施工组织设计顶管+开槽埋管.docx

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施工组织设计顶管+开槽埋管

编制依据

1．苏州河水系截污治污工程福建北管道工程SSJ2.2标施工图；

2.苏州河水系截污治污工程福建北管道工程SSJ2.2标地质报告；

3．上海市建筑工程现场管理标准和有关法令性文件；

4．建设部施工现场安全用电管理标准及安全防护管理标准；

5．我公司质量保证手册，有关程序文件以及相关的作业指导资料；

6．施工现场实际情况；

7．有关规范、规定、标准和参考标准：

《上海市排水管道通用图》（PSAR-D-01-92）

《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）

《砖砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

《市政地下工程施工及质量验收规程》（DGJ08-236-2006）

《市政道路、排水管道成品与半成品施工及验收规程》

（DGJ08-87-2000）

《市政排水管道工程施工及验收规程》（DBJ08-220-96）

《市政排水构筑物工程施工和验收规程》（DBJ-224-96）

《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212-2002）

第一章工程概述

1.1项目概况

工程名称：

苏州河水系截污治污工程福建北管道工程SSJ2.2标

建设单位：

上海市城市排水有限公司

设计单位：

上海城市建设设计研究总院

总包单位：

上海金山市政建设（集团）有限公司

监理单位：

上海城建工程建设监理有限公司

本工程的实施范围主要是天潼路排水管道工程和浙江路排水管道工程。

天潼路施工范围从浙江路至山西北路为DN2200顶管，山西北路至河南路西侧为DN1650顶管。

浙江路施工范围为天潼路至新七浦路DN2200顶管。

1.2本标段施工内容

本标段包括顶管工程、开槽埋管工程两部分内容，其中顶管工程中包括2座顶管工作井，4座顶管接收井和2座骑马井。

Φ2200顶管536米，Φ1650顶管120米，Φ1800顶管39米。

开槽埋管工程为天潼路（江西中路~河南路）70米DN1500、浙江北路（天潼路~北苏州路）85米DN800。

1.3顶管井设计概况

顶管工程中包括2座顶管工作井，4座顶管接收井和2座骑马井。

顶管井均采用钻孔灌注桩围护和JPR高压旋喷桩进行止水帷幕。

顶管工作井与顶管接收井情况表：

编号

井号

采用（围护）工艺形式

围护内径尺寸（mm）

工作井/接收井

内井尺寸

（mm）

埋深（米）

1

富27-1#

SMW工法

8000*5500

工作井

1500*3700*8090

9.49

2

富28-1#

SMW工法

5000*6000

接收井

1500*3700*8470

9.87

3

富28-2#

沉井

工作井

Φ9000*10150

11.55

4

富29-1#

沉井

接收井

Φ6000*10400

11.8

5

富29-2#

SMW工法

8000*5500

工作井

1500*3700*9150

10.55

6

富30-1#

SMW工法

5000*6000

接收井

1500*3700*8620

10.02

7

富30-2#

SMW工法

8000*5500

工作井

1500*3700*8530

9.93

8

富31-1#

SMW工法

5500*6000

接收井

1500*3700*8880

10.28

9

富31-2#

SMW工法

8000*5500

工作井

1500*3700*9000

10.4

10

石31-1#

灌注桩旋喷桩

接收井

Φ6000*9710

11.11

11

石32-1#

灌注桩旋喷桩

8000*5500

工作井

1500*3700*9920

11.32

12

石32-2#

沉井

接收井

Φ6000*9820

11.22

13

石33-1#

SMW工法

8000*5500

工作井

1500*3700*9340

10.74

14

石34-1#

灌注桩旋喷桩

接收井

Φ6000*10060

11.46

15

蕴35-1#

SMW工法

8000*5500

工作井

1500*3700*10680

12.08

16

