沉井顶管专项施工方案

沉井顶管专项施工方案内容摘要：

泽，干强度和韧性 中等。 该层未揭穿，最大揭穿厚度为 米。 根据地勘报告，各土层力学性质指标推荐值详见下表。 地基土工程设计参数推荐值 表 21 类别 层号 井壁与土摩阻力标准值 (kPa) 承载力特征值fak(kPa) 压缩模量 Es(MPa) 正面阻力 系数 KN/㎡ （ 12） 10 70 （ 21） 20 170 （ 22） 40 240 （ 3） 20 160 （ 4） 22 200 450 （ 5） 25 240 500 （ 6） 160 场地地下水类型为上层滞水及微承压水，上层滞水赋存于 (1)层中， 主要补给源为大气降水及其它地表水体，其水位受气候影响明显。 微承压水主要赋存于 (3)、（ 4）、（ 5）层土中，其主要补给源为地表水系的侧向补给。 场地内由于运河的切割，上层滞水、微承压水与运河水已相互勾通，存在水力联系，呈互补关系。 ` 3 第二节 编制依据 武进原水管道过运河顶管段改造工程施工图设计、工程地质报告； 武进原水管道过运河段改造工程实施性施工组织设计； 国家、及有关部委现行的技术标准、施工规范、规定、规程、验收标准； 《给水排水工程顶管技术规程》 CECS246： 2020 《沉井与气压沉箱施工技术规程》 DG/TJ0820842020 J118752020 《室外给水管道工程施工质量验收标准》 DG/TJ083102020 《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB502682020 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB502042020(2020 版 ) 《给水排水构筑物施工及验收规范》 GB501412020 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB502022020 《砌体工程施工质量验收规范》 GB502032020 《地下防水工程质量验收规范》 GB502082020 《市政地下工程施工质量验收规范》 DG/TJ082362020 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ182020 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB502052020 《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》 GB502122020 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB5023698 《工程测量规范》（ GB500262020） 《施工现场临时用电安全技术规范》（ JGJ462020） 《建设工程安全生产管理条例》（ 2020） 《建筑施工安全检查标准》（ JGJ592020） 《建筑机械使用安全技术规程》（ JGJ332020） 《给排水构筑物工程施工验收规范》（ GB50142020） 《现场安全文明标志标准化管理图册》 《生产安全事故应急预案管理办法》（国家安全监管总局令 第 17号） 《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（ AQ/T90022020） 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB5023698 《 涂装前钢材表面锈蚀 等级和除锈等级 》（ GB8923 2020） ` 4 第二章 施工部署 第一节 施工计划 （见附页） 第二节 施工机械设备 投入本工程的机械设备配置表 序号 机械或设备名称 型号规格 国别产地 制造年份 额定功率 kW 生产能力 备注 1 长臂挖机 徐州 2020 179。 2 挖掘机 CAT320 美国 2020 179。 3 装载机 ZL40 西安 2020 179。 4 自卸车 长春 2020 17m179。 