城市雨污水管网改造工程方案
招标编号:****
投标单位名称:****
授权代表:****
投标日期:****
雨水及污水管线工程项目,总长度约为970米,其中雨水管道的直径为d1650毫米,其管底平均埋设深度为5.6至6.5米;污水管道直径为d800毫米,管底埋深则为7.0至9.6米。选用的管材均为钢筋混凝土钢承口管,施工策略采用明挖槽施工技术。在施工初期,我项目团队依据地勘资料进行了详尽的现场勘查,发现地面以下0.5至1.5米的区域主要为具有中等压缩性和湿陷性的黄土层,呈可塑状态;接下来,黄土层之下至5米处为细砂层,处于松散状态;而管道设计埋深范围内的介质为中砂,具备密实特性。值得注意的是,地下水位的平均位置在7.5至8.0米之间,所有设计的污水管道皆处于地下水位之上。
根据地质勘查报告、实地考察结果及施工用地实际情况——本工程的实施地为租赁性质,场地宽度为五十米。鉴于此,项目部评估认为施工面临较大挑战,施工过程中可能存在显著的安全隐患。为了确保工程质量、保障施工安全并维持工程进度的顺畅,我们特此提交以下施工方案,敬请专家审阅审议。
(一)、污水工程:
以下是四种施工策略: 1. 明显开槽法施工 2. 全部明挖顶进法 3. 常规人力顶管作业 4. 机械化顶管技术实施
二、以下是两种雨水工程施工策略: 1. 明显开挖与公开支撑施工法 2. 明显开槽实施技术
三、降水方案。
鉴于线路的延伸及工程进度的紧迫性,务必确保充分的施工筹备工作得以展开。
1、进场施工队伍首先开展场地整理及施工便道的铺设工作,随后立即进行精确的测量放样,确保管道布置的轴线和沟槽开挖的边界线得以准确划定。
2、实施供应商甄选程序,对管道供应厂商进行严谨的评估与认证。在确保产品质量的前提下,我们着重考量其每日的生产能力,以确保稳定供应,满足工程进度的需求。
3、确保施工过程中所需的所有雨污水管道材料与设备配置完备,严格依据设计图纸和相关规范标准执行。
4、在管道施工启动之前,严谨实施详细的技术与质量安全交底,确保任务分配明确,责任到岗到位。
5、在实施基坑挖掘作业时,务必严格遵循安全技术规程进行坡度控制。一旦发现边坡稳定性下降,显示出可能的坍塌迹象,应立即执行紧急撤离程序。同时,应在基坑周边设立临时防水设施,以防止雨水渗入引发土体滑坡。
方案一:明开槽施工方案
主要施工工艺流程如下:
测量放线→挖沟槽→夯实沟底→碎石垫层→砼底板→安管→混凝土基础→砌检查井→闭水试验→回填
1、挖沟槽:
管道沟槽底部的适宜开挖宽度B,根据公式计算如下:B = D + 2 * (t + a + T),其中B代表沟槽底部的开挖宽度,D表示管内径,t为管壁厚度,a是管基尺寸,T则为作业所需的额外空间。经计算,当管内径为800毫米(即0.8米)时,槽底宽度应为2.6米。
鉴于工程地下的土质皆为砂层特性,施工策略选择采用无支撑的大边坡开挖法。依据沟槽边坡设计原则,结合现场土壤条件及管道埋设深度,确定沟槽上口的开挖宽度。沟槽设计考虑了动态与静态荷载的影响,采用1:2的坡度,分三阶段错开挖掘,由此计算得出沟槽上口的开挖宽度范围为34.5至44.9米,计划每次开挖长度对应一个井段。在施工前,将明确划定开挖边界,并对技术人员进行详尽的技术和安全指导。沟槽开挖过程中,需实时校准管道中线和边线,利用水平仪监控槽底设计标高。在挖掘过程中,针对边坡不直、槽底不平整的问题,实施即时纠正与修复。沟槽采用机械化开挖,分为三层:第一层挖至黄土层,深度约0.5至1.5米,至细砂层;第二层开挖深度4.5米,第三层为2.5至3.6米。槽底作业采用流水线作业模式,每道工序配置8名工人,同时确保沟槽上至少有两名监测人员。沟槽两端配备上下立梯。沟槽周边严格禁止机械活动并妥善堆放材料。两侧设置挡水墙以防范雨水渗入,干扰沟壁稳定性,附带沟槽开挖断面示意图。
0.170.591.5 10 2.610 1.5 90.50.17
方案一沟槽开挖断面
2、夯实槽底
在槽底开挖作业中,人工协同进行平整处理,鉴于槽底基础为天然中砂层,施工过程中采用了平板振动器进行密实夯实作业。
3、碎石垫层和底板
鉴于槽底地质状况为中砂层并伴随地下水,因此我们选用300毫米厚的碎石垫层作为基础处理。在碎石垫层施工完毕后,将按照相关规范规定尺寸构建混凝土底板。
4、安管施工
A、管道安装用50T吊车安装,人工配合。
B、在安管过程中,通过边线法精确把控中线的位置,并利用水准仪确保管道内部底面的高度基准。
