顶管工作井支护方案设计1

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1、word目 录第一章编制说明与依据5一、编制说明5二、编制依据5第二章工程概况与特点6一、工程概况6二、工程特点6第三章工作井支护方式的选择7第四章工作井平面布置7第五章施工计划8一、施工进度计划8二、材料与设备计划8第六章施工技术方案9一、工作井支护设计9二、施工工艺流程10三、工序施工方法111、土方开挖112、模板工程113、钢筋工程12四、施作工作井底板131、基底换填132、浇筑C15砼垫层133、绑扎底板钢筋134、底板砼浇筑14五、须知事项14第七章技术质量保证措施19第八章安全施工保证措施20一、安全施工一般要求20二、特殊过程安全要求21三、安全应急预案22第九章工作井设计计

2、算23一、工作井设计计算书23第一章 编制说明与依据一、编制说明根据建设工程安全生产管理条例和建设部建质【2009】87号文件危险性较大的工程安全专项方案编制与专家论证审查方法要求，开挖深度超过5米含5米的基坑开挖、支护工程必须由施工企业组织专家组，对编制的安全专项方案进展认证审查。由我单位施工的市东门立交项目管道工程涉与的深度大于5米的工作井共有3座，分别为CH1-1#、CH-1#和YB11#，根据我公司专项方案编制管理规定，本方案已由工程项目技术负责人组织相关技术人员编制，公司技术质量部进展审核、完善，并经公司主管工程师审批，现提请专家组对本方案进展认证审查，以便我部修订完善后实施。二、编

3、制依据1、市市政设计研究院东门立交工程施工图设计2、混凝土结构工程施工质量验收规GB50204-20023、给水排水工程顶管技术规程CECS 246-20084、给水排水管道工程施工与验收规GB50268-20085、建筑基坑支护技术规程JGJ120996、湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程JGJ16720097、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规JGJ130-20118、建设工程安全管理条例国务院令第393号9、关于印发危险性较大的分局部项工程安全管理方法的通知建制【2009】87号文10、建筑基坑工程监测技术规GB50497-200911、本工程施工组织设计12、本工程现场障碍物调查情

4、况与地质调查情况第二章 工程概况与特点一、工程概况东门立交项目南起枣园巷，北止东门以北，根据交通要求，本工程采用两层别离式立交形式，立交南北方向长760米，道路总宽41米，南北方向机动车道以箱涵形式下穿东门。为解决立交雨水排放，需在立交东、西辅道设置雨水管道，以解决辅道路面雨水和沿线相交道路、沿线用户雨水排放；同时需在立交下穿通道设置雨水管道、边沟等排水设施将雨水排入护城河。其中YB11CH2段，CH1CH3段与YF3排水口段管道埋置较深，且地下管道复杂，按设计要求采用顶管施工。1、CH段：管径d2400mm，长度168.195米，埋深11.211.7米；2、YB段：管径d1350mm, 长度

5、50.097米， 埋深9.9；管径d1000mm，长度33米； 埋深9；3、YF段：管径d1000mm，长度27米， 埋深7.3米；4、管材为钢筋混凝土钢承插口管，橡胶圈接口。二、工程特点根据对施工现场地质与地上、地下障碍物调查情况，认为本工程顶管施工具有如下特点：1、本工程顶管工程主要土层09米为杂填土和素填土层，915米为级湿陷性黄土层，土质情况较好；2、补勘显示CH1-1处地下水位11.2米，CH3-1处地下水位11.8米。具体勘探点位如如下图北CH1-1CH3-13、地下水位埋深11.211.8米，故不考虑降水，只采用基底集水井明排的方式进展排水；4、工作井围开挖十字形探槽深度3米，未

6、发现地埋管线，利于施工组织；5、选择的CH1-1和CH3-1工作井位位于现有的绿化导流岛，场地面积450500m2,可满足施工需求，同时既不影响现有交通；6、施工处于秋季，气温适中，区域气候条件良好，对工程实施无明显制约。第三章 工作井支护方式的选择目前在湿陷性黄土地质条件下，广泛采用的工作井支护方式主要有钢筋混凝土逆作法支护、沉井支护、板撑支护等。为贯彻技术先进、安全适用、经济合理、确保质量的国家技术经济政策，结合本工程施工特点，我单位进展多项指数必选，最终确定选用钢筋混凝凝土逆作法支护作为本工程顶管工作井支护方式。钢筋混凝土逆作法顶管工作井支护形式施工工艺成熟，其根本施工原理是：利用土体自

