松江管廊顶管工程施工设计方案

1、目录1、编制依据、原则及围 41.1 编制依据 41.2 编制原则 41.3 编制围 42、工程概况 52.1 设计概况 52.2 施工条件 53、施工重难点及对策 63.1 重难点分析 63.2 对策 64、施工任务划分及队伍部署 85、顶进施工方案 85.1 顶进方法及设备 85.2 工作井安装 105.3 导轨安装 115.4 顶管顶进 115.5 顶力计算 125.6 管材进场检验 135.7 顶管进出洞施工 146、主要技术措施 176.1 顶进施工质量保证措施 176.2 泥浆减阻措施 186.3 顶进测量与纠偏 196.4 管道通风措施 226.5 注浆孔封堵 236.6 顶管井

2、基坑回填 236.7 沉降监测及控制 247、施工进度安排 257.1 工序时间分析 257.2 施工进度计划 268、资源配置 268.1 主要劳动力计划 268.2 主要物质及周转材料计划 278.3 主要机械设备配置 289、施工工艺验收及质量标准 289.1 顶管施工工艺流程 289.2 施工准备 . 299.3 顶管井设备安装 319.4 管节安装 319.5 触变泥浆 339.6 顶管. 3310、质量保障措施 3310.1 质量目标 3310.2 安全质量保障组织体系 3410.3 质量保障措施 3611、安全保障措施 3711.1 安全目标 3711.2 安全保障组织体系 37

3、11.3 安全保障措施 3812、文明施工与环境保护 4012.1 文明施工目标 4012.2 文明施工管理措施 4012.3 环境保护管理措施 4113、应急预案及应急响应 4313.1 编制目的和围 4313.2 突发事件风险分析 4313.3 应急救援措施 4414、附图 45松江管廊工程顶管施工方案1、编制依据、原则及围1.1 编制依据（1）危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87 号文（2）松江南站大型居住社区综合管廊一期工程旗亭路和白粮 路段工程设计图纸（3）松江南站大型居住社区综合管廊一期工程旗亭路和白粮 路段工程施工合同（4）松江南站大型居住社区综合管廊一期工

4、程旗亭路段工 程项目岩土工程详细勘察报告（ 5）给水排水管道工程施工及验收规 GB50268-2008 （6）给水排水工程顶管技术规程 CECS 246-2008（ 7）顶管工程施工规程 DGTJ08-2049-2008（8）松江南站大型居住社区综合管廊一期工程旗亭路和白粮 路段工程实施性施工组织设计1.2 编制原则（1）从实际出发，切实可行，符合现场实际情况，有时实现 的可能性。方案在资源、 技术上提出的要求与已有的条件相吻合。（ 2）量和施工安全， 符合技术规、操作规和安全规程的要求。（3）尽量降低施工成本，使方案更加经济合理。（ 4）采用先进的施工技术，减少施工环境影响。 采用节约能 源

5、降低消耗的技术和工艺，减少排放。1.3 编制围编制围包括松江南站大型居住社区综合管廊一期工程中的顶 管工程、护岸工程施工。顶管长总共 2*108m。包括全段的管道吊 运、安装、顶进等工程。2、工程概况2.1设计概况本工程穿越洞泾港采用2根DN3000钢筋混凝土顶管，顶管井 井心间距108m顶管中心距为7.5m （净距3.95m）。顶管中心高 程-11.000m，覆土厚13.7m。洞泾港河口宽36m河中心处底高程 -1.72m，河底最浅处顶管覆土厚度8.5m。顶管断面全部位于第 1层粘土层。顶管工作井、接收井结构净尺寸为21.0m,至底板深度18m 洞口外土体采用800600高压旋喷桩加固，桩长

6、10m加固区宽 15.2m。顶进采用土压平衡顶管工艺，螺旋输送机出土，轨道车水平 运土至井，吊车垂直运至地面。触变泥浆减摩。2段顶管不长度为216m计划采用1台DN3000全断面土压顶管机施工。2.2施工条件地质条件根据设计方案，顶管段埋深16m由本次勘察结果表明，顶 管管体位于1层粘土。1层为软粘性土层，顶进阻力较小，但 其强度低，渗透性差，含水量高、压缩性高、灵敏度高，具触变 形和流变性，施工易受扰动，容易导致开挖面失稳。另外该类土 层由于具有较高的粘性，极易粘着施工设备并引起管路堵塞等工 程故障，使施工进行难度增加。表1.3.1地基承载力一览表层位土层名称重度3(KN/m )抗剪强度静力

7、 触探 试验承载力 设计值承载力 特征值(kPa)k( )Ps(MPa)f d(kPa)fak(kPa)层位土层名称重度3(KN/m )抗剪强度静力 触探 试验承载力 设计值承载力 特征值(kPa)k( )Ps(MPa)f d(kPa)fak(kPa)3灰黄灰色砂质粉土18.8330.43.227130105灰色淤泥质粉质粘土18.41213.40.69475601灰色淤泥质粘土17.71111.60.7607560222水文条件根据地区经验，地下水由浅部土层中的潜水和深部粉(砂) 性土层中的承压(微承压)水组成，地下潜水位埋深为0.63.1m (高程1.454.18m),受潮汐、降水量、季节

