顶管工程施工方案(初步方案)

1、顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 广东泰通建设有限公司（主）潮州市利源水利水电工程有限公司 （成）目目 录录第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则.1 1第二章第二章 工程概况工程概况.2 2第三章第三章 施工前期准备施工前期准备.5 5第四章第四章 顶管施工方案及技术措施顶管施工方案及技术措施.6 6第五章第五章 主要施工设备及劳动力组织主要施工设备及劳动力组织.3434第六章第六章 顶管施工注意事项及应急措施顶管施工注意事项及应急措施.3535第七章第七章 安全目标、安全保证体系及措施安全目标、安全保证体系及措施.3939第八章第八章 施工应急预案施工应急

2、预案.4545第九章第九章 施工环保、水土保持措施施工环保、水土保持措施.5454第十章第十章 地下管线及其它地下地上设施的保护措施地下管线及其它地下地上设施的保护措施 .5656顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 0 -第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则1.11.1 编制依据编制依据1、番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程周边污水管工程施工设计图。2、番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 周边污水管工程施工岩土工程勘察报告。3、番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程周

3、边污水管工程施工现场调查资料。4、国家、行业和地区现行有关标准、规范： 施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-2012给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008混凝土和钢筋混凝土排水管GB/T11836-2009给排水工程顶管技术规程CECS246:2008混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015地下防水工程施工质量、验收规范GB50208-2011建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012室外排水设计规范 （GB50268-2008）1.21.2 编制原则编制原则严格遵守明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。实事求是，施工方案可行、适用、经济。坚持在实

4、事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。自始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 1 -推行全面质量管理，执行质量管理标准和程序。采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、高效。实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。坚持技术创新，推广和应用“四新” 成果。组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施工，保证在

5、规定的工期内完成施工任务并力争提前。遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。在仔细考察工程实地，认真研究招标文件和有关规定的基础上，针对本合同工程的特点、施工条件，并结合现场实际、上场的机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。第二章第二章 工程概况工程概况2.12.1 项目概况项目概况所属工程名称：番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程施工工程地点：广州市番禺区建设单位：广州市番禺区人民政府东环街道办事处设计单位：广州市市政工程设计研究总院监理单位：广州珠江工程建设监理有限公司 施工单位：广东泰通建设有限公司2.22.2 顶管工程概况顶管工程概况本工程计划总工期 135 日历天，

6、根据工程量及总工期、节点控制工期，根据关键设备（顶管机等）的工作效率及人员组织，根据顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 2 -顶管的长度，本工程拟设工作井 7 座，接收井 25 座、顶管工段 8 个工段，每个工段长度约 60m，最短一段为 15m。 表表2.2-12.2-1 顶管施工统计表顶管施工统计表工作段编号开始井号结束井号长度（m）管径管材长（m)材质1W17W1820d6002级钢筋砼管2W18W194D6002级钢筋砼管3W19W2036d6002级钢筋砼管4W20W2145d6002级钢

7、筋砼管5W21W2255d6002级钢筋砼管6W39W4031d6002级钢筋砼管7W39W4252d6002级钢筋砼管8W52W5343d6002级钢筋砼管9W53W5435d6002级钢筋砼管10W60W6149d6002级钢筋砼管11W61W6250d6002级钢筋砼管12W62W6335d6002级钢筋砼管13W63W6546d6002级钢筋砼管顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 3 -2.32.3 地质情况地质情况 本工程位于广州市广州市番禺区市桥镇丹山河沿线, 现场施工条件比较复杂，道路

8、沿线建筑物主要分布有大量的企事业单位、厂房等，现场人流、车流量较大，且在沿线另有一些支路与之交叉，根据本次钻孔所揭露岩土层情况，按岩、土层的成因，该区上土层依次为：1、素填土；2、粉质粘土；3、粗砂；4、粉质粘土。（二）水文地质 素填土、粉质粘土、砂层为相对隔水层，砂层为透水层及含水层，中粗砂赋水性良好，粉细砂稍差，粉细砂渗透系数约为 38m/d(经验值)，中粗砂渗透系数约为 815m/d。 根据勘察钻孔水位，勘察期间测得钻孔水稳定水位埋深1.202.30m。 具体详见岩土工程详细勘察报告2.42.4 工程目标工程目标本工程顶管段施工目标如下：(1) 质量目标：工程质量标准为优良；图 例地质柱

9、状图顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 4 -(2) 安全管理目标：无死亡事故，无重大职业健康事故，无重大环境影响事故； (3)工期目标：顶管施工工期:计划于 2017-8-15 开工，于 2017 年 12 月 23 日完工。(4) 文明施工目标：保证文明施工工地，保证不对周围环境造成滋扰。第三章第三章 施工前期准备施工前期准备本顶管工程距离较长，地质条件较差，施工难度较大，施工前应做好充分的准备工作。 顶管机械设备、管材进场准备及施工人员组织针对地质特点和工程管材选定与之相适应的顶管掘进设备、顶

