第二水厂支线变更段施工方案(泥水平衡)

1、cggc河南省南水北调受水区安阳供水配套工程施工02标合同编号：nsbd-aypt/sg-02二水厂支线变更段(b0+000b2+062)施工方案葛洲坝集团基础工程有限公司南水 北调安阳配套工程施工02标项目部二o四年七月五口编写:审核:批准:一、编制依据-1 -1、编制依据-1 -2、主要应用的标准规范-1-二、工程概况-1 -1、工程简介-1 -2、地质概况-3-三、施工总平面布置-3-1、施工交通-3-2、生产生活措施-4-3、施工供风-4-4、施工供水-4-5、施工供电、照明-4-6、混凝土拌合系统-5 -7、临时堆土区及弃渣场-5-8、顶管工作井现场布置-5-9、施工围挡-6-四、施

2、工工期-6-1、b0+0000+500段施工工期-6-2、b0+5002+070段顶管施工工期-7-五、施工方案-8-1、工程特点-8-2、施工总体规划-8-3、施工导流及降排水-10-4、深基坑开挖支护方案-14 -5、明挖段施工方案-14-6、顶管与明挖连接段施工方案-16-7、沉井施工方案-17-8、顶管施工方案-20-七、资源配置-34-1、劳动力配置-34-2、主要施工机械设备配置-34-）、质量保证措施-35-k j贡量保证体#-35-2、质量保证措施-36-九安全保证措施-36-十、文明施工及治安消防-41-第二水厂支线变更段施工方案一、编制依据1、编制依据(1) 现行水利工程技

3、术标准及其它现行的标准、规范。(2) 通过现场实地调查研究所得到的自然条件、施工条件等资料。(3) 第二水厂支线变更图纸。(4) 我公司相似工程施工中成熟的施工技术和管理经验，及相关项0管理 办法。2、主要应用的标准规范(1) 建筑地基基础工程施工质量验收规范(2) 给水排水管道施工及验收规范(3) 市政排水管道工程施工和验收规程(4) 给水排水构筑物施工和验收规程(5) 地下防水工程施工及验收规程(6) 工程测量规范(7) 混凝土结构工程施工质量验收规范(8) 给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程(9) 建筑基坑支护技术规范(10) 河南省南水北调受水区安阳供水配套工程施工02标施工图集(

4、第 二水厂支线变更后出图)二、工程概况1、工程简介本标段位于安阳市境内，输水管道起点位于37号输水管线汤阴县城内中华路与新横一路交叉处西南角，终点位于37号输水管线穿越石武高铁 工程西侧，桩号5+20011+526.140,全长为6326.140m，管材为pccp管, 其中桩号5+2005+308之间的管径为dn1600,桩号5+308 11+526.140之间的管径为dn1400；另外还包括汤阴二水厂支管线，桩号 b0+000b3+151.464,全长为 3151.464m,管径为 dn800,管材为 pccp 管。共有各类主要建筑物53座，其中管理房2座，调流调压阀室1座， 穿越道路顶管工

5、程10处，汤阴二水厂支线穿越汤河倒虹吸工程1处，其 它各类阀井39座。主要工程量：土石方开挖23.88万m3, 土石方回填 21.52万m3,混凝土 0.27万m3，钢筋制安224t,垫层0.42万m3， 合同金额2036.15万元，合同工期10个月。原设计的汤阴二水厂支线管道紧沿g107京深线汤阴县东环段（中华 路）东侧布置，设计采用明挖沟槽直埋的方式进行施工。施工进场后发现 由于中华路拓宽，原设计的汤河倒虹吸工程已位于汤河桥下。拓宽后的中 华路为汤阴的主要交通要道，南至鹤壁，北至安阳，兼有汤阴的形象功能。 原设计管线基本位于拓宽后中华路的慢车道上，管线施工范围内己修建绿 化带、路灯、电缆及

6、雨污水管道，中华路2012年10月新建，如果开挖施 工，将影响地方政府在人民群众中的形象。2013年12月河南省南水北调中 线工程建设管理局批复了本段设计变更报告，2014年1月设计单位正式下 发了施工图纸。二水厂变更范围为b0+000b2+062,变更段长度2.062km,变更后 长度为2.070 km,变更后长度比初设增加8.169m,顶管长度为 b0+508.23b2+054.743。汤河倒虹吸轴线往东调整约40米，河底中心高程 由初设的66.424m将至64.950m，初设起止桩号为b0+143.000b0+314.000, 长度171.0m,变更后起止桩号为b0+076.800b0+

7、276.478,长度199.68m, 倒虹吸结构形式没有改变。沿中平路顶管段，起点桩号b0+508.230对应初 设桩号b0+500,终点桩号b2+024.743,对应初设桩号b2+016.574,长度1516.5m。顶管用管材为钢管，钢管内径800mm,壁厚16mm，钢材选用 q235b级钢，钢管外防腐采用环氧煤沥青（800 pm厚），内防腐采用环氧 饮水舱漆（400 um厚）。变更范围内除顶管段其余段落管材不变仍采用明 挖直埋方式施工，但埋深由初设的23m变为411m，且部分管段开挖深度 至地下水位线以下，施工部位狭窄无法采用放坡开挖，施工难度大大增加。2、地质概况管道沿线地貌单元主要为山