7、身结构强度和稳定性，自上而下分层开挖土体，在井分层浇筑钢筋混凝土，并在一定高度设置水平横撑完成工作井支护。钢筋混凝土逆作法支护特点：设备简单，占用场地小，结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗、耐久性好，部空间可再利用，顶管完成后可作为永久检查井。第四章 工作井平面布置根据现场施工条件与基坑支护安全要求，本着安全、合理、经济的原如此，工作井现场平面布置如如下图所示(CH3-1)。第五章 施工计划一、施工进度计划 根据本工程施工特点，各工作井可平行施工，具体施工进度计划如下：施工进度计划横道图工 作 井 施 工 进 度 横 道 图 工期天工序20天1234567891011121314151617

8、181920工作井制作准备工作第一段井体浇筑第二段井体浇筑第三段井体浇筑第四段井体浇筑砼底板浇筑导轨安装二、材料与设备计划材料与设备计划表序号名称规格单位数量备注1钢管48T122木模板2400120018m25003木枋60100m3304扣件个10005围挡板18002000块3506吊车25T辆17电焊机台28钢筋切割机台19钢筋弯曲机台110振动棒台2第六章 施工技术方案一、工作井支护设计1、工作井尺寸确定：矩形工作井底部尺寸应符合以下要求底宽=D1+S底长=L1+L2+L3+L4+L5D1管外径mL1管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度mL2管节长度m L4液压油缸长度m L5后背所

9、占工作坑长度，包括横木、立铁、横铁m根据以上要求本工程工作井底部净尺寸为：2400mm顶管工作井5.5米宽7米长。2、工作井采用钢筋混凝土逆作法支护，混凝土强度等级C30，各层支护厚度与配筋详见如下图。护壁形式结构示意图工作井护壁配筋图3、工作井每层开挖深度不大于3米，井壁混凝土浇筑采用扣件式钢管满堂支撑，模板采用2400120018木模板，模板支撑架根据所承受的荷载选择立杆的间距和步距，根据本工程工作井结构和空间特点立杆平面布置为700mm700mm，水平杆步距为1000mm，底层纵横向水平杆作为扫地杆，距地面高度不大于300mm，模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑，顶端和底部设置水平

10、剪刀撑。二、施工工艺流程逆作法钢筋混凝土支护施工工艺流程为：土方开挖钢筋制作模板制作第一段井体浇筑第二段井体浇筑第三段井体浇筑第四段井体浇筑地基处理砼底板浇筑。三、工序施工方法1、土方开挖工作井土方开挖遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原如此进展开挖和支撑。土方开挖3米以采用机械开挖，人工修整，并根据土质情况，与时进展钢筋混凝土护壁的支护，从坑壁开挖至浇筑完混凝土所用时间不超过4天。3米以下采用人工开挖，机械出土，下层挖土时严禁出现大的扰动现象，以防止上层钢筋混凝土护壁后发生塌孔现象。必要时采用单侧开挖支护，即先开挖一侧，然后进展支护，待混凝土强度达到设计强度的80%后再进展另一侧

11、的开挖、支护。2、模板工程模板1.2m。模板支撑采用扣件式钢管满堂支撑，根据本工程工作井结构和空间特点立杆平面布置为700mm700mm，水平杆步距为1000mm，底层纵横向水平杆作为扫地杆，距地面高度不大于300mm，模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑，顶端和底部设置水平剪刀撑。3、钢筋工程主筋钢筋的外表应洁净，使用前将外表油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工与验收规GB5020492中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用扎丝绑扎结实，

12、必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进展隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进展立模。绑扎钢筋时严格按照管道位置的要求，设置各种预留孔，预留孔的位置必须准确，预留孔周围设置加强箍筋进展补强。4、混凝土工程模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进展验收。验收合格后，方可进展混凝土的浇筑。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇筑段，距离浇筑面1米左右