10、管施工工艺，对顶管配套设备、设施进行检修及调试，使其保持在良好的待用状态；提前做好管材供应计划，将相应的管材技术参数以书面形式向管材生产厂交底；安排具有丰富顶管施工经验的班组进驻现场施工，施工前做好全面的技术交底和安全交底，确保有关劳动安全及施工技术教育，加强工人的劳动安全意识，提高施工技术水平。 对顶管沿线地质情况进行核查为确保顶管成功，需对顶管沿线的地质情况核查，进行补勘，加密钻孔密度，通过补勘资料与原地勘报告相比较，出具更详细、准确的地基情况说明用以指导现场施工和方案编制。 编制专项方案、组织专项技术交底施工前，在项目技术负责人的带领下集中有关技术人员仔细审顶管工程施工方案 番禺区丹山河

11、（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 5 -阅图纸与相关资料，结合现场情况，编制详细的顶管专项方案用以指导施工，方案报送专家评审；并组织召开专题技术交底会，参加人员设计顶管施工的所有工种，认真做好技术交底工作。第四章第四章 顶管施工方案及技术措施顶管施工方案及技术措施4.14.1 泥水平衡顶管工艺泥水平衡顶管工艺4.1.14.1.1 泥水平衡顶管工艺基本原理泥水平衡顶管工艺基本原理泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面

12、渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌和后，由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。4.1.24.1.2 泥水平衡顶管施工特点泥水平衡顶管施工特点适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下也可适用；可有效的保持挖掘面的稳定，对所在顶管周围的土体扰动比较小，因此施工引起的地面沉降很小；与其他类型顶管相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土、砂土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管；工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。由于它

13、采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业；可在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 6 -泥水输送弃土的作业连续不断地进行，其施工进度快，能有效的保证工期。4.1.34.1.3 泥水平衡顶进系统泥水平衡顶进系统泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成： NPD 泥水平衡顶管机； 机内控制柜； 洞口止水圈； 环形护口铁； 马蹄形顶铁； 主顶油缸； 主顶油泵； 激光经纬仪； 后背板； 基坑导轨。4.1.44.1.

14、4 泥水平衡进排泥系统泥水平衡进排泥系统顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 7 -主要由以下几大部份构成： 泥水分离设备（沉淀箱及分离器等） ； 进水泵； 排泥管； 进水管； 基坑旁通； 流量计； 排泥泵； 进排泥泵控制柜； 进排泥软管； 流量调节器泥水平衡进排泥系统图顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 8 -4.1.54.1.5 泥水平衡顶管工艺流程图泥水平衡顶管工艺流程图施工放样、复核工作井、接收井施

15、工止水洞口、后背及基坑导轨安装搭建平台、吊架顶进设备安装基坑内进排水系统安装顶管机井上组装、试转下井就位安装开洞、顶进吊放首节管与机头连接初始顶进正常顶进机头进入接收井吊机头、拆设备检查井施工施工测量泥水池、控制间通水、联动运行管道顶进前检查1.设备全部试运转；2.设备在轨道坡度高程；3.洞口密封情况；4.制定开封堵措施。泥水控制测量与纠偏量测与监控确定施工参数安装中继间顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 9 -4.1.64.1.6 沉井工艺流程图沉井工艺流程图二、旋喷桩施工二、旋喷桩施工工艺工艺

16、（一）旋喷桩施工方案1、D500旋喷桩施工方法旋喷桩成孔直径为0.5米，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.81.0，水泥用量200kg/m，桩身水泥土无侧限抗压强度为2.0MPa。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 10 -2、旋喷桩施工工艺流程旋喷桩施工工艺流程图旋喷桩施工工艺流程图2、旋喷桩施工方法和技术措施开始施工时，首先进行现场试验施工，进一步确定喷射参数及施工工艺。根据地基加固范围内的特点，拟采用的施工参数如下表所示：高压旋喷桩施工技术参数表高压旋喷桩施工技术参数表项目技术参数水

17、压(MPa)24流量（L/mim）80120高压水喷嘴直径（mm）不小于 2气压(MPa)0.6压缩空气流量(m3/min)12压力(MPa)2水泥浆液流量(L/min)100150注浆管提升速度（cm/min）10定孔位钻机就位钻进造孔泥浆配制废浆排放沉淀池废水排放、沉渣外运水泥浆配制高喷台车就位下喷射管浆液喷射旋摆提升成桩移至下一孔位废浆沉淀硬化、清运终孔检查不合格合格顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 11 -旋喷速度（r/min）10施工要点如下：先用钻机钻孔，然后移开钻机，将旋喷机移至孔位