C、确保管道稳固后,应采用洁净的混凝土支撑块或碎石稳固管体,防止其发生意外移动,同时务必仔细核查接口,尽量减少接口误差的发生。
在进行稳管作业时,首先确保管内对口的完整性,以降低错口发生的可能性。规定管内底的高度容许误差为士15毫米,中心位置误差不得超出15毫米,同时要求相邻管段内底的错口差控制在5毫米以下。
5、砌检查井
根据预先计算的精确井位,标定并划定检查井的中心线。针对此段设计,我们将采用砖砌构造的检查井,确保其符合既定的设计标准及相关规范要求。
6、闭水试验
在实施闭水试验前,对管道接口及检查井井室进行严格的质量检验,确保试验水头高度不低于2米。加水后,对管接口及井室的密封性能进行严密核查,闭水性能需满足试验规定的要求,确保无渗漏水现象发生。
7、管道基础
混凝土选用C20预拌混凝土,施工过程中无需设置模板。在管肩两侧填充沙袋以提供支撑,沙袋的高度设定为0.5米,且其与管壁外边缘的距离符合基础设计尺寸。采用插入式振动器进行密实处理,确保在混凝土达到设计强度的80%以上后,方可进行沟槽回填作业。
8、作业流程如下:首先在管道两侧实施回填,选用砂石填充并用水夯实,确保每层厚度为30厘米(两侧高度差控制在30厘米以下)。直至管顶上方预留0.5米以上的空间,同时,井圈周边亦采用砂石回填,以实现均匀密实。
按照设计规划与现场实际情况,确定W2、W3、W5、W7、Wb2、Wb4、Wb6、Wb7作为工作井,而W1、W4、W5、W6、Wb1、Wb3、Wb5、Wb8则采用双向顶进而设立交汇井。针对各个工作井的具体地理位置,我们将运用全站仪和预先建立的平面控制网,精确标定工作井的核心位置。施工策略分为两阶段,每次开挖四座工作井,这样有利于分批堆土,从而降低土方转运的路程和次数,提高效率。
工作井开挖前应先对该施工范围内的各种地下管线进行详细调查,对周围有影响的地面构筑物进行加固或迁移。工作井开挖采用挖掘机开挖和人工开挖相结合,挖掘机开挖不到的采用人工开挖。由于施工现场不具备堆土条件,施工时将开挖出的黄土及大部分砂全部进行转运,以保证满足顶管工作场地需求。工作井内尺寸为米,工作井钢筋砼护壁两侧厚0.4,后背厚0.5米,工作坑高5米。工作井底部开挖尺寸为米,然后用水准仪测量出工作井的开挖深度,按1:1.5向上放坡至原地面,计算出工作井上开口尺寸为米,最后依照工作井中心桩利用钢尺放样出工作井开挖边线,放样完成后及时报监理工程师验线。工作井机械开挖后应及时刷坡、绑扎钢筋、支模、浇注砼,同时控制每层开挖深度,及时浇注砼,减少工作井壁出现塌方,保证施工作业安全。并及时做好排水设施、安全警示和现场便道等工作。 附工作井基坑开挖断面图,工作井平面图。
详细设计:工作井基坑施工剖面示意图与工作井平面布局图
注:本图以米计
3、钢筋砼护壁
(1)、施工工艺流程
以下是本工程施工流程,遵循顺作法(自下而上进行工作井建设)的钢筋混凝土支护步骤: 1. 土方开挖与准备 2. 钢筋混凝土井底构造 3. 井室钢筋的精细加工 4. 模板的设计与安装 5. 井体结构的混凝土浇筑作业 6. 完工后的养护与保养
(2)、施工方法
①土方开挖
根据不同开挖深度,土方挖掘作业采取机械与人工相结合的方式。强调严格遵循非超深挖掘原则,同时明确要求基坑周边应禁止堆积荷载。
②、钢筋工程
A、在内外层钢筋间,应设置间距不超过1.5米的14号钢筋作为架力筋,确保每段至少一个。
B、用水泥砂浆垫块控制保护层。
C、当钢筋遇到直径小于或等于300mm的孔洞,可以选择绕过处理;而对于直径超过300mm的孔洞,则必须进行切断,并在此区域增设强化钢筋以确保结构稳定性。
D、在进行后背钢筋安装的过程中,同步实施预留管口钢筋的强化措施,并对后背钢筋进行增强作业。
③模板制作
为加快工程进度,保证钢筋砼外观质量,本工程模板采用钢模,模板尺寸为。模板接缝利用橡胶泥密实,以保证砼光洁度及方便脱模,同时也可以增加模板的周转使用次数。为保证砼外观颜色,利用同一型号脱模剂。
④模板安装
模板工艺流程如下:
预检程序: - 模板定位与吊装 - 调整模板安装位置 - 安置竖向加固板 - 斜支撑的安装 - 斜撑的稳固固定 - 与邻近模板的连接作业
⑤、砼工程
A、砼拌和运输
确保工作井的浇筑质量,我们选用商品混凝土作为施工材料,通过专用混凝土运输车进行高效运输,随后由混凝土泵送车精确实施工作坑的浇筑作业。
B、砼浇筑
井体混凝土结构采用C30等级,具备抗渗性能S6。井壁设计厚度分为两种规格,分别为400mm和500mm,而底部底板厚度固定为400mm。鉴于砂层条件限制模板安装高度,因此结构墙体施工需分阶段实施,采取分两次浇筑的方式以确保工程质量。
