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'顶管专项施工方案第一章编制依据一、本工程施工图纸及地质勘察报告;二、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程1.建筑结构荷载规范(GB50009-2012);2.工程测量规范GB50026-2007;3.给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268—2008);4.给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程(CECS137:2002);5.给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069—2002);6.给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程(CECS143:2002);7.给水排水工程顶管技术规程(CECS246:2008);8.建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社,2001版;9.混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002);10.建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002);ds11.国标图集06MS201;12.本工程的施工承包合同书;13.本工程的招标、投标文件;14.给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002);15.给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB50141-2008);16.顶管施工技术(人民交通出版社);17.顶管施工法用钢筋混凝土排水管(JC/T640-2010);18.混凝土和钢筋混凝土排水管(GB/T11839-2009);19.混凝土结构设计规范(GB50010-2010);20.建筑基坑支护工程技术规程(广东省标准DBJ/T15-20-97);21.企业标准及质量保证体系文件;22.施工经验、施工技术技能等;三、我单位类似工程的实践和已有的设备。99
第二章工程概况一、工程简介本工程是流溪河(白云段)治理工程——石井系统(一期)的跃进河治理工程。工程位于广州市白云区,服务范围分为分为西北片和东南片。西北片位于神山管理区的西北侧,为跃进河(神山南街以北段)河涌截污管,沿罗溪路、跃进河(神山南街以北段)河涌西侧铺设d800~d1000管道,坡度为0.001;东南片位于神山管理区以南,为三根龙支流(镇中南路东侧段)河涌两侧截污管,沿三根龙支流两侧铺设d800~d1000管道,坡度为0.001,本工程服务面积共156.79ha。拟建污水管道管径d500-d1000,长度4.84km,其中明挖段长约0.47km,管底设计埋深1.85-6.41m,标高约为3.74-4.74m;顶管段长约4.37km,设计埋深3.72-6.63m,标高约为1.50-5.52m。根据设计方案要求,管道基础拟采用天然地基或人工地基,要求持力层承载力特征值≥100kpa。二、顶管工程概述本工程污水主干管采用泥水平衡顶管工艺,管道埋深3.72-6.63m;其中III钢筋混凝土F管管径为D800、D1000,合计长度4373米;设圆形工作井6座、圆形接收井5座;矩形工作井13座、矩形接收井14座。本工程顶管工作井、接收井均采用钢筋混凝土现浇沉井结构,其中工作井采用内径7.0m圆形沉井、4.5mx3.5m矩形沉井、接收井采用内径5.0m圆形沉井、7.0mx4.0m矩形沉井;混凝土强度等级为C25。三、地质及水文条件1、区域概况本工程是流溪河(白云段)治理工程——石井系统(一期)的跃进河治理工程。工程位于广州市白云区,服务范围分为分为西北片和东南片。西北片位于神山管理区的西北侧,该片范围西至跃进河、东至井岗村、北至新街河、南至神山南街,服务面积约89.78ha。其中33.98ha为区级项目江高截洪渠支管完善工程纳污范围,该范围的污水由区级项目的井岗支流井岗村段、井岗支流南浦村段污水管收集,并接入本工程管道。东南片位于神山管理区以南,该片范围西至镇中南路、东至广清高速、北至神山大道、南至向西南街,服务面积约67.01ha。故本工程服务面积共计156.79ha。99
2、地下水场区地下水类型主要有上层滞水和孔隙潜水、承压水。(1)上层滞水:第四系人工填土层厚度大,结构较疏松,含上层滞水,但含水量一般不大,其动态受季节降水影响,上层滞水主要接受大气降水、地表河涌水及生活用水的补给。(2)孔隙潜水、承压水:场区第四系全新统及上更新统冲积砂层透水性良好,含孔隙水,主要为承压水,部分地段砂层直接位于填土层之下,则为潜水。孔隙水主要接受降雨的渗入补给和上游地下水的侧向补给。根据钻孔终孔24小时后观测,场区地下水混合稳定水位埋深为0.40-3.50m。3、工程地质根据野外钻探资料,场区上覆土层主要为第四系人工填土、第四系全新统河流相冲积层、第四系上更新统河流相冲积层。根据其成因类型、岩性和状态自上而下可划分为:1)第四系人工填土层(1)杂填土:揭露于场区部分钻孔,呈似层状或层状连续分布。杂色,稍湿,松散,成分主要由砂土、碎石块、碎块砖、粘性土组成,硬质物约占20-85%,块径约1-25cm。该层直接出露于地表,层厚0.50-4.90m,平均1.75m。(2)素填土:基本揭露于场区所有钻孔,呈层状连续分布。褐灰色,杂色,灰白色,褐黄色等,稍湿,其中罗溪路地段为路基填土,呈稍密状;其他地段主要为新填土,呈松散状,成分主要由粘性土、砂土和碎石组成。层顶埋深为0.00-2.80m,层厚0.50-4.00m,平均1.87m。(3)耕植土:褐灰色,稍湿,松散,主要由粉质粘土组成,含少量植物根茎。该层直接出露于地表,层厚0.50-0.60m平均0.55m。2)第四系全新统河流相冲积层(1)粉质粘土:灰黄色、灰白色、黄白色、浅灰色等,可塑,土质不均匀,局部偏软塑。层顶埋深0.50-3.90m,层厚0.80-3.00m,平均1.85m。(2)淤泥质粉质粘土:揭露于场区局部地段,呈透镜状或似层状分布。灰黑色、深灰色,饱和,流塑。该层以淤泥质粉质粘土为主,有机质含量0.060%-9.340%,平均5.757%。层顶埋深0.50-10.20m,层厚0.40-4.90m,平均1.70m。(3)中、粗砂:揭露于场区大部分钻孔,呈层状连续分布。灰白色、浅灰色、黄褐色、灰黄色、灰色、浅红色等,饱和,松散,粒径不均匀,含少量粘性土或淤泥质。层顶埋深1.30-7.00m,揭露厚度0.60-3.60m,平均2.09m。99
(4)粉质粘土:浅灰色,灰白色、灰黄色、褐红色等,软塑,土质不均匀,具砂感,局部夹薄层粗砂。层顶埋深1.20-8.10m,层厚0.80-4.80m,平均2.26m。3)第四系上更新统河流相冲积层(1)粉质粘土:基本揭露于场区所有钻孔,呈层状连续分布。花斑色、灰白色、灰黄色、黄褐色、黄色等,可塑,局部硬塑,土质不均匀。层顶埋深1.20-8.10m,层厚0.30-7.60m,平均2.91m。(2)中、粗砂:基本揭露于场区所有钻孔,呈层状连续分布。灰白色、浅灰色、黄褐色、灰黄色、灰色、浅红色等,饱和,稍密,粒径不均匀,含少量粘性土或石英砾。层顶埋深1.00-12.90m,揭露厚度0.30-8.10m,平均2.83m。(3)淤泥质粉质粘土:揭露于场区局部地段,呈透镜状分布。灰黑色、深灰色,饱和,流塑,含有机质,具臭味,局部夹薄层粉细砂。层顶埋深4.00-13.00m,层厚0.60-4.40m,平均1.94m。(4)粉质粘土:基本揭露于场区所有钻孔,呈层状连续分布。花斑色、灰白色、灰黄色、黄褐色、黄色等,硬塑,土质不均匀。层顶埋深5.50-13.80m,层厚0.85-5.10m,平均2.32m。四、工程周边环境条件本工程为新建道路工程,周边均为蕉地和鱼塘,距离当地民房在50米以外。1、优化设计方案为减少工程施工对周边建、构筑物的影响,控制基坑外土体沉降变形,首先从设计上着手,优化设计方案,将对建、构筑物的影响降至最低。2、施工措施控制1)减少震动对建、构筑物的影响,同时加强对建、构筑物的沉降观测,根据监测结果分析施工对建、构筑物造成的影响。2)开沉井开挖、下沉过程中,加强监测基坑外水位变化,如发现基坑外水位下降,应立刻停止下沉,分析原因,对高压旋喷桩止水帷幕进行加固补强或采取坑外注浆的形式,减少地面沉降变形,避免不均匀沉降对建、构筑物造成的威胁。3、加强施工监测,采取不同的措施来控制基坑变形1)建、构筑物沉降的监测在眦邻居民楼上加密设置沉降观测点,在施工过程中对其进行观测。监测频率为每天对其观测二次。2)建、构筑物附近地面沉降的监测99
在基坑周边设置12个地表沉降观测点,其中建、构筑物附近的地面上设置8个地表沉降观测点,监测建、构筑物附近地表的沉降,为建、构筑物的沉降趋势提供参考数据。3)基坑外侧设置水位观测井,及时观测基坑外水位变化。五、工程目标1、施工安全控制目标:杜绝重大安全事故(零人员死亡),杜绝重大机械事故,杜绝重大交通事故,杜绝重大火灾事故,杜绝中毒事故,月轻伤事故率控制在1.0‰以下,确保基坑开挖安全。2、施工质量控制目标:执行国家或行业的质量检验评定标准,确保工程质量。3、进度目标本工程合同工期540天,顶管工程施工进度计划2016年4月10日开工,2017年6月15日完成,计划工期430天。99
第三章施工部署管道吊装就位泥浆循环废浆外运注浆减阻开机顶进内管线接口管节管道排泥回收掘进机头管道贯通砌检查井回填、壁后止水管道内管线安装密封圈安装测量控制及纠偏管材检测工作井、接收井施工设备安装测量定位基础加固穿墙前止水处理一、总体施工流程99
二、施工区域划分及分段施工组织根据本工程特点,为便于施工管理及平行施工和确保工程能按期完成,本工程两个施工区域。其中三根龙支流(镇中南路东侧段)河涌两侧截污管DN800顶管工程为第一施工区;三根龙支流(镇中南路东侧段)河涌两侧截污管DN1000顶管工程为第二施工区;三根龙支流(镇中南路东侧段)河涌两侧截污管明挖管道工程为第三施工区;跃进河(神山南街以北段)河涌截污管DN800顶管工程为第四施工区;跃进河(神山南街以北段)河涌截污管DN1000顶管工程为第五施工区;跃进河(神山南街以北段)河涌截污管明挖管道工程为第六施工区。每个施工区使用一台顶管机,共2台DN800顶管机;2台DN1000顶管机。其施工顺序为:从工作井出发,先施工下游段,确保积地下地表水不存积在工作井。具体划分如下:施工区域顺序线路管径长度(m)11WA3—WA1D8001182WA3—WA5D8001203WA7—WA5D8001364WA7—WA9D8001345WA12—WA9D8001526WA34—WA36D800897WA30—WA32D8001338WA30—WA28D8001229WA26—WA28D80013010WA26—WA24D80013011WA21—WA24D80014512WA34—WA36D8008913WA30—WA32D80013321WA12—WA15D10001102WA17—WA15D10001283WA17—WA19D10001263(明挖)1WA1—WA33D800512WA1—WA1-1D500143WA11—WA11-1D50034WA12—WA12-1D5001499
5WA13—WA13-1D50036WA19—WA20D1000127WA38—WA38-1D50098WA38—WA21D600459WA39—WA39-1D500810WA22—WA22-1D500411WA23—WA23-1D500712WA30—WA30-1D500913WA31—D500714WA32-1—WA32—WA32-2D5002215WA34—WA34-1D800716WA36—WA37D800817WA12-WA32D820x141941WB1—WB4D8001312WB6—WB4D8001293WB6—WB9D8001304WB12—WB9D8001365WB12—WB14D8001436WB16—WB14D8001277WB16—WB18D800528WB19—WB18D800739WB19—WB21D80012010WB23—WB21D80014011WB23—WB25D80014612WB27—WB25D80012213WB39—WB41D8009214WB39—WB36D80013015WB35—WB36D8004851WB27—WB29D10001742WB31—WB29D1000943WB31—WB33D100015099
4WB34—WB33D1000796(明挖)1WB3—WB3-1D50092WB5—WB5-1D50093WB6-1—WB6—WB6-2D500314WB10—WB10-1D50085WB13—WB13-1D50076WB15—WB15-1D500127WB53—WB56D500768WB18—WB18-1D500119WB18—WB56D820x141410WB27—WB27-1D500211WB27—WB42D820x142812WB41—WB42D800913WB35-3—WB35-2D50046三、主材供应计划所有进场的工程材料,都必须有产品质量合格证,并经检测合格后方可使用。材料计划表序号材料名称单位数量备注1DN800Ⅲ级钢筋混凝土管m32302DN1000Ⅲ级钢筋混凝土管m10803D820*14焊接钢管m624型钢(综合)kg4005螺纹钢φ10~25t3.36圆钢Ф12~25t7677复合普通硅酸盐水泥P.C32.5t23198中砂m32619碎石20~40m315210石屑m3846899
四、劳动力需用量计划根据工期要求、工程数量和现场施工条件,按专业化施工,并考虑到施工任务的相对均衡和管理跨度的合理性,计划安排个施工队进行本工程的施工。参与本工程的作业人员,均为具有一定的理论水平,有丰富的实践经验的高素质队伍。各工种上岗前均进行安全教育及施工技术交底。特殊工种作业人员均持证上岗,并通过岗前考核合格。劳动力需求计划表注:分两个班组昼夜工作99
五、主要施工机械设备、仪器使用计划序号设备名称型号规格数量性能备注1汽车吊25t4优良2挖掘机小松PC2006优良其中3台带抓斗3散体物料运输车CQ3260.024优良4运泥浆车CQ3260.02(5m3)4优良5旋喷桩基2优良6水泥搅拌桩机DSMM3-5B2优良7潜水泵50WQ15-124优良8切铁机WS40-12优良9泥水平衡顶管机头NPD4优良10主顶系统4优良11弯筋机GJB7-40B2优良12拉筋机GTJ-4/82优良13电焊机BX1-3302优良14插入式振动器ZX-504优良15平板振动器ZW20B-224优良16泥浆泵4寸4优良17发电机15V135D4优良18全站仪DSZ22优良19水准仪莱卡TCR4026优良99
六、项目组织架构七、施工平面布置图详见附图。99
第四章顶管施工技术方案顶管工作井和接收井采用钢筋混凝土结构,沉井方式为不排水下沉法施工,顶进采用泥水平衡顶进工艺施工。顶管管材采用d800、d1000mm钢筋混凝土F管,顶管段连接接口处须设置钢外套环以确保接口的质量以及顶管操作的进行。另有D820*14钢管62米;本标段共有圆形工作井6座、圆形接收井5座;矩形工作井13座、矩形接收井14座。本工程顶管工作井、接收井均采用钢筋混凝土现浇沉井结构,其中工作井采用内径7.0m圆形沉井、4.5mx3.5m矩形沉井、接收井采用内径5.0m圆形沉井、7.0mx4.0m矩形沉井;混凝土强度等级为C25。最大深度7.13m。顶管施工主要分为四个部分:井底及管底基础处理、工作井及接收井沉井施工、顶管施工、顶管附属结构施工及回填。一、井底基础处理由于本工程地基承载力较低,因此在顶管施工前需对沉井基地进行加固处理,其设计形式为:水泥搅拌桩,直径为500mm,间距为1500x1500mm,具体做法见下图:沉井加固示意图:99
