化龍鎮汙水管網工程——金利大道及規劃路進廠汙水管道工程頂管
與沉井施工專項方案
題目：頂管與沉井施工專項方案
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目錄1．編制依據
2．工程概況
3．工程地質和水文地質
4．頂管施工裝置
5．頂管施工
6．沉井施工
7．頂管的計算公式
八．導軌，頂管後背安裝
九．頂進裝置的安裝
十．下管就位與管前挖土
11．頂進方法與施工工藝
12．壓漿處理
十三．工程特點難點及對應措施
頂管與沉井的施工方案
一．編制依據
㈠、《城市排水工程規劃規範》（gb50318-2000）
㈡、《給水排水管道工程施工及驗收規範》（gb50268-97）
㈢、《給水排水結構物施工及驗收規範》（gbj141-90）
㈣、《給水排水構築物施工及驗收規範》（gbj141-100）
㈤、《市政排水管渠工程質量檢驗評定標準》（gbj-100）
㈥、《混凝土和鋼筋混凝土排水管》（gb/t11836-1101010）
㈦、《混凝土排水管道工程閉水檢驗標準》(ccs19-90)
二．工程概況
工程名稱：化龍鎮汙水管網工程——金利大道及規劃路進廠汙水管道工程
建設地點：廣州市番禺區化龍鎮金利大道及規劃路
建設規模：管道全長4532m。
工程範圍：完成本專案本工程明挖施工、頂管施工、管道基礎處理、汙水管道安裝敷設、新建工作井、接受井、檢查井、溝槽回填、施工便道、路面恢復等施工圖紙和工程量清單及招標過程中所發出的相關檔案所包含的全部內容；
工期要求：施工總工期180日曆天；
本工程是番禺區化龍鎮汙水管網工程的重要組成部分,化龍鎮汙水經過石化公路和石化大道等收集經1、2號幫浦站提公升後自流至金利大道路口匯合，沿金利大道及規劃路進入化龍鎮汙水處理廠。工程起點為1、2號幫浦站至金利大道汙水管線終點，終點為化龍汙水處理廠配水井。
三．工程地質和水文地質
1.工程地質
根據鑽探揭露，線路分布的地層主要有第四系土層依次為人工填土層（q4m1）、海陸交互相沉積層（q4mc）、沖積層（q4a1）、殘積層（qe1）。下伏基岩為燕山期花崗岩（γ53）。其野外特徵按自上而下順序描述如下：
（1）、人工填土層（q4m1）
（2）、海陸交互相沉積層（q4mc）
（3）、沖積層（q4a1）
（4）、殘積土層（q4e1）
（5）、燕山期花崗岩（γ53）
地下水主要為第四系砂層孔隙潛水。第四系孔隙潛水：主要埋藏於沖積砂層中，地下水位埋深一般0.
6-2.0m，標高為0.32～1.
46m。由於本路段砂層連續分布，且厚度較大，透水性好，故水量豐富。由地表降雨及上游地下水逕流補給。
本場區的地下水對砼結構無腐蝕性，對砼中的鋼筋具有中等腐蝕性。
2.圓形工作井接收井
本頂管工程根據設計圖紙，設 16座工作井和17座接收井，大部分工作井淨空尺寸為6.5m，乙個工作井向兩個方向兩次頂進；接收井淨空為4.0 m。
工作井和接收井採用機械挖土的沉井方法進行施工，最後施工墊層、集水井、底板、後靠背。 施工工藝選擇：經調查分析研究及結合本公司在裝置和施工及相關的技術能力，該排水管鋪設擬採用密封泥水平衡式頂管工藝進行非開挖施工。
3.水文地質
地下水主要為第四系砂層孔隙潛水。第四系孔隙潛水：主要埋藏於沖積砂層中，地下水位埋深一般0.
6-2.0m，標高為0.32～1.
