鄭州沉井頂管施工組織設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 將振動棒重新插入才能填滿空洞。在振動過程中，宜將振動棒略為抽動，以使上下振搗均勻。（3）砼分層澆筑，在振搗上一層時，應插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫，同時振搗上層時，要在下層混凝土初凝之前進行。（4）振動時必須掌握好每一點的振動時間，根據砼的坍落度進行。8～12cm時，振動時間為30～60s；13～17cm時，振搗時間稍長。具體操作人員可由以下現象來判斷：砼不再顯著下沉，不再出現氣泡，表面泛出灰漿為準。（5）振動器插點要均勻排列，不得出現偏振情況。（6）振動器使用時，（15cm），并不宜緊靠模板振動，且應盡量避免碰撞鋼筋、預埋件（管、盒）。澆砼時，應經常觀察模板、支架、鋼筋、預埋件和預留孔、洞的情況。當發現有變形、移位時，應立即停止澆筑，并應在已澆筑混凝土初凝前修整完好。砼澆筑宜連續進行。如必須間斷，間歇時間應在前層混凝土凝結之前，將次層混凝土澆注完畢，否則應按設計要求留置施工縫。 澆筑鋼筋密集處或預留孔、洞、預埋件及止水帶等周邊混凝土時，應輔以人工插搗。盡可能避免澆筑或振搗在此停歇，不得有空鼓和滲漏。 沉井制作高度應有足夠的穩定性，并有適當的重量使之順利下沉。沉井第一節混凝土澆筑高度，選定在刃腳踏面上沿。在第一節混凝土達到設計強度的70%后，方可澆筑剩余部分。沉井分節制作時，施工縫嚴格按照設計要求留置。在待刃腳砼強度達到設計強度的70%后，將第一次澆筑時留置的施工縫加以處理，將接高處的砼表面鑿毛，去掉松動的石子，并沖洗干凈，～㎝的與井壁混凝土同標號的去石混凝土,再開始澆筑新混凝土。在砼澆注前應對模板、鋼筋、預埋件及預留孔的位置和尺寸等進行仔細檢查和核對，確保準確無誤，經監理驗收合格后即可澆注砼。每次澆注砼均需一次完成，中途不得停頓。沉井選用符合要求的商品砼制作，整個沉井的澆注、搗固、養護均按規范施工，確保沉井內實外光，質量優良。 （三）、沉井下沉下沉準備沉井下沉前，在沉井外壁涂刷冷底子油，并畫出標尺及軸線控制點，以便在沉井下沉時進行測量，控制井體傾斜、偏移。沉井刃腳砼強度達到100%，其余部分達到70%，即可下沉。 沉井下沉前，要先拆除刃腳磚內模和墊層混凝土，拆除時要四周均勻對稱進行，防止沉井因各個方向基礎承載力不同而產生偏斜。拆除下來的混凝土和磚塊要及時清理，不可留在井內和周圍，以免對沉井下沉和后續頂管工作產生不良影響。在沉井下沉開始的5m以內，要特別注意保持平面位置與垂直度的準確，為沉井順利下沉到位創造條件。沉井驗算：以W26井為例進行驗算，工作井采取分節制作、兩次下沉的施工方法，根據設計圖紙，工作井的內徑為8 m，井壁厚度D=。（1）沉井自重：經計算沉井下沉前施工的砼量 V= 265m鋼筋混凝土容重取 t / m則：G=190=742 t（2）沉井下沉驗算：①第一次下沉驗算：a. 沉井自重 G =742 tb. 摩擦阻力計算：在下沉驗算中，取單位面積的摩擦阻力 181。 =2t / m.由于在地面以下5米土壓力為三角形分布則 f1 = 1/2*181。A1其中 A1—— m則 f1 =由于在地面5米以下土壓力為矩形分布則 f2 = 181。A2其中 A2—— m則 f2 =則f= f1 + f2= tc. 刃腳反力計算： R= [ f]S [ f] —— 地基允許承載力，根據地質資料，第一次下沉到位時地基允許承載力為110KpaS —— 刃腳底面積： S = 則 R =338td. 沉井所受浮力 F= V181。V —— 沉井排開水的體積，V = 265m181?！?水的容重取 181。= 1 t / m則 F= 265te. 下沉驗算：當沉井處于下沉階段，井內土體挖至刃腳以下，此時R=0， 由于下沉采用排水下沉,故F=0則下沉系數K=（G － F）/ f經計算得 K=＞ 能夠滿足下沉要求。當第一次沉井到位時，由于停止挖土，刃腳底面土體呈穩定狀態，此時 R=338t,則穩定系數K= G /（ f＋R＋F）=＞1不能滿足第一次下沉階段的穩定要求，需要采取措施方可保持沉井第一次到位時的穩定。