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1、井點降水施工方案依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50300-2001建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202-20021、工程概括本次頂管工程分為兩段(1)西下丘泵站及進(jìn)水管道工程,其中D1000砼管頂管，全長800米，管道埋深6米左右;設(shè)工作井4座，接收井5座。(2)郵塘廟泵站工程,其所處土層均為亞砂土夾粉砂。地下水豐富具承壓性，易形成流沙。工作井、接收井施工過程中，采取井點降水，以降低地下水位。因管道處于流砂層位置,所以頂管施工采用土壓平衡施工工藝。其中頂管工作井為鋼板井沉井，接收井為鋼板樁井（坑）。2、沉井施工頂管工作井下部4米深為鋼板井沉井，尺寸為5.5m×3

2、.0m（長×寬）上部采用磚砌護(hù)壁墻體。2.1施工工藝流程 2.2沉井主要施工方法2.2.1基坑開挖為保證沉井制作均勻下沉，先將井區(qū)范圍的障礙物與表層土挖出。根據(jù)設(shè)計要求，考慮沉井整體的安全性，基坑開挖深度暫設(shè)定為2.0米2.5米。基坑的開挖范圍比沉井外壁尺寸大1.6米左右，邊坡取值1:0.67,在基坑四周挖設(shè)排水溝，在對角基坑四周設(shè)置集水坑并配備水泵，以便及時排除坑內(nèi)積水和四周來水。2.2.1.1開挖施工方法1）分段開挖，公道確定開挖順序和分層開挖深度，當(dāng)接近地下水時，先開挖最低處土方，以便在最低處排水，并在基坑內(nèi)設(shè)置一臨時集水坑，配泵排水；2）開挖職員每3×1米2范圍布置

3、一個，在開挖過程中應(yīng)留意保證開挖面完整；3）每階段不得超挖，基坑底遇有不易清除的大塊石，則將其鑿除；4）開挖遇有不明構(gòu)筑物或古跡，應(yīng)嚴(yán)加保護(hù)，并及時與業(yè)主和有關(guān)單位聯(lián)系，共同處理。2.2.1.2開挖施工留意事項1）開工之前，考慮有效地排除施工場地雨水地方案；2） 作好臨時防雨設(shè)施地儲備；3）排水用泵地工作狀態(tài)良好，排水系統(tǒng)暢通；4）檢查加固臨時電路，電線距地面高度在3米以上；5）開挖土應(yīng)盡快運(yùn)出場外，除特殊情況外，一般不在基坑邊堆放棄土；2.3井點降水根據(jù)本工程實際地質(zhì)情況，在河道四周采用井點法降低地下水位。2.3.1井點埋設(shè)深度H井點埋設(shè)深度（m）；h1沉設(shè)井點施工的地面高程（m）

4、；h2基坑底面高程（m）；h設(shè)計地下水降至基坑底面以下深（m），取0.5m；l濾管長度（m）;b井點到基坑的水力坡降（m），一般取水平間隔的0.1。2.3.2井點打孔深度孔深一般距濾管底1m左右。2.3.3抽水影響半徑R抽水影響半徑（m）；K滲透系數(shù)（m/d）；S井點中心降水深度（m）；H0含水層厚度（m）。2.3.4井點涌水量Q涌水量（m3/d）；K滲透系數(shù)（m/d）；H含水層有效帶深度（m）；S降水深度（m）;R井點抽水影響半徑（m），r井點濾管半徑（m）2.3.5井點出水量q井點出水量（m3/s）；r濾管半徑（m）；l濾管長度（m）；v地下水流進(jìn)井點管的速度（m/s）。2.3.6井點埋設(shè)