18、对中，将二重管放进孔中直至孔底，启动高压泵、空压机和旋喷机，用25MPa高压使浆流和气流从22.5mm的喷嘴喷射出来切割土体成桩，并缓慢提升至设计止浆高度。（1）钻导孔1）钻孔时采用膨润土配制泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控制为：比重1.21.4，粘度2530，含砂率小于5%。2）测放孔位：根据设计图纸放设桩位，确保孔位的准确。3）钻机安装就位：先使钻机安置在标定的孔位上，使钻头中心对准孔位中心，调整钻机水平度和钻杆钻具的垂直度，保证孔倾斜率不大于1.5%。4）成孔：钻机在桩位钻孔，钻孔深度与设计一致。为准确取得地质资料，合理优化施工技术参数，选取钻孔按地质钻探孔要求对不同地层取样分析。5）钻孔

19、施工质量标准：孔位差50mm，垂直度1%。6）钻孔完成后经检查验收合格后，高喷台车就位，进行喷浆作业。（2）浆液配制浆液采用42.5R普通硅酸盐水泥和自来水配制，速凝剂水玻璃按水泥用量的2%投加，水灰比0.81.0，采有立式搅拌罐搅拌。（3）旋喷注浆1）钻孔成孔后，在孔中下入三重管启动注浆泵和旋喷机，同时喷嘴喷出2025MPa高压水泥浆喷射冲切土体，旋喷机使三重管以10cm/min的速度连续缓慢地旋动提升。在高压旋喷注浆过程中，注意防止喷嘴被堵，严格按设计的水灰比，压力，流量，提升速度施顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水

20、利水电工程有限公司 - 12 -工，不能随意更改，并做好量测工作，及时正确地作好记录。台车就位安装调试完成后，将旋喷管插至孔底，先启动灰浆泵送浆，待孔口返浆后按方案设计的技术参数进行旋喷、提升。2）在旋喷过程中，随时注意各设备的工作情况，以及水、气、浆的压力与流量，作好详实的施工记录。3）旋喷提升过程中如中途发生故障，立即停止施工，等检查排除故障后再继续施工。4）冒出浆液由泥浆泵抽至沉淀池沉淀处理。（4）回灌喷射注浆结束后，水泥浆不断析水固结，浆面随之下降，此时及时向孔内采用自然水压力静压填充灌浆，直至液面不再下降为止。5、施工注意事项：水泥浆在旋喷前1小时内拌制，水灰比0.81.0，旋喷过程

21、中耗浆量控制在1025%，由下往上喷浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm，相邻两桩施工间隔时间大于2天且大于2倍桩距。4.24.2 顶管设备的组成顶管设备的组成4.2.14.2.1 主体设备主体设备主控制集装箱顶管的控制主要在集装箱内进行，内置主动力设备，及操作电脑平台，动力设备主要提供主推进系统、机头掘进系统、膨润土系统及纠偏导向等系统等的动力。采用液压驱动系统，对比电机驱动，具有运行平稳，过载保护等优点。对机头、顶进、纠偏及注浆的操作全部在集装箱内的控制台前进行。采用先进的激光导向定位系统（ELS），能随时显示机头的位顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程

22、 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 13 -置、控制倾斜度并持续提供机头之导向和定位，采用的全自动导向系统，可以在电脑中预设容差值，由系统自动导向纠偏。并能将顶进过程中的相关数据记录进行打印。主推进机头采用标准刀盘并加配锄形刀具，能轻松穿越软、硬及含砂、砾石等土层。全断面密封装置，对于在地下水位下的施工无需采用降水措施。刀盘无极调速，易于纠偏。主液压千斤顶底部装有可以调整水平的推垫，三级等推力油缸。全强化一体成型的顶进架，总推力 1000 吨。膨润土注入系统膨润土注入采用电脑控制，以降低管壁的摩阻力，减小推进顶力。注入量和注入压力在电脑上显示，便于监控。进排泥

23、系统采用离心式泥水泵，转速无限可调，通过进水流量、压力及出泥泵的流量、压力的调节来控制泥水仓的压力来平衡前方土体的压力。可以在电脑前进行操作。该设备具有以下特点：全断面封闭开挖，泥水平衡前方土体，路面沉降小；电脑全预设容差全自动纠偏，偏差控制在 5mm 以内；液压驱动，运行平稳，过载保护；机头适应复杂各种地质，为全土质型；装备 GTS 系统，随时提供机头的定位；顶进速度快。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 14 -4.2.24.2.2 顶管配套设施、设备顶管配套设施、设备 基坑导轨基坑导轨是由两根

