广州市白云区污水管道工程顶管工作井及接收井逆作法施工方案.doc

顶管工作井、接收井(拱墙)逆作法施工
一、工程概况
工程名称：某-某污水处理系统一期工程尾水管工程
建设地点：广州市白云区
建设单位：广州市某有限责任公司
设计单位：中国市政工程某设计研究院
监理单位：深圳市某工程顾问有限公司
建设规模：某～某污水处理系统一期工程尾水排放管，是某～某污水处理厂重要的配套工程，污水处理规模为15万吨/日。尾水排放管长约1850米，d2400钢筋混凝土顶管1205米、d2400钢筋混凝土管（内衬PVC）铺设576米；顶管工作井8座,接收井7座。
本工程原设计为沉井施工法，参阅地质报告和W2井基坑位置地质实地开挖地层情况，经各方参建单位技术人员现场察看分析，并结合场地工程地质和交通环境条件（W1-W3在污水厂区，管井部位有岩层；W4-W5在8米左右宽的村道上；W6-W15在现状公路边或半幅道路上，W9井部位有岩层，路边地下管线分布较多），原设计的沉井做法在岩层下沉过程中存在下沉困难，而一旦偏离后而无法纠偏，而且沉井施工占用场地大，会严重影响交通。由原设计人员计算复核后，初步拟定改为逆做拱墙法施工。
二、施工前准备
对开挖前周边的建筑物和构筑物先作好沉降观测点的设置，并作好原始记录。
1、工作井、接收井测量定位
根据设计要求，按图测出井位中心线，埋设定位桩，严格按测量规程操作；进行施工现场围蔽。
2、施工工序：
工作井和接收井的逆作法施工程序：场地平整è放线、定井边线è挖第一节沉井土方è邦扎第一节井壁钢筋è支模浇筑第一节井壁混凝土、井口圈梁混凝土è在井壁上二次投测标高及井位十字轴线è安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机活底吊土桶、排水、通风、照明设施等è第二节井身挖土方（分段跳挖）è清理井孔四周壁、校核井孔垂直度和直径è（分段）邦扎第二节井壁钢筋è拆除上节模板è（分段）支模浇筑第二节井壁混凝土è重复第二节所有工序、循环作业直至到设计深度è清除井底虚土、排除积水è换填井底碎石垫层è浇筑井底混凝土垫层è邦扎井底板钢筋è浇筑井底混凝土。
三、保证质量施工措施
（1）、井护壁第一节挖深约1.0m，安装井壁钢模板，浇筑井壁混凝土、井口圈梁混凝土，完成第一节后，从第二段开始，拱墙土方应分段逐层开挖，拱墙水平方向分为4段施工，垂直方向每段长度不大于1米循环。即挖好每一节土后接着浇筑下一节混凝土井壁；一搬土层中每节高度为1000mm，在不利地质区段每节高度不宜大于500mm，下挖速度应视井壁的安全情况而定；施工时应先开挖拱墙位置土方。待拱墙完成闭合后且混凝土强度达80%以上强度后才能大面积开挖拱墙后土方，施工期间应注意施工安全，应在36小时内将拱圈闭合。
（2）、为保证井的垂直度每浇筑三节的井壁校核井中心位置及垂直度一次，拱轴线沿曲率半径方向误差不超过±40mm，不平整度不大于50mm。
（3）、上道拱墙合拢且混凝土强度达到设计强度的90%以上后，才可进行下道拱墙的施工；下道拱圈应采用分段跳挖施工，防止开挖下道拱圈时，使上道拱圈失去支撑而导致破坏。上下两道拱墙竖向施工缝应错开，错开距离不少于2m。拱墙施工应连续作业，每道拱墙施工时间不超过36小时，折模时间要须混凝土渗速凝剂的效果和气温而定，一搬需24h以上方可拆除模板。
（4）、施工期间应密切留意天气预报，如果报告有台风暴雨应暂停施工。如施工期间遇一般小雨，已开挖的拱墙位置应用编织布遮盖，并开泵抽水，避免雨水长时间浸泡沟槽。若发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖部分。
（5）、设置好的监测点，作好井的水平位移监测、邻近建筑物构筑物的变形监测、地下水位监测、土体竖向变形监测等。
（6）、如果施工时发现地质情况与勘察资料相差较大，应立即会同业主、监理、设计等单位工同协商解决。
四、施工计算
井护壁厚度计算，拱墙混凝土等级C30。
1、土压力计算（无地下水）：
查公路《施工手册-桥涵》上册第136页，
土压力按库仑公式计算,
Ea=rhtg2(450- /2)
式中：Ea=主动土压力（kPa）
r=19.5（KN/m3）土天然重度
=坑壁土平均内摩擦角（200）
h=基坑深度（m）
=19.5*11* tg2(450-20/2)
=105.167（kPa）
2、护壁厚度计算：
d= kEaD/2fc
式中：k=1.65安全系数（查建筑工地施工计算手册，江正荣 219页）
D=基坑井壁直径（m）
Ea=主动土压力（kPa）
fc=混凝土早期抗压强度（kPa）,查施工手册第四版得弹性模量E（3*104N/mm2）
=1.65*105.167*10780/2*3*104
=28.06（cm）
结论：经计算工作井、接收井护壁厚度取值300mm即可满足安全要求，查《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99第39页规定值，本拱墙工程壁厚取500mm。
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99规定，本项目壁内作如下图配筋：

