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西西岸岸别别墅墅区区污污水水处处理理管管网网工工程程污水管道顶管施工专项方案污水管道顶管施工专项方案2第一部分工程概述一、工程概况在西岸别墅区道路下敷设DN800污水主管，DN800管均采用Ⅲ级钢筋混凝土顶管管材。二、地质概况在本次勘察深度范围内，场地内地下水类型主要为：赋存于填筑土、淤泥质土、粉质粘土中，据分析土层中填筑土以人工回填砂土、碎石夹少量粉质粘土、粉土为主，渗透性等级为中等透水；三、编制依据1、给水排水工程顶管技术规程CECS246-20082、砼和钢筋砼排水管GB、T11836-2009砼和钢筋砼排水管第二部分顶管法施工一、沉井施工工程在污水管道顶管施工过程中需设置d6000的工作井和d4000的接收井，作为管道施工过程的临时构筑物。污水管道顶管施工专项方案3井体结构为钢筋混凝土，强度等级C25，工作井壁厚度600mm和500mm，封底厚度为1.0m采用C15。接收井壁厚度400mm和300mm，封底厚度为1.0m采用C15素混凝土。1、沉井施工顺序垫层支模绑扎钢筋现浇沉井主体的下半部沉井下半部下沉、到位接沉井的上半部主体结构下沉到位C15封底混凝土浇底板。沉井分两次制作及下沉，沉井的制作高度也是沉井的主体砼壁截面厚度变化的分界线，此界线也为沉井的施工缝。模板采用18厚胶合板制作拼接而成。用l00mmx10Omm枋木作竖、横楞，﹫450mmx650mm用M14螺栓夹紧模板。2、沉井基坑开挖根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩及沉井井体外壁周边点的控制桩，基坑底的深度应根据基坑的地质情况来决定，但一般最深不超过1.5m,通常采用机械挖深、人工修破来实现，四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽2m，可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。四周挖排水沟、集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m,以基坑底部周边尺寸按1:1.5放坡至地面标高，为基坑敞口形，沉井基坑挖土采用1台反铲挖土机进行，配合人工修坡以及平整坑底，挖出的土运到弃土场地堆放。污水管道顶管施工专项方案43、沉井基坑铺筑根据本工程具体情况，所有沉井均采用原地面经挖深降低1.5米以内的深度后铺筑砂垫层和素混凝土的做法逐节预制井壁。(1）主体结构施工前，要求在沉井主体刃脚处铺设粗中砂垫层，砂垫层最小宽度应为超过内外井壁两边各500mm即可。(2）随后在垫层面浇筑素混凝土，厚度为不低于150mm为宜。沉井下沉A、明排水下沉1．在刃脚处砼达到设计强度的70%，上部砼达到75％后，先将井外四周回填土并基本压实，然后将刃脚下素混凝土垫层用挖机打碎、破除，在井外刻划标高线，井内刻划四条垂线，随时观测以判断井体的下沉趋势，从而做出纠偏措施。井内土方采用伸缩臂挖掘机开挖，粘性土每次取土深度为50-1O0cm。(1）挖土时，沉井刃脚的周边50cm宽的土保持不挖。必须保证自沉井的中部向四边对称取土，土面呈锅状，使沉井能以自重切割土体下沉。以保证沉井在下沉过程中，不出现倾斜。(2）遇淤泥质土时应减少挖土的厚度，每层应以20cm为宜，并在下沉过程，经常观测下沉量。若以正常的污水管道顶管施工专项方案5下沉量时，可适当调整每层的挖土量。(3）有的井底部的一侧是粘土，另一边有淤泥质土，这种土质的不均匀情况，最容易造成沉井下沉时出现倾斜。因此对这种土质，应注意挖坚实土一侧为主，淤泥土一侧少挖，尽可能让井体靠自重下沉。(4）如果是因为挖粘土时造成土体的不均匀而产生沉井倾斜的，应用高压水枪加大切割粘土量，帮助沉井纠倾和下沉。2．自井中取出的土方应及时运走，禁止堆放在井体周围，避免井体上方的土压力过大，发生井体破裂、基坑失稳等次生事故。(1）一轮下沉到位，再进行下轮开挖下沉。(2）在离设计深度500mm左右时应停止取土观察两天，如靠沉井自重下沉不到位，再用人工慢慢取土，使沉井到达设计深度。