清徐縣汙水處理廠廠外幹管k0+390-k0+420段處理方案專項
施工方案
太原市盛玖市政工程建設****
2023年9月25日
清徐縣汙水處理廠廠外幹管k0+390-k0+420段處理方案
1 工程概況：
1.1 概況
清徐縣汙水處理廠外乾管一標k0+390-k0+420段為兩段管的交接處，2023年6月初在羅局長辦公室開技術交流會，提出了此段施工方案，按常規是要把該段挖到管底標高，把管頭捺下去，但考慮到左邊是汙水渠，右邊是街道，再加上地質複雜，可能會把路挖斷，渠挖塌，因而採用了兩管底部交叉法相連線，此法理論上可行，但保證不了兩條管就能水平交叉，很可能出現高低不平，由於沒有別的辦法也只能採用此法，但事實不理想，而今出現了高低差，問題出現後，我單位積極組織技術人員甲乙方監理等現場會談，最後敲訂了此段採用頂管處理。
1.2 主要工程量
該段長30m，埋深在6.8m左右，設乙個矩形工作井和乙個矩形接收井，井內尺寸為工作井6m×4.1m，接收井3.2m×2.5m。
1.3 施工順序
本次頂管施工順序確定如下：
施工準備→管節預製→機頭選型→工作井製作→注漿→下沉→頂管裝置安裝→機頭出洞→頂進→測量→糾偏→壓漿→中繼間安裝→機頭出洞→中繼間管段澆注鋼筋砼→檢查井施工→閉水試驗→工作井回填→清退場。
2 頂管施工總體部署
2.1 工作井和接收井同時施工
2.2 工作井井區現場布置
在工作井的井口周圍需占用一定面積的土地，以布置頂管施工的地面機械設定，包括起重機、空壓系統、油壓系統及泥漿系統等、供水供電、管節堆場、臨時推土場、車輛進出通道以及加工維修場地、值班室等臨時設施。工作井內需設定鋼製帶扶手的斜梯，供施工人員上下，井口設安全護欄。
由於距離較短在兩個工作井就離內為保證施工安全將此段全部封閉。
2.3 施工現場用電、用水
每座工作井頂管期間用電量需要70kw，接收井需要15kw，根據現場城市供電接駁點情況，基本可以滿足，施工用水量不多，每天約需15m3，可採用在工作井底板下預留洩水孔，取用地下水補給作為膨脹土泥漿攪拌用水。
2.4 頂管管材預製
頂管管材的砼強度等級為c40,管道內徑為1000mm，管壁厚度為120mm，管節長度為2m。單節重量為2.3t。
頂管用鋼筋砼管擬採用商品砼管，在太原市內有資質的水泥製品廠訂購，並要求廠商按供管計畫送管節到工作井井區現場。
2.5 工作井、接收井和檢查井用砼
本工程工作井、接收井和檢查井採用商品砼。
3 施工進度計畫和人員安排
3.1 施工進度計畫安排
3.2 施工人員組織
（1）公司專案部全面負責協調工程質量進度，組織強有力的現場管理部全面負責本工程的施工、進度、技術、安全及文明施工等工作。
（2）專案部定期主持現場辦公會議，解決施工中存在問題，確保工程順利進行。
（3）專案經理用五日計畫來控制每日進度，確保按計畫實施。
4 頂管工作井和接收井施工
4.1 概述
（1）工作井和接收井的結構型別，通常有鋼筋砼沉井、鋼筋砼稱冠、鋼板樁、地下連續強等，應根據地面環境條件，地質水文情況，施工裝置條件、工作井後座反力、管道的直徑、埋置深度等因素進行選擇。
工作井和接收井的內淨空尺寸和深度，應滿足施工階段的使用要求，可根據採用的頂管工藝，按《給水排水管道工程施工及驗收規範》gb50268-97有關規定計算確定。
