成都地铁6号线一、二期管线迁改工程：陆肖站顶管安全专项施工方案.doc

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成都地铁6号线一二期工程土建14标
陆肖路站排水管线迁改工程

顶管安全专项施工方案

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目 录
一、编制原则、依据 1
1.1 编制原则 1
1.2 编制依据 1
二、工程概况 3
2.1 工程概况 3
2.2 施工平面布置 3
2.3 顶管施工必要性 3
2.4 技术保证条件 4
2.5 工程地质 4
2.5.1工程地质 4
2.6 水文地质 7
2.6.1上层滞水 8
2.6.2第四系孔隙水 8
2.6.3基岩裂隙水 8
2.6.4地下水的补给、径流、排泄及动态特征 8
2.7 岩土施工工程分级 9
2.8 气候 10
2.9 地下管线分布情况 10
2.10 周边环境情况 13
2.11 主要工程数量 14
2.12 施工条件及工程特点 14
三、施工计划 16
3.1 施工进度计划 16
3.2 材料与设备计划 16
3.2.1材料计划 16
3.2.2设备计划 16
四、施工工艺技术 18
4.1 技术参数 18
4.2 工艺流程 18
4.3 主要施工方法 18
4.3.1施工降、排水 18
4.3.2顶管工作井施工 27
4.3.3手掘式顶管法铺管施工 39
4.3.4废弃管道封堵 65
4.3.5基坑回填及道路恢复 71
4.3.6构筑物施工 71
4.3.7地下管线保护方案 75
五、危险源辨识与安全施工措施 80
5.1 危险源辨识 80
5.1.1危险源分析与评价 80
5.1.2其他灾害产生的危险源 82
5.1.3危险源清单 83
5.1.4危险源应对措施 83
5.2 组织保障 87
5.2.2机械安全管理 89
5.2.3现场临时用电安全管理 90
5.2.4安全检查 90
5.3 技术措施 91
六、施工监测 93
6.1 监测目的 93
6.2 监测项目及测点布设、监测方法 93
6.3 管线专项监测 97
6.4 监测数据的分析、预测和反馈 99
6.5监测成果内容 100
6.6 控制沉降与隆起的主要技术措施 101
七、应急预案 102
7.1 应急组织体系 102
7.2 应急救援流程 102
7.3 应急救援联系电话 105
7.4 安全事故应急救援小组的职能及职责 106
7.5 事故处理程序和措施 108
7.6 物资储备 109
7.7 人员保证 111
7.8 报告、处理程序 111
7.9 应急措施 112
7.9.1突水、突泥事故应急预案 112
7.9.2高处坠落事故应急措施 113
7.9.3触电事故应急救援措施 113
7.9.4机械伤害事故应急措施 113
7.9.5起重伤害应急措施 114
7.9.6防汛应急措施 114
7.9.7基坑开挖出现险情时的应急措施 115
7.9.8火灾的应急措施 115
7.9.9管线破裂应急措施 115
7.9.10管内塌方应急措施 116
7.10 应急响应 116
7.11 应急演练 117
八、质量保证措施 122
8.1 质量目标 122
8.2 质量保证体系 122
8.3 质量保证主要措施 123
九、文明施工及环境保护 124
9.1 文明施工管理措施 124
9.1.1文明施工目标 124
9.1.2文明施工管理体系 124
9.1.3文明施工管理制度 124
9.1.4文明施工措施 125
9.2环境保护体系及措施 125
9.2.1环境保护体系 126
9.2.2主要环境影响的控制保证措施 128
十、劳动力计划 131
十一、施工方案附图 133