8、前冲积平原，沿线地势北高南低，地面高 程一般为71.574.5。管线穿越汤河为河谷地貌，形态呈“u”形，两岸地 面高程为7475,河谷宽5060m，河床地面高程7071m，水面宽1014m。主要揭示地层主要为第四系中更新系统、上更新系统及全新统松散沉 积物。工程区属暖温带大陆季风气候，夏秋炎热多雨，冬春干旱少雨，年平 均气温13.413.5度，降雨量多年平均582613mm。场区地下水类型为第四系松散层空隙潜水，勘探期问地下水位埋深 5.69.2m，水位高程65.568.4m。三、施工总平面布置1、施工交通（1）对外交通该变更段工程位于大部分安阳市汤阴县城区段，人流、车流量火，对 外交通主要经

9、中华路至施工现场。（2）场内交通b0+0000+500段基本位于田地内，设计采用明挖施工，本段计划沿管 线修筑施工便道。b0+5002+070段位于城区中华路绿化池内（快车道与慢车道之间宽度 4米），设计采用地下顶管穿越，此段无法修筑施工便道，计划利用中华路 东侧慢车道作为我方施工便道，因沿线需要每150米布设工作井及施工设 备，且需要沿线摆放管道，故在我部施工过程中需要将占用的慢车道进行 封闭处理。另，施工过程中大型设备会对该慢车道路面造成损坏，我方不 负责因此造成的修复及补偿费用。2、生产生活措施拟在b0+000附近设置生产生活营地1处，营地内设临时住房300m2, 临时办公用房120 m

10、2，钢筋加工厂500 m2,机械修配厂500 m2，零部件仓库 40 m2。3、施工供风保证管道及沉井内的氧气浓度，有害气体的浓度不大于有害于身体健 康的浓度。通风的空气必须清洁，在地下作业点的新鲜空气景不低于每人 每分钟3m3，风速应大于0.15m/s，最大风速小于6m/s。4、施工供水本工程采用泥水平衡顶管用水量大，而沿线为商业区，水源短缺水量 满足不了生产用水，计划在每一工作并处打一眼水井，每眼水井井深暂按 60m考虑，用水泵直接从相应水井中抽取，并在施工部位设置蓄水池，以 满足沉井、顶管施工用水需求。5、施工供电、照明施工前与当地电力部门进行协调，拟在b0+750及b1+820沿线电网

11、供 电接口引线，各设置350kva箱变1座，然后由箱变接入各工作井施工点。 施工用电电缆线沿线分别采用地埋形式布置，毎工作井处布置一只接线箱， 以满足施工班组接线的需求。详见施工供电平面布置示意图6、混凝土拌合系统施工所需混凝土拟就近购买商品混凝土。7、临时堆土区及弃渣场顶管段施工场地狭小，此段沉井及阀井开挖土料转运至b0+000附近主 管线征地内临时堆放。泥水平衡顶管产生的废弃泥浆（废弃泥浆内含有添 加剂碱等），需要一处弃渣场进行弃渣处理，根据计算废弃泥浆量约 4000m3,因弃渣场位置尚未确定暂定运距lokm。工作井及接收井布置泥水平衡方式顶进单节钢管长度为12米，分段顶进长度150m,采

12、用 双向顶进方案（即每个工作坑可向两个方向各顶进150m），即每300m做一 座顶管工作井、一座接收井。同时考虑在b1+450处管道下弯点增设一处工 作井，本段管线长1516.5米需6座工作井及6座接收井。因顶管工作坑及接收坑紧邻主干道，工作面狭窄且车流量很大，工作 井及接收井深度达13米，为保证施工安全采用矩形钢筋混凝土沉井结构。沉井采用现场分节浇筑、分节下沉的方式施工，不沉井内土方采用人 工开挖卷扬机提升至地面，10t自卸汽车运往渣场。泥浆系统布置顶进过程中出土泥浆设备把切削的泥浆压送到地面工作井处设置的储 浆池，储浆池在工作井附近采用砖砌、砂浆抹面并做防水措施。池容积按 顶进的速度计算，

13、因受钢管焊接检测影响暂按2天顶进1次12米，每次12 米出泥浆量约33m3,需要单个容积按4x4x2.5m设置六套40m3,循环沉 淀使用。顶管输送的泥浆在储浆池沉淀后用泥浆泵抽至储浆车，市区白天 运浆车禁行，晚上外运至弃置点。储浆池安排专人看护，及时外运，以免 造成环境污染。基坑内部布置顶管工作井内布置设备包括基坑导轨、后靠背、主千斤顶、主定泵站、 顶铁、焊接设备等。见工作井区域平面布置示意图：9、施工围挡因顶管施工段位于市区内，需要在每个顶管工作坑施工占用区域周边 设彩钢板围挡。围挡面积=(50*2+13.5*2+7*2) *6+ (20*2+10.5*2+7*2) *6+50*2+40*

14、4+20*2=1596 延米，其中(50*2+13.5*2+7*2) *6 为 6 个工作 井围挡、(20*2+10.5*2+7*2) *6为6个接收井围挡、50*2为末端连接段开 挖围挡、20*2为顶管起点连接段开挖围挡、40*4为4个阀井施工围挡。3、施工工期1、b0+0000+500段施工工期此段采用明挖埋管施工，计划工期75天，施工关键工序及工期如下： 施工准备7天一管沟开挖15天一管道安装15天一接缝处理8天(注胶后需要等7天才能回填)一管沟回填及阀井施工45天。2、b0+5002+070段顶管施工工期泥水平衡方式顶进单节钢管长度为12米，分段顶进长度150m，采用 双向顶进方案(即