24、平行的钢结构焊接在轨枕上制成的，其作用主要有两点：一是使推进管在工作坑中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土中；二是让环形、弧形顶铁工作时能有一个可靠的托架。本工程基坑导轨选用 I30b 工字钢，为了提高导轨的耐磨性和强度，在导轨上加筋板。两导轨平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接。 钢后背为增大后背强度和抗力，在工作井后背方向加设一块3.0m3.0m 的钢后背，钢后背采用厚 20mm 和厚 30mm 的钢板焊接加工而成，钢后背必须保证垂直，钢后背厚 300mm。 主顶油镐、油泵及油镐架为确保管道受力均匀并提供足够的主推力，主顶配备 4 台二级等推力液压油镐，行程 3500mm，单缸推

25、力为 200t，总推力为4200=800t。最大主顶动力系统采用 2 台 CY14-1B 型（额定容量 25L、额定压力 31.5MPa）的柱塞式高压油泵并联控制，其中一台使用变频调速机。当不使用中继间时，开一台油泵顶进速度可在 62mm/min 至124mm/min 调整；当使用中继间时，主顶系统只起跟进作用，两台泵同时开跟进速度为 186mm/min。油镐架采用20 槽钢焊接制作，顶镐的布置应满足合力点的方向与管道轴线方向一致。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 15 - 顶铁及护口铁为满足顶管

26、出泥需要，顶铁选用一 1.2m 长块马蹄形顶铁，同时为确保管体安全，使管体端面传力均匀，采用 1 块圆形钢护口铁（厚 30cm） 。 进、排泥管进水管与排泥管均采用 1144mm 无缝钢管制作，每节长度4m，接头处采用活动卡环连接，卡环内设置止水胶圈；为满足长距离顶管施工，考虑给每套顶管设备准备总长 1000m 的进排泥钢管；部分施工点位于道路上，距离水源及排泥位置太远，需沿途安装引水管和排水管，管材可采用 150mmPVC 管，6m 长一节，管与管之间用螺栓、法兰连接，过交叉路口段采用 1506mm 钢管铺设，并设置缓坡道，根据现场实际情况，每套顶管设备配备引水管和排水管长度各 1500m，

27、共 3000m，隔 200m 左右设置一台 6 寸接力渣浆泵。 泥水箱为保证顶管进水和排泥流量，现场设置进水蓄水池、排泥沉淀池，蓄水池与沉淀池采用钢制箱体结构，便于现场搬运和安装，两池之间采用 DN200 钢管连通，使沉淀后的泥浆能够循环利用。 工作井吊装设备顶管工作井吊装采用 25t 汽车吊车或自制门式吊装行车（载重5t） ，自制门式吊装行车结构及布置另见专项方案。 止水洞口顶管过程中，无论是出洞还是进洞，管道和洞口之间都必须有一定的间隙。为保证顶管机进出洞时泥浆和地下水不从顶管机外壳顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水

28、利水电工程有限公司 - 16 -周围涌出，需在顶进方向安装洞口止水装置。洞口止水装置安装在工作井与接收井沿管线方向的侧壁预留洞上，该预留洞的直径应比顶管机外径稍大（约 10cm） ，其由预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。4.2.34.2.3 设备安装设备安装起重设备安装初期设备安装，在龙门吊尚未安装时，所有设备、构件吊运均采用汽车吊，包括龙门吊安装。在龙门吊安装完成后，井内所有吊运工作均由龙门吊来完成，包括顶进设备的装拆、顶进管道的吊放和顶铁的装拆、材料的垂直运输。后背安装后背较坑底深 0.5m，采用长 2.5m、断面 15cm15cm 方木码放，高度为 4m，并尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管

29、道中心线，如有空隙用砂石填充严密，方木前埋设立铁 3 根，间距 1.0m。立铁前码放横铁，横铁要求码放平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。导轨安装导轨使用高度为 140mm 的钢轨，安装道轨用木枕，经计算D=600mm（外径厚度 60mm）钢筋砼管导轨宽度为 635mm(见计算式)，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定，两侧用方木与槽壁撑紧固定。导轨宽度计算及安装图（图 4.2-1）如下：导轨宽度计算式： )20140()20140(1000A= 2= 635mm顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公

30、司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 17 -图图 4.2-14.2-1 导轨安装图导轨安装图千斤顶、油泵安装顶进设备为 500t 油压千斤顶，行程 L=700mm。根据顶力计算，安装 2 台千斤顶，与管道中心线对称布置。油泵设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；油泵与千斤顶匹配，同时配备了备用油泵；油泵安装完毕，先进行试运转，再进行管道顶进；顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度进行；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。顶管机安装和调试顶管机安装前做一次安装调试，清洗油管，防止灰尘