根據計算，第一次下沉到位是需要增加阻力93t，即需要增加摩擦力93t?？紤]到只有增加內壁的摩擦力才可增加下沉阻力，根據計算得知，在第一次下沉距離到位2m時即停止挖土讓沉井自沉到位或者在沉井快到位時在井內回填土體至到位時刃腳以上2m。第二次下沉前沉井穩定性驗算：經計算沉井第二次下沉前的沉井重量G1=997t當第一次沉井到位后，此時的摩擦阻力向上，由于停止挖土，刃腳底面土體呈穩定狀態，此時 R=338t,則穩定系數K1= G1 /（ f＋R＋F）=＞1不滿足穩定要求，需采取穩定措施穩定沉井。 ，則根據公式K安全=（ f＋R＋F反增）/G1＝F反增=此時可以考慮由于在沉井接高過程中，沉井整體會出現一定的下沉，當刃腳全部沒入土體中時，R反達到最大值此時R反1=338t 沉井所受的摩阻力由于沉井停止下沉，外圍土體的不斷擠壓。 則根據公式K安全=（ f＋R＋F反增）/G1＝F反增=采取向井內回填土或者在井外灑水使土體沉積增加摩阻力的辦法使沉井穩定。 ②第二次下沉驗算：a. 沉井自重 G =997 tb. 摩擦阻力計算：在下沉驗算中，取單位面積的摩擦阻力 181。 =2t / m.由于在地面以下5米土壓力為三角形分布則 f1 = 1/2*181。A1其中 A1—— 則 f1 =由于在地面5米以下土壓力為矩形分布則 f2 = 181。A2其中 A2——地面5米以下井外壁面積為237 m則 f2 =474t則f= f1 + f2=628tc. 刃腳反力計算： R= [ f]S [ f] —— 地基允許承載力，根據地質資料，第二次下沉到位時地基允許承載力為110KpaS —— 刃腳底面積： S = 則 R =338td. 沉井所受浮力 F= V181。V —— 沉井排開水的體積，V =356m181?！?水的容重取 181。= 1 t / m則 F= 356te. 下沉驗算：當沉井處于下沉階段，井內土體挖至刃腳以下，此時R=0， F=0 ，則下沉系數K=（G － F）/ f經計算得 K= ＞ 滿足下沉要求。當沉井到位時，由于停止挖土，刃腳底面土體呈穩定狀態，此時 R=338t則穩定系數K= G /（ f＋R＋F）=1滿足終沉階段的穩定要求。(3)沉井抗浮驗算：當沉井素砼封底完成，井內水抽空時，此時浮力向上，摩擦力向下則 K = （ G＋G1+ f ）/ F 其中： G1封底素混凝土重量，經計算得G1=277t ；單位面積的抗浮摩擦阻力可按下沉時井壁的摩擦力之半計算。摩擦阻力f=314 T 浮力 F= **+= 918tG1=277t經計算得： K=＞，可以滿足抗浮要求。（4）沉井下沉根據設計要求采用排水下沉的方法。 沉井下沉時， 可采用管井井點降低地下水位，用抓斗取土。井內取土必須先挖鍋底，后掏刃腳，取土必須均勻對稱，使井均勻下沉，在下沉過程中要及時測量觀察，若發現偏移，應立即采取糾偏措施，進行糾正，井內取土不得堆放在基坑周圍。（5）、沉井下沉至一定深度時，若出現下沉困難，可采取以下方法：i、在井體上加載ii、挖除井壁外側上部土層，減少側壓力及摩阻力iii、在井外壁邊沉邊填砂助沉iv、在井外壁壓入潤滑泥漿或采用空氣幕助沉當沉井下沉到接近設計標高1M時，應適當減慢下沉速度，鍋底開挖深度應減小，刃腳下掏土應謹慎，防止突沉和超沉。，要停止挖土，使井自沉。最后挖土后要加強觀測，在8h內累計下沉量不大于100mm或沉降速率在規范允許范圍內時，即可進行沉井封底施工。（6）、觸變泥漿（或空氣幕）管路布置 在沉井下沉中，在井外壁布置注漿管，在下沉時注入觸變泥漿，減小下沉阻力；或采用高壓空氣在井外壁形成空氣幕，減小井外壁與土層的摩阻力，以確保沉井下沉施工能順利進行。管路布置的基本形式如下圖： D50環行管，沿井布置一圈 井內壁 總管，D80軟管 空氣壓縮機 或注漿泵 混凝土 D40鋼管，管卡固定于井外壁上，兩側開孔，開孔方向與井壁相切。頂部與環型管相接處設閥門。 注漿潤滑（高壓氣管）管路布置示意圖使用觸變泥漿助沉時，儲漿池放置在沉井基坑上方，以使泥漿隨沉井下沉而自流補入觸變泥漿套中。下沉中要及時將泥漿補入泥漿套，防止孔道堵塞。沉井封底完成后，利用原有管路壓注水泥漿液置換井壁外圍觸變泥漿，使井處于穩定狀態。