5、數(shù)目根據(jù)計算及施工經(jīng)驗得出，工作井共需布置井點33個，接收井則需布置32個。井點布置間距為1.0米。2.3.7井點降水施工方法2.3.7.1安裝真空泵系統(tǒng)真空泵系統(tǒng)設(shè)置的位置，應(yīng)盡量縮短集水總管最遠(yuǎn)點與真空泵的間隔，集水罐進(jìn)水管高度不得高于集水總管高度。為防止真空泵排、降水系統(tǒng)的故障而中斷降水，應(yīng)用機(jī)械設(shè)備，并設(shè)專人保養(yǎng)維修。2.3.7.2安裝集水總管集水總管布置在井點立管外側(cè)，敷設(shè)高度與井點立管頂高相同，必須順直，坡度為1左右，其最高點為真空泵、射流泵集水罐進(jìn)口處。2.3.7.3組裝井點管將井點實管與井點濾管組裝成一個整體。井點濾管孔眼總面積不得小于立管的截面面積，骨架、濾網(wǎng)等均應(yīng)仔細(xì)檢查完

6、好，并加保護(hù)。2.3.7.4沉設(shè)井點立管根據(jù)設(shè)計要求放出井點沉設(shè)位置。采用沖孔法施工。用多級離心泵將水加壓至0.7MPa，經(jīng)高壓管送到水槍，水槍與套管相對固定，沖孔時用卷揚(yáng)機(jī)吊住水槍及管的上端，對準(zhǔn)點位，垂直插進(jìn)預(yù)先挖好的井點定位坑，并不斷反復(fù)提升、著落。高壓水通過水槍噴嘴將土沖切成孔，孔徑約30cm。當(dāng)沖孔達(dá)到設(shè)計濾管底以下50cm以上時，沖管停沉加沖片刻，使底部泥漿隨水流往，然后停止沖進(jìn)，抽出水槍，按高度放下井點立管和濾管，井點立管應(yīng)放在土孔中心。而后向套管內(nèi)立管外灌注砂石濾料，邊灌邊插搗，灌至距地面約1m左右處停止，然后拔出套管，并用土封填上部土孔。每個真空泵系統(tǒng)抽吸的井點立管及集水總管

7、位一組，每組中各個井點立管和濾管的長度應(yīng)相等，且沉設(shè)深度應(yīng)在一個平面上。沉設(shè)井點立管后，向孔內(nèi)填充濾料時，土孔中的水應(yīng)從井點立管內(nèi)冒出，否則該點為死點，應(yīng)拔出重新沉設(shè)。2.4沉井下沉井內(nèi)人工挖土,外壁壓載,沉井下沉。2.4.1下沉留意事項1）沉井下沉?xí)r，井內(nèi)除土應(yīng)先從中間開始，均勻、對稱地逐步向四邊處分層取土，使沉井均勻下沉，防止偏斜，特別是下沉初期，沉井進(jìn)土較淺，上層對沉井的平衡穩(wěn)定作用差，輕易產(chǎn)生偏斜，尤應(yīng)留意。在挖土下沉過程中，不應(yīng)偏除土，避免沉井發(fā)生偏斜。為防止沉井下沉?xí)r產(chǎn)生較大的偏斜，根據(jù)土質(zhì)情況、進(jìn)土深度等，控制井內(nèi)除土深度。此時應(yīng)留意，沉井過程中應(yīng)嚴(yán)格控制每次挖土下沉的深度，以保

8、證沉井平穩(wěn)、均勻下沉。2）下沉中隨時把握土層變化情況，分析和檢驗土壤阻力與沉井重量的關(guān)系，控制其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。3）下沉過程中，應(yīng)做好標(biāo)高、下沉量、傾斜和位移的丈量工作、隨時留意糾正沉井的偏斜。4）沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高以上2m前，控制井內(nèi)除土量，留意調(diào)平沉井，防止因挖土量過大及挖土不均，而使沉井忽然大量下沉并產(chǎn)生較大的偏斜，增加正確下沉至設(shè)計標(biāo)高的困難。5）在工作井沉井開始下沉前，在其四周構(gòu)筑物及地面設(shè)置一定數(shù)目的沉降、位移觀察點，隨時觀測沉井四周地面的塌陷、開裂情況和構(gòu)筑物沉陷、位移的情況，以便迅速采取措施，確保四周設(shè)施的安全。2.4.2施工偏差的處理在沉井下沉過程中一定要