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一、编制原则、依据
1.1 编制原则
1、 本方案系认真阅读研究了《成都地铁6号线一、二期工程:陆肖站排水工程施工图设计》和《成都地铁6号线一、二期工程:陆肖站排水管线综合方案设计》设计文件内容，严格遵守设计文件要求进行编制。
2、 根据我公司丰富的施工经验、机械设备、技术力量、完善的组织机构、管理水平，能够确保业主要求的工程质量及工期的能力条件进行编制。
3、 秉承“优化配置、经济实用、安全文明、确保质量工期”的宗旨进行编制。
4、 秉承“科学、合理、详尽，具有可操作性和针对性”的原则进行编制。
1.2 编制依据
1、《成都地铁6号线一、二期工程:陆肖站排水工程施工图设计》中国市政工程西南设计研究总院有限公司,2017.01。
2、国家现行有关市政工程施工和验收的标准、规范、规程、图集和质量检验评定标准：
3、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号；
4、《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-98)；
5、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008)；
6、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008)；
7、《建筑工程质量检验评定标准》（GBJ301-88）；
8、《工程测量规范》（GB50026—2007）；
9、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）；
10、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；
11、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；
12、《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB/T5972-2006)；
13、《起重吊运指挥信号》(GB5082-85)；
14、《起重机械安全规程》（GB6067-85）；
15、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JCT640-2010）；
16、《<顶管施工技术及验收规范>（试行）》（中国非开挖技术协会行业标准）；
17、《成都市建筑工程深基坑施工管理办法》（成建委发[2009.7.2]）；
18、现场管线调查实测资料和管线顶管施工的作业条件；
19、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程；
20、通过阅读图纸及现场考察所得到的工地自然条件、地区资源条件等；
21、《成都地铁建设工程重大危险源安全管理办法》成地铁建〔2012〕37号
22、《进一步加强地铁施工降水顶管及市政管线深沟槽工程等重大危险源管理》建质[2014]115号；
23、《成都地铁建设工程重大危险源安全管理办法》（成地铁制[2016]100号）；
除上述技术标准和规范外，所有材料和工程的质量均应符合招标时已颁布的现行国家标准和规范的相应规定和要求，标准与技术要求不一致时，以要求高的为准。
二、工程概况
2.1 工程概况
本工程为成都地铁6号线一、二期工程陆肖站排水管线迁改工程。是因陆肖站的实施，需将对地铁实施有影响的既有雨污水管线进行迁改。陆肖站为成都地铁6号线一、二期工程工点设计的第37个车站，车站位于中柏大道与中和一线十字的南侧，车站沿中柏大道南北向布置。中柏大道为南-北向的城市主干道，道路红线宽约40m；中和一线为东西向城市主干道，道路红线宽度40m。车站周边现状均为空地。本工程为污水管顶管专项方案，雨水管采用明挖施工，详见相应方案说明。
根据设计方案，本次迁改污水管情况如下：
污水
（1）中柏大道东侧d700污水管：现状与中和一线交叉，与中和一线交叉口东侧的污水交汇后向南汇流，埋深约5.5~7.5m。处于松散/稍密卵石层，该季节地下水深度为9m~13m，管线条件较好，周边为空地，管线迁改条件一般，需加强支护。
（2）中柏大道西侧d700污水管：现状与中和一线交叉，与中和一线交叉口西侧的污水交汇后向南汇流，埋深约6.5m，处于松散/稍密卵石层，该季节地下水深度为9m~13m，由北向南排放。上下游与既有污水管平顺连接。根据设计要求，污水管管径改为d800（WB-1~WB-4,WC-1~WC-13），采用顶管施工，沿线接入污水支管。
2.2 施工平面布置
陆肖站污水管迁改采用顶管施工，顶管施工前进行降水井、土方开挖、顶坑护壁施工，顶管施工需考虑设备管材吊装、管内坑上的渣土清运、降排水、文明施工、标准化管理及施工场区实际需求，综合考虑平面布置，详见附图1。
2.3 顶管施工必要性
新建污水管道位于位于中柏大道与中和一线十字的南侧，车站沿中柏大道南北向布置。，中柏大道西侧污水管管径为d800mm，中柏大道东侧污水管管径为d700mm，埋深5.5~7.5m左右，因管道埋深较深，如采用开槽施工需要放台阶分层开挖分层支护，开挖面太大，与站点围护桩同时施工，施工作业面有限。且周边管线较多，建筑物密集，容易对构建筑物造成影响，同时存在较大的安全风险，结合施工设计图及现场实际情况，不具备开槽施工条件，故拟采用顶管施工工法。
2.4 技术保证条件
1、熟悉设计文件，研究施工图纸。
召开技术交底会，说明工程的设计依据，意图和功能要求，对工程施工重点进行技术交底，组织工程技术人员熟悉、研究所有技术文件和图纸，全面领会设计意图，做到人人心中有数。
2、熟悉现场情况
根据对工程设计图纸的研究，组织工程技术人员踏勘、熟悉施工现场。结合工程设计图纸和施工现场情况，深入理解工程实际施工的重点、要点和一般情况。提出所存在的疑点，并予以详细的分析、研究。要求全体工程技术人员达成统一认识，并在统一认识的基础上，形成“技术交底纪要”，作为施工时使用的技术文件和施工指导依据。