蕴35-2#

SMW工法

5500*6000

接收井

1500*3700*10750

12.15

17

蕴36-1#

沉井

工作井

Φ10000*12560

13.96

18

煤37-1#

沉井

工作井

Φ10000*11700

13.1

19

煤37-2#

SMW工法

6500*12000

接收井

8.85

1.3.1SMW工法井设计概况

1.3.1.1SMW工法桩围护

本标段顶管工作坑、接收坑中有12座采用SMW工法深层搅拌桩作基坑围护，直径850三轴深层搅拌桩，纵横搭接为200mm。

水泥掺入比为20%，水灰比为1.5~2.0。

搅拌桩深度从16.4m～22.4m，其中石洞口污水处理厂内煤37-2#接收井深度为16.4m，蕴35-2#深度为22.4m。

插入水泥土搅拌桩内的型钢采用H700*300*13*24，H型钢插入水泥土搅拌桩前表面涂抹减摩剂，与围檩采用牛皮纸隔离，覆土完成后拔出，边拔边注浆充填。

根据施工图纸H型钢分为插两根型钢隔一孔和除四角外每孔均插型钢两种设置。

SMW工法桩围护设计概况表：

编号

井号

开挖深度

围护内径尺寸

支撑情况（第一道为砼围檩）共计：

SMW工法桩桩长

洞口加固搅拌桩桩长

基底注浆加固深度

工作井/

接收井

顶管井周边环境情况

1

富27-1#

9.49

8000*5500

三道

17

11.49

3

工作井

离2400原水管边到边10米

2

富28-1#

9.87

5000*6000

三道

18.2

11.37

2.5

接收井

离2400原水管边到边10米

3

富29-2#

10.55

8000*5500

三道

19.5

12.55

3

工作井

离2400原水管边到边30米

4

富30-1#

10.02

5000*6000

三道

18.4

11.92

2.5

接收井

离2400原水管边到边2.9米

5

富30-2#

9.93

8000*5500

三道

18

12.33

3

工作井

离2400原水管边到边2.9米

6

富31-1#

10.28

5500*6000

三道

18..5

11.78

2.5

接收井

离2400原水管边到边30米

7

富31-2#

10.4

8000*5500

三道

18..3

12.4

3

工作井

离2400原水管边到边30米

8

石33-1#

10.74

8000*5500

三道

19..3

12.74

3

工作井

空地

9

蕴35-1#

12.08

8000*5500

四道

22.2

14.58

3

工作井

空地

10

蕴35-2#

12.15

5500*6000

四道

22.4

14.65

3

接收井

空地

11

煤37-2#

8.85

6500*12000

三道

16..9

7.04

3

接收井

空地

附图1：

蕴35-2#SMW工法井平面图

附图2：

蕴35-2#SMW工法井剖面及地质情况图

1.3.1.2基坑挖土及支撑

本工程基坑围护分为型钢和钢筋混凝土两种围檩，顶部均采用钢筋混凝土圈梁，根据基坑开挖深度的不同，钢围檩设置二道和三道围檩，基坑四周采用双拼H488*300*11*18型钢制作，钢围檩的支撑采用H488*300*11*18型钢，其水平间距按设计要求布置。

设置支撑时，将型钢面挖出，将横围檩和型钢焊好，以防支撑下落。

型钢与围檩之间有空隙时，用铁板和木材垫实。

每层土体要在钢筋混凝土围檩混凝土强度达到设计要求的100%后，钢围檩支撑撑好以后，方可开始挖土。

基坑最底下的临时支撑在底板浇筑并达到一定强度后拆除。

基坑开挖土方及时外运，一来限制坑顶周围堆土引起地面超载，二来施工场地较小。

支撑做到随挖随撑，并做好基坑排水工作。

基坑挖土采用人机相结合的方法进行施工，挖土机械采用1m3长臂挖掘机。

1.3.1.3顶管进出洞口加固及地基注浆加固

（1）顶管进出洞口加固

根据设计图纸在顶管出洞和进洞处采用直径850三轴深层搅拌桩，搅拌桩加固宽度为顶管外径两侧各延伸1米范围。

加固深度为地面至顶管井开挖深度以下2.5米。

搅拌桩纵横搭接为200mm。

水泥掺入比为20%。

（2）基坑底地基加固

在围护施工完成后，布置注浆管，对基坑底标高下2.5m（接收井）~3m（工作井）深的范围内进行水泥注浆加固，防止地基土失稳，造成隆土现象使得检查井施工无法正常进行。

