顶管施工方案

1、第一章 工程概述一、工程概况赤岗涌（滨江东路黄埔涌）截污工程是为配合赤岗涌整治而同步建设的截污工程，也是沥滘污水处理厂收集系统工程中一部分。本工程范围为赤岗涌全线（由滨江东路黄埔涌）南、北岸截污，河涌全长2.2km.赤岗涌位于广州市海珠区东、北部，集雨面积为2.72km2（其中包括大江涌），北端连接前航道，南面与黄埔涌相接。本工程南岸w14w47井段设计为顶管施工，采用d800d1000的钢筋混凝土f管，全长1663米。其中：d800管1413米，d1000管250米。管底埋深约为6.50m8.0m，顶管段设置9座工作井和10座接收井，设计全部采用沉井结构施工：工作井为8.5m*5.0m,接收

2、井为d5000mm。其中w41井为三向工作井，w20、w43井为折线顶管工作井，因此w41、w20、w43均采用内径为d800的工作井结构。本施组为顶管顶进施工专项施工方案。二、编制依据 本施组设计编制依据广州市市政设计研究院设计的赤岗涌（滨江东路黄埔涌）截污工程施工图设计（工程编号03-034-03-s）及室外排水设计规范（gbj14-87.1997年版）、给水排水管道工程施工及验收规范（gb50268-97）。三、工程特点、难点及对应措施：1、顶进施工技术含量高非开挖顶进施工不可预计因素多，施工难度较大，技术含量高。我司根据本工程的实际，将选择具有多年顶管工程施工经验、计划性强、质量意识强

3、的专业施工队伍，组织较强的技术力量，投入性能良好、技术先进的机械设备，负责本工程的顶进施工管理。2、施工现场地质条件差：根据地质资料，顶进断面为杂回填土及淤泥层。由于在水下顶管，需要制定严密的技术措施防止工作面超挖及管节之间漏水流砂，避免引起周边地层破坏，引起周边土体的沉降，而造成对道路及周边地下管线的破坏。应对措施为一方面需要有施工经验丰富的施工队伍和技术力量负责施工，严格控制顶进的工艺，真正实现泥水平衡的状态，实现对周边环境的影响程度降到最低；另一方面，严格控制承插式接口和“f”型接口钢筋混凝土管的检验环节，杜绝使用不符合设计及规范要求的管材，避免管节在承受顶力方面防水方面出现施工事故。由

4、于在杂回填土、淤泥层中顶进，在顶进纠偏环节，较难形成纠偏需要的导向力，造成纠偏困难，所以一定要“勤测勤纠”，将偏位控制在较小的范围内，实现“微偏微纠”，满足规范的要求。3、一次顶进距离长度根据设计图纸，本工程最长一次顶进距离约为160m,其中有一半的顶进长度在80米以下，机械设备转移比较频繁，对顶进效率有很大影响。且属于小口径顶管顶进，阻力大，需要采用较好的触变泥浆减阻技术，技术含量要求高。4、泥水处理困难、场地狭窄本工程顶管作业位于市内河涌边、主干道路上，部分落在居民生活区出入口，工作井施工场地狭窄。因此施工中要特别需要注意合理的安排场地各个阶段的使用并保证施工安全，在出土环节，需要及时将泥

5、水处理好的土方、淤泥外运，避免由于堆放问题影响工期、安全和文明施工。四、施工总体部属 结合本工程的实际设计情况：管线d1000管径250米，d800管径1413米，工作井、接收井采用沉井施工结构。因此，总体施工设想是：将顶进施工与工作井、接收井的施工进度相结合，拟投入三套顶管设备：1台d1000管径顶管机、2台d800管径顶管机。 现场工作面的划分将视管线场地的拆迁情况进行调整，暂根据设计图纸安排工作面如下：（1）首先从w15井安装d800顶管机，进行试顶，并向西推进转移；（2）随后在w47井安装d1000顶管机，进行d1000管径的顶进,(3)第二台设备拟从w30井开始向西顶进。 详细施工网

