城市頂管豎井施工方案設(shè)計一、工程概況1.1項目背景本工程位于城市建成區(qū)，為地下綜合管廊配套頂管工程，需設(shè)置工作井與接收井各1座。工作井尺寸為8m×6m×9.5m（長×寬×深），接收井尺寸為6m×5m×8.2m，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，基坑支護(hù)形式為SMW工法樁+內(nèi)支撐體系。場地地層自上而下依次為雜填土（厚1.2m）、粉質(zhì)黏土（厚3.5m，γ=19kN/m3，c=18kPa，φ=15°）、粉細(xì)砂（厚4.8m，地下水位埋深2.3m）及中風(fēng)化砂巖（未揭穿）。1.2設(shè)計參數(shù)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級：C35P8鋼筋保護(hù)層厚度：迎土面50mm，背土面40mm頂進(jìn)洞口直徑：DN3000mm，采用雙層橡膠止水圈密封豎井抗浮安全系數(shù)：K≥1.05基坑周邊地面沉降限值：≤30mm二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃測量放線→SMW工法樁施工→基坑降水→分層開挖→鋼支撐安裝→基底處理→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→頂管設(shè)備安裝→后背墻施工→洞口密封2.2平面布置材料堆放區(qū)：設(shè)置鋼筋加工棚（30m2）、模板堆放區(qū)（20m2）、混凝土輸送泵停放區(qū)（15m2）臨時設(shè)施：辦公區(qū)（50m2）、生活區(qū)（80m2）、配電房（10m2）運(yùn)輸路線：設(shè)置6m寬環(huán)形施工通道，配備2臺15t汽車吊負(fù)責(zé)材料吊裝排水系統(tǒng)：沿基坑周邊設(shè)置300mm×400mm排水溝，四角布置800mm×800mm集水井2.3資源配置人員配置：項目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全員2人、施工員3人、特種作業(yè)人員12人（含起重、焊接、電工）、普工20人主要設(shè)備：Φ650三軸攪拌樁機(jī)1臺、PC200挖掘機(jī)2臺、Φ609鋼支撐（t=16mm）6套、H型鋼（700×300×13×24）200m、12m3/h深井降水設(shè)備4套、混凝土輸送泵（HBT80）1臺、全站儀（TS60）1臺三、關(guān)鍵施工工藝3.1SMW工法樁施工施工準(zhǔn)備測量放樣后清理場地，采用地質(zhì)雷達(dá)探測地下管線，對影響范圍內(nèi)的給水管（DN300）、燃?xì)夤埽―N200）采用懸吊保護(hù)。攪拌樁機(jī)就位前需進(jìn)行場地平整，鋪設(shè)200mm厚級配砂石并碾壓密實(shí)。成樁工藝鉆進(jìn)速度：0.8-1.0m/min，提升速度：1.2-1.5m/min水灰比1.5，水泥摻量20%，采用42.5級普通硅酸鹽水泥搭接長度：≥200mm，H型鋼插入垂直度偏差≤1/200施工完成后28d取芯檢測，樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2MPa型鋼回收待結(jié)構(gòu)施工完成后，采用液壓千斤頂拔除H型鋼，孔洞采用水泥漿（水灰比0.5）回填密實(shí)。3.2基坑開挖與支護(hù)分層開挖采用"分層開挖、先撐后挖"原則，共分4層開挖：第一層：地表至-2.0m，開挖深度2.0m第二層：-2.0m至-4.5m，開挖深度2.5m第三層：-4.5m至-7.0m，開挖深度2.5m第四層：-7.0m至基底（-9.5m），開挖深度2.5m鋼支撐安裝支撐間距：第一道3.0m，第二、三道2.5m預(yù)加軸力：第一道300kN，第二道500kN，第三道600kN安裝偏差：軸線偏差≤30mm，標(biāo)高偏差≤20mm采用活絡(luò)頭調(diào)節(jié)支撐長度，安裝完成后24h內(nèi)施加預(yù)加力基底處理開挖至基底以上300mm時改用人工清底，鋪設(shè)200mm厚級配砂石墊層，采用平板振動器振搗密實(shí)，澆筑150mm厚C20混凝土墊層。3.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋工程主筋采用HRB400EΦ25，間距150mm；分布筋HRB400EΦ12，間距200mm鋼筋連接：直徑≥22mm采用直螺紋連接（I級接頭），連接區(qū)段長度35d且≥500mm綁扎要求：梅花形綁扎，鐵絲扣朝內(nèi)，保護(hù)層采用C35混凝土墊塊（50mm×50mm×50mm）模板工程采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，50×100mm方木背楞（間距300mm），Φ48×3.5mm鋼管支撐體系對拉螺栓：采用Φ16止水螺栓（間距600mm×600mm），中部設(shè)置50mm×50mm×3mm止水片模板安裝偏差：軸線位置≤5mm，截面尺寸±5mm，垂直度≤3mm/2m混凝土工程采用商品混凝土（C35P8），坍落度180±20mm，摻加粉煤灰（摻量20%）和聚羧酸減水劑澆筑順序：先澆筑底板（一次連續(xù)澆筑），再澆筑側(cè)墻與頂板（分兩次澆筑，留設(shè)水平施工縫）振搗要求：采用Φ50插入式振搗棒，振搗間距≤500mm，振搗時間15-30s，直至混凝土表面泛漿、無氣泡溢出養(yǎng)護(hù)措施：覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d，混凝土內(nèi)外溫差控制≤25℃3.4頂管后背墻施工結(jié)構(gòu)形式采用C30鋼筋混凝土后背墻（5m×0.8m×6m），配置HRB400Φ22鋼筋（間距200mm雙向），與豎井側(cè)墻設(shè)置Φ25連接筋（間距500mm）承載力驗算后背墻最大頂力計算：F=πD2/4×P=3.14×32/4×2000=14130kN后背土體承載力：σ=K×γ×h=1.2×19×9.5=216.6kPa＞14130/(5×6)=471kPa（需采用注漿加固）注漿加固采用Φ42袖閥管注漿，注漿范圍3m×6m（深×寬），漿液采用水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，水泥:水玻璃=1:0.5），注漿壓力0.5-1.0MPa，單孔注漿量2.5m3四、質(zhì)量控制措施4.1原材料控制鋼材：每批進(jìn)場鋼筋需進(jìn)行力學(xué)性能檢驗，取樣數(shù)量為60t/組，檢驗合格后方可使用混凝土：每100m3留置1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，每500m3留置1組抗?jié)B試塊，同條件養(yǎng)護(hù)試塊按結(jié)構(gòu)部位留置防水材料：橡膠止水帶需提供出廠合格證及復(fù)試報告，拉伸強(qiáng)度≥15MPa，扯斷伸長率≥300%4.2關(guān)鍵工序控制SMW工法樁：檢查水泥漿比重（1.35-1.45）、型鋼垂直度（每根檢測）、樁位偏差（≤50mm）鋼支撐：監(jiān)測軸力變化（每天2次），當(dāng)軸力損失≥10%時及時補(bǔ)加鋼筋綁扎：檢查鋼筋數(shù)量、間距、保護(hù)層厚度，綁扎牢固度（采用扭力扳手檢測，扭矩值≥40N·m）混凝土澆筑：檢查坍落度（每車檢測）、振搗密實(shí)度（采用回彈儀檢測，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值75%方可拆模）4.3監(jiān)測要求沉降監(jiān)測：沿基坑周邊布設(shè)12個沉降觀測點(diǎn)，監(jiān)測頻率為開挖期間1次/d，結(jié)構(gòu)施工期間1次/3d，預(yù)警值25mm位移監(jiān)測：在SMW工法樁頂部布設(shè)8個測斜點(diǎn)，監(jiān)測頻率1次/d，預(yù)警值30mm水位監(jiān)測：設(shè)置4個水位觀測孔，控制地下水位在基底以下1m，水位降深≤500mm/d五、安全文明施工5.1安全防護(hù)措施基坑防護(hù)：設(shè)置1.2m高定型化防護(hù)欄桿（刷紅白警示漆），立桿間距2m，掛密目安全網(wǎng)，設(shè)置18cm高擋腳板高處作業(yè)：作業(yè)平臺滿鋪5cm厚木板，搭設(shè)1.5m高防護(hù)欄桿，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶臨時用電：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，三級配電兩級保護(hù)，配電箱接地電阻≤4Ω消防管理：配備8個5kg干粉滅火器，設(shè)置2個消防沙池（2m3/個），易燃易爆品單獨(dú)存放5.2環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB，設(shè)置隔聲屏障（高度3m）揚(yáng)塵治理：出入口設(shè)置洗車平臺（8m×4m），場區(qū)主要道路硬化（200mm厚C20混凝土），裸土覆蓋率100%廢水處理：設(shè)置三級沉淀池（10m3），施工廢水經(jīng)處理后回用（用于灑水降塵）固廢管理：建筑垃圾分類存放，生活垃圾日產(chǎn)日清，危險廢物（廢機(jī)油、廢油漆）交由專業(yè)單位處置5.3應(yīng)急預(yù)案基坑失穩(wěn)：備足200mΦ609鋼支撐、500m編織袋、2臺應(yīng)急水泵，發(fā)生險情時立即停止開挖，快速回填并增設(shè)支撐管涌處理：儲備3m3級配砂石、200條編織袋，發(fā)現(xiàn)管涌點(diǎn)時采用"反濾圍井"法處理觸電事故：配備2臺應(yīng)急發(fā)電機(jī)（200kW），現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急配電箱，配備絕緣手套、絕緣靴、漏電檢測儀六、驗收標(biāo)準(zhǔn)6.1結(jié)構(gòu)驗收混凝土強(qiáng)度：達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度100%（同條件試塊抗壓強(qiáng)度）結(jié)構(gòu)尺寸：長、寬、高允許偏差±50mm，表面平整度≤8mm/2m預(yù)埋件位置：軸線偏差≤10mm，平面高程偏差≤5mm防水層：無滲漏、無起鼓，搭接寬度≥100mm6.2頂進(jìn)準(zhǔn)備驗收后背墻：平整度≤5mm/m，垂直度≤1/1000洞口密封：橡膠止水圈壓縮量控制在3