46m。由於本路段砂層連續分布，且厚度較大，透水性好，故水量豐富。由地表降雨及上游地下水逕流補給。
本場區的地下水對砼結構無腐蝕性，對砼中的鋼筋具有中等腐蝕性。
四．頂管施工主要裝置
根據本工程的實際情況，頂管段採用裝置泥水平衡式工具頭2個、中繼環若干個，2臺渣漿幫浦、2臺螺桿式泥漿幫浦、輸泥輸漿管路2套，16t吊機2輛、簡易龍門吊2套，後座幫浦站2套、整體式頂進構架2套、泥水處理系統2套、水準儀2臺、全站儀1臺，另外還有通用裝置電焊機、水幫浦、泥漿桶、泥漿池、泥漿車等。
5．頂管施工
（一）頂管方法的選擇，應根據管道所處土層性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建築物、構築物和各種設施等因素，經技術經濟比較後確定，並應符合下列規定：
1在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時，宜採用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法
2在頂進長度較短、管徑小的金屬管時，宜採用一次頂進的擠密土層頂管法；
3在粘性土或砂性土層，且無地下水影響時，宜採用手掘式或機械挖掘式頂管法；
4當土質為砂礫土時，可採用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施；
5在軟土層且無障礙物的條件下，管頂以上土層較厚時，宜採用擠壓式或網格式頂
6管法；
7在粘性土層中必須控制地面隆陷時，宜採用土壓平衡頂管法
（二）頂管工作坑開挖
主要頂管工程量見下表。
6．沉井施工
1.沉井施工程式
基坑測量放樣→基坑開挖→刃腳墊層施工→立井筒內模和支架、鋼筋綁紮→立外模和支架→澆搗砼、養護及拆模→封砌預留孔→井點安裝及降水→鑿際墊層、挖土下沉→沉降現察→鋪設碎石及砼墊層→綁紮底板鋼筋、澆搗底板砼、砼養護→素土回填。
2.基坑測量放樣
根據沉井設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況，沉井基坑開挖深度取2 公尺，沉井刃腳外側面至基坑邊的工作距離取2公尺，基坑邊坡採用1:1。整平場地後，根據沉井的中心座標定出沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線。
施工放樣結束後，須經監理工程師複核準確無誤後方可開工。 工作井設在某南路北側w130處，接收井設在某中路北側w129處，靠近慈雲橋，與某河倒虹管連線。
3.基坑開挖
經監理工程師認可的基坑開挖邊線確定後，即可進行挖土工序的施工。挖土採用1m3的單鬥挖掘機，並與人工配合操作。基坑底面的浮泥應清除乾淨並保持平整和乾燥，在底部四周設定排水溝與集水井相通，集水井內匯集的雨水及地下水及時用水幫浦抽除，防止積水影響刃腳墊層的施工。
2.沉井製作
沉井製作：在素砼墊層帶上鋪設隔離層油氈，然後架立內模板，沉井內鋪設滿堂紅腳手架。內模板校正後，綁紮鋼筋再立外模板外腳手架。
沉井內外模板封閉後拉螺絲杆，拉緊，清理乾淨。複核驗收立模拉筋。混凝土分層澆築，每層厚度為50cm，並用振搗棒振搗密實。
最後在達到預定強度後，拆模。並在外壁上塗上瀝青油，減少土體摩擦阻力以利於沉井下沉。
3.沉井下沉
沉井下沉：當第一節混凝土達到設計強度的100%，第二節達到設計強度的70%，方可下沉。工作井沉井下沉應根據地下水情況，酌情採用排水下沉挖土法或不排水下沉挖土法
7．頂管的計算公式
1.頂管的計算方式
--垂直土壓力（)
——土層的重度（）
——冒落拱的跨度（m）
-----土層的內摩擦角（）
2.克服頂管管壁與土的摩阻力及前刃腳切上時的阻力
---管頂以上的荷載
---全部管道自重
e----頂管兩側的土壓力
k——係數，一般採用1.2
八．導軌，頂管後背安裝
1.導軌安裝
導軌安裝：在坑底安裝15 15cm枕木，安裝要牢固可靠，以保證在管子的頂進過程中不產生位移。枕木安裝高程嚴格控制在低於管外底2cm。
枕木長度比導軌外緣伸出30cm。導軌高100mm。導軌高程用頂管坑內的水準點測設。
鋼製道軌與木枕用道釘固定，兩側用方木與槽壁撐緊固定。
2.頂管後背安裝
3.用4公尺長15cm 乘以 15cm方木橫向碼放，高度為2公尺。方木前埋設立鐵三根，間距1公尺，高度低於2公尺。橫鐵與頂鎬高度相同。
九．頂進裝置的安裝
1.工作平台
工作平台：採用4根長12公尺，工字鋼50i為主梁，上鋪15cm 15cm方木，尺寸大小由工作坑坑頂尺寸決定。所有方木鋪平擠嚴後用扒釘全部扒牢，然後安裝平台。
2.提公升架與棚架
頂管工程下管，出土的工作支架採用定形頂管支架，在四腳外側焊防滑擋託，橫向拉桿要齊全，安裝要平且保證拉桿能充分拉緊，以保證架子的穩定。工作坑地面處三面用架子管焊出圍欄。四腳架採用d=195型號。
先在地面上組裝好四根腿柱及頂部穿槓，掛好定滑輪及絲繩，再用吊車吊起人工定位焊住。提公升裝置採用捲揚機.
