中牟泥水顶管施工方案

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1、1 郑州市 20 号小河刘分水口门供水配套工程顶管施工方案*公司2013年 10 月 20 日2 目录一、编制依据 . 3二、工程概况 . 3三、工艺流程及操作要点 7四、沉井施工方法 8五、顶管施工工艺 16六、管道功能性试验 29七、顶管施工中的常见问题及处理方法 31八、劳动力组织 34九、质量控制 . 36十、道路沉降观测方案及技术措施 37十一、管道周围加固 42十二、安全与环境保护及文明施工 453 一、编制依据1、 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008 2、 给水排水工程顶管技术规程CECS246-2008 3、 工程测量规范 GB50026-2007 4、 给

2、水排水构筑物施工及验收规范GB/T50141-2008 5、 混凝土质量控制标准GB 50164-2011 6、 混凝土强度检验评定标准GB/T 50107-2010 7、 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 8、 顶管施工法用钢筋混凝土排水管JC/T640-2010 9、 市政排水管道工程及附属设施06MS201 二、工程概况（一）工程概况郑州市供水配套工程是河南省受水区供水配套工程的组成部分，本标段 20 号小河刘分水口位于中牟县张庄镇小河刘村东北总干渠右岸，对应总干渠桩号为SH （3）166+138.774。供水目标为中牟县规划水厂、航空城一水厂及航空城二水厂。20

3、号小河刘分水口门供水配套工程共包含 1 座泵站和 3 条输水线路，分别为小河刘泵站和口门航空城一水厂。口门 航空城二水厂、口门 中牟县规划水厂输水线路。4 本标段口门 中牟规划水厂输水线路18.79km，线路设计流量1m3/s， 为重力输水，管道采用 DN1.2m 、 DN1.0m预应力钢筋混凝土管，起点为南水北调总干渠小河刘分水口门提水前池，终点为中牟规划水厂。口门中牟规划水厂输水线路从提水前池出来后，向东直行约 1km后，折向南直行 2.5km，至范村西北后折向东南，约1.8km 后穿越万三路，继续沿东北方向前行约1.7km 后折向北， 直行约 4km后折向东北，约 1.4km 后穿越郑民

4、高速，然后顺着郑民高速一侧继续前行，约7km后折向北偏东，直行约450m后到达中牟规划水厂。沿线穿越河流沟渠 5 处；穿越道路 10 处，其中高速公路1 条，国道省道 1 条，其他公路 8 条；输水管道需顶管施工2 处。（二）地质概况工程区管线沿线地貌单元主要为黄河冲积平原, 地表分布有少量沙丘、沙地。从分水口至郑民高速地势总体西南高东北低，从分水口门至港区一水厂地面坡降达到8左右；港区二水厂线路地势总体西南高东北低，地面坡降1.5左右，穿越郑民高速之后地势总体西高东低，地面坡降 2左右；管线沿线穿越丈八沟、河流沟、小清河三条河流，这些河流为平原型河流，河谷形状多呈不规则的“U”型。丈八沟河床

5、宽 25m左右，沟内常年有水，河流沟河床宽20m左右，沟内常年有水，小清河河床宽20m ，勘察期间没有流水。2、地层岩性依据地质测绘和勘探钻孔揭露的地层，工程厂区所揭示的地层为5 第四系中更新统、 上更新统及全新统地层， 地质结构主要为粘砂多层结构，现由老至新分述如下：第四系全新统全新统下段（ Q14 ） ，冲积成因，岩性主要为粉砂、砂壤土、中粉质壤土和轻壤土。 3 砂壤土：灰色、青灰色，湿，稍密，见有螺壳碎片，含钙质结核，粒径一般 0.51cm，土质不均一，局部为轻壤土、轻粉质壤土、中壤土和粉细砂。该层分布于中下部部。 3 -1 粉砂浅黄、浅灰黄色，湿 饱和，稍密，见有螺壳碎片，含钙质结核，

6、结核粒径一般小于1cm ，砂粒不均，砂质不纯含泥质，局部相变为砂壤土。该层以夹层型式分布于中下部。 3 -2 轻壤土：灰绿色、黄绿色，可塑，见有螺壳碎片，含钙质结核，粒径一般 0.51cm，土质不均一，局部为中壤土。该层分布于桩号 XZ5+100之前及 XZ8+000XZ9+600 之间下部。中粉质壤土：灰色、灰褐色、灰黑色，软塑可塑状，含钙质结核，局部有机质含量高，土质不均一，夹重粉质壤土、粉质粘土薄层。该层分布于桩号XZ0+000XZ1+000 、XZ4+800XZ5+800 上部。全新统上段（Q24 ） ，冲积成因，岩性主要为砂壤土、 粉砂和细砂。 1 砂壤土：黄色，稍湿，松散状，土质较