31、等污物进入油管，保持电路系统干燥，机头运转调试各部分动作正常，液D60060顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 18 -压系统无泄漏。顶管机的尺寸和结构应完全符合实际工作要求，在吊装前做详细地检查。顶管机采用钢丝绳外套橡皮吊放，吊装时应平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞。顶管掘进机安放在导轨上后，测量前后端中心的方向偏差和相对高差，并作好记录，顶管机的接触面必须相互吻合。按设计要求进行定位。将顶管掘进机和电路、油路、水路、气压、泥浆管路和控制系统等进行统一连接，各部件安装正确、连接牢固、不得渗漏，安装后

32、对各分系统进行认真检查和试运行，以达到正常运转。顶管掘进机下坑后，刀盘离开封门 1m 左右，放置平稳后重测导轨标高，高程误差不应超 5mm，然后开始凿砖封门，砖封门尽量凿除干净，不要遗留块状物，使掘进机刀盘贴住前方土体。泥水系统的安装泥浆沉淀尽量靠近工作井边，减少排泥管路过长而产生的管路摩阻力，沉淀池的配置可沉淀块状物，防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏。注浆系统使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液保证搅拌均匀，系统应配置减压系统。在注浆泵出口处 1m 外以及掘进机机头注浆处各安装一只隔膜式压力表，便于准确观测注浆力。4.34.3 测量测量控制控制4.3.14.3.1 测量放线与纠偏测量放

33、线与纠偏4.3.1.14.3.1.1 测量放线测量放线顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 19 -根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程桩。根据中线控制桩用全站仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不得大于5mm。每座顶管坑内设 2 个水准点。4.3.1.24.3.1.2 顶管测量与纠偏顶管测量与纠偏在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管

34、道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过 100cm。中心测量、高程测量与纠偏均采用激光导向定位系统（ELS）进行。每班工作要做好顶管记录和交接班记录，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口时应测出其错口的高差。4.3.24.3.2 顶管测量记录顶管测量记录在顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶进施工记录，做好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理及时。顶进中每班必须如实填写记录，记录中应包括顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正

35、情况、机械运转情况及其它注意事项。认真执行交接班制度，交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 20 -整个施工段的顶进分阶段的进行自检，不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录（交接班记录），只反映了当班的情况，但顶进的管道在动态过程中的变化情况则应掌握，所以每顶进 20m 时即全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得到解决。顶管记录由质量检查人员每日收集一次，并将顶进质量及时向项目经理汇报。4.3.34

36、.3.3 地面沉降监测地面沉降监测4.3.3.14.3.3.1 测点布设测点布设地面沉降测点布设根据监测内容和目的在道路两侧设置基准点和监测点。基准点的设置水准基准点（又称监控点）是沉降观测起始数据的基本控制点，本工程要求精度较高，拟布设深埋砼结构水准基准点 4 个，其为埋设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位50m 处。4.3.3.24.3.3.2 基准点的保护基准点的保护监测点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作，完善检查、验收措施；在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量，发现问题，及时整改；确认埋好后，埋设人员及时填写埋设记录，并准确测量，作为开挖时

37、监测的参考；项目负责人应进行实地验收，并在埋设记录上签字确认；顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 21 -对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录，露出地坪的做出醒目标志，并设保护装置；加强与施工单位的联系，作好双方的配合工作；详细了解施工动态，预先作好预埋件的保护。4.3.3.34.3.3.3 采用仪器设备采用仪器设备序号/名称/精度/作用精密水准仪/0.01mm /路面测量沉降铟钢尺/路面测量/沉降注：铟钢尺，其原理就是一根用铟钢带尺刻划，并按一定条件固定在尺框内，主要用于精密水准测量。该尺主要

38、精密在：用铟钢带作刻划读数的基质，热膨胀系数较小，材料很贵；另一个是刻划精度较高（并不要求刻划等分很细），一般水准尺是做不到的；再一个就是固定铟钢带有讲究，基本上是正好自由状态，用手触动可以感觉到。 综合以上要素，铟钢尺刻划很严密，精度高，热膨胀系数小，受外界温度影响几乎可以忽略（正常工作范围内，极限条件另论），所以，精密水准测量首选该类尺子。4.3.3.44.3.3.4 工作计划安排工作计划安排本次施工过程中的变形观测随现场施工进度进行。自顶管施工开始至顶管施工完毕后，沉降稳定为止，在顶管施工过程中，每天进行监测，顶管施工完后，减少观测频率，当连续两周沉降速度小于 0.2mm/d 时，则判断

39、为沉降已经稳定，可以结束观测。具体安排随工程进度，初估约 18 个工作日。4.3.3.54.3.3.5 质量保证措施质量保证措施顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 22 -相关规定监控量测小组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告有关情况和问题，并提供真实可靠的量测资料；制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施；成立专门监测组承担施工监测，量测人员保持固定，保证资料的连续性；仪器的管理采用专人专用，专人保养，专人校检的方法；仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验，合格后方可投入使用

