鲁班路盾构工作井老泵房沉井

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1、鲁班路排水系统3#盾构工作井与老泵房沉井连接钢管施工组织设计汕头市市政工程总公司二00一年六月一、工程概况：鲁班路排水系统3#盾构工作井与老泵房沉井f1800mm连接钢管，基坑围护设计由上海同济规划建筑设计研究总院承担，施工图编号2-5（2001年5月1日）。3#盾构井南侧井墙预留孔f2260mm，中心标高-2.87m；为此，连接管沟槽开挖深度约9.0m，根据基坑围护设计要求，采用f800钻孔灌注桩挡土，桩后用f800旋喷桩隔水，沟槽设两道f60912或H400钢支撑。二、工程地质、水文地质：（一）、工程地质：场地内自上而下主要有以下几种土层。1层为填土层，层厚为1.002.50m，碎石、砖块

2、、垃圾等组成。钻孔灌注桩埋设护筒时，将此层土全部挖去，护筒底应超过此层底标高。2层为冲填土层，层厚为4.2011.30m，土性为粘质粉土，饱和，松散，土质不均，属中等压缩性土层。沟槽开挖时，该层土基本被全部挖除了，但在钻孔灌注桩施工时，此层土属不稳定土层，孔壁宜坍塌，应引起注意。层褐黄色粘土层，层厚仅1m左右，且基本上很少分布。层为灰色淤泥质粉质粘土，层厚1.506.50m，饱和，流塑，属高压缩性土层。钻孔灌注桩施工时也属宜坍地层，应引起重视。层为灰色淤泥质粘土，层厚3.505.00m，饱和，流塑，属高压缩性土层，下部还有粘质粉土夹层存在。1灰色粘土层，层厚4.505.40m，很湿，软塑，属高

3、压缩性土层。2层为粉质粘土层，层厚3.004.00m，湿，软塑，属部流塑，夹薄层粉土，属中偏高压缩性土层。3层为灰色淤泥质粉质粘土层，很湿，流塑，夹薄层粉土，亦属中偏高压缩性土层。（二）、水文地质：场区内地下水位基本上在地面以下1m左右。勘测时水位标高在3.583.20m之间。据采样分析，区内地下水对砼无侵蚀性影响。地下水属潜水性质，且渗透系数估计在10-610-7级。三、围护结构施工：（一）、设计要求：1、连接管槽开挖深度约9m，采用钻孔桩挡土，桩后用旋喷桩隔水，并设两道钢支撑。2、沟槽定位由现场确定。3、钻孔桩用C30水下砼灌注，防止粉砂层中产生扩颈现象。4、每两根钻孔桩之间设一根旋喷桩隔

4、水，若旋喷桩离钻孔桩中心距大于800mm时，须考虑补桩，避免出现漏点。旋喷桩用三重管施工。有一部分旋喷桩做在沉井前沿的坑底以下，须相互咬合。5、桩顶主筋伸入QL内至少400mm，桩顶须凿去至少700mm浮浆后浇筑QL，QL采用C30砼。6、第二道支撑用型钢围囹，所有焊缝高度大于8mm。必须先支撑后挖土。钢围囹与钻孔桩之间缝隙用细石砼灌实，到强度后施加支撑予压力至少80T。7、当管子埋设并回填土后，可拆除支撑。8、槽壁外地面严禁堆载，挖土机下应垫路基箱。9、施工前需拆除老泵房建筑物，以免影响施工。10、坑内用深井真空予抽水，水位降到坑底以下0.51.0m，坑内挖盲沟排水。11、旋喷桩水泥浆水灰比

