津沽改线下穿地道泵站顶管型钢支护专项方案

天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-1-津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案一、工程概况1、工程简介为配合津沽改线下穿地道泵站进水管道顶管施工，需要设置三个工作坑。顶管工作坑设置在泵井进水口处，长度9.3米、宽6.3米，深度9米。接收坑设置在Yj1检查井北侧，长度7.6米、宽度6.1米，深度9米、接管坑设在原Yj1检查井东侧，长、宽均为4.5米，深度9米（详见附图）。2、工程地质情况本区段地质主要有五个成因类型，各层具体情况如下：第一层、人工填土层，为人工堆积，层厚0.5~2.5米，层底标高1.34~0.01米，主要由杂填土、素填土、耕植土组成；第二层、第一陆相层，为河床~河漫滩相沉积，该层厚度1.2~2.7米，层底标高-0.66~-2.03米，主要由黏土、粉质黏土组成；第三层、第Ⅰ海相层，为浅海相沉积，主要由淤泥质土、粉质黏土组成，分为三个亚层：①淤泥质土，该层厚度1.2~8.9米，底层标高-2.66~-10.13米。②粉质黏土，该层厚度1.0~7.5米，底层标高-7.15~-11.89米。③粉质黏土，该层厚度3.0~7.9米，底层标高-14.89~-15.26米；第四层、第Ⅱ、Ⅲ陆相层，为河床~河漫滩相沉积，主要由粉质黏土、粉土、粉、细砂组成，分为三个亚层：①粉质黏土，该层厚度2.4~7.8米，底层标高-17.36~-22.83米。②粉土，该层厚度1.9~8.1米，底层标高-22.01~-30.19米。③粉、细砂，该层厚度3.7~8.0米，层底标高-29.36~-30.21米。第五层、第Ⅱ海相层，为滨海~潮汐带相沉积，主要由粉、细砂组成。最大揭示厚度为13.8米。3、地下水情况场区浅层地下水为第四系孔隙潜水，主要由大气降水和附近河水补给。并以蒸发补给地表水体等方式排泄。场地环境类型为Ⅱ类。地质勘察期间各场区静止地下水位埋深0.80～1.20米，标高为0.20～-0.20米。综合评价该场地地下水对混凝土结构的腐蚀性结果为（SO42-）的结晶类弱腐蚀性和结晶分解复合类无腐蚀。场地冻结深度为0.6米。天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-2-二、编制依据1、《天津大道工程K25+115.270~K30+000段排水工程津沽公路改线下穿地道泵站施工图设计》（变更）。2、地质勘察资料。3、行业标准《建筑基坑工程技术规程》（120-99）。4、《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。5、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）。6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。7、《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88）。三、设计参数及要求本工程三个工作坑均采用SMW工法进行支护。具体参数为：①、工作坑：在泵井进水口处（9600*6600mm），坑深9m，四周设置双轴水泥搅拌桩，桩径700mm，咬口20cm，桩长16m，在后背与顶管口处加打四排加固。水泥搅拌桩内部插打16m长H700*300工字钢，间距60~1200mm（工字钢插打部位搅拌桩为850@1200三轴搅拌桩）。桩顶采用1200*800mmC30砼圈梁加固，并在坑内使用双榀40b工字钢设置三道支撑及围檩(具体设置见附图)。②、接收坑：在Yj1检查井北侧（7600*6100mm），四周采用40b工字钢一丁一顺插打，外侧设置两排双轴搅拌桩止水帷幕，桩顶采用1200*800mmC30砼圈梁加固，并在坑内使用40b双拼工字钢设置三道支撑及围檩(具体设置见附图)。③、接管坑：在Yj1检查井东侧，长、宽均为4.5米，深度9米，四周设置一排双轴水泥搅拌桩，桩径700mm，咬口20cm，桩长16m，水泥搅拌桩内部插打16m长H700*300工字钢，间距60mm，采用明开挖，桩顶采用1200*800mmC30砼圈梁加固，在坑内使用双榀40b工字钢设置三道支撑及围檩（详见附图）。