顶管井点降水施工方案

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1、顶管井点降水施工方案1、工程概括本次顶管工程分为两段 xxxxxxxxxxx 地下水丰富具承压性， 易形成流沙。 工作井、 接收井施工过程 中，采取井点降水，以降低地下水位。因管道处于流砂层位置 , 所以顶管施工采用土压平衡施工工 艺。其中顶管工作井为钢板井沉井，接收井为钢板桩井（坑） 。2、沉井施工顶管工作井下部 4 米深为钢板井沉井，尺寸为 5.5m3.0m（长宽）上部采用砖砌护壁墙体。2.1 施工工艺流程2.2 沉井主要施工方法2.2.1 基坑开挖为保证沉井制作均匀下沉， 先将井区范围的障碍物与表层土挖出。 根据设计要求， 考虑沉井整 体的安全性，基坑开挖深度暂设定为 2.0 米 2.5

2、 米。基坑的开挖范围比沉井外壁尺寸大 1.6 米左 右，边坡取值 1:0.67, 在基坑四周挖设排水沟，在对角基坑四周设置集水坑并配备水泵，以便及时 排除坑内积水和周围来水。2.2.1.1 开挖施工方法1）分段开挖，合理确定开挖顺序和分层开挖深度，当接近地下水时，先开挖最低处土方，以 便在最低处排水，并在基坑内设置一临时集水坑，配泵排水；2）开挖人员每 31米 2 范围布置一个，在开挖过程中应注意保证开挖面完整；3）每阶段不得超挖，基坑底遇有不易清除的大块石，则将其凿除；4）开挖遇有不明构筑物或古迹，应严加保护，并及时与业主和有关单位联系，共同处理。2.2.1.2 开挖施工注意事项1）开工之前

3、，考虑有效地排除施工场地雨水地方案；2）作好临时防雨设施地储备；3）排水用泵地工作状态良好，排水系统畅通；4）检查加固临时电路，电线距地面高度在 3 米以上；5）开挖土应尽快运出场外，除特殊情况外，一般不在基坑边堆放弃土；2.3 井点降水根据本工程 实际地质情况，在河道附近采用井点法降低地下水位。2.3.1 井点埋设深度H井点埋设深度（ m）；h1沉设井点施工的地面高程（ m）；h2基坑底面高程（ m）；h设计地下水降至基坑底面以下深（ m），取 0.5m；l 滤管长度（ m） ;b井点到基坑的水力坡降（ m），一般取水平距离的 0.1 。2.3.2 井点打孔深度孔深一般距滤管底 1m左右。2

4、.3.3 抽水影响半径R抽水影响半径（ m）；K渗透系数（ m/d）；S井点中心降水深度（ m）；H0含水层厚度（ m）。2.3.4 井点涌水量Q涌水量（ m3/d）；K渗透系数（ m/d）；H含水层有效带深度（ m）； S降水深度（ m） ;R井点抽水影响半径（ m），r 井点滤管半径（ m）2.3.5 井点出水量q井点出水量（ m3/s）；r 滤管半径（ m）；l 滤管长度（ m）； v地下水流入井点管的速度（ m/s）。2.3.6 井点埋设数量根据计算及施工经验得出， 工作井共需布置井点 33个，接收井则需布置 32 个。井点布置间距 为 1.0 米。2.3.7 井点降水施工方法2.3.

5、7.1 安装真空泵系统真空泵系统设置的位置， 应尽量缩短集水总管最远点与真空泵的距离， 集水罐进水管高度不得 高于集水总管高度。为防止真空泵排、 降水系统的故障而中断降水，应用机械设备，并设专人保养 维修。2.3.7.2 安装集水总管1左右，集水总管布置在井点立管外侧，敷设高度与井点立管顶高相同，必须顺直，坡度为 其最高点为真空泵、射流泵集水罐进口处。2.3.7.3 组装井点管将井点实管与井点滤管组装成一个整体。 井点滤管孔眼总面积不得小于立管的截面面积， 骨架、 滤网等均应仔细检查完好，并加保护。2.3.7.4 沉设井点立管根据设计要求放出井点沉设位置。采用冲孔法施工。用多级离心泵将水加压至