13、，保证混凝土不离析。 混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。 混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。 采用分段浇筑混凝土时，严格按规要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇筑时先用水泥砂浆坐浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响衬墙的质量。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。混凝土浇捣完成后应与时养

14、护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土外表需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土外表不发白，至少养护七天以上。养护期，不得在混凝土外表加压、冲击与污染。 在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇筑后的34天进展，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心慎重，以免对混凝土外表造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保存最后一排模板，利于向上接模。四、施作工作井底板根据详细调查情况，地下水位埋深11.8米。因我部工作井开挖深度为11.211.7m围，故不考虑降水，只采用基底集水井明排的方式进展排水，排水采用扬程20m

15、的污水泵进展，排水后确保基坑底无积水，无流砂，无翻浆。1、基底换填基底应采用透水性好的材料进展换填，我部选用砂砾石。在第四层护壁做完后，拟将工作井基坑下挖1m，同时在基坑两侧做集水井，视集水情况用污水泵进展抽水。然后进展50cm厚的砂砾石垫层施工，砂砾石垫层施工时必须用水准仪抄平，保证基底的平整度。2、浇筑C15砼垫层砂砾石垫层施式完毕，有砂砾石垫层上部施工 15cm厚C15砼垫层。垫层施工完毕后，需保证无地下水上冒现象。3、绑扎底板钢筋底板纵向钢筋采用20筋，水平筋采用12钢筋，分上下两层布置。底板钢筋需伸入井壁且与护壁钢筋连为一个整体，同时在底板与井壁连接的地方布置12的倒角筋，钢筋绑扎须

16、知事项同井壁一致。4、底板砼浇筑钢筋绑扎完毕，报监理工程师验收合格后即可进展井底砼浇筑，底板混凝土采用导管法施工。导管为钢制法兰短管连接而成，法兰短管每节长，直径为300mm。在浇筑混凝土前，将混凝土导管按预先设定的位置准确地放入工作井。混凝土采取商品混凝土，根据砼浇筑进度安排提前与商品混凝土搅拌站进展预约，确保施工过程中混凝土供给量，混凝土运到现场后直接卸在导管漏斗，通过导管浇筑。导管底距砼面不得超过1m，以防砼离析。因底板砼厚度为40cm，因此现场分两层浇筑，且需保证在下层砼初凝前进展上层砼的浇筑。砼浇筑须知事项同井壁砼一致。五、须知事项1、假如开挖后地质条件较差，土体自稳性较弱，为杂填土

17、或砂土的情况下，如此按以下方式开挖：井护壁第一节挖深约1.0m，安装井壁模板，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，基坑土方需逐层开挖，每层厚度1米左右循环。即挖好每一节土后接着浇筑下一节混凝土井壁；一般土层中每节高度为1000mm，下层开挖需等上层护壁混凝土强度达80%以上强度后方可进展，施工期间应注意施工安全。为保证井的垂直度每浇筑三节的井壁校核井中心位置与垂直度一次，垂直度误差不得超过40mm，不平整度不大于50mm。护壁浇筑到井深的1/3位置时，浇筑第一层衬墙砼，然后继续开始基坑开挖，以此循环，直至开挖至设计标高。详细形式见如下图：土质不良时护壁钢筋布置图土质不良

18、时护壁结构示意图2、基坑开挖应注意以下事项：a、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，已开挖的井壁位置应用防雨布遮盖，并开泵抽水，防止雨水长时间浸泡沟槽。假如发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖局部。b、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。c、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、设计等单位共同协商解决。3、工作井防护工作井周围必须安装护栏，护栏高度1.2米，封闭围挡。护栏采用钢管48mm钢管搭设，钢丝网封闭，钢管打入地面5070cm深。钢管离基坑边口的距离，取80