5 门吊 江苏 2020 10t 6 汽车吊 QY25 徐州 2020 25t 7 双轴水泥搅拌桩机 山东 2020 8 泥水平衡式顶管设备 2020 9 通风机 轴流式 山东 2020 30kw 10 潜水泵 QX2032 江苏 2020 11 污水泵 D100 江苏 2020 12 全站仪 拓普康 日本 2020 13 钢筋加工设备 国标 上海 2020 14 电焊机 NBC450/S99A 上海 2020 15 插入式振捣器 ZX25 上海 2020 16 发电机 200kw 福建 2020 200kw 17 双重管高压旋喷机 上海 2020 第三节施工平面布置图 （见附图） ` 5 第三章 沉井施工方案 第一节 沉井计算 混凝土垫层和砂垫层计算 为保证沉井制作时的重量，通过素混凝土垫层扩散后的荷载不大于下卧层地基土的承载力，故可将松弱部份的①土层挖除铺设相应厚度的砂垫层，砂采用中粗砂，并压实，以保证基底密实度。 为了扩大沉井刃脚下的支承面，可在砂垫层上铺设混凝土垫层。 下面对素混凝土垫层厚度进行计算：根据《沉井与气压沉箱施工技术规程》（ DG/TJ0820842020 J118752020） 公式 () ()2G bnRh = 其中： h— 混凝土垫 层厚 度（ m）； G— 沉井第一节沿边单位长度的重量（ KN/m）。 R— 砂垫层的承载力设计值，取 150KN/m2； b— 刃角踏面宽度（ m）； n— 刃角斜面投影水平宽度（ m）。 每米混凝土重量为： 179。 25=322KN，刃角踏面宽度为 ，刃角斜面投影水平宽度 ，代入得： h=。 混凝土垫层厚度取 32cm。 根据现场施工条件，砂垫层密实度很容易达到“接近中密”，则容许承载力 R 取150kPa。 bmin=N/R=322/140= 考虑现场施工条件 bmin取。 砼垫层的厚度取 32cm。 砂垫层厚度计算如下： fk≥ G0/(L+2hstanα ) 式中： G0— 沉井单位长度的重量（ KN/m）为 322KN/m fk— 砂垫层底部土层的承载力标准值（ kPa），软土 70kPa。 L— 沉井刃脚下素砼垫层宽度（ m）取。 hs— 砂垫层的厚度 (m)。 α — 砂垫层的扩散角，取 38176。 ` 6 hs=(G0/fkL)/2tanα =(322/)/2tan38176。 = 因现场基坑开挖 后，开始沉井制作，故经计算砂垫层厚度取 米。 砂垫层的宽度： B=b+2hstanα =1+2hstan38176。 = 砂垫层选用级配较好的中粗砂，用平板振动器洒水夯实，分层铺设，每层厚度控制在 20－ 30cm，并测定干容重，要求不低于 16KN/m179。 每层摊铺完毕后，及时采用平扳式振动器进行拖拉直至该砂垫层的密实度达到要求。 砂垫层铺筑完毕，经项目监理认可后，方可进行下道施工。 刃 脚 C2 0砼垫层 砂 垫 层 M5 水泥砂浆砌MU 10 机制砖 沉井下沉计算 通常计算方法是：假定摩阻力随土深而加大，并且在 5m 深时达到最大值， 5m 以下时保持常值。 计算方法见下图所示： 土与侧壁的摩阻力： Tf=UA A=fH 其中： fT — 侧壁与土的总摩擦力的标准值（ KN）； U — 侧壁与围周长 (m)。 A— 单位周长的摩阻力 (KN/m)。 H— 入土深度（ m） f — 多层土加权平均单位摩阻力标准值（ KPa） 摩阻力沿井壁外侧分布示意图 ` 7 因设计最低地下水位为 3m，根据长时间观察测量，平时地下水位稳定在 ，处于保守考虑，按地下水位在。 对工作井进行下沉计算 第一节沉井下沉 10m时，所经历的土层与土侧与侧壁摩阻力标准值见下表 序号 土层 厚度 摩阻力标准值 1 12淤泥质粉质粘土 10 2 22粉质粘土 40 3 3粉土 20 4 4粉砂 22 第一节土层摩阻力加权平均值 2 .2 1 0 4 0 1 .1 2 0 1 .7 205f K P a? ? ?== 第二节沉井下沉时所经历土层表 序号 土层 厚度 摩阻力标准值 1 12淤泥质粉质粘土 10 2 22粉质粘土 40 3 3粉土 20 4 4粉砂 5 22 5 5粉砂 25 第二节土层摩阻力加权平均值 2 .2 1 0 4 0 1 .1 2 0 3 .9 2 2 5 2 5 2 .9 2 1 .6 21 5 .1f P a? ? ? ? ?