9、加強(qiáng)控制，確保沉井正確下沉到位，并且要制定盡可能具體的處理措施，為施工過程中可能出現(xiàn)的題目做好預(yù)備工作。2.4.3傾斜處理沉井下沉過程中傾斜率要控制在1/1501/200，超過1/200時就要進(jìn)行糾偏，糾偏方法是在傾斜的相反一側(cè)井壁底偏除土，在并壁外側(cè)射水沖洗，井頂加大水平荷載予以糾偏。2.4.4井壁外障礙物的處理沉井下沉發(fā)現(xiàn)障礙物，應(yīng)立即停止下沉，根據(jù)障礙物的性質(zhì)、大小、位置等情況決定處理辦法。井壁下如遇較小的孤石，可將四周土掏空后取出；較大孤石，可用風(fēng)動工具破成小塊后取出。2.5沉井封底沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高后進(jìn)行封底。1）基底面應(yīng)盡量整平；2）清除浮泥，防止封底砼和基底間滲透雜土；3）井壁與

10、封底砼接觸面處的泥污應(yīng)予清除；4）用塊石回填鍋底超挖部分；5）用碎石、粗砂找平。2.5.1底板砼澆筑封底墊層砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方可抽排沉井內(nèi)積水，以防封底砼承受下部水壓而遭受破壞。井內(nèi)水抽干后即可進(jìn)行底板砼澆筑。鋼筋綁扎按設(shè)計圖紙進(jìn)行，砼澆進(jìn)后，用插進(jìn)式振搗器振搗密實，再用平板振搗器提漿初平，最后人工找平，收面。2.6磚砌護(hù)壁施工沉井底板砼達(dá)到強(qiáng)度后,拆除外圍井點降水管,上部砌筑磚護(hù)壁至地面標(biāo)高,而后對井壁四周進(jìn)行土方回填。2.7接收井施工接收井采用鋼板樁圍護(hù).在頂管機(jī)頭鄰近接收坑位置時,開挖土方打設(shè)鋼板樁,同時進(jìn)行井點降水,機(jī)頭從接收坑中取出后進(jìn)行檢查窨井的砌筑。3、頂管施工3.1頂管工藝選

11、擇根據(jù)地質(zhì)報告及設(shè)計圖紙,管道所處位置為流砂層,由于整個管線埋深較深,均勻埋深達(dá)到7米左右,且地下水位較高,承壓水易形成流砂,現(xiàn)行的簡易頂管施工工藝(俗稱土頂法),無法在流砂層中施工,且施工質(zhì)量得不到保障,我單位從工期和經(jīng)濟(jì)雙方面作以比較,決定采用土壓平衡施工工藝進(jìn)行施工。1）構(gòu)造：工具管是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，其主要作用為：掘進(jìn)、防坍、出泥、導(dǎo)向。根據(jù)工程的特點和地質(zhì)情況，本工程選用擠壓式工具管。工具管分前后兩段，前后段之間安裝糾偏油缸。工具管最前端是壓力艙，承受水壓力、土壓力；壓力艙后部為操縱艙。工具管的后段與跟進(jìn)管段連結(jié)。2）原理：隨著工具管的頂進(jìn)，開挖面切削下來的土壤進(jìn)進(jìn)壓力艙，由于土體擠進(jìn)

12、工具管內(nèi)，工具管內(nèi)錐體喇叭進(jìn)口，對土體有約束作用，保持可控面土體的穩(wěn)定，地層損失小。3）安裝：頂管出洞前，將工具管吊進(jìn)工作井內(nèi)，安放在導(dǎo)軌上，后端放進(jìn)分壓環(huán)，啟動主頂油缸、慢慢向前推動，工具管前方進(jìn)進(jìn)橡膠密封圈，接觸到鋼封門為止。4）設(shè)備使用：正常頂管時，頂管機(jī)及管道內(nèi)的操縱由管內(nèi)操縱者完成。每段頂進(jìn)開始后則應(yīng)連續(xù)工作，當(dāng)進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)維修而暫停頂管施工時，必須采取措施確保開挖面的穩(wěn)定。頂進(jìn)時管道內(nèi)采用低壓照明和管道風(fēng)機(jī)透風(fēng)，并保持管道內(nèi)的清潔。3.2頂管設(shè)備選型3.2.1機(jī)頭正面阻力式中N機(jī)頭正面阻力；土的比重；H管頂土層厚；內(nèi)摩擦角；D外頂管掘進(jìn)機(jī)外徑；N=3.14×1.22/4&