工作井平面图如下：

五、基坑监测

基坑监测数值表按下表
序号
监测项目
控制标准
报警值
1
水平位移
50mm
40mm
2
沉降
50mm
40mm
3
测斜
50mm
40mm
4
轴力应变值
3.0*10-4
2.4*10-4
5
水位变化
3m
2m
土体沉降、水位观测点设在基坑外侧3m处，监测数据如上表数值，如监测数值超过警戒时，应通知监理、设计单位共同处理，监测频率：小于控制值时2次/天，超过控制值时4次/天，超过警戒值时8次/天。
六、施工安全措施
（1）、对开挖前周边的建筑物和构筑物地下管线等进行检查，对有影响的建筑物和构筑物或地下管线，应采取有效的加固措施，以确保施工安全。
（2）、在施工前应先全面检查机械，发现有问题时及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。机械操作必须遵守安全技术操作要求，由专人操作，并加强机械的维修保养，保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。
（3）基坑顶部应设置排水沟。
（3）、机械司机，在施工操作中要集中精力，服从指挥信号，不得随便离开岗位，并经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正，要防止机械倾斜、倾倒，吊桶不工作时突然下落等事故的发生。
（4）、井内必须设置应急软爬梯供人员上下井，使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁上下；电葫芦宜用按钮开关，使用前必须检查其安全起吊能力。
（5）、每天开工前必须检查员井内有毒有害气体，并有足够的安全措施。
（6）、基坑周边作好外围围蔽，工作坑周边作好围栏及拉好警界线，围栏围护高不小于1.2米，作业坑边树立醒目的警示牌，非作业人员不准进入施工现场。
（7）、挖出的土方应及时运离孔口，不行堆放在孔口四周1米范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
（8）、工作井接收井内用电必须分闸，严禁一闸多用，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等措施，照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。并遵守《施工现场临时用电安全技术落后规范》（JGJ46—88）的规定。
七、施工应急预案
（1）、如果在基坑开挖过程中，发现支护结构出现漏水、涌砂，需要马上进行回压，反压土方可以利用挖机就近开挖基坑边土方，也可以采用事先准备好的沙包。然后对漏水、涌砂部位进行灌砂压浆加固，将涌砂部位于水砂流失部位造成的塌方恢复成原样。
（2）、施工现场必须准备砂袋、水泥、水玻璃、灌浆设备，并确保灌浆设备的完好性，设备要由专职人员经常用试运行，能够随时启动进行灌浆加固，设置专人负责应急预案的实施、随时启动预案。
（3）、施工期间应密切留意天气预报，如果报告有台风暴雨等恶劣天气，应暂停施工，施工人员及设备撤离现场，并在支护基坑面上覆盖蓬布以免塌方，同时增加监测次数，并做好相应的措施（如临时回填或在坡脚增加堆载）防止滑坡，基坑内配备逃生软梯，遇紧急事故时第一要务是保证人员的安全。