8、、气候等因素影 响而变化。微承压水主要为32层微承压水，微承压水位一般低于 潜水位，年呈周期性变化。3、施工重难点及对策3.1重难点分析(1) 本工程是目前顶管施工的直径较大的顶管工程，对顶管 机械设备的结构特性、运行参数、工作能力及配置要求较高。(2) 顶管过程中，管道阴暗、潮湿、温差大，测量环境差， 不良因素多，测量精度难以有效保证。测量作业效率低下，劳动 强度大。测量时需要暂时停止顶进，测量作业与顶进施工速度之 间矛盾突出，因测量停顿时间还有可能引起顶力大幅上升。(3) 管线上方及附近分布河道及新建护岸， 对顶进引起的沉 降要求高。3.2对策(1)本工程顶管工选用1台全断面大刀盘切削土压

9、平衡式顶 管掘进机，减少对土体的扰动。需针对本工程的实际条件和相关 要求，对顶管机的动力、扭矩、转速、纠偏推力、螺旋输送机等 技术参数进行合理设计。优化顶管机结构，提高配置，保证设备 运行的可靠性。（ 2）根据施工经验和相应规， 对顶进阻力进行分析估算，合 理配置主顶顶力。同时运用触变泥浆减摩技术，制定合理的注浆 减摩措施，降低管壁摩阻力。（3）利用先进的技术手段，实现施工测量自动化，提高测量 工作效率，实现施工测量与管道顶进同步。制定合理的测量控制 方案，定期复测控制点，采用人工测量定期复核自动导向数据， 保证顶进施工测量的精度。（ 4）针对在粘土层顶进的特点， 利用混凝土输送泵和输送泵 管

10、，泵送挖掘出的泥土，实现泥土高效运送。同时采取注入减摩 剂等措施，降低输送阻力，确保顺利顶进。（5）顶管顶进穿越护岸、洞泾港时，要求降低顶进速度、控 制出土量、控制压浆压力和压浆量、增加观测次数等措施控制。1 ）穿越前设置模拟试验段，收集分析土压、顶速、顶力、 出土量等数据，总结最合适的施工参数。穿越过程中必须严格控 制正面土压力及有关的施工参数，尽量减少土压力的波动。2 ）加强与第三方监测单位的配合，及时根据反馈的监测数 据对施工参数进行微调，实现信息化施工。3 ）严格控制机头纠偏量，在确保机头偏差控制良好的情况 下以减少顶管施工对地面的影响。4 ）严格控制同步注浆量和浆液质量，及时、足量地

11、进行同 步压浆以减少后期变形的重要环节。由于浆液的失水收缩固结， 部分浆液劈裂到周围土体中，或者曲线推进、纠偏，开挖面为椭 圆形等原因，实际压浆量要大于理论压浆量，一般要大于200理论压浆量。如发现地面沉降较大，还应及时补浆。压力略大于 该处水土压力之和，尽量做到填补空隙而不造成对土体的劈裂。5 ）顶管接近护岸时应放慢顶进速度，并加大触变泥浆注浆 量，以控制护岸的沉降。6）一旦顶进结束，立即利用原注浆孔向管外壁压注水泥浆，以置换原来的触变泥浆，置换浆的容积为原减阻空隙的2倍，置换体的强度为0.2MPa4、施工任务划分及队伍部署本顶管工程为双排顶管，共计2*108m施工任务包括各顶段 顶管设备安

12、装拆除、管道顶进、管道清理等施工任务。顶进期间 施工队24h轮班连续作业。顶管工作井下沉到位后，顶管施工队开始陆续进入施工现场， 进行顶进施工准备。管道全部贯通后撤离。5、顶进施工方案5.1顶进方法及设备顶管方法比选顶管所处的地层主要是i层淤泥质粘土，局部遇及层砂质 粉土，属于典型软土，具有高含水量、空隙比大、强度低、压缩 性高等不良工程地质特性，而且软土还有低渗透性、触变性和流 变性等特点，管道沿线穿越洞泾港河道，干管附近分布着各种市 政公用管线，顶进必须使用平衡能力强的封闭式顶管机械，目前 主要有泥水平衡和土压平衡这两种主要施工方法及相应的顶管机 械。下面是两种顶进方式的对比，在土压平衡顶

13、管施工中，若能 实现连续出土，其顶进速度可与泥水平衡顶管接近，但其成本、 施工用水、弃土等方面要比泥水平衡顶管优势大得多，因此在本 工程中选择采用土压平衡顶管方式及相应的顶管机械。表5.1.1泥水平衡顶管与土压平衡顶管对比表项目泥水平衡顶管土压平衡顶管平衡效果好好出土方式泥浆干泥施工用水3用水量大，约 60m/m3用水量小，5m /m出土方式泥浆方式连续出土斗车出土干泥泵送连续出土顶进速度顶进快，50cm/min顶进较慢顶进快，50cm/min弃土里泥浆量大，约70mi/m，干泥量小，约17mi/m，弃土运输泥浆运输，成本高干泥运输，成本较低弃土处置处理困难，直接排放污染环境干泥填埋，环境影响