15、每个工作坑可向两个方向各顶进150m)，即每300m做一 座顶管工作井、一座接收井。同时考虑在b1+450处管道下弯点增设一处工 作井，本段管线长1516.5米需6座工作井及6座接收井。因顶进管材为钢管，在每根钢管顶进前需要进行焊接、超声波x光检 测、焊接后接头处内外防腐处理，最少需要1天时间，还未计算防腐能否 达到要求强度的影响时间，即两天才能完成1根钢管的顶进工作，按每根 长度12米、投入三套设备人员计算，总工期控制在198天。(1) 施工准备5天，主要事项如下：包括施工人员设备进场，现场施工围挡制安等。(2) 顶管坑、接收坑沉井制作60天，先期完成3座顶进工作坑、接收工 作坑施工，后续沉

16、井连续进行。(3) 管道顶进128天因本标段设计为泥水平衡顶进800mm的钢管，受钢管焊接、检测及接 头防腐影响平均2天顶进1根，每根钢管按12米计算，每天顶进进度为 6m/d。顶进施工关键工序及工期如下：a测量及导轨安装1天->b后座及泥水系统安装2天->c机头拼装及调 试2天一d联机调试进洞2天一管道顶进25天(单向顶进最长段150米， 6m/d), 1个工作井内单向顶进周期为32天，同工作井内反向顶进150米同 单向顶进时间32天，合计64天。每套设备工作任务2个工作井，共计128 天。(4) 设备出井及工作井回填处理5天。五、施工方案1、工程特点(1) 部分开挖段挖深较大且

17、有地上水位，需在幵挖前在幵挖区周边打 设钢板桩支护，并设井点降水。(2) 顶管轴线位于县城主城区且紧邻新修建完成主干道，工作面狭窄 且车流量很大。2、施工总体规划(1) 土方开挖、回填变更段b0+000b0+508.23,与初设一致。管沟土方开挖采用挖掘机开 挖，推土机辅助推土至临时堆土区。管沟回填同原施工方案，回填料利用 开挖料，下半部管道周边采用人工夯填，上部采用机械回填压实。b2+024.743b2+070.169段，开挖深度达13m,地上水位高于幵挖底 板约5m，且此部位施工场地狭窄，按设计图纸上部2米采用h 1边坡开 挖下部直壁幵挖，施工难度极大。拟在开挖前在开挖区周边设钢筋混凝土

18、排桩支护，并设井点降水。(2) 混凝土工程b0+000b0+508.23段可放坡开挖部位镇墩、阀井及倒虹吸混凝土采用 常规方法施工。b0+508.23b2+070.169段阀井，位于市区内施工场地狭窄， 无法采用放坡开挖施工，且阀井开挖深度达1013米，拟采用钢筋混凝土 排桩支护后进行施工。(3) 顶管工作井工程因顶管工作坑及接收坑紧邻主干道，工作面狭窄且车流量很大，工作 井及接收井深度达13米，为保证施工安全采用矩形钢筋混凝土沉井结构。(4) 管道顶进工程因受到道路及周围管线、管道埋深等因素的影响，结合现场施工条件,采用泥水平衡式顶管进行施工。沉井施工阀井施工自检、验收测量放线降水及便道修筑

19、平台及垫层施工 沉井制作>几井下y几 沉井封底地面设备安装 顶进设备安装 辅助设备安装 机头坑内就位 机头穿墙进洞 管道顶进管道焊接 机头出洞 设备转换检修土方开挖 浇筑阀井 回填土方施工工艺流程图3、施工导流及降排水(1)施工导流本段穿汤河倒虹吸，需进行导流施工。导流建筑物级别和标准见下表。 导流建筑物级别与导流标准所在门n交叉位置河道名称导流建筑物级别洪水频率()导流流量(m32/s)37#b0+100汤河5级20 (非汛期)6.2根据本标设计要求和工期安排，采用幵挖明渠导流方案。在河道南岸 开挖一条导流明渠，同时在施工段河道上下游个回填1道围堰，将原河水 经导流明渠引流。根据导流流

20、量及现场地形情况，导流明渠需开挖深度5米、底宽3米、 边坡1: 1、明渠长度211.5米，共计开挖土方量8460m3。上游围堰长度65米，平均回填高度4米，顶宽3米、坡比1: 1，共计 回填方量1820n?;下游围堰长度35米，平均回填高度4米，顶宽3米、坡比h 1，共计回填方量980m导流明渠采用挖掘机开挖，土料采用自卸汽车运输至临时堆土区存放,待导流明渠开挖完成后，将临时堆土区土料转运至围堰施工场地，挖掘机 配合推土机及振动碾进行河道截留及围堰回填。围堰回填完成后，采用水 泵及时抽取施工河段内的积水。导流围堰回填断面示意图5.07l570汤70,174,64.9'70(2)施工降水

21、根据设计纵断面图显示：穿汤河倒虹吸b0+0850+220段地下水位高程 为68.2m,基坑底部开挖高程为63.65m,地卜*水位高出基坑底4.55m。 b1+5002+050段地下水位高程为65.766.2m，本段设计管道采用顶管穿越 方式(本段顶管布置2座工作井2座接收井)，另有vtl-07、vtl-08号 阀井及b2+024.7432+050.7段明挖连接段等施工项h，开挖基坑底部高程 为61.264.7m，地下水位高于基坑幵挖深度约5米。降水计算管井深度为：h w= hv1+ hv2+ hv3+ hw4+ hv5+hw6=1 2+0.5+1.2+3+4+1.5=23.2m hw1基坑深度