6、络计划见附表。第二章 施工准备一、现场施工平面布置根据施工设计图纸，结合对沿线现场的考察，在工作井周边范围内有条件的布置临时施工道路与市政道路相连、以及泥浆沉淀池。施工用电采用接市电和自发电两种方式，在沉井边设置总配电开关柜，再用电缆输送至施工工作面。二、技术准备 1、现场堪察，收集相关地质资料，联系管线部门以取得沿线地下管线资料，并现场核对，以掌握本标段地下管网布置情况。 2、组织图纸会审，进行技术交底， 3、建立平面控制网点及水准高程系统，沿线布置精确的控制网和水准高程系统，并对本工程范围内的中线和场地水平高程进行复测。三、顶管施工主要设备顶管机三套（包括800、1000顶管机、机头地面遥

7、控控制台系统、机内旁通系统）、进排泥泵，管内进排泥管道100根，工作井进排泥管道6根，200m电缆系统三套（包括液压马达用高压油管、信号线、照明电缆、纠偏电机线、闭路电视线），配套注浆泵、制浆桶、污泥泵，激光经纬仪一套，及相应整体式后座、可调速后座泵站、龙门吊、泥水分离装置。第三章 主要施工工艺施工准备场地围蔽、周边地下管线建筑物调查标志测量放样、复核工作井、接收井施工工作井上下设备安装准备工具头吊装下井、全套设备调试穿墙初始顶进正常顶进到达顶进及准备工作出洞拆除管线、吊出工具管全线复核砌检查井、回填工作井接收井 竣工验收、退场一、施工总流程第二段顶管 二、场地围蔽、周边地下管线及建筑物调查标

8、志1、工作井、接收井的施工现场结合施工现场安全文明施工要求，采用简易围蔽：围蔽周边冲击钻成孔，采用1.2m长16的钢筋每隔1.5m一道打入地下作为支架，统一采用彩色压型钢板瓦绑扎在钢筋上作为围蔽。确保施工现场安全、文明施工。2、平整场地，接通水电。根据提供的水源，采用25镀锌水管接到工作井，水管埋入地下200；用电布置如下：设置总电箱，由总电缆线接出各电箱到工作井位置，然后按国际建设工程施工现场供用电安全规范要求，对施工现场的电气设备均采用具有重复接地的专用保护零线的五线制（即供电方式用tns系统），在场内分别布置动力、照明等线路。用电设备主要为：密封泥水平衡式工具头、渣浆泵、螺杆式泥浆泵、简

9、易龙门吊、泥水处理设备、后座泵站、电焊机、水泵、照明用电，工作井施工面用电约需要提供170kw。3、由于在顶进沿线施工范围内可能有地下管线，顶管顶进阶段会对附近管线造成一定的影响，为保证地下管线的安全，需要运用专用先进设备对地下管线进行详细的探测及现场探挖明确地下管线的详细位置，以便在施工中各个阶段对其进行保护，避免造成对地下重要管线的损坏。首先，先向相关的单位索取地下管线资料，如规划局、电力局、电信公司、煤气公司、自来水公司、市政公司。其次，采用先进的地质雷达配合工人实地进行探测，探测范围：丁作井围护外边线外围3m的范围。探测的深度为地面至-10m范围。探测要求：提供地下管线的分布图，分布图

10、包括管线的中心线位置、管线类型、埋深、管外径、现场所有管线检查井的位置。提供相关管线变形的警戒值。三、工作井上下设备安装准备工作井施工期间，可进行工作井上设备安装准备，包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。工作井施工完毕后，可进行工作井内的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装（最重的部件约10t）、出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。四、工具头吊装下井、全套设备调试工作井上下设备安装完毕后，将运到现

11、场的工具头（约5t）吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。五、穿墙初始顶进根据预留洞口，拆除封堵砌体。吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内，当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），转动刀盘，向工作注入泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。六、正常顶进1、泥水平衡式工具头顶管施工工艺流程泥水平衡式工具头顶管施工工艺流程图：顶进前准备所有机械