14、小顶管掘进机选型顶管机选用TP3000型土压平衡顶管掘进机，采用全断面刀盘 掘进，大直径螺旋输送机出土。 TP3000土压平衡掘进机主要结构 见下图：A上J1 刀排注浆孔、2 中心刀、3中心注浆孔、4搅拌棒、5前壳体、6主轴传动箱、7行星减速器、8 铰接止水密封圈、9纠偏油缸、10主轴驱动电机、11 螺旋输送机、12后売体、13 先行刀、14 面板、15 主切削刀、16周边刀。图5.1.2 TP-3000 土压平衡顶 管机结构顶管采用全断面土压平衡 顶管掘进机进行掘进施工。本设 备具有如下特点：结构紧凑，性 能可靠，操作容易。刀盘采用变 频调速电机驱动，节能环保同时有利于沉降控制；土仓的土压力

15、通过调整螺旋机的转速及顶进速 度来控制，以保持开挖面的稳定；排出的渣土不需要二次处理， 运输堆放都比较方便；机头分成前后两段，中间由4组纠偏油缸联接，通过油缸行程传感器控制铰接角度纠偏，4组油缸都设置有独立的测压装置实现测压纠偏，有利于机头的姿态控制，保证 隧道轴线的偏差在设计围。刀盘采用条辐半面板式刀盘，开口率 45%适合在软土地层 顶进施工。图5.1.2-2 刀盘结构示意图5.2工作井安装 安装洞口止水圈工作井预留洞口浇筑时，预埋穿墙管，安装止水装置。采用 橡胶圈、牛油盘根挡板等构成的复合止水装置。橡胶圈采用天然 橡胶制成，不得采用再生胶。522安装洞口注浆管工作井预留洞口预埋6根弧形注浆

16、管，布置方式沿圆周均布 当洞口止水装置失效需要修理更换时，通过注浆管注入聚氨酯密 封材料，临时封堵管壁与洞口的间隙，再对止水装置进行处理。图6.2.2洞口注浆管安装示意图5.3 导轨安装导轨采用 H 型钢焊接而成，利用在底板上预留的地脚螺栓，将导轨安装固定在工作井钢筋混凝土底板上。用垫铁调整导轨安装位置，两导轨应顺直、平行、等高。导 轨安装允许偏差：轨面高程：3mm中心水平位置：3mm两轨间 距： 2mm。为保证导轨与底板连接牢固可靠，在使用中不位移，调整检 测完毕后，立即对导轨横梁底部用细石混凝土填充。5.4 顶管顶进5.4.1 顶进出土由于顶进距离不长，启动螺旋输土机向斗车装土，斗车容积2

17、用，装满暂停顶进。由人工向外推出斗车，将泥土运至工作井， 再由起重设备吊装到地面，斗车装满后重约 5t。DN3000顶管每 顶进1m出土约10m3，每次将斗车装满向前顶进约 200mm5.4.2 土压仓压力控制土压平衡必须满足以下两个方面的条件：在顶进的过程中， 顶管机与其所在处的土层的土压力和地下水压力处于平衡状态； 其排土量与顶管机切削刀盘破碎下来的土的体积处于一种平衡状 态。主千斤顶固定在支架上，与管道中心的垂线对称，其合力的 作用点在管道中心的垂线上，略低于管道中心线。主千斤顶选用 2000kNX 3000mr双级液压千斤顶，额定压力 32MPa DN300C顶管 选用 4 台主顶。千

18、斤顶的油路并联，每台千斤顶单独控制，高压油管顺直，转角少。千斤顶、液压站及连接高压油管安装完毕，进行试运转。 检验整个系统耐压性能，系统应无泄漏，千斤顶运行平稳，推进 速度、行程满足使用要求。液压站设置在主顶附近操作平台上。采用变频调速技术进行 流量调整。5.5 顶力计算5.5.1 允许顶力计算根据 JC/T640-2010 顶进施工法用钢筋混凝土排水管附录 A，D2600 柔性钢承口管许用顶力参考值为 12300kN，D3000 柔性 钢承口管许用顶力参考值为 17100kN；根据设计文件，本工程工作井设计允许顶力12000kN,故施工中D3000顶管控制顶力设置为12000kNDN300C

19、钢筋混凝土管允许顶力：Fdc二KcfcAPFdc 混凝土管允许顶力 NKc 混凝土管综合系数，取 KDC=0.391FC 混凝土抗压强度设计值（ N/mm2）AP 管道的最小有效传力带面积Fdc=KcfcAP=0.391*50* （3500/2）2-15002*3.14=49877kN大于工作井设计允许顶力12000kN,因此将主顶的控制顶力 定位12000kN顶进过程中主顶顶力不得大于此数值；5.5.2 顶力计算根据给排水管道管道工程施工及验收规 （GB50268-2008）土压平衡顶管顶力计算公式：Fp=n DOLfk+NFFp 顶进阻力（ kN）D 0管道外径（ m）， D3000 顶管