3、工人入场教育
施工工人进场前，组织、召开施工工人技术交底会，说明工程的意图和功能要求，使工人了解工程施工的重点、要点和一般情；进行安全教育。和工程技术人员达成统一认识，在统一认识的基础上，更好地配合工程技术人员，顺利完成工程施工任务。
2.5 工程地质
2.5.1工程地质
根据钻孔揭示，场地范围内上覆第四系人工填土层（Q4ml）；其下为第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质黏土、黏质粉土、细砂及卵石，下伏基岩为白垩系上统灌口组泥岩（K2g）。
本工程主要岩土层分层详细描述如下：
1、人工填土层(Q4ml)
勘察范围内人工填土层广泛分布，主要为杂填土，局部为素填土，地层代号<1>。
<1-1>杂填土：黄褐、灰褐等杂色，松散～稍密，干燥～稍湿，主要由混凝土块、碎石及少量黏性土等组成，其中含20%～30%的块石，粒径范围10～15cm，局部为道路路面，混凝土层厚度250mm～300mm。该层在本车站范围共30个钻孔揭露，层厚0.50～3.20m，层顶标高483.91～485.45m，层底标高481.51～484.75m。为新近回填土，回填时间小于5年，该层均匀性差，多为欠压密土，自重固结尚未完成，结构疏松，具强度较低、压缩性高、荷重易变形等特点。
<1-2>素填土：黄褐色、灰褐等色，松散～稍密，稍湿。以黏性土为主，夹杂少量卵石、碎石等组成。该层在车站场地内共有26个钻孔揭露，层厚0.70～4.40m，层顶标高483.22～485.30m，层底标高479.00～484.04m，为新近回填土，回填时间小于5年，该层结构疏松，具强度较低、压缩性高、荷重易变形等特点。
2、冲积-洪积土层（Q4al+pl）
1）粉质黏土<2-2>
灰褐、黄褐色，可塑，主要由黏粒组成，含少量粉粒，手搓捻略有砂感，稍有光泽反应，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该层在场地内共37个钻孔揭露，，层厚1.00～4.50m，层顶标高479.00～484.61m，层底标高477.50～482.14m，层顶埋深0.80～5.50m。标贯实测击数平均值N=7.8击/30cm。压缩模量为6.28MPa，压缩系数为0.27 MPa-1 ，为中等压缩性土。
2）黏质粉土<2-3-1>
灰黄色、灰色，中密，湿，呈土块状，手捏易碎，质较纯，无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低，含云母，黏粒含量12.8%～15.6%。该层在场地共15个钻孔揭露。层厚0.60～2.60m，层顶标高479.31～482.14m，层底标高478.00～480.14m，层顶埋深3.10～4.80m。标贯实测击数平均值N=8.3击/30cm。压缩模量为6.65MPa，压缩系数为0.28MPa-1 ，为中等压缩性土。
3）细砂层<2-4>
青灰色～灰黄色，湿～饱和，松散，主要成分为长石、石英，次为云母，局部夹少量卵石。该层在场地内共有33个钻孔揭露。标贯实测击数平均值N=5.1击/30cm。层厚0.50～7.50m，层顶标高477.50～481.34m，层底标高473.24～480.35m，层顶埋深为2.90～7.00m。
4）卵石<2-9>
褐灰色、浅灰色，湿～饱和，松散～中密为主，卵石成分以砂岩、石英砂岩、灰岩及花岗岩等为主。磨圆度较好，以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，中风化～微风化。卵石含量一般50～70%，粒径以2～15cm为主，最大粒径达25cm，漂石含量小于10%，充填物主要为细、中砂及圆砾。卵石根据《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001)，按卵石颗粒含量和N120动力触探将其分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石三个亚层。
（1）松散卵石层<2-9-1>
褐灰色为主，湿～饱和，卵石含量约51.5%～53.8%，粒径一般为2～5cm，圆砾及细砂、中砂充填，卵石磨圆度较好。N120动力触探修正击数3.4击。该层在场地内共22个钻孔揭露，层厚0.80～3.20m，层顶标高477.81～480.35m，层底标高475.81～477.95m，层顶埋深为4.80～7.20m。根据室内试验结果，不均匀系数为78.9，曲率系数为0.7，级配不良，颗分结果见表2.4.2-4。
（2）稍密卵石层<2-9-2>
褐灰色、浅灰色，潮湿～饱和，稍密，卵石约占56.8%～59.7%，粒径一般2～8cm，圆砾及中、细砂充填，石质成分主要为砂岩、石英砂岩、灰岩及花岗岩等，磨圆度较好，分选性较差，局部含漂石，最大粒径达25cm，漂石含量小于10%。该层在场地内普遍分布，层厚0.90～3.60m，层顶标高471.91～477.95m，层底标高470.41～475.28m，层顶埋深为6.80～12.00m。N120动力触探修正击数平均值5.7击。根据室内试验结果，不均匀系数为78.1，曲率系数为0.6，级配不良，颗分结果见表2.4.2-5。
（3）中密卵石层<2-9-3>
褐灰色、浅灰色，中密，局部稍密，饱和，卵石约占67.2%～73.6%，圆砾、中砂充填，卵石粒径2～15cm，含漂石，漂石含量小于10%，最大粒径达25cm；卵石原岩为石英砂岩、花岗岩。该层在场地内普遍分布，层厚1.70～5.40m，层顶标高471.61～475.28m，层底标高469.24～472.29m，层顶埋深为8.80～12.50m。N120动力触探修正击数平均值9.6击。根据室内试验结果不均匀系数为58.0，曲率系数为16.4，级配不良，颗分结果见表2.4.2-6。