12、设备交班检查工具头刀盘转动、开进出渣浆泵顶进、调整进出渣浆流量到达平衡泥水处理系统处理砂土、装车、外运测量工具头的偏位、作好记录、纠偏整体式顶进构架调节顶块拆开各管路、砼管吊装、各管路安装1个顶进循环结束、重复顶进1个行程压触变减阻浆泥浆制 作1个行程顶进结束1节砼管顶进 顶管管内管道顶管工种：a电缆管工具头机械工兼测量工b触变泥浆管泥浆工c出泥浆管电工d出泥浆管电焊工e信号线起重工f油管杂工2、各个主要工序施工方法（1）顶进前准备所有机械设备交班检查顶进前,机械工需要进行交接班手续,将记录的设备运转情况表交个下一个班组的机械工,并进行口头的设备动转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥

13、浆泵、管道、测量系统、工具头进行例行检查。（2）工具头刀盘转动、开进出渣浆泵交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。（3）顶进、调整进出渣浆泵流量达到平衡工具头的操作全部采用在管道外（工作井上）控制台控制，只需1个机手操作，可实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控（工具头安装了摄像头、控制台上安装了电视机）。顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是：当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，地面隆

14、起；泥水压力过小，地面沉陷，所以控制顶进与出泥的速度相当关键。（4）泥水处理系统处理好砂土、装车、外运采用泥水平衡式工具头出土，需要在工具头中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削工具头前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥水处理系统处理，泥浆可以反复循环使用，处理好的泥沙用泥浆车外运。（5）测量工具头的偏位、作好记录、纠偏测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差，每隔0.5m记录一次。（辅以人工测量校

15、对）纠偏办法，顶进中发现管位偏着5左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法：控制工具头的状态（向下、向上、向左、向右），这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5为一个单元，再顶进lm时，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以5为一个单元），如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。（6）1个行程顶完后，整体式顶进构架调节块当顶完1个行程后（lm），停止顶进，调节整体式顶进构架块，可继续顶进下一个行程。（7）触变泥浆

16、系统顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小时后方可使用）。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力（压力控制在水深的1.11.2倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节砼管各设一道、之后每间距5m设一道补浆孔（间隔2节砼管）。注浆流程：造浆静置注浆顶管推进（注浆）顶管停顶停止注浆（8）顶完一节管后，拆开各管路、砼管吊装、各管路安装顶完一节管后，拆

17、开所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），进行砼管吊装后，安装好所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），继续顶进。3、其他附属施工方法（1）顶管工作面排水地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。（2）管道渗漏的治理对管道渗水和漏水点，先凿v形槽，埋入导水水管，用快凝水泥封闭管周，待水泥由一定强度后，用手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。（3）顶管内通风顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通1.5英寸铁管向顶管工具头压风。（4）照明及用电施工用电主干线采用380v三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具

18、头、管道照明采用1224v低压电源供电。4、顶管工程力学参数确定顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估计顶管的推力。顶管的推力就是顶管过程中管道受的阻力，包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。泥水平衡压力：在封闭的工作仓内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥沙压力一定要合理。压力较小，大量的泥砂涌入，会造成路面破坏，地表设施受损；压力过大，会增大主干斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。顶力计算工具头正面泥水压力：f1=d2/4其中 1顶管泥水阻力（t） d顶管外径(m)p顶管泥水量最大压力(t/m2)p

19、与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算工具头正面泥水压力为50t/m2左右，即d2/4=1.22/450=56t管壁磨擦阻力：f2=slf其中 s顶管外周长(m)l最长一段顶管长度(m)f综合磨擦力系数（t/）f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算综合磨擦力系数1.3t/。即f2=slf=0.8801.3=261t在考虑一次顶进距离为160m时，顶管总阻力为以上阻力之和；f=f1+f2=56+261=317t根据该管径混凝土管的要求，其承受的顶力不大于340t。本工程中满足要求，不需设置中继间。另外，

