穿越鼓浪屿路段顶管施工方案.docx

崇明原水输水系统一期工程1标

穿越鼓浪屿路顶管施工方案

上海市第一市政工程有限公司
崇明岛原水输水系统一期工程1标项目经理部

2013年7月

一 .工程概况
1.工程概况
崇明岛原水输水系统一期工程1标段管线工程，自崇明大堤内坡脚线处接东风西沙原水输水泵站出站管，一路沿崇明大堤北侧、庙港西侧敷设2根DN600管道至新建崇西水厂止；另一路沿崇明大堤北侧、庙港西侧和环岛引河（南河）南侧敷设1根DN1400管道至城桥镇鼓浪屿路东侧（桩号0+0.00至16+279.49）。
本工程管线主要采用开槽埋管施工，穿越障碍处采用顶管，全线段共有顶管9处，顶管井18座。其中J18→J17段顶管穿越鼓浪屿路，顶管段全才275.86m，管中心标高经设计变更为-9.0m。顶管井基坑采用顶管井采用钻孔灌注桩+水泥搅拌桩止水帷幕的围护结构。钻孔灌注桩混凝土强度等级为C30水下混凝土，保护层厚度50mm，桩长33m。
2.地质条件
本工程地质土层主要包括：①1-2素填土、②1-1粘质粉土、②3-1a灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、②3-1b灰色砂质粉土、②3-2b灰色砂质粉土夹薄层淤泥质粉质粘土、②3-3灰色粉砂、④灰色淤泥质粘土、⑤1灰色粘土。
3.地下管线及构筑物
根据物探成果报告，本工程沿线主要障碍物为公路、道路现状地下管线及以及穿越河道两侧防汛堤及临近建（构）筑物等地下障碍。
二 .工程重难点分析及相关针对性措施
1.质量控制
1.1钢管焊接工艺及相关质量控制措施
（1）难点分析
本工程管道为输水管，设计工作压力为0.5MPa，试验压力为1.0MPa，钢管内径分为DN1400，壁厚18mm；DN1400，壁厚16mm两种规格，对钢管接口焊接质量要求高。为保证管道按计划进行顶管施工并与相邻管线的顺利连接，而在钢顶管顶进过程中，焊接的速度大大限制了施工进度。
（2）针对性措施
从事该管道焊接的焊工，持有与所焊管道相同材质、相同的焊接材料、相应的焊接位置并在有效期内的《焊工合格证》方可上岗施焊。
管道正式施焊前，按施工规范要求做工艺评定，并根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书，以指导施焊工作。
焊件的切割和坡口加工，采用氧乙炔焰自动切割机和坡口刨边机等加工方法。在采用热加工法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。
焊接定位焊缝时，采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，由合格焊工施焊。定位焊缝的长度为50-100mm，间距为250-300mm，原则能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂为准。
严格按焊接作业指导书中给定的焊接参数进行施焊，不得随意改变。施焊过程中注意，起弧和收弧的质量，多层焊时层间接头位置应错开。
每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续焊。
1.2中继间技术要求及闭合措施
（1）难点分析
本段顶管管顶覆土深度为12.5m~13.7m左右，穿越地层含水量大，透水性强。要求保证钢管焊接质量，必须加强对中继间等薄弱环节的密封处理，以便解决好钢管的密封防水问题，以确保钢顶管内的施工作业安全。由于顶进距离长，中继间密封圈磨损相当厉害。
（2）针对性措施
由于中继环的实际总推力是顶进阻力引起的，所以在正常顶进条件下，中继环液压系统的工作压力较低，设备故障率小，可靠性高，即使遇到恶劣的施工条件，也能够使液压系统工作压力保持在额定压力以内。
本工程采用“组合密封中继间”技术，中继间采用二段一铰可伸缩的套筒承插式结构，在铰接处设置二道可径向调节密封间隙的密封装置。其中第一道密封装置设计成可拆卸形式。
中继环的结构形式是采用特殊管的形式，其主要优点是：
(1)采用径向可调止水装置，如果橡胶止水圈磨损，仍可以通过调节径内向六角螺栓，重新满足密封性能。即使橡胶止水圈被严重磨损，无法继续使用，也能够先对应急止水圈充气，再更换被磨损的橡胶止水圈，恢复良好的密封性能。
(2)由于密封装置的钢法兰是经大型立车床加工而成，又与成品管制成一体，尺寸精度高，刚性好，密封性能容易保证。
(3)顶管施工后，拆除中继间油缸，割除抱箍并磨平后，中继环可以合拢，无需在此空档内浇筑混凝土，质量可靠，操作简便。