浆液注入率为15%，注浆压力0.3~1.0MPa，注浆孔间距为1.0m，注浆时采用先外围，后内部的施工方式。

1.3.1.4顶管井内回填

采用SMW工法和钻孔桩围护的顶管井在顶管顶通后需在井内制作一个内井尺寸为1500mm*3700mm的检查井。

检查井和顶管井之间的空隙按设计图纸采用粘土进行回填压实。

由于其回填面积较小无法用大型机械进行压实，压实度很难达到设计值，所以我们设想采用黄砂回填，浇水密实。

附图3：

蕴35-2#SMW工法井内回填示意图

1.3.2钻孔桩旋喷桩井设计概况

1.3.2.1钻孔桩旋喷桩井围护

本标段顶管坑中有3座顶管井采用钻孔灌注桩围护高压旋喷桩止水帷幕，其中两座为工作井。

一座顶管工作井平面内净尺寸为Φ9000的圆井，另一座顶管工作井平面内净尺寸8为8000*5500的方井，一座顶管接收井平面内净尺寸为Φ6000的圆井。

顶检查井采用逆作法施工并作为围护结构的支撑。

两座工作井采用Φ600钻孔灌注桩围护，Φ600高压旋喷桩止水帷幕。

接收井采用Φ800钻孔灌注桩围护，Φ600高压旋喷桩止水帷幕。

钻孔灌注桩桩深度分别为18.74m（石31-1#），20.5m（石34-1#）。

高压旋喷桩相互间搭接不小于200mm，水泥掺入比为20%，水灰比为0.7~1.0。

一座工作井坑底注浆深度为3m，两座接收井坑底注浆深度均为2.5m，浆液注入率为15%，注浆压力0.3~1.0MPa，注浆孔间距为1.0m，注浆时采用先外围，后内部的施工方式。

1.3.2.2基坑挖土及支撑

本工程基坑围护分为型钢和钢筋混凝土两种围檩，石31-1#顶管井采用四道钢筋混凝土圈梁，第一道为800*500，第二道、第三道和第四道为700*500环梁，第四道为临时支撑，待底板达到设计要求强度后进行拆除。

石32-1#顶管井采用四道支撑，第一道为钢筋混凝土圈梁尺寸为800*500，二道、三道和第四道为钢围檩支撑，基坑四周采用双拼H488*300*11*18型钢制作，钢围檩的支撑采用H488*300*11*18型钢，其水平间距按设计要求布置。

第四道为临时支撑，待底板达到设计要求强度后进行拆除。

石34-1#检查井采用逆作法施工并作为围护结构的支撑，围护结构采用400厚C30钢筋砼。

基坑挖土采用人机相结合的方法进行施工，挖土机械采用1m3长臂挖掘机。

1.3.2.3顶管进出洞口加固及地基注浆加固

（1）顶管进出洞口加固

根据设计图纸在顶管出洞和进洞处采用水泥注浆加固，水泥注浆加固宽度为顶管外径两侧各延伸1.5米范围。

加固深度为顶管管壁上下个各2米。

浆液注入率为15%，注浆压力0.3~1.0MPa，注浆孔间距为1.0m，注浆时采用先外围，后内部的施工方式。

（2）基坑底地基加固

在围护施工完成后，布置注浆管，对基坑底标高下2.5m（接收井）~3m（工作井）深的范围内进行水泥注浆加固，防止地基土失稳，造成隆土现象使得检查井施工无法正常进行。

