广州市白云区污水管道工程顶管工作井及接收井逆作法施工方案.docx
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广州市白云区污水管道工程顶管工作井及接收井逆作法施工方案
顶管工作井、接收井(拱墙)逆作法施工
一、工程概况
工程名称:
某-某污水处理系统一期工程尾水管工程
建设地点:
广州市白云区
建设单位:
广州市某有限责任公司
设计单位:
中国市政工程某设计研究院
监理单位:
深圳市某工程顾问有限公司
建设规模:
某~某污水处理系统一期工程尾水排放管,是某~某污水处理厂重要的配套工程,污水处理规模为15万吨/日。
尾水排放管长约1850米,d2400钢筋混凝土顶管1205米、d2400钢筋混凝土管(内衬PVC)铺设576米;顶管工作井8座,接收井7座。
本工程原设计为沉井施工法,参阅地质报告和W2井基坑位置地质实地开挖地层情况,经各方参建单位技术人员现场察看分析,并结合场地工程地质和交通环境条件(W1-W3在污水厂区,管井部位有岩层;W4-W5在8米左右宽的村道上;W6-W15在现状公路边或半幅道路上,W9井部位有岩层,路边地下管线分布较多),原设计的沉井做法在岩层下沉过程中存在下沉困难,而一旦偏离后而无法纠偏,而且沉井施工占用场地大,会严重影响交通。
由原设计人员计算复核后,初步拟定改为逆做拱墙法施工。
二、施工前准备
对开挖前周边的建筑物和构筑物先作好沉降观测点的设置,并作好原始记录。
1、工作井、接收井测量定位
根据设计要求,按图测出井位中心线,埋设定位桩,严格按测量规程操作;进行施工现场围蔽。
2、施工工序:
工作井和接收井的逆作法施工程序:
场地平整→放线、定井边线→挖第一节沉井土方→邦扎第一节井壁钢筋→支模浇筑第一节井壁混凝土、井口圈梁混凝土→在井壁上二次投测标高及井位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节井身挖土方(分段跳挖)→清理井孔四周壁、校核井孔垂直度和直径→(分段)邦扎第二节井壁钢筋→拆除上节模板→(分段)支模浇筑第二节井壁混凝土→重复第二节所有工序、循环作业直至到设计深度→清除井底虚土、排除积水→换填井底碎石垫层→浇筑井底混凝土垫层→邦扎井底板钢筋→浇筑井底混凝土。
三、保证质量施工措施
(1)、井护壁第一节挖深约1.0m,安装井壁钢模板,浇筑井壁混凝土、井口圈梁混凝土,完成第一节后,从第二段开始,拱墙土方应分段逐层开挖,拱墙水平方向分为4段施工,垂直方向每段长度不大于1米循环。
即挖好每一节土后接着浇筑下一节混凝土井壁;一搬土层中每节高度为1000mm,在不利地质区段每节高度不宜大于500mm,下挖速度应视井壁的安全情况而定;施工时应先开挖拱墙位置土方。
待拱墙完成闭合后且混凝土强度达80%以上强度后才能大面积开挖拱墙后土方,施工期间应注意施工安全,应在36小时内将拱圈闭合。
(2)、为保证井的垂直度每浇筑三节的井壁校核井中心位置及垂直度一次,拱轴线沿曲率半径方向误差不超过±40mm,不平整度不大于50mm。
(3)、上道拱墙合拢且混凝土强度达到设计强度的90%以上后,才可进行下道拱墙的施工;下道拱圈应采用分段跳挖施工,防止开挖下道拱圈时,使上道拱圈失去支撑而导致破坏。
上下两道拱墙竖向施工缝应错开,错开距离不少于2m。
拱墙施工应连续作业,每道拱墙施工时间不超过36小时,折模时间要须混凝土渗速凝剂的效果和气温而定,一搬需24h以上方可拆除模板。
(4)、施工期间应密切留意天气预报,如果报告有台风暴雨应暂停施工。
如施工期间遇一般小雨,已开挖的拱墙位置应用编织布遮盖,并开泵抽水,避免雨水长时间浸泡沟槽。
若发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖部分。
(5)、设置好的监测点,作好井的水平位移监测、邻近建筑物构筑物的变形监测、地下水位监测、土体竖向变形监测等。
(6)、如果施工时发现地质情况与勘察资料相差较大,应立即会同业主、监理、设计等单位工同协商解决。
四、施工计算
井护壁厚度计算,拱墙混凝土等级C30。
1、土压力计算(无地下水):
查公路《施工手册-桥涵》上册第136页,
土压力按库仑公式计算,
Ea=rhtg2(450-/2)
式中:
Ea=主动土压力(kPa)