40、；在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求；量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报；量测资料储存、计算、管理采用计算机系统管理,进行信息化管理。作业规范五固定：固定观测人员；固定观测仪器；固定观测水准尺；固定观测路线；固定观测方法。每次观测之前将仪器露天放置 30 分钟。烈日下观测使用观测伞；温差变化较大时使用仪器罩。常规水准观测顺序为后前前后。在线路上预先测量距离，水准仪与水准尺之间的距离不超过50m，分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。4.3.3.64.3.3.6 信息反馈信息反馈在施工过程中，对现场测得所有观测数据，均实行信息化管理，顶管工程施工方案 番禺区丹山

41、河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 23 -由富有经验的专职人员根据不同的观测要求，绘制不同的变形或形变曲线，预测沉降发展趋向，定期以简报的形式汇报，分为周报、月报等。根据工况，监测人员做到随叫随到。4.3.3.74.3.3.7 安全保证措施安全保证措施监测人员进入施工现场戴安全帽，佩带标识，服从指挥；未经工地批准，不得擅自拉引电源线；监测人员登高时，使用坚固可靠的工作梯，不得登踏斜木板或木箱；监测人员在有车辆通行的路面工作，穿好安全背心，必要时要设置车辆绕行或缓行标志。4.44.4 顶管进、出洞口土体加固顶管进、出洞口土体加

42、固措施措施顶管机进出洞口是关键工序，由于顶管机重量大，在软弱地层中顶进，为防止顶管机在出洞时产生“叩头”现象，需对洞口外土体进行固化处理，同时还要有良好的止水效果，防止洞口开启时泥沙涌入井坑内，造成危险，采用高压旋喷桩加固洞口周围土体。旋喷桩平面布置：在洞口位置布置三排密扣旋喷桩，单桩有效桩径 500mm，桩与桩搭接 150mm，中心间距 350mm，梅花桩布置，加固宽度比预留洞口每边多出 1.0m 的范围，之后沿管道方向布置五排独立桩，起到承托机头的作用，每排布置三棵桩，管道中心线布置一棵，两边对称各布置一棵，桩与桩之间纵横间距为 800mm。旋喷桩加固范围：加固深度从地面至管外底以下 4

43、米，采用通长实桩结构。旋喷施工：旋喷压力控制在 20MPa 左右，桩径 500mm，水泥顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 24 -用量 250kg/m，桩体单轴无侧限抗压强度 0.8MPa ，垂直允许偏差1.5%。4.54.5 工作井井区布置工作井井区布置顶管工作井在完成进出洞口加固后布置。施工平面重点考虑的因素：发电机组；下管；触变泥浆设备；泥水分离设备；现场办公室；交通；生产用水；施工道路；场地排水。施工平面布置原则：少占地，满足顶管需要，便于管理，减小噪声影响和场地环境的破坏。工作井上的设备

44、如下： 在工作井轴线与顶进方向垂直处，根据不同的管径设置不同吨位的龙门吊。 设配电间，无木四防工棚搭制。 设触变泥浆搅拌、储存、输送设备。泥浆拌和每天只需 2 小时，封闭设置。 设泥水分离设备和泥水沉淀池，之间连接管采用 6 寸钢，沉淀池用钢板制作。 设置现场临时材料库，主要用于存放施工电缆、五金材料及设备配件等。4.64.6 管道顶进管道顶进 初始顶进顶进准备工作完成后，开始初始顶进。初始顶进在顶管工作中起着很重要的作用，一要穿过工作井洞口，在这过程中保证洞口结构不被破坏，同时泥水不进入顶坑；二要保证高程、中心偏差最小，顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广

45、东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 25 -为正常顶进打下良好的基础。初始顶进长度、机头和第一节管约15m。 初始顶进速度控制顶进用工作井顶进设备进行速度控制，分为两个部分，机头入洞阶段速度控制在 35mm/min，此阶段重点是找正管子中心、高程，偏差控制在5mm 之内，所以速度不要太快。 初始顶进泥水控制顶进时泥水流量控制在 1.41.5m3/min，泥水容重 =1.2。泥水作用润滑刀、切削杂物泥水带出，此时泥水分两部分流出，一部分由机头外流入集水井，集水井设 4 吋泥浆泵排入泥水分离装置；另一部分由机头出泥管排入泥水分离装置。 顶管机正常顶进 顶进主要参数泥浆在整个

46、顶管过程中起着关键作用，泥浆的压力、浓度影响挖掘面的稳定性。泥浆浓度流量影响到切削下土体能否正常送到地面。泥浆配比要在优选货源的前提下优化配比，并能根据土质变化及时变化。泥水初定参数：泥水比重 1.15t/m3泥水仓压力 245KPa泥水流量 Q10.65m3/min排泥流量 Q21.07m3/min机头顶进速度设定 100mm/min，如要加大顶进速度，在保证泥水仓泥压的条件下，要先加大泥浆流量，再计算顶进速度，否则排顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 26 -泥管会堵塞。流量计设定 1.07m3