22、，取12mhw2_降水水位距离基坑底距离，取0.5mhw3水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。基坑等效半径=14m， 按照降水井分布周围的水力坡度i为1/101/15,如降水井影响到基坑中心 所需的降水管井深度hw3=14*i=0.931.4，取1.2mhw4降水期间地下水位幅度变化，根据地质报告取4mhw5降水井过滤器的工作长度，取4mhw6沉砂管长度，取1.5m 基坑涌水量q=1.366k(2h-s)*s/log(l4-r/r0)q基坑涌水景k一土壤的渗透系数，根据地质报告为k= 1.0* 10_4cm/s=5.184m/d h潜水含水层的厚度，地下水位水平标高为-7m,降水井深为23.2

23、m,h=23.2-7=16.2ms基坑水位降深，s=5+0.5=5.5mr降水影响半径，根据经验和岩土工程勘察报告计算如下， r=2s(kh)1/2=2*5.5*(5.184*16.2)1/2=100.81r0基坑等效半径，r()= (a/3.14) 1/2= (3.82*135/3.14) 1/2=12.82m q=1.366*5.184*(2*13-5.5)*5.5/log(l+100.81/12.82)=842.57 m3/d单井出水量.=65 rslk1/3rs过滤器半径，0.2m l一过滤器进水部分长度，取lmk一土壤的渗透系数5.184q=65*3.14*0.2*1*5.1841/

24、3=70.65管井数量:n=l.lq/q=l.1*842.57/70.65=13.12考虑开挖基坑两侧管井对称布置故取14 口管井。根据数据计算以及基 坑长度，降水井间距=135*2/14=19.3m。降水井的布置根据上述计算结果，穿越汤河倒虹吸开挖施工时基坑开挖边线两侧对 称布设降水井，降水井间距19.3m，共布置14座降水井；井管采用（p400mm 无砂管，井管底部接过滤管（4m长花管），总管长23.2m，以满足降水要求， 保持干地施工状态。根据施工进度计划安排倒虹吸施工周期75d，其中前期 导流施工15天，后续开挖、混凝土、回填施工周期60d,故降水周期按60d 计算。参考穿越汤河倒虹吸

25、管井计算，b1+5002+050段2座工作井，工作井 长19.1m、宽6.6m,故每个工作井设置2个降水管井；2座接收井长6.3m、 宽4.3m,故每个接收井设置1个降水管井；vtl-07及vtl-08号阀井各 设置1个降水管井，b2+024.7432+050.7段明挖连接段设置2个降水管井。 此段共设置10个降水管井，管井形式同上。根据施工进度计划安排本段顶 管长度约500m，施工周期131d （其中沉井制作60d，管道顶进64d,工作 井回填7d ），故降水周期按131d计算。降水施工方案降水井施工工艺流程：平整场地一钻机成孔下管一管井四周填滤料 清洗管井一降水。1）管井布设由于部分地段地

26、下水位较高，需要采取降水措施。拟采用30型钻机钻 孔：成孔®600,下0400无筋混凝土管，井壁外侧填入碎砾石设置反滤层, 井内集水降水方式降低地下水位。降水井沿平台四周布置，前期计划四个 角各布置一个降水井，根据降水情况再增加降水井的数量。2）管井必须清洗干净，井管应高岀四周地面50cm以上并对成井抽水 实验，合格后正式运转，抽水时间从工作坑施工之口起前一周至该段检查 井砌筑结束。3) 闭水试验完成前，抽水昼夜进行。4、深基坑开挖支护方案b0+508.232+024不可放坡开挖段阀井施工及b2+024.7432+070.169 段深基坑，开挖深度达13m，此部位施工场地狭窄且紧邻中

27、华路及商铺， 无法采用放坡开挖且右地下水。拟采用钢筋混凝土排桩支护的方式进行施 工，具体见深基坑开挖专项施工方案。5、明挖段施工方案(1) 土方开挖直埋管段基槽土方开挖每个施工区段内配置2台pc-220 (1.2m3)液压 反铲挖土，1台zl-50 (3.0m3)装载机、1台d85a-18推土机配合推土、 集料，开挖出的可利用料作为土方填筑施工，填筑料按土方平衡计划就近 临吋堆放在轴线两侧征地范围内并做好临吋堆料管理，其他淤泥、覆盖层 等不可利用料直接运至邻近的弃土场。根据设计图纸：80+0000+401.49段管沟采用1:1边坡放坡幵挖，挖深 约4.5米；b0+401.490+508.23段

28、管沟上部2米采用1:0.5边坡放坡开挖， 下部直壁开挖，总挖深78.5米，直壁开挖深度56.5米，按设计变更报告 下部采用钢木混合支撑结构。(2) 土方回填土方回填在管道及其附件安装完成经验收合格后进行。pccp回填遵 守分区控制自下而上的原则。即：垫层区1-管区回填ii区(包角以下) -管区回填iii区一管区回填iv区-表土复耕区。管道安安装及外部接缝处 理完毕后，方可进行管基ii区回填。土方回填管侧两边采取lot自卸汽车运料至沟槽一侧，利用顺管沟边坡 布置的溜板下料入仓，并在管道接头、涂层处加设挡板保护：回填料采取人工铺料、整平，铺料厚度控制在20cm;然后采用平板夯机，顺管沟轴线 方向往