④、长坑：在Yj1检查井与接管坑之间，长21.7米、宽3.05米,深度9米，四周设置一排双轴水泥搅拌桩，桩径700mm，咬口20cm，桩长16m，水泥搅拌桩内部插打16m长H700*300工字钢，间距60mm，采用明开挖，桩顶采用C30砼圈梁加固，分三次开挖及支护。每层开挖至设计标高后设置3.5米一道双榀40b工字钢支撑（详见附图）。四、施工前准备工作1、场地准备①、在拟打搅拌桩及工字钢的位置开挖到设计深度，并落实设备进场道路是否满足要求。天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-3-清除平整场区的障碍物。②、施工前探明地上地下障碍物。地下障碍物主要是管线、唯一需要考虑的就是基坑附近然气拉管的位置。目前管道已经探明，离基坑较远，对施工无影响。原塔吊钻孔桩对路基附近的明开坑有很大影响，目前采用扩大明开基础，钻孔桩位置确定在基坑内，对打桩施工无影响。2、进场材料及设备1、主要机械使用机械参数机械名称型号数量功率使用部位三轴钻孔机ZKD85B-31台280KW水泥搅拌桩施工吊车25吨1台装卸工字钢履带式单斗挖掘机2001台1M3挖槽、配合桩机作业及修路气割机1套切割工字钢电焊机XD1-2002台2KVA钢筋焊接全站仪J21台测量放线水准仪DSZ21台抄平、沉降观测（2）、材料选择1、原材料按计划提前申报，提前进场，材料员必须验收水泥及工字钢长度，检查外观质量，按公司质保体系运行要求，及时填写《材料进场验收记录》。2、水泥取样、外委做各种试验检测。工字钢的外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度等内容。检查中要注意：①、对打入工字钢有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若工字钢有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部工字钢进行外观检查，对不符合要求的工字钢需进行矫正。④、考虑到型钢拔除时，顶部吊孔处应力较为集中，故对进场后的工字钢顶部一律加焊两块加强腹板，将其表面铁锈、灰尘及其他垃圾清除，并保证工字钢表面完全干燥。⑤、本工程使用的工字钢长度为16米，工字钢规格为12米，进场后需进天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-4-行焊接，采用双面焊接处理，焊接完成检验合格后，桩身满涂减摩料。3、装卸工字钢宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的工字钢根数不宜过多，以防工字钢受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。工字钢堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：a.堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；b.工字钢要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；c.工字钢应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。4、做好设备的安装及调试工作。用于施工的机械设备应检修保养完毕，并处于良好的机械性能状态。5、施工现场备好处理各种事故所需的器具。备足施工所用的原材料和不易损坏的机械配件。6、由测量放线，施工前应复核围护桩的轴线，并注意采取保护措施。如有疑问及时报业主、监理复核。（3）、人员配备及分工项目部各类管理人员必须到位，并配置好作业层操作人员。人员组织及岗位职责职务人数职责管理人员作业组项目经理周建强全面协调施工项目工程师苏强负责全面技术质量工作现场副经理谢琼负责现场整体安排，指挥施工工区主任宋武臣配合副经理做好现场安排工作技术员夏忠磊负责现场搅拌桩及工字钢施工材料员谷小波负责水泥、打桩拔桩设备调配、材料进出场作业人安全员1负责工字钢打拔及基坑安全吊车司机2安装支撑、装卸工字钢打拔机司机2负责打拔桩天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-5-员辅助工5辅助打拔桩四、施工要点1、施工流程测量放线→水泥搅拌桩施工→打设工字钢→浇注圈梁→基坑第一次开挖→焊接围檩与支撑（第一道焊接）→基坑第二次开挖→焊接围檩与支撑（第二道焊接）→基坑第三次开挖（至设计高程）→焊接围檩与支撑（第三道焊接）→坑底处理及排水2、施工工艺（1）、定位放线在整平的场地上，测量放线定出三个工作坑及明开部位的位置，然后定出的水泥搅拌桩施工的方向线，再用小木桩定出每一个桩位的位置，施工时严格按桩位打设。