本工程污水管根据地址断面图中管线所处地层为：杂填土<1-1>、素填土<1-2>、粉质粘土<2-2>、细砂<2-4>、卵石土<2-9-1>、卵石<2-9-2>。详见附图4：地质断面图。
2.6 水文地质
1）地下水类型及赋存
根据成都区域水文地质资料及地下水的赋存条件，场地地下水主要有三种类型：一是赋存于黏性土层之上填土层中的上层滞水，二是第四系砂、卵石层的孔隙潜水，三是基岩裂隙水。
2.6.1上层滞水
上层滞水呈透镜体状分布于地表，赋存于黏性土层之上填土层中。水量变化大，且不稳定。
2.6.2第四系孔隙水
场地卵石层较厚，且成层状分布，局部夹薄层砂，其间赋存有大量的孔隙潜水，其水量较大、水位较高。卵石层中孔隙潜水形成贯通的自由水面，对车站基坑开挖影响大。
2.6.3基岩裂隙水
场地内揭露基岩为白垩系灌口组紫红色泥岩，地下水赋存于基岩裂隙中，含水量一般较小，但在岩层较破碎的情况下，常形成局部富水段。根据相关水文地质资料及已有工程资料显示，渗透系数k约为0.027～2.01m/d，平均为0.44m/d，属弱～中等透水层。大部分泥岩的含水量甚微，对明挖车站开挖影响较小，但不排除局部地段有富水条件，储藏有一定裂隙水。
2.6.4地下水的补给、径流、排泄及动态特征
2.6.4.1地下水的补给、径流、排泄
（1）上层滞水
大气降水和附近居民的生活排水为其主要补给源，以蒸发及沿隔水层边缘下渗为其主要的排泄方式。
（2）第四系孔隙潜水
大气降水、区域地表水及地下径流为其主要补给源，主要通过地下径流方式排泄。
（3）基岩裂隙水
白垩系风化带裂隙水的排泄受地质构造、地层岩性、水动力特征等条件的控制。主要排泄方式为地下水的开采，当具有水流通道的条件下，也可产生直接沿基岩裂隙排泄。
2.6.4.2地下水的富水性及动态特征
根据区域水文地质资料，成都地区丰水期一般出现在7、8、9月份，枯水期多为1、2、3月份。丰水期历史最高地下水位埋深一般为地面下2.00m，水位年变化幅度约2～3m之间。
该车站详勘为2016年9～10月（丰水期、平水期），实测地下水位埋深为4.00～6.90m，高程477.60～480.41m，在2015年10月初勘过程中测得该场地地下水位埋深为4.30～5.10m，高程479.73～479.79m，两次勘测水位差别较小。由于详细勘察阶段钻孔均匀分布场区，更具代表性，故该场地地下水取详细勘察阶段测得水位。
2.6.4.3地下水的污染情况
从车站钻孔取水样进行分析。
地下水无色无味，为淡水。按pH分类：pH=7.81～7.94，表现为中性水。矿化度450.6～466.3mg/l。
地下水化学类型：SO4-HCO3-Ca型水。场地现状周边不存在地下水污染源。
根据本阶段勘察，该场地范围内地下水静止水位477.60～480.41m。本工程管道最低流水面478.2m，顶坑最低高程为476.97m。新建管道位于地下水位以下，根据设计要求，施工期间需将地下水降低至开挖面以下1m，拟采取深井降水措施。
2.7 岩土施工工程分级
根据《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-2012）附录F，本段土石岩土施工工程分级如下：
Ⅰ级松土： <2-4>细砂，机械能全部直接铲挖满载。
Ⅱ级普通土： <1-1>杂填土、<1-2>素填土、<2-2>粉质黏土、<2-3-1>黏质粉土及<2-9-1>松散卵石。机械需部分刨松方能铲挖满载，或可直接铲挖但不能满载。
Ⅲ级硬土： <2-9-2>稍密卵石、<2-9-3>中密卵石。机械须普遍刨松方能铲挖满载。
Ⅳ级软质岩： <5-2>强风化泥岩、<5-3>中风化泥岩。液压冲击镐松动后开挖。