C、砼养护
混凝土生产过程采用自然养护方法,现场制作三组标准试件。依据过往施工实践,预计混凝土在第七天的抗压强度可达设计强度的70%左右。为了提升工程进度,我们计划于第七天对一组试件进行抗压测试,检验其是否满足设计强度的70%标准,若达标,则可继续进行后续工序作业。
(3)、工程质量及安全保证措施
①、所有用于测量定位的设备,如全站仪和水准仪,必须经过权威机构的鉴定并确保其合格。在使用期间,相关计量器具需严格按照计量标准进行周期性校准与检测,以保证精度和有效性。
②在施工过程中,对轴线定位及控制点实施严密保护,确保其完整性,期间需定期进行定位校验,核查是否存在位移情况。
③在执行总标高控制点的引测过程中,我们采用严谨的闭合测量技术,以确保引测结果的高精度。关于混凝土振捣,其关键在于实现密实性,包括合理布局振动棒的位置、掌握适宜的插入深度,以及精确控制振捣的频率与持续时间。
⑤为了确保混凝土表面的质量以及便于模具的拆卸,模板应选用同一种类型的脱模剂。在拆模后,务必立即清理模板表面残存的混凝土。
⑥做好砼的养护工作,保证养护时间。
⑦模板制作应确保尺寸精确无误,拼缝紧密合缝,结构刚度优良,并具备稳固的支撑性能。
要求基础尺寸为米,并用人工在四周码放砂袋至基础顶面,防止流砂流入基础范围内,影响钢筋绑札。
为了确保管子顶进的方向准确无误,安装导轨的质量至关重要。对此,我们务必一丝不苟。安装的导轨需坚固稳定,使用过程中不应出现任何形式的变形或位移。导轨应严格平行于管道中心线,且平面距离和高程均需符合预先设定的设计标准,其纵向坡度需与管道设计坡度保持一致。本工程选用工字形钢导轨,其强度和刚度需满足施工规定,外观应平直,顶面水平,无任何扭曲或起伏的缺陷。导轨之间的内间距固定为0.6米。
在安装导轨的过程中,首先需依据管道直径与长度核算钢轨长度及钢轨间的间距。通过经纬仪将管道中心线精确转移至作业井基础,接着采用垂球与钢尺测定两导轨在平面上的位置。随后,在井内设立临时水准基准,通过水准仪测量并确认导轨的安装高度。在复核无误后,采用C30混凝土进行稳固浇筑。对于导轨的外侧,混凝土表面应低于导轨顶部1厘米,而内侧则按照顶进管道外壁的弧度形成弧形。混凝土浇筑完毕后,会用定制的弧形模板对内侧进行检验,确保混凝土顶面比设计的管道外壁标高低1厘米。
经过对土壤性质数据的分析,并结合管道的最大设计直径,计算结果显示,采用工作井护壁与方木钢板的联合结构作为顶管后背支撑,能够充分满足顶管作业的最大顶力需求。
设备安装工程涵盖吊装设备、顶进设备以及照明设施的安装。
吊装策略:我们将运用一台25吨级的吊车与1.5吨电动葫芦协同作业,以高效吊装管材并确保土方挖掘的顺利进行。
设备配置概述:主要构成包括专用千斤顶、油泵系统以及顶铁。针对每个工作坑预计的最大顶力需求,我们配置了两套独立的油泵系统,每套配备四个油压千斤顶。每个千斤顶的最大承载能力达到320吨,确保完全符合施工项目的性能要求。
千斤顶的安装要求如下:
1)通常情况下,建议将各千斤顶的顶升高度调整至管道总体高度的四分之一附近,以确保着力点中心的合理布局。
2)当单台千斤顶应用时,其顶点应与管道中心线保持一致;而使用多台千斤顶时,各顶点需沿管道中心线均匀分布,形成对称性布局。
3)顶铁安装与使用注意事项:所有千斤顶的油管连接须保持一致性,实施串联。
1)顶铁应无歪斜扭曲现象,安装必须直顺;
2)在每次提升千斤顶并安装顶铁的过程中,应优先选择最长可用的顶铁,并确保始终维持连接顶铁数量的最小化。
3)在设计和使用截面顶铁时,单行连接长度通常不宜超过2.0米,双行情况下则限制在2.5米以内。若超出此限,必须实施相应的安全措施,或者考虑采用截面尺寸更大的顶铁以确保安全。
照明设备:
井下作业照明设施采用统一的36伏低压行灯,每口井配备专属行灯变压器,严格禁用220伏照明设备。电线选用低压电缆,以确保作业过程中的安全。在工作坑的四个角落,设置了醒目的红色安全警示灯;而在施工区域内部,配置了两盏碘钨灯。在工作坑范围内,我们坚持实施严格的三项五线制规定,即每一台设备均配备独立的保安器。