（2）本工程工作井擬採用鋼筋砼沉井，為加快施工進度，在有限工期內完成施工，接收井擬將採用預製的鋼筋砼管節沉井。頂管施工完成後，工作井的內部空間可利用修建檢查井，接收井的內部空間可直接利用作為檢查井井室。
本工程設定頂管工作井1座，接收井1座。
（3）工作井和接收井的平面尺寸
工作井和接收井的平面尺寸
4.2 結構型別和平面形狀
工作井和接收井採用鋼筋砼結構，施工方法採用沉井法，工作井和接收井的結構參見圖4.2-1。
4.3 沉井施工
4.3.1 施工準備
施工場地維護、管材進場、接電、安全標誌安裝等前期準備。
4.3.2 施工測量
在工程施工區域首先設定地面測量控制網，包括控制基線、軸線和水平基準點，做好軸線控制的測量和校核。
開工前建設單位組織有關單位向施工單位進行現場交樁。
施工設定的臨時水準點及軸線控制樁必須設定在穩固地段和便於觀測的位置，並採取保護措施。使用水準點的數量不少於3個，進行測量校核，防止標高和座標發生錯誤。
施工設定的臨時水準點，軸線樁及以上工作面施工的中心線定位樁、高程點，必須經過複核方可使用。
臨時水準點必須閉合，閉合後不得大於±√kmm(k為兩水準點間距，以km計)
4.3.3 施工方案選擇
本工程的沉井施工方案選擇如下：
（1）製作與下沉型式選擇
對於製作高度≥4m的沉井，採用分節製作沉井。
（2）採用開挖淺基坑製作沉井。
4.3.4 施工順序
沉井施工程式如下：
開挖淺基坑→磚刃腳磚墊座→支設井壁內模板→綁紮鋼筋、埋設穿牆鋼筋→支設井壁外模板→澆注第一節沉井→養護→拆除井筒模板→挖土下沉→製作第二節沉井→養護→挖土下沉→澆築座板墊層砼→綁紮鋼筋→澆築底板砼→養護→上部磚砌井壁施工。
4.3.5 沉井製作
（1）淺基坑開挖
先進行測量定位放線，定出沉井中心線和基坑輪廓線，刃腳外側面至基礎底邊距離為1.5～2.0m，人工開挖淺基坑深度1.
0m。坑壁四周砌磚牆擋土，井底四周設排水溝和集水井。刃腳磚座範圍經整平夯實後鋪砂墊層（20cm厚）素砼墊層（10cm），為製作沉井做準備。
（2）刃腳支設
沉井製作下部刃腳的支設採用磚墊座。
（3）井壁模板
採用組合式定性鋼模支設。
（4）鋼筋綁紮
鋼筋集中加工，分二期人工綁紮，受其綁紮高度為3m，砼澆築後再綁紮二期鋼筋到頂。綁紮前先搭好內外腳手平台，在砼墊層及內外腳手架之連桿處，準確測放出鋼筋骨架邊線，依據控制線綁紮鋼筋，在井壁分節製作處，鋼筋接頭應錯開，綁紮連線時不超過25%，焊接連線時不超過50%。
（5）砼澆築
沉井砼採用商品砼，拌製坍落度控制在8～10cm，第一次澆築由起重機將砼料斗至內腳手架平台，人工入模。砼入模應注意對稱布料並及時振搗，將上下層砼結合成一體，振搗器應插入下層砼5cm左右，要防止漏振、欠振及過振現象發生。第二次澆築與第一次澆築方式相同。
施工縫採用凹型槽法清理，澆築面應先灑水濕潤後澆築砼，澆築後砼應時常注意灑水養護，防止乾裂。
每節沉井應一次連續澆築完成，下節沉井的砼強度達到70%後才允許澆築上節沉井的砼。
當沉井為分節製作時，可在前一節下沉接近地面0.5m時，繼續加高井筒。
（6）沉井預製允許偏差
長、寬：±0.5%，且不大於100mm
對角線：±1%
井壁厚度：±15mm
4.3.6 沉井下沉