29、返移动，将管基垫层夯压密实。对包脚以下及管壁附近的回填层采 取人工夯实和小型振动碾。两侧同时均匀上升或同层交错上升的方式施工， 保持管道两侧铺料夯实高差不大于一层，确保管道受力均匀。管顶土方回填待初步回填层施工完成且管道水压试验合格后，管道接 头防腐处理完成后，即可进行管顶以上的沟槽带和表土的回填。采取lot 自卸汽车运料直接入仓，d85a-18型推土机平整，lot轮胎式压路机顺轴线 方向按进退错距法碾压密实；管顶分层回填，每层铺料厚度控制在小于 30cm。管顶沟槽带及表土回填设置的边坡采取hzr70型平板夯机夯实。(3) 管道及配件安装管道k沟采用80t汽车吊吊装设备吊入沟槽，安装管道时用吊

30、车从下游 向上游方向稳管，承口朝向施工前进方向。人工辅助，平稳地将插口送进 承口，再用手动葫芦拉紧就位。然后用水准仪测量调整管头管尾的管顶或 流水面高程。管道安装对接采用内拉加外拉法，依靠管道内部的内拉法和 管道顶部的外拉法，逐渐将两节管道对接在一起。管道垫层料将校正好的管道下部和周围填塞稳固，卸去手拉葫芦，复 测管道高程与中心线无误后，第一节管道即安装完毕。后续管道安装时， 平稳移动，当距离己装管的承口 1020cm时，用木衬块把两管隔开，以防 承插口撞坏。采用第一节管道的调整方法调整后续安装的管道，使之处于 设计高程及中心线上。(4) 阀井混凝土施工顶管段阀井施工前先在开挖边线打钢筋混凝土

31、排桩支护，然后进行人 工直壁开挖，出土采用采用吊车吊出、堆放，再机械外运至弃土场。阀门 井、排气井等混凝土结构物自下而上，先浇筑底板后边顶混凝土，该部位 管道及配件安装完成后，再分层将侧墙(井身)浇筑至设计高程。(5) 穿越汤河倒虹吸工程施工方案见专项施工方案。6、顶管与明挖连接段施工方案(1) b0+4500+508.23 段b0+4500+508.23段为顶管起点与明挖连接段，此段位于中华路东侧慢 车道、人行道及绿化带内，且慢车道下方有雨污水管道、人行道及绿化带 下方有供水管道及地埋光缆等。为避免开挖破坏地埋管线，在开挖施工时 先根据地质报告中管线位置，人工抽槽开挖揭露出地下管线，待管线业

32、主 部门保护处理后，采用挖掘机进行开挖，人工配合处理管线周边土体。正 式开挖前采用破碎锤破除路面沥青混凝土及路基结构层，自卸汽车运输至 弃渣场。b0+508.23部位弯管位于顶管起点处接收井内，在沉井制作时根据连接 段管道位置在东侧墙壁预留好空洞，以便管道连接。(2) 82+024.7432+070.169 段1) 己安装管道拆除b2+024.7432+070.169段为顶管末端与原己完成段管道连接段，前期 己完成32+0503+100段管道安装，本次变更后末端桩号为2+070.169，对 应原桩号为2+062,故需要对原安装管道进行开挖拆除处理。己安装完成的 pccp (dn800mm)管道

33、单根长度为5米，故需要拆除3根总长15米。为满足后续管道连接工作面，需要在己安装并回填完成管道开挖揭露 时对开挖长度5米(即1根管道长度)。同时，为满足土方回填接头放坡要 求，开挖时按1: 3边坡向大桩号方向放坡。开挖时为保证管道不受损坏， 上部采用挖掘机开挖至管顶以上50cm处，下部采用人工开挖。现场施工场 面狭小，开挖出的土料装车运输至b0+000处临时堆土区存放，后续回填时 转运至施工现场。2) 连接段管道安装b2+024.7432+070.169段开挖深度4.513米，其中包括1处顶管工作井，暂定长度18米，即b2+042.7432+070.169段长27.426米需要进行支 护开挖，

34、拟采用钢筋混凝土排桩支护。(具体见深基坑支护专项方案)。待开挖完成后，铺设砂垫层并进行连接段管道安装，在沉井制作时根 据连接段管道位置在南侧墙壁预留好空洞，以便管道连接。7、沉井施工方案根据现场考察及本工程的主要特点，共设置6座顶进工作坑，6座接收 工作井，因为管道埋深较大有地不水，又因为在市区施工，所以工作坑均 采用沉井法施工。(1) 沉井尺寸设计根据现场实际情况，工作井及接收井采用矩形钢筋混凝土沉井结构， 以确保施工安全。为保证施工安全采用矩形钢筋混凝土沉井结构。顶进井 长19.1m，宽6.6m，壁厚1.3m，接收井长6.3m，宽4.3m，壁厚0.65m，刃 角部分加宽15cm,具体结构形

35、式见设计图纸。另出于经济对比，我部拟定了小号沉井施工计划，计划采用单节长度 6m钢管，1、投资对比：采用6m钢管，增加焊缝125个，焊接、探伤检查及内 外防腐增加投资共计125* (5141.52+274.7+54.2) =68.34万元人员设备窝工：工作井减少投资：166.6* (1-39.4/51.4) =38.9万元(每个工作井造价 约166万元，单个周长51.4m2、工期对比：采用6m钢管，投入三套设备人员计算，总工期为298 天。具体时如下： 施工准备5天，主要事项如下：包括施工人员设备进场，现场施工挡制安等 顶管坑、接收坑沉井制作60天，先期完成3座顶进工作坑、接收工作坑施工，后续