7、均，有植物根系，针虫孔。该层分布于桩号XZ4+300之前地表。 1 -1 粉砂：黑色，稍湿 湿，松散 稍密，成分主要为石英和长石，次为暗色矿物。砂质不纯，局部为砂壤土。该层分布于桩号6 XZ0+500XZ3+800 之间上部。 1 -2 细砂：浅黄、黄，稍湿湿，松散 稍密，成分主要为石英和长石，次为暗色矿物。砂质不纯，局部为砂壤土。该层分布于桩号XZ4+300之后地表。风成细砂：黄色，稍湿，松散状，砂质不纯，含少量泥质，零星分布与地表，为风成沙丘。另外在穿路及村庄附近有1.5m左右的人工填土。3、地质构造与地震根据“中国地震动参数区划图” 及地震安全评价成果， 该管线所经区域震动峰值加速度为0

8、.10g，相当于地震基本烈度度区。4、水文地质条件a）地下水赋存条件、补给排泄与径流及地下水动态变化场区地下水类型为第四系松散层孔隙潜水，受地形影响， 局部具微承压性。主要赋存于粉砂、 细砂、砂壤土层中，水位埋深一般 25m 。在河流地段，地下水于地表水联系密切，有的井水位接近河水位。地下水主要接受大气降水入渗，及侧向径流补给，消耗于蒸发、侧向径流及人工开发，河流地段一般河水高于地下水，河水补给地下水。b）地下水及地表水水质评价地下水对混凝土及混凝土中钢筋均无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。5、土壤腐蚀性评价该标段输水管线土壤对钢结构一般具中等腐蚀性。7 三、工艺流程及操作要点本工程顶管施工的基本

9、工艺流程为：施工准备沉井施工沉井下沉沉井封底顶管设备安装、调试、试运行顶进掘进机接收设备拆除、转场功能性试验1施工准备在工程施工准备阶段， 应编制详尽的施工组织设计，并做好如下几项工作：（1）施工场地地质条件、施工内容、范围确定场地地质条件是选择施工方法的前提，工程施工前， 应根据业主提供的地堪报告确定施工工艺， 必要时应进行补充勘察； 工程施工前，应组织施工人员认真学习施工图纸、相关规范、标准，明确工程施工内容和技术要求， 对图纸中与现场不符内容联系设计人员进行补充设计或变更设计。（2）对沿线管线的调查开工前对沉井周围、 顶管沿线地下管线、 构筑物进行全面现场调查，标注与设计管线交叉的管线，

10、逐个绘出图纸，并结合现场实际提出解决方案，确保掘进机安全顶进。（3）施工工艺确定根据场地地质条件、 顶管设备及工艺参数确定施工工艺。施工工艺主要包括：初始顶进的方案及措施；测量及纠偏的方法；长距离顶8 进减阻的方案及措施等。（4）设备安装调试的技术措施施工设备的安装、 调试的技术措施主要包括： 施工设备的安装位置、安装精度和牢固要求、安装顺序、调试方法和要求等。（5）施工过程控制的技术措施施工过程控制的技术措施主要包括以下内容：工作坑内管材的吊运的安装、泥水处理、测量等作业的空间布置以及平行或交叉作业的安排等；顶管入洞及出洞措施等。（6）质量安全技术措施质量及安全技术措施主要包括：控制顶进轴线

11、、 高程误差及其他质量因素的措施； 顶进操作及设备维护的技术与安全措施；控制地面隆起、沉降的措施；穿越重要构筑物的技术与安全措施。（7）应对突发事件的预案进行施工过程中技术、质量、安全的风险分析，制订处理风险事件的应急措施。（8）顶管施工记录记录包括顶进过程中的顶进长度、顶力数值或油泵压力表数值、管位偏差及其校正情况、 机械运转情况使用情况、 土质水位变化及出现的问题等。四、工作井施工方法（一)施工前准备，9 1、根据设计部门或业主移交的方向桩和高程桩以及基坑底面几何尺寸、开挖深度及边坡定出基坑开挖边线。2、依据施工现场平面布置，划出占场边线。在井工作面周围布置铁皮瓦隔离带。3、完成占场拆迁和

