水磨钻施工方案201108

1、一、综合说明工程名称：雨花污水处理厂厂外配套管网及泵站施工工程第四标段建设地点：长沙市雨花区建设单位：长沙市排水有限责任公司质监单位：长沙市质量监督站安监单位：长沙市安全监督站设计单位：长沙市规划设计院有限责任公司监理单位：长沙工程建设监理有限责任公司施工单位：湖南省第三工程有限公司本工程于2014年9月12日由我公司中标，合同签定时间 2014年10月 15日。施工单位于2014年10月1号进场并开始组建项目部。由于相关手续 未能及时完善而本工程实际开工时间为 2015年3月8日。1、编制依据：长沙市雨花区污水处理厂厂外收集系统工程设计图纸给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268 20

2、08)市政工程施工技术规程给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)行标注浆技术规程(YSJ211-S2, YBJ44-92)施工现场临时用电技术规程 JGJ46- 20052、设计概况：本工程管道为雨花污水厂厂外收集系统工程的穿圭塘河沿比亚迪路重力 流管道及尾水管道工程。重力流管道管径为 D800, D1000, D1200,重力进厂管道工程起点为圭 塘河东、西两岸已建的污水管，穿圭塘河后沿已建的比亚迪路向北，进入比 亚迪支路四，然后进入雨花污水处理厂。该管道布置在比亚迪东侧距道路红 线约1.5m的绿化带内，由南北设置，至比亚迪支路四。再从比亚迪支路四南 侧绿化带内敷设，最终

3、进入雨花污水处理厂。尾水管管径D1800,该管道起点为雨花污水厂消能井，沿已建的振华路南侧绿化带由东向西设置，穿过比亚迪路后，最终排入圭塘河。原设计的重力流管主要工程量：重力流管管径为D800（长212米），D1000 （长59米），D1200（长795米）。其中D800, D1000管道采用明挖施工、D1200 管道采用人工顶管法施工；12个顶管工作坑/接收坑；排水管道附属构筑物： 将顶管工作/接收坑内加设带沉泥槽的排水检查井。原设计的尾水管工程主要工程量：D1800尾水管，总长度 319m,其中YS3 YS4、YS5 YS6采用泥水平衡法顶管，泥水平衡法顶管长度 73+57=130m，YS

4、1 YS3、YS4YS5考虑采用明挖施工，明挖长度 189m； 顶管工作/接收坑。排水管道附属构筑物：将顶管工作坑/接收坑内加设带沉泥 槽的排水检查井。主要工程量及施工方法如下表：井编号洞口尺寸施工方法井段长度井深备注YS1圭塘河八字墙8.52m圭塘河明挖施工28.4mYS2扇形检查井7.92m普通检查井明挖施工70.3mYS33.7*3.7m8.04m接收坑顶管施工73mYS47*4.5m7.16m工作坑明挖施工81.2mYS53.7*3.7m8.07m接收坑顶管施工57mYS67*4.5m7.33m工作坑WS1普通检查井4.72m普通检查井明挖施工71.8mWS2普通检查井5.84m普通检

5、查井明挖施工58.9mWS36.7*4.2m8.34m工作坑顶管施工54mWS4直径3.7m10.43m接收坑顶管施工85.4mWS5直径6.9m11.86m工作坑顶管施工66.9mWS6直径3.9m12.5m接收坑顶管施工80.2mWS7直径6.9m12.3m工作坑顶管施工75mWS8直径3.9m16.29m接收坑顶管施工80mWS9直径7.1m17.6m工作坑顶管施工60.1mWS10直径3.9m17.24m接收坑WS11直径7.1m17.34m工作坑顶管施工48mWS12直径3.9m16.1m接收坑顶管施工90mWS13直径7.1m16.1m接收坑顶管施工79.4mWS14直径4.1m2

6、2.3m接收坑3、根据施工现场原设计作出调整后实际情况：3.1由于设计出稿及图纸审查较早，本工程进场时地形地貌已发生了一系 列的变化，主要针对 DN1200重力管原设计的井位及井数有一些的调整，但 原设计线路走向未发生改变，但是导致井间距变化较大，超长距离顶管由于 岩层的摩阻力较大，导致顶进、运输、通风、排水、出渣等出现困难。3.1.1 DN1200重力流管具体原设计与设计调整对照表如下：重力流管原设计与设计调整后对照表原设计重力进厂管调整后设计重力进厂管井位井位形式长度施工方法井位井位形式长度施工方法WS1检查井WS1检查井71.8m明挖段71.8m明挖段WS2检查井WS2检查井58.9m明

7、挖段58.9m明挖段WS3工作坑WS3工作坑54m顶管段59.45m顶管段WS4接收坑WS4接收坑85.4m顶管段86.92m顶管段WS5工作坑WS5工作坑66.9m顶管段74.422m顶管段WS6接收坑WS6工作坑80.2m顶管段94.46m顶管段WS7工作坑WS7工作坑75m顶管段173.72m顶管段WS8接收坑WS8工作坑80m顶管段142.47m顶管段WS9工作坑WS9工作坑60.1m顶管段115.72m顶管段WS10接收坑WS10工作坑70.5m顶管段48.614m顶管段WS11工作坑WS11接收坑48m顶管段WS12接收坑90m顶管段WS13工作坑79.4m顶管段WS14接收坑附原

8、设计与设计调整后平面图如下图3.1.2本工程进场施工时比亚迪路已修建成型，比亚迪路边坡格构梁已完 成施工，而原设计部分工作坑及接收坑分布在沿比亚迪路高边坡格构梁上， 而且离正在运行的武广高铁较近，为不破坏比亚迪路高边坡整体稳定性及保 证武广高铁的运营安全，经建设、设计、监理、地勘、施工等五方参建责任 主体现场勘察商讨后，将原设计工作坑和接收坑根据现场实际情况进行了调 整，将工作坑和接收坑改在山谷低洼处，减少了沿比亚迪路工作坑和接收坑 的数量而增加了井位之间的距离。具体为原设计的WS5WS12，调整后为WS5WS9。WS7至WS11原始井点位置与新井点位置对比详后附照片。4、地勘水文地质情况4.