47、/min。 顶进操作程序A 无中继间时顶进启动刀盘系统；启动输泥管和排泥管道泵，泥路循环，自控系统调正管路压力，使压力达到设定压力并稳定；机头顶进：当没加中继间时，工作井顶进千斤顶设定顶进速度100mm/min，如加中继间，中继间设定顶进速度 100mm/min。同时，流量计测量流量，调整工作井变频泵，使排泥管流量保持在 1.07 m3/min。压力计测量压力，控制电动阀的开启度，保持泥水仓压力。B 中继间顶进操作程序顶进时先起动中继间，顶进到 1000mm 后，将中继间停止工作，起动主顶站千斤顶，靠主顶站的推力使管道前进并使中继间千斤顶回位，顶进 1000mm 后停顶，重复以上程序，直到管顶

48、进完。顶进同时，打开电动阀 Z3，关闭电动阀 Z1、Z2，保持泥水仓压力。同时泥水冲洗排泥管，刀盘不停旋转，因没顶进也就不切削土。C 下管时的操作程序打开基坑傍通阀门，保持泥水仓压力，同时打开冲洗阀门冲洗排泥管路；全部中继间停止顶进，停止油泵；机头刀盘停转；待排泥管路冲洗干净后，停止输泥泵、排泥泵；顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 27 -关闭触变泥浆、输泥管、油管、排泥管阀门。拆除工作井管接口各种管线、电缆，管内应急灯工作。下管对口。 顶进测量控制初始顶进后 500mm，顶进测量开始，测量仪器使

49、用日本 TOPCON GTS-222 型全站仪，每顶进 300mm 做一次中心、高程记录，并及时向技术负责人汇报，以便采取措施。每次下管后对工作井中心线校测，同时人工测量机头后第一管口、第二管口中心、高程，与计算机中记录数据对照，同时绘制机头、第一节管、第二节管中心、高程测绘曲线，作为纠偏方案的依据。 管道纠偏本工程使用的顶管机带自动纠偏功能，纠偏原理是：全站仪发出不可见光，到机头中心光靶，光靶把偏移反应到控制台，控制台控制纠偏千斤顶工作。全站仪测量高程、中心误差百万分之二，顶管机纠偏误差 2cm 之间。就顶管机本身而言，高程、中心控制在30mm 是没问题的，但我们以往的经验是，机头走机头线路

50、，管子走管子线路，即机头与前进方向倾斜前进，这种现象更为严重。当机头纠偏时，机头前进产生的侧向压力 N 的分力要克服土体对管子的约束力，如土体是原状土，约束力会很大，土体被触变泥浆置换，触变泥浆是胶体，约束力很小，管子比较容易纠偏。若发现管道有错口或变形现象，立即加设厚 16mm 宽 50cm 的钢制内胀圈，以防止错口和变形加大，内胀圈为可调结构，其与管子接触面设置柔性垫层，保护管材不受磨损。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 28 - 触变泥浆减阻当机头全部进入后封闭，开始由机头向管外壁注触变泥浆

51、，使管外壁形成泥浆套，起到减阻、润滑作用。 泥浆配制泥浆配制主要材料为膨润土，在货源上优选颗粒细、胶质价高的膨润土，在制作过程中，搅拌充分均匀，为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间在 12h 以上。膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质价，然后按表 4.6-1 配制泥浆（重量比） 。表表 4.6-14.6-1 触变泥浆配表触变泥浆配表膨润土胶质价膨润土（Kg）水（Kg）碱NaCO3（Kg）60701005242370801005241.52809010061423901001006141.52 注浆孔设置顶管机尾部设置一节注浆特殊管，管内设置三道注浆孔，每道断面上布置 5 个注浆孔，孔相互交

52、错，确保浆液能均匀分布，形成完整有效的触变泥浆套。同时机头紧后 3 节混凝土管节均设有触变泥浆注入孔，再往后每隔 1 节（即每 5m）设置一道注浆孔，每道设置 3 个注浆孔，沿管道断面 1200 均布，注浆孔采用预埋钢管制作，有效孔径为 50mm，钢管壁厚 3.5mm，内设丝扣，便于安装注浆管，孔内安装单向阀，防止外部泥砂进入注浆管，注浆孔端部设有丝堵，注浆孔未开启时，用丝堵封孔，顶管完成后采用石棉水泥封孔。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 29 - 注浆设备及管路注浆设备采用 1-1B 浓浆泵，