作业流程如下:首先,安装弧形顶铁于管道开口处,随后安装条形顶铁。在确认管前挖掘深度符合规定后,启动油泵并调控控制阀,驱动千斤顶进油,使活塞伸出推动管子前进一段距离。接着,反转千斤顶使活塞回缩,安装顶铁,重复此过程直至能容纳下一节管道。顶铁卸下后,需重新安装U型或弧形顶铁,继续后续顶进步骤。在整个顶进过程中,严禁人员站立于顶铁上方及侧面,同时密切监视顶铁状态,以防突发情况导致顶铁损坏。遵循'先挖后顶,实时监控'的原则,顶进作业与管道监测须同步进行。当第一节管道就位导轨后,需测量其中线以及前端和后端的管底高度,确保符合标准后方可继续顶进。顶进第一节管道的方向准确性对于整个工程的质量至关重要,因此需频繁测量、检查,并精细操作,防止偏差发生。
顶管方法和要求:
1)测量频率设定如下:初次顶进第一节管子时,以及在纠偏作业中,每推进20至30厘米,即执行一次中线与高程的测量;而在常规顶进过程中,每推进50至100厘米,亦需实施相应的测量。
2)中心线定位:通常依据工作坑内的管位中心桩,设置并悬挂专用的中心线指示,然后运用精密的中心尺和经纬仪,对第一节管道前端的中心位置精度进行测量,检测其偏离程度。
3)高程测定通常采用水准仪和专用高度尺进行,首先测量第一节管前端管底的高程,旨在校验其与设计标高的误差。同时,还需对第一节管后端管底进行高程测量,以确定其管道走向(即坡度)。在工作坑内,应设置两个稳固的水准基准点,确保高程测量时能形成闭合网络,提高准确性。
当顶进作业遭遇以下任一情形时,务必暂停操作,迅速实施相应对策,待问题妥善解决并确认无误后,方可继续进行顶进作业。
1)顶管前方发生塌方,或遇到障碍;
2)后背倾斜或严重变形;
3)顶铁发现扭曲迹象;
4)管位偏差过大,而且校正无效;
5)预期的顶力峰值已超出管口的承载能力,实际顶力显现增长态势。
每日施工进程需详细记录,内容涵盖如下要点:顶进长度的测量结果,顶力数值(对应油泵压力表读数),管位偏差的监测与矫正状况,机械设备运行状态,地质条件的变化,以及施工过程中遇到的问题及重要提示。交接班时,务必确保施工记录完整无误地传递给下一班组。
挖土应遵守下列规定:
在管道预设区域,工作井外部采用机械设备进行预先挖掘,沟槽采用1:1.25的坡度设计。针对直径为800毫米的管道,其管底平均埋深范围为7.0至9.6米,施工过程分为三个阶段进行。首先,开挖第一层,目标为黄土层,深度大致在0.5至1.5米,直至接触到细砂层。其次,进行第二层开挖,深度设定为4米。最后,直至挖至管道直径圆周180度对应的位置。附上详细的沟槽开挖截面示意图。
方案二沟槽开挖断面
1)、在沟槽底部,挖掘至管径直径达到180毫米的位置后,其余部分通过顶管作业,施工人员需在顶进操作中从顶管工作井进行土方运输。在人工挖土阶段,严格要求所有施工人员不得在管壁外部进行作业,以确保避免因沟槽稳定性问题导致的人身安全风险。
2)、管道沟槽底部开挖宽度B的计算公式为:B = D + t,其中B代表管道沟槽的底部宽度,D表示管道的内径,t则为管道壁的厚度。对于本工程项目,底部宽度设定为1米。
3)、沟槽边坡的设计遵循自管径直径180毫米处起,采用1.25的坡度逐级提升,槽底宽度定为1米。对于边坡可能存在不平整的情况,施工过程中必须严格监控并及时进行修正,确保边坡顺直,实现实时维护与调整。
4)、沟槽挖掘作业由挖掘机执行,操作过程中务必配备专人随行监护机械设备的运行。
5)、沟槽周边应严格禁止机械设备的活动和材料堆积,同时在沟槽两侧实施防水屏障的构建,以防止雨水侵入,从而确保沟壁稳定性不受影响。
管道纠偏:
在测量过程中,已发现管位偏差达到1厘米,通常这种情况建议进行校正。然而,对于高程偏差的校正策略,需依据管道预先设定的坡度以及首节管子的导向进行判断。若首节管子的定位预示其可能自然回归设计位置,那么可以不必实施额外校正。进行管位纠正时,务必采取逐步的方式,让管子逐步归位,避免急躁操作导致反效果。任何调整作业须经施工员及项目工程师的共同确认后方可执行。
本项目拟采用砖砌构造的检查井,此类检查井的设计及执行标准完全符合预定规格及相关规范要求。
管道的内径设定为800毫米,依据相关规范规定,需进行闭水试验,其试验段的选择由监理工程师与项目部共同商定。试验需在工作坑回填之前进行,且需在管道注满水并浸泡24小时后启动。闭水试验的水位应设定在试验段上游管道内顶部以上2米。若检查井的高度低于2米,试验水位则按照井的实际高度为准执行。
实测的闭水试验渗水量须严格遵循GB50268标准,确保不超过其规定的许可渗水量限度。
首先,对管道两侧实施填充作业,选用砂石作为填充材料,通过水夯技术确保其密实度,每层填充高度控制在50厘米,两侧的高度差需小于30厘米。填充至管道顶部上方0.5米后,井圈周边同样采用砂石回填,直至达到砂层顶部。最后,使用素土进行填充,直至恢复至原始地面高度。