1.3顶管轴线测量控制措施
（1）难点分析
由于本段顶管顶进施工距离较长，而且管材采用钢管，管节一般采用6.6m长，纠偏较为困难。在实际顶进中，由于土层性质变化、注浆效果等会造成顶进阻力变化，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，因此要采取纠偏措施，减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值，使之尽量趋于一致。
（2）针对性措施
顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。
测量采用0.5″级全站仪测放控制网，顶进方向由激光导向仪提供，过程中使用全站仪导向，每200m使用精密陀螺仪测量，做到勤测勤纠。
2.本工程着重需要考虑的应急措施
本区间穿越鼓浪屿段顶管施工主要考虑防范重点为：施工过程中的路面沉降、塌陷事故、地下管线破损、施工期间交通组织等。
2.1顶管施工过程中防止路面沉降、塌陷
顶管施工因其本身的属性，必然会导致施工范围的土体扰动和水文地质环境变化，这种影响将在较大程度上改变已有上层地基条件，如设置的施工参数不够合理，顶管将对道路的挤土和扰动较为强烈，导致道路产生较大幅度的隆起和不均匀沉降，因此，我项目部拟采取如下针对性措施：
（1）在顶管的施工过程中，确实做好润滑减磨，根据地面变化和地下水位情况等因素及时调整压力和润滑量，每天的出土量应做好记录，作为分析地层损失的依据，记录由专人负责，并每日定时检查；
（2）顶管施工过程中，由专人负责检测道路的行车情况和路面是否发生沉降等情况。同时在顶管通过路面设置间距为2M的观测点，根据顶进位置每小时进行测量，发现沉降超过3CM应立即停止作业，找出原因并采取相应措施后才可继续施工。
（3）管材顶进过程中，做到勤测勤调，轴线和高程控制在5CM之内，以保证钢管的顺利推进。
2.2顶管穿越地面建（构）筑物
在顶管穿越地面建（构）筑物时，要密切注意顶进参数，做好地面沉降的监测分析，及时根据现场情况，调整施工方法，确保地面沉降的监测分析，及时根据现场情况，调整施工方法确保地面的沉降量控制在允许范围内。
2.3施工期间对已建管线及光电缆的保护措施
本顶管施工段地下管线复杂，工程施工全过程中应无地下管线责任事故。为了切实做好地下管线保护工作，强化“谁承包，谁负责”的原则，本工程实行地下管线保护责任制，项目经理为本工程的地下管线保护责任人。
首先在工程施工前，加强对施工区域管线的调查工作，将工作做在前面，防患于未然。
（1）从技术上引起重视：项目部技术负责人在制定施工组织设计方案时，首先从现状管线保护角度考虑方案的可操作性和安全性，从方案上保证管线无事。
（2）从施工过程引起重视：在施工前，首先根据管线图，摸清各管线的管位和走向，对明确的管线按20m距离打一样洞，确认其埋深和走向，在管线转角处，须找到转角位置，明确角度变化后管线的走向。并插小木牌，小木牌标明管线名称、走向、埋深等。在用挖掘机进行沟槽开挖时，管线保护员、施工员随时监测，并指挥操作。在整个开挖过程中，各岗位均要有人到位，严禁擅自离岗。挖掘机驾驶员须有较高的业务水平，并有良好的配合意识，能坚决服从指挥。
（3）如在施工路段有现状管线，则根据不同的管线性质，各管道材料情况，分别采取行之有效的保护措施，确保管线安全无事故。
（4）工程实施前，向有关单位提出监护的局面申请，办妥“地下管线监护交底卡”手续。
（5）施工现场地下管线的详细情况和制定管线保护措施向项目经理、现场技术负责人、施工员、班组长和操作工作安全交底，随即填写“管线交底下”，并建立“保护地下管线责任制”，明确各级人员的责任。
在施工过程中，应落实保护地下管线的组织措施，公司委派管线保护专职人员负责本工程地下管线的监护和保护工程。施工队和各班组兼职管线保护人，组织地下管线监护体系，严格按照公司审定批准的施工组织和经管线单位认定的保护地下管线技术措施要求落实到现场。
（1）对受施工影响的地下管线设置若干沉降测点，工程实施中，定期观测管线的沉降量，及时向建设单位和有关管线管理单位提供观测点布置图与沉降观测资料。
（2）成立由建设单位、各管线单位和施工单位的有关人员参加的现场管线保护领导小组，定期开展活动，检查管线保护措施的落实情况及保护措施的可靠性。
（3）工程施工中，严格按照经审定的施工组织设计与地下管线保护技术措施的要求进行施工，各级管线保护负责人深入施工现场监护地下管线、督促操作（指挥）人员遵守操作规程，严禁违章操作、违章指挥和违章施工。
