顶管施工专项方案.doc
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1、顶管基坑施工专项施工方案编制单位: 编制日期: 目 录第一章工程概况11.1 设计概况11.2 地质、水文情况11.3 周边环境情况1第二章主要施工技术方案32.1 SMW工法施工32.2 土方开挖及支撑施工92.3 顶管施工132.4 施工监测及管线保护16第三章 施工进度计划及保证措施21第四章 工程质量保证措施224.1工程质量保证体系224.2 现场管理措施224.3 质量控制及注意事项22第五章 安全、文明施工保证措施245.1安全生产保证措施245.2 文明施工保证措施25第六章 施工应急预案266.1 施工风险管理266.2 应急措施26第一章 工程概况1.1 设计概况本工程为,
2、顶管管径包括800、1000,共6座工作井,6座接收井。工作井及接收井围护均采用SMW工法施工,650三轴搅拌桩搭接200mm、水泥掺入量20,内插HM5003001118型钢,各井围护桩长各不相同。工作井底3m厚及接收井底2m厚范围内采用水泥搅拌桩加固土体。具体工作数量表如下:序号井号作用尺寸开挖深度桩长管径管道长度1BCWS-34接收井800100.5m2BCWS-35工作井R40006.14m14m800100.7m3BCWS-36工作井750034009.07m20m80096.4m4BCWS-37接收井450034008.98m20m80097.2m5BCWS-38工作井750034
3、008.78m20m800163.3m6BCWS-40接收井450034008.05m18m7BCWS-66100073.98BCWS-67接收井R30008.36m19m1000120m9BCWS-68工作井750034008.49m19m1000110m10BCWS-69工作井750034008.43m19m1000115m11BCWS-70接收井450034008.22m18m1000115m12BCWS-71工作井R40008.30m18m80074.2m13BCWS-72接收井450034007.93m18m14BCWS-7180050m15BCWS-71-1接收井450034008
4、.00m18m1.2 地质、水文情况地基土自上而下基本为:素填土,1灰黄色粉质粘土夹粉土,3-1灰色砂质粉土,3-2灰色砂质粉土夹粉质粘土,灰色淤泥质粘土。崇明岛上地下水位较高,按地面以下0.5m考虑。1.3 周边环境情况本工程基坑均位于建筑物旁边和现有道路旁,周围有建筑物及各类地下、地上管线,现有道路车流量较大,我们进场将后配合有关部门做好管线调查并办理好相关的手续。做好对建筑物的加固保护措施,在道路上的工作井和接收井要封闭施工,做好车辆过往通行便道,设好交通指示牌及警示灯。特别是BCWS-37井旁4m、BCWS-40井旁7m处分别有2层和3层楼房,由于SMW工法在插入H型钢时振动剧烈,对旁
5、边建筑物有较大影响,为此我方建议将BCWS-37井改变基坑围护工艺,BCWS-40井在有建筑物一侧采取加固措施,具体详见平面图。第二章 主要施工技术方案2.1 SMW工法施工2.1.1 SMW工法井工艺流程图施工流程应根据施工场地大小、周围环境等因素,施工时不得出现冷缝,搭接施工的相邻桩的施工间歇时间应不超过1012小时,合理设计施工流程,确保安全、优质完成本工程。定位放样样槽开挖搅拌机就位预搅下沉喷浆搅拌提升配置水泥浆重复搅拌下沉重复喷浆搅拌提升至孔口停机、移位履带吊挂振动锤就位挖机插焊管停机、移位为保证650三轴水泥搅拌桩的连续性和接头的施工质量,达到设计要求的防渗要求,主要依靠重复套钻来
6、保证,下图阴影部分为重复套钻。附图:650水泥搅拌围护桩施工顺序图2.1.2 工作原理利用深层搅拌机械,用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制粉碎拌和,插入槽钢和钢管后待固化形成不同形状的桩,墙体或块体等,用于基坑开挖侧向挡土防水支护结构和地基承重桩。其主要工作原理是依靠钢管承受挡土结构的弯矩和剪力,依靠水泥土搅拌桩止水以及增加墙体的复合刚度,从而使位移减少到尽可能的小。2.1.3 技术要求(1)650三轴深层搅拌桩:采用42.5新鲜普通硅酸盐水泥,水泥渗入比为20%,水灰比为1.6。(2)为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好钻具下沉及提升速度,钻机钻进搅拌速度一般在1m/min,提升搅拌速度一般