顶管工作井采用旋喷桩、钢筋混凝土护壁,旋喷桩沿顶管工作井做一周。旋喷桩直径为,旋喷桩的间距(旋喷桩中至中)为40厘米,旋喷桩深度为管底下2米,在管道顶进方向旋喷桩深度为管顶深度,在拐角处设置一对
钢筋混凝土灌注桩以增强旋喷桩桩体的抗剪强度。工作井上口净尺寸为
米,下口净尺寸为
米。
钢筋混凝土护壁采用逆作法施工,自上而下分三次完成,第一层护壁从黄土层向下3米,护壁厚30厘米;第二层护壁高度3米,护壁厚40厘米。 第三层护壁高度根据管道设计高程而定,护壁厚50厘米;上两层钢筋的竖筋每层向下预留厘米和下一层连接,预留的钢筋端部不应在同一截面,使混凝土护壁形成一个整体。为了便于施工和安全每层护壁错台20厘米。
根据现场实际情况,将工作井位置设在距离高压电杆和其他管线一定安全距离的位置,采用单向顶进。根据每个工作井的具体位置,利用全站仪和已布设的平面控制网放样出工作坑中心位置,工作井内尺寸为米,工作坑钢筋砼护壁厚0.3--0.5米,然后用水准仪测量出工作井的开挖深度,计算出工作井上开口尺寸,最后依照工作井中心桩利用钢尺放样出工作井开挖边线,放样完成后及时报监理工程师验线。
工作井开挖前应先对该施工范围内的各种地下管线进行详细调查,对周围有影响的地面构筑物进行加固或迁移。工作井开挖采用挖掘机开挖和人工开挖相结合,挖掘机开挖不到的采用人工开挖。由于施工现场不具备堆土条件,施工时将开挖出的黄土及砂全部进行清运,以保证满足顶管工作场地需求。工作井机械开挖后应及时绑扎钢筋、支模、浇注砼,同时控制每层开挖深度,及时浇注砼,减少工作坑壁出现塌方,保证施工作业安全。并及时做好排水设施、安全警示和现场便道等工作,工作坑平台采用方木和圆木作为横梁,木板铺装顶面,用50mm钢管做护栏,中间设置下管及出土口。
(1)、施工工艺流程
以下是施工流程的逆序描述: 1. 首先进行旋喷桩支护工作; 2. 紧接着进行第一层土方的开挖; 3. 接着进行护壁钢筋的制作; 4. 随后进行模板的制作与安装; 5. 然后进行护壁混凝土的浇筑; 6. 完成浇筑后,进行必要的养护步骤。 对于第二层和第三层,施工顺序与上述步骤相同。
(2)、施工方法
①土方开挖
根据不同开挖深度,土方挖掘作业采取机械与人工交替进行,严格禁止过度挖掘。在基坑周边1.5米范围内,应严禁堆放土方,确保安全作业区域的划定。
②、钢筋工程
A、在内外层钢筋间,应设置间距不超过1.5米的14号钢筋作为架力筋,确保每段至少一个。
B、用水泥砂浆垫块控制保护层。
C、当钢筋遇到直径小于或等于300mm的孔洞,可以选择绕过处理;而对于直径超过300mm的孔洞,则必须进行切断,并在此区域增设强化钢筋以确保结构稳定性。
D、在进行后背钢筋安装的过程中,同步实施预留管口钢筋的强化措施,并对后背钢筋进行增强作业。
完美整理
③模板制作
为加快工程进度,保证钢筋砼外观质量,本工程模板采用钢模,模板尺寸为。模板接缝利用橡胶泥密实,以保证砼光洁度及方便脱模,同时也可以增加模板的周转使用次数。为保证砼外观颜色,利用同一型号脱模剂。
④模板安装
模板工艺流程如下:
预检程序: - 模板定位与吊装 - 调整模板安装位置 - 安置竖向加固板 - 斜支撑的安装 - 斜撑的稳固固定 - 与邻近模板的连接作业
⑤、砼工程
A、砼拌和运输
确保工作井的浇筑质量,我们选用商品混凝土作为施工材料,通过专用混凝土运输车进行高效运输,随后由混凝土泵送车精确实施工作坑的浇筑作业。
B、砼浇筑
井体混凝土结构采用C30等级,具备抗渗性能S6。井壁设计厚度分为两种规格,分别为400mm和500mm,而底部底板厚度固定为400mm。鉴于砂层条件限制模板安装高度,因此结构墙体施工需分阶段实施,采取分两次浇筑的方式以确保工程质量。
C、砼养护
混凝土生产过程采用自然养护方法,现场制作三组标准试件。依据过往施工实践,预计混凝土在第七天的抗压强度可达设计强度的70%左右。为了提升工程进度,我们计划于第七天对一组试件进行抗压测试,检验其是否满足设计强度的70%标准,若达标,则可继续进行后续工序作业。
(3)、工程质量及安全保证措施
①、所有用于测量定位的设备,如全站仪和水准仪,必须经过权威机构的鉴定并确保其合格。在使用期间,相关计量器具需严格按照计量标准进行周期性校准与检测,以保证精度和有效性。
②在施工过程中,对轴线定位及控制点实施严密保护,确保其完整性,期间需定期进行定位校验,核查是否存在位移情况。