19、cm。工作井上下应配有梯子，梯子必须有扶手，其踏步尺寸不大于30cm，作业人员应从规定的通道上下，不得从非通道进展攀登，也不得任意利用吊车臂架等施工设备进展攀登。1、工作井平面图如下：2工作井防护图3洞口加固大样图4护栏与排水沟大样图第七章 技术质量保证措施1测量定位所有的全站仪、水准仪等测量仪器必须经过鉴定合格，在使用周期的计量器具按计量标准进展计量检测控制。2、轴线定位、控制点要严格保护、防止毁坏，在施工期间定期复查。3、总标高控制点的引测，采用闭合测量方法，确保引测结果精度。4、混凝土振捣密实，控制好振捣棒布点、插入深度与振捣时间、次数。5、在结构施工过程中，保证钢筋、模板工程的实体质量

20、，严格按照规要求施工，保证工程质量。第八章 安全施工保证措施. 为加强现场安全施工管理工作，在施工前对全体参与施工人员进展全面的安全生产教育，全面进展安全施工交底，在施工过程中认真按照各项安全操作规程执行，杜绝各种安全事故的发生，以保证安全施工的顺利进展。一、安全施工一般要求1、参加施工的人员必须熟知本工种的安全操作规程，在操作规程中严格遵守，听从指挥。但凡不了解本规程技术人员和未受过安全技术教育的工人，都不许参加施工工作。2、所有特种作业人员必须经过专业培训，持证上岗。3、必须设置安全网、护栏、施工危险部位设置警示牌，以提醒施工工作人员的注意。4、一切电器、设备安装须按安全技术操作规程进展。

21、5、施工现场夜间作业要有足够的照明设施，并有电工跟班巡视，查出隐患应与时处理。6、施工人员进入施工现场必须戴好安全帽。7、各类电器使用的闸箱必须设置漏电保安器，负责电器操作的人员配备绝缘鞋和绝缘手套以防触电防人。8、基坑除设护栏外同时应挂安全网，夜间施工应有足够的照明，重点路口应设警示灯，防止行人和自行车撞入沟槽。9、经常组织安全检查工作，以增强施工人员的安全意识，设专职人员负责安全工作，发现问题随时纠正处理。10、贯彻执行安全生产责任制、做到分组负责，分片负责，事事有人负责，时时有人负责，把安全工作贯彻到各个生产环节，并与民工队签订安全合同或协议，明确责任。11、建立由项目经理和项目专职保卫

22、员主管、各单位工程项目负责人与保卫员配合的保卫组织体系。将保卫工作系统，责任化，形成由项目经理部，项目分部，施工作业队三级管理的保卫网络。12、对项目全体职工经常性的进展法制教育和法制宣传，增强职工的法制观念和保卫防意识，让职工自觉遵守的各项规章制度。尤其是当地区政府与管理部门的有关治安保卫方面的规定。组织职工加强学习，保证与群众建立友好的关系。13、项目经理部和分部保卫人员要定期对施工路段的消防、保卫、交通安全等项工作进展检查。对发现的各项隐患与时给予整改，当时无法整改的，要制定临时防护措施，进展专项登记研究，制定出切实可行的解决方法。14、为保证保卫防制度的充分落实与实施，项目经理部将制定

23、奖惩制度，对保卫工作成绩突出的个人进展物质和精神奖励，对于违反规定的个人，将视情节轻重，给予不同程度经济或纪律处分，确保做到奖惩清楚。二、特殊过程安全要求1、深基坑作业，坑周围围挡必须符合公司规定的要求，坑上下梯设置专用梯，并设有扶手，安装要结实并且要有一定的坡度。2、工作井顶部严禁堆放各种材料，以免增加荷载，滑落等，工作井四周4米围不得堆载。3、工作井支护施工过程中，安全人员要密切观察边坡稳定情况，发现问题与时采取有效措施，防止事故发生。4、工作人员上、下基坑必须走扶梯，严禁攀登支护或支撑上下；严禁酒后作业。三、安全应急预案为落实“安全第一、预防为主、综合治理的方针，在工程施工前，须对施工中

24、的重大危险源制定应急预案。1、成立项目部应急救援小组，负责过程安全措施和应急预案的落实和紧急情况发生时的组织、指挥和协调。姓 名职 务组分工联系方式吴 勇项目经理组长 锋项目书记组 长 辉总工程师副组长郭 凯生产副经理副组长增超本钱副经理副组长岳二涛项目副总工成 员王亚楠安质部部长成 员宋海波工程部部长成 员 忱计划部部长成 员红强办公室主任成 员史 超施工队队长成 员2、辨识本段顶管施工中的重大危险源本工程施工中的重大危险源主要有：1、基坑坍塌；2高空坠物：3、触电3、重大危险源预防控制措施1、预防基坑坍塌的措施：A、施工前对作业人员进展详细的施工技术、安全交底，严格按照操作规程施工；B、根