5、1:1，水压力20Mpa，空气压力0.1Mpa，泥浆泵压力0.51.0Mpa。（二）、桩位布置：（三）、主要施工方案：甲、钻孔灌注桩施工：本工程钻孔灌注桩是围护体系的挡土结构，采用f800mm100cm。1、施工准备：包括熟悉图纸、设备选择、接水接电；平整场地、清除什物，排除地表水等等。2、先制作钢护筒二套，钢护筒用5mm厚钢板卷板制作，长度根据实际情况定。测量放出桩位，并埋设钢护筒，护筒内径应比设计桩径大1020cm。护筒顶端泥浆溢出口标高应比地下水位高出1.0m左右。护筒埋设要确定以下三点：（1）、测量定位必须精确，并逐桩验收。（2）、护筒的垂直度要达到规范要求。（3）、埋设护筒时必须将表

6、层土挖除，埋入原土层30cm。3、设置泥浆池和泥浆净化池，循环回收使用。泥浆采用粘土（或膨润土）调制，先将粘土加水浸透，然后用人工搅拌成浆，其相对密度、粘度、静切力等应符合技术要求；清孔后泥浆密度应小于1.15；粘度19-28Pa/s；静切力25Pa；含砂率小于6%；胶体率大于93%；酸碱度PH值为810。根据地质资料提供的各层土的情况看，第2冲填土层和第、第层的淤泥质土层均为宜坍地层，且厚度也较大，为此必须改善泥浆的性能，添加一定量的CMC和纯碱来改善泥浆性能，并适当增加泥浆的比重。4、钻孔设备采用上海探矿厂GPS-10型正循环回旋钻机，每台钻机功率37KW，3PN泥浆泵功率22KW，采用钻

7、机钻进，泥浆浮悬钻渣及护壁成孔。在现场铺设枕木，安装钻机就位对中，钻头、钻杆、泥浆胶管等一应工具准备齐全。按投入的机械功率（一台钻机需60KW），接通电源，安装配电装置和漏电保护开关；按用水量接通水源。一切材料运往现场就近存放备用，钢筋笼及时分段加工安装成型备用。钻孔时，先启动泥浆泵和转盘使泥浆进入护筒内一定数量才开钻。开始时应慢速推进，以后逐渐加速，钻进方法采用减压钻进法，钻机转速和泥浆浓度和流量应根据钻进土层性质随时调整，以避免坍孔、缩孔、偏斜和卡钻等现场发生。5、钻孔即将达到设计深度时，应及时检查孔底高程和地质情况，当符合设计要求后，再次进行质量检查，检查钻孔中心偏置偏差（允许5cm）、

8、孔径（不小于设计桩径）、倾斜度（不应超过1/100）、孔深（不小于设计桩长）等，符合要求后，立即进行清孔。清孔采用换浆清孔法，即用低浓度的泥浆压入，将钻孔内悬浮钻渣和浓度较高的泥浆换出，直至泥浆相对密度和孔底沉淀土厚度符合要求为止。第一次清孔在成孔深度达到后，利用钻机只回转不进尺用3PN泥浆泵供泵（比重1.10）正循环清孔。由于3PN泥浆泵泵量大，经计算桩孔内清孔时的泥浆上返速度可达到2.5m/min，位于孔底的砂粒等均可以被携带上浮起来而被清除出去。第二次清孔是在下放钢筋笼和导管安放完毕后进行，同样用3PN泥浆泵供浆（比重1.10）进行正循环清孔。清孔过程中应测定泥浆比重，清孔后泥浆比重应小

9、于1.15，同时测定孔底沉淤厚度；沉淤厚度应小于设计要求。6、水下灌注砼前应事先进行砼配合比设计（砂率宜4050%），水灰比0.5，坍落度1822cm，最小水泥用量每方米砼350kg，碎石最大粒径不超过30mm，根据经验、计算及试拌试验，确定最佳配合比，既符合设计强度（25Mpa即25N/mm2）要求，又有足够的和易性和流动性，并尽量节省材料。7、本工程设计钢筋笼主筋12-f25，箍筋f625cm+f10100cm。钢筋笼加工成型经检验合格后采取分段吊安分段焊接法，焊接头应交错布置，同一横截面上的接头数不应超过总数的50%，焊缝应符合规范要求，双面焊缝长度不应小于5d，单面焊缝长度不应小于10