20、， D0=3.5mL 管道设计顶进长度（ m）， L 为 108mf k管道外壁与土的单位平均摩擦阻力（kN/卅） 根据地区同类淤泥 质土层顶管施工经验， 采用触变泥浆减阻 技术fk 一般可降至1kN/m2,最低可达到0.7kN/m2,综合考虑各种 不利因素本工程取 fk =4kN/m 2；Nf顶管机的迎面阻力，按照GB50268-2008中表634-1 土压平衡顶管公式选择计算：Nf = n /4 Dg2PDg顶管机外径（m），取3.62mP控制土压力（kN/m2,顶管机位于灰色淤泥质粉质粘 土中，顶管段埋深16mP=PA+PWA PpA掘进机处土层的主动土压力（kPa)pw掘进机处土层的水

21、压力（kPa），粘土中不考虑地下水作用，Pw=0 p-土仓施加的预加压力（kPa）,般情况下取20kPa:PatHtg2 45? 2c tg 45-Y t土的容重（kN/m3）H -地面至掘进机中心咼度（m）一土的摩擦角查勘探资料丫 t=17.7kN/m3 , =20.2 , C=24.0kPa, H=11.0m 计算得 pA=61.3kPa土仓压力根据埋深土仓压力控制P=PA+PW+P=81.3kPaNF =n /4 Dg2P=（3.14/4）*3.622*81.3=836kN总顶力 Fp=3.14*3.5*108*4+836=5584kN计算顶进阻力小于控制顶力，故本工程无需安装使用中继间

22、接 力顶进。5.6管材进场检验本工程顶管用混凝土管均为工厂加工并进行了外防腐以后的 成品砼管，钢管运输到施工现场后，需由专人对管材进行检验， 检验合格后方可投入施工。（1）管材运输至施工现场后，卸车前，需检查随管道同车到 达的管道厂检测报告，无检测报告不得卸车。（2）管道卸车前，需对管道进行以下检验，检验不合格管道 不得卸车：1 ）首先，沿管道周边，量测管道长度及管壁厚度是否与规 定相符；2 ）其次，采用专门的测量仪器对管道的轴向圆度及断面垂 直度进行检测；（3）管道卸车后，检查管道防腐层的外观。如有轻微破损， 采用符合规定的方法进行修补、检测后方可投入施工；如破损较 为严重，要求厂家到现场处

23、理或者返厂处理。5.7 顶管进出洞施工5.7.1 起重吊装DN3000管节单米重量约为7T,设计要求顶管管节长度为2m 单根管节重量约为14.1T，起吊半径达到14m起重量按照1.5倍 的安全系数选取，采用 80t 汽车起重机作为管材卸车及吊装的起 重设备。5.7.2 顶管出洞段顶进施工（1 ）封门形式工作井预留洞采用砖砌体封堵，侧“井”字形H型钢格构加固，井外土体高压旋喷桩加固。（2）顶管出洞的施工步骤 出洞前先切割拆除型钢，再将顶管机推入预留洞，然后启动刀盘切削封门砖砌体并通过螺旋输送机排渣，直至刀盘通过加固 区进入原装土体。（3）出洞段顶进施工施工缓慢向前推进顶管机， 刀盘通过止水胶板时

24、要注意保护， 防止划伤胶板。启动刀盘切削砖封门，要防止扭矩过大而转动机 壳，注意观察倾斜仪的变化，及时调整刀盘转向修正机壳转角。通过刀盘中心向挖掘面注入适量清水，以降低刀盘阻力，并 对刀具降温保护刀盘。刀盘进入加固区掘进时，保持慢速度顶进，加入适量清水来 软化或润滑水泥土，降低刀盘阻力，保持螺旋输送机出土顺畅。顶管机进入原状土后，为防止机头“磕头”，宜适当提高顶 进速度，以减少对正面土体的扰动及出现地面沉降。将机头与管 节、管节与管节（前三节）之间采用槽钢连接，使其重心后移。（4）出洞段的各类施工参数 顶管机从始发井出洞后，应尽量减少水土流失，控制好地面 沉降。应不断根据地面沉降数据的反馈进行

25、参数调整，逐渐由小 增大调整正面土压力、顶力、出土量、顶进速度，摸索出上述等 各种施工参数以及注浆量和压力等最佳值，为正常段施工服务。5.7.3 顶管进洞段施工（1）接收井封门形式 接收井封门形式与工作井基本相同，由砖砌体封堵、侧型钢 加固、井外高压旋喷桩组成。顶管机进洞前应从接收井，在砖墙 上下左右4个位置，钻4个40mn探孔，确认加固土体质量，无 漏水涌砂现象。（2）顶管机位置、姿态的复核测量 当顶管机头逐渐靠近接收井时，应加强测量的频率和精度， 减少轴线偏差，确保顶管机能准确进洞。对洞门位置的坐标测量 确认，根据实际标高安装顶管机接收基座。顶管贯通前的测量是复核顶管所处的方位、确认顶管状