（4）施工过程中发现管线现状与交底内容、样洞资料不符等异常情况时，立即通知建设单位和有关管线单位到场研究、商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。
（5）施工过程中发生意外情况，应事先制订好应急措施，配备好抢修器材，以便在管线出现险兆时及时抢修，做到防患于未然。
（6）一旦出现管线损坏事故，在24小时内报上级部门和建设单位，特殊管线立即上报，并立即通知有关管线单位要求抢修，组织力量协助抢修。对人为损坏事故，要吸取教训并按“三不放过”的原则进行处理。
2.4施工期间交通的安全的防护措施
在编制穿越鼓浪屿路段顶管施工组织设计时，我们把配合交通措施列为施工组织设计内容之一，工种实施前，主动与交通处联系，介绍、汇报本工程概况、施工方案、总平面布置及工程材料、土方运输计划，请交通部门给予支持和指导，改进、完善交通运输方案，制定实施细则。
（1）正式开始施工前，应先查看穿越点地形，选择合适的便道走向。或可利用附近现有的、废弃的公路进行绕行，必要时可对这些公路进行修复。修绕行便道应用推土机、压路机进行施工。路基必须扎实，在细土地段修筑时应拉碎石填压路基。修筑的道路应保证车辆的正常通行并得到地方公路主管部门的同意。若穿越不能在一个夜晚之内完成，应修筑临时道路，保证交通顺畅。当穿越点两边开阔能修绕行便道时，可用修绕行道路保证车辆通行。
（2）在满足施工要求的前提下，施工场地尽量压缩，并且尽量不占用道路。为此，施工平面布置保证鼓浪屿路路及附近村道交通不受影响。为保证施工进度，除特殊情况外，土方车辆尽量避开城区交通高峰，宜安排夜间通行，其他施工车辆进出施工场地任何时段不受限制。
（3）施工场地采取全封闭隔离措施，工地出入口位置经公司和有关单位同意后决定，主要出入口设置交通指令标志和示警灯，保证车辆和行人的安全。施工期间，进出工地的车辆和人员严格遵守交通法规，接受交通管理部门和建设单位的监督检查，发现影响交通的问题，立即进行整改。
2.5施工中产生的弃渣及废料的处理措施
对于顶管施工中产生的弃渣及废料，我项目部将保证符合《建设项目环境保护管理办法》相关要求进行处理
（1）对于余泥、渣土等固体废弃物，应集中处理，不随意弃置。保证当天清理当天运输，保持场内清洁，余泥、渣土严格按当地有关规定运至有关部门指定的地点。
（2）废渣的堆积和废弃不应影响排灌系统和排灌设施。弃土场尽可能缩小范围，按图纸规定的位置设置或监理工程师指定。
（3）对废土方的堆积点进行统筹安排，使堆放点远离河道，也不要压盖植被，尽可能选择荒地；及时对弃土方进行压实，并在其表面进行植被的覆盖，可以种植草皮、灌木或树木，一则防止水土流失，二则美化环境；
（4）对泥浆进行沉淀和分离处理。废弃的泥浆不能排入市政下水管道。必须经处理分离后，对废弃的泥浆应用专用的泥浆车及时运走，不得将泥浆排入下水道。充分循环利用再生泥浆，减少泥浆的排放量。如污染严重质量恶化难于处理时才能废弃不用。
三．施工部署
1.施工目标
通过认真学习崇明岛原水输水系统一期工程1标的招标文件、有关设计图纸资料以及现场踏勘，在分析了各种影响施工的因素和本工程的特点、难点后，我们有充分的信心，保证以高质量、如期完成本工程招标文件规定的穿越鼓浪屿路段顶管施工的任务。
2.施工总体部署
根据本标段的特点，结合以往类似工作施工经验，严格按照施工组织设计的要求可续施工，全面负责本工程的组织、指挥及协调、管理、监督工作。
为确保施工质量和进度，对主要工序进行专业化分工作业，成立2个施工机组，分别负责顶管井围护施工和顶管施工。
3.进度目标
本段顶管工程拟开工日期为2013年10月1日，拟完工日期为2013年11月15日，为确保既定节点，我项目部将尽快组织相关施工队伍进场并开始相关准备工作。
四．主要施工方案
1.测量方案
1.1测量工作基本原则
（1）严格执行测量规范，必须遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“高精度控制低精度”的方法，减少误差的累积，保证测量精度。即首先在施工现场上，以原勘探设计阶段所建立的测图控制网为基础，建立统一的施工控制网，然后根据施工控制网来测设建（构）筑物的轴线，再根据轴线测设建筑物的细部。施工控制网不仅是施工放样的依据，也是变形观测以及将来扩建改造的依据。
（2）必须严格审核测量原始数据的准确性，坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。
1.2测量开始前准备工作
（1）学习设计文件和相应的技术标准，掌握设计要求；
