1、最新道路排水新建沉砂池顶管排水管道工程施工组织设计第一章、工程概况1、设计概况本工程位于x路（x路x大道），因x水利枢纽工程市库区畜水后对水质要求提高，需在正在建的x路道路排水工程增加部分工程内容，主要工程内容为：新建22*5.2*5.1m沉砂池；顶管1920D2200排水管道穿越x大道。沉砂池设计底标高31.83m；基坑开挖采用明挖法，边坡坡比粉质粘土层按1：1.5放坡，基坑工作面宽度设计取值1m，因本工程紧临x，在基坑开挖范围处设计有1000800高压旋喷桩止水帷幕；顶管20工作井为原x大道预留井，本次排水主管接入此检查井。2、工程地质和水文地质施工区域根据x路地质勘察报告揭露岩土层情况如
2、下：2.1人工填土层，为近期堆填而成，结构较松散；2.2 粉质粘土层：褐红、黄色，干强度高，稍湿，硬塑状态，底层标高介于34.4834.56m之间。2.3圆砾层：褐黄色，主要成分为石英质，卵石含量15，粒径14cm，含15粘性土和中粗砂，中密状态，层底标高介于28.4928.98之间。3、水文地质根据现场量测的勘察钻孔水位，勘察期间测得钻孔水稳定水位标高介于34.4636.08m之间。4、施工场地条件沉砂池施工区全部在已建x路路基施工范围，无其它埋地综合管线及构筑物。沉砂池开挖边线与南向居民楼最小距离23m。顶管段施工区域无建筑物，但在轴线位置埋设有电力、军缆、自来水等管道和电力检查井1座。5
3、、工程特点与施工重点、难点分析（1）工期紧、任务重：本工程工程受x库区畜水影响，2013年底必须完工、施工任务重。我们将合理组织施工，采取沉砂池、顶管平行流水作业，确保工程按期完工。（2）施工协调配合要求严密本工程因与x路排水管道紧密联系，13号排水工作井已完成，将影响沉砂池的施工，而1920顶管段的完成又影响到1319号井段的完成。所以各井段的的先后施工顺序至关重要。（3）工程质量、安全文明施工要求高本工程是长沙x库区畜水建设的重点工程，同时施工位置又位于长沙市老城区，工程地位显赫，建设单位高度重视，各方关注度高，工程质量及安全文明施工要求甚高。第二章、施工总体部署1、管理目标1.1 质量目
4、标：确保优良工程。1.2 安全目标：严格遵守国家有关安全生产的法律、法规，建设部颁发的有关安全生产的有关规定，确保实现无工伤、死亡事故；无等级火警事故；无机械设备、管线事故。争创“湖南省安全文明示范工程”。1.3 工期目标：采用分段平行流水立体交叉作业，网络优化组合，在保证本工程质量达到要求的前提下，确定按投标工期60天完成本项工程。1.4 文明施工及环境保护目标：施工实现规范化、标准化，受政府部门通报批评率为零，施工场地全面规划，合理布局，按省建设厅颁发的施工现场综合考评试行办法管理，确保文明施工。2、施工组织机构2.1、组织机构的设置:根据本工程施工特点，将选派具有丰富结构、排水工程施工管
5、理经验并从事过类似道路工程管理的建造师担任本工程的项目经理, 并实行项目法施工管理。项目经理作为本工程的直接联系、决策和指挥者，将由其直接确定现场项目经理部的组成和在公司内部择优选择项目部所需的技术管理人员。项目组织机构框图如下：项目经理项目副经理、技术负责人后勤保卫部行政管理部财务合约部物资设备部测量计量部质量安全部工程技术部顶管工程沉砂池工程 组织机构成员表如下：序号职务姓名职称备注1项目经理何辉波一级建造师2技术负责人吴树伟高级工程师3施工员苏帅4安全员唐谷良5质检员黄强明6材料员彭岸波7造价员熊兰英8资料员陈佳2.2、作业队伍施工任务分配作业队任务分配情况一览表作业队名称工作任务内容基