12、地上、 地下已有设施的探明并采取保护措施。4、铺设临时水、电管线，修筑施工便道。5、整平场地后根据设计图纸上的沉井中心坐标定出沉井中心桩以及纵横轴线控制桩， 并测设控制桩的辅助桩作为沉井制作及下沉过程的控制桩。以上施工放样完毕后经现场监理工程师复核无误后方可开工。（二)基坑开挖1、基底平面尺寸：按大于工作井平面尺寸2m设计( 即沉井刃脚外侧至基坑底边距离控制为2m)，以满足施工人员绑扎钢筋及支设外模板的需要。2、基坑开挖深度开挖采用人工配合机械分层开挖，根据每个基坑所处位置的土质、水文条件、现场允许程度等因素具体确定。一般控制在2.0m 左右。3、基坑地基处理：对基坑地基进行平整夯实( 或加固

13、 )，使其具有足够的承载力， 以免工作井在制作过程中发生不均匀沉降以致倾斜甚至井壁开裂。4、基坑排水：在基坑底部四周设置排水明沟和布置集水井收水，10 并及时抽除，保持基坑底面土层的干燥。（三）工作井制作本工程顶管施工区地下水位较深， 顶管埋深较浅，土质为沙性土，承载力较差，工作井应采用钢筋混凝土沉井方法施工。1、混凝土垫层施工(1) 混凝土垫层的重要作用是为使刃脚座在同一平面上和便于浇筑第一节沉井。(2) 混凝土垫层的厚度依据第一节沉井的重量和地基承载力。2、井壁制作：本工程沉井井壁、底板、顶板和梁采用混凝土制作。混凝土浇筑采用分节浇筑：第一节浇筑刃脚2.4m 高。第二节浇筑剩余井壁高度。施

14、工顺序：支设内模绑扎钢筋支设外模浇注混凝土模板及附属设施拆除。(1) 脚手架：采用钢管脚手架，外支双排脚手架，内支满堂脚手架。(2) 沉井模板采用建筑模板拼装，分节安装方式，内模以不分节为好。a、第一节沉井的刃脚底模用水平尺进行校平，使之保持在同一水平面上。b、沉井内模要保证支设垂直，外模跟着内模支立，不得内外倾倒，以保证外壁面平整垂直以及井壁厚度均等。c、模板加固所用横竖围檩和斜撑，采用钢制材料，以确保模板11 牢固，刚性好，不变形。d、内外模板用穿墙螺栓连接，以提高模板的整体性和确保壁厚的均等。e、大型预埋件专门设置支撑，不撑在井壁或隔墙的模板或钢筋上。(3) 钢筋的绑扎及钢封门、预埋件的

15、安装。a、所有预埋件、预留孔洞的位置和尺寸均仔细定位，认真操作，务必符合设计要求。 并且要在混凝土浇筑前进行最后检查，以免遗漏和错位。b、由于沉井位置不固定，本工程在现场加工钢筋。钢筋现场绑扎时要采用撑铁将钢筋位置固定牢，保持钢筋应有间距及保护层厚度。c、洞口封门结构要仔细定位，精心安装，并验收签证。(4) 施工缝止水和穿墙管件等止水。a、对所有穿墙管件和固定模板的对拉螺栓等事先焊上钢板止水片。b、施工缝采用留设凹凸式施工缝，二次浇筑前要凿毛清洗干净。(5) 混凝土浇筑a、在混凝土浇灌前对模板、钢筋、预埋件及预留孔的位置、尺寸等进行仔检查核对，经现场监理工程师验收签证后方可浇筑混凝土。b、浇筑

16、混凝土前应对混凝土配合比、水泥，外掺剂、砂、石料12 等材质进行检验，确保符合规定要求。c、浇筑混凝土应连续对称均匀进行，分层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间，刃脚混凝土必须一次浇筑完毕，不得中途停顿。3、沉井接高(1) 沉井接高应在第一节混凝土达到设计强度的75% 后方可浇筑第二节混凝土。(2) 沉井接高的轴线与沉井中轴线重合或平行，防止因荷载不均匀而引起沉井偏斜。(3) 接高处的混凝土表面进行凿毛，清除水泥薄膜和表面的松散石子并冲洗干净。（五)沉井下沉1、当刃脚混凝土完全达到设计强度，其余部分也达到设计强度70% 以上时，方可允许沉井下沉，沉井应整体预制，一次下沉。沉井下沉前，侧壁洞口应作封堵。2、按沉井下沉阶段计算下沉系数与稳定系数，以控制下沉速度确保沉井安全。3、凿除混凝土垫层(1) 凿除顺序是先内后外，分区域对称按顺序进行。(2) 采用风镐破碎混凝土垫层。(3) 破碎的混凝土块及时清除，若有空穴立即用砂或砂夹石子回填。(4