（1）沉井下沉準備
沉井下沉前，採用砂漿砌磚牆封堵井壁預留洞口中，並在臨土一側用水泥抹面。
事先在沉井的外部地面，井壁頂部及井壁四面設定縱橫十字中心控制線，水準基點。
（2）墊層砼鑿除
刃腳下墊層砼鑿除應分割槽、對稱、同步均勻進行，以減少不均勻沉降，鑿除方法採用風鎬，砼墊層鑿除後，刃腳下部應立即用砂填實。
（3）挖土下沉
沉井初沉是沉井下沉中最關鍵的工序，此時四壁無摩擦力，沉井全靠砂石承擔，下沉係數很大，沉井又未入土，重心高，四壁無土體約束導向，開始稍不均勻，就可能傾斜、移位製作且沉井下沉過程對周圍擾動大在井外壁四周需回填中砂，不斷下沉不斷回填。刃腳下砂堤與砂墊層要分層均勻開挖，每層厚度20cm，開挖要在刃腳下沿全面進行，砂堤及砂墊層一經挖除，沉井立刻下沉入土。挖出的砂和土立即用汽車運走，以免占用過多的場地影響交通，使用人工從刃腳挖起，下沉後再挖中間的順序，挖出土方，裝入2m3土鬥中，用5t汽車吊或搭設簡易吊土架垂直運輸，直接卸入運土汽車上外運棄土。
當沉井沉到一定深度後，遇到一定量的地下水，此時，工人在井內除土困難，則可採用井內排水措施，減少井內的水以便挖土施工，排水使用潛水幫浦。
（4）沉井下沉測量檢測要求
①在鑿除砼墊層前，須要在井頂及井壁上畫出沉井的縱、橫中線。中線井壁等分求得，並互相垂直，中線用於沉井垂直度和位移的監測，同時在周圍及路面作好沉降觀測點。
②在沉井四角，從刃腳踏麵算起，畫上相同的標尺，標尺用於監測下沉，每次監測需測量。
③鑿除砼墊層要加強垂直度、下沉量測量，發現傾斜立即報告糾正。
④沉井初沉時，每班至少作兩次全面監測（中線位移、垂直度、下沉量、地面沉陷量），每開挖一層土均應作下沉測量、垂直度測量。
⑤正常下沉時，視下沉速度每工作班測1～2次。接近設計標高時，每2h計量一次，由專人做好記錄。
⑥發生傾斜嚴重、快速下沉等異常現象時，在糾偏過程中要隨時監測。
⑦沉井沉至設計標高後，封底以前每24小時監測一次。
（5）沉井下沉容許偏差
沉井下沉完成後，標高、位移、傾斜度的允許偏差值如下：
①刃腳平均高：±100mm;
②刃腳底面高差：兩角距離l＞10m, l/100: l＜10m, 100mm;
③水平位移：100mm以內；
④垂直度：1/100以內；
⑤刃腳平面軸線100mm以內。
（6）沉井下沉過程中幾種問題的糾正
①傾斜處理
沉井下沉完畢，要求傾斜在1/100以內，為達到這一目的，沉井及時予以糾正，但糾偏過程中要加強監測。另一方面，挖土下沉要均勻進行，盡量避免傾斜發生，嚴格控制傾斜度在1/100以內。
②水平位移過大的處理
沉井下沉完畢，要求水平位移≤100mm，水平位移過大就要糾偏。要注意的是：沉井傾斜調整和位移糾偏，需在沉井終沉標高1.0m之前必須完成。
③沉井突沉的處理
沉井應該正常速度下沉，不要過快也不再過慢，要防止由於挖土過快或土質驟變，或下雨井內積水過多等使下沉失控，產生忽然過大的下沉，發生突沉不僅井壁受力不均容易開裂破壞，還可能會造成安全事故。預防措施是：首先了解土層情況做到心中有數，其次控制挖土速度，再有準備好備用水幫浦，及時排除井內積水。
一旦發生突沉，可立即在刃腳斜面回填土。
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