③通过采用闭合测量技术,对总标高控制点进行精确的引测,以确保测量结果的可靠性。
④混凝土振捣应确保密实无遗漏,对振捣棒的分布位置、插入深度、以及适宜的振动频率和次数,需精准掌控并执行到位。
⑤为了确保混凝土表面的质量以及便于模具的拆卸,模板应选用同一种类型的脱模剂。在拆模后,务必清理模板面上残留的混凝土。
⑥做好砼的养护工作,保证养护时间。
⑦模板制作应确保尺寸精确无误,拼缝紧密合缝,结构刚度优良,并具备稳固的支撑性能。
⑧在结构施工进程中,对于所有非绑扎形式的钢筋连续接头,必须在监理的监督见证下,于现场实施取样,并送交专业检测机构进行复检,检验结果合格后方可推进至下一施工环节。
为了确保管子顶进的方向准确无误,安装导轨的质量至关重要。对此,我们务必一丝不苟。安装的导轨需坚固稳定,使用过程中不应出现任何形式的变形或位移。导轨应严格平行于管道中心线,且平面距离和高程均需符合预先设定的设计标准,其纵向坡度需与管道设计坡度保持一致。本工程选用工字形钢导轨,其强度和刚度需满足施工规定,外观应平直,顶面水平,无任何扭曲或起伏的缺陷。导轨之间的内间距固定为0.6米。
在安装导轨的过程中,首先需依据管道直径与长度核算钢轨长度及钢轨间的间距。随后,运用经纬仪将管道中心线精确转移到工作坑的基础之上,接着采用垂球和钢尺测定两导轨的平面定位。紧接着,在工作坑内设置临时水准点,通过水准仪测量并确认导轨的安装标高。在复核无误后,使用C30混凝土稳固浇筑。对于导轨外侧,混凝土表面应低于导轨顶部1厘米;内侧则浇筑成与即将顶进管道外壁弧度一致的弧形。混凝土浇筑完毕后,使用定制的弧形模板对内侧进行检验,确保混凝土顶面比设计的管道外壁高度低1厘米。
经过对地质资料的详细分析和所设计管道直径的考量,我们推算出采用工作坑护壁与方木钢板的联合支撑作为顶管后背的设计,能够充分满足顶管作业的最大承载顶力需求。
设备安装工程涵盖:下管装置、顶进装置、出土设施以及照明设备的安装。
下管设备:采用12T吊车下管。
设备配置概述:主要构成包括专用千斤顶、油泵系统以及顶铁。针对每个工作坑预计的最大顶力需求,我们配置了两套独立的油泵系统,每套配备四个油压千斤顶。每个千斤顶的最大承载能力达到320吨,确保完全符合施工项目的性能要求。
千斤顶的安装要求如下:
1)通常情况下,建议将各千斤顶的顶升高度调整至管道总体高度的四分之一附近,以确保着力点中心的合理布局。
2)当单台千斤顶应用时,其顶点应与管道中心线保持一致;而使用多台千斤顶时,各顶点需沿管道中心线均匀分布,形成对称性布局。
3)顶铁安装与使用注意事项:所有千斤顶的油管连接须保持一致性,实施串联。
1)顶铁应无歪斜扭曲现象,安装必须直顺;
2)在每次提升千斤顶并安装顶铁的过程中,应优先选择最长可用的顶铁,并确保始终维持连接顶铁数量的最小化。
3)使用截面的顶铁,其连接长度,单行使用时最大一般不应超过2.0m,双行使用时最大一般不应超过2.5m,超过时应采取安全措施,或设计截面较大的顶铁。
出土设备:
我们采用小型轻轨在管道内部进行铺设,施工过程中依赖人工推土作业。挖掘坑洞时,利用电动葫芦行车进行土方出土,随后在坑顶,翻斗车负责将土方高效转运至指定的堆土区域。
照明设备:
所有工作坑下的照明设施须采用36伏低压行灯,每坑配备专用行灯变压器,严格禁止使用220伏电压的照明设备。电线配置需选用低压电缆,以确保作业过程中的安全。在工作坑的四个角落,我们将安装醒目的红色安全警示灯;而在坑内施工区域,则设置两盏碘钨灯。在整体布局上,我们遵循三项五线制规范,即每台设备均配备独立的保安器。
作业流程如下:首先,安装弧形顶铁保护管道开口,随后安装条形顶铁。在确保管前挖掘达到规定深度后,启动油泵并调控控制阀,驱动千斤顶进油,活塞推进,推动管子前进一段距离。接着,反转千斤顶使活塞回缩,安装顶铁,重复此步骤直至能容纳下一节管子。顶铁卸下后,重新安装弧形顶铁,继续下一节管子的顶进过程。在整个顶进期间,严禁人员站在顶铁上方或侧面,需密切监控顶铁状况,以防突发情况导致脱开。对于管内土方,采用人工挖掘,水平运输通过人工推土斗配合轻型导轨进行,垂直则利用电葫芦吊运至工作坑外,再由翻斗车转运。顶进遵循'先挖后顶,边挖边顶;顶前测量,顶后复查'的原则。管道顶进与监测须同步进行,当第一节管子放置于导轨上时,需测量其中线及前端和后端管底高度,确认符合标准后方可继续顶进。顶进第一节管子的方向准确性至关重要,因此需频繁测量、检查,并精细操作,确保无误偏移。