1、搅拌桩设计及工艺参数本工程搅拌次数采用浆四搅四喷;桩径D=500mm;采用42.5R号普通硅酸盐水泥;水泥掺量55Kg/m;水泥掺量18%;水灰比按0.4-0.6控制;28天无侧限抗压强度为1.2MPa;桩长应穿透软土层进入持力层0.5m;提升速度<0.8m/min;水泥搅拌桩的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差不得大于50mm;成桩直径和桩长不得小于设计值;送浆管路的长度不宜大于60m;注浆泵出口压力应保持在0.4-0.6MPa,输浆速度应保持常量。2、施工工艺流程施工准备场地平整机具调试成桩试验桩位定测材料准备桩机就位搅拌喷浆下沉钻至设计深度喷浆搅拌提升重复搅拌喷浆下沉重复喷浆搅拌提升成桩下一根桩检查孔深调试99
3、施工方法工程搅拌桩采用湿法施工工艺,其施工工艺见下图:(1)搅拌机械就位、定位对中、调平:搅拌桩机到达指定桩位,对中;垂直度偏差不大于1%。桩头对正桩位中心的误差不大于20mm。(2)制备固化剂浆液:搅拌机预搅下沉同时,后台拌制固化剂浆液,待压浆前浆液倒入集料斗中。(3)搅拌下沉:启动钻机同时开启灰浆泵,待浆液喷出时,钻头开始钻进,钻进时采用四档正转下沉,速度为1.081m/min,充分搅动被加固土体,必须钻至设计深度。(4)喷浆提升搅拌:采用三档反转搅拌。钻速为0.79m/min,转速52r/min,搅拌深度误差少于5cm。(5)重复搅拌:搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时,宜在桩顶2m范围(加固段)重复下沉、提升、拌和一次,使软土和浆液搅拌均匀。然后按步骤三再次搅拌下沉,至设计要求深度。(6)重复喷浆提升搅拌:重复步骤四。(7)移位,重复上述六个步骤进行下一根桩的施工。4、质量控制措施(1)定位措施用全站仪准确地放出每根桩位置,然后小木棍标示出桩位,施工时准确按桩位施工。(2)垂直度控制措施搅拌桩施工前场地应先整平,清除桩位处地上障碍物,场地低洼处用粘性土料回填夯实,确保地面平整,当施工段地基承载力较差时,应先换填再进行施工,确保桩基垂直度偏差不大于1%。。99
二、沉井施工工作井和接收井采用不排水下沉法,沉井拟采用分节制作,分次下沉。本方案以W1B-34圆形工作井为例,井深7.13米,井高8.98米,井内径Φ7.0m,施工分2节制作,第一节6.85m,第二节2.13m。沉井主要施工顺序:(1)制作第一节沉井:施工时先在场地上整平地面铺设砂垫层,设置混凝土垫层,再制作第一节沉井,节高6.85米。(2)挖土下沉:混凝土达到设计规定的强度后,挖土,井筒在自重作用下开始下沉。在井壁内挖土,边挖边排边下沉。要注意对称施工,防止不均匀下沉。(3)沉井接高下沉:由于工作井或接收井的井筒较高,分节制作接高下沉。(4)封底、浇筑钢筋混凝土底板:当井筒下沉到设计标高时,在刃脚下嵌入木块,防止过度下沉。随即用素混凝土封底,然后浇筑钢筋混凝土底板。99
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1、施工工艺流程图测量放样,确定井位基坑施工砂垫层和素混凝土垫层施工第一次下沉第一节沉井制作沉井封底沉井接高下沉沉井接高制作旋喷桩处理洞口底板浇筑2、施工准备(1)制定施工方案根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件、技术的可能性,采用不排水下沉,编制切实可行的施工方案。(2)测量控制和沉降观测99
先按沉井平面设置测量控制网,然后进行抄平放线,并布置水准基点和沉降观测点。对在既有建筑物附近下沉的沉井,应在既有建筑物上设沉降观测点,进行定期的沉降观测。(3)平整场地和修建临时设施对施工场地进行平整处理,达到设计标高,修筑临时排水沟、截水沟以及安装施工设备。平整好沉井处地基,清除表层松土。(4)交通疏解及围挡按照道路管理部门的要求办理临时占道、道路开挖手续,实施由监理单位和相关道路管理部门批准的交通疏解方案,按照要求对施工区域进行围挡。3、基坑开挖及垫层施工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。根据设计要求及考虑沉井整体制作的方便可行,基坑底平面尺寸为直径10米圆形,深0.5米,按1:1放坡开挖。为保证制作沉井的地基具有足够的承载力,基坑底部若为松软的土质,必须予以清除,以砂或砂土回填、整平、夯实,防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降,造成井壁开裂。基坑开挖用反铲挖土机进行,并辅助人工整平。基坑形成后立即以粗砂分层回填夯实,辅以洒水,用平板振动器或蛙夯密实,以保证填砂的承载力。然后用C20混凝土浇筑垫层。混凝土垫层宽度计算b=b1+2b2=1.05m式中b—混凝土垫层宽度;b1—井壁宽度,为0.25m;b2—工作面宽度,取0.4m。混凝土垫层厚度为0.12m,混凝土垫层宽度为1.05m。混凝土垫层强度采用C20。混凝土垫层抗压验算N≦φfccAc式中N—混凝土垫层上的荷载值,及第一节井身重量=3.14*(3.95*3.95-3.5*3.5)*6.85*25=1803KN;φ-素混凝土扣件稳定系数,取1fcc-素混凝土轴心抗压强度设计值,=fc*0.8=9.6*0.8=7.68MPaAc-混凝土受压区面积=3.14*(3.95*3.95-3.7*3.7)=6.0099
N≦φfccAc=7.68*1000*6=46080KN满足要求砂石垫层厚度计算Hs=G/2Ptanα-B/2tanα=0.67式中P—砂垫层下地基土承载力,按50KPa算。G-沉井下层前单位长度重量=0.45*6.75*24=72.9KN;B-素混凝土垫层宽度1.05mα-砂垫层压力扩散角取30°,即tanα=0.577砂垫层厚度取0.7m。4、沉井的制作(1)钢筋安装沉井钢筋按设计要求做成骨架,用吊车垂直吊装就位。为保证钢筋与模板间有足够的保护层,应用小的预制砂浆片以保证钢筋间的准确位置。①本工程底板及井体结构钢筋分两次安装,在侧墙位置按设计图纸设置施工缝。②钢筋下料长度计算钢筋配料时,应根据理论计算并结合实践经验确定其下料长度,各种钢筋的下料长度如下:99
直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度,弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯曲调整值+弯钩增加长度。③钢筋的焊接与绑扎A.钢筋的焊接采用帮条焊或搭接焊,焊缝长度双面焊5d,单面焊10d。B.电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径,也不应位于构件的最大弯矩处。受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置,两接头间距离不小于1.3倍搭接长度。C.钢筋绑扎接头搭接长度不应小于下表的规定:钢筋种类混凝土标号C15≥C20受力情况受拉受压受拉受压Ⅰ级钢筋35d25d30d20dⅡ级钢筋40d30d35d25d④受拉区内的Ⅰ级钢筋绑扎接头末端应做弯钩;Ⅱ级钢筋的绑扎接头末端可不做弯钩,但搭接长度要增加20%,直径等于和小于12mm受压Ⅰ级钢筋的末端,以及轴心受压构件中任何直径的受力钢筋的末端,可不做弯钩,但搭接长度不应小于钢筋直径的30倍,钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢固。⑤现场绑扎钢筋时应遵守下列规定:A.钢筋接头的布置,应符合“钢筋绑扎最小长度规定”,各梁所有钢筋骨架一律不准冷驳;B.钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,必要时,也可用电焊焊接;⑥为了保证混凝土保护层的必须厚度,应在钢筋与模板间设置水泥砂浆垫块,垫块应用埋设其中的铁丝与钢筋扎紧,并互相错开,分散布置。钢筋混凝土保护层厚度,应符合设计要求。⑦在墙侧需预留孔洞的地方需按设计要求进行钢筋制安及加筋处理。⑧已经安装好的钢筋,经驻工地工程师检查认为合格才可浇筑混凝土。⑨钢筋制安的质量检查标准:99
A.制作的钢筋其数量,弯钩角度和平直长度均应符合设计和施工规范的规定;B.电弧焊接头,焊缝表面平整,无凹陷、焊瘤、接头处无裂纹、气孔、夹渣及咬边;C.钢筋骨架焊接不得有漏焊、开焊;D.钢筋加工及安装的偏差不得超过下表:项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1受力钢筋间距(mm)两排以上±5每断面用尺量构件检查2个同排±102箍筋、横向水平筋(mm)±20每构件检查5~10个间距3钢筋长骨架尺寸(mm)±10按骨架总数30%抽查4弯起钢筋位置(mm)±20每骨架抽查30%5保护层厚度(mm)±5每构件沿模板周边检查8处(2)脚手架及模板制作安装①脚手架A第一节施工脚手架搭设方案内外脚手架搭设高度均为7.6m,立杆材料采用Φ48×3.5钢管,立杆横距0.80m,立杆纵距La=0.98-1.90m,立杆步距h=1.80m;立杆离井边0.2m,脚手架满铺冲压钢脚手板,支承面为8cmC20砼面。具体做法见下图:99
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B第二节施工脚手架搭设方案内外脚手架搭设高度均为7.6m,立杆材料采用Φ48×3.5钢管。外脚手架采用双排架立杆横距0.80m,立杆纵距La=1.59-1.90m,立杆步距h=1.80m;立杆离井边0.2m,脚手架满铺冲压钢脚手板,支承面为8cmC20砼面。内脚手架为单排架,立杆纵距La=1.59-1.90m,立杆步距h=0.9m;立杆离井边0.2-0.45m,脚手架满铺冲压钢脚手板,由于采用不排水下沉法施工,井内水位高且无法抽干,因此支承面采用预埋钢牛腿方式。定位点采用竖直焊接长0.2m,直径28mm的钢筋方式。具体做法见下图:99
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②模板制作安装刃脚的支设根据设计及有关规范的要求,本工程采用砖模支设。井壁模板需保证有足够的硬度和刚度,并且装拆方便。内外模均采取竖向分节支设,并用φ12mm对拉螺栓拉槽钢圈固定。为使井壁重量能均匀地传至土层、在刃脚下方设置枕木及木板,其间设置楔木,在浇制时楔紧,浇好后放松楔木,抽出枕木,以备井壁下沉。沉井模板以组合式定型钢模板为主,在刃脚斜面和底板预留槽处用木模板。模板用φ12mm拉杆螺栓拉2×Φ48×3.5钢管圈固定间距按400mm×400mm设置,竖肋采用用[6.3槽钢间距300mm。模板必须用线锤吊垂直,确认尺寸无误即可将内模板固定在作为支撑体系的内脚手架上。底梁的模板也应用线锤检验是否铅垂,并用施工线拉通长线校直后也固定在内脚手架上。模板安装方式如下:第二节沉井安装同第一节沉井制作大致相同。沉井制作过程中应特别注意对沉井稳定性的观察、测量,浇捣过程中必须保证对称均匀浇捣,并保持勤测,如有必要应采取相应纠偏措施。模板必须采取可靠的拼缝止水措施,确保模板不漏浆。模板安装好后,必须清理干净,才能移交给下道工序。99
使用过的模板必须经过清洁处理后才能重新拼装使用。脱模剂涂刷要均匀,并且不能污染钢筋及预埋件。拆模板必须等混凝土强度达到规范规定的强度并征得监理工程师的同意后才能进行,拆模板时,要保证不会引起混凝土的损坏。拆除的模板应垫平、整齐堆放,防止扭曲变形,并及时清理干净。(3)混凝土施工混凝土应沿壁周的水平高度分层均匀浇捣,每次分层浇高约为30~50cm,以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜。混凝土应一次连续浇完。如因工作量过大,不能一次浇完,需设水平施工缝,缝间留有凹凸缝并插入短钢筋增加连接。在浇筑新混凝土前须将表面洗刷干净,用水湿润,并铺一层强度等级高一级的砂浆。混凝土浇完后要注意保养,经常浇水保证表面潮湿,并盖麻袋或塑料布防止水份蒸发。刃脚处预留钢筋接头,以便于施工底板时钢筋的连接。混凝土的浇筑应连续进行,如遇特殊情况,必须间歇时,其间歇时间不应超过所用水泥的初凝时间,以便与后续浇筑的混凝土粘结。浇筑混凝土采用插入式振动棒振捣,振动棒应垂直插入,快入慢出。插入混凝土中的深度不得超过振动棒的工作部分,其移动间距,不应大于振动棒作用半径的1.5倍(作用半径约30~40cm),插点要均匀,应成行列式或交错式前进,以免多振或漏振。振棒应与侧模保持5~10cm的距离;振棒每点振动时间约20~30S,每次振动完毕后,应边振边徐徐拨出振动棒,同时不得将棒斜拨或横拨,也不得在停止振动后才把棒拔出,造成混凝土有空洞。振捣器在每一位置的振动延续时间以能使混凝土获得足够的密实度为宜。但时间也不应太长,要适可而止,其主要象征是混凝土表面泛出水泥浆、气泡停止上冒和骨料不再沉落,此时即可停止振捣。混凝土浇筑过程中,应注意模板支架有无下沉、鼓突、撑开等情况。如有发现立即停止操作,进行补救处理。混凝土浇筑终凝后,应进行淋水养护,养护时间不少于14天。(4)模板和支架的拆卸当混凝土强度达到50%设计强度时方可拆除沉井直壁模板,并不得因拆除模板而导致表面及棱角破坏。拆除模板时严禁用猛烈地敲打和拧扭等粗暴的方法进行。模板和支架拆除后,应将表面灰浆、污垢清除干净,并应维修整理,分类存放,防止变形开裂,以提高模板和支架的周转率。(5)施工缝的处理在浇筑第二节前,将施工缝处的混凝土表面凿毛,清除浮粒和杂物,用水冲洗干净。缝口用清水冲洗干净并保持湿润,但不得有积水;施工缝应先均匀地铺上厚1.5cm左右、比混凝土设计强度高一等级的水泥砂浆,使接缝紧密结合。99
5、沉井下沉(1)下沉前的准备工作沉井四角的外井壁处喷涂漆尺,同时在沉井附近不少于二处的固定构筑物上设置后视水准尺,以便于在沉井下沉过程中测量下沉量和四角高差。拆除沉井内、外脚手架,然后按照先内后外的顺序,对称地分区域凿除底梁和刃脚下的素砼垫层。沉井地处特殊地段时,做好周边沉降点的布置与观察。(2)沉井下沉系数的计算以W1B-34圆形工作井为例,井深7.13米,井高8.98米,井内径Φ7.0m,施工分2节制作,第一节6.85m,第二节2.13m,第一节高度取至沉井壁厚变截面处,根据设计图纸,高度是:6850mm,(厚度是450mm)第二高度都是2130mm(厚度都是350mm)。沉井第一节重力:G1=3.14*(3.95*3.95-3.5*3.5)*6.85*25=1803KN;沉井第二节重力:G2=3.14*(3.85*3.85-3.5*3.5)*2.13*25=430KNRf1=U(h-2.5)q=24.81*(6.35-2.5)*15=1433kNRf1—沉井外侧面总摩阻力;(kN)U—沉井外壁周长,U1=3.14*7.9=24.81(m);U2=3.14*7.7=24.18(m)h—沉井顶壁四周土挖去0.5米后入土深度,h1=6.85-0.5=6.35m;h2=8.95-0.5=8.45mq—素填土摩阻力是15(kpa)(查地质勘查报告)K1=G1/Rf1=1803/1433=1.26>1.15~1.2599
第一节沉井满足下沉要求。Rf2=Rf1+U2h2q=1433+24.18*2.13*12=2051kNK2=(G1+G2)/Rf2=(1803+430)/2051=1.09<1.15~1.25两节沉井无法满足自重下沉,采取触变泥浆辅助措施下沉。采用触变泥浆辅助措施后,沉井外壁土摩阻力取7.5kN/㎡。Rf1=U(h-2.5)q=24.81*(6.35-2.5)*7.5=716kNK1=G1/Rf1=1803/716=2.52>1.15~1.25Rf2=U1(h1-2.5)q+U2h2q=24.81*(6.35-2.5)*7.5+24.18*2.13*7.5=1103kNK2=(G1+G2)/Rf2=(1803+430)/1103=2.02>1.15~1.25采取措施后,沉井满足下沉要求。(3)沉井下沉稳定系数验算Ko=(GT-FK)/(Rf3+R1+R2)式中:Ko—下沉稳定系数;GT—沉井总重力(kN);Rf—沉井外壁摩阻力的总和(kN);R1—刃脚踏面及斜面下土的支承力(kN);R2—沉井内部隔墙和底梁下土的支承力(kN);FK--地下水浮力标准值,不排水下沉时=1.0*9.8*3.14*(3.95*3.95-3.5*3.5)*6.85+1.0*9.8*3.14*(3.85*3.85-3.5*3.5)*2.13=875kN沉井总重力:GT=G1+G2=2233KN沉井外壁摩阻力的总和:Rf2=2051kN因沉井刃脚斜面土被掏空,不考虑斜面土的支承力,刃脚踏面支承力为:R1=U1*(C+n/2)*[Fa]=24.81*(0.25+0.1)*50=434kNn-刃脚斜面水平投影宽度U1-沉井壁轴线周长(m)C-刃脚踏面宽度(m)[Fa]-地基土的承载力50kPa(查地质勘察报告)沉井内无隔墙和底梁,R2=099
