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1南水北调配套工程石津干渠石家庄市区段排水管网改造工程石岗东街雨污水管道穿越石太高速公路顶管工程施工方案与安全保证措施建设单位：石家庄市市政建设管理处施工单位：石家庄市市政建设总公司2目录第一章编制依据第二章工程简介一、工程概况二、主要工程量三、工程地质及水文情况第三章顶管施工方案一、顶管工作井及接受井施工方案二、止水环安装三、顶进施工方案四、注浆减阻施工方案五、泥浆置换、雷达波检测六、顶管接口处理七、施工工期安排八、防沉降措施九、施工安全措施施工方法第四章文明及环保施工措施第五章应急预案第六章确保工程质量及工期措施附：顶力计算3第一章编制依据一、根据业主提供的图纸和有关规范，并掌握现场实际情况，结合本公司现有的施工技术力量和历年来施工的经验，以业主给定的工期为进度控制目标，统筹考虑本项目的施工工艺、现场布置，充分利用机械施工、提高工作效率，编制本施工组织设计。根据设计文件，严格按工期、质量、安全目标等要求编制，科学组织、均衡施工，实现优质、安全、快速、有序、高效，确保石太高速公路安全畅通。二、施工组织方案依据以下内容编写和遵循以下文件、规范执行：施工图纸地勘报告《顶管施工技术验收规范》《室外排水设计规范》（GB500014-2006）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）《给水排水工程施工技术规程》（CECS246：2008）《河北省建筑基坑支护技术规程》（DB13(J）133-2012)《建筑基坑支护技术规程》（JTJ120-2012）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）4第二章工程简介一、工程概况本工程为南水北调配套工程，设计为两道钢筋混凝土套管（雨水管道和污水管道），分别穿越穿越石太高速公路K305+067和K305+076处，交叉角度为82.6°，顶管长度96米。雨水套管采用内径2600mm钢筋混凝土钢承口Ⅲ级管，壁厚235mm，管道外径为3070mm。套管内穿DN2000mm玻璃钢夹砂管。排水采用倒虹吸式。污水套管采用内径1500mm钢筋混凝土钢承口Ⅲ级管，壁厚150mm，管道外径为1800mm。套管内穿DN600mm玻璃钢夹砂管。排水采用倒虹吸式。石太高速公路现状为挖方路基，路基宽度为24米，双向四车道。雨水套管管顶距路面5.28米，污水套管管顶距路面3.44米，雨水、污水管检查井距用地界均为16米。工作井外缘距上边坡隔离栅18米，接收井距上边坡隔离栅14米。施工采用泥水平衡顶管工艺，先顶DN1500污水套管，总结经验后，再顶DN2600雨水套管。二、主要工程量1.顶管长度DN260092米DN150096米2.检查井数量雨水检查井2座污水检查井2座3.套管长度雨水玻璃钢管108米污水玻璃钢管11米4.工作坑护壁桩29棵锚喷墙面530平方米开挖土方量1344立方米3接收坑锚喷墙面900平方米5土方开挖2964立方米雨污水管道穿越石太高速公路示意图如下：68.763.49雨水套管穿越高速示意图68.765.26污水套管穿越高速示意图682.6°k305+076k305+0678.95m68.71:0.3基坑开挖示意图主坑副坑7三、工程地质及水文情况1.地质条件；根据岩性类型和物理学力学性质的差异，场地土划分为5个工程地质层：⑴耕植土褐黄色，稍湿，以粉土为主，土质较均匀，含植物根系，厚度0.4m。⑵黄土状粉土褐黄色，稍湿，稍密-中密，压缩性中等，土质较均匀，干强度中等，韧性低，含少量云母片及砂粒，锈染，厚度1.3-1.6m。⑶中砂灰白，稍湿，中密，压缩性中等，砂质较纯，以石英长石为主，分选性好，含少量云母片，底层局部夹薄层粉土，厚度7.1-9.2m。⑷粗砂灰白，稍湿，中密，压缩性中等，以石英长石为主，分选性一般，含少量东西污水雨水DN2600DN150072.0060.00主坑管线位置示意图8砾石，圆砾直径为0.5-3cm不等，未揭穿。雨水套管位于第⑶层中砂与第⑷层粗砂，污水套管位于第⑶层中砂。