26、态、 评估顶管进洞时的姿态和拟订顶管进洞的施工轴线及施工方案等 的重要依据，使顶管机在此阶段的施工中始终按预定方案实施， 以良好的姿态进洞，正确无误地坐落到接收井的基座上。（3）进洞接收架搭设 进洞前，应在接收井预先搭设接收架。接收架的具体高程根 据进洞前实测的机头姿态计算确定， 应保证机头顺利跑上接收架， 同时不产生大的落差。（4）顶管进洞 因接收井一侧无始发井的橡胶板止水装置，顶管机头进洞时 容易引起水土流失，所以必须采取相应的措施，让顶管机头顺利 进洞。1 ）在顶管到达距接收井6m后，开始停止第一节管节的压浆， 并在以后顶进中压浆位置逐渐后移，保证顶管进洞前形成完好的 6m左右的土塞，避

27、免在进洞过程中减摩泥浆的大量流失而造成管 节周边摩阻力骤然上升。2 ）在顶管机刀盘进入接收井洞口加固区域时，应适当减慢 顶进速度，调整出土量，逐渐减小机头正面土压力，以确保顶管 机设备完好和洞口结构稳定。3 ）顶管机刀盘切削砖封门时，缓慢顶进，降低正面推力， 尽量避免将砖墙全部推倒。4 ）第一节管节离接收井壁约50cm时停止推进，将机头与管 节脱开。5.7.4 顶管进洞后的施工（1 ）顶管机头吊出顶管机全部进入接收井，后续管节露出约 500mm分离顶管 机与管节，采用 100 吨吊车将顶管机头整体吊出接收井。（2）封堵洞口间隙顶管机头吊出接收井后，马上用砖头跟双快水泥砌墙将两头 洞门与管节间的

28、间隙封临时堵完成后，立即用钢板将管节与工作 井钢洞门焊接成一体。（3）浆液置换 注入双液浆，置换出触变泥浆，对管节外的土体进行加固。 双液浆的水玻璃和水泥重量比为 1： 6。（4）拆除设备、管道清理 拆除井导轨、后靠、主顶等设备，清理井下和顶进管道。6、主要技术措施6.1 顶进施工质量保证措施（1）土压平衡的控制 顶管顶进速度是保证切口土压力稳定、正面出土量均匀的主 要手段，所以在顶进时，应对顶进速度作不断的调整，找出顶进 速度、正面土压力、出土量三者的最佳匹配值，以保证顶管的顶 进质量，也能让顶进设备以最和顺状态工作。（2）顶进轴线的控制顶管在正常顶进施工过程中， 必须密切注意顶进轴线的控制

29、。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏 随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动及管节间 出现角。（3）顶进阻力控制 制定合理的压浆工艺，严格按压浆操作规程进行。为使顶进 时形成的建筑间隙及时用润滑泥浆所填补，形成泥浆套，达到减 少摩阻力及地面沉降。压浆时必须坚持“随顶随压、逐孔压浆、 全线补浆、浆量均匀”的原则，注浆压力控制在 0.15MPa左右。（4）顶进技术措施1 ）穿越前对全套机械设备进行彻底检查， 保证其顶进时具有 良好的性能2 ）严格控制顶管的施工参数，防止超、欠挖。3）顶管顶进的纠偏量越小，对土体的扰动也越小。因此在顶 进过程中应严格控制顶管顶进的纠偏

30、量，尽量减小对正面土体的 扰动。4） 施工过程中顶进速度不宜过快，一般控制在30mm/min左 右，尽量做到均衡施工，避免在途中有较长时间的耽搁。5）在穿越过程中，必须保证持续、均匀压浆，使出现的建筑 空隙能被迅速得到填充，保证管道上部土体的稳定。6.2 泥浆减阻措施 注润滑泥浆减少顶进管周边摩擦阻力，是顶管施工中一种可 增加顶进距离、减小顶力的最为经济的手段。触变泥浆是长距离 顶管的重要保证措施之一。（1）润滑泥浆的配置 减阻材料采用膨润土，调制浆液时，必须经过充分搅拌。浆 料采用 ZJ-40 型高速旋流搅拌机进行搅拌，每次最多可搅拌 400L 浆液。浆液配比为25kg浆料+300kg水，每

31、次搅拌不得低于3min。 现场设5m3塑料存储罐2只，搅拌均匀的浆液输送至存储罐中静 置 2 小时以上，充分膨胀以后才能使用。（2）注浆管道的制作与布置 注浆孔布置在砼管中间位置，沿圆周环向均布 6 个。注浆孔 的制作方法是在砼管上钻孔，然后焊接带丝的短管。注浆孔设置 专用的塑料注浆单向阀，避免停止注浆时浆液倒流浆套被破坏， 同时也可防止泥砂倒流入注浆孔，堵塞注浆管。顶管施工结束后 用标准DN25管堵封堵注浆孔。6 个注浆孔用橡胶软管串联后汇入注浆主管，支管起始位置 设一只DN25球阀。注浆主管为DN4C钢冈管，螺纹连接。主管上每隔100m设置一 只注浆单向阀，以防止浆液倒流。注浆管一直通到设

