嘉兴市秀洲区镇级污水管网新塍镇（一期支管）顶管工接作受井井施工方案编制人：审核人：审批人：编制单位：浙江协和建设有限公司顶管工作井、接收井施工方案一、施工方案和施工工艺流程顶管工作井、接收井为圆形结构，工作井外包直径为9.3米，接收井外包直径为5.5米，总高度为10.85米（接收井总高度为10.7米），设计沉井刃脚底面标高-9.200米，井顶标高1.650米（接收井井顶标高为1.5米），井壁厚度工作井为650mm、接收井为500mm，采用C25钢筋混凝土，抗渗等级S6。

根据地质勘察报告，顶管工作井、接收井沉井将穿越4.2米的淤泥质粉质粘土，最终沉入粉质粘土层。

根据沉井的高度，穿越土层状况和周围环境条件，确定沉井采取分节制作、一次下沉和排水干挖土、干封底的施工方案。

顶管工作井、接收井沉井施工工艺流程：测量放样定井位→基坑施工→砂垫层和混凝土垫层施工→第一、第二节沉井制作→打设轻型井点→沉井下沉→钢筋混凝土封底。

二、施工方法1、基坑开挖顶管工作井基坑底平面尺寸直径12.9米，基坑上口尺寸为17.9米，开挖深度2.5米。

接收井基坑底平面尺寸直径9.1米，基坑上口尺寸为14.1米，开挖深度2.5米。

沿基坑四周设置300mm×400mm排水明沟，在靠新塍塘一侧设一个集水井，排除坑内积水。

2、砂垫层、素混凝土垫层施工砂垫层厚度应根据沉井制作的重量和地基承载力通过计算确定。

设定砂垫层厚度h s=0.5米，复核满足下式条件：p΄≤f式中p΄―传布到砂垫层底部下卧地基表面的压力（kpa）;f ―砂垫层下地基土允许承载力（kpa）。

p΄=【b/(b+ h s )p+ɤs · h s式中 b ―刃脚踏面下素混凝土垫层宽度b=0.44;h s―砂垫层厚度h s =0.4m；ɤs ―砂垫层重力密度ɤs =15kN/m3;p ―作用在砂垫层顶面的平均压力（kPa）。

p=Q/A=4505.3/29.7=151.7kPaQ―沉井的重量和施工荷载Q=4505.3kN;A―沉井刃脚底梁踏面下素混凝土垫层总面积A=29.7m2。

代入上式得：p΄=【0.44/(0.44+0.4)】×151.7+15×0.4=85.5kPa 砂垫层下地基容许承载力f, 按地质勘察报告提供的粉质粘土C、φ值，按下式计算确定：f=N DɤD D+N C · C式中取C=3kPa , φ=24○,查表得N D =3.87 , N C =6.45D―素混凝土垫层底埋置深度，D=2.5m;ɤD―基础底面以上土的平均重力密度ɤD=18.3kN/m3。

f=3.87×18.3×2.5+6. 45×3=196.4kPa复核结论p΄=85.5kPa<f=196.4kPa , 设定砂垫层厚度0.4能满足地基容许承载力的要求。

砂垫层采用满铺，分二次摊铺，第一层为20cm,第二层为20cm。

每一层摊铺时要浇水，采用平板振捣器振捣密实。

砂垫层摊铺达到要求后，做素混凝土垫层，素混凝土垫层做成“凸”形台阶状，总厚度为15cm , 上台阶5cm ，下台阶10cm ，上台阶宽度同刃脚宽度30cm , 下台阶宽度比刃脚踏面宽14cm , 即宽度为44cm 。

混凝土强度等级为C20。

3、沉井结构制作根据设计及本工程施工要求，沉井分二节制作，井体总高度为9.9m , 一次下沉。

第一标高-9.2m ~ -4.0m , 高度5.2米；第二标高-4.0m ~ +1.65m , 高度5.65米。

3.1沉井模板工程沉井制作模板采用复合模板及钢管围檩，对拉止水螺栓为Ø16mm圆钢，外脚手架与模板竖围檩连接，但能上、下滑动，避免浇筑混凝土时沉井下沉影响模板安全性。

由于沉井总高度达10.85米，井身混凝土分二节浇捣，模板同样分二节安装。

井筒模板采用18mm复合模板、Φ48水平环型钢管及垂直立管和Φ16止水螺杆互相搭配，以保证模板的稳定、牢固、密封。

螺栓间距为500mm,固定模板用的对拉螺栓中间设置止水片，并焊接牢固，在割除外露螺栓时需凹入混凝土2-3cm,并用防水砂浆二次抹平，第二次表面抹平掺入膨胀水泥，确保对拉螺栓处不渗漏。

井身内模支架采用Φ48钢管支撑。

钢管支架必须架设稳固，采用对撑支架，与模板架立钢管可靠连接，增加内模的稳定性。

3.2沉井钢筋工程沉井钢筋现场设加工场成型制作，井壁钢筋分二次绑扎接高，ɸ16以上钢筋采取闪光对焊工艺接长，绑扎时接头相互交叉。

井壁双层钢筋用ɸ10钢筋撑脚把网片撑开。

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行隐蔽验收。

隐蔽验收合格后，方可进行立外模。

3.3混凝土、养护及拆模根据进度及质量要求，采用C25商品混凝土泵送，抗渗等级S6，坍落度10~16cm , 汽车泵输送，浇筑时每层高度不宜超过1.0m , 并按顺序均匀的进行。