（2）办理桩点交接手续，桩点包括：各种基准点、基准线的数据及依据、精度等级，并进行现场踏勘、复核；
（3）根据施工精度、施工方案，编制工程测量方案，确定在利用原设计网基础上加密或重新布设控制网，补充施工需要的水准点、控制桩；
（4）对测量仪器、设备、工具等进行符合性检查，确认符合要求。严禁使用未经计量鉴定或超过鉴定有效期的仪器、设备、工具。
1.3平面控制测量
（1）平面控制网的布设
首先按照业主提供的测量成果书及交桩书，采用徕卡TC2003（0.5″级1mm+1PPm）全站仪及徕卡精密NA2+GPM3水准仪（0.3mm/km）对本标段的平面控制点及高程控制点进行综合技术性复核，经计算机严密平差后，确定其成果的精度是否符合测量规范的要求，并将复测的成果报请监理确认，监理复测确认后将其成果作为今后施工测量和复核的重要起始依据。
平面控制网测设采用导线测量法，便于控制点的使用和保存。根据管道沿线便道情况，布设首级控制网。控制点之间应边上应尽量大致相等。为了确保工程控制网的稳定性、点位精度和网形的通视条件，必须根据施工条件，结合地形特点，合理选择加密控制点的位置。
控制点标桩采用2m长钢管打入地下，地面上留200mm，上焊铁板并嵌入铜心和螺帽，标桩外砌500mm高砖墙，中间浇捣素混凝土至控制点面，在砖墙上加盖以防止垃圾等杂物进入。
1.4高程控制测量
施工场地高程控制网的要求：①水准点的密度应尽可能使得在施工放样时，安置一次仪器即可测设所需要的高程点；②在施工期间，高程点的位置应保持稳定。
（1）基本水准点
基本水准点是施工场地高程的首级控制点，可用来检核其他水准点高程是否有变动，其位置应设在不受施工影响、无震动、便于施测和能永久保存的地方，并埋设永久性标志。
（2）施工水准点
在施工过程中要自始至终确保控制点位精度，为了保证高程测量的可靠性和高程测量的精度要求，加密控制点必须依照业主提供的高程基准点进行联测。
为保证现场临时水准点的相对精度，根据业主或测绘单位提供的永久水准点为依据，使用水准仪沿闭合水准线路按三等水准测量的技术要求观测，闭合差不应大于±12（mm），其中L为线路长度（km）。
2.顶管井施工方案
本段顶管工程包括2座顶管井，顶管井施工采用钻孔灌注桩+水泥搅拌桩两种围护结构形式，基坑开挖坑底以下4m及顶管进洞口采用水泥搅拌桩加固土体，支撑系统采用钢围檩及钢筋混凝土围檩、HW500×300×11×18H型钢支撑、钢筋混凝土支撑。开挖前2～3周内进行坑内降水。基坑开挖期间，根据围护结构的水平位移、周边被保护的建构物以及地下管线的沉降，采取相应保护措施。
2.1顶管井施工总体施工安排
工程开工后，首先进行顶管井围护施工，围护结构施工分为2个施工队伍同时进行施工。围护结构施工完成后，进行钢筋砼冠梁施工。围护结构及钢筋砼围檩养护达到设计强度要求后，进行顶管井基坑开挖及型钢围檩安装。开挖至设计标高后，应立即进行垫层混凝土浇筑。最后进行底板及侧墙结构施工。
2.2钻孔灌注桩施工方案
本工程中钻孔灌注桩选用1台GPS-10型工程钻机进行施工。根据工程情况，钻孔桩施工采用原土自然造浆护壁法钻进。按每天每台2根计算，预计实际工期为32÷2=16天。加上施工前准备钻孔桩施工工期20天。
钻孔时钻机采用间隔法施工，防止塌孔。混凝土浇筑高度在设计高度以上0.5m，以保证上部混凝土的强度要求。先施工钻孔灌注桩，然后施工水泥土搅拌桩。
（1）施工准备及测量定位
钻孔桩施工前用压路机压实地基，铺设道木形成桩机作业平台。由测量人员根据已经建立的工程测量控制网计算并测定桩位并提交监理复核批准。
（2）护筒施工
1）钢护筒采用A3钢在工厂制作，壁厚δ=5mm，护筒内径比桩身设计桩径大100mm。护筒制作具备足够的刚度和强度，接缝和接头保证紧密不漏水。
2）护筒埋设采用人工开挖。护筒按预先布置好的设计桩位中心进行埋设，用经纬仪与检定过的钢尺测量护筒，控制中心与桩孔中心偏差<1cm，同时用铅锤与钢尺检查其平面尺寸大小与垂直度偏差情况，各项指标经监理验收都符合标准后方可进行使用。
3）护筒埋深为1.5m，护筒底土质较差的挖深换土，在筒底换50cm厚的粘土，分层夯实后再安放护筒。护筒就位后，在护筒四周分层回填粘土并夯打密实，夯填时对称均匀，防止移位。夯填完成后检测各项指标，合格后方可使用。
4）护筒顶高出地面0.3m，避免雨水及地面积水流入护筒内。
（3）钻机就位
1）钻机安装就位必须保证底座平稳，必须控制好机头钻杆的垂直度与机架平台的水平度，保证钻机顶部、钻盘中心与护筒中心必须在一条垂直线上，偏差控制在2cm以内。