B、不排水下沉当沉井在下沉过程中，突遇“锅底”管涌、冒砂造成井外土体坍塌，影响周边环境安全，这是应迅速停止机械挖土，向井内回灌水，使井内外地下水压力达到平衡，从而实现井体暂时趋于稳定，然后再用伸缩臂挖机水下挖泥，从而使井体在稳定的情况下平稳下沉。污水管道顶管施工专项方案6封底A、干封底(l）位于沉井中心设置渗井一个，先将沉井内的土形整理成锅底状，自刃脚向中心挖放射形排水沟填以石子做滤水暗沟，中心井深1-2m,插入直径0.6-0.8m周围有孔的砼或钢套管，四周填以卵石，使井底的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底300-50Omm。(2）刃脚砼凿毛处应洗刷干净，然后浇筑封底砼，强度达到30％以后，铺设底板钢筋浇筑砼，并捣固密实，养护强度达到70﹪(3）待底板砼达到70%设计强度后，抽除井筒中水后，立即向滤水井管中灌入C30早强干硬性混凝土捣实，装上法兰，再在上面浇筑一层砼，使之与底板齐平。如地下水较少或无地下水时可一次性浇筑底板砼。B、沉井水下混凝土封底当沉井下沉到接近设计标高时，应加强观测，在8h内累计下沉量不大于100mm或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井水下封底施工。1）、潜水员水下封底污水管道顶管施工专项方案7当沉井接近设计标高并趋于稳定后，应请有从业资格的专业潜水员进行水下摸底，水下整平锅底，然后采用混凝土悬臂泵车将出料泵管直接深入锅底送料，由潜水员水下观察并通过上下通讯系统指挥泵车送料深度及送料方向，特别是刃脚与锅底咬合位置尤为关键，一定要确保混凝土的厚度。不能漏封、不封或少封，确保锅底完整、刃脚结合良好。当锅底封底混凝土的强度达到70%或根据当前天气满水72小时后方可抽水，再次检查锅底有无漏水、涌砂现象。封底成功后方可进行底板浇筑施工。2）导管法封底施工（1）该沉井采用C25p6水下素砼封底,根据浇筑面积的大小可在井内布置导管,导管的数量可根据每根管的混凝土下塌直径为3.0米的范围来决定根数。在导管上端设一集料斗,该集料斗要有1.5～2.0m3砼的容积,导管采用219mm无缝钢管制作,导管内设一球胆,待集料斗的砼料灌满后,将连接球胆的绳索砍断,进行浇灌。（2）在封底砼浇灌前,在井顶要搭设平台和在导管位置设支架,便于安全的操作,浇捣时导管的提升速度应根据砼的进料速度确定。（3）导管端头始终插入砼中50cm以上,埋深过小会导致管内进水影响混凝土的浇筑质量，埋深过大会导致提升困难，甚至有拔不出或将导管拔断的危险。为此，在浇筑过程中应根据测量资料逐步提升导管，但应切忌将管底提出混凝土外。在浇捣时发现堵管时要及时处理,导管提升可用手拉葫芦。污水管道顶管施工专项方案8（4）、在浇筑工作快要结束的时候，为了获得比较平坦的混凝土表面，可采用流动性较大的混凝土，但不应改变水灰比，并适当增加导管埋入混凝土的深度。二、顶管法施工1、工具管选型(l）、顶管机型的选择：本工程沿线污水管道穿越淤泥层，我们主要从安全等方面考虑，因此选用泥水平衡顶管工具头，泥水从进泥管经过阀门进入泥水仓里，然后将刀盘切削后的土体所形成的泥浆水，经过另外的阀门后通过排泥管排出到沉淀池，泥水反复利用，即在泥水仓中建立起一定的压力，以平衡挖掘面的泥水压力。2、施工顺序工作井及接收井施工及制作管材→顶进设备地面安装调试→吊装机头到轨道→连接好机头→连接进排泥管线及各种电缆→开始顶进→出泥→千斤顶回缩→拆进出泥管及各种管线→吊第一节管材→安装管材接口并顶进→最后管道贯通→机头抵达接收井并起吊至地面→拆除管道内的进排泥管线及各种电缆以及注浆管→封堵注浆口→砌检查井→闭水试验→井位回填和恢复路面。3、工作坑及顶进中的测量(l)施工前须将管线的中线点及水准点引至工作坑附近，并作上标记。工作坑施工完成后，将地面管道中心桩用污水管道顶管施工专项方案9经纬仪（标称精度不低于6″）引入工作坑两侧坑壁上或支撑上，作为顶管中心的测量基线。(2将地面的临时水准点用水准仪（精度指标不低于3mm）引入工作坑的底部，每一个工作坑须设置三个水准点，选择不易碰撞及不遮挡测量的地方设置。(3）工作坑的中心桩与水准点是设置测量支架的依据，所以必须牢固可靠，要经常校对并保证准确。