9、1场地内地下水主要有：地表水：场地内分布的地表水主要为圭塘河河水及沿线沟溪、水塘中的 水体，主要接受大气降水的补给，勘察期间圭塘河水流量不大，水深较浅。地下水：场地内地下水主要类型为填土、黏性土层中的上层滞水，卵石 层中的孔隙水及赋存于基岩裂隙中的基岩裂隙水，勘察期间尾水排放管测地 下水水位 62.00-74.72m。上层滞水主要分布在松散填土及黏性土层中，主要接受大气降水及地表 水体补给，水量随季节变化较大，向四周地地势低洼地段排泄。丘岗挖方段 受地形条件的影响，水位埋深一般较大；冲沟低洼地段水位一般较浅，水量 一般较大。勘察期间量测期间该层地下水位一般为 59.71-104.62mo松散覆

10、盖层中的孔隙水。主要赋存于冲、洪积形成的卵石层中，主要接 受大气降水及地表垂直补给，从地势高处向低处径流，以下降泉地方式向周 边低洼处排泄。含水层厚度不大，与圭塘河河水有直接的水力联系，其水量 受河水水位影响较大，丰雨季水量较大。勘察期间量测期间该层地下水位一 般为 62.00-66.42m。基岩裂隙水主要赋存于下伏泥质粉砂岩风化节理裂隙、层面裂隙及构造 裂隙中，主要接受大气降水、地表水及上部覆盖层中的地下水补给，水量随 季节变化明显。且节理、裂隙多被泥质、钙质充填，其赋水条件有限，渗透 性不佳，水量一般不大。由于下伏基岩局部地段裂隙发育较为密集，且风化 较为强烈，中风化岩层中存在软弱夹层现象

11、，在软弱夹层发育及裂隙密集地 带基岩裂隙水较为丰富，但水量有限。4.2地质条件：DN1200重力流顶管几乎全部处于中风化岩中。 重力流管接收坑和工作坑 对应地勘点如下表。地勘布点平面图、柱状图、剖面图另附。4.3通过我方现已完成的我工程段来看，地勘资料所显示的土层结构情况 基本与现场开挖情况基本相符。根据地勘报告，中风化岩石天然单轴抗压强 度最大值近10MPa，且我方在工作坑及顶管施工过程中发现中风化岩石中多 处存在钙化的现象，而夹带部分“花岗岩 ”、“青石”、“石英石”等中风化岩层 （附照片），推测可能为石膏或者钙质胶结的泥质粉砂岩或砂砾岩，其强度远 远超过10 Mpa，这种现象在勘察报告中

12、也有描述，只是没有给出具体位置， 这与地质勘探点受间距、位置影响，可能无法判定具体分布。这一岩石特有 属性在区域上普遍存在，属于正常现象，但是会导致人工掘进效率极低，甚 至人工掘进根本不可能施工。5、施工过程及实际完成情况5.1本工程包括雨花污水处理厂的部分进厂管及全部的排放管，所以本标 段成为污水处理厂正常运行的关健，根据建设方及相关文件要求我方必须在 2015年10月底完成全部的重力进厂管及尾水排放管等全部工程任务，确保水厂于2015年11月污水处理试运行工作。我方于 2015年3月8日开工以后调 集公司全部力量组织人力、物力、财力展开所有工作面，实行多个工作面、 多个队伍、多套设备同时平

13、行施工，克服上半年雨水多、夏季严热等不利因 素实行人工三班倒歇人不歇机，24小时不停作业确保按工程规定工期内完成 施工任务。5.2由于重力流管几乎全部顶管处于中风化岩石中，石质坚硬给工作坑/接收坑、人工开挖及顶管作业、运输、通风、排水、出渣等工序都带来极大的困难，工效随着深度与长度的增加、石质变硬而大大降低，即使24小时不停施工，也无法确保2015年11月污水处理试运行工作，因此需要调整掘进 的工艺，提高掘进的效率才能确保按时完工。5.3工程实际完成情况如下表：工作井完成情况表名称总深度完成工程量剩于工程量备注WS3已完成工作/接收坑WS4已完成工作/接收坑WS5已完成工作/接收坑WS6已完成

14、工作/接收坑WS7已完成工作/接收坑WS8已完成工作/接收坑WS9已完成工作/接收坑WS1025m13m12m工作/接收坑WS1122m未施工22m工作/接收坑顶管完成情况及施工进度对比如下页表6、工期进度要求与实际进度比较6.1根据建设方要求及相关文件，本标段需在2015年10月底全面竣工通 水。6.2根据进度要求，我部每个工作井放置一支顶管队伍同时作业并采用三班倒轮班制度24小时不间歇施工。但由于石质坚硬，WS5至WS11难以在规定工期内完成。该段为 D1200人工顶管，内部操作空间不足，工人需在弓 背弯腰并手执10多公斤的风镐进行作业，工人非常容易疲劳；再者管井与管 井之间距离太长，工人