6、坑土石方施工队负责基坑土石方的施工结构物施工队负责沉砂池施工顶管施工队1920号井段的施工3、施工总体安排3.1 采取沉砂池、顶管平行、流水作业方式。3.2 施工时间节点安排本项目总体进度按x库区2013年10月30日完成。3.3 施工工艺衔接沉砂池工艺流程：基坑开挖封底底板钢筋底板模板底板砼侧墙钢筋侧墙模板顶板支架及模板顶板侧墙砼浇注回填。顶管工艺流程：路面注浆加回工作坑顶管管内注浆。沉砂池至19号工作坑预留10m管道不与顶管段连接，待顶管完成后再拉通；13号工作坑池砂池预留10m和道不与沉砂池连接，待沉砂池至20号井段完成后再与沉砂池接通。4、施工准备4.1、技术准备内业技术准备（1）认真
7、阅读、审核施工图纸和施工规范，编写审核报告。（2）编制实施性施工组织设计及质量计划（3）编写各种施工工艺标准、保证措施及关键工序作业指导书。（4）结合工程施工特点，编写技术管理办法和实施细则。（5）备齐必要的参考技术资料。（6）对施工人员进行上岗前的培训。（7）临时工程设计。外业技术准备（1）现场详细调查与地质水文踏勘。（2）与设计测绘部门进行现场控制桩交接手续，并进行复测与护桩（3）各种工程材料源的调查与合格性测试分析并编写试验报告。（4）各种仪器设备的测试计量和检验。并办理合格证书，进行状态标识。（5）施工作业中所涉及的各种外部技术数据搜集。4.2、机械、劳务、周转材料等准备工程开工前准备
8、好足够的机械设备，机械设备在进场前进行检测和保养，能保证在工程施工期间不进行大修和该机械不得在施工期间进行外调。劳动力在招收时根据有关规定及要求，在进入工程前进行登记并进行健康检查，做到有据可查，对于“三无”人员拒绝招收。周转材料根据工程的进度计划准备和联系确定，确保工程能顺利开工，材料员和工程施工人员及时进行沟通，施工员对施工期间的材料及时上报项目部，材料员对工程所用的材料进行多方比较，做到材料到现场及时，保质保量。第三章、主要分部分项工程的施工方案一、沉砂池基坑开挖及支护方案：1、基坑开挖1.1、工艺流程：测量放线切线分层开挖修坡及边坡支护留预留土层人工清理封底。1.2、土方机械选用： 本
9、工程共约4000立方米土方，最大开挖深度8m拟采用PC200反铲掘土机进行开挖。1.3、基坑开挖范围确定：基坑开挖坡比选取根据土质和设计要求，坡比取值为1：1.5，基坑按分级开挖，第二级高度3.5m，二级平台宽1m，基坑开挖范围计算根据岩土工程勘察报告及设计施工图和平整后的地面标高，先计算出基坑开挖深度，再根据开挖深度及边坡坡比确定基坑开挖的坡顶线。基坑开挖断面图见图1。1.4、土方开挖及边坡工程首先测量放线出基坑开挖边线，然后机械进场土方进行大面积分层开挖。拟用2台斗容1.0立方米反铲掘土机同时作业。1.5、测量控制：进行土方工程的测量放线，设置临时控制桩（间距10m），放出基坑挖土白灰线；
10、上部边线、底部边线和水准标志，作为挖土的控制依据。施工中，我们将配专职测量员经常进行平面位置、水平标高测量，以利指挥施工。1.6、注意事项1.6.1、采用机械为主，人工为辅的原则，机械开挖到控制标高上300mm时改为人工清土，以避免对地基土的挠动和损坏桩基。1.6.2、基坑开挖，应有水平标准严格控制基底的标高，基底的标高测量点的距离宜3m，以防基底超挖。开挖时预留10cm用人工清理。1.6.3、土方工程一般不宜在雨天进行。应分层完成基坑开挖和边坡支护，并制订雨天的安全技术措施。1.6.4、为避免基坑出现塌方事故，除在雨天采用花纹雨布覆盖保护还没喷砼或所喷砼还没凝结的边坡外，禁止坑顶边线附近大量