根据地勘报告，结合岩土施工工程分级一览表，本工程明顶挖施工处于杂填土和粘土层、卵石土，稳定性差。顶管在顶进过程中土层不能形成临时土拱，在顶进时应采取防垮塌措施，保证顶管施工安全。
2.8 气候
成都市属中亚热带湿润气候区，四季分明、气候温和、雨量充沛、夏无酷署、冬少严寒。多年平均气温16.4ºC，极端最高气温36.3ºC，极端最低气温-4.3ºC。多年平均降水量为879.3mm，最大年降雨量1343.3mm，年降雨日141天，最大日降水量为167.6mm，最大降雨量降雨主要集中在5～9月，占全年的84.1％；多年平均蒸发量642.6mm；多年平均相对湿度为77%；多年平均日照时间为1228.3h；多年平均风速为1.2m/s，最大风速为14.3m/s(NE向)，极大风速为18.5m/s（2011年5月1日），主导风向为E向。
成都市地区主要的气象灾害有：干旱、洪涝、夏秋连阴雨、冰雹、大风、雷暴、雾。
2.9 地下管线分布情况
结合污水管路线及设计管综图及现场人工探槽，雨污水管顶管穿越的地下管线情况如下表2.4所示，地下管线位置图2.1。

雨污水管顶管范围内地下管线情况汇总表
表2.4
序号
部位
管线名称
材质
规格
埋深(m)
与雨污水管线的位置
保护方式
其他
1
WB-1~WB-4
电力
排管
1200*400
1.2
上方4m
悬吊保护
WB-1与既有污水支管碰管；
给水管
铸铁
DN300
1.5
上方4.3m
悬吊保护
2
WC-1~WC-5
电力
排管
800*600
1
上方5.75m
悬吊保护
WC-2\WC-3\WC-4与既有污水支管碰管；
给水管
铸铁
DN300
1.5
上方5.55m
悬吊保护
电力空沟
钢筋砼
2500*3000
8
上方0m

3
WA-1
电力
排管
800*600
1.4
上方3.25m
悬吊保护
与既有污水支管碰管；
4
WA-5
电力空沟
钢筋砼
1000*1000
1.4
上方3.45m

与既有污水支管碰管；
燃气
钢
DN273
1.47
上方4.1m

5
WA-6~WA-7
雨水
钢筋砼
DN1400
3.08
上方1.63m

与既有污水支管碰管；
给水
铸铁
DN300
2.11
上方3.84m
悬吊保护
燃气
钢
DN159
1.7
上方4.39m

通讯

700*240
1.49
上方4.32m
悬吊保护
6
WA-14~WA-15
通讯

700*240
1.89
上方3.64m
悬吊保护
与既有污水支管碰管；
给水
铸铁
DN300
1.2
上方3.09m
悬吊保护
电力空沟
钢筋砼
1000*1000
0.84
上方2.7m