2）钻进前应仔细做好钻杆、钻头长度量测工作，在钻杆上标志编号并记录各节长度。钻进中钻杆下放前应复核长度，以保证钻孔深度的准确性。
3）钻机就位后，必须及时复测钻机平台与护筒的顶标高，作为今后量测孔深与沉渣厚度的依据。
（4）泥浆循环与硬地坪布置
1）为提高建筑场地文明施工水平，本工程钻孔灌注桩施工全面推行硬地施工工艺。在施工场地四周用彩钢板围起来，根据工程桩的分布和桩施工的先后流程，结合钻孔桩的施工工艺，设一定量纵横相通的沟网和一定容量的具有循环、沉淀和废储功能的泥浆池。
2）用20cm厚C20硬化地表；泥浆沟池采用砖砌，使泥浆形成封闭的循环系统并有序地排放，解决了现场泥浆四溢和场地软化。场地四周采用砌矮墙围护，矮墙采用砖砌，并砌实做到能防渗漏，矮墙高度要能阻止场内溅出，矮墙上可加装彩钢板封闭。
3）泥浆循环系统包括泥浆池和泥浆沟网两部分组成。泥浆池采用砖砌。其中循环池的容积为施工钻孔桩体积的1.5倍，废储池根据泥浆外排运输能力定其体积，沉淀池比循环池稍大些。泥浆沟同样用砖砌筑，沟底用50mm厚砂浆，在泛水顶每隔1m设一道钢筋对撑，对撑同时又作为临时管线架空。
（5）成孔施工
1）钻机就位后，钻机底座应平衡、坚固，滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心，应在同一铅垂线上。
2）钻具下放前，应做好检查工作，钻进过程中，应注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时需要吊紧钻具，均匀钻进，须指定专人操作。
3）钻进中需要根据地层的变化而变化钻进参数，在整个钻进过程中应指定专人操作。在粘土层中钻进速度宜为70～120转/分，在淤泥质土、亚砂土及粉砂层的钻进速度宜为40～70转/分，同时还根据钻机负荷、地层的变化、钻孔的深度、含砂量的大小等具体情况，及时采用相应的钻进速度，从而保证成孔质量，防止钻孔偏斜。
4）在容易缩径的地层中，应采取钻完一段再复扫一遍的方法。在提拔钻具时，发现有受阻现象的孔段，应指定专人进行纠正。复扫的工作，必须认真对待和操作、处理。
5）中泥浆的控制：在粘土、亚粘土地层中，泥浆的比重一般控制在1.1～1.2；在砂层和松散易塌的地层中，泥浆的比重一般控制在1.2～1.25，粘度18～24秒。
6）接钻杆应先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2～3分钟后再拧卸加接钻杆。
（6）泥浆性能指标控制及成孔检验
钻进中泥浆的控制：在粘土、亚粘土地层中，泥浆的比重控制在1.15～1.25；在砂层和松散易塌的地层中，泥浆的比重控制在1.2～1.4，粘度18～24秒。
在钻孔完成后，须用经监理工程师批准的方法和仪器，对孔深、孔径、孔位、孔形和斜度等进行检查，未经检查和监理工程师批准的钻孔不得浇注混凝土。
（7）清孔施工
1）成孔检验完成后，应立即进行清孔，清孔方法根据设计要求、钻孔方法、机具设备、土层等条件而定。清孔时，孔内水位应保持在孔外水位1m以上。
2）第一次清孔：钻孔至设计深度后，停止进尺，稍提钻具离孔底10～20cm，保持泥浆正常循环，定时空转钻盘，以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出，清孔时间约为30分钟。
3）第二次清孔：第一次清孔后，提出钻具，测量孔深，接着应抓紧时间安放钢筋笼及砼导管，随后进行第二次清孔，时间一般为0.5～1小时。
4）第一、二次清孔后，分别测量孔深及孔底沉渣。
5）第二次清孔后，孔底沉渣厚度应≤50mm，泥浆指标为1.15～1.20，粘度为18～24秒，含砂量为4％右。
6）清孔结束后，孔内应保持水头高度，并应在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟，必须重新测定泥浆指标，如超出规范允许值，则应再次清孔。
（8）钢筋笼制作与安装
1）主筋净距必须大于混凝土粗骨粒径3倍以上。钢筋笼的内径应比导管接头处外径大100mm以上。加劲箍宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求所设经弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管工作。
2）钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。钢筋笼焊接选用E50焊条，焊缝宽度不应小于0.7d，厚度不小于0.3d。