32、在井口地面 的注浆泵上，采用管螺纹的方式进行连接，随着顶管的延伸逐渐 接长。注浆管固定在井壁和管道壁上，洞口处、中继间出采用橡 胶软管连接。（3）注浆减阻 注浆分为机头尾部同步压浆和沿线及洞口补浆。机头同步压 浆以形成原始浆套， 填充固有间隙和纠偏间隙。 顶管机附近设 1m3 储浆灌和注浆泵，同步压浆由设在顶管机附近的注浆泵完成，操 作为随顶随压、先压后顶；注浆压力控制在 0.20.5MPa之间， 严格限制最高注浆压力不得超过 0.5MPa。注浆量按照每顶进1m 长度0.30.6m3进行控制。补浆用以补充管道沿线因润滑浆因液失水而造成的浆套缺 失，该操作在顶进时或停止时均可进行。补浆操作方法为

33、从前往 后依次开启各个注浆环的阀门，每次只开启一组，每组注浆环应 开启足够时间，并有足够量的浆液注入。补浆操作一般每班进行 一次，每组注浆孔注浆量控制在0.2im之间，根据顶力增长的 实际状况，适当调整补浆操作次数和补浆量。补浆操作由于顶进 距离长，一次压浆无法到位，需要接力输送，为此在管道设置一 只泥浆接力泵，泥浆接力站间隔 600m。正常顶进时，注浆或补浆均以控制注浆量为主。注意注浆压 力表的变化，发现注浆压力异常升高或降低时，说明注浆管道堵 塞活地层或泄漏，都要及时停止顶进分析和寻找原因。6.3 顶进测量与纠偏（1 ）控制测量根据总承包交桩情况，平面控制点 2 个，高程控制点 2 个，

34、作为首级控制导线网，每 30d 进行一次周期性复测。在顶管井附 近布设两个平面加密控制点和两个高程加密控制点，控制点布设 在井边，便于向井下传递。加密控制网每 30d 进行一次周期性复 测。(2)联系测量在工作井井壁上设置3个棱镜，精确测定其坐标作为井下控 制点。顶进施工过程中，井下的自动测站通过这 3个控制点，采 用后方交汇的方法进行定向，向管道传递坐标。高程传递通过悬挂钢尺，测定井下临时水准点的高程，作为 顶进施工高程控制点。塔尺后视点固定架水准仪地面-v A .钢卷尺水准仪塔尺L前视点图6.3-1顶管井高程传递测量图6.3-2 工作井坐标传递立面示意图(3)顶进测量顶距在400m以时采用

35、激光导向的方法，为顶进指引方向。工 作井安装J2JS激光经纬仪，按设计轴线发射红色激光束，在顶管 机前端标靶上形成光斑，指示顶管机水平高程偏差。顶进距离超过400m后采用全站仪进行测量。1）施工过程中对顶管机的水平轴线和高程、顶管机的姿态等 进行测量，发生偏差应及时纠正。2）顶进施工测量前对井的测量控制基准点进行复核；发生工 作井位移、沉降、变形时应及时对基准点进行复核。3）施工过程中定期对测量控制基准点进行复核。4）为了保证顶进方向的准确，顶进过程中定期对自动测量导向系统的准确性进行复核。复核采用常规人工测量，在管道增设 中间测站。人工测量采用少设测站的长导线法，每次测量对中间 测站进行复核

36、。（4）复核测量1）每 90天对首级控制网进行复测， 每 30天对加密控制网进行复测。2 ）每 3 天要对工作井位移监测点进行监测， 如有位移则每天 监测一次。3 ）贯通前50m 30n,对管道进行全线复核，确保顶管机准 确进洞。4 ）每天测量已顶进管道的中心轨迹 1 次，绘制成轨迹曲线， 及时发现并避免管道局部隆起。每节管测量 1 点。5）纠偏 顶管过程中绘制顶管机的水平与高程轨迹、顶力变化曲线、管节编号图，随时掌握顶进方向和趋势。 在顶进中出现偏差及时修正，将偏差控制在尽量小的围 纠偏操作遵循“勤纠微调的原则”，采用小角度纠偏方式。 纠偏时保持开挖面土体稳定。 通过改变刀盘旋转方向及时纠正

37、顶管机旋转。 顶管机旋转角 度过大时，采用在顶管机一侧堆码砂袋压载纠正6.4 管道通风措施通风系统按照顶进长度120m来计算通风机主要参数的选择： 通风管选用D150PV(管道，顶管长度L=120m管作业时人数为5人，工作井深H=20m风管直径D=150mm通风机必要风量： Qf=Q/(1 m)换气量：Q=3.0m3/mi nx管人员数量漏风率： m=0.0465风管压力损失： hf=(h hb)/( 1 -m)直管压力损失：h二入p(L/D) (V2/2)曲管压力损失：hb=Ep (V2/2) n直管压力损失系数：入=0.025曲管压力损失系数：E =0.66空气密度：P =1.2风管总长度

