浅析雨水主干管顶管基坑施工方案及措施.pdf

2023年7月总第337期陕西建筑9 1浅析雨水主干管顶管基坑施工方案及措施郝海峰，王磊，高虎虎，王治国（陕西建工第九建设集团有限公司 榆林 7 1 9 0 0 0）摘 要：本文分析了雨水主干管Y S 1 9-Y S 2 1 井段施工的现场情况及原因分析，阐述了其施工处理方案，并提出了施工安全管理措施，以供大家参考借鉴。关键词：雨水主干管；Y S 1 9-Y S 2 1 井段施工；现场情况；原因；处理方案；安全管理中图分类号：T U 7 4 文献标识码：A作者简介：郝海峰，研究生，高级工程师，主要研究方向：市政施工管理。1 现场情况YS 1 9 井设计管内底标高1 0 4 5.8 3 2 m（埋深9.7 9 m）；Y S 2 1井设计管内底标高1 0 4 4.2 6 0 m（埋深1 2.4 0 1 m）；Y S 1 9 Y S 2 1井段设计管道长度3 8 0 m；设计坡度i 4.2。现场Y S 1 9 向Y S 2 1 井已顶进2 3 节2.5 m 长的管节（外露1 m），即 不 包 括 机 头 累 计 顶 进 长 度5 6.5 m。机头电机齿轮损坏，无法继续顶进；需要在机头位置开挖一个基坑，将该机头吊出，更换一台机头继续顶进。2 原因分析2.1 因前期洞口采用管棚支护，支护未成功，地面有沉陷；后又在洞口外侧施工高压旋喷桩进行加固。2.2 机头进洞前对前期的管棚支护进行切割、拔出。因旋喷桩的存在，只能切割旋喷桩以外部分，深入土层中的切割不到；前端土层中可能存在未能完全拔出的钢管。2.3 顶进过程中可能因未完全拔出的钢管卡住了机头刀盘，使刀盘负荷增大，造成刀盘动机齿轮损坏。3 处理方案3.1 处理程序（1）根据现场情况，现只能在机头位置施作一个基坑，将该机头取出，然后更换一台机头，继续顶进。（2）该机头长5.8 m，宽3.6 4 m；现场根据顶进长度在管位上放样出第一节管的管头位置（即5 7.5 m），然后基坑西侧的内侧以管头位置向西1.0 m 为准；再基于管道轴线放样出基坑的开挖线；根据机头的长度及直径，拟开挖基坑的内径尺寸定为A B7.0 5.0 m（图1）。（3）基坑先施工至管顶位置；再清除机头周边的砂土；用千斤顶将机头管管节脱离，然后2023年7月总第337期陕西建筑9 2吊出机头；（4）吊出机头后再继续施工基坑剩余部分；底板上平面与机头壳底持平；为保证机头的导向，基坑底板采用素混凝土施工成弧形（图2）；（5）将更换的机头吊入基坑内，将机头与管节合口，再将机头缓缓顶入洞口内；机头进入洞口后，采用砂土将整个基坑进行回填，回填完成后，正常顶进。3.2 基坑结构3.2.1 基坑技术参数（1）根据现场情况，基坑拟采用钢筋混凝土护壁，逆作法工艺。护壁厚度3 0 0 4 0 0 m m，底板厚3 0 0 m m，素混凝土结构。（2）基坑护壁混凝土：C 3 0；底板：C 3 0 素混凝土。（3）钢筋：H R B 4 0 0 螺纹钢筋。（4）钢筋保护层：3 0 m m。（5）由于是在砂层中施工，且无预支护，顶部环梁宽度采用1.5 m，厚0.4 m；基坑第一节开挖施工高度2.0 m，往下每节开挖施工高度1.5 m。3.2.2 基坑形式（图3）3.2.3 基坑钢筋（图4）基 坑 顶 部 环 梁 主 筋 采用 20C16钢 筋，箍 筋 采 用图1 机头位置及基坑平面示意图图2图32023年7月总第337期陕西建筑9 3A1 0 3 0 0 钢筋；护壁横向钢筋为：C 2 0 1 5 0；竖向钢筋为C 1 8 1 5 0；钢筋横向搭接3 5 d，竖向搭接为5 0 0 m m。3.3 基坑施工3.3.1 土方开挖（1）工作井土方采用机械开挖，第一层采用2 2 0 挖掘机开挖，开挖深度2.0 m；开挖土方不能及时外运的，临时堆放在工作井坑边2.0 m 以外，并用绿目网覆盖。