15、进出洞、土方外运等占大量正常施工时间，造成工作 效率降低，顶进速度变慢；如两井对同一段对顶，时间段又无法安排；且遇 到“石英石”、“花岗岩”、“青石”等中风化岩层中钙化现象时人工根本不能掘 进（或者效率极低），此种情况下工期根本无法预计。我方暂按“工程实际完 成情况表”平均每天顶进约 0.5m编制“采用人工顶管工程进度计划横道图” （详后附件），工期依然要到2016年3月7日才能完工，综上所述人工顶管 根本不可能满足工期需求。二、人工顶管无法在规定的工期内完成原因分析及引进水磨钻顶管方案特点 分析1、人工顶管施工进度无法完成原因分析（1） 本工程重力流顶管通过岩土层近乎全部为中风化岩石层（WS

16、5 WS11全部为中风化），人工掘进顶管相当困难，24小时三班倒顶进约为0.5 米。导致我方在合同规定的工期及政府要求工期内无法完成任务（估计需在 2016年3月7日才能完成全部顶进工作）。（2）沿比亚迪路原设计井点大部分在已完成的比亚迪路护坡格构梁上， 为不破坏原已施工完毕的边坡格构梁，确保比亚迪路边坡稳定及武广高铁运 行安全，经建设、设计、监理、地勘、施工方现场勘察共同商讨后井点位置移至较低洼地，变更后井点由原来12个工作/接收坑改为9个工作坑，部分管 线变长（WS7 至 WS8 为 173.7 米，WS8 至 WS9 为 142.5 米，WS9 至 WS10 为115.7米），以上导致我

17、方工作面减少而难以推动进度（后附原设计井点照 片）。（3）本工程实际开工较晚（开工日期为3.18日）；加之上半年雨水较多， 工作坑施工进度受阻。2、引进水磨钻顶管方案后与原设计人工顶管比较分析：为确保工程进度要求，我部针对现场实际情况进行不断研究，除增加人 员、设备、激励工人作业效率、加强内部管理等，引进专业的水磨钻队伍进 行施工。我方从2015年7月23日起对WS7WS10进行了水磨钻试行施工。 通过项目部与水磨钻队伍积极配合，优先满足水磨钻的一切安全施工条件， 在试行施工过程中实行三班倒 24小时不停施工。根据我方施工记录，水磨钻 施工平均日顶管顶进度约1.5米左右。通过一段时间（2015

18、年7月23日一8月14日）的水磨钻试行施工后建 设方组织建设、监理、设计、地勘、施工等五方责任主体单位会议研究、讨 论并同意施工单位即日起对 WS5WS11进行水磨钻顶管工艺施工，确保在 2015年10月底完成施工任务。会议纪要附后。2.1、原设计的人工掘进顶管与水磨钻掘进顶管区别及影响：水磨钻掘进顶只是由原人工掘进采用风镐碎石改成由水磨钻碎石，其它 工艺与人工掘进顶管完全相同，如渣土外运、渣土垂直运输、油压顶顶管等； 但水磨钻掘进中先形成的顶管的超挖段土体空洞内径略大于管道外径 10-15cm，并有锯齿形。水磨钻掘进土体所形成的锯齿形在管道顶进之前用风 镐进行修整平实，因土体空洞内径略大于管

19、道外径的空隙在顶管完成后根据 设计要求进行管内注浆填充。2.2、水磨钻掘进顶管与人工掘进顶管进度比较根据我方对水磨钻掘进顶管与人工掘进顶管速度比较并估算顶管完成时 间如下表（人工掘进按0.5米/天计算、水磨钻掘进按1.5米/天计算）。2.3、水磨钻掘进顶管较人工掘进顶管进度的优点：（1）水磨钻顶管是在人工顶管的基础上进行改进，将人工破石改为人工 配合机械带水碎石。我部已对 WS7至WS10进行水磨钻试掘进顶管与人工掘 进顶管的对比施工，经建设、监理、施工方数据统计及现场实测，水磨钻掘 进顶管的效率是人工掘进顶管的 3倍，采用水磨钻掘进工法，可以在规定工 期内完成。（2）水磨钻顶管是带水作业，极

20、大减少了施工过程中管内的粉尘，不会 因粉尘原因对工人造成呼吸系统与肺部的伤害，极大改善了井下工人的施工 环境条件，对劳动者的健康防护水平提高较大，也大大提高了工作效率。（3）水磨钻顶管是人机配合施工，操作人员只需固定支架移运钻机极大 减小了工人的劳动强度，有利于工人高效、持续作业。3、水磨钻顶管施工的综合单价：由于水磨钻顶管施工工艺在湖南省 2006消耗量内没有相同或相近的定额 子目，根据后期结算要求，需建设、监理、施工单位共同邀请长沙市定额站 对水磨钻顶管施工进行现场写实，编制水磨钻顶管定额，确定水磨钻价格。综上所述，为保证工期按时完工，只有全面、多工作面同时实施水磨钻 掘进顶进施工才能确保

21、顶管在 2015年10月底完成全部施工任务。经五方责WS5WS11进行水磨任主体单位共同协商确定，余下的段落均采用重力流管 钻掘进顶管施工。-49 -三、水磨钻顶管主要施工方法及技术措施1顶管施工工艺流程图2、顶力计算在综合分析了每顶管段的土质情况后，在开工前须对该段进行顶力计算， 以便确定控制顶力，现在以最长顶管段173.7m对顶管顶力进行计算顶进阻力由二部分组成 F0=n D1Lfk+ n （Dg-t）tR其中：F0总顶力标准值（KN）D1管道的外径（m）L管道设计顶进长度（m）fk 管道外壁与土的平均摩阻力，一般取3KN/m2Dg顶管机外径（m）t刃口厚度（m）R挤压阻力，一般取500K