本次顶进测量采用苏一光J2级激光经纬仪跟踪测量，顶进前先将激光经纬仪安置在测量平台上，大约在后靠背前方50cm的位置上，保证仪器的中心在设计的顶进轴线上，激光的高度在设计的管中标高位置。(4）对中心桩设置可靠的延长桩，延长桩设置时采用2″经纬仪用正倒镜实施，结果采用归化法确定。管道中心桩位置，要考虑到后背或基础变形影响。(5）检查、校对各种测量仪器及工具均经权威坚定部门检测，切在检测期内使用，凡不符和精度标准且过了检测期的绝对不许使用。(6）每顶进一条管应重新校对一次仪器的位置，以确保激光线的三维引导方向正确无误。4、顶进施工(1）顶进前的设备安装与检查工作井内设备安装完毕，必须按照操作规程进行检查。检查动力电缆、信号电缆、视频／音频线、进排泥管线、污水管道顶管施工专项方案10电磁阀门，液压系统、纠偏系统、注浆系统、工作井旁通装置等等。确认各系统连接正常并处于良好状态，即可开动机头进行试运转。由专职测量人员检查激光经纬仪系统，查看其测量误差是否在允许范围内。若不在，立即送回仪检中心校正。校测机头水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进机头，然后安放管节，处理好接头，再次测量标高，核定无误后，开动机头进行试顶，待调整好各项参数后即可正常顶进。(2)顶进流程顶进施工主要利用机头在前端取土，千斤顶在后背不动的情况下将管材向前顶进，其操作过程如下：A、安装好顶压环并卡牢管后端，检查顶进系统的安装是否良好，校核管线标高和方向，各方面都准备好后方可操作顶进。B、先开动机头，转速由慢至快，然后启动进排泥泵出泥，然后操作主顶系统进行顶进，直到顶进一节管。C、在地面安装好注浆管内的注浆支管，并按照顶进的顺序排放好注浆管的位置，按顺序下管。D、停止机头，进排泥系统旁通，清洗进排泥管道，千斤顶回缩。E、拆除管线，下管，安装管线、电缆后进行下一节管材顶进。(3）顶进施工有关的注意事项污水管道顶管施工专项方案11A、工作井内通风本工程管材内无需人进入，无需通风，如果在检修设备时需人进入，需进行通风处理后才可入内。作业人员下井前必须先通风，并对有害气体进行检测。B、顶进参数设置。·严格按照操作规程和技术参数进行。·先预设一个顶进速度，并根据机头土压力、土质情况及进出泥的有关情况进行调整。·发现与预设参数不符合时，必须及时调整顶进参数。·对于接近土层分界面时，注意减慢顶进速度，避免机头移位。·掌握机头的姿态和方向，机头出洞时做好防护措施以避免机头“磕头”。·机头进洞时，减小顶力，先磨后顶。5、顶管相关技术措施5.l、测量与方向控制顶进的测量与方向的控制，是采用激光经纬仪辅以水准仪测量，通过油缸进行纠编，遵循先纠上下后纠左右的原则，我们要做到以下几点：(l）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。污水管道顶管施工专项方案12(2）布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。(3）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10'～20’不得大于l。(4）初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。(5）在每一顶程开始前必须制定坡度计划，可对设计坡度线加以调整，以方便施工和最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。顶管施工安全措施(l）、机上专人操作，每次开工均要先作运行，符合安全要求后方准正式操作。(2）、坑内，管内照明设备，必须使用不能超过12伏的低电压源。(3）、顶管操作时，必须建立交班制度。交接的同时，要检查机械、吊链、照明及变压器等设备安全性是否符合安全规定，并作机械试运转合格后，方准交接班。发现问题或上班未处理完的事宜，接班后继续处理。(4）、坑下操作人员必须佩戴安全帽，先采用毒气检测仪进行检查，对井内的空气检测，如管内空气有毒、有害的气体超标，空气环境恶劣，应及时通风、换气。(5）、下管时应有专人指挥，坑下操作人员要处在安全角落，不得处在吊上的管下方，采用溜绳缓慢下管。管子吊污水管道顶管施工专项方案13起时，