3.頂鎬設定
頂鎬設定：考慮到頂管頂進採用人工在管前開挖，管頂超挖應控制在1.5cm。
管底部135°範圍內不得超挖。因此，計算最大頂力時只考慮管道自重及土的側面土壓力和管道與土的摩擦力即可。根據頂力計算頂鎬數量。
；最大頂力21112(2)(45/2)/pfdhhdtgdl
p ——計算的總頂力（kn）；
f ——頂進時管道表面與周圍土層間的摩擦係數；
r ——管道所在土層的重力密度（kn/m3） ；
d1——管道外徑（m）；
h ——管道頂部以上覆土層厚度（m）；
——管道所在土層的內摩擦角；
l ——管道的計算頂進長度（m）；
——管道單位長度的自重（kn/m） 。
f 的取值可按下表取用：
各頂管處頂鎬數量由實際土層類別分別計算。如有兩台頂鎬須並連到油幫浦上，頂鎬應使用穩定裝置固定，與管道中心垂線對稱，頂力在200t以上時採用護口鐵保護管口。
十．下管就位與管前挖土
下管前檢查管子有無破損及裂紋，起重裝置檢查，試吊確認安全可靠方能下管。第一節管子下到導軌上，測量管子中心線及前後端管底高程，安裝合格後方能頂進。
首節管下到導軌上應測量其高程，中心是否符合要求。確認合格後方可頂進。管前挖土以30cm為宜，最多不宜超過50cm每頂進30cm要測量中心、高程一次。
及時細緻操作，防止出現偏差。正常頂進每頂進50cm對首節管前後兩端用經緯儀、水準儀測量一次。
頂進時應晝夜三班不間斷施工，防止因中途停滯導致摩擦力增加，造成頂進困難。當遇下列情況時應停止頂進，迅速採取處理措施處理，方可繼續頂進： 1.
頂管前方發生塌方或遇障礙物。 2. 後背傾斜或嚴重變形。
3. 頂鐵發生嚴重扭曲變形。 4.
管位偏差過大，且校正無效。 5. 頂力較預計增大，超過管口的許可承受能力。
每下一節管材，都必須檢查配套橡膠密封圈是否存在及完整，如損壞須更換密封圈，以防漏水。
十一．頂進方法與施工工藝
施工工藝選擇：經調查分析研究及結合本公司在裝置和施工及相關的技術能力，該排水管鋪設擬採用密封泥水平衡式頂管工藝進行非開挖施工。
頂進時應晝夜三班不間斷施工，防止因中途停滯導致摩擦力增加，造成頂進困難。當遇下列情況時應停止頂進，迅速採取處理措施處理，方可繼續頂進： 1.
頂管前方發生塌方或遇障礙物。 2. 後背傾斜或嚴重變形。
3. 頂鐵發生嚴重扭曲變形。 4.
管位偏差過大，且校正無效。 5. 頂力較預計增大，超過管口的許可承受能力。
每下一節管材，都必須檢查配套橡膠密封圈是否存在及完整，如損壞須更換密封圈，以防漏水。
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