11、堆载或重型车辆经过。2、旋喷桩支护施工方案2.1、旋喷桩施工方法喷浆采用三重管法，单喷嘴喷浆。喷浆导管直径100mm，成孔采用XY-100地质钻机。成套设备配备如下表所示：高压旋喷桩施工成套设备配备表序号设备名称规格型号单位数量1地质钻机XY-100台12高喷台车PG-1500台13高压泵3D2-5Z台14灌浆泵HB-80台15空压机P-0.8MPa，Q-6m3/min台16泥浆泵BW-150台17搅拌机WJG-80台18三重管水、气、浆成桩套22.2、旋喷桩平面布置：按计算出的基坑开挖边线，在距基坑边线2m位置放样旋喷桩轴线位置，并在轴线位置准确放样出各桩中心线。2.3、注浆深度控制：根据设
12、计要求，止水帷幕伸入粉质粘土层成1m，而地质情况粉质粘土层底在基坑底以上，止水帷幕旋喷桩要达到止水较果应伸入基坑以下圆砾层以下1m，高出稳定水位0.5m。实际施工时旋喷桩有效桩长控制根据地质情况均按8.5m控制，地面标高按x路道路工程路基换填后顶标高计算。2.4旋喷桩施工工艺流程定孔位钻机就位钻进造孔泥浆配制废浆排放沉淀池废水排放、沉渣外运水泥浆配制高喷台车就位下喷射管浆液喷射旋摆提升成桩移至下一孔位废浆沉淀硬化、清运终孔检查不合格合格旋喷桩施工工艺流程图2.5、旋喷桩施工方法和技术措施开始施工时，首先进行现场试验施工，进一步确定喷射参数及施工工艺。根据地基加固范围内的特点，拟采用的施工参数如
13、下表所示：二重管法高压旋喷桩施工技术参数表项目技术参数高压水水压(MPa)24流量（L/mim）80120喷嘴直径（mm）不小于2压缩空气气压(MPa)0.6流量(m3/min)12水泥浆液压力(MPa)2流量(L/min)100150注浆管提升速度（cm/min）10旋喷速度（r/min）10施工要点如下：先用钻机钻孔，然后移开钻机，将旋喷机移至孔位对中，将二重管放进孔中直至孔底，启动高压泵、空压机和旋喷机，用25MPa高压使浆流和气流从22.5mm的喷嘴喷射出来切割土体成桩，并缓慢提升至设计止浆高度。（1）钻导孔1）钻孔时采用膨润土配制泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重1.21.4，
14、粘度2530，含砂率小于5%。2）测放孔位：根据设计图纸放设桩位，确保孔位的准确。3）钻机安装就位：先使钻机安置在标定的孔位上，使钻头中心对准孔位中心，调整钻机水平度和钻杆钻具的垂直度，保证孔倾斜率不大于1.5%。4）成孔：用XY-100钻机在桩位钻孔，钻孔深度与设计一致。为准确取得地质资料，合理优化施工技术参数，选取钻孔按地质钻探孔要求对不同地层取样分析。5）钻孔施工质量标准：孔位差50mm，垂直度1%。6）钻孔完成后经检查验收合格后，高喷台车就位，进行喷浆作业。（2）浆液配制浆液采用32.5R普通硅酸盐水泥和自来水配制，速凝剂水玻璃按水泥用量的2%投加，水灰比0.8：1，采有立式搅拌罐搅拌
15、。（3）旋喷注浆1）钻孔成孔后，在孔中下入三重管启动注浆泵和旋喷机，同时喷嘴喷出2025MPa高压水泥浆喷射冲切土体，旋喷机使三重管以10cm/min的速度连续缓慢地旋动提升。在高压旋喷注浆过程中，注意防止喷嘴被堵，严格按设计的水灰比，压力，流量，提升速度施工，不能随意更改，并做好量测工作，及时正确地作好记录。台车就位安装调试完成后，将旋喷管插至孔底，先启动灰浆泵送浆，待孔口返浆后按方案设计的技术参数进行旋喷、提升。2）在旋喷过程中，随时注意各设备的工作情况，以及水、气、浆的压力与流量，作好详实的施工记录。3）旋喷提升过程中如中途发生故障，立即停止施工，等检查排除故障后再继续施工。4）冒出浆液