土方开挖严格按照现场放样的开挖线进行开挖，不得超挖。（2）第二层往下开挖采用6 0 挖掘机开挖，每次开挖深度1.5 m。开挖严格按照上层已成结构轮廓进行开挖；人工配合出土。依次开挖至井底设计标高。（3）每层开挖至相应标高后，再沿四周开挖出钢筋搭接长度相应深度的沟槽，待钢筋安装完成，支设模板前回填。（4）每层开挖后，由人工进行四周土体修整，修整完成后，再安装钢筋。3.3.2 钢筋施工（1）进入现场的钢筋堆放在钢筋加工棚，高出地面0.3 m，做到防雨防潮；钢筋加工前清除表面的杂物及锈渍。（2）钢筋在加工棚进行批量加工，立筋按每层拟定开挖深度加工；横筋待每层开挖、修整完成后，根据工作井实际尺寸加工，钢筋加工满足规范要求。（3）钢筋加工前对不直的钢筋进行调直，调直及弯曲均采用机械作业。（4）逆作法施工是先施工上部结构，再施工下部结构；因其特殊性，立筋搭接全部在同一截面上。（5）在进行下部钢筋安装时，清除上部预留的搭接钢筋上的泥土；钢筋绑扎过程中，做好暗柱及洞口处的加固钢筋，严格按设计进行施工。（6）现场钢筋连接均采用绑扎连接，搭接长度3 5 d，钢筋保护层厚度为土体一侧5 c m，裸露一侧3.5 c m。（7）钢筋安装允许偏差：钢筋排距：5 mm；钢筋间距：1 0 mm；箍筋间距：2 0 m m；保护层厚度：3 m m。钢筋下料时，对同规格（同直径）的钢筋，按不同位置的钢筋，考虑不同形状、不同长度，统筹下料，最大限度地减少下脚料，以节约钢筋。3.3.3 模板安装（1）为保证混凝土外观质量，模板采用木模；模板安装前涂刷一层脱模剂；（2）模板安装前，在井内用白线绳将模板外线放样出来，并用钢筋将模板外线固定牢靠，模板安装时严格按照线位布置（图5）。（3）模板安装及加固形式：3.3.4 混凝土施工（1）混凝土浇筑混凝土采用商品混凝土，混凝土运输车辆运至现场。混凝土浇筑采用振动棒振捣；由于采用的是逆作法，上节混凝土浇筑前，将底部整平，防止混凝土底部粘上泥土，影响下节混凝土与图42023年7月总第337期陕西建筑9 4上节混凝土的连接，浇筑时每层高度0.3-0.4 米，当支护结构一周都浇筑完后再浇筑第二层，砼入摸后振动棒立即开始振捣，振动棒插入间距0.4-0.5 米，当砼无气泡翻出时提出振动棒插入下一点，砼振捣不能漏振也不能过振；在下层混凝土浇筑前，对上层壁板下部进行清洗。护壁浇筑完后，及时浇筑底坂，底板角处留0.4 0.4 集水坑，便于排除进入工作坑的土压 1。（2）浇筑口设置由于采用逆作法，同一厚度的护壁分段浇筑时，下段护壁施工受上段已成结构的影响，混凝土接口位置混凝土不易密实，为保证混凝土的顺利的浇筑及接口的混凝土密实，采用预留漏斗式浇筑口进行混凝土浇筑，每次浇筑高度超出上段结构下端面2 0 c m。（3）混凝土养护因工程的特殊性，工作井护壁混凝土养护采用自然养护，可根据温度情况进行洒水，以避免混凝土因失水造成收缩裂缝。（4）拆模当护壁混凝土强度达到设计强度的8 0%时（采取回弹仪测量达到C 2 5），开始拆除模板，拆模过程中应注意不得损坏混凝土外观，不得碰撞混凝土棱角。拆除模板时禁止猛烈敲打、强拉和抛扔 1。模板、支架和拱架拆除后，应整齐地堆放在工作井外5.0 m 的位置；模板安、拆均应用吊车进行吊装。3.4 机头更换3.4.1 机头取出（1）基坑护壁先施工至机头顶部，开挖机头周边的砂土；将机头祼露出来；（2）采用千斤顶将机头与管节脱离。（3）在地面架设3 0 0 T 吊车将机头吊出。（4）机头取出后，再施工基坑剩余部分至底板。3.4.2 更换机头（图6）图5图62023年7月总第337期陕西建筑9 5（1）基坑底板施工时，根据顶进轴线，在底板上施工一个宽1.2 m 的弧面，弧面半径与机头外轮廓半径一致。