浆液注入率为15%，注浆压力0.3~1.0MPa，注浆孔间距为1.0m，注浆时采用先外围，后内部的施工方式。

钻孔桩围护设计概况表：

编号

井号

开挖深度

围护内径尺寸

支撑情况（第一道为砼围檩）共计：

钻孔桩桩长

旋喷桩桩长

基底注浆加固深度

工作井/

接收井

1

石31-1#

9.71

9000

四道

19.5

15

3

工作井

2

石32-1#

9.92

8000*5500

四道

20.4

14.32

3

工作井

3

石34-1#

9.15

6000

逆作法施工（分三次浇筑）

20.5

13.91

2.5

接收井

附图4：

石32-1#钻孔桩旋喷桩井平面图

附图5：

石32-1#钻孔桩旋喷桩井剖面及地质情况图

1.3.3沉井设计概况

本标段顶管坑中有3座工作井和2座接收井采用沉井施工，其中两座接收井平面内净尺寸均为Φ6000的圆井，三座工作井中二座平面内净尺寸为Φ10000的圆井，一座平面内净尺寸为Φ9000的圆井。

顶管井主体结构采用C30砼，抗渗标号S6或S8。

顶管工作井井壁厚为700mm，顶管接收井井壁厚为450mm。

按施工图纸要求，石32-2号顶管接收井采用不排水下沉的施工方法，气幕法助沉。

设计考虑采用不排水下沉的原因是沉井位置位于一鱼塘内，但根据现场情况，由于石太路拓宽工程已开始，现鱼塘已填埋，所以施工和其余沉井形式的顶管井一样采用两次浇筑，一次排水下沉（挖土下沉），干封底的施工方法。

根据设计图纸在顶管出洞和进洞处采用水泥注浆加固，水泥注浆加固宽度为顶管中心向外延伸45度角范围，宽度为3米。

加固深度为顶管管壁上下个各2米。

浆液注入率为15%，注浆压力0.3~1.0MPa，注浆孔间距为1.0m，注浆时采用先外围，后内部的施工方式。

沉井设计概况表：

编号

井号

开挖深度（m）

沉井内径尺寸（mm）

沉井起沉地面开挖深度（m）：

沉井井壁厚度（mm）

工作井/

接收井

1

富28-2#

10.15

9000

2米

450

工作井

2

富29-1#

10.4

6000

2米

700

接收井

3

石32-2#

9.82

6000

2米

450

接收井

蕴36-1#

12.56

10000

2米

700

工作井

煤37-1#

11.70

10000

2米

700

工作井

附图6：

蕴36-1#沉井平面图

附图7：

蕴36-1#沉井剖面及地质情况图

1.4周边环境情况

本标段拟建场地位于上海市宝山区北部，沿线所经过的河流有12条之多，其中有12段顶管需穿越河流。

还有部分顶管需穿越民房，采用曲线或双曲线避开高压铁塔和加油站等建构筑物。

1、规划富长路段：

顶管施工穿越河流、农田和村庄。

大部分顶管井位于农田，无大型车进出车道，施工时车辆进出需借用部分村级道路和修筑交通便道（具体见交通组织方案）。

部分顶管平行与2400原水管顶进，平行顶进时最近段净距约为5m，相应的顶管坑与原水管净距约为2.9m。

具体见下表:

顶管井位

与原水管的关系

与其它建构筑物的关系

顶管长度（米）

管道埋深

对原水管的保护措施

对其它建构筑物的保护措施

富27-1#~月2#

原水管为U形段，最近处与设计污水管距离为13米

无建筑物管线,均在菜田或农田顶进；

332

8.01~8.09

管线监测；必要时进行土体加固；

富27-1#~富28-1#

前半段约300米顶管与2400原水管平行施工，与原水管最近距离为12.5米

与一高压电杆最近处为9米（一根）.

