白龙港顶管工程施工方案

上海市白龙港城市污水处理厂BST2.1标顶管工程施工方案2008-2-27目录一、工程概况二、顶管井设计2.1、设计简述2.2、结构施工图说明三、顶管施工阶段平面布置四、施工方法4.1、SMW工法井施工4.1.1、施工工艺4.1.2、工作原理4.1.3、施工方法4.2、顶管施工方法4.2.1、工程概况4.2.2、工具管选型4.2.3、顶管工作井现场布置4.2.4、钢管组对、接口焊接、补口4.2.5、顶管动力、照明4.2.6、顶管施工工艺、最大顶力及其限制4.2.7、工具管出洞技术方案4.2.8、地下管道内通讯方式及监控摄像系统4.2.9、顶管施工的难点和要求点4.2.10、顶进过程中，线形控制及测量设备4.2.11、下管、挖土、运土的安排及处理4.2.12、触变泥浆的配制及及压浆减阻措施4.2.13、管道防腐4.2.14、顶管施工质量要求4.2.15、顶管施工时主要安全技术措施4.2.16HDPE牵引管施工五、质量保证措施5.1、原材料质量保证措施5.2、现场计量器具管理措施5.3、轴线定位控制措施5.4、SMW工法井质量保证措施5.5、顶管施工质量保证措施5.6、测量工程质量保证措施5.7、土压平衡顶管施工质量通病及防治措施六、施工进度计划七、机械设备及人员配备7.1、施工机械设备表7.2、人员配备计划八、施工组织管理网络九、安全与文明施工措施一、工程概况本工程在现有道路DN1000钢管顶管，管内底标高为-8.580M，路面标高为0.000M，长度约为159M。根据施工图纸要求该段顶管工作井、接收井为SMW工法围护结构井，顶管工作井、接收井的尺寸分别为8.30M×3.60M（内净尺寸）、4.50M×3.50M（内净尺寸）。二、顶管井设计2.1、设计简述工作井：8.30M×3.60M（内净尺寸），采用SMW工法井施工。接收井：4.50M×3.50M（内净尺寸），采用SMW工法井施工。2.2、结构施工图说明2.2.1、工作井结构施工图说明1、图中所示尺寸除标高以米计外，其余均以毫米计。2、设计顶管工作井平面内净尺寸为8.30M×3.60M3、材料①、混凝土：施工阶段围檩、内衬、底板、：强度等级C30、保护层厚度30。②、型钢、钢板均采用Q235钢。4、采用水泥搅拌墙作为基坑开挖的围护结构，并作为顶管施工的工作坑。①、水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩采用强度等级为32.5号新鲜普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为20%，水灰比为1.5~2.0。深层搅拌桩加固体90d无侧限坑压强度qu90≥1.2MPa，28d无侧限坑压强度qu28≥1.0MPa，渗透系数应小于1*10-7cm/s。②、H钢规格700*300*13*24型钢。H型钢插入水泥土搅拌墙前表面涂减摩剂，与头道钢筋砼围檩间采用牛皮纸隔离，覆土完成后拔出，边拔边注浆充填。5、基坑工程施工①.施工顺序：地面开槽——型钢水泥土搅拌桩施工——浇筑混凝土围檩——设置支撑——开挖——设置各道围檩、支撑——开挖至设计标高——浇筑底板、内衬及后靠——顶管顶出——内衬HDPE管及内部检查井施工——回填拆除各道支撑——拔出型钢。②.基坑开挖前，应做好坑内排水降水措施，坑内地下水位始终保持开挖面以下0.5~1M。③.在开挖到地坪以下1100时浇筑顶部砼围檩，待围檩砼强度≥80%方可坑内开挖。④.基坑开挖到设计标高后，应于4h内浇筑素砼垫层，并在48h内浇筑顶管工作井底板，底板砼强度达到≥70%后浇筑前导墙、后靠背。⑤.基坑开挖过程中如发现围护结构有渗漏，必须随时封堵。6、施工监测为保证临近基坑已有建筑物及地下管线的安全和施工的顺利进行，应对施工全过程进行监测，主要监测内容为围护结构的侧向变形和地下管线的位移。7、顶管工作井最大允许顶力为：3500KN。8、砼浇筑后必须湿养护。底版设置集水孔。基坑回填时应四周同时对称进行，回填土不应有腐蚀性，回填土密实不得低于90%。2.2.2、接收井结构施工图说明参见工作井结构施工图说明。三、顶管施工阶段平面布置工作井实行全封闭隔离，并建筑必要的生产临时设施，要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。进行井内钢扶梯和护栏是施工中的安全要点，必须按有关安全标准制作。