下沉稳定系数:Ko=(GT-FK)/(Rf2+R1+R2)=(2233-875)/(2051+434+0)=0.55<0.8~0.9故沉井在自重下能够稳定。(4)沉井的抗浮稳定性验算K=(GT+Rf2)/F式中:K—抗浮系数;G—沉井总重(kN)(包括井壁、底板);F—地下水向上浮力(kN);Rf3-沉井外壁摩阻力(kN)沉井总重:G=G1+G2+G3G3-底板重力(kN)G3=3.14*3.5*3.5*0.45*25=433(kN)地下水向上浮力:F=3.14*3.95*3.95*9.8*(5.6-0.46)=2468kNK=(G1+G2+G3+Rf3)/F=(1803+430+433+2051)/2468=1.91>1.15故沉井抗浮稳定。(5)下沉施工沉井的下沉方式均采用不排水法配重取土下沉。①刃脚砖砌斜面底模和砼垫层的凿除砖砌斜面底模和砼垫层的凿除要求均匀、对称、迅速,因此,采用风镐凿除。凿除时用4台风镐对称进行,先凿除砖砌斜面部砖模分,后凿除砼垫层部分,在凿除斜面底模和砼垫层时,沉井即开始下沉。②沉井分段下沉A、首次下沉沉井浇筑后,开始首次下沉,沉井下沉必须由专人指挥。由于地下水位在地面下2米内,初沉可采用人工配合机械开挖下沉。99
初沉是沉井下沉最关键的工序。此时四壁无约束无摩擦力,全部重量靠砂垫层承担,下沉系数很大。沉井重心又高,开挖若不均匀,就可能倾斜位移。沉井入土后,根据土质情况,采用台阶形挖土自重破土方式。采用从中间开始向四周逐渐开挖,挖土应分层、均匀、对称的进行,分层厚以30cm左右一层为宜,刃脚处留1.2~1.5m宽土垅,用人工配合逐层全面、对称、均匀地削薄土层,方法是顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层,每次削5~15cm,当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重作用下破土下沉,削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行,使沉井均匀平衡下沉。井内土面高差一般应控制在0.5m以内,为防止突沉,靠近刃脚处尽可能不掏土,发现沉井倾斜,应及时纠偏,如出现突沉,应分析原因,及时采取措施。沉井在前3米的下沉过程中应尽量放慢下沉速度,均匀下沉,使沉井在一开始便形成一个良好的下沉导向。下沉过程中,应注意经常进行测量和观察。在初沉阶段应每一小时测量一次,测量内容包括刃脚的标高和轴线的位移。一般情况下,每班至少测量一次。沉井的纠偏应根据测量报表随偏随纠。纠偏的方法一般根据“多沉少挖,少沉多挖”的原则进行。B、不排水下沉 用挖掘机吊抓斗挖掘井底中央部分的土,使之形成锅底。在淤泥质土中,一般当锅底比刃脚低0.5~1m时,沉井即可靠自重下沉,而将刃脚下土挤向中央锅底,再从井孔中继续抓土,沉井即可继续下沉。 触变泥浆护壁下沉法:沉井外壁制成宽度为10~20cm99
的台阶作为泥浆槽。泥浆用泥浆泵、砂浆泵或气压罐通过预埋在井壁体内或设在井内的垂直压浆管压入,使外井壁泥浆槽内充满触变泥浆,其液面接近于自然地面。触变泥浆是以20%膨润土及5%石碱(碳酸钠)加水调制而成的。为了防止漏浆,在刃脚台阶上宜钉一层2mm厚的橡胶皮,同时在挖土时注意不使刃脚底部脱空。在泥浆泵房内要储备一定数量的泥浆,以便下沉时不断补浆。在沉井下沉到设计标高后,将水泥浆、水泥砂浆或其他材料从泥浆套底部压入,使泥浆被压进的材料挤出。水泥浆、水泥砂浆等凝固后,沉井即可稳定。 井内土方采用抓斗运出,卸入自卸汽车运至弃土处。C、终沉控制在沉井开始下沉和将沉至设计标高时,尽量控制好井底开挖量。一次周边开挖深度小于10cm,以避免发生倾斜。在离设计深度20cm 左右停止取土,依靠自重下沉至设计标高。沉井下沉至设计标高后,经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm,或沉降速率在规范允许范围内时,即可进行沉井封底。沉井的终沉阶段要勤测,必要时随时测量,严格控制下沉速度,慢中求稳,严防发生偏差过大现象。当沉井下沉接近预计标高时,应进一步加强观测,沉井的刃脚平均标高、水平位移和四角最大高差匀应在规范和设计要求的允许偏差范围之内。当沉井下沉接近设计标高时,应加强观测,待8小时内沉井自沉量累计小于10mm时,方可进行沉井封底。此时,沉井的刃脚平均标高、水平位移和四角最大高差均应在规范和设计规定的允许偏差范围之内。(6)下沉纠偏沉井下沉过程中,有时会出现倾斜、位移及扭转等情况,应加强观测,及时发现并采取措施纠正。产生倾斜的可能原因有:①刃脚下土质软硬不均;②拆刃脚支架及模板时,抽出支架未对称同步进行,或未及时回填;③挖土不均,使井内土面高低悬殊;④刃脚下掏空过多,使沉井不均匀突然下沉;⑤刃脚局部被大石块或埋设物搁住;⑥井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。操作中可针对原因予以预防,如沉井已经倾斜,可采取在刃脚较高一侧加强挖土并可在较低的一侧适当回填砂石,必要时配以井外射水,或局部偏心压载,都可使偏斜得到纠正。待其正位后,再均匀分层取土下沉。99
位移产生的原因多由于倾斜导致,如沉井在倾斜情况下下沉,则沉井向倾斜相反方向位移,或在倾斜纠正时,如倾斜一侧土质较松软时,由于重力作用,有时也沿倾斜方向产生一定位移,因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉,加强观测,及时纠正倾斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜,再沿倾斜方向下沉,至刃脚中心与设计中心位置吻合时, 再纠正倾斜,因纠正倾斜重力作用产生的位移,可有意向位移的一方倾斜后,使其向位移相反方向产生位移纠正。沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的,可按上述纠正位移、倾斜方法纠正位移,然后纠正倾斜,使偏差在允许范围以内。沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法常遇问题原因分析预防措施及处理方法下沉困难、(沉井)被搁置或悬挂,下沉极慢或不下沉)井壁与土壁间的摩阻力过大沉井自重不够,下沉系数过小挖除刃脚下的土,或在井内继续进行第二层碗形破土;遇有石块、树根等障碍物清除障碍物;下沉过快(沉井下沉速度超过挖土速度,出现异常情况)遇软弱土层,土的耐压强度小,使下沉速度超过挖土速度在沉井外壁间填粗糙材料,或将井筒外的土夯实,加大摩阻力,如沉井外部的土液化发生虚坑时,可填碎石处理;突沉(沉井下沉失去控制,出现突然下沉的现象)挖土不注意,将锅底挖得太深,沉井暂时被外壁摩阻力和刃脚托住,使处于相对稳定状态,当继续挖土时,土壁摩阻力达极限值,井壁阻力因土的触变性而突然下降,发生突沉控制挖土,锅底不要挖太深;刃脚下避免掏空过多;在沉井梁中设置一定数量的支撑,以承受一部分土反力;倾斜(沉井垂直度出现歪斜超过允许限度)沉井刃脚下的土软、硬不均;加强沉井过程中的观测和资料分析,发现倾斜要及时纠正;没有对称地抽除垫木或没有及时回填夯实不均;分区、依次、对称、同步地抽除垫木,及时用砂或砂砾填夯实;99
没有均匀挖土,使井内土面高差悬殊;刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少挖土或不挖土,待正位后再均匀分层取土;刃脚下掏空过多,沉井突然下沉,易于产生倾斜;在刃脚较低的一侧适当加填砂石或石块,延缓下沉速度;刃脚一侧被障碍物搁住,未及时发现和处理清除障碍物后,在井外深挖倾斜反面的土方,回填到倾斜一面,增加倾斜面的摩阻力;偏移(沉井轴线与设计轴线不重合,产生一定的位移)大多由于倾斜引起的,当发生倾斜和纠正倾斜时,井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力,因而伴随产生一定位移,位移大小,随土质情况及向一边倾斜的次数而定;有意使沉井向偏位的一方倾斜,然后沿倾斜方向下沉,直至刃脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时,再将倾斜纠正;遇障碍物(沉井被地下障碍物搁置或卡住,出现不能下沉的现象)沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、地下沟道、圬工、管线、钢筋、树根等,造成沉井搁置、悬挂,难以下沉;遇较小孤石,可将四周土掏空后取出;较大孤石或大块石、地下沟道、圬工等,可用风动工具破碎成小块取出,钢管、钢筋等可用氧气烧断后取出;超沉(沉井下沉超过设计要求的深度)沉井下沉至最后阶段,未进行标高观测;下沉接近设计深度,未放慢挖土下沉的速度;沉井接近设计标高时,应加强观测;沉井下沉至距设计标高0.1m时,停止挖土,使其完全靠自重下沉至设计标高或接近设计标高;6、沉井封底基坑土方开挖到设计标高后,可进行封底。封底采用不排水灌注水下混凝土的方法封底。(1)99
由于沉井下沉到位时,对超挖部分需回填碎石整平,之后在整个井底铺设30cm碎石。基底面应尽量整平,清除浮泥,防止封底砼和基底间渗入有害杂质。刃脚与封底砼接触面处的泥污应予清除,锅底超挖部分用块石回填,并用碎石、粗砂找平。(2)混凝土坍落度宜为150~200mm,在开始灌注混凝土时,宜用较小的坍落度。(3)灌注封底水下混凝土时,需要的导管间隔及根数,应根据导管作用半径及封底面积确定,间距一般为2.5~4m,最深点应布置有导管。用数根导管灌注水下混凝土时,应依先低处、后高处,先周围、后中部的顺序进行。(4)在灌注混凝土过程中,导管随混凝土面升高而徐徐竖向提升,导管埋入混凝土的深度,应与导管内混凝土下落高度相适应,相邻两管混凝土的高差不得超过管距的1/15~1/20。(5)用混凝土泵通过漏斗及导管灌注水下混凝土时,导管直径应与混凝土泵的输送能力相适应。混凝土的灌注应尽可能快地进行,导管拆除的间隔时间不宜超过30min。混凝土灌注将近结束时,应加大混凝土的坍落度和导管埋深。7、底板砼浇筑(1)封底砼达到设计强度后,方可抽排沉井内积水,以防封底砼承受水压而遭受破坏。(2)井内水抽干后即可进行底板钢筋绑扎。钢筋绑扎按设计图纸进行,两端深入刃脚上方的凹槽内,与井壁预插钢筋配合布置。(3)钢筋绑扎完毕并验收合格后开始浇筑混凝土,混凝土浇入后,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。(4)底板混凝土浇注完毕后用草包覆盖洒水养生可防止混凝土裂缝产生,气温高的情况下可向井内灌水淹没底板在水中进行养生,达到强度后再抽水。8、旋喷桩洞口止水沉井底板完工后即可进行洞口旋喷桩施工。本工程用单管法进行高压旋喷桩的施工,旋喷桩采用清水钻,施工水压约10MPa,钻头达到设计标高后,用高压水洗孔,压力约12~14MPa,冲洗切割泥土后,返回地面,喷入水灰比为1:1的纯水泥浆。水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥,喷浆时要求旋喷压力20MPa,喷浆提钻速度18~20cm/min,转速25转/min,并重复喷一次。旋喷体强度在淤泥层中要求达到2.0MPa以上。试桩:在正式进行施工之前应先做试验桩,以便掌握和调整施工工艺要求,待能满足设计要求时才能全面施工。99
高压水泥浆液参数:压力(Mpa):20;流量(L/min):35~40;喷嘴直径(mm):2.0~2.5;水灰比:0.8~1.0,水泥选用R42.5普硅水泥。注浆参数:提升速度(cm/min):18~20;旋转速度(r/min):25水泥用量:大于200Kg/m(1)施工流程施工放线→钻孔→试喷→喷管安装→浆液配制与旋喷注浆(2)钻孔①钻机就位安装:场地平整后,进行测量放线,确定桩位。钻机进行机械调试并最后安装平稳,孔位点、立轴和天车(滑轮)三点一线。用水平尺量平钻机底座,校正立轴,使之垂直。②钻孔施工:用钻头泥浆护壁钻进,终孔深度按设计要求及现场地质情况确定,终孔后,将孔内渣屑清洗干净。(3)试喷下喷管之前于地面试喷,主要检查项目如下:①搅拌浆机在整个灌浆过程中,能连续均匀地拌和浆液,其拌和能力应大于最大设计灌浆量。②灌浆机应有足够的排浆量,其压力不小于最大设计压力的1.5倍。③喷架(塔)必须牢固、平稳,能保证旋喷注浆连续工作。④喷管必须平直,接头紧锁装置牢固,并有足够的强度,长度。⑤提升装置有足够的提升能力,保证喷管能均匀、平稳提升,并能在0~25cm/min间实现无级或多级调速。⑥孔口装置有足够的输出扭矩,保证喷管在孔内能平稳摆动。(4)喷管安装①喷管必须下至设计深度;②高压胶管及接头,其承受的极限压力应不小于工作压力的3倍;(5)浆液制备与旋喷注浆①水泥浆搅拌均匀,随拌随用。②根据不同地层采取不同的提升速度。③旋喷作业连续进行。④喷灌至设计高程后,及时进行静压注浆,直至终喷高程浆液不下降为止。99
⑤喷灌结束后,将所有设备、机具清洗干净。⑥旋喷过程如中途发生故障,立即停止提升喷管,待检查排除故障后及早恢复喷灌。续喷时,应搭接10cm以上。⑦对比注浆量与返出浆量,及时掌握桩的质量,观察和记录孔口冒浆情况,如返浆量大于注浆量的30%时要采取措施减少返浆量,如不返浆则应在原深度“驻喷”,直至返浆为止⑧漏失孔段的处理:喷射灌浆前,先作静压灌浆,待漏浆停止后才进行正常旋喷作业。(6)质量控制措施①放注浆管前,先在地表进行射水实验,待气、浆压正常后,才能下注浆管施工。②每批水泥进场必须出具合格证明,并按每批次现场抽样外检,合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后,应垫高水泥台,覆防雨彩布,防止水泥受潮结块。③浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计,每天量测浆液比重,严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀,并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动,防止水泥沉淀。④施工前进行成桩试验,由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数,保证成桩直径不小于设计桩径。⑤高喷孔喷射成桩结束后,应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌,防止因浆液凝固后体积收缩,桩顶面下降,以保证桩顶标高满足设计要求。⑥因地下孔隙等原因造成返浆不正常,漏浆时,应停止提升,用水泥浆灌注,直至返浆正常后才能提升。⑦实行技术人员随班作业制,技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间,注浆流量,风量,压力,旋转提升速度等参数是否满足设计要求,及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时,应详细记录,认真如实填写施工报表,客观反映施工实际情况。⑧根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数,以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告,经同意后调整。⑨施工现场配备常用机械设备配件,保证机械设备发生故障时,能够及时抢修。99
9、排水措施、护栏及爬梯(1)井内外排水措施施工过程中管节及沉井内地下水流至沉井井内的集水坑,采用潜水泵抽至地面沉淀池经过沉淀处理后再排放至附近原有雨水管网。为防止地表雨水倒灌,在井口四周必须设置30*30厘米的截水沟,截水沟内积水用潜水泵抽至附近原有雨水管网。(2)护栏护栏立杆采用φ25mm钢筋制作,间距1000mm;设两道横杆离地分别为500mm、1000mm,同样采用φ25mm钢筋制作。下设踢脚板。99