53、注浆管路分为总管和支管，总管采用 50 吋钢管，以减小浆在管中的阻力，短距离可用胶管做总管，支管用 1 吋胶管，在每根支管与总管连接处应设置一个球阀。 注浆方法注浆原则：先压后顶，随顶随压，及时补浆。注浆应由专人负责，一人在地面，一人在管道内。注浆以顶管工具管后 45 节为主，注入浆液形成浆套。顶前 45 节管时球阀始终开着，只有在前几节管注足时，才向后面的管补浆，顶进距离超过 100m 后，注浆不允许停。 注浆控制注意观察浆池内浆面是否下降，若下降，则表示浆在往管内输送，另外观察注浆泵上的压力表和注浆管前端的压力表，压力是否正常，注浆管前端的正常压力应控制在主动土压力与被动土压力之间，出洞后

54、可调试。 砂水分离和泥浆再生储浆罐设 25m3可供 30min 的泥量。在顶进过程中，泥浆系统是一直不停的，砂水分离工作也必须一直不停，并有专人负责。排除砂直接装车外运，沉淀池两座轮流使用，沉淀池上清液水排放，中层泥由配浆技术员测定比重，用泵把中层泥浆抽到搅拌机内搅配比重新制泥水，下层泥用挖掘机挖出，运到晒干场，晒干后外运。4.74.7 泥浆置换泥浆置换顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 30 -由于本工程管道穿越地层主要为淤泥质土层，地基承载力低，为保证管道稳定，在管道顶进就位后，立即进行管道基础

55、注浆加固，以防止管道下沉。利用管道内的注浆孔向管外注浆加固，置换顶管施工过程中的触变润滑浆，最大限度的填充管道周围的土层空隙。注浆材料采用水泥、水玻璃混合浆液，采用 425 普通硅酸盐水泥，配比为水泥：水玻璃1：1，水灰比 0.5，注浆压力控制在0.20.4MPa 之间，注浆量考虑 3 倍渗透系数。4.84.8 顶管完后洞口止水加固顶管完后洞口止水加固由于工作井与接收井预留洞口比管道外径尺寸要大,顶管施工完后需封堵洞口与管外壁的间隙,同时对洞口区域管道进行加固。管壁与洞口之间的缝隙采用优质油麻封堵，并浇筑 30cm 厚的砼挡水墙，在洞口区域地层进行分层注浆止水加固。 注浆布置注浆孔沿管道断面布

56、置 3 个孔，沿管道轴线方向加固 6m 范围，注浆孔孔径 50mm，孔距 800mm，靠洞口侧加密，孔距为 500mm，加固深度至管道外底以下 2m。 注浆工艺定位、钻孔注护壁泥浆放置注浆阀管配置浆液、插入注浆芯管分层劈裂注浆检测注浆效果 注浆材料浆液配比水泥：水玻璃：氯化钙：聚丙烯酰氨=1：1：0.1：0.05水泥采用 42.5R 普通硅酸盐水泥，水玻璃模数 2.53.3，水玻璃波美度 3642 Be。顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 31 - 注浆设备液压钻机 STE1 泥浆泵 出口直径 50

57、mm液压注浆机 HYB60/501灰浆搅拌机 拌筒容量 200L 注浆压力控制注浆水灰比 0.5，注浆压力控制在 0.20.3Mpa，保证地面不出现沉降，洞口处不流水或流砂为止。施工时操作人员随时记录注浆压力、喷浆量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。4.94.9 顶力计算顶力计算 推力的理论计算：F=F1 十 f2 其中 F总推力 Fl 一迎面阻力 F2顶进阻力 F1/4D2P (D管外径 1.2m P控制土压力) PKoHo 式中 Ko静止土压力系数，一般取 0.55 Ho地面至掘进机中心的厚度，取最大值 6m 土的湿重量，取 1.9t/m3 P0.551.977.31t/m2 F1=3

58、.14/40.6287.536t F2DfL顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 32 - 式中 f 一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取 0.8t/m2 D管外径 0.6m L顶距，取最大值 98m F23.141.20.898295.41t。因此，总推力 F=15.07+295.41310.48t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井设计允许承受的最大顶力为 800t，管材轴向允许推力 700t，主顶油缸选用 2 台 30

59、0t(3000KN)级油缸。每只油缸顶力控制在 250t 以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力500t。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。4.104.10 后背的计算后背的计算后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，施工时应后背的强度和刚度计算后靠背受力计算公式 式中：R-总推力之反力（一般大于推力的 1.21.6）a系数（取 1.52.5 之间

60、） ，此处取 2顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 33 -B后座墙的宽度（M） 此处取 4 米土的容重（KN/M3)H后座墙的高度(m) ，此处取 4.5 米Kp-被动土压系数c-土的内聚力（kPa) 一般情况下取 10h-地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取 5 米按上式计算:R=1.58.410（1.866.8821.23+26.36.881.6）=19467KN 圆形工作井加护套后能承受 1946.7T 顶力实际顶力 500T。完全能满足要求。4.114.11 顶管顶进过程中纠偏措施顶管