25、据土质情况与时调整每层开挖深度，每层最大挖深不得大于3米，土质较差的地层每层挖深不得大于1米。C、工作井四周设置排水沟，防止雨水流入基坑；2、预防高空坠落的措施：A、严格按照安全巡查检查制度，每日检查工作井护栏、行人爬梯是否稳固；B、工作井必须设置符合规要求的护栏，并在危险部位设置明显的警示标志；C、对现场提升设备进展定期检修和不定期检查，并建立安全检查记录台账；D、加强对操作人员的安全教育与培训，提高安全防护意识；3、预防触电的措施A、工地施工用电应由专业电工按施工现场临时用电安全技术规的相关要求进展配置；B、电缆线的使用期限应进展登记标识，年久老化与使用功率不匹配的电线、电缆禁止使用；C、

26、各种电器应设置防潮措施，所有线、缆接头必须用绝缘胶布包扎好并打结。第九章 工作井设计计算一、工作井设计计算书：一设计条件1、本工程位于环城东路，为顶管工作坑：钢筋混凝土整体深井结构：净尺寸711.3长宽高；2、混凝土强度等级：C30；3、钢筋采用HRB335级热轧钢筋；4、钢筋保护层厚度：壁板35mm,底板上层35mm，地板下层40mm，顶板30mm；5、回填土重度：18KNm3 ；6、由于地上为行车道，应当选用汽-20荷载等级20Nm27、地基承载力fa=200KPa，摩檫角=30.二壁板计算井护壁厚度计算如下，支护混凝土等级选定为C30。1、土压力计算：查公路施工手册-桥涵，土压力按库仑公

27、式计算,Ea=rhtg2(450- /2)式中：Ea=主动土压力kPar=18KN/m3土天然重度 =坑壁土平均摩擦角200h=基坑深度m =18*13.72* tg2(450-20/2)=121.347kPa2、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D=基坑井壁直径m Ea=主动土压力kPafc=混凝土早期抗压强度kPa,查施工手册第四版得弹性模量E3*104N/mm2=1.65*121.347*10780/2*3*104=32.37cm结论：经计算工作井、接收井护壁厚度取值350mm即可满足安全要求，根据建筑基坑支护技术规程规定，工作井壁厚不得

28、小于400mm，本工程壁厚护壁+衬墙取值为：原地面以下H/3围取450mm，基底以上1H/3围取650mm。三、配筋计算1、设计要求:结构安全等级: 一级混凝土强度等级: C30钢筋等级: HRB335弯矩设计值 M50.000000kN-m轴心力设计值 N224.000kN矩形截面宽度 b5500.0mm矩形截面高度 h1000.0mm钢筋合力点至截面近边的距离 aa35.0mm2、计算参数:根据设计要求查规得:重要性系数 混凝土C30的参数为:系数 系数 混凝土轴心抗压强度设计值 fc14.3N/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值 ft1.43N/mm2正截面混凝土极限压应变 钢筋HRB335

29、的参数为:钢筋抗拉强度设计值 fy300N/mm2钢筋弹性模量 Es2.0100000N/mm23、计算过程:截面有效高度:h0ha965.0mm偏心距:e0MN223.2mm判别结构破坏类型:h2a965.0mm因为e0h2，属于大偏心受拉钢筋面积计算:ee0h2a688.2mmAsAs0Nefyh0a1299.0mm2配筋率验算:规要求最小配筋率min取大者0.2，45ftfy0.21%minbh11550mm2Asminbh11550mm2Asminbh11550mm24选用钢筋计算：钢筋面积As11550mm2选用钢筋：根数36根，直径20.0mm，总面积11307.6mm2，单根钢筋理论重量2.47kg/m。取150mm。具体配筋如钢筋图所示。工作井护壁配筋图25 / 25