7、在1.01.5m/min。施工时应保证水泥土能够充分搅拌混合均匀。提升速度不宜过快,避免孔壁塌方等现象。桩施工时,不得冲水下沉。相邻两桩施工间隔不得超过12个小时。(3)H型钢必须在搅拌桩施工完毕后3小时内插入,要求桩位偏差不大于20mm,标高误差不大于100mm,垂直度偏差不大于1/200。(4)型钢须保持平直,若有焊接接头,接头处须确保焊接可靠。 (5)H型钢在地下结构完成后予以回收,故在成桩及浇筑围檩混凝土时应考虑相应回收措施。2.1.4 施工工艺2.1.4.1 测量放线(1)施工前,先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点,精确计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标),利用测量仪器精确放样
8、出围护中心线,并进行坐标数据复核,同时做好护桩。(2)根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位,并提请监理进行放线复核。2.1.4.2 开沟槽(1)根据放样的水泥土搅拌桩围护中心线,用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽,沟槽宽度根据围护结构宽度确定,槽宽约1.0m,深度约0.6m1.0m。(如下图)(2)场地遇有地下障碍物时,利用镐头机将地下障碍物破除干净,如破除后产生过大的空洞,则需回填压实,重新开挖沟槽,确保施工顺利进行。暗浜区埋深较深,应对浜土的有机物含进行调查,若影响成桩质量则应清除及换土。2.1.4.3 定位型钢放置在平行沟槽方向放置两根定位型钢,规格为300300,长约812m
9、,定位型钢必须放置固定好,必要时用点焊进行相互连接固定; H型钢定位采用型钢定位卡。2.1.4.4 孔位放样及桩机就位(1)在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线,按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。(2)根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位,就位误差不大于2cm。(3)开钻前应用水平尺将平台调平,并调直机架,确保机架垂直度不小于1/250。(4)由当班班长统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正,桩机应平稳、平正。(5)挖沟槽前划定650三轴机动力头中心线到机前定位线的距离,并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记(可用
10、短钢筋打入土中定位)。2.1.4.5 喷浆、搅拌成桩(1)施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。在施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制,确保泵送压力。(2)根据钻头下沉和提升二种不同的速度,注入土体搅拌均匀的水泥浆液,确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌,水泥与被加固土体充分拌和,以确保搅拌桩的加固质量。(3)水泥浆液制备系统每一个时间段,电脑计量水和水泥的量。自动拌浆系统配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。(4)在施工中根据地层条件,严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度,确保搅拌时间,根据设计图纸的搅拌桩深度,钻机在钻孔下沉和提升过程中,钻头下沉速度为1m/min,提升速度
11、为1.01.5m/min,每根桩均应匀速下钻、匀速提升。(5)经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比与电脑数据相比较,使理论数据与实测数据相吻合,确保桩体的成桩质量。(6)三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度。2.1.4.6 型钢选材与焊接H型钢选用H5003001118型钢,在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔,孔径约10cm。(如图示)若所需H型钢长度不够,需进行拼焊,焊缝应均为坡口满焊,焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。2.1.4.7 涂刷减摩剂根据设计要求,本支护结构的H型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。H型钢在使用