(3)爬梯爬梯采用φ25mm钢筋制作,沉井钢筋安装时同时施工,其做法如下:10、沉井施工过程监测方案(1)沉降观测在沉井模板拆除后,应进行刃脚高程测量和沉井中心线的测量,同时在沉井的四角外壁墙上用红、白油漆做好测量标尺。进行沉井相关数据的观测。①在沉井内外模板拆除后,在沉井下沉前,测量人员对每个沉井各个角点处的高程及沉井轴线放样并做好标记,记录测量原始数据,绘制测量监控平面图,计算下沉具体高度。②抽除枕木时,每抽除一组,对沉井四角高程变化应观测一次。③在抽除枕木过程中,经测量发现沉井向一侧倾斜过大,应立即报告施工负责人,以便及时采取措施来进行纠偏处理。④沉井在下沉时,应注意观测正常情况下刃角标高,每班至少观测一次,对轴线位移2~3天测量一次。当沉井每次下沉稳定后,应进行高差和中心位移测量。⑤99
沉井在初沉阶段,每2h至少观测一次(高程),必要时应连续进行观测,提供数据,以便及时纠偏和处理。⑥沉井在终沉阶段,每小时至少测量一次,在软土地层中如停止挖土后,沉井仍不能停止自沉,应立即采取措施控制下沉。⑦当沉井下沉至设计标高时,应特别加强观测,待8h沉井自沉累计不大于10mm时,方可进行封底,但此时井体的刃脚标高、位移和倾斜均应在规范允许偏差范围之内,并经监理工程师检验合格后方可进行封底验收。(2)轴线控制在沉井拆模后,在四个仪器监测站相对应处井壁上弹出纵横间距为200mm的墨线,引测四个基准点至基坑外侧并加以保护,测量、记录下沉前的各项原始数值,作为今后监测中的原始依据,以便进行分析对比,从而控制沉井下沉过程中井体的偏斜、扭转量。井体下沉开挖施工过程中,在基坑周围以沉井的中心,圆心角为90度设置四个监测站。各监测站按监测顺序依次架设全站仪,以井壁上的纵向墨线为依据进行井体扭转量的监测,通过测量取得的数据与原始值进行对比分析,以控制井壁的扭转量。一旦扭转量临近或超过规范允许值,就必须立即采取相应的措施沉井下沉的高差控制。99
在监测站采用水准仪,以井壁上的横向墨线为依据进行监测。通过测量取得的数据与原始值进行对比分析,并绘制沉降速率图表,有效的掌握沉井在不同土质层中的下沉速率,要求井体高差控制在10cm之内。当发现高差值接近控制量,必须立即采取先校正倾斜(在刃脚高处多挖,在刃脚低处少挖)然后分层开挖,做到各施工区同步开挖,使井体能均匀下沉。在沉井接近设计标高0.5~1m时,应下沉速率适当调整挖土速度减缓沉井下沉速度,并提高监测频率。沉井下沉至设计标高需密切进行沉降观测,在8小时内下沉量应不大于10mm时,方可认为沉井基本趋于稳定。各监测站对沉井进行全过程沉降、位移监测,汇总数据,分析取得的数据。当测到沉降偏斜度达到沉井最大允许偏斜度的1/4时,立即采取调整沉井内周刃脚附近挖土的方法进行纠正偏斜,严格地做到控制开挖均衡下沉使井点高差始终控制在10cm以内。沉降、位移观测点安装时需注意对其保护。(3)沉降观察沉井在下沉过程中,随时测定沉井标高,确保均匀下沉,并做好沉井下沉记录。测量标尺监测点沉降观测示意图井平面位置与标高的控制是在井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制,井的垂直度的控制,是在井筒内按8等份标出垂直线,以吊线锤对准下部标板进行控制。在挖土时随时观测垂直度,当线锤距离墨线大于50mm或四面标高不一致时,应及时纠正。(4)施工过程的控制①刃脚高差控制不排水下沉时,由于带水作业,故刃脚高差锅底的形成和移动都比较难以掌握,只能根据下沉高差的大小改变深浅和平面位置,以此来达到对刃脚高差的控制。②沉井下沉速度控制沉井下沉速度控制也是一个重要方面,一般来讲对沉井下沉速度没有严格的限制,需根据施工经验和沉井下沉的具体情况而定,本工程施工中主要按以下原则进行:A在沉井刃脚高差不大时(在水平间距的0.5%以内),沉井的下沉速度可适当调整;99
B沉井下沉速度均匀为宜;C沉井在粉砂土等易引起涌砂的土层中下沉时,应加快下沉速度。③沉井平面位移控制对沉井平面位移的控制主要是通过控制沉井刃脚高差来实现,如果沉井刃脚高差不大,则沉井平面位移较易得到控制,它们之间的关系并无定量计算,但有一些联系:A沉井哪个角下沉得快(即刃脚较低),则沉井就会向哪个方向移位;B沉井刃脚高差大时,沉井位移量大;C沉井始终在同一个方向的刃脚高差下下沉时,沉井位移量较大。11、质量控制(1)沉井标高控制沉井位置标高的控制,是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点,以控制位置和标高。(2)沉井垂直度控制在井筒内按4或8等分标出垂直轴线,各吊线锤一个对准下部标板来控制,挖土时,随时观测垂直度,当线锤离墨线达50mm或四面标高不一致时,应进行纠正。(3)沉井下沉控制在沉井外壁两侧用白铅油画出标尺,用水平尺或水准仪来观测沉降。沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高(沉降值)的观测,并做好记录,使偏差控制在允许范围以内。12、质量检验(1)沉井制作沉井制作后实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得超过0.5%,且不得超过100mm;沉井制作后曲线部分半径的实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得超过0.5%,且不得超过100mm。井壁厚度的实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得超过15mm。(2)沉井下沉沉井下沉完毕,其偏差应符合下列规定:①标高偏差刃脚平均标高与设计标高偏差不得超过100mm。99
②水平位移偏差刃脚平面中心的水平位移不得超过下沉总深度的1%,当下沉总深度小于10m时,水平位移允许100mm。③倾斜偏差矩形沉井偏差(圆形沉井为相互垂直两直径与圆周的交点)中任何两角的刃脚底面高差,不得超过该两角间水平距离的1%,且最大不得超过300mm。如果两角间水平距离小于10m时,其刃脚底部高差允许为100mm。三、泥水平衡式顶管施工根据设计资料,本工程顶管均位于淤泥层内,按照设计文件要求及本单位类似工程施工经验,选用泥水平衡式顶管机进行顶进施工。99
1、施工工艺流程测量引点→工作井施工→测量放样→井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装→地面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装→掘进机出工作坑→正常顶进→顶管机进接收坑,如下图所示。99
顶管机出洞顶管设备就位机头刀盘运转顶管机进洞送排泥泵开启顶进出土泥水分离主顶推进到位回缩主顶拆除管内管线管节安装安装管内管线弃土出运顶管机转场进洞密封器安装出洞密封器安装放样、复核井施工顶管井回填顶管井施工顶管施工工艺流程图(1)泥水平衡式顶管施工的优点99
①适用地质范围较广,在地下水位较高以及地质变化范围大的土质条件,效果尤其突出。②可保持挖掘面的相对稳定,对周围土层的影响较小,施工后地面沉降较小。③与其他类型的机种相比,泥水顶管的推力较小,适宜于长距离顶管。④工作坑内作业环境较好,作业比较安全。由于采用泥水输送弃土直至地面,搬运土方更为方便,不存在吊土,搬运等危险的作业。⑤由于采用地面遥控操作,施工更加文明安全。⑥由于连续出土,大大提高了推进速度。采用了方向引导装置,使得顶进速度快、精度高。(3)顶管机选型:结合本工程现有的施工条件和土质情况,我们选用地面遥控操作的泥水平衡掘进机。结合管径的要求选用顶管设备:D800、D10000泥水平衡顶管机。该顶管机型主要部件有切削刀盘及外壳、动力装置、机头液压装置、机头纠偏系统、机内泥水系统、电气操作系统、显示系统等。泥水平衡式顶管机是利用加压的泥水及刀盘推动切削刀进行挖掘施工的。压力泥水在挖掘面泥土的表面形成一层泥膜,同时通过压力的作用与挖掘面的土压和地下水压力保持动态平衡,有效的稳定挖掘面,将顶管施工对地面的影响即地面沉降减少到最小。当掘进机正常工作时,进排泥阀均打开,机内旁通阀关闭。泥水从进泥管经过进泥阀进入顶管机挖掘面的泥水仓里,挖掘的泥砂经同泥水搅拌后,通过排泥管和排泥泵送到地面的泥水分离装置。泥水分离装置将泥砂和水分离以后,泥水再次送入刀盘循环使用。这些工序完全由中央操作盘进行遥控。(4)配套设备①进排泥泵:选用不仅能泵送清水,而且泵送r=1.3以下泥砂的离心泵作为进排泥泵。②基坑旁通:用于改变泥水循环方向,防止管内堵塞。③泥水管路系统:包括泥水钢管、泥水软管、旁通阀组、流量系统、隔膜式压力表等。④千斤顶:配备4台200t液压千斤顶,行程800mm。⑤高压油泵:选用额定压力为31.5Mpa的柱塞泵,经分配器、控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。⑥顶铁:顶铁是传递和分散顶力的设备,采用钢结构焊接而成。99
2、测量控制(1)测量放样定位首先对甲方提供的水准点和导线点进行复测,经监理认可后按已沉井到位的井进行测量放样定位,即定出工作井和接收井的二个方向(互相垂直)的中心轴线,井的中心点,井壁轮廓线等,同时在场内适当位置设置好临时的轴线控制点和水准控制点,作为顶管施工的控制依据。在工作井周围较远的不动物体上为前导墙和后座墙放设轴线控制点,然后在前导墙和后座墙上分别各定两个点,每天通过轴线测量前导墙和后座墙绝对位移量,看前导墙和后座墙是否有位移,工作井是否安全无恙。(2)设备安装时的测量方法根据井位的坐标,放出顶进轴线的方向。利用经纬仪把轴线放样于工作井井壁的顶面和地面的适当位置,如图中点M、N和O。利用水准仪放出洞口处的Hj点,并通过Hj点划一条水平的横线。安装并调整激光发射器,使得激光束打在通过点Hj的水平横线安装经纬仪并对中M点。瞄准标杆(通常设在接收井处),倒镜观察标靶,然后重新整平和对中经纬仪,锁定水平度盘。99
设备安装测量示意图把经纬仪瞄向井内的激光发射器,左右调整激光发射器的位置,使得激光发射器的激光发射点在轴线位置上。把经纬仪与标靶调换位置,用经纬仪瞄准标杆。并使经纬仪的中点对在激光束上,再把经纬仪瞄向井内洞口,调整激光束的方向,使其与经纬仪的方向重合。在激光发射器安装好后,在顶进的过程中,可能因为一些人为的因素造成激光发射器偏向,所以在顶进过程中要经常检查激光束的方向是否错误。(3)顶进过程中的轴线复核在顶管施工中,由于激光发射器定期拆卸校对,重新按照定位销装上下来可能会有少许位移,在施工过程中需要定期调整激光束的方向。具体步骤如下:①根据井位的坐标,放出顶进轴线的方向。先利用经纬仪在工作井井壁顶部按轴线方向放出两点,打上钢钉。②利用水准仪放出洞口处激光点的标高Hj,并标记Hj在洞口的封墙上,再通过Hj点划一条水平的横线。标高Hj通过以下公式计算:Hj=H0+D0/2+dH其中: H0--设计流水位高程;D0――管道内径;DH――激光束与管道轴线的高差;99
Hj激光束激光发射器DH帆线垂线1垂线2钢钉钢钉12343挂线法轴线复核示意图③安装激光发射器,大约定好平面位置。并把激光束调整为设计的流水坡度,然后调整激光发射器的高度,使得激光束打在通过点Hj的水平横线上。④在钢钉上挂上帆线,再在该帆线上的适当位置挂两条垂线。再调整激光发射器的平面位置和激光束的方向,使得激光束打到两条垂线上,采用纸板在线后观察,调整激光直到垂线阴影分隔的激光投影半圆大小对称。采用双垂线法定向具有简单、方便的特点。但是,在工程实践中,我们发现,当顶进距离超过100米时,该方法会有一定的误差,必须定期用设备安装时采用的经纬仪法复核。(4)测量技术资料管理测量主要由施工员负责,但技术负责人必须在施工过程中对测量结果进行分析、监控,技术负责人和施工员每天开工前,需共同校核激光经纬仪的误差。3、顶管设备安装(1)工作井设备安装设备安装包括:后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、穿墙止水设备的安装。①后座垫铁安装后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到工作井后座墙处,通过后座垫铁,可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上,这样后座墙就不太容易损坏。99
将垫铁的安装位置放好线,在后座墙体表面把后座垫铁的四个角的位置用红油漆作好标志,凿平垫铁范围内的墙体,底部用砖块垫平,将后座垫铁吊到安装位置,调整横向纵向的方向(采用2mm的橡皮垫底部),该平面需要垂直于顶管的顶进方向,定位安装尺寸误差控制在2mm以内,调整好后,后座垫铁与后座墙的空位插入ф20@200钢筋支模采用混凝土填充密实。②导轨安装基坑导轨是由两道平行的路轨钢构成,主要作用有两点:一是使推进管在工作井中有一个稳定的导向,并使推进管沿该导向进入土体;二是让顶铁工作时有一个可靠的托架。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整导轨的中线对准顶进轴线,用工字钢垫高导轨调整导轨的高度,当纵向及高程调整好后,导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。两导轨间距的计算:图8-2-3导轨示意图A0=A+aA=[(D/2)2–(D/2+e-h)2]0.5*2式中:A0—两导轨的中间距(mm)A---两轨上部的净距(mm)a---两轨的上顶宽度(100mm)D---管外径h---导轨高度(140mm)e---管外底距底板的距离(100mm)经计算:D800间距为484mm;D1000间距为531mm。③油缸支架及油缸安装油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架,起固定主顶油缸的作用,使油缸工作时有一个可靠的托架。99
根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整支架的中线对准顶进轴线,垫高支架调整支架的高度,当纵向及高程调整好后,将支架与底板钢筋焊牢,空隙采用混凝土浇捣填实,24小时后,将油缸吊装到支架上,采用钢板压实,油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。④穿墙止水设备的安装止水环的安装必须保证胶板的圆心和顶管洞口轴线重合,压紧胶板的钢环板中心也必须保证和洞口轴线重合,使工具头进洞时胶板切入均匀,保证泥浆和土体不从此处流出。止水环结构(下图)采用钢法兰加压板,中间夹装20mm厚的橡胶止水圈。(2)地面配套设备安装工作井地面设备安装包括:主控制室及主顶装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、监测设备安装。①主控室搭设及主顶装置安装主控室内主要放置主顶装置,主顶装置包括主顶油缸(井下)、主顶油泵一台(含控制部分)及油管,主顶油缸的推进和回缩是通过主顶油泵的控制部分控制的,液压工作站,操作方式为全电脑控制,必要是可以进行手动操作。(主控室采用集装箱的形式。)②泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装泥浆棚采用ф25钢管焊成支架,上面铺波纹瓦。泥浆棚内主要放置一个电箱、两台泥浆泵及一个泥浆箱。99
③监测设备安装监测设备包括激光导向和工具管内的摄像机,监测电路必须与主控室接线良好,开顶前进行校对和调试。(3)顶进设备安装:顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、顶管机及泥浆循环系统设备等。①千斤顶(也称顶镐)千斤顶是掘进顶管的主要设备,本工程每一顶进段拟采用2台400t液压千斤顶。千斤顶的工作井内的布置与采用个数有关,使用多台并列式时,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差。根据施工经验,千斤顶的着力点作用在管节圆心以下1/4~1/5半径处为宜。②高压油泵由电动机带动油泵工作,选用额定压力为31.5MPa的柱塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。③顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形,并且便于吊装。④顶管机及泥浆系统设备密封式顶管采用泥水平衡式顶管机,泥浆系统分两部分,属于顶进的配套设备,由搅拌桶、搅拌机、渣浆泵、注浆泵、泥浆管路、沉淀池组成。⑤其它设备工作井上设25T汽车吊,作为平时吊管、井内吊装设备用。99