10、d，焊缝应填平饱满，两根接合钢筋应轴线一致；钢筋笼应整体顺直，外侧设置保护层垫块，确保保护层厚度；钢筋笼吊放后应将其固定牢固，防止浇灌砼时上浮。8、水下砼采用导管法施工，导管内径25cm，采用橡胶片法兰接头应水密性好并连接牢固，吊管应对中，管口离钻孔底一般为2540cm，灌注砼前应进行升降试验。砼灌注前，应再次探测孔底沉积物厚度，若不符合要求，应再次清孔至符合要求为止。灌注水下砼应连续进行，在灌注过程中，应用4kg以上的测锤经常探测孔内砼面位置，钢筋笼情况，随时调整导管埋深，应控制导管在砼中的埋深不小于2m及不大于6m。灌注桩顶砼应比设计标高高出1.01.5m，作为凿除松散砼的预留高度。砼灌注

11、完成后，应及时将钢护筒拔出，并加予维护保养，周转使用。9、跳孔成桩：柱列式钻孔灌注排桩施工，由于桩与桩间净距仅20cm，为了不影响成孔和灌注砼的质量，按规定必须跳孔施工。乙、高压旋喷桩施工：高压旋喷桩主要用在灌注桩后侧隔水，采用f800mm。根据设计的桩径，拟采用三重管旋喷桩机。正式施工前必须试喷一根桩，以确定正式施工的各项技术参数。浆液的配方，按水:水泥:膨润土:水玻璃=0.8:1.0:0.03:0.02。成孔时，用低压（2Mpa）泥浆泵供水使旋喷管沉至设计标高。但成孔时应同时回转旋喷管才能浆旋喷钻头很快达到设计标高处。成孔结束后，启动高压柱塞泵（压力达25Mpa）将水从中心内管高压喷射出来

12、，同时启动空压机，让压缩空气（压力0.7Mpa）从第二层内管环绕高压水流喷出，切割土壤，也同时启动低压（1Mpa）泥浆泵使水泥浆液从下喷咀横向喷出，填充被高压水气流带走土壤后形成的孔洞，并和残留土搅拌混合成不透水的桩体。在注浆前10分钟必须按配合比搅拌好浆液，搅拌时间不得少于5分钟。为了保证成桩质量，实行跳孔施工。高压旋喷桩施工时，应对压力、流量、旋转及提升速度进行控制，并做好上岗记录。施工时，钻机、高压柱塞式清水泵、空气压缩机、低压泥浆泵和泥浆拌和机等多台设备同时作业，要加强指挥协调。丙、钢支撑施工：根据设计要求本工程采用2道D60912或H400钢支撑，第一道支撑中心标高4.00m；第二道

13、支撑中心标高-0.75m；设计要求预加80T的轴力。鉴于沟槽狭小对围檩安装根据实际情况切割成短件施工。1、钢结构的现场加工：由于围护结构内平面尺寸的施工误差和变形误差，造成平面结构尺寸的不可能精确确定；钢结构不可能在工厂预制后再运至现场立即安装，为此只能将钢材运至现场再根据实际情况绘制加工详图，请设计人员认可后在现场进行加工。加工时根据现场安装顺序，应先加工钢围囹和f609钢管或H400。按以往的做法，f609钢管支撑在两端安装千斤顶施加预顶轴力，这样就需要在f609钢管两端安装用型钢做成的伸缩结头；f609钢管支撑安装时，将缩在钢管端头内的型钢结头拉出，千斤顶预加80T轴力后，在型钢结头上方