顶管方法和要求:
1)测量频率设定如下:初次顶进第一节管子时,以及在纠偏作业中,每推进20至30厘米,即执行一次中线与高程的测量;而在常规顶进过程中,每推进50至100厘米,亦需实施相应的测量。
2)中心线定位:通常依据工作坑内的管位中心桩,设置并悬挂专用的中心线指示,然后运用精密的中心尺和经纬仪,对第一节管道前端的中心位置精度进行测量,检测其偏离程度。
3)高程测定通常采用水准仪及专用高度尺,测量流程包括:首先,测定第一节管前端管底的基准高程,以核查与设计标高的吻合度;其次,还需记录第一节管后端管底的高程,以确定其坡度走向。在工作坑内,应设置两个稳固的水准点,确保高程测量时能形成闭合的测量网络,提高准确性。
施工策略通常采用日夜轮班连续作业,旨在高效利用机械设备,同时需防范因临时停工导致摩擦阻力上升,增加顶进挑战。然而,在顶进进程中若遇到以下任一条件,应立即暂停操作,迅速采取相应对策予以妥善处理,待问题解决后再恢复顶进进程。
1)顶管前方发生塌方,或遇到障碍;
2)后背倾斜或严重变形;
3)顶铁发现扭曲迹象;
4)管位偏差过大,而且校正无效;
5)预期的顶力峰值已超出管口的承载能力,实际顶力显现增长态势。
每日施工进程需详细记录,内容涵盖如下要点:顶进长度的测量结果,顶力数值(对应油泵压力表读数),管位偏差的监测与矫正状况,机械设备运行状态,地质条件的变化,以及施工过程中遇到的问题及重要提示。交接班时,务必确保施工记录完整无误地传递给下一班组。
在执行人工挖土顶进而推进管道的过程中,务必确保管内作业以保障安全。对于千斤顶和出土电葫芦的操作,应严格遵循挖土工人的指令进行。
挖土应遵守下列规定:
1)管前挖土长度;
对于地质条件恶劣的区域,顶管作业应严格控制在管端外侧10厘米以内,确保挖掘与顶进同步进行。
2)管子周围的超挖
a、对于严禁土壤下陷的顶管区域,特别是那些覆盖着砂层或存在其他管线的情况,必须严格控制挖掘深度,确保管子周遭不超出安全限界。
b、对于常规顶管施工区域,允许上方挖掘存在1.5厘米的适度超出,然而在下方180度的范围内,必须严格遵守零超挖的规定。
在测量过程中,已发现管位偏差达到1厘米,通常这种情况建议进行校正。然而,对于高程偏差的校正策略,需依据管道预先设定的坡度以及首节管子的导向进行判断。若首节管子的定位预示其可能自然回归设计位置,那么可以不必实施额外校正。进行管位纠正时,务必采取逐步的方式,让管子逐步归位,避免突然或强力调整,以免产生反效果。此外,任何调整作业须经施工员及项目工程师的共同确认后方可执行。
本项目采用的砖砌检查井,其施工标准严格遵照了设计规格及相关规范规定。
管道的内径设定为800毫米,依据相关规范规定,需进行闭水试验,其试验段的选择由监理工程师与项目部共同商定。试验应在回填工作井之前进行,且在管道注满水并浸泡24小时后方可执行。闭水试验的水位应设定于试验段上游管道内顶部上方2米。若检查井高度低于2米,试验水位则依据井的实际高度为准执行。
实测的闭水试验渗水量须严格遵循GB50268标准,确保不超过其规定的许可渗水量限度。
针对场地土壤特性,井周采用逐层回填沙石,确保每层压实度达到水闷密实效果,控制每层回填厚度不超过50厘米。在完成沙层填筑后,上方使用纯天然土壤进行填充,直至恢复至原始地表高度。
根据设计规定及我方对项目现场详尽的实地考察和丰富的施工阅历,我们提议将W2、W4、W6、WB1、WB3、WB5、WB7井确立为主导的顶管作业井,而W1、W3、W5、W7、WB2、WB4、WB6、WB8则被定位为交接口井。
工作井的制作→泥水分离、沉淀池的制作→导轨的安装→泥水平衡顶管机的安装、调试→进洞→初始顶进→调整机位→正常顶进→顶力控制→纠偏→收集资料→出洞→进入下一顶进段
1)、在主顶工作井附近,我们建议实施就地开挖一个尺寸为10米长、6米宽、3米深的泥水分离及沉淀池,此举将显著节省施工开支。
2、泥水平衡顶管施工工艺
首要关注的是水源和电力供应。鉴于顶管施工过程中的大量用水需求,建议在距主顶工作井25米处预先挖掘降水井,以便直接利用周围地下水进行降水,确保施工安全的同时,也解决了顶管施工期间的水源问题。至于电力供应,可以与临近的电力设施协商,专门设置顶管施工所需的电力线路,以保障施工流程的顺利进行。
本工程项目所针对的地质条件,我们选用高压旋喷桩与钢筋混凝土逆作法相结合的复合支护施工技术进行实施。
1)、高压旋喷桩原理