38、： L=Hl=20m120m=140m风管风速： V=Qf/60A风管断面积：A=n D2/4Q=3.0m3/minx 5=15m3/minQf=Q/(1 m)=15/(1-0.0465)=15.73m 3/minV=Qf/60A=15.73/(60 nX 0.152/4)=14.84m/shf= (h+hb) /(1-m)=入(L/D)+ E n p(V2/2) / (1-m)=24821Pa=24.8kPa根据以上计算，通风机采用HSR-150(型罗茨鼓风机。排出压 力58.8kPa，进风量15.78m3/min，功率11kW 通风管道为 150 x4mn硬质UPVC管道，出风口设在距顶管

39、机1215m处。图6.4-1 通风系统布置示意图6.5注浆孔封堵（1）清理注浆孔周边，去除铁锈等影响加压密封的杂物。（2）将注浆孔单向阀取出（若无法拧出，则向拧，直到不影 响丝堵安装为止），清理注浆孔铁锈等污垢，用丝堵试拧，如不 能正常拧入，则用丝锥攻丝。（3）向注浆孔填入环氧树脂直到将孔填满，拧入丝堵直到丝 堵尾部与管道壁持平。（4）旋出丝堵，再次填入环氧树脂直到将孔填满，拧入丝堵 直到丝堵尾部与管道壁持平。图6.5-1注浆孔封堵示意图6.6顶管井基坑回填顶管及顶管井管道及其附属设施施工完毕经检验合格后，及 时进行土方回填。（1）一般要求1）回填前应清除井垃圾和积水 .2） 回填土应分次进行

40、，每次回填高度不得超过6m并应在 回填完成两周后再进行下一次回填。3）回填时分层、对称、均匀夯实，尤其在管道与基础之间， 管道与管道之间回填土应密实，且不得损伤管道和附属设施。4）回填由人工用小型电动压实设备进行。（2）回填料1）在底板上 3.5m 围采用中粗砂，其余采用粘性土。2） 中、粗砂选用级配良好，含泥量不超过3%，土料中有机 质含量不超过 5%，中粗砂及土料中均不得含树皮、草根等杂质， 严禁混入垃圾。3）紧靠永久性工程0.5m以的回填料应不含公称粒径 50mm以 上的砾石、卵石、岩石碎片或其它类似物质。6.7 沉降监测及控制6.7.1 监测点布设顶进过程中的地面变形，沿顶进轴线每 5

41、m个监测点，每 30m-个监测断面，每个监测断面 5个监测点，必要时加密。地下管线安全监测，测点布置在顶管施工影响围的管线处， 间距为5m/个。地下管线监测点的埋设除能利用原有管线设备点 外采用模拟点法或间接点法。模拟点法即在地下管线相应上方开 挖约40cm深样洞，将顶面刻划“ + ”的钢筋埋入其中，并用混凝 土将其固定；间接点法即在地下管线相应上方将顶面刻划“” 的道钉打入道路接缝处。6.7.2 监测频率监测频率：顶管机前方20m后方30m监测2次/d ；顶管机 后方50m监测1次/d ;顶管机后方50m监测1次/7d。监测频 率可根据数据变化情况作调整；当测量数据报警或有突变时应加 密测试

42、频率。当航油管累计沉降或隆起值为10mn时，必须立即找出原因并 及时改进，采取保护措施。监测工作由专业人员实施，监测人员 分析每次的监测数据及累计数据变化规律，每日监测频率按实际 顶管机推进情况以及建筑物沉降量定。根据监测成果及数据，及 时采取卸荷、注浆、悬吊等措施来保护既有设施。在初始顶进阶段，通过监测变形量确定掘进机主参数；精心 组织第三方的地表监测，在横截面沉降槽宽度为10m上布点。通过地表监测得到的隆沉量与相对应时的掘进机主参数（包括推进 速度、设置刀盘土压力值、出土率等）进行比较，从而优化掘进 机参数指导顶管推进。要严格操作顶管施工，牢牢掌握顶管顶进 方向及标高，控制轴线走向及标高。

43、7、施工进度安排7.1工序时间分析根据现场电力、人工、配套设备以及顶管施工工艺特点，顶管 机向前顶进完成，再进行管节吊装、试压、管管线连接、检修等 作业。表7.1工序时间分析表序号顶进工序项目时间（min）1吊放环形顶铁202第一顶，顶进2.5m603主顶回缩104吊放U型顶铁205第二顶，顶进2.5m606主顶回缩107吊放U型顶铁208第三顶，顶进2.5m609主顶回缩1010施工管线拆断3011吊放管节3012管节安装检验5013接通施工管线40合计420工作井提供的空间尺寸，每次可安装顶进 3节（长6m混凝 土管。根据工序时间分析，顶进6m长管道工序耗时合计约7小时。7.2 施工进度计