7
WA-19
电力
排管
1000*1000
0.79
上方4.28m

与既有污水支管碰管；

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图2.1地下管线与主体结构相对关系示意图

既有地下管线与新建管线断面示意图
地下管线的地下管线监测，具体情况见本专项方案第七章 施工监测。
地下管线的地下管线监测，具体情况见本专项方案第十二章地上、地下设施的加固措施。
2.10 周边环境情况
陆肖站为成都地铁6号线一、二期工程工点设计的第37个车站，车站位于中柏大道与中和一线十字的南侧，车站沿中柏大道南北向布置。中柏大道为南-北向的城市主干道，道路红线宽约40m；中和一线为东西向城市主干道，道路红线宽度40m。车站周边现状均为空地。车站平面位置示意图详见下图2.2。

图2.2 车站平面位置示意图
2.11 主要工程数量
工程量表见下表2.5。
表2.5

本表为本工程所有迁改管线工程量，本方案只针对本工程顶管施工的污水管迁改部分。
2.12 施工条件及工程特点
1、本工程施工范围内采用全封闭打围施工。地内实施，施工场地狭窄，大型机械在场内无法运转施工，土石方开挖只能采取小型机械为主人工配合开挖，并且土石方外弃和混凝土主要集中在夜间施工。
2、本工程位于杂填土、粉质粘土层、卵石土。根据岩土工程分级，土层开挖后不能自稳，结合类似工程，拟在顶管管道前设置工具管，以减少管顶管顶土体垮塌。
3、开工前需拆除工作井及明挖操作范围内的人行道面层、砼路面及绿化带，并将其清理，外运至指定地点堆放。
4、施工区域周边，行车、行人较多，干扰较大，施工中需注意对行车、行人的安全防护，并按交管要求，在施工区内每天派驻交通劝导员，对施工范围内交通进行疏导。
5、在跨现有道路施工段管道顶进施工或明挖施工时，为保证现有道路交通及行车行人安全，在施工道路段铺设钢板保护路面或保障交通。
6、施工前需对地质水文、地下市政设施、地面市政设施进行全面勘测，需对干扰施工的因素进行排查。以减小施工过程中因资料不全带来的不利影响。
7、工程属于露天作业，施工季节性强，受气候变化影响大，施工时应密切注意天气变化，充分做到施工的主动性。
8、工程地处市区交通要道, 交通拥堵，运出、运入的施工用料不便。施工区附近没有堆渣场，只能全清全运外运至倒场定点弃置。
9、由于施工地理位置的特殊性，工期短，而施工条件又不充分。工程项目的施工顺序、工序流程的安排需精心规划、运筹，必要时还需进行赶工。
10、施工过程中需对顶坑内或沟槽内的其他管线地下管线采取保护措施，避免造成严重后果。
11、本次迁改的大部分管线在绿化带内和机动车道上，需根据占地情况，合理安排施工顺序，做好交通疏解工作。

三、施工计划
3.1 施工进度计划
根据本工程的工程量及工期进度要求，只有充分发挥机械设备的优势，提高劳动生产率，才能有效缩短主导工序施工时间，达到确保总工期的目的。我公司拟投入本工程的施工进度计划表详见附图1。
3.2 材料与设备计划
3.2.1材料计划
顶管施工材料计划见下表3.1。
表3.1 陆肖站排水工程施工材料需求表
序号
材料规格名称
单位
数量
使用部位
1
钢筋
t
550
顶坑及检查井
2
C30顶坑混凝土
m3
1656.5
顶坑
3
C25检查井混凝土
m3
3000
检查井及井周水稳
4
d800顶管专用钢筋混凝土钢承插管
m
398
顶管
5
d1000顶管专用钢筋混凝土钢承插管
m
440
顶管
6
d1400顶管专用钢筋混凝土钢承插管
m
40
顶管
10
球墨铸铁检查井井盖
套
54
检查井
3.2.2设备计划
根据施工进度及场地等实际情况，合理组织机械设备及试验检测仪器进行顶管施工，具体需求见下表3.2、3.3。
表3.2 陆肖站排水施工械设备需求表
序号
设备名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造年份
额定功率
（KW）
用于施工
部位
1
液压千斤顶
QYS-200T
8
天津
2014
200T
顶管
2
超高液压泵站
BZ50-15B
4
天津
2014
10.5
顶管
3
随车起重运输车
HZC5090JSQ3C
2
湖南
2015

下管
4
空压机
VY9/7
4
天津
2016
20
顶管
5
潜水泵
QY-15
6
绵阳
2016
5.5kw
排水
6
污水泵
雅马哈
4
中国
2016
5.5kw
排水
7
换气扇、鼓风机