6、0.7MPa，经高压管送到水枪，水枪与套管相对固定， 冲孔时用卷扬机吊住水枪及管的上端， 对准点位，垂直插入 预先挖好的井点定位坑， 并不断反复提升、 下落。高压水通过水枪喷嘴将土冲切成孔， 孔径约 30cm。 当冲孔达到设计滤管底以下 50cm以上时，冲管停沉加冲片刻，使底部泥浆随水流去，然后停止冲 进，抽出水枪， 按高度放下井点立管和滤管， 井点立管应放在土孔中央。而后向套管内立管外灌注 砂石滤料，边灌边插捣，灌至距地面约 1m左右处停止，然后拔出套管，并用土封填上部土孔。每个真空泵系统抽吸的井点立管及集水总管位一组，每组中各个井点立管和滤管的长度应相 等，且沉设深度应在一个平面上。 沉设

7、井点立管后， 向孔内填充滤料时，土孔中的水应从井点立管 内冒出，否则该点为死点，应拔出重新沉设。2.4 沉井下沉井内人工挖土 ,外壁压载, 沉井下沉。2.4.1 下沉注意事项1）沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向四边处分层取土，使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期，沉井入土较浅，上层对沉井的平衡稳定作用差，容易产生偏 斜，尤应注意。在挖土下沉过程中，不应偏除土，避免沉井发生偏斜。为防止沉井下沉时产生较大的偏斜，根据土质情况、入土深度等， 控制 井内除土深度。此时应 注意，沉井过程中应严格 控制 每次挖土下沉的深度，以保证沉井平稳、均匀下沉。2）下沉中随时掌握土层变化情况

8、，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系，控制 其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。3）下沉过程中，应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。4）沉井下沉至设计标高以上 2m前，控制 井内除土量，注意调平沉井，防止因挖土量过大及挖 土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。5）在工作井沉井开始下沉前，在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点，随 时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况，以便迅速采取措施， 确保附近 设施的安全。2.4.2 施工偏差的处理在沉井下沉过程中一定要加强 控制 ，确保沉井准确下沉到位，

9、并且要制定尽可能详细的处理措 施，为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。2.4.3 倾斜处理沉井下沉过程中倾斜率要 控制在1/150 1/200，超过 1/200时就要进行纠偏，纠偏方法是在倾 斜的相反一侧井壁底偏除土，在并壁外侧射水冲刷，井顶加大水平荷载予以纠偏。2.4.4 井壁外障碍物的处理沉井下沉发现障碍物， 应立即停止下沉，根据障碍物的性质、 大小、位置等情况决定处理办法。 井壁下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石，可用风动工具破成小块后取出。2.5 沉井封底沉井下沉至设计标高后进行封底。1）基底面应尽量整平；2）清除浮泥，防止封底砼和基底间渗入杂土；3）井壁与封底砼接触

10、面处的泥污应予清除；4）用块石回填锅底超挖部分；5）用碎石、粗砂找平。2.5.1 底板砼浇筑封底垫层砼达到设计强度后， 方可抽排沉井内积水， 以防封底砼承受下部水压而遭受破坏。 井 内水抽干后即可进行底板砼浇筑。 钢筋绑扎按设计图纸进行， 砼浇入后，用插入式振捣器振捣密实， 再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。2.6 砖砌护壁施工沉井底板砼达到强度后 ,拆除外围井点降水管 , 上部砌筑砖护壁至地面标高 ,而后对井壁四周进 行土方回填。2.7 接收井施工接收井采用钢板桩围护 .在顶管机头临近接收坑位置时 ,开挖土方打设钢板桩 , 同时进行井点降 水, 机头从接收坑中取出后进行检查窨井的砌