高压旋喷浆技术作为深层搅拌法的一种核心手段,其运作机制是通过工程钻机在预定深度开孔后,将配备有水平喷嘴的注浆管深入孔底。借助高压设备,促使喷嘴以高压喷射出浆液,形成高速射流,对土体实施冲击切割,促使目标区域的土体结构遭受一定程度的破坏,并与浆液混合,形成随着注浆管旋转和提升的圆柱形桩体。最终,固化后形成的桩体在土体内呈现出圆柱形态,具备一定的强度,且相邻桩体之间紧密结合,构成整体固结体。 旋喷桩的主要应用在于地基强化,提升其抗剪强度,优化地基土的变形特性,确保在承受上部结构负载时,能够稳固而不致破裂或产生过大变形。施工过程中采用同轴双通道的双介质喷射技术,即同时注入高压水泥浆和压缩空气。水泥浆作为核心喷射流,周围环绕着一圈空气流,形成复合喷射流,最终桩体直径大约为0.5米左右。
2)、旋喷桩施工工艺流程
项目启动: 1. 施工前准备工作 2. 钻机定位并校准垂直角度 3. 进行钻孔与管路插入操作 4. 砂浆混合调配 5. 实施高压空气与泥浆的喷射技术 6. 旋喷提升过程 7. 工器具清洁整理 8. 完成后转移至下一个钻孔位置
3)、施工方法
A、首先,利用振动打桩机将配备可活动桩靴的套管深入土壤中,随后,将套管提拉,直至其露出地表的高度超过预定的旋喷作业高度,接着进行上段套管的拆卸作业。
B、采用钻机安装与低速卷扬设备,旨在驱动旋喷管的旋转并实现其提升作业。
C、将旋喷管通过钻机盘插入孔内。
D、启动高压管、水泥浆管及空压管连接设备,随之驱动高压泵、泥浆泵、空压机和旋转钻机实施旋喷作业。通过精密仪表调控压力、流量和风量,直至各自参数达到预设标准后,方可进行提升操作。
E、持续进行旋喷作业,直至达到预设的旋喷海拔高度。
F、拔出旋喷管和套管。
高压旋喷桩布置平面图
1)、施工工艺流程
根据工程特性,逆作法钢筋混凝土支护施工流程如下: 1. 土方开挖与基础准备 2. 钢筋结构安装 3. 模板体系构建 4. 第一层隔墙混凝土浇筑 5. 第二层隔墙混凝土浇筑 6. 第三层隔墙混凝土浇筑 7. 底板混凝土浇筑
2)、施工方法
A、土方开挖
施工策略如下:深度在3米内的土方挖掘采用机械化操作,同时依据砂层特性适时实施钢筋混凝土护壁支撑。深度低于3米的部分,采取人工配合机械进行出土作业。鉴于砂层稳定性较差,挖掘过程中需适度设置坡度以确保安全。在下层挖掘过程中,必须严格控制扰动范围,防止上部混凝土护壁因受扰动而引发塌陷。在必要情况下,我们将采用分侧施工支撑,即逐一侧开挖并同步进行支撑,确保混凝土强度达到设计要求的70%后再进行下一侧的施工循环。
B、钢筋绑扎
1)、施工过程中,钢筋按照设计图纸所规定的尺寸、长度及排列间距,采用双层网片进行铺设,并在工作坑的四个角落通过角筋稳固连接横筋与竖筋,确保结构稳定性。
2)、用水泥砂浆垫块控制保护层。
C、模板支护
为保证钢筋砼砼外观质量,本工程模板采用木模,木模用人造九夹板制成,模板尺寸为。模板外侧每隔50cm加一道竖向加强板,保证模板强度,内壁订一层薄铁皮,铁皮接头与木模接头错开5cm距离,模板接缝利用橡胶泥密实,以保证砼光洁度及方便脱模,同时也可以增加模板的周转使用次数。模板外侧再用三角斜撑进行支撑,为加大斜撑底部与地基的接触面,在斜撑下加一块木板,并与斜撑连接牢固;另外为保证模板横向强度,在斜撑与模板接触面上下各加一横向木条,木条长度70cm,保证压住两个竖向加强板。为保证砼外观颜色,利用同一型号脱模剂。
D、板墙砼浇筑
1)、砼拌和运输
确保井板墙浇筑质量的严谨性,我们选用预拌商品混凝土,通过专用混凝土运输车进行高效运送,随后由混凝土泵送车精确实施浇筑作业。
2)、砼浇筑
工作井体结构采用C30级混凝土,其构造分为三层:首层墙体厚度为300mm,次层400mm,三层为500mm,而底板厚度固定为500mm。鉴于采用逆作法施工,各层墙体需分阶段连续浇筑。在处理施工接缝时,采取斜缝连接的方式。混凝土浇筑及间歇应严格遵守混凝土初凝时间的规定。在进行下一轮浇筑前,务必先对已完成部分的混凝土表面进行凿毛处理,彻底冲洗并保持湿润。在施工缝区域,预先铺设一层与主体混凝土相同配合比的水泥砂浆,确保新旧混凝土的紧密连接,浇筑时需精细捣实完成。
3)、砼养护
混凝土生产过程采用自然养护方法,现场制作三组样本件。依据过往施工实践,预期混凝土在七天内的抗压强度可达设计强度的70%左右。为了提升施工效率,我们计划在第七天对一组样本进行压力测试,检验其强度是否已满足设计要求的70%。若达标,将推进至下一板块墙体浇筑工作。
一)、泥水平衡顶管机介绍