16、由泥浆泵抽至沉淀池沉淀处理。（4）回灌喷射注浆结束后，水泥浆不断析水固结，浆面随之下降，此时及时向孔内采用自然水压力静压填充灌浆，直至液面不再下降为止。2.5、施工注意事项：水泥浆在旋喷前1小时内拌制，水灰比宜用0.8：1，旋喷过程中耗浆量控制在1025%，由下往上喷浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。旋喷桩完成7天后开始基坑开挖。3、挂网、喷混凝土施工3.1、设计要求基坑喷锚支护面板厚度为8cm，土方分层开挖并修整坡面后立即喷射第一层砼厚4cm，挂网后再喷射砼厚4cm，土钉墙面层砼强度等级为C20。网筋采用6钢筋，网度为200*200。3.2、喷射砼1、喷射砼选用32.5#普通硅
17、酸盐水泥、干净的中砂、粒径5-10的河卵石。2、混合料根据质检部门所确定的配合比拌制。3、喷射砼：喷射砼厚度8cm，强度C20，分二次喷射，第一次40mm厚，第二次在挂网后喷40mm厚。（1）采用性能稳定良好的砼喷射机，选用9m3以上的空压机。（2）输料管应能承受0.8Mpa以上的压力，并具有良好的耐磨性能，供水设施应保证喷头处有足够的水压，一般为0.2Mpa。水泥与砂石之比重量一般为1：4-1：4.5，砂率45-55%，混合料应拌均匀，搅和时间不少于2分，且随拌随用，不掺速凝剂时，存放时间不应超过2小时，当坡面土体湿度大时，宜掺入适当的速凝剂，一般速凝剂不和混合料一起大量拌制，临时需要，临时
18、加入。喷射砼作业前，需对机械设备、风、水管路和电线进行全面的检查和试运行，清理受喷面，埋设好控制喷射砼厚度标志，确保喷射厚度符合设计要求（50mm），同时也保证铁丝网在喷浆后不外露。（3）喷射砼体应分段分片依次进行，同一分层基坑边坡喷射顺序自上而下进行，喷射时应控制好水灰比，保持砼面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。喷射砼终凝2小时后，应喷水保养24小时后，方可进行下层土方开挖。4、土钉施工方案4.1修整坡面第一级基坑开挖到位后，人工修整坡面，平整达到喷锚要求。在平整后的坡面上按设计要求2m*2m梅花状由测量人员定出锚杆施工孔位，并做出明确标志。4.2粗钢筋土钉（长度2m）成孔：采用10
19、0轻型钻机成孔，成孔后清除干净孔内的土渣。杆体制作：采用16级的螺纹钢筋，按设计要求下料，制作并设置好托架。此项工作与钻孔同时进行。杆体安放：安放时要防止钢筋杆体弯曲，头部距孔底100200mm，杆体放入角度要与钻孔角度一致，杆头制作90度弯勾，并伸出坡面5cm与坡面喷锚砼连成整体。浆液制备：按设计要求选用32.5#普通硅酸盐水泥，采用水灰比为0.5的纯水泥浆。用滤网在倒灰和出浆时两次过滤，防止杂质进入浆液。本项工作与锚杆安放工作同时进行。注浆：采用孔底反向注浆法，注浆后并应在4小时内补浆。注浆要饱满。4.3、土钉或锚杆成孔遇到不明障碍物时，应立即停止，研究确认无害时，再继续施工。5、排水措施
20、5.1、本工程采用明沟、集水井排水法，防止边坡塌方及地基被水浸泡，水泵采用75泥浆泵。在基坑底的两侧设置排水明沟，在基坑西端设置两个集水井，用泥浆泵降其排至x路已建排水检查井。排水沟截面尺寸300300mm，沟底坡度为0.8%。集水井尺寸1000500800mm，坡顶排水沟内壁面层砂浆添加5%的防水粉。5.2、坡顶截水明沟布置在基坑开挖线0.5m以外，并不小于0.3m。基坑坡顶宽1.0m范围内采用15细石砼进行硬化，硬化面做成反坡，防止雨水流入基坑，并引入x路已建排水检查井。5.3、明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕。6、基坑监测方案6.1、监测项目包括：基坑坡顶水平