22、N/m2F0=n D1Lfk+ n （Dg-t）tR = 3.14*1.44*173.7*3+3.14* （1.48-0.02）*0.02*500 =2402KN=245T。经计算得知顶管的总推力为245T,小于设计沉井后靠最大承载力450T, 基本符合要求；主顶使用2台300T,即2*300T = 600T。在推进时，每台千斤 顶的最大顶力不得超过200T，即2*200 = 400T,符合设计后靠背要求最大顶 力。考虑地下工程的复杂性及不可预见因素， 顶管设备取1.3倍左右的储蓄能 力，选用2个300T的千斤顶作为动力设备。超过 80m顶管每50m增设中继 站一套。3、顶力控制：在综合分析了

23、每顶管段的土质情况后，在开工前须对该段 进行顶力计算，以便确定控制顶力，顶管时后座墙承受和传递全部压力，必 须有足够的强度和刚度，墙面应与管道顶进轴线相垂直，本工程后座墙厚度 不小于0.7m,高度不小于4m。4、导轨安装：导轨安装在砼基面上，安装前先定位管道中心位置，定位 后必须复核，要求导轨定位稳固、正确，在顶进中能承受各种荷载不移位、 不变形、不沉降。导轨面标高按管道设计标高设置，在顶进中经常复核调整， 确保顶进轴线的精度。导轨设置坡度与设计轴线相同。顶进工作坑的砼基础 面的标咼等于管底标咼减去导轨构造咼度和管壁厚度之和。导轨安装时先测量出顶管轴线和管底标高，安装导轨时采用光学激光经 纬仪

24、和水准仪进行控制，允许偏差：轴线位置士 3mm,顶面高程士 3mm,两 轨间距士 2mm。轨道顶标高二管道内底标高承压壁安装安装在工作坑后背墙与主千斤顶之间的钢结构件，承压壁承 受和传递全部顶力，必须具有足够的刚度和强度 .5、安装主顶设备：主顶设备安装在承压壁前方，使顶管机和管道向轴线 方向顶进的加力组合装置。由组合千斤顶铁、2只主千斤顶（每只顶力300T）、 油泵站、管阀组、油管、马碲形顶铁、环形顶铁组成。5.1、井内顶进设备选型及安装主顶千斤顶：它是顶进系统中的主要设备。为安全起见，顶力设备配置 要匀称，以利间距平行顶进。根据顶力计算，单条顶管线的顶管主站，拟配 备2台300T油压千斤顶

25、，按左右对称布置。主油缸的油压由电动油泵供给， 两台并联供油。其它设备：包括导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平 台、爬梯等。当工作井底板完成后，设置好安全围栏和爬梯，然后由工作井 边的起重机将上述设备吊入井内并按要求安装。5.2工作井地面设备选型及布置液压系统：包括高压油泵、控制阀、溢流阀和油管油箱等，其作用是对 主顶千斤顶和中继站千斤顶组提供压力油。本工程需配置多套液压系统，每套系统选用 2台50Mpa高压油泵并联使 用。油泵流量2X 18L / min。压浆系统：包括泥浆池、搅拌机、注浆泵、管道及各种闸阀等。工作井采用一套配置拌浆设备，1套注浆设备。选用1台0.8Mpa螺杆式

26、 注浆泵。6、顶管机安装：将制作好的顶管机用 16T汽车吊平稳定放在导轨上后， 对顶管机前后端的中心方向偏差和相对高差进行测定并效正。7、管节吊装：管节运输主要采用 16T汽车吊装卸及下管，并用专用吊 具，以保护管口不被损坏。&管节验收、安装：管节卸到工地后，要组织业主、监理和施工方进行 验收外观检查，不得有裂缝、保护层脱落、空鼓，接口掉角等缺陷。安装下 管前班组要进行外观检查，包括管端的平直度，管壁表面土凹凸度，管口的 直径。9、管道接口：管道接口先用与F钢承口管管材相互配套的膨胀橡胶圈柔 性接口。10、水磨施工方法10.1、水磨钻介绍及工艺原理水磨钻主要由水磨钻机、水磨钻筒和专用水泵三部分

27、组成。一般一个水 磨钻机配备35个水磨钻筒，一个水磨钻筒上有 7个刀头。水磨钻筒外径为 16cm,内径为14cm,壁厚度为1cm,高度为60cm, 个循环可钻5060cm。 专用水泵外径为12cm,高度为40cm。非常适合顶管入岩施工。水磨钻机组成图水磨钻法主要是通过水磨钻机沿顶管外径钻若干个孔，孔孔相连，钻孔 后取芯，待所有水磨钻钻孔连成一个环后，孔芯就和孔外壁分离了，形成了 孔芯的临空面，然后对剩余的岩芯部分进行分块，沿圆半径取芯分块形成内 部临空面。在分块的岩石上钻上一排小孔，然后在小孔内锥入钢楔子，捶击 钢楔挤压岩石，使岩石同时受到水平面上的拉力和水平面上的剪切力作用， 当挤压力大于极