13、#215;2.71×(6.8+2×1.2/3)×tg52.50=42.11KN3.2.2頂管管道周邊阻力式中F2采用注漿工藝時管壁與土層間的摩阻力；D管節(jié)外徑；L頂進(jìn)長度；f2采用注漿工藝時管壁與土層的摩擦系數(shù)，取7KN/m2；F2=3.14×1.2×130×7=3428.88KN3.2.3頂進(jìn)阻力F=F1+F2=3470.99KN3.2.4選型原則:設(shè)備質(zhì)量優(yōu)良可靠,操縱放便,工作效率高。設(shè)備的能力要留有充分富余，即使用時的保險系數(shù)要大。3.3管節(jié)頂管施工采用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的“F”頂管專用管節(jié)。3.4頂管設(shè)備安裝井下設(shè)備安裝包括出洞

14、口安裝、導(dǎo)軌安裝、千斤頂安裝、后背墻安裝及頂管機(jī)井下就位等，其中出洞口安裝在“頂管出洞”作介紹。3.4.1導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌用型鋼和P38以上鋼制度作，鋼軌焊于型鋼上，型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上，以便裝拆。鋼橫梁置于工作井底板上，并與底板上的預(yù)埋鐵板焊接，使整個導(dǎo)軌系統(tǒng)成為在使用中不會產(chǎn)生位移的、牢固的整體。導(dǎo)軌安裝在頂管中至關(guān)重要，其安裝精度甚至決定管道是否可頂好，故須達(dá)到如下要求：1)兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致2)導(dǎo)軌軸線偏差3mm；頂面高差03mm；兩軌間距±2mm。3.4.2千斤頂安裝主頂站千斤頂選用2臺，固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，

15、千斤頂著力點應(yīng)在與均布頂管圓周上，即與管道中心的垂線對稱，其協(xié)力的作用點在管道圓心上。每個千斤頂?shù)目v線坡度應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致。3.4.3后背墻安裝后背墻用20號工字鋼焊成一堵墻，為頂管的反力提供一個垂直的受力面，正面焊一塊2cm厚鋼板，使各工字鋼受力更均勻。工字鋼墻的空隙中灌滿自密砼，形成一道由厚鋼板、工字鋼和砼組成的、牢固的、剛度很大的復(fù)合后背墻，承受千斤頂傳來的頂進(jìn)反力。后背墻安裝無誤后，在后背墻與井壁間澆筑30cm厚砼后背，并墊一層5cm厚的木板，以使井壁受力均勻。3.4.4頂管機(jī)下井井下設(shè)備安裝完后，用經(jīng)保養(yǎng)、檢查、調(diào)試好的頂管機(jī)吊下工作井，置于涂滿潤滑黃油的導(dǎo)軌上。因?qū)к壈惭b精度是

16、嚴(yán)格控制的，故頂管機(jī)座上導(dǎo)軌就已正確定位。井下設(shè)備和頂管機(jī)安裝完畢后，啟動油泵，伸縮千斤頂，檢查千斤頂與后背墻的配合，頂管機(jī)與出口器及分壓環(huán)的間隙等。正確無誤后即可開始出洞頂進(jìn)。3.5頂管流程 3.6頂管主要施工方法3.6.1頂管出洞頂管出洞是指頂管機(jī)和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口進(jìn)進(jìn)土中，開始正常頂管前的過程，是頂管中的關(guān)鍵工序，也是輕易發(fā)生事故的工序。頂管機(jī)頭在井內(nèi)管床就位，調(diào)試完畢，作好出洞的一切預(yù)備后，便可破除頂頭前方障礙物，將機(jī)頭穿進(jìn)橡膠密封圈頂進(jìn)土中，同時在機(jī)頭與洞口的縫隙中注滿膨潤土泥漿，以潤滑管道，支護(hù)土體。并且在工作井制作到位后，在頂管出洞口側(cè)進(jìn)行壓密注漿，以起到部分止水作用