3）钢筋笼焊接过程中，应及时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊，必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。
4）钢筋笼主筋连接根据设计要求，采用单面焊接，焊缝长度≥10d，且同一截面接头数≤50％错开。
5）在每只钢筋笼上、下各设置一道钢筋定位控制件，每道沿圆周布置3只。保护层厚度为50mm。
6）成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。在搬运和吊装钢筋笼时，应采取必要措施防止变形。
7）钢筋笼的制作允许偏差见下表：
表4.2-1 钢筋笼制作允许偏差
项目
允许偏差（mm）
主筋间距
±10
箍筋间距或螺旋筋螺距
±20
钢筋笼直径
±10
钢筋笼长度
±50
8）钢筋笼安放要对准孔位，其顶面标高和平面位置的误差均不得大于20mm，就位后应立即固定。钢筋笼主筋的保护层垫块应固定牢固，并且数量充足。
（9）混凝土施工
1）混凝土参数：水下混凝土施工级配比设计提高一级，实际施工时采用商品混凝土，坍落度为18～22cm。
2）混凝土灌注：清孔完毕后混凝土灌注前，应迅速安放混凝土漏斗与隔水橡皮球胆，并将导管提离孔底0.5m。混凝土初灌量必须保证能埋住导管0.8～1.3m。
3）每次灌注，按规定测坍落度二次，应做好试块一组(三块)，试块应标明桩号、日期、并按要求进行养护。
4）灌注过程中，导管埋入深度宜保持在3m～6m之间，最小埋入深度不得小于2m。浇灌混凝土时随浇随提，严禁将导管提出混凝土面或埋入过深，一次提拔不得超过6m，测量混凝土面上升高度由机长或班长负责。
5）混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮，在混凝土面接近钢筋笼底端时灌注速度应适当放慢，当混凝土进入钢筋笼底端1—2m后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
6）桩身实际浇注混凝土的数量不得小于桩身的计算体积的1.05倍，不应超过计算值的1.1倍。
7）混凝土浇灌完毕后，应及时割断吊筋，等地面以上混凝土初凝再拔出护筒，清除孔口泥浆和混凝土残浆。
（10）应急措施
施工中严格按照操作规程施工，为了避免下列几种情况出现采取相应措施如下：
1）预防孔壁坍塌措施
① 孔内泥浆水位必须比地下水位高0.5～1.0m以上，应维持约0.02MPa静水压力；
② 当遇到强透水层而导致孔内水位急剧下降引起孔壁坍塌时，可在地基处理后再继续施工；
③ 遇到较高的承压水头导致孔底翻砂和孔壁坍塌时，可提上钻头撤离钻机，用粘土回填，过一段时间（一般为半个月）后再重新施工，施工时可略提高泥浆的相对密度。
④ 根据地层情况，合理控制泥浆参数和成孔速度，避免孔壁坍塌；
⑤ 严格注意钢筋笼绑扎、吊装、连接、入孔、定位等各个环节施工质量，避免破坏孔壁；
⑥ 确保护筒底部进入粘土0.5m以上或护筒周围用粘土分层夯实，以免护筒漏水造成护筒底部与周围地基土松软导致坍蹋。
2）预防孔径过大措施
① 合理选取钻头直径，钻头形式采用双腰带翼状钻头，以提高钻进时的稳定性，减少回钻阻力，有利于清除孔底沉渣，提高钻进效果，降低扩孔系数；
② 采取有效措施，避免孔壁坍塌。
3）钻孔过程中遇障碍物措施
① 根据钻渣样本确定水下障碍物的性质，采取合理方法予以解决；
② 采用镶有钨钢刀头的牙轮钻头用于坚硬漂石（岩石）或水下混凝土障碍物施工。
2.3水泥搅拌桩施工方案
（1）施工安排及施工流程
水泥土搅拌桩施工采用2台ZLD180/85-3三轴搅拌桩机，共计施工1056幅，其施工进度指标为12幅/天，预计实际工期为25天。加上施工前准备钻孔桩施工工期20天。
水泥搅拌桩是用深层搅拌机械为工具，以水泥为固化剂，在地基土中进行原位的强制粉碎拌和并固化之后，所形成的不同形状的水泥土桩体。
（2）水泥土搅拌桩施工方法
1）主要施工参数
① 下沉速度：0.5～0.8m/min
② 提升速度：0.5m/min
③ 搅拌转速：30～50rod/min
④ 浆液流量：40L/min
⑤ 浆液配比:

表4.2-2浆液配比表
材料
项目
水
水泥
规格
自来水
425#
重量比
0．55
1
2）施工准备
平整施工场地,清除一切地面和地下障碍物；②当施工场地表面过软时，采取铺设路基箱的措施防止施工机械失稳；③在接近边坡施工时，采取井点降水措施确保边坡的稳定。
3）桩位放样
由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于5cm。