各4
中国
2015

顶管
8
挖掘、运土、提升设备

4
成都
2015

顶管
9
自卸式汽车
东风
2
二汽
2014

土方转运
10
电焊机
250
2
上海
2014
22
钢筋
11
双缸电动灌浆泵
2DN-3/15
1
成都
2014

灌浆
12
泥浆搅拌机
0.5m3
2
成都
2014

顶管
13
挖掘机
小型
2
成都
2015

土石方
14
12t汽车吊

4
成都
2013

垂直运输
15
顶管工具头
D1000
4
成都
2016

顶管
16
顶管工具头
D800
4
成都
2016

顶管

表3.3 拟配备本项目的试验和检测仪器设备表
序号
仪器设
备名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
用途
1
全站仪
NTS-302
2
南方
2015
测量
2
激光水准仪
DZS3-1
2
博飞
2015
测量
3
坍落度桶标尺

2

2016
坍落度
4
混凝土抗压试模
100×100×100
4

2016
试块
5
砂浆抗压试模
0.7×0.7×0.7
4

2016
试块
6
计算机
联想
2
联想
2015

7
照相机

2
索尼
2016

四、施工工艺技术
4.1 技术参数
1、污水顶管工作井：5*4m顶管工作坑12座，3*3m顶管接收坑10座,d=5m顶管工作坑7座，4*2.5m切割井7座。
2、工作井支护方式：顶管工作井采用逆作法模筑混凝土护壁方式施作（倒挂井壁），护壁采用C30混凝土，护壁厚40cm。
3、顶管管材：采用C50钢筋混凝土管，管节长2m，为顶管专用III级钢承口钢筋混凝土管，为钢承口自带橡胶圈密封的柔性接口。
4.2 工艺流程
顶管施工工艺流程：降排水井施工→顶管工作坑施工→检查井施工→回填恢复。
4.3 主要施工方法
4.3.1施工降、排水
4.3.1.1施工降水
该车站详勘为2016年9～10月（丰水期、平水期），实测地下水位埋深为4.00～6.90m，高程477.60～480.41m，在2015年10月初勘过程中测得该场地地下水位埋深为4.30～5.10m，高程479.73～479.79m，两次勘测水位差别较小。由于详细勘察阶段钻孔均匀分布场区，更具代表性，故该场地地下水取详细勘察阶段测得水位。
根据本阶段勘察，该场地范围内地下水静止水位477.60～480.41m。本工程管道最低流水面478.2m，顶坑最低高程为476.97m。新建管道位于地下水位以下，根据设计要求，施工期间需将地下水降低至开挖面以下1m，拟采取深井降水措施。
(一)、降水井计算
1、涌水量计算
根据《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98），基坑涌水量采用
条状基坑出水量公式计算：Q=LK(H2-h2)/R
式中：Q为基坑涌水量，m3/d；
L—条形基坑长度，基坑长度以污水主线长度为计算长度842m；
k—渗透系数只考虑卵石土层，卵石土层渗透系数k=22m/d；
H—含水层厚度， H=10m；
h—抽水前与抽水时含水层厚度的平均值；h=7.78m；
R—降水影响半径，取121.92m；
基坑涌水量：Q=842*22*（10^2-7.78^2）/121.92=5997.145m3/d。
2、单井出水量计算

式中：r—过滤器半径：0.15m
l—过滤器进水部分长度：2.5m；
k—含水层渗透系数：22m/d
经计算得q=359.93m³/d。
3、水泵选择
根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深，选用QS40-32型潜水泵。水泵流量40m3/h，扬程32m，电机功率5.5kW，日抽水量为40×24＝960m3/d。抽水过程中，每井一台水泵，带吸水胶管，配备一个控制井内水位的自动开关，在井口安装75mm阀门以便调节流量的大小，阀门用夹板固定。
4、降水井数量计算
计算公式为：n=
Q—基坑总涌水量；
q—单井出水量，由于水泵出水量高于管井理论出水量，以管井出水量为准计算，取q＝359.93 m3/d；
注：根据现场实际情况，在计算降水井数量时乘以1.1的安全系数，以保证基坑降水顺利进行。
n=1.1×5997.145/359.93=18.32，取19座
5、降水井深度确定