在施工现场，设置吊车停放场地、管材堆放场地、挖机停放场地，钢筋加工场地，料具间、储泥箱、布置膨润土材料工棚和拌浆，储浆以及注浆设备等，另外，现场放集装箱两只，作工地办公室、休息室和料具间。四、施工方法4.1、SMW工法井施工4.1.1、施工工艺定位放样→样槽开挖→搅拌机就位→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复喷浆搅拌提升至孔口→停机、移位→履带吊挂振动锤就位→自沉或振动插入H型钢（型钢表面涂减摩剂）→停机、移位4.1.2、工作原理利用水泥土搅拌机械，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制粉碎拌和，插入H型钢后待固化形成不同形状的桩，墙体或块体等，用于深坑开挖侧向挡土防水支护结构。其主要工作原理是依靠H型钢承受挡土结构的弯矩和剪力，依靠水泥土搅拌桩止水以及增加墙体的复合刚度，从而使位移减少到尽可能的小。4.1.3、施工方法4.1.3.1、技术要求SMW工法井,即深层搅拌桩内插H型钢。本工程水泥土搅拌桩采用三轴直径Ф8500MM，H型钢型号为HM700*300*13*24。桩与桩之间的中心间距为500mm，搭接为250mm。成桩垂直偏差：不应超过1%（L-桩长），桩位布置偏差不得大于0.5M。H型钢平面度平行基坑方向±2CM，垂直于基坑方向2CM，H型钢形心转角φ≤3度。4.1.3.2、施工方法1、采用SJB型水泥土搅拌机施工水泥土搅拌桩。2、采用35T汽吊挂DZ-30型振动锤利用振动方式进行H型钢插入施工。水泥土搅拌桩单桩施工结束，必须连续进行H型钢的插入施工。4.1.3.3、机械设备配置SMW工法井施工的机械设备的配备见下表（注：以下为单个井所需设备）：名称型号功率数量水泥土搅拌机SJB-160KW1台灰浆泵HB6-34KW1台灰浆搅拌机2*200升1台汽吊35T1台振动锤DZ-3030KW1台电焊机10KW1台电气控制柜1套4.1.3.4、施工主要工序技术要求与质保措施4.1.3.4.1、水泥土搅拌桩部分1、确保工程质量的技术措施1）严格按照图纸定出搅拌桩的内外边线，并将内外线引到两端固定的建筑物上，或地面钉桩固定，并经常反复校正。2）搅拌桩的内外边线经监理验收合格后方可进行搅拌桩施工。2、确保桩位措施1）施工前，于沟槽施工范围内间隔50CM插一根小木桩，按设计图布置好孔位，并于沟槽边拉一根带刻度的测绳，为桩机移位定孔复核。2）桩机移位，间距50CM，需专人复测孔位，确保桩间搭接20CM，不得多移。3、确保桩顶、桩底标高措施施工前应对桩架进行检查，搅拌头叶片直径为0.85M，误差不超过1CM，二传力轴间距为50CM，误差不超过2CM。1）桩顶标高：根据设计图纸将桩顶标高引测到沟槽两侧的地面上，用水泥钉与红漆作好标记，并将标高引测到周围固定建筑物上，作为复测校正用；桩机在平整地面上施工时，只要将标高引测到机台木上即可，推算出机台木距桩顶的距离，即可控制桩顶标高。2）桩底标高控制：量出搅拌机搅拌轴长度，桩长加上桩顶距机台木顶面的距离，用红漆在搅拌轴上作好标志，每次施工控制好搅拌轴段的长度，即可控制桩长与桩底标高；施工时经常复测机台木顶面标高，若有变化，随时调整。3）在施工中遇到特殊情况及时向甲方和设计单位反映，以利施工正常进行。4、保证桩体垂直度措施1）在铺设道轨枕木处要整平整实，使导轨枕木在同一水平线上；2）在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求；3）用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，以确保搅拌轴垂直，从而达到对桩体垂直度的控制；4）施工过程中随时对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测，这样通过对机械的控制达到对桩体垂直度的控制。5、保证加固体强度均匀措施1）压浆阶段不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。严格按设计确定的数据，控制喷浆和搅拌提升速度，误差不得大于±10CM/Min。控制重复搅拌时的下沉和提升速度，要保证加固范围内的每深度得到充分搅拌。若发生断桩，则再向下钻进50cm再喷浆提升。