28、限抗拉力和极限抗剪切力之和时，岩石沿水平面被拉裂并从 根部发生剪切破裂，分解成若干小块，利用自制小车装土外运并利用桁吊运 至地面，取出分裂的岩块。依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循环工序作 用，最终达到成孔的目的。随后对孔洞用风镐进行修整，最后管道顶进。10.2、施工顺序及水磨钻施工工艺流程图10.3、施工方法1031、准备工作施工准备正式施工前，水源、电源接通，将施工所用的材料、机具运输到位，技 术人员熟悉图纸，了解地质情况、管径、深度、长度等相关参数，并对操作 人员进行技术交底和安全交底，达到开工的条件。测量放线使用全站仪进行测量定位，放出管道中心线并标注在工作坑壁上位置， 用水准仪及钢尺

29、记录管道标高并标注在工作坑上。根据图纸，利用五线投线 仪放出管道外径孔的圆周线，经监理单位复核后可以开始施工。考虑到施工 过程的误差以及开孔之间的残余岩石，一般钻孔桩径大于设计管道外径10cm左右。1032、水磨钻施工A、水磨钻开孔取芯完成环形切割测量放样后钻机就位，固定钻机位置，保证套筒向孔侧壁外倾一定角度， 这样在下循环才可以保证钻机就位后套筒起钻点能置于设计孔边线面不造成 缩孔，保证成孔截面尺寸。扩底倾斜角度计算：水磨钻机高1500mm,钻筒外径为160 mm;电机或 支架超出钻芯前端80 mm，正常钻孔时钻机倾斜角度即为(80+160/2)/1500=0.107,倾斜角度tan (0.

30、107)-仁6.107,才能保证不缩孔。向外扩底时， 钻机倾斜角度10。就不易固定钻机位置，tan 10 =0.176,向外扩底宽度0.176 X 1500- (80+160/2) =104mm,即每 500mm 长可向外扩 100mm 宽。准备工作全部完成后，开始水磨钻钻孔取芯。水磨钻开孔拟成洞的圆形 四周进行，钻孔直径16cm,孔深5060cm。钻孔时向井孔外侧倾斜 3度左 右，预留出钻具的尺寸，按照直径1.6m的成洞尺寸，需要沿圆周钻孔 32个， 才可以保证形成一个完整的环形切割。保证循环施工时孔径不变，沿管道孔 壁布置取芯点。依次钻取外周的岩芯，取出的岩芯高约500m m,将外周岩芯取

31、完后桩芯体岩外围便形成一个环形临空面。B、水磨钻打孔取芯把岩芯分割为 8等分便于岩体破裂全部钻孔及取芯施工完成后，对需要清除的剩余岩芯进行破碎。水磨钻 在岩芯上沿圆心钻4排直径为16cm的钻孔，每排钻孔9个，圆心的钻孔共用， 实际需要33个钻孔，就将岩芯岩体等分成八等份的楔形体，每份占岩芯体积 的1/8，以便于岩体破裂。完成A、B两个步骤后，每个循环共施工钻孔65个，进尺65*0.6m=39m, 可以推进0.5m。钻孔施工C、孔芯外运水磨钻施工一边进行，一边对取出的钻芯组织外运。钻芯外运采用吊斗, 卷扬机吊装吊斗运出。钻芯外运图D、插入钢楔、击打钢楔分裂岩石在沿孔外径向手电钻钻出的孔内打入钢楔

32、，用大锤锤击钢楔使岩体获得 一个水平的冲击力，在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被拉裂，底部会发生 水平剪切破裂。依次分裂岩体，直至该层桩芯岩体全部被破裂。E、石块外运破碎的石块用电锤或风镐进行破碎， 保证直径在25cm以下，使用斗车或 自制小车外运至工作坑内再桁吊至地面。石块清运干净后继续下一轮的钻孔 取芯，破碎外运施工。为保证井孔内人员的安全，石块外运过程中在操作面上方搭设防砸棚， 防砸棚面积小于桩孔面积的一半，既能够使石块顺利外运，又要保证操作人 员安全。钻孔过程中如果有水渗漏，使用水泵排水，确保人员能够正常作业。夜 间停工时，操作工具吊起至水面以上，防止工具泡水。如出现破碎岩层或裂 隙，按

33、照设计方案施工顶管护壁即可。F、管孔修正及下一循环的施工由于水磨钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状，为保证有效管外径与设计管道外 径一致及减少管道顶进时对管道不必要的阻力，需要用风镐进行修整孔洞四 周的岩石锯齿。通过已顶管道在孔洞内标出设计管中心，检查孔根部偏位情 况并及时纠偏，最后管道顶进。同时标出下一个循环外周水磨钻钻孔取芯位 置，进入下一循环的钻孔施工。成孔效果图G、水磨钻供水及排水1、水磨钻供水采用32软胶管将自来水送入管内供水磨钻机施工。2、水磨钻排水采用一台DN50污水泵将污水从管内排出抽至工作井内, 再采用一台DN50污水泵将污水排出工作井。11、顶管施工测量控制顶管施工测量工作分为以下四

34、个方面阶段进行： 顶管前的准备阶段测量：工作坑开挖之前应对工作坑轴线，距离和引 测的临时水准点进行复测贯通，顶进前应对工作坑的方位，高程进行复测， 并标定管道中心线，设立临时水准点。开始顶进的第一节管必须平稳进洞， 位置正确。 顶进过程中的测量：管道轴线及高程由激光经纬仪测定，经纬仪架放 在工作井的后部，并固定在底板上，顶管机后端装设激光光靶，操作人员通 过观察激光光点偏移及顶进长度，判断管道前进的趋势，及时采取纠偏措施, 校正前管段方向。除对首节管频繁测量外，每顶一次还要对整个顶进管段进 行复测，检查中间管节有无偏差，当管道顶进发现有偏斜误差时，要及时纠 偏每顶进一次即要测量纠偏一次。设备安