4）搅拌桩机就位
轨道铺设时必须严格按规范铺平、铺直。二轨平行误差不得超过20mm；轨面上任何两点间距不得大于20mm，以确保桩机在纵横向移动平稳，无明显沉陷。
机架安装必须严格按搅拌桩安装操作规程进行，先安装下承台，后安装上平台，然后安装塔架，塔架安装好后再将搅拌头吊入架内导向架及搅拌管、输浆管。安装时各螺帽必须上紧，电器系统必须安装接地装置，供应系统必须安装在搅拌桩50m范围内。
5）搅拌下沉
启动电动机，根据土质情况按计算速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土、拌和、下沉，直到钻头下沉钻进至桩底标高。
6）注浆、搅拌、提升
开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。
7）重复搅拌下沉
再次将搅拌机边搅拌边下沉至桩底设计标高。边搅拌边提升（不注浆）至离地面30cm处，回填水泥土并压实，即完成一根桩的成桩。关闭搅拌机，移动搅拌机至下一个桩位。
（3）施工要点
1）开机前必须探明和清除一切地下障碍物，须回填土的部位，必须分层回填夯实，以确保桩的质量。
2）桩机行使路轨和轨枕不得下沉，桩机垂直偏差不大于1%。
3）水泥宜采用42.5#普通硅酸盐水泥，水泥掺入比宜选用8～16%范围，水灰比一般选用0.45～0.5，根据不同地质情况和工期要求可掺加不同类型外加剂。
4）严格控制注浆量和提升速度，防止出现夹心层或断浆情况。
5）搅拌头二次提升速度均控制在2.5～3min/m。注浆泵出口压力控制在0.4～0.6Mpa。
6）桩与桩须搭接的工程应注意下列事项：
①桩与桩搭接时间不应大于24h。
②如超过24h，则在第二根桩施工时增加注浆量，可增加20%，同时减慢提升速度。
③如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接，则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。
7）侧向支护工程应注意下列事项：
①成桩4h内必须完成桩顶插锚固筋等工作。
②搅拌桩完工后，应及时按图制作路面、路面钢筋与桩的锚固筋须连成一体。
③路面钢筋混凝土强度未达到设计要求不得开挖基坑土方。
8）桩机预搅下沉应根据原土情况，保证充分破碎原状土的结构，使之利于同水泥浆均匀拌和。
①采用标准水箱，严格控制水灰比，水泥浆搅拌时间不少于2～3min，滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌，防止水泥离析压浆应连续进行，不可中断。
②每个台班必须做7.07×7.07×7.07cm试块一组（三块）采用标差，28天后测定无侧抗压强度，应达到设计标号。
③质量员应填写每根成桩记录，记好施工日记，各种原材料必须有质保单方可使用。
2.4钢筋砼冠梁及顶梁施工方案
（1）钢筋砼冠梁布置简况
顶管井基坑顶部均采用钢筋混凝土冠梁，冠梁断面尺寸（高×宽）为800mm×1200mm。其中顶管工作井顶梁采用2道钢筋混凝土顶梁，顶梁断面尺寸（高×宽）为800mm×400mm。
（2）钢筋砼冠梁及顶梁施工方法
钢筋混凝土冠梁及顶梁施工流程：开挖顶沟槽→绑扎钢筋→支模→浇注混凝土。
1）开挖围护部位路面/土体采取人工进行，即在灌注桩的上方开挖顶圈梁的施工沟槽，沟槽宽度为顶圈梁结构宽度两侧预留50cm操作断面，沟槽深度以底面标高不低于圈梁的底面标高为原则，沟槽底面采用人工整修平整。
2）冠梁及顶梁钢筋制作及安装应按照混凝土结构施工及验收规范相关要求进行施工。
3）冠梁及顶梁模板采用组合小钢模，模板采用φ48×3.5mm钢管双根双向配合拉杆进行加固，钢管水平向两道，竖向间距不大于1m。
4）浇注混凝土：根据设计施工图要求，冠梁及顶梁采用C30商品混凝土。混凝土的浇注应遵循混凝土浇捣操作规程的相关规定；圈梁混凝土浇筑后，上面覆盖麻袋或草包，并进行保湿养护；混凝土达到强度后，方可进行下一步的基坑土方开挖。
2.5基坑开挖及支撑安装施工方案
开挖严格遵循设计要求，应分层开挖，并要求作到随挖随撑，尽量减少无支撑暴露时间；基坑混凝土垫层要求随挖随浇。
（1）施工简况
本工程所有顶管井均采用明挖顺作法施工。基坑土方开挖采用长臂挖掘机，土方开挖后及时进行外运。
基坑开挖涉及土层为：①1-2素填土、②1-2粉质粘土、②3-1a灰色粘质粉土、夹淤泥质粉质粘土、②3-1b灰色砂质粉土、②3-2b砂质粉土夹薄层淤泥质粉质粘土、②3-3灰色粉砂。
（2）施工安排及施工流程