== 第一节下沉后有 4m浸在水中，根据图纸尺寸， 中隔墙重量 Gk’ =179。 25179。 +179。 25179。 =； 中隔墙浮重： 1tF =179。 10179。 +179。 10179。 =。 1 2 7 . 5 ( 1 3 . 6 1 3 . 2 ) 2 1 2 7 4 . 3 8 1 0 8 . 3 5kG K N= ? ? =。 5 1 ( 1 3 . 6 1 3 . 2 ) 2 5 0 9 . 7 4 3 2 4 3 . 3 4tF K N= ? ? =；（根据平常 ） ( 2 0 . 5 6 ( 5 2 . 5 ) ( 1 3 . 2 1 3 . 6 ) 2 2 6 8 0fT K N= ? ? ?； 根据沉井与气压沉箱技术规程（ DG/TJ0820842020 J118752020）中（ ） ` 8 第一节下沉系数： 1 st fGFk T = = 第二节下沉后有 ，根据图纸尺寸，则单位长度内 中隔墙重量 Gk’ =179。 25179。 +179。 25179。 =； 中隔墙浮重： 1tF =179。 10179。 +179。 10179。 =。 4 7 2 . 5 ( 1 3 . 6 1 3 . 2 ) 2 1 2 7 4 . 3 5 2 6 6 0 0 . 3 5kG K N= ? ? =。 1 6 3 . 7 ( 1 3 . 6 1 3 . 2 ) 2 5 0 9 . 7 4 9 2 8 4 . 0 6tF K N= ? ? =；（根据平常 ） ( 2 1 . 9 6 ( 5 2 . 5 ) 1 0 . 1 2 1 . 9 6 ) ( 1 3 . 2 1 3 . 6 ) 2 1 4 8 3 0fT K N= ? + 创 +?； 采取掏刃角下沉时，根据沉井与气压沉箱技术规程（ DG/TJ0820842020 J118752020）中（ ） 第二节沉井下沉系数 : 1 fGFk T = = 由以上计算知，下沉系数满足要求。 沉井接高稳定计算 沉井下沉过程中要进行一次接高，要对沉井接高稳定性进行计算。 根据《沉井与气压沉箱技术规程》 DG/TJ0820842020 J118752020）中（ ） ck 12kcftGk T R R F= + + + 1 ()2 dnR U b R=+ 2 1 2ddR A R A R=+ 其中： R1— 刃角踏面及斜面下土的极限承载力（ KN）； R2— 隔墙和底梁下地基土的极限承载力（ KN）； A1— 隔墙支承面积（ m2）； A2— 底梁支撑面积（ m2）； ` 9 Rd— 地基土的极限承载力（ KPa），此处取 400KN； 由以上数据，当第一次下沉完毕，接高时，接高稳定系数： 122 6 6 0 0 .3 5 0 .5 2 11 4 8 3 0 2 2 5 1 2 4 1 6 0 9 2 8 4 .0 6kcftGk T R R F= = = ?+ + + + + +接高稳定系数满足要求。 第二节 沉井施工技术流程 沉井施工工艺流程如下： 测量放线 基坑开挖 砂垫层施工 混凝土垫层施工 第一、二节井壁制作 凿除刃角垫层混凝土 第一、二节井壁下沉 第三节井壁制作 第三节沉井下沉 浇筑封底混凝土 沉井周围回土。 测量放线 按照图纸要求，对基坑进行放线，放线基坑的开挖范围，考虑 1： 1 放坡。 基坑开挖 为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。 为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，基坑底部若为松软的土质，必须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造成井壁开裂。 基坑开挖用反铲挖土机进行，四周放坡，坡面做一定防护，防止坍塌，并辅助人工整平。 坡脚设临时排水沟和集水井，在第一节沉井制作期间，及时抽排积水。 基坑形成后立即以粗砂分层回填夯实，辅以洒水，用平板振动器或蛙夯密实，以保证填砂的承载力。 工作井起沉标高 ，现有原地面下约 处；接收井起沉标高，根 据现在实际情况调整，初步定在② 1 粉质粘土层中，标高 处，地面以下 处。 考虑到拆除垫层、支模、脚手架操作的需要，基坑四周宽比沉井宽 1。