14、预留方孔中插入钢锲并用榔头打紧，使型钢结头一头顶紧钢围囹，另一头与f609钢管端头内衬焊死，千斤顶回缩后取出，预加轴力的钢管支撑就算安装完成。2、钻孔桩上电焊钢牛腿：根据设计要求，在围护结构的钻孔灌注桩上焊接钢牛腿，以便安装钢围囹用。进行桩身牛腿标高的测放，然后根据测放标高凿出桩中的两根主筋，在主筋上焊接用厚10mm钢板做成的钢牛腿。焊接时一方面要精确控制牛腿面的统一标高，另一 方面要确保牛腿与主筋的焊缝质量。技术措施如下：（1）、围护钻孔桩中的钢筋，表面砼要清理干净，围囹处与钻孔桩接触部位的表面泥土应清除干净，以便用细石混凝土嵌缝。（2）、支架面的标高必须准确一致，每个节点需加焊连接加强，焊

15、条等均应符合有关施工及规范验收。（3）、焊接钢牛腿时，应用水平仪将牛腿面标高线投在灌注桩上，保证支撑体系整体上下纵横一条线，应在同一平面上，以增强支撑体系的整体稳定性。（4）、钢支撑安装前要拉通麻线，并在围檩上标出中线。（5）、钢支撑采用焊接拼接，必须按规范采用破口焊接，焊缝满焊，焊缝表面要求焊波均匀，不准有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，严格执行焊接质量和验收制度。（6）、钢支撑体系安装和节点处理应保证焊接质量，尽量减少安装误差，水平向和垂直向沿轴线偏差应小于10mm。3、钢围檩安装：钢围檩安装前，应将围护结构钻孔灌注桩桩身扩径引起的鼓肚子而防碍安装的砼先凿平。钢围檩安装后，仔细检查与钻孔桩侧

16、面的密贴情况，凡不密贴的地方全部用细石砼嵌实；缝隙大的地方用吊底模的办法来灌填细石砼，并用插钎捣实。钢围檩上所有与支撑支顶的位置按设计要求的围檩上下各加焊三块厚10mm加劲肋。4、钢管支撑安装与预加轴力：钢管支撑在基坑开挖后的坑底面开槽安装。在支撑安装后在两端头安放100T千斤顶给钢管支撑预加轴力80T，然后在型钢结头上打入钢锲顶紧并与钢管支撑端头内衬焊死。为了安全、确保质量我们对钢支撑进行预顶力监测。本工程二道支撑的预加顶力，根据设计中要求800KN，为使预加顶力达到预定要求，必须事先做好油泵和千斤顶的标定工作，现场操作时一定要等到钢管楔紧之后，才能给千斤顶放松。在开挖过程中支撑轴力会发生变

17、化，支撑的最大轴力是预加轴力和支护桩传给支撑的力二者之和，而支撑最大轴力应小于（或等于）支撑的承载力，且有一定的安全系数。为了及时了解支撑的工作情况，保证安全施工，对两道支撑进行轴力监测，轴力监测采用钢弦式传感器，安装在钢管的端部，通过振弦仪测得钢弦的频率都可推求轴力的大小，轴力量测每天一次，把信息反馈给施工技术员，采取措施指导施工，直到开挖结束、砼底板浇筑后支撑拆除时为止。丁、基坑开挖：本工程设置二道f60912或H400钢结构支撑，钢支撑是控制围护变形的最重要的受力构件，也是开挖施工安全保障的重要手段，为此，要切实做到先安装支撑，使支撑紧撑围护结构，然后方能向下开挖土方。特别注意，不能超前

18、挖土，滞后安装钢支撑。沟槽开挖顺序：1、先以挖机挖除标高4.00m以上的土体。2、开槽制作700800mmQL梁，配筋为10-f25，并预埋70070010mm钢板。3、挖土至标高-0.75m。4、第二道支撑施工，先开槽制作WLH400围檩，再支撑D60912或H400钢结构。5、挖土至标高-3.85m。6、埋设f1800连接钢管。戊、f1800连接钢管施工：在三号盾构井施工时，在南墙中心标高-2.87m预留f2260mm孔，施工顺序如下：1、老泵房D=10m沉井相对管中心凿孔。2、设置f1800mm管座基础，采用C30钢筋砼管基，厚30cm，钢筋按构造设置。3、f1800mm钢管采用C30钢