36、沉井连续进行。 管道顶进228天因本标段设计为泥水平衡顶进800mm的钢管，受钢管焊接、检测及接 头防腐影响平均2天顶进1根，每根钢管按6米计算，每天顶进进度为3m/do 顶进施工关键工序及工期如下：a测量及导轨安装1天一b后座及泥水系统安装2天一c机头拼装及调 试2天一d联机调试进洞2天->管道顶进50天（单向顶进最长段150米， 6m/d），1个工作井内单向顶进周期力57天，同工作井内反向顶进150米同单向顶进时间57天，合计114天。每套设备工作任务2个工作井，共计228 天。 设备出井及工作井回填处理5天。比采用12m钢管多出100天工期。综上所述，钢管采用12m长，工作井对应钢

37、管长度采用16.5m*4m （长*宽内咅r净尺寸），壁厚1.3m;接收井采用5m*3m，壁厚0.65m。由于沉井的高度不等，且有的高度达到13米以上，因此，在制作沉井 时应分段预制下沉，原则上要求3米一段进行预制，下沉到位后再进行下 一段的预制。（2）沉井工艺流程基坑开挖一砂砾土垫层找平一刃角方木垫层一钢筋绑扎一模板支设一 商品砼现浇-> 养护-4斥模一沉井下沉-> 沉井封底。 基坑开挖根据现场实际情况，需要人工开挖清楚地面覆土 0.5米厚。因沉井位于 绿化池内，施工范围狭小，幵挖时需要破除部分路面。 砂砾土垫层找平根据现场实际情况，砂砾土垫层采用50cm厚并进行整平、人工夯实。

38、刃角方木垫层为了避免沉井筒身制作中产生过大的不均匀沉降，在人工夯实的基础 上，铺设方木作为垫层。(3) 沉井预制段施工根据类似工程的施工经验，防止筒身因自重过大，筒身在挖土下沉过 程中下沉过快或突沉，以及考虑现场绑钢筋和支设模板的难度，设计沉井 简身3一4米为一预制段，预制段分段预制，一次下沉到位，上半部待沉 井下沉到位封底后现浇。沉井制作必须满足以下要求：平面尺t长、宽允许偏差+0.5%且小于10cm；两对角线差允许偏差1% 对角线长；井壁厚度允许偏差+1.5cm。(4) 沉井下沉沉井挖土下沉前，先在井壁外壁涂冷底子汕二道，将井壁与封底连接 处凿毛，将预留孔洞用红砖封堵，并抹防水砂浆，封堵应

39、严密牢靠，且便 于拆除。为了控制沉井筒身下沉中筒身的垂直度，应在沉井井筒内壁四面中心 对称弹出垂线，并悬挂垂球，为了控制沉井筒身下沉速度及下沉位置，在 内壁外侧四周画出标尺。当浇筑混凝土强度达到设计要求后，开始挖土下沉，同时拆除砖模， 沉井挖土分层、分块均匀对称进行，采用先中央后四周，即先在中部挖约 40-50cm,并逐渐自四周均匀扩挖，至距刃脚1.0m处，再分层挖除刃脚内 侧土台。沉井下沉过程中，采取统一的挖土顺序及挖土速度来控制沉井下沉速 度及沉井下沉位置，决不超挖，另外为确保沉井外土体的稳定，在井壁外 四周填充中米砂。沉井下沉时，要做到均匀下沉，防止倾斜，并做好下沉测量记录，下沉到位时，

40、做好定位措施。沉井挖出土方，采用吊车吊出井筒，堆放，再机械外运至弃土场。沉 井筒身刚开始入土时，由于筒身中心高，容易产生偏斜，操作必须十分谨 慎，入土半数后，可加快下沉速度，为了控制沉井筒体下沉位置，避免超 沉，最后1.0m应放慢下沉速度，同时根据现场土质情况预留适当的自沉景。 沉井筒身自重小，沉井下沉系数可能较小，在沉井挖土下沉中可采取在井 壁外侧采用灌砂助沉，加大卞沉系数，沉井挖土不沉应连续进行，中间不 宜有较大时间的停歇。沉井简身下沉过程中，要不断进行标高观测，每班至少测量两次，施 工中如发现沉井筒体偏斜，应及时纠正，可采取井壁外一侧射水及上部加 重来纠偏，但纠偏中应防止过量及超沉。沉井

41、下沉完毕后，应符合下列规定：刃脚平均高程与设计高程的偏差 不得超过100mm；刃脚一面轴线位置的偏差不得超过下沉总深度的10%, 当下沉总深度小于10m时，偏差可为100mm；沉井四角中任何两角的刃脚 底面高差，不得超过该两角水平距离的0.7%,且最大不得超过200mm。(5) 沉井封底沉井下沉至设计标高，并在设计及规范规定的允许偏差范围内，且在8 小时内累计下沉量不大于5mm时，方可进行封底。在井内开挖“窝底” 内填充片石，封底片石应从四角刃脚开始，向中央推移，然后进行封底混 凝土浇筑，在四角的某一角留0.4*0.4米的积水坑用于排除井底积水，最后， 在封底砼上做防水处理。8、顶管施工方案(

