工作井施工方案

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hs=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+ɤ s · hs

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hs =0.4m； ɤ s ―砂垫层重力密度ɤ s =15kN/m3; p ―作用在砂垫层顶面的平均压力（kPa）。

p=Q/A=4505.3/29.7=151.7kPa

Q―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=ND ɤ DD+NC · C

式中 取C=3kPa , φ=24○,查表得ND =3.87 , NC =6.45

D―素混凝土垫层底埋置深度，D=2.5m;

ɤ D―基础底面以上土的平均重力密度ɤ D=18.3kN/m3。

f=3.87×18.3×2.5+6. 45×3=196.4kPa

复核结论p΄=85.5kPa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。