12、前必须涂刷减摩剂,以利拔出;要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。(1)清除H型钢表面的污垢及铁锈。(2)减摩剂必须用电热棒加热至完全融化,用搅棒搅时感觉厚薄均匀,才能涂敷于H型钢上,否则涂层不均匀,易剥落。(3)如遇雨雪天,型钢表面潮湿,应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂,不可以在潮湿表面上直接涂刷,以防止涂层剥落。(4)如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂,必须在以后涂刷施工前抹去表面灰尘。(5)H型钢表面涂上涂层后,一旦发现涂层开裂、剥落,必须将其铲除, 重新涂刷减摩剂。(6)基坑开挖后,设置支撑钢牛腿时,必须清除H型钢外露部分的涂层,方能电焊。地下结构完成后撤除支撑,必须清除钢牛腿和牛腿周围的混
13、凝土,并磨平型钢表面,然后重新均匀涂刷上减摩剂,否则型钢将无法拔出。2.1.4.8 型钢的插入与固定(1)待水泥土搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊放H型钢。装好吊具和固定钩,采用50吨履带吊机起吊H型钢,型钢必须保持垂直状态。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕3小时内。(2)用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上,待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后,将吊筋与沟槽定位型钢撤除。定位卡必须牢固、水平,然后将H型钢底部中心对正桩位中心沿定位卡慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内,用线锤控制垂直度。(3)当H型钢插入到设计标高时,用8吊筋将H型钢固定。溢出的水泥土进行处理,控制到一定标高,以便进行下道工序
14、施工。(4)待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后,将吊筋与槽沟定位型钢撤除。(5)若H型钢插放达不到设计标高时,则采用提升H型钢,重复下插使其插到设计标高,下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。附:型钢插入固定示意图2.1.4.9 施工记录施工过程中,由工长负责填写施工记录,施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉(提升)搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水灰比。施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监督施工,施工记录报项目监理审批。2.1.4.10 拔除H型钢(1)在围护结构完成使用功能后,由总包方或监理方书面通知进场拔除。(2)总包方应保证围护外侧满足履带吊
15、6m回转半径的施工作业面。型钢两面用钢板贴焊加强,顶升夹具将H型钢夹紧后,用千斤顶反复顶升夹具,直至吊车配合将H型钢拔除。(3)H型钢露出地面部分,不能有串连现象,否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除,并用磨光机磨平。(4)桩头两面应有钢板贴焊,增加强度,检查桩头100圆孔是否符合要求,若孔径不足必须改成100;如孔径超过则应该割除桩头并重新开孔,每根桩头必须待两面贴焊钢板后才能进行拔除施工。(5)型钢拔除的同时,搅拌桩空隙内及时跟踪灌浆封孔。2.2 土方开挖及支撑施工2.2.1 机械配备1m3加长臂挖机壹台,普通1m3挖机壹台,15吨自卸汽车6辆。2.2.2基坑挖土安排施工步骤:当完成水泥搅拌
16、桩止水帷幕和插入H型钢支护,坑底采用水泥搅拌桩加固,并满足规定的龄期,强度要求等条件后方可开挖,开挖前先采用井点降水将地下水降至开挖面标高0.8m以下,第一次开挖至顶部混凝土围檩底标高(地面以下1.1米范围内),浇筑混凝土围檩;第二次开挖待围檩强度达到70%后继续开挖,开挖至第一道钢围檩支撑时,进行支护;第三次开挖至第二道钢围檩时,进行支护;最后开挖至坑底标高。(1)土方开挖过程中需遵循“随挖随撑,见底覆砼”的原则,每次挖土必须保证该段地下水位在挖土工作面以下0.8米,每层土方均开挖至支撑标高,然后用人工开槽,按设计要求安装支撑,方可继续挖土。(2)由于基坑深度较大,根据施工条件,及时换用长臂