式中，Hw：降水井深度，m；
Hw1:基坑深度，取8.25m；
Hw2:降水水位降至基坑底部以下1m；
Hw3 =i*r0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2，取2m；
Hw4:降水期间的地下水位变幅m，2m；
Hw5:降水井过滤器工作长度，2.5m；
Hw6:沉砂管长度m，2.5m；
经计算：Hw=8.25+1+2.25+2+2.5+2.5=18.25m；
由于计算以最不利因素计算，经综合分析，降水井深度取17.5m。
结合主体降水施工方案，主体结构降水井沿主体结构围护桩布置，间距20m，深20m，其降水井影响范围按20m考虑。在主体结构降水井20m范围内结合主体结构降水共用。20m以外的按本方案计算的降水井数量和间距布置。经综合分析，部分管段利用主体结构降水井共用，本次顶管施工需设置降水井15座，在降水效果不好的情况下启用主体结构降水井，作为补充降水措施。
依据上述，应设置15口降水井，间距40m，井深17.5m，降水井沿管线交错布置，保证降水效果。
本工程地下水主要赋存于第四系砂砾卵石层与含泥砂卵石层中，降水后地面有一定量的沉降，由于卵石在地层中起着骨架的作用，所以降水后含水层产生的沉降不是很大，按经验地面最终沉降量为2~4cm。降水过程应保持连续降水，即在结构抗浮措施未发挥作用前降水井保持连续工作，并且加强观测监控，依照反馈数据及时调整降水措施。
降水的施工工艺选择可根据现场实际情况进行调整优化，如果水位较地勘报告中水位较低，且对顶管施工的影响较小，可采用集水坑+排水沟的形式进行降水。降水井的布置详见附图6。
（二）井管结构设计
（1）井口：井口高于周边地面0.30m，以防止周围污水渗入井内，一般采用优质粘土或水泥浆封闭。
（2）井壁管：井管由多节钢筋混凝土管组成，内径300mm，外径360mm，每节长度2.5m。
（3）过滤器（滤水管）：滤水管采用桥式滤水管，滤水管和1节沉砂管组成，管高出地面300mm；滤水段由φ300mm满布滤水孔的钢筋砼管，以及其外由外至里包裹50目尼龙网、100目尼龙网、50目尼龙网。
（4）沉砂管：沉砂管设在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为1.5m。
（5）填滤料：滤水管部位围填磨圆度较好的粗砂。
（6）填素土封孔：为防止抽潜水引起的地面沉降，在滤料的围填面以上必须采用优质素土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。
（7）井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料，滤料为直径2～4mm的碎石，滤料填至井口下1m左右时用粘性土填实夯平。用空压机、活塞联合洗井，在空压机洗净之后再采用活塞洗井。重复以上洗井过程，直至满足出水含砂率<1/10000，以保证抽水设备正常运转及不致使泥砂带出会引起地层下沉，以保证做好含砂率的监测及处理。
（8)降水井构造详见附图8。
（三）、降水施工
（1）探明管线
依据“成地铁建[2014]25号”文《关于切实加强在建地铁工程管线保护工作的紧急通知》，施工前根据管线交底和对照综合管线规划图纸，查清施工时会影响到的管线及其设施的种类、数量、产权单位及运行状况后才能进行降水井施工；在任何施工中都要严格执行“先探后挖，不探不挖”的基本要求，施工前必须挖至地下3m，并确定地下管线后方可施工；对经探槽确认的管线密集区域或重要管线区域，严禁使用旋挖钻机进行降水井钻孔作业，管线迁改沟槽开挖和降水井钻孔过程中，现场施工员、质检员需进行旁站，并做好记录。
（2）工艺及流程
施工工艺流程详见下图表

施工准备

埋设护筒

钻机就位
调整泥浆参数
钻进成孔
泥浆循环排碴
清孔验收

下放井管
投放滤料
洗井
井井管制作
制作泥浆或补充泥浆

测孔深、修孔形

拔出护筒、井口封填
井点降水及维护

1、钻机平台
采用在地基上铺设枕木，枕木上铺设废旧钢轨或型钢构成。
2、护筒
护筒采用厚6～8mm钢板制作，成圆形，直径600mm.采用人工挖坑埋设，埋设深度不小于500mm,露出井口400mm左右，在孔口下200mm左右护筒上开200*200mm方孔用于发放泥浆。
3、泥浆池及泥浆排放
泥浆池由制浆池、储浆池、沉淀池通过循环槽连接组成。
制浆池一般为2立方米。制浆池、储浆池采用钢制成品。
4、泥浆拌制
1）泥浆拌指制采用机拌