439

8.09~8.47

管线监测；必要时进行土体加固；

对高压电杆进行监测，必要时进行土体加固；

富28-2#~富28-1#

与原水管最近距离为33米

该段顶管穿越段泾村西北宅,穿越房屋均为1层民房,与2层房最近距离为1.5米

488

8.47~8.64

管线监测；

对民房进行监测；

富28-2#~富29-1#

与原水管最近距离为38米

对练祁河河岸护坡进行监测

370

10.15~10.4

管线监测；

对河岸护坡进行监测；

富29-2#~富29-1#

与原水管最近距离为38米

346

8.47~9.15

管线监测；

富30-1#~富29-2#

与原水管为渐近段,其中140米与与原水管最近距离为5米

与高压电杆最近处为1米,3米一根,5米一根,在聚源村穿越1层民宅一处

415

9.15~8.62

管线监测；对原水管5米段布置跟踪注浆管；

监测外，对高压电杆用槽钢抱箍，对土体进行加固；

富30-2#~富30-1#

全线与原水管平行,边到边距离为5米

穿越2屋民房一处,与一高压电杆最近处为2米

369

8.52~8.43

管线监测；对原水管全线布置跟踪注浆管；

井位处加一排搅拌桩，桩内间隔加12米槽钢；

监测外，对高压电杆用槽钢抱箍，对土体进行加固；

富30-2#~富31-1#

与原水管为渐远段,其中100米与与原水管最近距离为5米

260

8.43~8.88

管线监测；对原水管5米段布置跟踪注浆管；

井位处加一排搅拌桩，桩内间隔加12米槽钢；

富31-2#~富31-1#

与原水管最近距离为38米

穿越2屋民房一处

81

9.00~8.88

管线监测；

对民房进行监测；

富31-2#~石31-1#

与原水管为渐近段,其中70米与原水管最近距离为11米

该段顶管穿越沈家桥村鹅盘宅,穿越房屋多处民房,民房为1~2屋,与一高压电杆最近处为2米

244

9.00~9.71

管线监测；必要时进行土体加固；

监测外，对高压电杆用槽钢抱箍，对土体进行加固；

2、石太路段：

顶管施工沿规划石太路红线北侧，穿越路边工厂、村庄和河流，部分顶管与高压铁塔较近（最近处6.4米）。

其中石32-1~石32-2段部分顶管与35KV电缆平行。

石32－2号井至石33－1号井间顶管采用双曲线在两座高压铁塔间穿越；顶管井中心位于现有石太路北侧15米左右。

具体见下表:

顶管井位

与建构筑物及管线的关系

顶管长度（米）

管道埋深

对其它建构筑物的保护措施

石32-1#~石31-1#

与35KV电力平行施工,工作井处有200上水,穿越五岳塘河,影响范围内有电线杆3根

423

9.92~9.71

对公用管线监测外，对高压电杆用槽钢抱箍，对土体进行加固；

石32-1#~石32-2#

与35KV电力平行施工,穿越民房,影响范围内有电线杆3根

418

9.92~9.82

对公用管线民房监测外，对高压电杆用槽钢抱箍，对土体进行加固；

石33-1#~石32-2#

穿越房屋,设骑马井一座.工作井处公用管线密集,与高压铁塔最近处6.4米（双曲线段）

567

9.34~9.82

对公用民房管线监测外，在靠近高压铁塔侧与顶管平行10米长3米宽范围内对土体进行注浆加固，加固深度为8米

石33-1#~石34-1#

穿越房屋,最长距离顶管,有透气井

601

9.34~10.06

对公用民房管线监测；

3、老蕴川路段：

顶管施工沿老蕴川路西侧，穿越五岳塘河和大里港，蕴35－1号~石34－1号的顶管采用曲线避让加油站及高压铁塔。

其余顶管沿线大部分为绿化和空地。

具体见下表:

顶管井位

与建构筑物及管线的关系

顶管长度（米）

管道埋深

对其它建构筑物的保护措施

蕴35-1#~石34-1#

穿越公路,公用管线等,与高压配电房最近处9.1米，距加油站35米，高压铁塔17米。

影响范围内有2根高压电杆；

583

10.06~10.68

对加油站、高压铁塔、公路段进行监测；对高压配电房加固尺寸为8米和10米的转角，宽度为3米。

注浆深度从顶管管底标高向上8米范围内；

蕴35-1#~蕴35-2#

影响范围内有1根高压电杆；

370

10.68~10.75

对高压电杆用槽钢抱箍，对土体进行加固；

蕴36-1#~蕴35-2#

穿越大里港,设透气井

301

12.56~10.75

4、煤水路段：

顶管施工沿煤水路东侧，穿越杨盛河，顶管经石洞口污水厂和煤气厂门口。

其中煤37-1井位于煤气厂后门，顶管井东侧有上水管、电力电缆和路灯线等公用管线。

煤37-1井施工时需封闭一半道路施工。

车辆进出顶管井场地沿老蕴川路至煤水路。

煤37-2号井施工位于石洞口污水处理厂内，施工时需临时废除石洞口污水厂进水井至5号泵站的Ф2000溢流管。

具体见下表:

顶管井位

与建构筑物及管线的关系

顶管长度（米）

管道埋深

对其它建构筑物的保护措施

蕴36-1#~煤37-1#

穿越老西干线一处；与杨盛河桥墩最近处4.6米，石洞口污水厂和煤气厂围墙1~3米。

578

12.56~11.70

对杨盛河桥墩和围墙进行监测；对穿越老西干线段10米*10米范围内的土体进行加固，加固深度为5米；

煤37-1#~煤37-2#

穿越石洞口污水厂围墙，与原西干线进水井6米。

58

7.45

对围墙进行监测；对煤37-2#靠近原进水井侧不对H型钢进行拔除

1.5水文地质情况

1.5.1地形、地貌

施工区域位于长江三角洲入海口东南前缘，其地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型。

拟建场地内的地形稍有起伏，地面标高在+3.18～+5.55m之间，高差2.37米。

本标段拟建军场地位于上海市宝山区北部，沿线场地现状有如下特点：

沿线所经河流较多，有些河流在西干线改造过程中，将重新改道，各河道的规划设计参数见下表：

河流名称

河水面宽（m）

规划河底高程（m）

最小覆土厚度（m）

现状河底高程（m）

月浦塘

25

0.5

1.5

桥里南浜

20

1.0

1.2

西北宅河

20

1.0

1.2

1.30

老练祁河

25

0.5

1.5

1.38

练祁河

52

-1.0

2.0

-1.88

顾泾

30

0.0

1.5

0.91

聚源中心河

16

1.0

1.2

1.10

新顾泾河

30

0.0

1.5

1.15

五岳塘河

22

0.5

1.2

蒋浜

22

0.5

1.2

大沥江

20

0.5

1.2

杨盛河

47

1.0

2.0

2、老蕴川路沿线、规划富长路的石太路~月罗路段，地面上已有建筑物较少，石太路沿线地面上已有建筑物较多。

1.5.2地基土的构成与特征

土层

序号

土层名称

层厚

（m）

层底标高（m）

土层描述

1

填土

0.5～1.41

4.02～2.60

上部以碎砖等建筑垃圾为主，下部以粘土为主，土质不均

2

浜填土

0.4～0.94

1.46～0.86

由大量淤泥组成，含腐植物根茎，夹少量小石子，土质不均

1

褐黄-灰黄色粉质粘土

0.2～1.61

3.15～1.90

土质尚匀，局部地段缺失，含铁锰质结核斑点。

2

褐黄-灰黄色粘质粉土

0.5～1.43

1.82～0.76

土质不匀，韧度底、干强度底，含云母、氧化铁锈斑。

③

灰色淤泥质粉质粘土

0.4～2.6

4.80

1.