4、最大推力计算顶管计算的根本问题是要估计顶管的推力,顶管顶力最主要是为了克服顶管管壁与土的摩擦力而把管道推进土体中。本工程管壁外周采取注入触变泥浆措施,本工程土质参数基本相同,顶力计算时分不同管径取一个最大管径D1000和最大单元长度174m进行计算。计算过程:F=F0+f0L式中:F—总推力(KN);F0—初始推力(KN);f0—每米管道与土屋之间的综合摩擦阻力(KN/m)L—推进长度(m)。初始推力:F0=(Pe+Pw+△P)π/4*BC2式中:Pe—挖掘面前土压力(Pe=150kPa);Pw—地下水的压力(kpa);Pw=γw(H-hw)=10*10=100KN/m2γw—水的重力密度,取10KN/m3;H—管中至路面埋深取6.13m;hw—地下水位取2.0m;△P—附加压力(一般为20kPa);BC—管外径,为1.2m;f0=RS+Wf式中:R—综合摩擦阻力(kPa)在使用触变泥浆时取4kPa;S—管外周长(m)为3.77m;W—每米管道的重力(KN/m)取W=18.7KN/m;f—管道重力在土中的摩擦系数(f=0.2);f0=4*3.77+18.7*0.2=15.45KN/m99
F0=(150+100+20)*3.14*0.62=305.2KNF=305.2+15.45*174=2993.5KN按DN1000管径顶程174米计算,所需的最大顶力F=2993.5KN(满足图纸规定最大顶力不能超过5000kN的要求)工作井内设备顶进能力可达到800T,并按80%的效率考虑:N=800*80%=640t=6400kN采用2个200*2T(2个备用)的千斤顶完全满足要求(本工程顶管采用触变泥浆,无需增加额外的顶进系统即可满足要求,设计图纸最大顶距为174m是合理的经济距离)。5、后座墙后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构,有时也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中,要求后座墙必须保持稳定,一旦后座墙遭到破坏,顶进工程就要停顿。后座墙设计要通过详细计算,其重要程度不亚于顶进力的预测计算。(1)后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强义应保证在设计顶进力的作用下不被破坏,要求其本身的压缩回弹量为最小,以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后座墙时,应使其满足如下要求。①要有充分的强度99
在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。②要有足够的刚度当受到主顶工作站的反作用力时,后座墙材料受压缩而产生变形,卸荷后要恢复原状。如压缩回弹量大,会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土,从而大在降低千斤顶的有效冲程,使顶进效率降低。故后座墙必须具有足够的刚度。③后座墙表面要平直后座墙表面应平直,并垂直于顶进管道的轴线,以免产生偏心受压,使顶力损失和发生质量、安全事故。④材质要均匀后座墙材料的材质要均匀一致,以免承受较大的后从力时造成后座墙材料压缩不匀,出现倾斜现象。⑤结构简单、装拆方便装配式或临时性后座墙都要采用普通材料、装拆方便。(2)后座墙的强度及其影响因素:后座墙的强度取决于千斤顶在顶进过程中施加给后座墙的最大后从力,后从力的大小与最大顶力相等。影响顶力的因素甚多,可分为客观因素及主观因素两类。客观因素包括管材种类、管径大小、顶距长短、覆土厚度、土的种类、地下水位、管节重量等;主观因素包括操作误差、顶进方法、中途停工与否、是否采用润滑剂等。影响顶进力的客观因素在其他章节已经作了介绍。现在主要讨论影响后座墙强度的主观因素。①顶进误差在顶进过程中,由于土质、设备的操作等原因,导致管道的方向或高程出与偏差,这种偏差称为顶进误差,简称误差。这种误差将导致顶力增加。技术熟练的工人应既能采取措施防止误差的出现,又能及时发现误差的趋势而加以校正,使误差发展不致过大,并保持在容许范围以内,顶力即使增加也不显著。否则,当误差出现时,校正易操之过急而造成管线上出现折线段、错口等现象,从而导致顶力不断增加,使后座墙遭到破坏。②中途停工顶进作业一开始,中途就不能停顿。如果停止一段时间后再顶进,其起始顶力要大大超过停工前的顶力。这主要是由于停工时间过长,使管顶土层坍落的缘故。在地下水位以下顶进时,因停顶而使液化的粉细砂将管周围包裹起来,顶力也会大大增加,如果顶力增加至后座墙的设计强度,此时就不能再顶进,必须对后座墙进行加固后方可再顶进。99
为此,在顶进过程中可视施工情况采用注浆润滑措施,如采用注浆润滑,施工中的顶进阻力将减小很多。由于主观因素对顶力的影响是人在操作过程中造成的,或者是事先未预计到的情况,所以对主观因素的影响不能事先计算,只能在施工过程中加强管理,防患于未然,以其不使顶力增加。因此,在计算所得顶力的基础上,适当增加安全系数,作为防止主观因素影响的储备力量,并严格遵守操作规程,就能保证后座墙在设计强度以内,不致受超负荷顶力的影响而导致破坏。(3)后座墙的刚度要求顶管时要求后后座墙具有充分的刚度,以避免往复回弹,消耗能量。要保证受最大顶力时不变形,或只有少量残余变形,后座墙应尽量采用弹性小的材料。如果后座墙弹性过大,顶进的后从力先压缩后座墙,直到后座墙被压紧而不能再压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进,千斤顶卸荷,后从力解除后,后座墙虽然有残余变形但不大,甚至可以恢复到未受荷载的状态,可是下一次顶进时,仍要先压缩后座墙,因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩后座墙。若采用短行程千斤顶,行程一般为200mm,而后座墙压缩量为20~30mm,这样就可使千斤顶行程在顶管前进时的利用率只有70%~80%,每顶进2m长的管节,需12~14个行程。若再考虑到传力工具的压缩,需要的行程数还要增加。所以,要提高顶进效率,除采用长行程的千斤顶外,还应设法增加后座墙的刚度。(4)后座墙的形式和类别后座墙形式虽然多种多样,但就其使用条件来讲,基本上有以下三种:①.覆土较薄或穿过高填方路基的顶管,无土抗力可利用时修建的人工后座墙;②.覆土较厚时可以充分利用土抗力的天然后座墙;③.在混凝土或钢筋混凝土竖井内建筑的现浇钢筋混凝土后座墙。根据本工程的岩土地质报告,拟采用第三种形式,在混凝土或钢筋混凝土竖井内建筑的现浇钢筋混凝土后座墙。顶管工作坑及装配式后座墙的墙面应与管道轴线垂直,其施工允许偏差应符合表9-3中的规定。工作坑及装配式后座墙的施工允许偏差(mm)项目允许偏差工作坑每侧宽度不小于施工设计规定长度99
装配式后座墙垂直度0.1%H水平扭转度0.1%L注:H——装配式后座墙的高度(mm);L——装配式后座墙的长度(mm)。(5)后背验算后背在顶力作用下,产生压缩,压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进,顶力消失,压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的,顶管中,后背不应当破坏,产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则,千斤顶在余面后背上,造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全,施工时应后背的强度和刚度计算 后靠背受力计算公式R-总推力之反力(一般大于推力的1.2-1.6)a-系数(取1.5-2.5之间),此处取2.5B-后座墙的宽度(M) 此处取4米γ-土的容重(KN/M3) ,查地质报告淤泥容重为16.4KN/m3H-后座墙的高度(m) ,此处取3米Kp-被动土压系数 查地质报告粉砂内摩擦角φ=4。,Kp=tg2(45+4/2)=1.15 c-土的内聚力(kPa)查地质报告杂填土内聚力为4kPa。h-地面到后座墙顶部土体的高度(M),此处取8.2米。99
R=2.5*4*(16.4*32*1.15/2+2*4*8.2*1.07+16.4*8.2*3*1.15)=6190KNR/F=6190/3847.5=1.61>1.2-1.6后背墙土体强度大于计算值,满足要求。6、顶进施工(1)顶进施工流程顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管道推向前进,其操作过程如下:①安装好顶铁并挤牢,管前端已入土一定长度后,启动油泵,千斤顶过油,活塞伸出一个工作行程,将管道推向一定距离。②停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。③添加顶铁,重复上述操作,直至安装下一节管道为止。④卸下顶铁,下管,用钢套环连接混凝土管,在混凝土管接口处放一圈麻绳,以保证接口缝隙密封和受力均匀,并采用其他防渗漏措施,保证管与管之间的连接安全。⑤重新装好顶铁,重复上述操作。(2)顶进前的检查工作井内设备安装完毕,必须按照操作规程进行检查。检查动力电缆、信号电缆,液压系统、纠偏系统、注浆系统、工作井旁通装置等等。确认各系统连接正常并处于良好状态,即可开动机头进行试运转。由专职测量人员检查激光经纬仪系统,查看其测量误差是否在允许范围内。若不在,立即送回仪检中心校正。校测机头水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进机头,然后安放管节,处理好接头,再次测量标高,核定无误后,开动机头进行试顶,待调整好各项参数后即可正常顶进。(3)顶进工艺顶管机的操作全部采用在管道外(工作井上)控制台控制,只需1个机手操作,可实现对顶管机刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控(顶管机安装了摄像头、控制台上安装了电视机)。顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管节推向前进,其操作过程如下:①安装好顶铁挤牢,管前端已一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管节推向一定距离。99
②停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。③添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管节为止。④卸下顶铁,下管并焊接牢固,保证管与管之间的连接安全,接好排泥及进水管道泥浆管道和顶管机的电缆。⑤重新装好顶铁,重复上述操作。顶进速度应根据出土情况确定,防止路面塌方。顶进过程中,要求边压触变泥浆边顶进,不压浆不顶进的原则。停止顶进或拼接管段、排除故障等原因造成短期停顶时,要求工具管前留有足够压力,保持压力平衡。重新开顶时应对整个管路进行补浆。顶进一节砼管后,回缩千斤顶,拆开水、电、气、泥浆管路,吊入下一节管段,调直对中,安装好管材的接头止水材料,接通各管线,开动油泵顶进管节行程,回缩千斤顶,测量、加顶铁,重复顶进至一节砼管后,又重复上述流程。泥水平衡顶进原理如下图:(4)出土施工99
首先将管节下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管中心和管底标高是否符合设计要求,合格后即可进行管前端出土顶进工序。采用泥水平衡式顶管机出土,需要在顶管机中注入含有一定泥量的泥浆,通过大刀盘切削顶管机前方的原状土,与注入的泥水搅拌,泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀,表层泥浆可以反复循环使用,沉淀下的泥沙用汽车外运。冲泥和吸泥泵稳定工作时,调节冲泥和吸泥的泵量,冲泥舱内应保持一定压力,舱内泥水压力应与地下水压力相平衡。泥水压力过大;将增加主千斤顶负荷,泥水冲破上覆地层,达到地表,造成突顶事故;泥水压力过小;地下水涌入冲泥舱,顶管机前方塌方,将破坏上覆地层,造成地面建筑物破坏。所以控制顶进与出泥的速度相当关键。(5)注浆减阻注浆系统由拌浆、注浆和循环管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的,根据压力表和流量表,它可以控制注浆的压力(压力控制在水压力的1.1-1.2倍)和注浆量(计量桶控制)。管道分总管和支管,总管安装在管道内一侧,支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为:工具头一道、钢管每隔9m安装一道注浆管。注浆流程:顶进阻力主要有正面阻力和管道四周摩阻力两部分组成,管壁四周的阻力也占重要部分。触变泥浆通过制造、储存、压浆系统,从工具头处压入触变泥浆,形成一定厚度(25mm左右)的泥浆套,间距10m设一道补浆孔,使顶管在泥浆套中向前滑行,减少摩阻力,根据压力表和流量表,计量桶控制用浆量,压力控制在水压力的1.1—1.2倍。材料:膨润土:烧碱:水=1:0.05:4.5配比,经试验,确保泥浆性能良好,必要时加其他外加剂。为使泥浆能及时将管壁空隙灌满,灌浆速度要与顶进速度相适应,注意观察,防止跑冒,并保证泥浆达到量。造浆后应静置24小时后方可使用。(6)方向纠偏顶管机的测量靶网格为10mm99
,根据顶管机测量靶激光点的偏移量计算顶管机的斜率,伸出相应的纠偏千斤顶组,使顶管机推进改变方向,从而实现顶进方向的控制。纠正偏量应缓慢进行,使管节逐渐复位,不得猛纠硬调。由于顶管机头附有测量靶,激光经纬仪安置在观测台上,在工作中,已使它发出的激光束既为管道中心线,又符合设计坡度要求,实为顶管导向的基准线。施工开始时使测量靶中心与激光光斑中心重合,当掘进机头出现偏差,相应测量靶中心将偏离光斑中心,从而给出偏离信号,通过视频传送到操作台的监示器,进行顶进方向的纠正,使工具头始终沿激光束方向前进。工具头开始顶进5~10m的范围内,允许偏差应为:轴线位置50mm,高程30mm,当超过允许偏差时,应采取措施纠正。纠正偏差应缓慢进行,使管节逐渐复位,不得猛纠硬调。激光经纬仪工具头前方有纠偏节,纠偏节中安装有纠偏千斤顶,顶进过程中,根据测量反馈的结果,调整纠偏千斤顶,使工具头改变方向,从而实现顶进方向的控制。如果工具头的方向偏差超过10mm,即应采用纠偏千斤顶进行纠偏。管顶出穿墙管及在长度30~40m范围内的偏差是影响全段偏差的关键,特别是出墙洞时,由于管段长度短、工具头重量大,近出洞口土质易受扰动等因素的影响,往往会导致向下偏,此时,应该综合运用工具头自身纠偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管方向。每次纠偏的幅度以5mm为一个单元,再顶进1m时,如果根据顶管机的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少,增大纠偏力度(以5mm为一个单元),如果根据顶管机的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时,保持该纠偏力度,继续顶进,当偏位趋势相反时,则需要将纠偏力度逐渐减少。纠偏应贯穿在顶进施工的全过程,必须做到严密监测顶管的偏位情况,并及时纠偏,尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。直线顶管施工贯通后管道允许偏差表99