2）设备运转正常后，搅拌轴沿导向架搅拌切土下沉，搅拌头的下沉速度不应大于1.0M/min。3）本工程施工过程中采用“二喷三搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%，且两次喷浆提升速度控制在0.5m/min，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌。搅拌头提升至距地面2M时，喷浆压力宜低于0.3Mpa；在整个施工过程中严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度。4）应保证加固体的连续性，每一施工段应连续施工，相邻桩的施工间隔时间不能超过10小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度。5）预搅时，软土应安全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。6）水泥浆要严格按设计水灰比进行配料，水泥浆拌好后，在倒入集料斗之前，要用筛网清除水泥中的结块和杂物，为使水泥浆不发生离析，水泥浆要严格按设计的配合比配置。建议水泥浆应在搅拌机中不断搅动，待压浆前才缓缓倒入集料斗中。7）水泥浆配制时，水泥及掺剂应进行严格称量。8）水泥必须具备质保单及安定性实验合格后方可使用。9）按要求做好水泥土试块，并进行养护，送检测定其强度，确保桩体水泥土强度达到设计要求。10）施工过程中，做好每根桩的原始记录及相关资料。11）每根桩的水泥掺量必须符合设计要求，如遇特殊情况掺量发生变化必须向甲方及设计单位反映，经许可后方可进行施工。4.1.3.4.2、H型钢的插入施工部分见附图：《SMW工法井H型钢定位图》1、H型钢的检查、运输及堆放因H型钢需多次重复利用，所以每次使用前，必须重视检查工作，使用过的H型钢，在拔出、运输、堆放过程中，容易受外界因素影响而变形，如不整理，不利于插入。检查时，发现缺陷随时调整，整理后，在运输和堆放时要尽量不使其弯曲变形，避免碰撞。堆放场地应平整坚实，不产生大的沉陷。2、H型钢插入前表面的处理措施为减少插入、拔出时周围水泥土体与H型钢表面间的摩擦阻力，在H型钢插入前，必须在其表面均匀刷涂减摩剂，并经严格检查后方可用于插入施工。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用牛皮纸将H型钢包裹好进行隔离，以利拔桩。3、插入位置的确定根据图纸要求，在搅拌桩上定出每根H型钢的中心位置，并用小木桩做好标记。4、H型钢的插放和固定在水泥土充分搅拌后，开始初凝硬化之前采用大型吊装机械将定尺的H型钢吊起，插入指定位置，依靠H型钢的自重及振动锤下插到设计规定深度。型钢起吊前在型钢顶端150MM处开一中心圆孔，孔径约100MM，装好吊具和固定钩，根据甲方提供的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶标高误差小于50mm。另外，还应保证型钢在起吊过程中不变形。采用型钢定位装置固定插入型钢的平面位置，将H型钢底部中心对准桩位中心，然后徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度。型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差。若型钢插放达不到设计标高，可以慢慢提升型钢到适当高度，重复下插至设计标高，下插过程中始终使用经纬仪或线锤控制H型钢垂直度。5、保证H型钢垂直度措施1）设立导向装置，以保证插入的垂直度达到要求。2）插入过程中，必须吊直H型钢；当H型钢倾斜时，必须及时调整、校对，使其垂直度符合要求时，方可进行插入施工。6、H型钢的拔除方法1）先采用液压千斤顶将H型钢上顶，使其松动；2）然后采用振动锤利用振动方式或者采用卷扬机强力起拔将H型钢拔出。型钢起拔时要垂直用力，不允许出现倾斜起拔或侧向撞击型钢。3）采取边拔H型钢边跟踪注浆充填空隙的方法进行施工。4.1.3.4.3、开挖和结构施工部分基坑挖土采用人机相结合的办法，采用的机械有1M3挖掘机及汽吊。在开挖到第一道围檩中心线以下300MM前浇筑顶部围檩，待围檩砼强度达到100%后方可继续开挖。在开挖到第二道围檩中心线以下300MM前架设第二道钢围檩及支撑，待钢围檩架设完