（2）底板强度符合要求后，再用3 0 0 T 吊车将另外一台机头吊入坑内；使机头落在弧面上，并与管节对齐。（3）后方主顶推进管材与机头合口；机头将在前端紧贴土体时完全合口；机头完全合口后，采用砂土将基坑回填密实。（4）在施工基坑及更换机头过程中，每天均需对已成管节进行注浆，使管周的润滑浆液始终饱满。4 施工安全管理措施4.1 安全管理措施计划安全管理是为施工项目实现安全生产开展的管理活动。施工现场的安全管理，重点是进行人的不安全行为与物的不安全状态的控制。落实安全管理决策与目标，以消除一切事故隐患，避免事故伤害，减少事故损失为管理目的。4.2 落实安全责任，实施责任管理4.2.1 建立项目安全管理领导小组。以项目经理为首，项目其他领导班子成员协助的领导组织，实施项目安全管理工作。4.2.2 建立各级岗位人员安全生产责任制，明确各级人员安全责任。以制度约束管理，防止出现管理盲区。4.2.3 安全责任考核。项目安全生产责任每季度考核一次，项目经理负责项目各部门经理责任考核工作，各部门经理承担部门人员责任考核工作，层层监管，确保安全责任落到实处。4.3 安全教育与培训4.3.1 安全教育与培训的目的与方式本项目施工现场各工艺穿插施工，机械设备多、施工料具周转使用频繁，交叉作业、材料堆放、物料运输等极易引发隐患暴露，触发安全生产事故。所以，为确保作业人员人身安全、提高作业人员的安全防范能力，对层级管理人员、作业人员必须实施针对性的安全教育与培训活动。项目教育与培训方式包括分工种集中教育、班前安全教育和多媒体安全培训等 2。4.3.2 安全教育与培训的内容（1）职工入场和变换工种安全教育。法律法规、公司安全生产情况、安全生产基本知识、有关事故案例、工作环境及危险因素、各工种安全操作规程、企业和项目经理部安全规章制度、安全设施设备和个人防护用品的使用与维护及应急救援防范措施等。（2）组织职工参加节假日前后及季节性安全教育与培训。月度安全生产总结与点评、月度危险因素防范措施宣贯、节假日前后安全意识、季节性危险因素防范措施。（3）采用新技术，使用新工艺、新设备和新材料安全教育与培训。新技术和新工艺的宣贯，新设备和新材料的使用和性能及可能引发的危险因素和事故防范措施。4.3.3 施工组织设计和专项施工方案的编制与实施项目总工程师严格按照项目危险源辨识结果进行编制施工组织设计和危险性较大工程专项施工方案，工程管理部严格按照方案要求实施，落实方案中安全保证技术措施。4.4 安全技术交底根据施工组织设计和各分部分项施工方案对劳务班组进行针对性安全技术交底。各分部分项工程安全技术交底由方案编制人编制，并向劳务班组进行安全技术交底。一般分部分项工程实施事故预防措施，中小型机械设2023年7月总第337期陕西建筑9 6备使用和维修交底由专业工程师向施工班组进行交底。项目现场消防安全防范措施由项目经理对作业队进行交底。所有安全技术交底一律结合施工方案和施工现场有针对性的进行，形成交底记录，实施三方签字 2。4.5 安全检查4.5.1 安全检查原则项目安全检查严格按照“三定”原则实施项目隐患整治，即隐患整改定责任人、定整改措施、定整改期限。4.5.2 制定周期安全检查制度项目开工前1 0 天内完成安全检查制度的编制工作，根据项目经理部危险源辨识情况，确定检查方式、检查内容及隐患整改落实责任分解。5 结语市政基础设施建设属于国家的基础建设，是一项复杂的系统工程。政府在市政基础设施建设方面，其职能有很大的提升空间，在大规模的建设过程中必须充分发挥政府的主导作用，引导市政基础设施建设朝着制度化、科学化、专业化方向发展。参考文献 1 蒋俊.浅谈市政桥梁工程现场跟踪审计 J .山西建筑，2 0 1 1，(0 5).2 谢宝建.工程量现场确认单对市政工程造价的影响 J .科技信息，2 0 1 0，(2 3).