为确保基坑安全，在基坑开挖中严格遵循“时空效应”原理实施。根据施工工期节点要求，每个基坑开挖安排1个开挖工作面，开挖工作面拟投入1套基坑开挖设备，设置在开挖工作面一侧的施工便道上，在挖机够不到的死角采用人工配合修土的方式取土，再采用长臂液压挖掘机垂直抓土装车。所有基坑开挖土方均及时外运。
开挖施工进度指标为300m3～500m3/天。考虑机械挖土及支撑的效率，每一层土以挖土至支撑中心标高下30cm为原则。

图5.3-06 基坑开挖、支撑示意图

（3）支撑围护系统布置方案
支撑围护系统包括钻孔灌注桩施工、水泥土搅拌桩施工、混凝土冠梁施工、钢围檩及钢支撑安装等工程内容。
所有顶管井顶部均布置钢筋砼圈梁，截面尺寸1200mm×800mm。顶管井除顶部围檩外均为钢围檩，钢围檩采用2根规格为HM500×300×11×18的H型钢围檩对拼焊接。钢支撑采用φ351×16或φ609×16钢管，斜撑采用HM500×300×11×18型钢。
（4）围檩、支撑施工
在基坑土方开挖之前，应提前配齐开挖段所需的支撑、垫块和牛腿钢板，同时在工作面挖出后，及时测弹出围檩位置，凿出预留钢板或H型钢后烧焊支撑所用的牛腿钢板，并在地面完成钢支撑预拼装。
1）钢围檩的安装
本工程顶管井设计支撑体系处顶部外设置钢筋砼冠梁及顶梁。钢围檩结构采用H型钢，围檩与围护结构之间采用C30细石混凝土填实。当土方在围护内开挖到支撑底部标高30cm后，立即进行钢围檩的安装。
钢围檩的施工流程：围檩牛腿安装→钢围檩拼装→钢围檩的安装。
钢围檩牛腿的制作安装：首先凿除围檩位置的搅拌桩表面的水泥土，露出H型钢，弹出围檩中心线及上下边线，焊接围檩牛腿，围檩牛腿采用I20b工字钢制作，间距1.8m布置，长度比围檩的宽的大10cm，确保围檩的稳定性。
钢围檩的拼装：围檩的表面要求平整，并在支撑位置加焊加强肋板，肋板采用2cm厚的钢板，支撑位置处，围檩上下均焊接2块；钢围檩的吊装利用吊车进行实施，在施工中将拼接并加固好的围檩吊装在围檩牛腿上。
安装围檩时，注意控制好安装位置，将钢围檩和牛腿焊接牢固，焊缝必须满足施工规范要求，围檩与围护结构紧贴，不许垫木版，空隙处用C30细石混凝土填实，H型钢端面和围护结构接触面应垂直和平整。
2）支撑拼装
钢支撑安装的质量直接影响到工程安全和施工人员的安全，对于工程质量和地表沉降有着至关重要的作用，必须引起高度重视。
第一道围檩为钢筋砼围檩，应在围檩斜撑与中间支撑位置预埋钢板，第二道、第三道为钢围檩，首先在预埋钢板与围檩上弹出支撑两头的中心位置，钢支撑完成试拼装后，用整体起吊安装到位。
由于钻孔灌注桩中的斜撑预埋件随钻孔灌注桩钢筋笼下沉会有所偏斜，因此，钢牛腿与预埋件之间焊接质量一定要保证，质量员应加强对焊缝的验收，发现不合格的必须补焊，焊缝高度一定要达到设计要求。
在基坑开挖与支撑施工中，应对围护体的变形和地层移动进行监测，内容包括围护体变形观测及沉降观测和邻近建筑物沉降观测。要求每天都有日报表，及时反馈资料指导施工。
3）支撑的拆除施工方案
素砼垫层浇筑以后，浇筑底板与0.3m高井壁，并预留好井壁竖向主筋；然后浇筑剩余井壁；待井壁强度达到设计强度100%后方可进行顶管洞口灌注桩、水泥土搅拌桩或工法桩的凿除，然后进行顶管施工，待顶管施工完毕后，逐段浇筑压力井、回填然后拆除以上支撑。
（5）基坑开挖施工方法
1）基坑开挖前准备工作
A、支撑、围檩材料准备到位，保证连续施工；
B、衬砌支撑进行质量验收，在地面上生产、进行钢支撑的方式拼装，检验其垂直度；
C、在基坑开挖前，钢筋到场，进行底板钢筋配料加工，确保在基坑开挖到设计标高后4h内浇筑素砼垫层，48h内浇筑底板；
D、钻孔灌注桩、SMW工法桩及围檩达到设计强度；完成坑内水泥土搅拌桩加固；
E、地面排水系统完善并在基坑周围底面设置挡墙和集水坑，确保地面水不流入基坑；在基坑四周设置防护栏，高度1.2m，主要由φ48钢管制作，纵杆每2m一道，横杆设2道，纵杆焊接在浇圈梁时预埋的钢板上，防护栏杆周边拉设密目网防护。
F、在开挖前一周，请第三方监测单位布置保护好监测点，并测量初始读数。
G、基坑上下设安全扶梯，安全扶梯根据开挖深度的变化做相应调整，扶梯严禁设置在支撑上。楼梯采用防滑钢板，扶手采用钢管。
2）基坑开挖布置
在基坑一侧配置一台长臂挖机，在挖机够不到的死角采用人工配合修土的方式取土。
3）基坑开挖方法
严格遵循“由深到浅、先撑后挖”的原则，并且每段土方开挖时由两边向中间。由于存在斜撑，应从基坑角点沿垂直于斜撑方向向基坑内分层、限时开挖。
每天开挖方量在300m3～500m3左右。考虑机械挖土及支撑的效率，每一