提供的商品混凝土，要确保混凝土的连续供应，避免产生冷缝，引起渗漏。

混凝土必须浇捣密实，采用机械振捣时，插入振捣器插入间距不应超过有效半径1.5倍。

要避免欠振、漏振和过振。

在施工缝和埋设件附近振捣密实。

应避免振捣器触及模板、止水带、和埋设件等。

混凝土浇筑后及时加强养护，加盖草包及浇水湿润，并确保带模养护时间，拆模后外侧立面包裹塑料薄膜养护。

养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。

养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。

在拆模时，应注意时间和顺序。

拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，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，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。

对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。

4、沉井下沉4.1 顶管工作井、接收井沉井工程采用排水法下沉。

4.2下沉前，在沉井外壁刷冷底子油一道，涂热沥青两道。

4.3排水下沉时，采用机械配合人工进行挖土，先由井中央挖向四周，每层挖土厚0.4～0.5m，在刃脚处留1～1.5m台阶。

沿井壁每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削落台阶，每次削5～10cm；当土层经不住刃脚的挤压破裂，沉井便在自重作用下均匀破土下沉。

4.4挖土时各井孔的土面高差一般不宜超过0.5m。

4.5助沉纠偏4.5.1沉井下沉过程中，刃脚下产生地基反力，当沉井下沉系数小于设计下沉系数时，允许采用加载助沉，加载平台应符合重物堆放方便和结构安全等要求，重物堆放重心应根据施工组织设计规定，加载时加载范围内的其他工作应停止。

沉井下沉到设计标高时应先卸载，卸下的重物应随卸随运，不应堆放在沉井边。

4.5.2沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1／4时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓纠。

4.5.3沉井初沉阶段纠偏应根据“沉多则少挖”“沉少则多挖”的原则在开挖中纠偏。

刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏挖，不要通过大量挖土来纠偏。

4.5.4水或冲气方法纠正井体倾斜时，可在沉井偏高的一例在井壁外插入射水管或冲气管进行射水或冲气，减少井壁摩阻力。

射水或冲气管亦可预埋设在井壁内适当位置，供纠偏时按照偏斜方法进行纠偏。

用射水法纠偏后如留有射水孔宜用厚触变泥浆或砂土填满。

4.5.5井下沉过快时，在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力。

4.6下沉观测4.6.1沉井下沉时应注意观测，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移2～3天测一次，当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。

4.6.2初沉阶段每2h至少测量一次，必要时应连续观测、及时纠偏。

4.6.3终沉阶段每小时至少测量一次，在软土地层中如停止挖土后沉井仍不能自沉时应立即采取措施控制下沉。

当沉井下沉接近设计标高时应加强观测，待8h内沉井自沉累计不大于10mm时方可进行封底，此时井体的标高位移和倾斜应在允许偏差范围内，并经检验合格。

5、沉井封底沉井下沉到位后，观测沉井在8h内累计沉降量小于10mm时,方可进行封底。

5.1准备工作5.1.1沉井下沉至设计标高的要求范围内，经沉降观测沉降率在允许范围内即可进行封底。

5.1.2沉井封底前应绘出沉井内开挖锅底简图。

5.1.3本工程在井点降水条件下施工，在封底前应用大石块先将刃脚下垫实，同时应加强井点降水保持连续抽水。

5.1.4封底前应准备好集水井筒。

5.2 干封底与浇筑钢筋混凝土底板：5.2.1封底前应整理好锅底和清除浮泥，对新老混凝土接触面应凿毛清洗，井内积水应尽量排干并在每个井格底部中央设置一个集水井，其深度和大小要满足水泵吸水要求。

5.2.2本工程封底前，先铺7：3砂砾石垫层压实，填平整实后再浇筑100mm厚C15素混凝土封底，须沿井壁四周向中央进行。

素混凝土封底一次浇筑、分格、逐段、对称进行，不得中途停顿，避免产生施工缝而造成渗漏现象。

混凝土封底的同时集水井不得填没，排水工作继续进行，以保证混凝土在终凝前不浸水。

素混凝土封底的表面应平整，当强度达到设计强度的25％以上后，在上面绑扎底板钢筋。

钢筋扎好经检验合格后方可浇筑底板混凝土。

5.2.3当底板钢筋混凝土强度达到设计要求时，根据抗浮计算，地下水位控制值可适当提高。

沉井能满足抗浮要求时方可封填集水井，封填先应清洗干净，封填必须密实防止渗漏。

5.2.4钢筋混凝土底板表面应平整，整个底板不得有渗漏现象，如发现渗漏点应压浆堵漏。

漏水严重时应设置临时泄水管引流，在压浆堵漏后再封闭泄水管。

三、沉井施工质量要求1、沉井挖土下沉，应对称、均匀开挖的原则进行。

挖土时，次序是先中央后四周，均衡对称地进行，并应根据需要留有土台，逐层切削、扩挖至刃脚附近，使沉井平稳、均衡地徐徐挤土下沉。

中心锅底深度应从严控制，谨防锅底过深发生突沉。

2、沉井施工刃脚底离设计标高2米时，应减缓挖土速度，严禁超挖以免超沉。

3、施工必须定时观测井外四角点沉降情况。

有异常及时汇报处理。

4、井壁施工时，不能遗漏地梁，墙板、平台、水管及中间隔板出水管等预留钢筋，并应留出足够搭接长度和铲开接头。