19、筋砼外包，层厚2030cm。4、3#盾构工作井与原泵房沉井钢管连接，两端接头按设计要求施工，经验收后分层回填土。5、施工前先将原进入老泵房f1800mm钢管封头，施工结束后全部拆除恢复原状。6、沉井淤泥要全部清理干净。四、安全生产和文明施工措施：（一）、安全生产：1、施工区域内要设明显的安全牌，施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，严禁非生产人员进入施工现场。2、沿沟槽设置高度1米的坚固栏杆，防止施工人员坠落沟槽内。3、沟槽两侧地面不允许有超过20KN/的临时堆载；重型施工机械下应铺设路基箱（板），以扩散接地压力；永久堆载离沟槽边缘的距离应大于9m。4、有剧烈振动的施工机械远离沟槽边缘，必须设置

20、在沟槽边缘时，应有可靠的减振措施，降低振幅和减缓频率。5、施工人员上下沟槽应有坚固的扶梯（或爬梯），不允许攀爬支撑。6、严格遵守先撑后挖的规定，不允许超前挖后撑。7、钢围檩必须安装在统一标高的钢牛腿上，与支护墙体应密贴可靠，确保均匀受力；钢支撑应与围檩垂直顶紧并施加足够的设计预顶力，经验收合格后才允许向下挖土。8、沟槽土方采用机械干挖时，严禁碰撞支护墙、围檩、支撑。9、沟槽施工时必须对地表、桩体沉降位移、临近的建（构）筑物和地下管线的沉降位移、支撑轴力、围檩变形、坑底隆起或管涌流砂、桩墙渗漏水和周围地下水位变化等进行监测，发现问题及时分析研究，及时采取可行措施排除隐患，确保沟槽在监控状态下的安

21、全施工。10、土方的开挖必须遵循时空效应的分块对称限时速战速决等原则，制定详细的开挖方案，按规定程序报批后实施。11、钢支撑架设必须按设计要求掏槽施工；严禁图方便，超挖支撑下的土方安装支撑。12、机械挖土时，机械回转半径内严禁有施工人员作业或停留。13、地下结构未达设计规定强度时，不得回填土或拆除其上支撑。14、沟槽内因地下结构施工而需拆、换支撑时，必须办理验收手续，严禁自行其是。15、回填土时，应选用最佳含水量的土或中粗砂按30cm一层分层回填并夯实至最佳干密度；不得回填高含水量的淤泥质土，或既不分层又未压实，以免引起拆除支撑后支护墙体产生过大变形危及安全。16、内结构施工的承重支架要通过计

22、算确定支架材料型号和施工布置图以及落架方法等施工方案，确保结构施工的安全可靠。17、工程施工随时随地都可能出现各种各样的险情，危及临近建筑物，地下管线和施工人员的安全，因此思想上要引起高度重视，预备必要的应急处理方案、材料设备和值班抢险人员，尽量做到各种险情隐患能及时化险为夷，确保工程能快速安全地施工完毕。（二）、文明施工措施：1、采用机械干挖土方时，因装车外运而散落在场地上的土方应有专人负责及时清扫。2、装土车辆的车箱应经常性进行保洁工作，土方不要装得太满，驶出工地前应对轮胎进行冲洗，防止污染市区道路。3、工地内的临时堆土场地应做硬地坪，以便集中堆放与清扫。4、钢支撑构件进工地后，应分清规格型号堆放整齐。5、钢支撑构件的修整加工场地应做硬地坪，上铺厚钢板平台，电焊机统一编号整齐排列，氧割设备中的氧气瓶与乙炔发生器应分离，并放在简易棚内。6、内结构施工用的脚手管、扣件和钢模板等应分门别类整齐堆放在指定地点，并经常性的做好落手清工作。7、内结构砼浇筑时，应安排专人进行及时清洗，以免影响通行。8、施工时值夏季，对食堂、办公室、宿舍、厕所应加强力量做好卫生消毒防病工作。