r=19.5(KN/m3)土天然重度
=坑壁土平均内摩擦角(200)
h=基坑深度(m)
=19.5*11*tg2(450-20/2)
=105.167(kPa)
2、护壁厚度计算:
d=kEaD/2fc
式中:
k=1.65安全系数(查建筑工地施工计算手册,江正荣219页)
D=基坑井壁直径(m)
Ea=主动土压力(kPa)
fc=混凝土早期抗压强度(kPa),查施工手册第四版得弹性模量E(3*104N/mm2)
=1.65*105.167*10780/2*3*104
=28.06(cm)
结论:
经计算工作井、接收井护壁厚度取值300mm即可满足安全要求,查《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99第39页规定值,本拱墙工程壁厚取500mm。
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99规定,本项目壁内作如下图配筋:
工作井平面图如下:
五、基坑监测
基坑监测数值表按下表
序号
监测项目
控制标准
报警值
1
水平位移
50mm
40mm
2
沉降
50mm
40mm
3
测斜
50mm
40mm
4
轴力应变值
3.0*10-4
2.4*10-4
5
水位变化
3m
2m
土体沉降、水位观测点设在基坑外侧3m处,监测数据如上表数值,如监测数值超过警戒时,应通知监理、设计单位共同处理,监测频率:
小于控制值时2次/天,超过控制值时4次/天,超过警戒值时8次/天。
六、施工安全措施
(1)、对开挖前周边的建筑物和构筑物地下管线等进行检查,对有影响的建筑物和构筑物或地下管线,应采取有效的加固措施,以确保施工安全。
(2)、在施工前应先全面检查机械,发现有问题时及时解决,检查后要进行试运转,严禁带病作业。
机械操作必须遵守安全技术操作要求,由专人操作,并加强机械的维修保养,保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。
(3)基坑顶部应设置排水沟。
(3)、机械司机,在施工操作中要集中精力,服从指挥信号,不得随便离开岗位,并经常注意机械运转情况,发现异常情况要及时纠正,要防止机械倾斜、倾倒,吊桶不工作时突然下落等事故的发生。
(4)、井内必须设置应急软爬梯供人员上下井,使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁上下;电葫芦宜用按钮开关,使用前必须检查其安全起吊能力。
(5)、每天开工前必须检查员井内有毒有害气体,并有足够的安全措施。
(6)、基坑周边作好外围围蔽,工作坑周边作好围栏及拉好警界线,围栏围护高不小于1.2米,作业坑边树立醒目的警示牌,非作业人员不准进入施工现场。
(7)、挖出的土方应及时运离孔口,不行堆放在孔口四周1米范围内,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
(8)、工作井接收井内用电必须分闸,严禁一闸多用,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等措施,照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。
并遵守《施工现场临时用电安全技术落后规范》(JGJ46—88)的规定。
七、施工应急预案
(1)、如果在基坑开挖过程中,发现支护结构出现漏水、涌砂,需要马上进行回压,反压土方可以利用挖机就近开挖基坑边土方,也可以采用事先准备好的沙包。
然后对漏水、涌砂部位进行灌砂压浆加固,将涌砂部位于水砂流失部位造成的塌方恢复成原样。
(2)、施工现场必须准备砂袋、水泥、水玻璃、灌浆设备,并确保灌浆设备的完好性,设备要由专职人员经常用试运行,能够随时启动进行灌浆加固,设置专人负责应急预案的实施、随时启动预案。
(3)、施工期间应密切留意天气预报,如果报告有台风暴雨等恶劣天气,应暂停施工,施工人员及设备撤离现场,并在支护基坑面上覆盖蓬布以免塌方,同时增加监测次数,并做好相应的措施(如临时回填或在坡脚增加堆载)防止滑坡,基坑内配备逃生软梯,遇紧急事故时第一要务是保证人员的安全。
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