（7）、沉井下沉中的測量控制與糾偏措施沉井位置、標高的控制，是在沉井外部地面及井壁頂部四面設置縱橫十字中心控制線、水準基點，以控制位置和標高。在井筒外四邊標出垂直軸線，各吊線錘一個對準下部標板來控制沉井垂直度，并定時用經緯儀進行垂直偏差觀測。挖土時，隨時觀測垂直度，當線墜離墨線達50mm或四面標高不一致時，即應糾正。下沉高度系用水準儀來觀測井外壁紅油漆畫出的刻度線；沉井下沉中應加強位置、垂直度和沉降值的觀測，每班至少兩次，接近設計標高時應加強觀測，每2h一次，以防超沉。如發現沉井發生傾斜、位移和扭轉，應及時通知值班工程師，指揮操作人員糾正，使偏差控制在允許范圍之內。 （8）、沉井封底及底板施工 a、在沉井到位后，立即鋪設碎石墊層，澆注墊層砼，待墊層砼強度滿足規范要求后，即可進行鋼筋砼底板的施工。 b、鋼筋砼底板施工鋼筋砼底板施工前應對封底混凝土上部的浮灰及底板槽口清洗干凈,然后按設計要求進行鋼筋綁扎施工,將底板預留插筋整形、扳直、燒焊、綁扎等等。在施工時要對泄水孔周圍按規范要求進行孔口加固，并接長泄水孔，使之露出底板面。泄水孔待底板強度達到100%時，才可封堵。 待底板鋼筋工程經驗收合格后即澆搗砼。底板采用商品砼，澆搗方法同沉井制作澆搗。鋼筋砼底板施工要符合GB5020492規范要求。 （9）、沉井內結構施工在頂管施工結束、設備拆除后，即可進行井內結構的施工。井內結構施工時根據圖紙的設計要求，按照相關規范綁扎鋼筋、支設模板及澆筑結構砼。 （10）、沉井基坑土方回填沉井封底完成后，立即進行井周圍土方的回填；沉井頂板及人孔完成后，應及時回填井頂土方?；靥钔练綍r要對稱、均勻，分層夯實。場地回填前，先清除基底上草皮、樹根、坑穴中積水、淤泥和雜物，并應采取措施防止地表水流入填方區，浸泡地基，造成地基沉降?；靥畹耐练剑瑧獙ζ渥罴押考白畲蟾扇葜剡M行試驗測定，不合標準時應予以調整。（11）、附屬設施的預埋與安裝沉井下沉之前按照設計要求作好洞口封門，以防止下沉過程中洞口坍塌。 （15）、沉井施工中的檢測與實驗在沉井制作中，進行每道工序都必須經過檢測并上報監理同意后方可進入下道工序施工。根據工程的控制點，首先對工作井位、接收井位及頂管軸線進行精測定位并預埋控制樁。然后進行基坑開挖、墊層施工。在進行刃腳立模前利用井位控制樁復核基坑尺寸并在井內預埋控制樁，然后才能開始模板支立；由于沉井施工為分次制作二次下沉，因此對于刃腳模板的支立，必須保證結構尺寸準確，井位中心的偏離不超過規范允許的范圍。每道工序施工結束須由工地質量員按照設計圖紙進行檢測，填報質量評定表，經監理工程師驗收合格后方可開始下道工序施工；對于隱蔽工程，須填報隱蔽工程檢驗單。四、頂管施工（一）主要施工技術方案選擇本工程頂管穿越地質主要為粉土夾粉質粘土，綜合考慮地質條件及施工條件，擬采用泥水平衡掘進機進行頂進施工，該種機具有以下優點：泥水平衡掘進機用于在有地下水和對地層變形要求高的工程中，能較好的控制地面下沉，通過調整掘進速度能保證掘進時不擾動周圍地層，利用掘進面與工作倉及已成管道密封隔離的掘進機，工作時在頂進推力的作用下，掘進倉在排出泥漿的同時始終為充滿飽和的泥水和高壓空氣，使之與周圍土體動態平衡，將地層變形控制在極小的范圍內。根據土層的不同，全斷面大刀盤掘進機適用于較堅硬的地層掘進。在頂進施工過程中利用管周壓注膨潤土泥漿，降低頂進摩阻力并可保證掘進面土體平衡穩定，對管周土體擾動小，能夠滿足本工程的頂進施工。（二）管道頂進參數驗算（以W20~W21段為例）掘進機迎面阻力機械式頂管頂力估算由掘進機前端的迎面阻力和注入觸變泥漿后的管壁外周摩阻力組成，其迎面阻力公式如下： F1=π/4D2γH=π/4=68T每米長度管外壁摩阻力計算：F2=πDLf=π=注漿后管外壁摩阻力系數取f=管材端面允許推力可按照下式計算：而d2000鋼筋混凝土管的軸向允許承壓力Rf為 Rf = SAG/1000K 其中 S— 管材的抗壓強度（KN/m2） A —管材的受壓面積（m2） G —管端面和頂鐵接觸面的接觸系數，對鋼筋混凝土管全園加壓有襯墊時G = K—安全系數 取K = 經過計算得Rf =499T④頂管工作井井后土體的穩定允許反力R為： R =αB（KpH2γ/2+2CH√Kp+Kph2γ） 其中 α──后背土體抗力