17、和防止頂管出洞洞口土體坍塌作用。出洞操縱速度要快，以防出洞口外土體坍塌。為防止管線出現(xiàn)偏斜，應(yīng)采取以下幾點措施：1）工具管要嚴(yán)格調(diào)零，將工具管調(diào)整成一條直線，此時儀表所映的角度應(yīng)該為零，調(diào)零后將糾偏油缸鎖住。2）防止工具管出洞后下跌，工具管出洞后，由于支撐面較小，工具管易出現(xiàn)下跌，為此須在工具管下的井壁上加設(shè)支撐，同時將工具管與前幾節(jié)管之間連接，加強(qiáng)整體性。3）留意丈量與糾偏。工具管出洞后，發(fā)現(xiàn)下跌時立即采取主頂油缸進(jìn)行糾偏。4）工具管出洞前，可預(yù)先設(shè)定一個初始角（不大于+5），以彌補(bǔ)工具管下跌。頂管出洞對操縱者要求也很高，這是由于出洞時頂管機(jī)未被土體包裹，處自由狀態(tài)，而使頂頭出洞的主千斤頂頂

18、力是巨大的，因此，控制操縱哪怕出現(xiàn)少量不均勻或土質(zhì)不均勻，使各千斤頂?shù)男谐滩坏?，也足以使頂頭和第一節(jié)管子偏離設(shè)計軸線。此時的土體難以對機(jī)頭產(chǎn)生較大反力，難以對機(jī)頭起到導(dǎo)向約束作用，故此時產(chǎn)生的偏差很難糾正，甚至是糾不過來的。因此，出洞頂進(jìn)時一定要十分小心，用激光經(jīng)緯儀隨時丈量監(jiān)控，保證頂頭和第一節(jié)管子位置正確。3.6.2膨潤土泥漿護(hù)壁膨潤土泥漿具有良好的觸變性與潤滑性，將其壓到管外壁，包裹住管子，以便減小管外壁與土壤間的摩阻力，并可起到支撐作用，防止土體坍塌。因本工程在砂土層中頂管，摩阻力較大，在壓注膨潤土泥漿的同時，當(dāng)頂距大于130米時須增設(shè)一套中繼站，以減輕砼管所承受的頂力。注漿孔應(yīng)公道分

19、布，機(jī)頭及其后面4節(jié)管每節(jié)都設(shè)有注漿孔，使泥漿及時填充管壁與土間的全部空隙，其后逐步過渡到每2節(jié)管設(shè)一節(jié)帶有注漿孔的管節(jié)，及時補(bǔ)漿，使全線管壁都包裹在泥漿套中。頂力在控制值之內(nèi)十分重要。若頂力過大，會帶來一系列題目，各方面的控制都會困難，故膨潤土泥漿壓漿盡不可輕視。3.6.3頂管丈量控制1）丈量控制網(wǎng)及井下丈量平臺的建立。根據(jù)業(yè)主提供的丈量控制點及整個工程的控制網(wǎng)，在井四周布設(shè)一個高精度的控制網(wǎng)，用以測放、檢查和修正工作井井區(qū)和井下的丈量點，如軸線點、井下的丈量起始點和后視點等。丈量平臺置于井下頂管軸線上，靠近后靠背處，通過控制網(wǎng)將頂管丈量起始點測放其上，并在井中布設(shè)23個穩(wěn)固的后視點，以便互