4、水文地质条件本地区地下水位埋深在42.0m左右。9第三章顶管施工方案一、顶管工作坑及接收坑施工方案1.基坑支护概况本着经济、安全、快捷的原则及基坑特点，本工程基坑支护设计采用主坑桩锚结构+喷射混凝土墙的支护体系，副坑采用土钉+喷射混凝土墙支护；坡顶地面设计荷载均为15KPa;本基坑安全等级为二级。设计使用期限为1年。基坑支护设计在比选基坑支护方案时应充分考虑上述工程特点和技术要求，以期在安全、技术、经济等综合效益上达到最佳。经综合分析比较本工程拟采用的支护方案如下：主坑采用锚拉排桩的基坑支护结构型式，副坑采用土钉墙加固处理。主坑基坑支护示意图10钢横梁与锚杆焊接，锚杆8米长钢横梁与桩用锚栓连接钢横梁用槽钢20号钢横梁与桩用锚栓连接剩余余部位钢筋网按图纸施工。主坑管道上方支护示意图1.1主坑设计锚拉排桩采用桩径为1.0m的钻孔灌注桩进行支护，桩间距1.5m，桩身砼采用强度等级为C30的商品混凝土浇注，桩顶设钢筋砼冠梁；断面设四道预应力锚索，一桩一锚，锚索长度14.0～21.0m，锚索端头处设钢腰梁；桩顶冠梁的截面尺寸1.2×0.8m，采用商品砼C30浇筑而成。采用100mm厚喷射钢筋砼面层对坡面和桩间土进行防护。1）锚索：本工程所采用的水泥均为硅酸盐水泥，预应力锚索所用水泥的强度等级为42.5R，其它项目所用水泥的强度等级为32.5R，可掺减水早强剂0.8%～3%（具体用量由产品说明定）。预应力锚索采用强度等级为1860MPa钢绞线制作，成孔直径不小于130mm，预应力锚索钻孔倾角15度，倾斜度允许偏差为3%；注浆材料采用水灰比为0.45～0.55的纯水泥浆，并采用二次注浆工艺：第一次为常压注浆，第二次为高压注浆，注浆压力不小于2.0MPa，水泥用量不小于75kg/m；进行锚索施工时应对临近建筑物的桩基础进行精确定位后再采取必要的避让措施。由于在砂层中施工长锚索很困难，易坍塌，需采取跟管施工工艺，钻孔应11采用套管跟进，注浆后拔出套管。2）支护桩：钻孔灌注桩的垂直度偏差不大于0.5%，桩位偏差不大于25mm，须跳桩施工，灌注桩芯砼的强度等级为C30，采用水下商品混凝土灌注，钢筋保护层厚度为50mm；3）面层：挂ф8钢筋网@200×200mm，施工锚杆后进行水平加强筋ф16Ⅱ级钢通长连接和纵向两根L=100mm加强筋，然后喷射细石砼C20厚100mm护面；配比采用水泥：砂：碎石=1：2：2。锚杆要求：锚杆的水平间距为0.75m，竖向间距为2m。锚杆在土层中采用2m长HRB400的16钢筋，固定在土体中即可。在护壁桩上的锚杆采用ф16的膨胀螺栓，螺栓外露长度为5cm。1.2副坑设计接收井采用土钉墙加锚喷支护型式。土钉立面采用梅花型布置，土钉孔深偏差≤5cm，孔位偏差≤10cm。如遇地下管线则根据实际情况进行调整，即相应调整土钉水平或竖向间距并加大土钉倾角，避开地下管沟。土钉长为8米，采用直径20的HRB400钢筋。土钉注浆采用纯水泥浆，水灰比为0.40～0.50的纯水泥浆，压力注浆，压强不小于0.5Mpa，水泥用量为20kg～40kg/m³。面层：挂ф8钢筋网@200×200mm，施工土钉后进行水平加强筋ф16Ⅱ级钢通长连接和纵向两根L=100mm加强筋，然后喷射细石砼C30厚150mm；配比采用水泥：砂：碎石=1：2：2。2.护坡桩施工本工程设计29颗直径1m桩长25m的护坡桩，两个桩之间间距为1.5米在管道方向预留位置。预留顶管位置间距较大施工开挖过程采用边固沙边开挖同时增加锚杆的数量，施工工作坑施工中防止滑坡。采用旋挖钻机成孔。2.1施工准备工作为保证桩基定位准确快捷，采用全站仪测量放样，由两个人同时进行测量，互相检查核对，并做出测量和记录检查核对记录，以保证桩位偏差小于10mm。高程测量采用S2自动安平水准仪。首先要复合原有的水准点，之后布设施工所需要的水准点。施工水准点应布设在桥址附近安全稳固处。2.2护筒的制作及埋设采用比桩径大200mm的钢护筒，壁厚8mm，高出地面0.30m,长度视具体情况而定,但不得少于4m。护筒用适当箍筋加固，确保坚实不漏水，不变形，并在每次使用后，及时检修整形。护筒埋设应保证护筒中心竖直线与桩位中心线12重合，护筒底部和四周采用粘土分层夯实，保证护筒不发生沉降变形和偏移。