检查项目允许偏差(mm)检查频率检验方法范围点数1直线顶管水平轴线顶进长度<300m50每管节1全站仪量300m≤顶进长度<1000m100顶进长度≥1000mL/102直线顶管内底高程顶进长度<300mD<1500+30,-40用水准仪测量D≥1500+40,-50300m≤顶进长度<1000m+60,-80顶进长度≥1000m+80,-1003相邻管间错口混凝土管15%管壁厚,且≤20每个接口用钢尺量4钢管≤2对顶接口5对顶时两端管节错口50注:D为管内径(mm),L为顶进长度(m)。(7)沉降控制顶管的沉降控制对本工程的顺利完工尤为重要。为了更好的控制地面沉降,我司将采取以下措施:①调整压力控制刀盘正面水土压力不平衡,就会引起地面隆起或失土沉降,根据管道的埋深及地下水位情况,泥水系统的设定压力一般比地下水压高5千帕。A由于实际土压力与初步计算设定土压力必定有出入,所以在起始顶管时要勤对地面进行沉降观测。B由于车辆震动荷重有变化,地面承重必然是变动的。C由于顶进过程中,土质难免有变化,所以顶进操作特别是土压力设定必须与沉降测量分析密切相关。事前对沿线各分段进行测控布点,并以测量反馈数据随时调整。②顶管施工中控制99
A在顶进初始阶段,设立地面沉降实验段,通过对地面沉降的反复测量、监控,掌握沉降变化规律,以便更好的调整顶进压力、机头仓内泥水压力、机尾及沿线压浆量。以控制沉降量以及推进速度。B顶进轴线偏差也会引起较大的地面沉降,故在顶进操纵时,操纵人员要认真仔细分析机头偏差量,谨慎纠偏,确保管道偏差控制在尽可能小的范围内。C顶完每一节管材后,截止阀必须确保关死,防止土体从截止阀出流出而产生沉降;同时将刀盘浮出,使刀盘与土体间无空隙,以免空隙处也产生沉降。③沉降监测:测量频率为机头切口经过前后范围内每顶进5米测一次。并要将测量结果绘成图上报备案。④进出洞口阶段控制A顶管进洞口防止沉降措施除了在工作井预留孔处安装橡胶止水圈外,根据地质情况,如有必要将在洞口外侧进行压密注浆加固。洞口无剩余硬块,使工具管推进无阻碍。为防止工具管出洞以后发生“磕”头现象,在底部安装延伸导轨,宽度与井内导轨一致。当工具管推进完毕,安放第一节管时,应将工具管与导轨焊接牢固,防止主顶缩回以后,由于正面土压力的影响使工具管弹回。B顶管出洞口防止沉降措施当工具管距接收井还有一段距离时,应放慢速度,关闭水仓,使工具管切土口旋转,待钢板桩拔除以后将工具管推进接收井。吊起工具管以后,立即将预留孔和管壁之间的空隙用砖块和双快水泥堵住,并预留好应急明水卸压口。(8)顶进注意事项①顶进时应遵照“先开动切刀挖泥然后顶进,随挖随顶”的原则。应连续作业,避免中途停止,造成阻力增大,增加顶进的困难。②首节管道顶进的方向和高程,关系到整段顶进质量,应勤测量,勤检查及时校正偏差。③安装顶铁应平顺无歪斜扭现象,每次收回活塞加放顶铁时,应换用可能安放的最长顶铁,使连接的顶铁数目为最少。顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并随时观察顶铁有无异常现象。④顶进过程中,发现管前土方坍塌、后背倾斜,偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进,查明原因,排除故障后,再继续顶进。⑤顶进施工记录是反映管道在顶进过程中动态情况的依据,因此,必须认真填写顶进施工记录,做好交接班,掌握顶进的动态,做到情况明、问题清、有对策、处理及时。99
⑥顶管跟踪注浆与顶管结束后补浆控制沉降为防止顶管顶进过程中地面沉降的发生,在原配浆的基础上,将水的参量降低6%,来提高触壁泥浆的稠度,起到控制触壁泥浆的流失,可防止地面沉降的发生。(9)顶管施工质量控制泥水平衡顶管允许偏差表序号项目允许偏差(mm)检查频率检验方法范围点数1中线位移D<1500≤30每节管1测量并查阅测量记录2D≥1500≤503管内底高程D<1500+30~-40每节管1用水准仪测量4D≥1500+40~-505相邻管间错口混凝土管d15%且不大于20每个接口1用尺量6钢管<2对顶接口1用尺量注:D为管径,d为管壁厚。7、通风设备及送风对于长距离和超长距离顶管,操作人员在地下作业要不断补充新鲜空气,作业中产生的废气需要及时排除,管道内的通风是必要的。地下作业通风的最低标准是每人每小时30m3,即0.5m3/min。本工程管内通风拟采用鼓风机,并配上鼓风管。鼓风管一般采用塑料布加工的软皮管,距离增加后再设轴流风机接力通风。8、顶管机进出洞口技术方案(1)安装出洞止水圈出洞止水圈安装在接收井出洞砼墙上,安装时要把橡胶止水圈用爆炸螺丝与夹紧钢板固定在砼墙上,安装情况如右图。99
安装位置要根据出洞轴心位置。由于顶管出洞时不可避免有一定偏离出洞轴线位置,止水圈允许机头有2cm的偏离轴线位置,若机头偏差超过2cm,止水圈的安装位置必须根据实际偏差进行调整。由于机头和尾管比砼管在直径上有大2cm的超挖,从而使尾管在出来后砼管与出洞口有2cm的间歇,流砂容易从该间歇中漏出。由于各块夹紧钢板可以沿径向轴线调整固定,从而可以将该间歇封住从而阻止流砂。(2)顶管机头出洞口顶管施工中的进出洞口工作是一项很重要的工作,是以后顶进各节管的导向管,施工中应充分考虑到它的安全性和可靠性。故此,首先,用主顶油缸把工具管放在安装牢固的基坑导轨上工具头与第一节夹砂玻璃钢管等后续管刚性联接。此时,应认真检测管道的中线和管前后端的管底高程,不调校至合乎规定不许将管道推前。当工具管进入洞口止水圈后,就可以从工具管内破洞。破洞时把砖一块块取出或用风镐敲碎。其次,用主顶油缸慢慢把工具管切入土中。这时,由于工具管尚未完全出洞,可以用水平尺在工具管的顶部检测一下工具管的水平状态是否与基坑保持一致。如相差太多,必须把工具管退出来,重新再顶,同时检查不一致的原因。找到原因后把它纠正过来后才可再次顶进。当工具管在导轨上是不可以用纠偏油缸来校正工具管的方向的。顶管导轨辅设时略上仰,以平衡重力影响,工具管对准穿墙孔位置,管端稍稍向上翘3-5mm。更有利工具头穿墙和正常顶进。3、顶管机进出洞注意事项①对进出洞口土体采用压密注浆进行加固,加固的范围:在深度方向洞口上4.2m,下4.2m,管井中线左右各6.7m;在长度方向为3m。②为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失,在进出洞口里安装橡胶止水法兰。③进出洞措施:A作好进洞前的准备工作,包括人员设备;B机头出洞后,及时将与机头连接的管道分离,机头及时吊出井外;并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水;C机头进洞后止水工作抓紧做好,就可避免洞口处土体流失、管道沉降等现象,从而确保顶管质量。99
9、安装、下管就位要按有关规范对管材作现场检查验收,如发现不合格坚决予以退回。针对现场实际情况,下管就位采用吊车为主,人工配合的方式进行,下管时工作坑内严禁站人。管节起吊时应保持水平状态,起吊要缓慢平稳,施工作业人员用麻绳牵引,避免管节来回晃动。管节下吊速度均匀,低速轻放。当管节距导轨小于50cm时,操作人员方可近前工作。钢管将至井底时,平稳放置在轨道面上。10、钢管焊接(1)本工程采用CO2气体保护焊+药芯焊丝+陶质衬垫的焊接工艺处理钢管焊接。管道上半圆在管外部进行焊接,管道下半圆在管内部进行焊接,衬垫片沿红色中心线的宽度取5-8cm。(2)焊接前坡口面及其边缘两侧各30mm范围应清理干净,无油污、铁锈、氧化皮、水分等杂质。(3)施工工艺:①在对接焊件上开坡口;②在坡口内点焊固定;③)在坡口反面粘贴陶质衬垫;④99
)在坡口内填充碎金属丝,碎金属丝的厚度要保证打底层焊缝不小于7mm;⑤进行第一层打底焊,即在CO2气体保护下,采用420~540安培的焊接电流进行单面自动焊接;⑥)进行后续焊道焊接。(4)焊接过程排风通风措施在焊接过程中,最为重要的是做好通风措施。管内的有害气体主要是指一氧化碳,二氧化碳,二氧化氮等,为预防有害气体对施工人员身体健康的危害,保证施工正常进行及安全生产,首先要求管道施工通风能满足焊接作业所需要的通风量,通风设备采用FJ-71鼓风机,通风管道采用直径300mm的风管,管内混浊气体随风管压入新鲜空气,沿管道排出井外。工作实行轮班制,管内焊接工作人员工作时间为半个小时轮换一次,在每班开始工作前必须强行排气五分钟后方开始作业。11、施工中易出现的问题及解决办法针对本工程的特点在顶管施工时易出现的质量通病的防治(1)叩头①现象:顶管机在推进过程中一直往下走,即使纠偏使用也不明显。②原因:A.大多发生在粉细砂土中。由于泥水平衡顶管机比较重,而且机器转动起会相起震动,这种震动会使粉细砂土很快液化,从而降低了它的承载力,就会使顶管机产生往下沉的趋势。B.或者是遇到了上下两层不同性质的土,由于下面一层土较软,而使顶管机往下偏。C.泥水压力控制不好。③防治措施:A.首先仔细阅读土质资料,如果在粉细砂土层中顶进偏低,可调低进泥的泥浆浓度,减小顶进速度。B.如果是遇到两层软硬程度不一样的土时,应注意让顶管机的头部略微往上翘一些,同时把前三至四节管与顶管机后壳体联成一体。(2)泥水管内产生沉淀、堵塞现象①现象泥水管内泥水流动不畅通,顶管机推进因此也不顺利。②原因99
A.在泥水管内产生沉淀这种现象大多发生在砂土层中。一是由于排泥泵效率低下流量不足,在泥水管内的流速小于临界流速使泥砂产生了沉淀。二是在顶管机停止推进以前对管内冲洗力度不足致使泥砂产生沉淀。如果是粉细砂,一旦沉淀在泥水管内,时间一长板结起来就比较难冲洗干净。B.在含水量少的粘土层中,粘土会变成如同鸡蛋一样的泥团,如果泥团过大,它在管道的弯头和蝶阀处会把管道堵塞。无论是哪一种管道堵塞,都会影响顶管机的正常推进,时间一长,顶管机会往下沉,从而影响到顶管的质量。③防治措施A.如果排泥泵达不到所需的流量要求时,就应该更换。B.停止推进前必须对排泥管道进行较为彻底的清洗。C.如果是在含水量小的粘土中推进,应减小刀盘每转一圈时所切削泥土的厚度,同时适当加大送水量。另外在排泥管道与基坑旁能之间加一只沉淀箱,可让土块或卵石在该箱里沉淀下来,过一段时间只需打开箱底排出。(3)管道上浮①现象管道上浮将影响施工质量及增加施工难度,甚至会造成严重的质量事故。在顶管法施工中,管道要整体向前顶进。但一旦管道出现局部的上浮,管道轴线将成蛇曲线,以致后顶的分力过大,顶进压力过高,给正常施工带来影响。②原因A.由于在顶进过程中土体的扰动,使土体和顶管机的周边握裹力减弱,以致造成机头正面的循环泥水在压力作用下后窜,导致顶管机在浮力作用下上浮。B.由于压注润滑泥浆方法欠佳或局部注浆过量,浆液不能形成环箍,而在隧道底部不断积聚,造成隧道上浮。C.在顶进时,由于切口水压设定值过低或泥水指标管理不当等原因,造成超挖土,扩大了机头正面的建筑空隙。③防治措施A.加强润滑泥浆的管理,确保注浆和顶管机顶进的同步性,使浆液能及时填充顶进时出现的建筑空隙。B.顶进过程中,补压浆要遵守"全线、平均"的原则,使管节周围能均匀地形成泥浆套,尽量避免单节或某段的注浆严重超量。C.当发现局部管道上浮严重时,可在此段采用上注下放的补救措施来减小出现的驼峰。99
(4)卡管卡管通常是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不规则,盲目顶进造成。如果在顶进中发现,千斤顶的油泵压力表的读数猛然剧增,应立即停止顶进,进洞检查。这种情况只要派人进洞对开挖面洞口尺寸进行修整一般都能解决。(5)顶管清障地下顶管工程已经广泛应用于各类地下管道的非开挖埋设,工程实施中经常会遇到各类地下障碍物,特别是在河道密布的沿海软土地区实施顶管工程,河道边、拆迁房屋下遇到木桩、块石、混凝土桩、旧管道等障碍物的情况十分普遍。除了改变管道线路,绕过障碍物外,对于大多数没有详细资料的地下障碍物,一般都需要对障碍物进行清除。清除障碍物可根据现场情况采取以下几种方法①人工清障采用注浆、高压旋喷桩止水、深井降水等方法降低地下水位,待地下水位降至管底后清障人员进入工具管进行清障。人工清障的方式比较直观,对周围的土层扰动小,施工简单。②支护开挖通过钢板桩等支护后,向下开挖暴露障碍物。支护开挖的方式清除障碍物比较彻底,思路直接,但容易造成周边地层的沉降。③钢板套箱用钢板套箱作为支护体,边下沉边开挖,以暴露障碍物。钢板套箱清除彻底,支护可靠。但由于自重轻,下沉困难,需要施加外力下压,而且插入管底以下深度有限,坑底涌土难以预防。(4)管节爆裂管节爆裂通常是由于混凝土管质量或顶进时加载偏心造成。加载偏心引起的破坏通常只会发生在还未进洞的管节与顶铁接触的管口处,调整顶铁的着力点,采取增大边圈承压面积,在管壁与顶铁间增加缓冲垫等措施后,一般不会再出现这种现象。如果管节破坏的出现没有规律,到处都有发生,这时就要怀疑是由于管节的质量不合格或不稳定,必须更换质量合格的管材。(5)地面沉降99
地面沉降往往是由于管顶土层不稳定、土体松散、地下水、超挖等原因,挖掘时管内塌方,顶过后又未进行注浆处理造成。预防地面沉降,首先应避免超挖,根据土体的稳定程度,决定挖掘深度与顶进间隔,将地下水位降至管底以下不小于500mm处,并采取措施防止其他水源进入顶管,防止掘进时塌方;其次,如果发生塌方,要在管道顶过后,及时在塌方里程处进行注浆处理。四、吊装方案1、吊机型号选择:本工程吊装最大重量为12T(NPD1500顶管机),吊装半径6.5m查20T吊机性能表可知,主臂出杆10.2m、旋转半径6.5m、支腿全伸、全方位360°额定起重量Q=13.3t,则单机起吊能力为:Q≥Q1+Q2(吊物重量为12t,即Q1=12t,考虑索具、吊耳及构件加固等重量取Q2=0.5吨)起重能力满足要求。2、钢丝绳型号选择:已知顶管机的重量:G=12t吊索分支数为:n=2根吊索水平夹角:a=45°(水平夹角应不小于30°,一般取45°~60°)99
吊索受力:选用钢丝绳6×37,则构件产生的破坏拉力:K---安全系数,取8α---钢丝绳破断拉力换算系数,取0.82查表(GB/T20118-2006)得:直径40㎜的6×37钢芯钢丝吊装绳,最小破断拉力为894kN,则:最小钢丝破断拉力总和,满足吊装要求。所以准备2根10.7m钢芯钢丝吊装绳(6×37,直径≥40㎜)即可。3、卸扣与吊码:查下表得知,选S-DW12-11/4型卸扣起重能力为12吨35.0t≥(12t/2)×1.65结论:卸扣符合吊装要求99
五、检查井及新旧管连接基坑开挖与支护施工1、工程概况本工程顶管段检查井共有26座,井径为1200mm,检查井基坑开挖深度为4.087-6.612m。本方案以WB-26检查井为例,WB-26检查井基坑深度为6.612m,存在部分淤泥质土,采用拉森钢板桩ⅢB型支护结构。具体支护结构如下图。99
另外本工程有三段顶管井与旧管连接明挖段,深度为4.504-6.710m,长度分别为8m、9m、12m,本方案以WA-19——WA-20明挖段为例,管道为1000mm水泥混凝土管,除去接收井宽度外,基坑长度为8.5m,深度最高为6.710m。基坑采用D型管坑支护,具体支护结构如下图。99
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2、基坑开挖施工开挖前,沟槽的断面、开挖的次序和堆土的位置由现场施工员向司机及土方工详细交底。在挖土过程中管理人员应在现场指挥并应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置,确保沟槽中心偏移符合规范要求。在用机械挖土时为防止超挖,挖至设计标高前20~30cm时,由人工配合挖除并清理好槽底,检修平整,不得超挖,严禁扰动槽底原状土。开挖要保证连续作业,衔接工序流畅,分段开挖,以减少塌方或破坏土基,减少意外事故。沟槽开挖土方调至填方区填土或用自卸汽车外运弃土。排水管道根据土质情况,沟槽从两侧向中心分层开挖。注意事项:A、横撑长度一般比未打紧前空间稍长2--6cm(视土质软硬及挡土板后至土壁的空间宽窄而定),以使打入后支撑紧密。若横撑长度较短,可在两端或一端加木块垫楔后打紧。横撑顺沟槽方向的间距,横撑水平间距取3.0m。B、腰梁与内支撑接触处采用满焊焊接;腰梁与槽钢接触处采用满焊焊接。C、横撑的层次及标高应考虑装管、砌筑等操作的方便。如因装管或砌筑的需要将横撑转换,则必须按照先撑后拆的原则,逐步转换。D、当土质情况较差时,管沟支撑材料适当加密。E、原则上,钢板桩应施工至淤泥层以下入粘土层不小于2m。如果钢板桩未能穿过淤泥层,应及时同监理、设计沟通,并另行采用相应的措施。3、质量标准(1)槽底松散土、淤泥、大块石等杂物必须清除,保持槽底不浸水。(2)沟槽允许偏差见表:项次项目允许偏差检验频率检验方法范围点数1槽底高程±20mm两井之间3用水准仪测量2槽底中线不小于规定两井之间6挂中心线用尺量,每侧宽度每侧计3点3沟槽边坡不陡于规定两井之间6用坡度尺检验,每侧计3点(3)基槽开挖好后,应及时组织验收,验收合格后及时进行下道工序施工,尽可能减少凉槽时间,施工时掌握天气变化,基槽严禁泡水。99