21、位移观测共6个点；基坑坡面支护结构8个点；南向居民楼2个点；坑内6个点，共22个点。具体的布置详见变形观测点平面布置图2。 6.2、监测报警值：坡面支护水平位移30mm，沉降20mm；坡顶土体水平位移40mm，沉降50mm；北侧水平位移30mm，沉降30mm；坑内起隆小于40mm。6.3、监测要求：沉降、水平位移基准点应在基坑开挖前观测三次，取其均值作为初始值，基坑开挖期间每天观测1次，雨天加密至1天2次。当发现测点位移沉降值加速时加密至1天3次。开挖完毕每天观测2次，如位移趋于稳定，则1天观测1次。当坡顶、地面出现裂缝、或坡顶位移大于2cm且变形不稳定或超过规范要求时，应及时通知业主、监理和
22、设计单位协商解决。观测终止时间为基坑开始回填一半以后。观测要求按国家有关测量规范，同时应委托专业单位对基坑支护系统进行监测。6.4、资料整理及监测成果报告 每次观测到的建筑物及管线的水平和垂直位移、建筑物裂缝及主体倾斜的发展，应立即向有关部门抄报。报表中包括本次位移量及累计位移量，应有分析意见。如发现异常现象，应立即复测核实，明确无误后才能报送。对位移量、裂缝宽度和主体倾斜度，都应事先制定数量值和变化速率的警界值。超出警界值应分析原因，立即采取相应措施。二、顶管施工方案1、施工准备1.1、 施工用水：从施工场地外接驳自来水作为施工用水。1.2、 施工用电：从附近的变压器将电源接至工作井的，工作
23、井的用电容量为60kVA，接收井按20kVA的容量从工作井搭接，照明用电10kVA，同时需配备发电机组作为备用电源。 1.3、机具准备我公司现有的JL-250电动液压主顶设备3套与管径 2200mm相匹配。完全能适应本标段顶管施工。基坑导轨采用复合型导轨，其长度为工作坑长度。环形顶铁和分成两块的后靠背，完全可满足本工程的需要。拟用MH-5箱式门式起重机现有1台，25T汽车吊一台，低压小流量往复式注浆泵根据顶管施工情况进行配备。 1.4、技术准备参加顶管施工的技术工人都是具有实践经验的，根据需要再安排几个普工就可组成一个施工作业队。在顶管施工前期，先应作好测量、放线工作，将管轴线和检查井位置准确
24、标注在地面上。布置工作和接收坑位置，并作出施工组织设计，报监理审批。详细了解地质情况，以决定顶管施工措施。1.5、管材：采用厂家集中加工混凝土管材，单根管材长度为2000mm；采用钢承口管接口形式。管材运至工地，要检查生产号码、日期、直径、出厂合格证以及相关实验报告等，然后送监理部报验，监理工程师审批合格后方可下管施工。1.6、施工平面布置：本顶管设1个工作坑和1个接收坑，先从19#坑往西顶至20#井位置，长度38.17米（详见附后平面图）。顶管施工工艺流程图： 工程开始报监理工程师批准 测量放样合格 基坑构筑 地面设备安装 工作坑设备安装 进洞准备气压 挖土、运土 注浆材料准备注 浆 推 进
25、每管循环测量、校正卸管、接口安装焊接 进 洞 取工具管 全线测量 收 坑 工程结束 图11.7、工作坑和接收井工作坑位置根据现场实际情况选定19#检查井位置，工作坑和接收坑尺寸按设计变更图施工。在坑周围设置好围挡和醒目的标志，夜间应有良好的照明和明显的识别标志。工作坑根据设计图纸应满足施工操作的要求和地面情况，要考虑基坑导轨，洞口止水，后座、主顶油缸及顶进用设备的布置要求（见图1）。其具体做法如下：（1）工作坑采用地下连续墙方法施工，自上而下挖土，挖至1.5m时绑扎钢筋、装模、浇筑混凝土，上下层连续墙做好钢筋搭接，连续墙一直做到底板的基础底面为止，再做基础和地板，后座墙采用钢筋砼整体浇筑，其下