17、挖机吊运挖土。(3)在挖土过程中应根据支撑轴力监测数据,对支撑经常检查与复测,以控制地下围护结构的侧向位移,减少地表沉降。(4)基坑土方量不大,原则上土方立即外运。当土方外运发生困难时,为保证开挖工作面的顺利,可以将少量土方堆放在围护场地内,弃土应尽量远离基坑,并尽快运走。开挖近基底时,留20cm厚土层用人工修平,以免扰动基底加固层,基坑并按设计要求4h 内浇筑砼垫层,48h内浇筑钢砼底板。浇筑前用水准仪定出标高线,以控制基底标高和平整度。2.2.3 H型钢支撑制作由于本基坑较深,按顶围檩下每2.5米设一道的原则来布置,围檩支撑均采用4003001016的H型钢来制作,围檩托底采用20槽钢焊接
18、在树根桩钢筋上,围檩与井壁的空隙采用高标号水泥土填充。围檩和支撑制作焊接接头时,应作45度斜剖接头。开挖施工接近井壁时,须用人工清土,防止挖机破坏围护桩。围檩支撑的焊接应采取双面满焊。2.2.4 沟槽挖土(1)挖土形式采用“沟端退式”,主挖机挖出土方后临时堆积在坑边57m距离,辅助挖机及时调拨分类,堆积在预定位置或直接装车运走。严禁坑边堆土。(2)挖土按照23m间距设置高程控制竹签控制挖土深度,基坑挖到距离设计标高2030cm后停止机械挖土,余下部分在垫层施工前由人工清理,基坑完成后要在坑底及时设置排水明沟2030cm与集水坑353550cm。(3)挖土过程中安排专人及时用长杆清理板桩面粘附土
19、,便于支撑横檩设置和防止后期散落。(4)施工技术措施土方开挖与钢支撑安装密切相关,必须遵循分层分块、先撑后挖、均匀对称、严禁超挖、快速施工、加强监测的原则,如支撑缺少安装条件,挖土施工应相应顺延,不得盲目抢进度,与支撑安装脱节。上道工序完成以后,立即抓紧进行下道工序的施工,尽量减少基坑的暴露时间,坑底最后20cm土采用人工扦土,用水准仪控制基底标高。挖土时严格控制标高,防止超挖或扰动基底面。局部超挖处要用砾石砂填实,不许用淤泥回填。挖土机械作业时,不得碰撞、碾压已施工完毕的钢支撑。2.2.5 土方开挖示意图(1)开挖平面示意图(2)开挖里面示意图2.2.6 基坑槽明排水(1)基坑顶部混凝土压顶
20、做出泛水坡度,将雨水汇集至排水沟,并经沉淀后排入市政雨水管道。为确保基坑边坡稳定,排水沟内不能积水,同时在混凝土压顶出现裂缝的情况下及时密实,防止雨水渗透进入围护墙体。(2)沟槽边设畅通的排水明沟,阻止地面水流入坑内,每层土坡台阶和坑底,在挖土同时挖好排水沟、集水坑,用泥浆泵强排水,雨后2小时内应排清坑内明水。(3)在各层基坑开挖时,必须在基坑内设简易排水沟及集水井,用泥浆泵抽水。集水井在浇筑垫层时局部挖深,井深1米左右,排水沟与集水井相联成网,使开挖面地下水位降至开挖面以下,保持基坑干燥,集水坑边界距离基坑边,不得小于1/4的基坑宽度。(4)基坑排水应设置专人进行管理,并配备专业的机修工人,
21、在水泵或电路出现故障后,应及时进行抢修,保证排水系统正常运行。2.2.7窨井砌筑本工程直线窨井参照排水管道通用图(92年第一册),排水管道通用图(1983年版)的具体图纸进行施工。(1)窨井砌筑前:首先清除基础表面的杂物,并保持其无泥、无水,根据设计窨井位置和规定尺寸做好复核和放样工作。(2)砌筑时,应先将砌筑用砖洒水浸润、在基础面上铺筑砂浆后方可砌砖墙,做到墙面平直,边角整齐,宽度一致,并经常对四面墙体的平整和垂直和砂浆厚度进行检查。(3)砖墙砌筑至一定高度,应采用12水泥砂浆进行墙体抹面。粉刷前对砖墙面洒水湿润,先刮糙打底后抹光,抹面先内后外,并做好湿水养护。(4)沟管上半圈墙体,应砌砖拱
22、圈,管径800mm的管道,拱圈高度为250mm,管径600mm的管道,拱圈高度为125mm。砖拱圈砌筑应由二侧向顶部合拢,并保证砖位正确洁净,砂浆厚度均匀,并填嵌密实。(5)窨井砌到要求的高度后,即可安放预制钢筋砼盖座及铸铁盖座,其操作规程和质量要求均应符合相应的规范规定。2.2.8 回填(1)基坑回填A、窨井砌筑完成并达到强度后,对基坑采用中粗砂回填至管顶以上50cm,其余用素土回填至道路结构层。回填时均匀下砂分层回填、洒水振实,以保证密实。分层厚度不宜超过25cm,回填后的中粗砂干容重必须达到16KN/m3。B、当中粗砂回填至钢支撑时,应先拆除钢支撑,拆除四角同时进行,确保快速拆除快速回填
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