42、1)机头选型由于本工程一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对 工程安全，我公司根据以住施工经验，采用泥水平衡顶管掘进机。如下图:本掘进机的优点是: 顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置(desandman) 成套化。 带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎砾石。 该机能适用较软土壤条件，如粘质土、砂土、淤泥。 使用安装在轨道上的主顶汕缸。一次顶进长度能达到150m。 该机由一人在地面遥控操纵即可。 可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有双光靶方向控 制系统，存经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内。(2)平面布置及井内布置 平面布置在工作井范围内实行全封闭隔离施工

43、并布置以下必要的设施，地面操 作室、沉井区、吊车作业区、料场等。布局要合理，环境整洁、卫生，并 有专职人员进行管理。现场布置及设备进场时，采用50t汽车吊车。 井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制 扶梯等。(3) 出土方案泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式，被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆，然后巾泥浆泵抽出，高速排土。在每个工作井上部设2个沉淀池。沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法，运到永久堆土点，不得污染沿途道路环境。（4）顶力计算 阻力计算0 800mm的阻力计算 f=f 1 十 f2其中f总阻力f1 迎面阻力 f2顶进阻力 f

44、l= h/4*d2* y *ho （d管外径 0.832m p控制土压力）ho一地面至掘进机中心的厚度，取最大值11.5m y土的湿重量，取1.9t/m3p = 0.55*1.9*11.5=12.02 t/m2fl=3.14/4*0.832*0.832*12.02 = 6.53 tf2= n d*尸l式中f 一管外表面平均综合摩阻力，取0.85 t/n?d管外径0.832m l一顶距（取最长150米）f2 = 3.14*0.832*0.85*150 = 333.09 tf=fl+f2=333.09+6.53=339.62 t 钢管最大顶力计算钢管顶管传力面允许的最大顶力按下式计算：fds=小

45、1 巾 3 巾 4fsap/ y qd式中fds为钢管管道允许顶力设计值（kn） h为钢材受压强度折减系数，取1.0 巾3为钢材脆性系数，取1.0为钢管顶管稳定系数，取0.36yqd为顶力分项系数，取1.3ap为管道最小有效传力面积(mm2)计算得41016.6fs为钢材受压强度值235 n/mm2由上式可得钢管顶管传力面允许s大顶力2669.23kn,约266.9t。经计算得知钢管顶管总推力为339.621,大于钢管顶管传力面允许的最 大顶力266.9t，顶管吋只能用其80%=266.9*0.8=213.52o主顶油缸选用2台 150t级油缸，每只油缸顶力控制在213.52/2=106.76

46、t以下，剩余顶力需要中 继间来解决。 中继间设置213.52=6.53+3.14*0.832*0.85*l，经计算 l=93.21，即中继间布置在 93.21 米以内。(5) 出洞方案为防止出洞口及顶进过程中泥水压力过大涌入工作井内，在洞口内预 先安装一个单法兰穿墙钢套管，用于安装橡胶止水圈及止水封板，防止地 下水进入井内。(6) 井内测量以及设备安装井内测量的方法a顶进方l»j、工作井图2根据图纸坐标使用全站仪分别定出工作井及接收井上a、b点（如上 图），置全站仪于a点，后视b点，作ba直线的延长线，并在工作井后部 定出一点c。然后，在井底定出任意一点d，置水准仪在d点上，根据图

47、纸上a、c点位置的管道中心线高程，定出a,和c,点，a, c,直线就 是我们要找的顶进轴线。设备安装1）后靠背导轨及后顶的安装轴线确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁100200mm，调整后 靠背前后以及左右方向，应尽量保证后靠背的中心于轴线相重合，调整方 法见下图：在轴线定好后既可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出 导轨顶面至轴线的高差h,至水平仪于井下，在井四周作出46个临水点， 保证轴线标高-临水点高程=h,安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉 出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖 直方向上于己知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导

48、 轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。« « « 8引轴线至井底前后两侧a、b两点，分中后靠背，在后靠背上作一分中 点c，开始放置后靠背时尽量使c点在ab的延长线上，此值可肉眼鉴定， 误差不应大于10cm，在后靠背边缘定出任意等高两点d、d，测量ad和 ad,的距离，只需保证ad的距离约等于ad,的距离既可，误差不应大 于3cm,导轨左右方向确定后既同定下面两侧各一点，后使用线坠调整前 后方向既可，最后根据实际情况填塞c15-c30的混凝土至井壁到后靠背的 间隙，后方顶的安装在后靠背的安装完毕后进行，抄平后顶后，只要保证 千斤顶后平面贴实后靠背既可固定。导轨安装完毕后

49、需在预留洞口内安装副导轨，副导轨的轴线以及高程 均要与主导轨保持一至，此副导轨用于防止机头进洞后低头。增高装置可 根据机头重量以及增高量选择枕木，钢支架或砼垫层。2）洞口止水装置的安装洞门止水装置的安装，应保证除止水圈外最小直径大于进洞物最大直 径的8cm,防止受到进洞物的剪切而失去止水效果，位置确定后可用水泥 砂浆封堵与井壁形成的间隙，防止从间隙处漏水、漏浆。3）顶管动力配套安装 顶管动力配套如下表:序号设备名称数量总功率(kw / h)1刀盘电机1222螺旋输送泵电机15.53纠偏汕泵电机144排污泵2155电焊机130（注：以上所列设备，并不都是同吋启动。）动力电线设置：管内设置一二路电