20、顶管过程还要采用减阻措施，尽量减少顶力，利于保证混凝土管的安全、后靠背的安全，同时可提高施工效率。通常减少管壁磨擦阻力的措施有：管壁与泥土间压触变泥浆减阻（优质膨润土拌制而成），注浆需要管节间的密封良好，否则浆体会在管节间泄漏起不到应有作用，减租效果好时，f综合磨擦力系数可以降低到0.30.8 t/左右，将触变泥浆的减租作为保险系数。5、顶进设备顶进设备主要包括整体式顶进构架（含千斤顶及顶块）、高压油泵、工具头及泥浆系统设备等。（1）整体式顶式构架（含千斤顶及顶块）整体式顶进构架（含千斤顶及顶块）是顶管的主要设备，本工程拟采用2台200t液压千斤顶，行程1100，根据顶块的组合，一次顶进最大距

21、离为3300。（2）高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定压力为31.5mpa的柱塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。（3）工具头及泥浆系统设备待添加的隐藏文字内容1密封式顶管采用泥水平衡式工具头,泥浆系统分两部分,属于顶进的配套设备,由搅拌系统、渣浆泵、注浆泵、3条泥浆管路、沉淀池组成。（4）其它设备工作井上采用16t20t吊机起重。工作棚用帆布遮盖，以防雨水。第四章 劳动力、机械设备、材料投入计划一、劳动力安排根据顶管工程本身特点及工期上的要求，将安排2班人员，及时组织足够的劳动力进场，施工使用劳动力如下：序号工 种人数备注1管理

22、人员52顶进操作工63修理工24测量工25泥浆工26起重工47电工28司机（包括吊机）39木工110试验工111钢筋工（包括电焊）212材料工113杂工10二、机械设备计划机 具 名 称规格、性能单位数量用 途泥水平衡式工具头台3顶 管吊 机16t辆2起重工具头、其他设备整体式顶进构架20t3顶进设备中 继 环套10顶进设备泥水处理系统套3泥水处理渣 浆 泵台3泥浆系统泥 浆 泵台3泥浆系统管 道4无缝钢管m200泥浆系统泥 浆 车辆3运 泥 浆水 泵qs32254台4基坑排水钢筋调直机gj414/4台2钢筋调直钢筋切断机gj5401台1钢筋切断电 焊 机bx330台5钢 焊 接油压千斤顶20

23、0t台4顶 管高压油泵zb50台2顶 管蛙式打夯机h201型台3回填土实三、材料计划主要材料的准备计划如下：序号材料名称规格型号单位数量用 途备注1水t/m1造浆用水2电kw40顶进时设备用电3优质膨润土t/m0.8触变泥浆及工具头用浆4无缝钢管4,米一段段300进浆出土管道5快速接头4,米一个个300进浆出土管道6阀 门4个6进浆出土管道7弯 头4个10进浆出土管道8高压软管4,10米1条条4工 具 头9电 缆300m40010镀锌钢管1m400第五章 各项技术组织措施一、质量措施建立质量管理体系，落实组织机构与人员，现场以项目经理为首，组织项目经理部及其有关业务人员，明确规定质量工作中具体

24、任务、责任、权利及惩罚，做到事事有人管，上下有人抓，人人有专职，办事有标准，工作有检查。做好地质勘察及资料整理工作，摸清顶管工程范围内的地质、水文情况，尤其是透水砂层的分布范围。认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施。组织好设计和施工技术交底，确保管道的顺利顶进。健全班组，明确责任。电工、起重工、机工等重要工种应持证上岗。出泥、顶时、测量、焊接、等作业作好记录，各工种之间密切协同工作。严格执行专检、自检、互检、工序交接、质量评定制度。认真做好钢筋、水泥、砂子、石子等原料检验。严格检查配合比。搞好计量、混凝土试块专人制作和管理。做好管节、承压环顶进各阶段受力稳定计算，制定合理的技术