根据现场情况,拟定以下排水措施:A、沿沟槽顶面外500mm处设置临时排水沟,将沟槽外污水和雨水拦截于基坑外。排水沟每隔30~50m设一个500×500×1000mm集水井以方便抽水。B、沟槽底周边开挖300mm宽,不少于300mm深的排水沟,并每隔30米设一个500×500×800mm的集水井,排水沟及集水井内均填充碎石疏水(做法同结构盲沟),将渗入的地下水和基坑内的积水集中抽至沟槽顶面的截水沟中,确保结构施工过程中的土体和基底的干燥,以方便施工保证工程质量。C、排水沟及集水井,设置0.5%的排水坡度。坑内排水简图如下所示:D、沟槽开挖后派专人每天不停的检查基坑情况,如发现异常,立即采取措施处理。E、若位于沟槽上的原有排水系统因开挖而被废除后,需按实际情况增设临时水管,待新排水系统全部完工后再引入新的排水系统。F、施工过程中产生的施工污水通过排水沟及排水管导入原有的市政排污管道。决不允许出现施工污水污染现有道路的现象。G、施工中应对地下出水情况、部位及处理措施作好记录,以便竣工后的运营和维护。(4)沟槽开挖前应调查开挖位置的地下管线情况,如有发现应做好保护并迅速与有关部门联系处理,处理后方可进行施工.沟槽开挖时若遇到平行及横穿的地下管线时,应对管线采取吊、撑、托、包等保护措施,防止管线沉陷、断裂。99
(5)当沟槽深度≥2m时,用钢管设置防护栏。形式如下:99
六、房屋保护工程施工本工程周边房屋房屋保护基坑安全等级为二级,重要性系数1.0。沿线周边房屋边线进行旋喷桩保护。旋喷桩的设计参数:旋喷桩的桩径为500mm。旋喷桩采用42.5R级普通硅酸盐水泥,水灰比为1.0,压力根据现场做成桩试验后确定合适的喷浆压力,桩身强度为1.5~2.0MPa,成桩质量检测参照《建筑地基处理技术规范》。具体施工技术参照本章第二节沉井施工旋喷桩施工。旋喷桩施工及顶管施工过程中,加强对周边房屋的监测,避免过大压力对既有房屋基础的扰动,及时反馈消息,根据监测结果信息化施工。具体旋喷桩施工位置及范围由业主、监理根据现场情况可适当确定。旋喷桩水泥土达到设计强度后开始管道施工。顶管施工后,泥浆收缩引起管道上方地面沉降明显的,采用1:1水泥浆注浆填充。具体保护示意图如下。99
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由于地质报告的不详尽,顶进过程中可能会碰到不明障碍物,可通过在工具管头部加气压与前部水土压力平衡。人工进入头部清理障碍物,对于大体积障碍必要时使用风镐等手段清除。99
第五章监测措施一、监测内容:1、沉井(1)沉井顶面水平位移及竖向;(2)周边土体沉降;2、管道沿线。(1)路面沉降或隆起沉降二、监控方法1、沉井基坑按安全等级二级设防,监测项目警戒/控制值如下:监测项目警戒值控制值顶面竖向位移15mm或每天连续发展3mm20mm顶面水平位移20mm或每天连续发展5mm25mm周边土体沉降15mm或每天连续发展3mm20mm2、管道沿线路面沉降或隆起沉降控制值位置管道中心线管道中心线左右各5米管道中心线左右各5米沉降(mm)10503、从沉井下沉至检查井施工完成期间,应由第三方专业监测单位对沉井基坑及管道周边进行全过程监测,具体监测内容及方案由监测单位制定后送设计单位审核。各次、各点的观测记录及时整理汇总,绘制变形曲线;发现异常情况应及时反馈给监理、施工和设计人员;建立完整的观测、反馈、分析、决策及应急处理体系。除第三方监测外,我司并自行组织监测小组,施工期每天观测一次,暴雨后加密观测次数,及时绘制沉降(水平位移)时间曲线,沉降(水平位移)速率—时间曲线,以确保施工安全。发现变化速率加大要分析原因,及时通知设计及监理单位,采取有效措施进行控制。4、施工中应遵循“动态设计,信息化施工”的原则,及时将监测数据提交业主、设计、监理及施工单位人员,监测报告必须要有评价意见;在施工过程中若发现基坑变形过大等,在立即做好加固处理的同时,应及时通知监理、设计和建设单位有关人员。施工过程中若发现支护剖面段实际地层与设计选用的钻孔地层的情况不符时,应及时反馈设计人员,以便设计人员作出相应的设计变更,做到动态设计。5、监控点布置图:99
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第六章质量安全文明保证措施一、质量保证措施1、测量控制质量保证措施(1)在测量前,对所涉及的仪器,如全站仪.水准仪.塔尺.钢卷尺等测量工具进行检验,合格后方可投入到测量施工中。(2)测量过程中严格按照GB50026-2007《工程测量规范》中的相关规定进行测量,并实行复核制度,做到点点有复核,前一步未检核合格,不进行后一步的测量。(3)对施工过程中用到的全部测设数据(如坐标值、高程值),进行计算,并交由测量主管负责人复核,形成测量技术文件,最后经监理工程师认证,方可投入使用。(4)由于施工现场人流较多,需定期对轴线控制桩进行复核,防止因人为原因变动导致桩位位移或受破坏,影响测量的精度。2、顶管质量保证措施(1)顶管完成后的工作井、接收井应及时进行下步工序,经检验后及时回填。(2)导轨应选用钢质材料制作,其安装应符合下列规定: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安装后的导轨应牢固,不得在使用中产生位移,并应经常检查校核。(3)千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置;千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。(4)油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕,应进行试运转;(5)顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;(6)千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。99
(7)顶铁应有足够的刚度;顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;顶铁的相邻面应互相垂直;安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁。(8)顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。(9)开始顶进前全部设备经过检查并经过试运转,检查工具管在导轨上的中心线、坡度和高程是否符合要求,确认条件具备时方可开始顶进。(10)应防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施。(11)顶管结束后,管节接口的内侧间隙应按设计规定处理;设计无规定时,可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平,不得凸入管内。(12)全段顶完后,应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程;有错口时,应测出相对高差。(13)管道顶进应24小时连续作业,以避免中间停歇而导致摩擦力增加造成顶进困难。管道顶进过程中,遇下列情况时,应暂停顶进,并应及时处理:①顶管机前方遇到障碍;②后背墙变形严重;③顶铁发生扭曲现象;④管位偏差过大且校正无效;⑤顶力超过管端的允许顶力;⑥油泵、油路发生异常现象;⑦接缝中漏泥浆。二、安全保证措施1、施工用电(1)严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的规定,搞好本合同段工程的用电安全工作。(2)工地供电采用TN--S系统三相五线制系统。用电线路采用高架或埋地铺设。场内架设电线应绝缘良好,悬挂高度及线间距应符合电业部门的安全规定。(3)各种电器设备,符合一机一箱、一闸一漏的用电要求。(4)现场接灯照明时,凡危险场所及潮湿环境应使用安全电压;灯安装在工作时触碰不着的地方;保持一灯一开关且有防雨装置。(5)各种电气设备的检查维修,一般应停电维修,并挂上警示牌。严禁在施工现场使用金属体代替保险丝。(6)工地安装的变压器必须符合电业部门的要求,并设专人管理,配用专灭火设备和高压安全用具。非电工人员严禁接近带电设备。7、移动式电气机具设备应用橡胶电缆供电。99
(7)施工现场,有自备电源,以免因电网停电造成工程损失和出现事故。发电机旁边不应存贮油桶及其它易燃物体,发电机组电源和电网之间要有联锁保护,严禁并列运行。2、机械安全(1)各种机械要有专人负责维修、保养,并经常对机械运行的关键部位进行检查,预防机械故障及机械伤人。(2)机械使用时操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围,机体是否有异常振动及发出异响,出现问题及时停电关机处理,不得擅离职守、隐瞒不报。(3)机械安装其基础必须平衡、牢固,机体的锚固、支撑措施齐全,固定机械不得使用临时支撑,高大机械在多风季节应设缆风绳。(4)各种机械视其工作性质、机械性能的不同搭设防尘、防雨、防砸或防噪音工作棚,机械设备附近设标志牌,并在操作位置附近悬挂使用规则牌。(5)施工运输机械是伤害多发点,必须注意:①运输设备不可人、料混装。②运输车辆服从指挥、信号要齐全,不得超速,过岔口、遇障碍时减速鸣笛,制动器齐全功能良好。(6)小范围内机械与机械、机械与人同时工作时应协调配合,相互保持安全距离。3、机械顶管施工作业(1)牢固树立“安全为生产,生产必须安全”的思想,落实各级安全责任制,充分发挥专职安全员的作用,建立一个有层次的负责安全的、管理监督网。(2)建立健全工地安全生产管理制度。每天上岗前进行班前安全交底,每星期进行一次安全教育活动,每月进行一次安全大检查,发现问题及时整改。经常进行安全抽查,做到工人入场必须进行入场安全教育和岗位教育。特殊工种必须进行相应的安全教育和技术培训,经考核合格后,方可上岗操作。(3)施工人员必须按安全生产操作规程进行作业,严禁违章指挥,违章作业;树立安全第一的牢固思想,发现事故隐患及时整改。(4)进入施工现场必须穿戴好规定使用的劳保防护用品,不准赤膊、赤脚、穿拖鞋等;上班前不准喝酒,严禁带小孩进入施工现场。(5)施工现场有危及行人及施工人员安全的洞、坑、沟槽要及时填平或设置安全隔离措施,挂好安全警示牌,夜间须点警示灯,不得随便拆除各种安全标志及安全装置。99
(6)所有的电动设备,必须设有各自的控制开关,开关的容量规格与设备的容量相匹配。必须有行之有效的接零、接地,有良好的绝缘。各类电动设备实行定人、定机、定岗管理。(7)所有配电箱、开关箱、用电器在使用过程中遵循以下操作顺序:送电操作顺序:分配电箱用电器开关箱总配电箱停电操作顺序:(出现电气故障的紧急情况除外)总配电箱分配电箱开关箱用电器(8、)在井下进行钢筋混凝土底板制作以及顶管配套设备安装过程中,应加强通风换气,在氧气浓度、有害气体的浓度可能发生变化的危险作业中应保持必要的测定次数或连续检测。顶进中,要确定采用强制通风设备的位置,并及时安装。(9)因故停顶后在恢复顶进前应对支承、平台、支架、吊具索具、机械设备及电器设备进行检查,对地面以下工作面空气中氧含量及有害气体含量进行检测,确认安全后方可作业。当发现缺氧或有害气体检测仪出现报警时,必须立即停止危险作业,作业点人员应迅速离开作业现场。(10)顶管作业过程中,必须按安全技术交底要求保护地下管线和构筑物。(11)作业面遇到不明构筑物或有异常情况时,应立即停止作业,报告施工技术管理人员,经处理并确认安全后方可继续作业。(12)顶管作业必须执行交接班制度并保持记录完整。(13)卸管用的吊车应专人指挥,操作人员应集中思想,听从指挥。要根据机械性能合理选用起吊设备,严禁超载超吊。吊臂回转半径的影响范围内不得有障碍物或站人。(14)工作井上部设置安全平台,以利于人员站立,井周边设防护栏杆,栏杆高度为1.2m,沿栏杆范围采用密目安全网围闭,上下人铁梯同样以安全网围闭,保证操作人员上下工作井的安全。4、脚手架安全措施(1)脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格后的专业架子工,上岗人员应定期体检,体检合格者方可发上岗证。(2)搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋等。99
(3)脚手架的构配件质量必须按规定要求进行检验,合格后方准使用。(1)操作层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。(4)六级及六级以上大风和雾、雨天应停止脚手架上作业,雨后上架操作应有防滑措施。(5)应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修。(6)在下列情况下,必须对脚手架进行检查:①在六级大风与大雨后;②停用超过一个月,复工前。5、公共安全保证措施(1)各危险部位、项目的警告标志齐全。并派专人值班,避免周边群众进入施工作业区域。(2)施工作业区域与高压电线的安全距离为10m。特别是汽车吊机吊装时,注意高压电线位置,避免碰撞高压线。(3)基坑四周按标准设置围栏防护,并用密目安全网封挡。(4)搞好易燃、易爆物品的管理,设立专库储存,库房设计符合安全技术规范。有专人负责发放和监督使用。(5)施工运输车辆服从指挥、信号要齐全,不得超速,过岔口、遇障碍时减速鸣笛,制动器齐全功能良好。6、防坑底流土流沙保证措施(1)当发生漏水、涌砂较轻微时,先采用沙包袋围堵,采用胶管导流的方法控制水、砂的流向,找出渗漏点后使用水泥砂浆掺入水玻璃封堵。封堵期间采用塑料胶管引流,引流管伸出渗漏点400~500㎜,待水泥砂浆凝固后,割除塑料胶管封堵引流点。(2)如果渗漏情况严重时,在基坑支护桩内侧堆砌沙包围堵控制流量,在迎水面位置作旋喷桩止水,水泥桨掺入8~15%水玻璃,水灰比控制在1:0.42左右。7、顶进过程中遇障碍物的排除措施99
由于地质报告的不详尽,顶进过程中可能会碰到不明障碍物,可通过在工具管头部加气压与前部水土压力平衡。人工进入头部清理障碍物,对于大体积障碍必要时使用风镐等手段清除。三、文明保证措施1、按照“适用、整洁、安全、少占地”的原则,合理利用征地红线内场地,有规则布置临设。避免到处开花。材料分类存放并标上牌号,施工机械、车辆统一停放,便于夜间看护,机械设备保持清洁。2、现场泥浆要及时外运,车辆离开现场不得夹带泥沙,城区内要低速慢行,防止沿途抛洒泥浆污染环境。3、选用合格的散体物料运输车运土、石方。外弃土运输车装载量适当留余量,防止散落。4、进入现场施工人员要佩戴安全帽,加强对进场人员管理工作,所有施工人员按规定办理相关登记手续。5、发电机要采取控制噪声措施,防止对周围群众生活造成影响。6、对施工便道要通畅、平坦,不积水、不起泥、不扬尘,定期洒水。7、根据现场情况和道路网络,合理组织交通,确保原有道路畅通,提高场内运输效率。99
第七章安全事故应急救援预案本工程施工过程中的危险因素主要有:基坑坍塌、物体打击、机械伤害、触电。根据工地的实际情况,针对上述危险因素,制定本预案。一、应急准备1、本工程应急救援小组组成情况联络电话组长:田龙电话:15902036190副组长:曹志文电话:13602799922小组成员:谭殷、钟家裕、颜钰泓、梁志灏、房景鸿。2、应急救援联络电话急救中心:120火警中心:119报警中心:110交通事故急救:122神山医院:020-866078993.现场应急救援器材担架、绝缘手套、绝缘棒、电工绝缘钳、药箱、冰袋、纱布、棉花、木夹板、橡皮管、橡皮带、三角巾、毛巾、带状布条、4.现场应备药品创可贴、万花油、碘酊、红药水、棉垫敷料、绷带、止血胶带、双氧水。5.最近的医院医院名称地址医院电话神山医院广州市江高镇镇中南路43号020-86607899二、应急响应1.当事故发生时,发现者要立即向现场管理人员报告,管理人员立即报告救援小组组长,救援小组组长立即按规定报告上级有关部门。2.救援小组组长立即组织抢救受伤人员,和对危险设施的应急处理,以控制事故扩大。99