2.3钻机就位埋设护筒前，进行具体的桩位施工放样工作。用“十字交会法”控制桩位的中心位置，进行基坑开挖、护筒埋设工作；护筒埋设完毕，在护筒上边缘用红（白）漆点上十字线控制点。钻孔过程中钻头的偏位、孔位倾斜和钢筋笼的偏位均按十字线控制，因此在钻孔过程中或终孔后下钢筋笼前必须经常复测护筒高程及中心线，以确保桩位准确及钢筋笼位置的准确性。钻机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。2.4钻进成孔开孔时，钻机要轻压慢转渐渐进入正常施工，保证钻头对准桩位，预防孔斜和桩位偏差。到砂层后，钻机操作要轻提轻放，不要强行加压，技术人员随时观察孔内变化，发现问题及时上报进行处理。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度，软地层变为硬地层时，要减速慢进；易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径硬塑层采用快转速钻时，以提高钻进效率。钻孔作业分班连续进行，按时准确填写钻孔施工记录，随时注意地层变化。凡在地层变化处，判明地质名称后记入记录表中并与地质剖面图核对。发现与原地质资料不符时应及时上报，采取相应措施，保证顺利钻进。在钻进过程中随时校核偏位情况，防止斜孔，保证其偏位在规范允许范围内，直至钻到设计标高。钻孔桩成孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置（mm）25孔径（mm）不小于设计孔径孔深不小于设计规定倾斜度钻孔桩：小于0.5%2.5钢筋笼加工及运输在钢筋加工场地内，不同规格钢筋要分别堆存，不得混杂，并挂牌标识。钢筋应按不同钢种等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，抽取试样做力学性能试验，检验合格后方可进场。采取有效措施，避免钢筋锈蚀和污染。钢筋加工前，保证其表面洁净、无局部弯折。钢筋笼加工采用加劲箍筋成型法，按设13计图制作加劲箍，在加劲箍上标出主筋位置，将主筋与加劲箍点焊，形成骨架，再在主筋上标出螺旋筋位置，绑扎螺旋筋。焊接时焊皮应随焊随敲。计算钢筋下料长度，保证焊接后长度、直径、间距等符合设计要求。加工好的钢筋笼装在有托架的专用平板上运至已成孔的桩位处。应注意稳装稳卸，防止钢筋笼局部变形。钢筋骨架制作和吊放的允许偏差项目允许偏差主筋间距（mm）±10箍筋间距（mm）±20骨架外径（mm）±10骨架倾斜度±5%骨架保护层厚度（mm）±20骨架中心平面位置（mm）20骨架顶端高程/底端高程（mm）±20/±502.6钢筋笼安装就位钻机移位后，在护筒周围铺设枕木，恢复孔位中心，探孔器探孔，安设钢筋笼导向管，采用吊车吊放钢筋笼，为防止变形，采用上提扁担式二点吊法。骨架吊放进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，防止摆动碰撞孔壁。钢筋笼焊接接长时，应严格控制焊接质量，焊缝长度不小于10d，同一断面接头数量不超过钢筋根数的50%，且同一断面主筋，焊接接头间距不小于35d。钢筋骨架吊放的允许偏差见上表。为保证钢筋骨架保护层厚度，根据保护层厚度设计，将中间带孔的砼圆柱穿在箍筋上，分布于骨架周围，竖向间距2米，沿圆周布设4块，在下降时起到滑轮作用，防止骨架划破护壁导致坍塌发生，又能保证保护层厚度。2.7安装导管导管采用内径300mm的无缝钢管，首先在平地上应先连接顺直，用白油漆进行每节编号（或注明长度），保证导管轴线成一条直线。在使用前对导管进行水密性试验，检查导管的承压性能和漏水情况，试验水压大于1.3倍孔内水泥浆深。在下导管时，应逐节检查橡胶垫的完好程度及每个螺丝的松紧。导管要在孔中央下降，防止挂碰钢筋笼。导管底距孔底高度控制在30～50cm，然后安装14储料斗，储备足够数量的砼，保证满足第一批砼埋深导管1.0米的要求。2.8砼配制及运输护坡桩混凝土采用C30商品混凝土。其配合比应符合规范要求，施工时应严格控制砼配合比，确保砼