35、装测量示意图标杆钢钉I 垂线1帆线1 钢钉垂线2激光发射器激光束4II | - g-q广图二、挂线法 轴线复核示意图Hj DH 地面观察测量：为检查地面有无沉陷和隆起，开始顶进前，穿越道路时应在路面上选好基线（中心轴线），在轴线上每10m范围设置一水平基点, 对通过有地面建筑物的顶管段，在其建筑物上选点作为沉降观测点。 工程竣工测量：顶管段工程完工后，对过程测量记录进行认真整理， 竣工后再进行一次至二次稳定性测量，确认符合规定标准后验收。 纠偏校正顶管偏差校正要以预防为主，不能等到产生明显超偏差时再进行校正。 必须逐步由误差调整到正确，预防误差积累，纠偏应在顶进中采用小角度逐 渐进行校正，其校

36、正方法有：a挖掘校正法：采用在不同部位调整挖土量的办法，以达到纠偏的目的, 这种方法校正误差范围一般不大于 1020mm。b强制校正法：偏差范围大于20mm时，采用纠偏千斤顶强制校正法进行 纠偏。c衬垫校正法：当局部地基软弱，地基承载力不足而使管头低沉，这时应 结合顶木校正法同时在管底下衬垫，换填砂石加木板等以增加地基强度。施 工中要不断总结经验，调整挖掘范围，保证顺利顶进，决不能盲目的掏挖造 成偏差，也不能盲目纠偏以产生隐患。 防治、处理方法a. 管道轴线偏差防治顶管施工前应对地质情况进行认真调查，工程项目部设专职测量员负责 全过程的测量工作，按照勤测量，及时纠偏的原则认真操作，顶进过程中应

37、 随时绘制顶进曲线图，采用同种规格油压千斤顶，保持顶力与管道中心线重 合。加强施工质量的控制，确保后背不发生位移、变形，并应使后背平整， 以保证顶进设备的安装精度。b. 处理方法重新调整千斤顶行程、顶力，顶速或重新调整千斤顶的安装精度。对顶 管后背进行加固，预防位移继续发展过大，并确保后背平整。纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏量，循序渐进。12、管道内有害气体安全保证措施及照明设施a. 对于管道内有害气体，施工前先采用通风稀释其浓度的方法， 再用有害 气体检测仪进行检测，确认完全安全后，方可让施工人员进入作业面施工， 以保证地下施工人员安全。采用DN50镀锌钢管和0.6m3/

38、min电动空气压缩机 向工作井及顶进管道内工作面连续送风，以保证井内人员吸入空气中的含氧量不低于20%。b. 管道照明：所有管道内均采用 36V安全电压照明，电线沿管道内壁敷 设，电缆采用橡胶三芯软缆（规格：3*35），灯泡采用防水型挂于管节内。13、顶管材质要求及顶进减阻措施13.1、 D1200的顶管管材采用顶管型钢筋混凝土三级管， 顶管接口采用与 F管相配套的橡胶圈加钢套环企口，为了在顶进过程中减小摩阻，每根顶管设 置注浆孔3个，在顶进过程中加压触变泥浆进行减阻。13.2、压浆设备压浆系统设备包括： 注浆泵（螺杆泵，排量1000L / min,压力3MPa）; 搅拌器； 注浆管道（主管

39、50mm玻璃刚管，支管 25mm橡胶管）;管路连接；控制阀；压力表。13.3、浆液配制触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成。施工现场按重 量计的触变泥浆配比为：水：膨润土 二& 1膨润土： CMC = 30: 1本工程拟购置膨润土袋装复合材料，在施工现场加水拌和即可。13.4、压浆数量和压力第一次压浆量为管道外周环形空隙的 1.5-2.0倍，压注压力根据埋设深度 和土的天然重量而定，本工程拟采用 2 丫 H (kPa),式中丫为土的重量，H为 管道的覆土深度。在顶进过程中，还应根据不同的土质条件和覆土厚度变化 等适当调整压浆量和压力。13.5、压浆孔的布置每一压浆断面设置3个压浆孔

40、，按圆周120。布置。注浆断面的位置，拟 在机头及每节管道插口处设置，以达到注浆减阻的目的。13.6、压浆方法在顶管机头的后面连续放置 3根带注浆孔的砼管，以后每根管道放置一 根带注浆孔的管子，顶进时顶管机头后 3根管子上的三组注浆口，随顶管顶 进同步注浆，随顶随注，管线后面管道的注浆孔视顶力大小进行补浆用。注浆操作人员应注意：顶管机头后注浆应随顶随注，也可先注后顶。控 制好注浆压力和注浆量，顶段注浆压力不应大于0.6MPa,注浆量控制在0.25立方每米的范围内。13.7、进、出洞口的密封进洞口密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口间的间隙 流入井内。根据管道中心线与井壁预留孔的位置

41、，制作一个钢结构的内套环， 套环内圈设有橡胶止水板，套环安装在预留孔与管节之间，外围焊接在孔的 预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。顶管机在推进洞口的过程中，会不可避免地扰动土体，在进洞口过程中， 延着缝隙钻入工作井，因此必须在工作井的洞口安装洞口密封环。出洞口防止沉井预留洞口间隙的注浆液体外流的任务13.8、接收井搭建托架导轨接收井搭建托架的作用是将顶进接收井洞口的顶管机头托住，顶管机头 在托架上仅推行4-5m，出洞约0.5m，因此该托架无须滚轮结构，用两根 32# 槽钢，按接收井的总长度、宽度、顶管机头出洞口的标高（略低3-5cm）,与两侧的洞口密封环在下部、左右两侧固定牢固。顶管机头在距出洞口