50、缆，按其配套动力负载功率，选择 电缆规格，供电采用tn_s方式，三相五线制移动电线装接。（7）泥水系统的安装泥浆池尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩 阻力，沉石箱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 泉堵塞和损坏。注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀， 系统应配置减压系统，在泵出品处1米外以及机头注浆处各安装一只隔膜 式压力表。电路系统及后方顶液压系统安装流程（略）。（8）设备调试以及土体取样顶管下井前应作一次安装调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物 进入油管，电路系统应保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系 统无泄漏。机头下井

51、后刀盘应离开封门1米左右，放置平稳后重测导轨标高，高 程误差不超过5mm，既可开始凿除砖封门，砖封门应尽量凿除干净，不要 遗留块状物，同时可进行土体取样工作，使用o 100, l=500mm的两根钢 管在洞口上下部各取长400mm的土样，取样工作完成后随即顶机头，使机 头刀盘贴住前方土体。选择机头属于刀盘可伸缩型，土压力表所显示的土压力为泥仓土压， 显示的土压力与实际顶进的土压力存在一个压力差ap，此值一般取 15-30t,由于进泥u是衡定的，机头的土压控制主要通过顶速来调节，每 次初顶时先调节好送水压力，然后打开机内止水阀，转动刀盘，关闭机内 旁道，待流量达到额定值的80%时既可幵始顶进，送

52、水压力可通过机内压 力调节既可完成。（9）顶进顶进前先检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载。顶进时按 以下程序进行：安装顶铁一开油泵使千斤顶伸出活塞一千斤顶伸出活塞额 定长度后开阀门回油一下管。正常情况下，800mm直径顶管平均每米管长的顶力14kn左右。当每 米顶力大于14kn，就必须注浆减阻降低顶力。顶管宜连续顶进，哲停吋间 一般控制在12小时之内。如果停顶时间超过12小时，必须每隔12小时之 内至少注浆一次（注浆量为：每平方米管材表面积0.050.01立方米浆液）。 并在重新开顶前大景注浆（每平方不小于0.2立方米），才能取得较明显的 减阻效果，确保顶力在正常范围之内。否则就可能

53、会因顶力过大造成后座 墙顶裂、管材顶爆、完全顶不动等后果。顶进过程中注意事项1）连续顶进，不能长期停顿。顶进间隔过长时，地下水渗出，土拱坍塌，会使顶力增加。2）检查首节顶管的高程、中线和坡度，顶进时连续测量，高程测量使 用水准仪，中线测景使用全站仪。3）顶进时如存偏差过大，应立即停止顶进，进行纠偏。（10）泥水循环在泥水平衡顶管施工中，泥水循环系统的主要任务：一是使送进机头 的泥水与机头正前方的土压及地下水压形成平衡，防止塌方引起地陷和地 面隆起。二是把刀盘切削下来的泥土，以泥水为载体连续运送到地面。监视泥水循环是否正常主要有两个指标：流量和压力。流量大小参考 值与判断，流量大小要求一般不小于

54、8090立方米/小时。泥水颗粒在 0.251.5mm之间时（如中、细砂），流量取上限；颗粒小于0.2mm （如胶 粘土），可取下限。本工程属于粘土地质，取下限即80立方米/小时。判断 流量大小，可由安装在系统的流量计直接读数得出。压力大小参考值通过设在机头的进水口、冋水口、泥水仓等处压力测 量点。各点压力可以观察通过摄像头传送回来安装在机头的压力表读数或 巾传感器通过变送器变送回来的数据。泥水经过泥水仓后都会有一定的压 力损失。当泥水循环过程中，流量或压力指标超出上述参考值时，就表明泥水 循环出现异常，操作人员必须开始采取措施予以排除。异常现象、原因、排除措施具体分析见下表所列:现象原因排除措

55、施没有流量1. 水箱液面低于抽水口或阀门没打开。2. 泥水管线完全堵塞。1. 往水箱加水，把阀门打开。2. 通过分配水阀反冲清理管路，其至拆卸管路逐节通管。流量不足（低于参考值）1. 管线开始堵塞。2. 顶程过长。3. 水泵叶片磨损严重。1. 暂停顶进，内旁通冲管；通过分配阀反冲清洗管路。2. 加屮继水泵。3. 更换水泵叶片。排泥泵振动1. 进水泵与排泥泵流量设定值不合理。2. 排泥泵吸空。3. 排泥泵缺相运行。1. 将排泥泵设定值调低或增大进水泵设定值。2. 检查和修复漏气之处并排气。3. 查清缺相所在，重新接好。排泥泵冇异声或不转动1. 泵被杂物卡住。2. 排泥泵电机过载保护。1. 通过分

56、配水阀或拆卸管道清除杂物。2. 查清过载所在，按动复位键。机头泥水进出口压差偏大主要是机头泥水进出口堵塞1. 顶进速度太快超过排泥能力所致。2. 泥土太粘，需要更长与水充分混合的时间所致。1. 降低顶进速度或暂停顶进。2. 采用慢速顶进（520mm/min）或掺砂改良土质。3. 暂停顶进，采用反冲清除杂物泥水冒顶根本原因是泥水仓压力偏高（0. 04 mpa）1. 冋水管堵塞所致。2. 进水泵设定值过大。3. 顶程过长，引起背压增加所致。1. 暂停顶进，采用旁通和反冲清除堵塞。2. 调低进水泵设定值。3. 降低顶进速度或加装中继水泵。（11）方向控制和纠偏1）顶进过程中的方向控制由于所选机头本身所具有的方向诱导装置，纠偏操作就变