20、相校核。起始點對頂管丈量精度至關(guān)重要，故井下丈量平臺要單獨(dú)設(shè)置，不與管道、設(shè)備、后靠背接觸，不受頂管操縱的影響，以保持其穩(wěn)定性。2）頂管軸線與標(biāo)高控制本工程頂管丈量間隔為100m，按直線頂管丈量方法，頂管方向與高程控制可直接用置于井下丈量平臺起始點上的激光經(jīng)緯儀對頂管機(jī)上方的光靶即可。激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光束偏離光靶中心的間隔，即頂管的偏差值，但方向相反。為消除頂管機(jī)旋轉(zhuǎn)而偏差值的顯示誤差，光靶設(shè)計為可調(diào)式，使其始終在頂管機(jī)的垂直中心線上。標(biāo)高采用支水準(zhǔn)線路控制。3）頂管丈量留意事項：由于頂管的部分操縱在工作井內(nèi)進(jìn)行，頂管過程中起始點和后視點發(fā)生位移是完全可能的，故每周均需對其進(jìn)行檢查校核，發(fā)現(xiàn)

21、偏移過大需查明原因并及時修正。地面丈量控制網(wǎng)上的部分點在頂管軸線上或工作井四周，可能因地面沉降等原因而移動，故也需不定期進(jìn)行校核檢查。頂管丈量計算全部用自編程序在計算機(jī)上計算、分析，速度快，精度高。本公司在此應(yīng)用方面積累了較豐富的實踐經(jīng)驗。每段頂完后，應(yīng)重新進(jìn)行一次管道的中心和高程的丈量，每個接口一點，錯口處測兩點。3.7頂管常見題目3.7.1糾偏糾偏是指工具管偏離設(shè)計軸線后，利用工具管內(nèi)的糾偏機(jī)構(gòu)（糾偏油缸）改變管端方向，減小管線偏差的過程。糾偏必須遵循以下規(guī)律。1）糾偏應(yīng)在頂進(jìn)過程中進(jìn)行，靜態(tài)的糾偏會對管線產(chǎn)生不利的影響。2）糾偏角度不能過大。3）第一段管節(jié)質(zhì)量要好，由于第一段管節(jié)在糾偏過

22、程中承受多次反復(fù)應(yīng)力，易損壞管節(jié)。4）第一段管節(jié)不宜過長，管段越短越有利，管段過長會影響糾偏的靈敏度，一般不宜超過2.0米。5）糾偏過程中，要在網(wǎng)格底上繪制工具管的測點軌跡，推算出其行進(jìn)軌跡，根據(jù)行進(jìn)軌跡及時調(diào)整糾偏角度，避免糾偏過大產(chǎn)生過度彎曲。6）及時了解工具管穿越的土層，特別是軟土層，不均勻土層的土質(zhì)情況。3.7.2糾扭頂進(jìn)過程中經(jīng)常碰到管道扭轉(zhuǎn)，這對管道出泥、電機(jī)安裝等有較大影響，因此須加強(qiáng)控制，避免扭轉(zhuǎn)角度過大。1）預(yù)防措施a、糾偏時，留意糾偏油缸不要對管節(jié)形成扭矩。b、穩(wěn)定主頂油缸后座。主頂油缸后座不穩(wěn)易使主頂油缸在工作時方向變化，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角。C、管道內(nèi)安裝的設(shè)備應(yīng)對稱布置，避免布置在同一側(cè)。2）糾扭措施糾正管節(jié)扭轉(zhuǎn)的有效方法為壓重糾扭，即在管道單邊壓重，使管道在相反方向扭轉(zhuǎn)。3.7.3導(dǎo)軌偏移基坑導(dǎo)軌在頂管施工過程中產(chǎn)生左右或高低偏移。防治措施：1）對導(dǎo)軌進(jìn)行加固或更換。2）把偏移的導(dǎo)軌校正過來，并用牢固的支撐把它固定。3）墊木應(yīng)用硬木或用型鋼、鋼板，必要時可焊牢。4）對工作底板進(jìn)行加固。4、頂管施工防護(hù)措施由于本工程施工位于城區(qū)主干道，在該地段施工尤其應(yīng)留意維護(hù)現(xiàn)有設(shè)施的正常使用，并保護(hù)現(xiàn)有構(gòu)筑物不被破壞，維護(hù)城市形象，故在施工時應(yīng)編制具體的保護(hù)措施方案。4.1治理措施1）具體閱讀、熟悉把握設(shè)計、建設(shè)單位提供的圖紙資