42、 25 30m时，应进行最后的复测。主要的目的是： 最后确定顶管机与设计轴线及进洞洞口的相对位置，如果此时的偏差不大， 可以进行进一步调整、纠偏，同时也为竣工复测积累资料。13.9、拆除洞口封门拆除洞口封门的时间，一是要等到洞口的加固土体达到强度。二是要待 顶管机抵近洞口后，距离为0.5m时进行。13.10、顶管出洞顶管机头出洞吊运：顶管机头破洞进入洞口，为减少土体的扰动时间， 可以加快顶速，接收井派专人观察及时与工作井顶进人员联系，防止将管道 多顶进接收井，一般管道进井约1.0m即可。待顶管机完全停稳后，立即将管 道机与管道分离，确认完全将顶管机与管道分离后，用吊车轻轻起吊晃动顶 管机头，使

43、顶管机与管道脱开，此时必须再次检查分离情况，确认后将顶管 机吊出井外，运往维修场地。14、置换泥浆顶进结束后，立即用水泥浆置换膨润土泥浆，以减小后期土体沉降。应 对顶管过程中注入的触变泥浆进行置换。 置换泥浆采用强度等级P.O32.5水泥 砂浆掺30%适量的粉煤灰，以增加稠度。注入量：浆液注入率为20%,注浆压力0.1mpa，压浆体凝结后（在24小时以上），拆除管路，换上闷盖将孔口 圭寸堵。15、闭水试验：将水灌至规定的水位，开始记录，对渗水量的测定时间， 不少于30分钟，根据井内水面的下降值计算渗水量，渗水量不超过规定的允 许渗水量即为合格。试验渗水量计算：渗水量试验时间 30分钟时，每km

44、 管道每昼夜渗水量为 Q= (48q)x( 1000/L),式中Q为每km管道每d的渗 水量；q为闭水管道30分钟的渗水量；L为闭水管段长度。当 Q43.3m3/(24h - km)，试验即为合格。四、施工进度计划及保证措施1、施工计划编制说明：根据总体施工进度要求，我方必须保证在 2015年10月底保证全部管道 顶管全部完成。为保证施工进度，我方在 WS5、WS6、WS7、WS8、WS9、WS10、 等6个工作坑同时上 6支水磨钻施工队伍；并经计算，科学合理安排， WS5-WS6 顶进，WS6-WS7 顶进完成，WS7-WS8 顶进 100m，WS8-WS7 顶进 33m 后对 WS8-WS

45、9 顶进 70m，WS9-WS8 顶进 33m 后对 WS9-WS10 顶进 69.7m，WS10工作坑预计划成25天完工 WS10-WS9顶进10m后对WS10-WS11顶进，确保顶管在2015年10月底保证全部管道顶管全部完成。2、水磨钻掘进顶管施工进度如下页图。五、平面布置1、施工用水布置根据总平面布置和用水情况，我方已从正在建设中雨花污水处理厂引入， 主干管采用 50PPR管引入工地水磨钻施工区域，本方案重在考虑水磨钻施 工用水，详见下页图。2、施工临时用电线路的布置：施工用电由业主指定的电源引入，采用五芯电缆，沿振华路南侧、比亚 迪路东侧全线布置，如遇已建成的交叉路口拟从其排水管中穿

46、插。设多级配 电箱，接通生产、生活场地，生产、生活区场地内的电源采用直埋电缆三相 五线接至设备，施工用电必须由专业人员进行操作、管理。线路走向及配电箱布置见下页平面图。六、质量保证措施本工程按国家现行技术标准和施工验收规范及验收评定标准等进行验收，达到合格工程，争创“优良”工程标准。为此我们将严格按照工程建设 规范施工，达到国家的工程建设质量标准，结合公司质量体系文件的有关规 定要求，建立可靠的质量保证体系，贯彻公司的质量方针，走“质量效益型” 路子，将质量放在各项工作的中心位置，抓住质量管理这个龙头，质量与进 度发生矛盾时服从质量，当质量与经济发生矛盾时服从质量。以质量目标为 中心，以工序控

47、制为重点，以经济约束为手段，加强质量工作的管理和内部 监督，提高职工的质量自控能力，使工程质量处于经常控制状态，确保质量 目标的实现。在施工过程中，严格执行三检制。隐蔽工程先进行自检，然后由质监、 监理、业主、设计等部门相关人员现场验收，验收合格后，方可进行隐蔽。1、质量控制管理措施：1.1、建立完善的项目经理部的质量责任制，分解质量目标，按创优的具 体质量要求按单位工程T分部工程T分项工程T施工工序进行层层分解，把 质量责任落实到最基层。1.2、对工程质量进行策划，制定阶段质量实施目标，对阶段目标的实施 情况定期监督、检查和总结，以阶段质量目标保证总目标实现。1.3、严格过程控制和程序控制，

48、开展全面质量管理，树立创“过程精品” “业主满意”的质量意识，使该工程成为具有代表性的优质工程。1.4、质量保证系统详见下附表。质量保证系统1.5、项目经理部推行专业责任工程师负责制，在施工过程中对工程质量 进行全面的管理与控制，使质量保证体系延伸到各专业分承包商。通过明确 分工，密切协调与配合，使工程质量得到有效地控制。1.6、实行严格的质量考核和质量否决制：根据工程的不同阶段，项目经 理部制定项目质量计划，同时制定对每一阶段质量控制重点和难点的保证措 施，并进行动态的综合考评和考核，将考评结果进行通报，实行质量否决制。1.7、制定切实可行的各项管理制度，包括图纸会审和技术交底制度、现 场质