25、措施。使后背地基受力和管节受力控制在允许范围之内。加强操作控制，使顶管均匀平稳。受力均匀。尽可能减少顶进过程中倾料、偏移、扭转，防止管壁出现裂逢、变形等情况。好测量控制检查，及时分析纠正顶进过程中出现的倾斜偏位和扭转，保证顶管位置正确。做好各项施工记录，责成专人进行施工技术总结，做到工程完工资料齐全。二、安全措施在工地现场成立安全、消防工作委员会，具体负责安全施工和消防保卫工作。在各分项工程施工技术方案中，另制定详细的、有针对性的安全技术措施，这些必须成为向施工班交底的重点内容，并根据这些措施落实材料、工具和检查人员检查方法。安全交底和每周的安全活动要作为制度，成为安全工作检查的主要内容。配备

26、足够的安全用品，购置足够的消防器材，组织义务消防抢险队，制定工地用火制度，对各用火单位指定专门的看火负责人，宣传消防知识，杜绝在现场吸烟，现场要设立安全宣传牌和消防宣传牌。建立严格的奖惩制度，以经济手段进行安全管理，防止工伤事故的发生。加强上下联系，组成一个统一的安全消防保卫系统，经理部到各系统、各班组应有专人负责。做到既有分工又有联系，形成上下同心的保安全力量。加强安全教育，提高全员工意识。主要是安全第一的教育，本职工作安全基本知识技能教育，操作规程，排除险情和应急措施的教育，遵守规章制度和岗位作业标准教育，行车安全教育。工作井上部设安全平台，周围设护栏标杆，井口高出地面30厘米，防止井周围

27、物体滑落进入井内，井内上下层立体交叉作业，设安全网，安全挡板，井下作业戴安全帽。起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞。车靠近工作井边坡行驶时，加强对地基稳定性检查，防止发生倾翻事故。加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。临时用电要求一律用“三相五线制”配线，两极漏电保护。所有用电设备用做好接零接地保护，传动部分要设安全罩，地下照明采用1224v低压照明。作好防洪、防雨、防雷措施，机电、起重设备做好接地。定期和不定期开展安全检查评比工作，查违章，查隐患，查措施，抓落实，表扬先进，树典型，使安全工作常备不懈。三、现场文明施工措施

28、1、工地围蔽措施（1）施工范围周边设2.0m弧形彩色压型钢板（按穗建筑【2001】218号文附图二标准施工，将施工现场与外界隔离，做到互不干扰，安全生产，文明施工。为了达到“文明施工、不扰民、方便交通”的目标，按照市政园林【2001】1213号文的规定进行围蔽，围蔽方案必须在交管部门批准后才可施工。施工现场围蔽的范围包括：顶管全线及工作井、接收井施工位，以及全线检查井施工位。沿线实行分段全封闭围护，预留出施工道路进出口。为了减少对绿化景观带的破坏，施工围蔽距涌边为10m，将绿化景观带围在里面。（2）现场施工人员一律要戴好安全帽，遵守现场的各项规章制度，非施工人员一律不准擅自进入施工现场。2、振动控制措施（1）旧砼路面凿除安排在日间进行，并作好沿线的房屋、围墙、堤岸等建筑物的检查和保护工作。（2）钢板桩施工采用震锤进行打桩，不采用打入式桩机施工。（3）大型振动压路机施工时，注意尽量避免压到河堤及房屋的地基范围、已完工的排水构筑物，并不得压坏路面设施。3、噪音控制措施（1）所有施工机械在进场前，进行检修，检修合格后方可进场，严禁机械带病工作。对有些工序能采用无噪音作业的一定优先采用，尽可能做到低噪音作业，如不可避免要产生较大噪音的作业，应事先与周边居民进行沟通，以免造成不必要的心理恐慌。并合理安排施工，把产生较大噪音的施