44、划工期控制在 60 日历天。（ 1） 施工准备 5 历天，主要事项如下：1）生活区、办公区临时设施的建设，施工用水、用电电源的 安装与架设；2）测量交桩，测量放线及复测、审核报验；3）设计图纸会审与设计交底，施工组织设计的编制、上报和 审批；4）修建施工运输的临时道路；5）主要材料计划、采购、进场；6）选择弃土与暂存土地点；7）配合业主做好工程的各项协调工作。（2）顶管机械设施安装，及顶管各项工序的调试 12天；（3）顶管施工 10 天（4）顶管机头清理及机头设备保养，和顶管机的调头 3 天（5）另一条线顶管机械设施安装及顶进 25天；（ 6）收尾交验。管缝处理，换浆处理，竣工测量，清理场地退

45、 场。8、资源配置8.1 主要劳动力计划顶管施工 24 小时连续作业， 设两个顶管作业班组， 实行两班 轮流制。顶管施工作业机械化程度高，机电设备多，另设设备综 合保障作业组，负责机电设备日常保养及维修作业，及时处理故 障，确保顶管设备状态良好。 劳动力共计划 42 人，具体配置见下 表：表 8.1 顶管施工劳动力配置表序号岗位工种数量备注1顶管机司机1机械操作工2顶管作业2液压站机械操作工2顶管作业3输送泵司机机械操作工2顶管作业4压浆机械操作工2顶管作业580t履带吊起重工2顶管作业6指挥起重工2顶管作业7电气安装维修电工2顶管作业8测量测量工4顶管作业9机械维修机修工2设备保障10电焊电

46、焊工2设备保障11辅助普工18合计408.2主要物质及周转材料计划表8.2-1主要物资及周转材料计划表序号名称规格型号单位数量备注1钢筋混凝土管DN3000X 2000节1082楔形橡胶圈DN3000环13木垫板DN3000环1084触变泥浆料吨10705泵管DN150X 3000根72排泥6泵管卡箍接头DN150副72排泥7PVC给水管D160X 4000根54通风8PVC给水管D50X 4000根72供水9镀锌钢管DN40X 6000根36触变泥浆10高压电缆23X 35mmm230供电11低压电缆23X 35mmm230供电12镀锌钢网踏板1750X 400块2500通道13PVC电缆挂

47、钩50mm个11014BV铜芯线4mrmm230照明8.3主要机械设备配置计划投入1套土压平衡顶管设备施工，另外还有液压主顶设 备、起重设备、出土设备、通风设备、触变泥浆系统等配套设备, 其中地面的触变泥浆系统中制浆机、注浆泵、管路，高压供电系 统中的升压变压器、高压开关柜等，由1套顶管施工设备共用, 主要机械设备计划见下表：表8.3主要机械设备计划表序号名称规格型号单位数量备注1土压平衡顶管掘进机TP-3000D台12主顶液压站90ML/R台23主千斤顶250t X 1800mm台111台备用4电动三活塞泥浆泵BW160/10台2注触变泥浆，1台备用5高速制浆机ZL400台2配置触变泥浆，1

48、台备用:6螺杆泵DN25台3机注浆，2用1备7电动输送泵HBT60C-1413台3管输泥8三叶罗茨鼓风机BSH-150台2通风9升压变压器500KVA/0.4/6KV台1高压供电，地面升压10降压变压器500KVA/6KV/0.4KV台1高压供电，管降压9、施工工艺验收及质量标准9.1顶管施工工艺流程土压平衡顶管施工工艺流程见下图:前期准备，测量放样9.2施工准备921技术准备（1）审查设计图纸，熟悉有关资料。检查图纸是否齐全，图 纸本身有无错误和矛盾，设计容与施工条件能否一致，各工种之 间搭接配合有否问题等。（2）顶管施工前，对沿线进行踏勘，掌握地表构筑物最新情 况。（3）以现有的物探资料为

49、基础，收集最新的地下既有管线和 构筑物的资料，摸清现场地下情况。施工现场准备（1）对前期土建施工控制点进行复测，根据顶进施工需要在 各井位设置加密控制点，并将平面和高程控制点引入井。（2）沉井施工阶段，场区的供水管网和现场排水系统、进场 道路已经建立，顶进施工前对供排水系统、道路进行修复完善(3) 场地大部分均已平整，对沉井及搅拌桩施工遗留的基坑 进行回填，对施工场地进行硬化。(4) 现场的仓库、宿舍、厕所、办公室等大型临时设施可直 接利用。根据需要使用功能进行调整。9.2.3 物资设备准备(1) 对DN3000钢筋混凝土成品管，根据施工合同约定，与 制管厂签订好供货合同，明确供应计划。(2) 做好施工机械和机具的准备，对D3000顶管机及配套的 顶进、中继设备按要求完成设计、评审工作，签订加工合同，进 场时间满足施工计划要求。( 3)对输送泵、供电、