49、量管理制度、工序管理制度、方案资料管理制度、质量教育和质量会诊 和讲评制度等，并严格贯彻实施。1.8、强化质量过程控制，包括：过程控制计划、质量检验计划、验收质 量控制实施细则、分承包方过程质量管理程序、过程标识制度、特殊（重要） 工序质量控制计划、月度预控计划、月质量报表、质量分析报告、成品保护、 新材料、新工艺质量控制程序总结。1.9、实施过程中，严格实行施工样板制、三检制，实行三级检查制度， 严格实行合理工序安排和管理，不合格的材料设备严禁使用，达不到标准要 求的工序必需彻底返工。1.10、严格项目试验工作制度。项目部对试验工作总体安排，理顺管理体 制，明确各部门主要人员职责，并严格按职

50、责奖惩。凡规定必须经复验的原 材料，必须先与监理共同取样委托试验，合格后才能使用。1.11、加强对设备材料采购过程和环节的质量控制， 主要采取的措施如下: 采购物资时，须在确定合格供方厂家或有信誉的商家采购，所采购的材料或设备必须有出厂合格证、材质证明和使用说明书，对材料有疑问的禁止 进货。实行动态管理。项目物资采购主管部门定期对供货方的实绩进行评审、 考核，并作记录，不合格的供贷方从档案中予以除名。严格验证。采购物资要根据国家、地方政府主管部门规定、标准、规范 和设计要求进行验证，当对其质量有怀疑时，必须加倍抽样或全数检验。1.12、计量器具管理：现场计量器具必须确定专人保管、专人使用。他人

51、 不得随意动用，以免造成人为损坏；计量器具要定时进行校对、检定，严禁 使用未经校对过的量具。1.13、工种质量奖罚制度：遵循“谁施工、谁负责”的原则，对各分部分 项工程进行全面质量管理和追踪管理；凡各分部分项施工队伍在施工过程中 违反操作规程，不按图施工，屡教不改或发生了质量问题，质检员对操作人 员进行重罚。凡各分部分项施工队伍在施工过程中按图施工，质量优良，项目部对其 进行重奖。1.14、技术复核、隐蔽工程验收制度：技术复核要在施工组织设计中编制技术复核计划，明确技术复核内容、 部位、技术复核人员及技术复核方法。凡分项工程的施工结果被后道工序所覆盖，均要进行隐蔽工程验收。隐 蔽工程验收的结果

52、必须填写隐蔽工程验收记录。2、水磨钻顶管质量控制措施2.1、导轨安装严格控制偏差，顶管轴线按实际位置确定，测量结果必须 得监理工程师认可，确保顶进方向准确。2.2、成品管质量检查必须严格，管道进场前必须进行试安，保证管材、 钢套等材料质量符合要求，对不合格品予以删除。2.3、第13节管道顶进前应对管身进行润滑处理（如涂黄油或肥皂 ）, 以确保管道顶进滑顺。必要时应采用钻孔注泥浆护壁保持润滑。2.4、孔径控制，采用与孔径相同的检控器一边钻孔一边检孔，确保孔径 符合设计要求。2.5、中心测量：拟采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差，并且每顶进

53、12m用全站仪检测一次。2.6、高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点， 测头一节管前端与后端的管内底高程，以掌握头一节管的走向，测量后应与 工作坑内另一个水准点闭合。七、保证安全措施1、安全文明施工保证组织机构图如下图所示公司质安部项目部安全领导小组项目经理安全员施工员安全专管人员测量组长钢 筋 组 长砌 体 组 长沉 井 组 长顶 管 组 长钢 管 组 焊 组 长2、安全管理2.1、管理机构和管理制度保证 项目经理亲自挂帅，项目部配置经国家劳动部门培训合格，持证上岗 的专职安全员日常监督， 管理人员和各工种负责人组成安全生产领导小组, 各班组长兼职安全员，负责实施现场的文

54、明施工和安全生产工作。 公司安全科负责检查，指导项目安全生产，公司与项目部，项目部与 各工种班组，签订经济承包合同中落实安全承包指标条款。 项目现场认真贯彻执行安全生产责任制和公司的安全生产管理条例， 现场健全各种安全管理规章制度。2.2、管理上、技术上和防护上落实保证措施 贯彻“安全第一，预防为主”的方针，搞好安全生产教育，做好施工 前入场教育和施工中日常教育，把安全施工活动在全员，全过程，全工作日的工作中体现出来 加强安全标准化管理，采取召开会议，现场监督纠察，批评教育，检 查评比，奖罚结合等种种形式搞好施工安全。 悬挂安全牌，张贴安全宣传标语，营造安全施工环境，时时在作业人 员心中敲响警钟。 开展安全生产的宣传教育活动，制定预防安全事故的规章制度，严格 执行安全生产制度坚持做到安排任务必须交代安全措施，对安全关键部位进 行经常性的安全检查，及时排除不安全因素。 强化安全操作规程，严格按安全操作规程办事，将安全操作规程 发到班组。 对安全违章现象，实行经济处罚或责令停工，各种电器、闸、箱均要 安装漏电保护装置，并经常检查其完好程度，发现隐患及时处理。潮湿环境 中应使用低压电器，若必须使用强电，要有防潮触电措施。 进入现场的人员一律配带安全帽。电焊工、电工等特殊工种必须配齐 用好安全防护用品。通道口、预留洞口设可靠防护，并设立警示