水泥搅拌桩采用计量注浆，保证延米水泥用量。满足“三喷六搅”均匀搅拌操作方法成桩，咬合为桩直径的三分之一，连续完成该工程，喷浆量控制在15%，外渗3%石膏粉来增加水泥浆凝结速度，为保证水泥强度，控制水灰比在0.5左右。采用架式打桩机，保证搅拌桩的垂直度和桩体的搭接。（2）、搅拌桩施工及工字钢打入水泥搅拌桩施工完成后，重新复核搅拌桩中心，定位工字钢打设的位置（搅拌桩中心为钢板桩打设的位置），并用灰线洒出每一根钢板桩打设的点位。工字钢进桩时将桩卸到桩机附近，打设之前工字钢满涂减摩料。将减摩涂料加热至完全融化，充分搅拌使其厚薄均匀后，再涂刷在工字钢表面，其厚度控制在1.0毫米以上。工字钢起吊前重新检查减摩涂料是否完整，一旦发现涂层开裂、剥落应将其局部铲除并重新涂刷，然后进行工字钢的打设（在搅拌桩完成后6小时内必须完成插桩）。打桩时使用振动锤把桩夹起后吊到打桩灰线上空，两辅助工人用夹具辅助打桩机对好方向，再沿灰线对好桩位插入搅拌桩内。吊第二支工字钢，对准定位线，振动打入土中，如此重复操作。（3）、垂直度和标高为了保证工字钢插打的位置一直处于水泥搅拌桩之内，打入时需有人专门指挥，随时调整工字钢的垂直度，保证其垂直，工字钢在插入土体比较浅时（4～5m）,调整并控制好工字钢的垂直度。桩顶标高与地面相平，使打入的桩整齐，受力均匀。（4）、基坑开挖天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-6-1、基坑开挖原则：竖向分层，纵向分段。根据设计图纸及现场实际等情况，拟将基坑竖向分三层。第一层浅体开挖完成后，进行圈梁的施工，然后人工配合机械开挖（以机械开挖为主）。开挖至设计高程后，焊接第一道钢支撑，标高为-2.55m，焊接完成后，进行第二步开挖，第二开挖使用人工配合长臂挖掘机开挖（以机械开挖为主）。开挖至设计高程后，焊接第二道钢支撑，标高为-4.7m，最后进行第三步开挖，第三开挖使用卷扬机配合人工开挖（以人工开挖为主）。人工开挖土方放至吊篮里，通过卷扬机运送至地面。开挖至设计高程后，焊接第三道钢支撑，标高为-6.85m。2、施工注意事项①、土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞已经焊接的钢支撑。②、沿工法桩两侧各留2.0m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，在钢支撑焊接完毕后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。③、基坑开挖过程中及时焊接钢支撑，保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围护结构的受力符合设计。（5）、设计支撑及焊接1、工字钢施工插打完成后，在三个工作坑及长坑部位的钢板桩顶面两侧，浇注1200*800mm标号为C30砼圈梁，把工字钢固定为整体，砼强度达到设计要求即可进行开挖，工作坑及接管坑分三层开挖，每层开挖至设计标高后焊接双榀40b工字钢围檩及支撑。Yj1检查井至接管坑共计21.7米，采用明开挖，桩顶采用C30砼圈梁加固，分三次开挖及支护。每层开挖至设计标高后设置3米一道双榀40b工字钢支撑。①、每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线，凿除水泥搅拌桩桩体，露出工字钢。②、把已焊接好的双榀40b工字钢用16t汽车吊吊至需要焊接部位，并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑于工法桩上，对支撑及围檩吊装同上。③、钢支撑在焊接过程中轴线偏差控制在2cm之内，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑及围檩都必须双面满焊。在有内肋板焊接过程中无法双面焊接的，宜采用坡口焊接方式。3、坑底处理及排水为了保证基坑底部的稳定性、入土桩的支撑力以及降低回填后的路基整体沉降，需对基天津大道工程第五合同段津沽改线下穿地道泵站顶管施工型钢支护专项方案-7-