26、部钢筋扦入底板下0.5m，宽度与工作坑内净尺寸相等，后座墙平面一定要与顶进轴线垂直。最后凿开工作井洞口。（2）安装洞口止水圈，其中心必须与管子中心轴线一致。（3）安放基坑导轨，与预埋钢板焊接在一起。其安装应符合下列规定：两导轨应顺直、平行、等高，其坡度应与管道设计坡度一致。导轨安装的允许偏差应为：轴线位置3mm；顶面高程3mm;两轨内距2mm。安装后的导轨必须稳固，在顶进中承受各种负载时不产生位移、不沉降、不变形。导轨安放前，应先复核管道中心的位置，并应在施工中检查效核。导轨面标高与管子内底的标高是相等。（4）安放后靠背。要有充分的强度，在顶管施工中能承受主顶工作站的最大反作用力而不致破坏。后
27、座墙表面要平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。（5）安装主顶油缸，主顶油缸的合力中心比管中心略低一些。油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵，油泵安装完毕，应进行试运转。顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。（6）安装测量仪器。在坑内布置的同时，地面做好必要的测量控制桩准备工作。 （7）工作坑底部四周做好排水系统，并安好75泥浆泵有利于坑内排水。1.8、工具管采用
28、JL-320电动液压手掘式顶管机，随着工具管的顶进，刀环在不断切入泥土，开挖面切下来的泥土进入泥舱，后被人工装入泥斗车内运至管外，再由门式行车垂直运输至基坑面，泥砂由汽车运送到弃土场。根据设计提供的现有地质资料，管道通过的地层大部分为素填土层，适合采用JL-250电动液压手掘式顶管机，主顶单顶力为2500KN。 主顶千斤顶布置示意图千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂直线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。1.9、顶管的顶进力计算： 管道顶部覆土厚度为3.5米；管道内径为2200mm,顶进长度为38米；计算顶力如下：F=F1十F2，其中F为总推力；Fl为迎面阻力 F2为顶进阻力F1/
29、4*D2*P (D管外径2.66m P控制土压力)PKo*Ho，式中 Ko静止土压力系数，一般取0.55，Ho为地面至掘进机中心的厚度，取最大值4.1m；土的湿重量，取1.9t/m3P0.55*1.9*4.14.28t/m2F1=3.14/4*2.66*2.66*4.2823.77t；F2D*f*L式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均沙砾土）综合摩阻力，取0.8t/m2；D管外径2.66m；L顶距60m；F23.14*2.66*0.8*38.17255t。F=F1十F28.94+255263.94t 配备两台200t液压千斤顶能完全满足顶力需要。活塞行程1100mm，主油泵最大供电压49MP
30、a，供电量10L/min。后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑结构。因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则会造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计算。本工程采用钢筋混凝土沉井，后背墙最大抗力根据最大顶进力和背墙垫铁面积计算砼背墙最大抗力，计算式如下：Fu=F/S*r F最大顶进力（2639.4kN）；S垫铁面积（3.14*0.5*0.5=0.785m2）；r系数（取值2.2）Fu=2639.4/0.785*2.2=7.