3.立即暂停现场的生产活动,将无关人员撤离到安全地带,指定专人维持秩序和保护事故现场。落实现场警戒工作,防止无关人员误入现场。4.有受伤者时,立即打电话给急救中心请求救援,并派人到路口接应。5.随时向上级报告事故情况,保持与上级的联络。三、事故应急措施1、基坑坍塌事故急救措施(1)迅速确定在该部位作业的人数及伤员人数,有伤员时,立即对伤员进行施救,同时指挥无关人员向安全地方疏散,迅速撤离危险区域,设置危险区域警示标志,控制出现二次伤害事故。(2)有人员被掩埋时,迅速确定被人员掩埋的位置,同时立即组织人力、机械设备迅速到事故现场开展抢救。为了避免在救援过程中再次伤害伤员,当坍塌土方量大时,为抢时间救援伤员,清理坍塌表层时可用大、中型机械挖掘;当坍塌范围较小时,禁止使用大、中型机械,只使用小型机械及人手进行挖掘救援。(3)对有可能发生再次坍塌的基坑,先采取措施进行临时支护和加固。(4)伤员被救出后,检查、确定伤员的受伤部位、受伤情况。(5)根据伤员的伤害情况,采取相应的急救办法,就地对伤员进行抢救和初步处理。①对被掩埋者,首先清理干净伤员的脸、鼻、口腔、喉等呼吸通道,使之能自主呼吸。口腔内如有异物,可用手指从口角一边插入摸至另一边将异物勾出。如伤员的呼吸和心跳停止,应立即就地进行人工呼吸,胸外心脏挤压,直到救援的医生到场接替抢救为止。②如伤员有创伤性出血,应立即包扎止血。当手前臂、小腿以下位置出血,应选用橡胶带或布带或止血纱布等进行绑扎止血。对相对清洁的伤口,用浸有双氧水的敷料包扎。对污染较重的伤口,可简单清除伤口表面异物,剪除伤口周围的毛发,但不能拔出创口内的毛发及异物、凝血块或碎骨片等,再用浸有双氧水或抗生素的敷料覆盖包扎创口。③如伤员有骨折,用夹板将骨折的肢体包扎固定。固定方法:以固定骨折处上下关节为原则,可就地取材,用木板、竹板等,在无材料的情况下,上肢可固定在身侧,下肢与提侧下肢缚在一起。对脊椎受伤者,创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口,用绷带或布条包扎。在移动脊椎受伤者时,将伤者平卧放在帆布担架或硬板上,严禁只抬伤者的两肩与两腿或单肩背运。④99
如伤员处于休克状态时,要让其安静、保暖、平卧、少动,并将下肢抬高约20度左右,并用拇指压人中、内关、足三里等穴位,以提升血压稳定病情。⑤对伤员进行必须的初步处理后,将伤员迅速送医院抢救。(6)在所有的伤员被救出后,对事故现场进行封闭保护,并加强进行对基坑变形的观测。2、物体打击事故急救措施(1)迅速移开打击物和检查、确定伤员的受伤部位、受伤情况。(2)马上将抢救伤者脱离危险现场,以免再发生损伤。在移动昏迷的伤员时,应保持头、颈、胸在一直线上,不能任意旋曲。若是颈椎骨折,更应避免头颈的摆动,可用“颈托”围住颈部,以防引起颈部血管神经及脊髓的附加损伤。(3)根据伤员的伤害情况,采取相应的急救办法,就地对伤员进行抢救和初步处理。①如伤员有创伤性出血,应立即包扎止血。当手前臂、小腿以下位置出血,应选用橡胶带或布带或止血纱布等进行绑扎止血。对相对清洁的伤口,用浸有双氧水的敷料包扎。对污染较重的伤口,可简单清除伤口表面异物,剪除伤口周围的毛发,但不能拔出创口内的毛发及异物、凝血块或碎骨片等,再用浸有双氧水或抗生素的敷料覆盖包扎创口。②如伤员的呼吸和心跳停止,应立即就地进行人工呼吸,胸外心脏挤压,直到救援的医生到场接替抢救为止。③出现颅脑损伤,必须维持呼吸道通畅。使昏迷者平卧,面部转向一侧,以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入,发生咽喉阻塞。口腔内如有异物,可用手指从口角一边插入摸至另一边将异物勾出。遇有凹陷骨折、严重的颅底骨折及严重的脑损伤症状出现,创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口,用绷带或布条包扎。④如伤员有骨折,用夹板将骨折的肢体包扎固定。固定方法:以固定骨折处上下关节为原则,可就地取材,用木板、竹板等,在无材料的情况下,上肢可固定在身侧,下肢与提侧下肢缚在一起。对脊椎受伤者,创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口,用绷带或布条包扎。在移动脊椎受伤者时,将伤者平卧放在帆布担架或硬板上,严禁只抬伤者的两肩与两腿或单肩背运。⑤如伤员处于休克状态时,要让其安静、保暖、平卧、少动,并将下肢抬高约20度左右,并用拇指压人中、内关、足三里等穴位,以提升血压稳定病情。⑥对伤员进行必须的初步处理后,将伤员迅速送医院抢救。99
3、机械伤害事故急救措施(1)立即切断动力电源,救出伤员。(2)根据伤员的伤害情况,采取相应的急救办法,就地对伤员进行抢救和初步处理。①如伤员有创伤性出血,应立即包扎止血。当手前臂、小腿以下位置出血,应选用橡胶带或布带或止血纱布等进行绑扎止血。对相对清洁的伤口,用浸有双氧水的敷料包扎。对污染较重的伤口,可简单清除伤口表面异物,剪除伤口周围的毛发,但不能拔出创口内的毛发及异物、凝血块或碎骨片等,再用浸有双氧水或抗生素的敷料覆盖包扎创口。②如伤员的呼吸和心跳停止,应立即就地进行人工呼吸,胸外心脏挤压,直到救援的医生到场接替抢救为止。③出现颅脑损伤,必须维持呼吸道通畅。使昏迷者平卧,面部转向一侧,以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入,发生咽喉阻塞。口腔内如有异物,可用手指从口角一边插入摸至另一边将异物勾出。遇有凹陷骨折、严重的颅底骨折及严重的脑损伤症状出现,创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口,用绷带或布条包扎。④如伤员有骨折,用夹板将骨折的肢体包扎固定。固定方法:以固定骨折处上下关节为原则,可就地取材,用木板、竹板等,在无材料的情况下,上肢可固定在身侧,下肢与提侧下肢缚在一起。对脊椎受伤者,创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口,用绷带或布条包扎。在移动脊椎受伤者时,将伤者平卧放在帆布担架或硬板上,严禁只抬伤者的两肩与两腿或单肩背运。⑤如伤员处于休克状态时,要让其安静、保暖、平卧、少动,并将下肢抬高约20度左右,并用拇指压人中、内关、足三里等穴位,以提升血压稳定病情。⑥当手指被切离身体时,想办法找回断指,用塑料袋保护好,把伤员连同断指一起送到医院进行医疗。⑦当发生有人触电,首先要尽快使触电者脱离电源,按触电事故抢救措施进行抢救。⑧对伤员进行必须的初步处理后,将伤员迅速送医院抢救。4、触电事故的急救措施(1)首先要尽快使触电者脱离电源①拉开电源开关、或拔掉电源插头,以切断电源。②用干燥的木棒、竹竿、布带等物将电源线从触电者身上拨离或者将触电者拨离电源。③用绝缘工具(如带有绝缘柄的电工钳、木柄斧头、锄头)剪断或砍断电源线。99
④救护人可戴上手套或在手上包缠干燥的衣服、围巾、帽子等绝缘物品拖拽触电者,使之脱离电源。⑤如果触电者由于痉挛手指紧握导线或导线缠绕在身上,救护人可先用干燥的木板塞进触电者身下使其与地绝缘来隔断入地电流,尽快采取其它办法把电源切断。⑥如果触电者触及断落在地上的带电高压导线,且尚未确证线路无电之前,救护人员不可进入断线落地点8~10米的范围内,以防止跨步电压触电。触电者脱离带电导线后应迅速将其带至8~10米以外立即进行急救。只有在确证线路已经无电,才可在触电者离开触电导线后就地进行急救。(2)在使触电者脱离电源时应注意的事项①未采取绝缘措施前,救护人不得直接触及触电者的皮肤和潮湿的衣服。②严禁救护人直接用手推、拉和触摸触电者;救护人不得采用金属或其它绝缘性能差的物体(如潮湿木棒、布带等)作为救护工具。③在拉拽触电者脱离电源的过程中,救护人宜用单手操作,这样对救护人比较安全。④当触电者位于高位时,应采取措施预防触电者在脱离电源后坠地摔伤或摔死(电击二次伤害)。⑤夜间发生触电事故时,应考虑切断电源后的临时照明问题,以利救护。(3)急救措施①触电者未失去知觉的救护措施应让触电者在比较干燥、通风暖和的地方静卧休息,并派人严密观察,同时请医生前来或送往医院诊治。②触电者已失去知觉但尚有心跳和呼吸的抢救措施应使其舒适地平卧着,解开衣服以利呼吸,四周不要围人,保持空气流通,冷天应注意保暖,同时立即请医生前来或送往医院诊治。若发现触电者呼吸困难或心跳失常,应立即施行人工呼吸或胸外心脏挤压。③对“假死”者的急救措施当判定触电者呼吸和心跳停止时,应立即用心肺复苏法就地进行抢救。方法如下:A通畅气道99
第一,清除口中异物。使触电者仰面躺在平硬的地方,迅速解开其领扣、围巾、紧身衣和裤带。如发现触电者口内有食物、假牙、痰血块等异物,立即把病人的头侧向一边,迅速用一只手指或两只手指交叉从口角处插入,从口中取出异物,操作中要注意防止将异物推到咽喉深入。第二,采用仰头抬颊法畅通气道。操作时,救护人用一只手放在触电者前额,另一只手的手指将其颏颌骨向上抬起,两手协同将头部推向后仰,舌根自然随之抬起、气道即可畅通。为使触电者头部后仰,可于其颈部下方垫适量厚度的物品,但严禁用枕头或其他物品垫在触电者头下。B口对口(鼻)人工呼吸使病人仰卧,松解衣扣和腰带,清除伤者口腔内痰液、呕吐物、血块、泥土等,保持呼吸道通畅。救护人员一手将伤者下颌托起,使其头尽量后仰,另一只手捏住伤者的鼻孔,深吸一口气,对住伤者的口用力吹气,然后立即离开伤者口,同时松开捏鼻孔的手。吹气力量要适中,每分钟16~18次。C胸外心脏按压将伤者仰卧在地上或硬板床上,救护人员跪或站于伤者一侧,面对伤者,将右手掌置于伤者胸骨下段,左手置于右手之上,以上身的重量用力把胸骨下段向后压向脊柱,以能使胸骨向下移动三四厘米即可,随后将手腕放松,每公钟挤压60~80次。在进行胸外心脏按压时,宜将伤者头放低以利静脉血回流。若伤者同时拌有呼吸停止,在进行胸外心脏按压时,还应进行人工呼吸。一般做四次胸外心脏按压,做一次人工呼吸。5、中毒应急救援措施(1)发现情况:当发生中毒事故后,最先发现事故的从业人员速将现场情况报告办公室负责人或项目负责人,在未搞清地下或环境情况,严禁在未采取任何防护措施和使用防护用具的情况下,马上进入封闭环境救人,防止事态扩大。(2)组织抢救措施与事故控制:①组织人员向封闭环境加大送风抽风,输送氧气或新鲜空气,经稀释毒气后,用毒气检测仪和生鸟检测确认安全后,再带安全防毒面罩到封闭环境救人。②毒人员按对受伤人员的抢救处理方法或报卫生防疫站,把中毒者送到医院。③公司及有关应急救援领导小组,采取应急措施。预备急救救援工具:防毒面罩、毒气检测仪、生鸟、氧气、空压机、送风抽风等设备、安全救援带(包括绳索)、药箱、担架等。99
第八章雨季、夏季高温施工措施一、雨季施工技术措施本工程施工期间经历整个雨季。根据市政工程施工受降雨影响大的特点,在施工进度计划中必须充分考虑雨季对工程进度可能造成的不利影响,合理安排施工顺序和工序衔接,为后序工程创造良好的施工条件。1、雨施准备成立以项目经理为首防汛领导小组,制定防汛计划和紧急预防措施。雨季施工前认真组织有关人员分析雨季施工生产计划,根据雨季施项目编制雨季期施工方案;并组织相关人员对施工现场排水设施和各项雨施机具进行一次全面检查。夜间设专职的值班人员,保证昼夜有人值班并做好值班记录,同时负责收听和发布天气情况,遇有恶劣天气提前做好预防措施。2、现场临时设施(1)临设根据地形设置场地排水系统,保证水流畅通、不积水,并防止周边地区地面水倒流进入场地。防雨器材要备足。(2)雨期前对各类仓库、机具料棚、房屋(含电气线路)等进行全面检查,加固补漏,对于危险建筑必须及时处理。3、工作坑及时排除坑内小量积水,在顶坑和接受坑四周须按标准设置挡水堰,防止雨水顺着竖井四周边缝将冲洗沙土,造成沙土流失,给工作坑带来安全隐患。4、混凝土工程(1)盘前注意收听天气预报,掌握天气变化情况,避免突然遇雨影响浇灌混凝土。(2)入模振捣成型的混凝土,及时覆盖防止突然遇雨受雨水冲淋。合模后如不能及时灌注混凝土时,在模板的适当部位预留排水孔,防止突然下雨后模内积水。(3)涂刷水溶性脱模剂的模板,应采取有效措施,防止雨水直接冲刷而脱落流失,影响脱模及混凝土表面质量。(4)在浇灌混凝土时,若突然遇雨,按相应规范的规定,作好临时施工缝,方可收工。雨后继续施工时,先对接合部位进行技术处理后再进行浇筑。5、钢筋工程99
钢筋原材及已加工完的半成品料堆放用方木垫起,保证不积水,上面用纺织布覆盖,防止生锈。已绑扎成型的钢筋如果生锈,在浇筑混凝土前用钢丝刷或棉丝除锈。6、模板工程模板码放时,底部要垫方木,防止雨浸泡。下雨后重新涂刷脱模剂,模板支撑用方木,在下雨前加固完毕,防止变形。7、机械设备(1)现场机械操作棚(如搅拌机、卷扬机、电焊机、木工机械、钢筋机械等),必须搭设牢固,防止漏雨和积水。(2)现场机械设备,要采取防雨、防潮、防淹没等措施。用电的机械设备要按相应规定作好接地或接零保护装置,并要经常检查和测试可靠性。(3)电动机械设备和手持式电动机具,都须安装漏电保安器,漏电保护器的容量要与用电机械的容量相符,并要单机专用。(4)所有机械的操作运转,都必须严格遵守相应的安全技术操作规程,雨期施工期间加强教育和检查监督。(5)所有机具电气设备均设置防雨罩,雨后全面检查电源线路,保证绝缘良好。八、电气设备①在雨期施工前,对现场所有动力及照明线路,供配电电气设施进行一次全面检查,对线路老化、安装不良、瓷瓶裂纹、绝缘降低以及漏电、跑电现象,必须及时修理和更换,严禁迁就使用。②配电箱、电闸箱等要采取防雨、防潮、防雷等措施,外壳要做接地保护。二、夏季高温施工措施1宿舍应保持通风、干燥,有防蚊蝇措施,统一使用安全电压。2、生活、办公设施应由专人进行管理,定期清扫、消毒、保持室内清洁卫生。3、应有防暑降温措施,防止中暑:(1)组织措施:合理安排作息时间,实行工间休息制度,早晚干活,中午延长休息时间等。(2)技术措施:改革工艺,减少与热源接触的机会,疏散、隔离热源。部分不可不在现场加工的材料设备,在加工场地或蓬内进行加工。(3)通风降温:可采用自然通风、机械通风和挡阳措施等。(4)卫生保健措施:供给含盐饮料,补偿高温作业工人因大量出汗而损失的水分和盐分。99
附图操作平台平面和补充注浆系统平面布置图99
目录第一章编制依据1第二章工程概况2一、工程简介2二、顶管工程概述2三、地质及水文条件2四、工程周边环境条件4五、工程目标5第三章施工部署6一、总体施工流程6二、施工区域划分及分段施工组织7三、主材供应计划9四、劳动力需用量计划10五、主要施工机械设备、仪器使用计划11六、项目组织架构12七、施工平面布置图12第四章顶管施工技术方案13一、井底基础处理131、搅拌桩设计及工艺参数142、施工工艺流程143、施工方法154、质量控制措施15二、沉井施工161、施工工艺流程图182、施工准备183、基坑开挖及垫层施工194、沉井的制作205、沉井下沉286、沉井封底357、底板砼浇筑358、旋喷桩洞口止水369、排水措施、护栏及爬梯3810、沉井施工过程监测方案4011、质量控制4212、质量检验43三、泥水平衡式顶管施工441、施工工艺流程442、测量控制473、顶管设备安装494、最大推力计算535、后座墙546、顶进施工587、通风设备及送风648、顶管机进出洞口技术方案649、安装、下管就位6699
10、钢管焊接6611、施工中易出现的问题及解决办法67四、吊装方案70五、检查井及新旧管连接基坑开挖与支护施工72六、房屋保护工程施工78第五章监测措施81第六章质量安全文明保证措施83一、质量保证措施831、测量控制质量保证措施832、顶管质量保证措施83二、安全保证措施841、施工用电842、机械安全853、机械顶管施工作业854、脚手架安全措施865、公共安全保证措施876、防坑底流土流沙保证措施877、顶进过程中遇障碍物的排除措施87三、文明保证措施88第七章安全事故应急救援预案89一、应急准备89二、应急响应89三、事故应急措施901、基坑坍塌事故急救措施902、物体打击事故急救措施913、机械伤害事故急救措施924、触电事故的急救措施92第八章雨季、夏季高温施工措施9599'
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