11、筑。3、顶管施工3.1 顶管工艺选择根据地质报告及设计图纸 , 管道所处位置为流砂层 , 因为整个管线埋深较深 ,平均埋深达到 7 米 左右,且地下水位较高 ,承压水易形成流砂 ,现行的简易顶管施工工艺 （俗称土顶法）, 无法在流砂层 中施工, 且施工质量得不到保障 ,我单位从工期和经济双方面作以比较 , 决定采用土压平衡施工工艺 进行施工。1）构造：工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。根据工程 的特点和地质情况，本 工程 选用挤压式工具管。工具管分前后两段，前后段之间安装纠偏油缸。工具 管最前端是压力舱，承受水压力、土压力；压力舱后部为操作舱。工具管的后段与跟进管段

12、连结。2）原理：随着工具管的顶进，开挖面切削下来的泥土进入压力舱，由于土体挤进工具管内， 工具管内锥体喇叭入口，对土体有约束作用，保持可控面土体的稳定，地层损失小。3）安装：顶管出洞前，将工具管吊入工作井内，安放在导轨上，后端放入分压环，启动主顶 油缸、慢慢向前推动，工具管前方进入橡胶密封圈，接触到钢封门为止。4) 设备使用：正常顶管时，顶管机及管道内的操作由管内操作者完成。每段顶进开始后则应 连续工作， 当进行设备保养维修而暂停顶管施工时， 必须采取措施确保开挖面的稳定。 顶进时管道 内采用低压 照明 和管道风机通风，并保持管道内的清洁。3.2 顶管设备 选型3.2.1 机头正面阻力式中 N

13、机头正面阻力；土的比重；H管顶土层厚；内摩擦角；D外顶管掘进机外径；N=3.141.22/4 2.71 (6.8+2 1.2/3) tg52.50=42.11KN3.2.2 顶管管道周边阻力式中 F2采用注浆工艺时管壁与土层间的摩阻力；D管节外径；L顶进长度；f2 采用注浆工艺时管壁与土层的摩擦系数，取 7KN/m2； F2=3.141.21307=3428.88KN3.2.3 顶进阻力F=F1+F2=3470.99KN3.2.4 选型 原则:设备质量优良可靠 , 操作放便 , 工作效率高。 设备的能力要留有充分富余，即使用时的保险系数要大。3.3 管节 顶管施工采用由专业厂家生产的“ F”顶

14、管专用管节。3.4 顶管设备安装井下设备安装包括出洞口安装、 导轨安装、千斤顶安装、后背墙安装及顶管机井下就位等，中出洞口安装在“顶管出洞”作介绍3.4.1 导轨安装导轨用型钢和 P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆。 钢横梁置于工作井底板上， 并与底板上的预埋铁板焊接， 使整个导轨系统成为在使用中不会产生位 移的、牢固的整体。导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否可顶好，故须达到如下要求：1) 两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致2) 导轨轴线偏差 3mm；顶面高差 03mm；两轨间距 2mm。3.4.2 千斤顶安装主顶站千斤顶

15、选用 2 台，固定在型钢制作的千斤顶支架上， 支架焊在井底的横梁上， 千斤顶着 力点应在与均布顶管圆周上， 即与管道中心的垂线对称， 其合力的作用点在管道圆心上。 每个千斤 顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。3.4.3 后背墙安装后背墙用 20 号工字钢焊成一堵墙，为顶管的反力提供一个垂直的受力面，正面焊一块 2cm厚 钢板，使各工字钢受力更均匀。 工字钢墙的空隙中灌满自密砼， 形成一道由厚钢板、工字钢和砼组 成的、牢固的、刚度很大的复合后背墙，承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后，在后背 墙与井壁间浇筑 30cm厚砼后背，并垫一层 5cm厚的木板，以使井壁受力均匀。3.4.4 顶管机下井井下设备安装完后， 用经保养、检查、调试好的顶管机吊下工作井， 置于涂满润滑黄油的导轨 上。因导轨安装精度是严格 控制 的，故顶管机座上导轨就已准确定位。井下设备和顶管机安装完毕后， 启动油泵，伸缩千斤顶，检查千斤顶与后背墙的配合， 顶管机 与出口器及分压环的间隙等。准确无误后即可开始出洞顶