地下管道顶管施工方案（非常全）

1、湘江大道北延线一期工程顶管专项施工方案编制：娄博、刘双成、周威林 审核： 文旺利 审批： 李小斐 湘江大道北延线一期工程项目经理部2017年 11 月 19 日TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc8290 一、工程概况 一、工程概况（一）工程概述湘江大道北延线一期工程污水工程，K0+000-K1+082、K1+212-K1+600采用顶管施工，共长1470m，管道埋深约为6.78-15.45m；采用F型钢套管DN1200级钢筋砼顶管，契型橡胶圈承插口，单节管道有效长度为2.0m，顶管按1:3比例要求设置25注浆孔，每一压浆断面设置3个注浆孔，按圆周120布置，注浆孔设置

2、在钢套下面，制管时应预埋好。本项目顶管管道周围无建筑物与已建管道，施工方便。顶管地面地形地貌情况：顶管段穿过的地层岩性主要为透水性较弱的粉质粘土层，硬塑状，具有网纹状结构，红白相间，层厚一般在5-10m左右，底部含有石英碎、块石。地下水较少，主要来源为大气降水和少量孔隙水。详见顶管段1-1，工程地质纵断面图。顶管段1-1，工程地质纵断面图1、K0+000-K0+394段地质情况K0+000K0+394段主要以全风化花岗岩为主，岩体风化较为强烈，岩质极软，以云母、长石为主，偶夹石英碎块石（粒径35cm）。地下水以基岩裂隙水为主，水量一般较小，雨季水量会有所增大。该段地层较为单一，对顶管施工较有利

3、，粉质黏土地层中顶管洞壁长期稳定性较好，含砾粉质黏土地层中，顶管洞壁易被水浸泡坍塌，此外该组地层中所含的石英碎石、块石会对顶管施工带来一定的不便，应做好相关的应对措施及施工组织设计，施工过程中应做好排水措施、需进行沉降、位移监测。2、K0+547-K1+077段地质情况K0+547K1+077段主要以粉质黏土、含砾粉质黏土（石英，粒径一般35cm，最大可达10cm）为主，地下水以孔隙潜水为主，旱季水量较小，雨季水量有所增大。该段地层较为单一，对顶管施工较有利。粉质黏土地层中顶管洞壁长期稳定性较好，含砾粉质黏土地层中，顶管洞壁易被水浸泡坍塌，此外该组地层中所含的石英碎石、块石会对顶管施工带来一定

4、的不便，应做好相应的应对措施及施工组织设计，施工过程中应做好排水措施、需进行沉降、位移监测。3、K1+283-K1+575段地质情况K1+283K1+575段主要以含砾粉质黏土为主，地下水以孔隙潜水为主，旱季水量较小，雨季水量有所增大。在含砾粉质黏土中，由于含有石英砾石（粒径一般35cm），会对顶管施工带来一定的不便，顶管洞壁易受水浸泡坍塌，应做好相应的应对措施及施工组织设计，施工过程中应做好排水措施、需进行沉降、位移监测。4、K0+393-K0-547段我部采用抛石挤淤方案进行软基处理，回填碎石土，土质良好。顶管段平面图、纵断面图及横断面图如下（全线范围内图纸见湘江大道北延线一期工程第二册设

5、计图）：顶管平面位置图顶管施工横断面示意图DN1200顶管纵断面示意图（二）主要工程量施工拟在W2（现有，直接采用）、W4、W6、W8、W10、W13、W15、W17、W19、W24、W25、W28、W-7-3、W-14-3位置设置工作井，在W1（现有，直接采用）、W3、W5、W7、W9、W12、W14、W16、W18、W20、W23、W27、W29设置接收井，施工时由工作井向两侧接收井顶进，其中工作井分为矩形断面与圆形断面，净尺寸尺寸分别为6.5*3.5m、6m，接收坑净尺寸为3.6*3.0m、3.6*3.6m，采用钢筋混凝土侧墙衬砌，工作井土方采用人工配合机械开挖。顶管采用机械顶管，顶管施

6、工完成后在工作井内按标准图集及设计要求施做检查井，工作坑检查井间隙采用天然级配砂砾填充密实，顶管下部采用C30的钢筋砼填实（三）难点及应对措施施工“防水”为本段顶管施工的难点，顶管需要重点考虑以下防水环节，“出洞穿墙防水”、“进洞穿墙防水”、 “顶管机绞接段防水”、“砼管接缝防水”，以上任何环节防水处理不好都将导致严重的后果。相应的应对措施如下：1、出洞进洞洞口穿墙防水方面主要采取安装质量好的止水密封橡胶圈密封，顶管完成后在出洞进洞穿墙位置进行注浆止水加固处理；2、顶管机绞接段防水方面，由于该部位的滑动次数较少，设置两道止水密封胶，滑动面同样采取精加工，加上定时添加润滑油脂的措施确保其使用寿命

7、；3、砼管接缝防水方面，需要对每次安装校对管道胶圈时严密检验，通过层层质量技术交底并建立班组、项目部、监理与业主三层严格检验制度，避免接缝漏水现象。二、编制依据（一）、规范、图纸依据表1.1 主要规程、规范、标准序号名 称编 号1给水排水管道工程施工和验收规范(GB50268-2008)2市政排水管道工程及附属设施(06MS201)3混凝土与钢筋混凝土排水管(GB/T11836-2009)4顶进施工法用钢筋混凝土排水管(JC T640-1996)5施工现场临时用电安全技术规范JGJ4620066施工现场供电安全规范GB50194937检查井盖(GB/T23858-2009)8建筑基坑工程监测技

8、术规范(GB50497-2009)9给水排水工程顶管技术规程CECS 246:2008表1.2 甲方提供图纸图纸名称图纸编号发放日期湘江大道北延线（湘江长沙综合枢纽至铜官段）建设工程一期两阶段施工图设计第二册 排水、交通、景观绿化、照明、海绵城市湘江大道北延线（湘江长沙综合枢纽至铜官段）建设工程一期两阶段施工图设计第三册工程地质 第二分册 顶管地质三、施工部署及施工计划（一） 临时设施与平面布置（二） 资源配置计划1、设备配置（泥水平衡顶管机） 名称额定功率(Kw)或容量(m3) 或吨位(t)单位数量备注顶推设备套2龙门吊25T台1长臂挖掘机小松PC200台2散体物料运输车CQ3260.02台

9、2钢筋加工设备套2插入振动器ZX-50台2平板振动器ZW20B-22台2全站仪莱卡TCR402台2水准仪DSZ2台2通风系统套12、主要劳动力配置计划2.1.主要管理人员项目部主要管理人员一览表 序号姓名担任职务序号姓名担任职务1彭剑项目经理8黄 虎安全员2李小斐项目技术负责人9欧阳忠安全员3徐照耀施工员10李经文安全员4王筱斐施工员11蒋国超安全员5刘双成施工员12张德君质量员6陈伟强施工员13周航质量员7文杨安全员14吉衍质量员2、主要劳务人员 序号主要工种计划人数备注1管理人员102挖机操作手43钢筋工104水电工45顶管操作工306电焊工47砌工（泥工）108木工4（三）施工组织机构1

10、、施工组织机构项 目 经 理项目副经理项目总工程师工程科机料科质检（安全环保）科试验室（外委）合约科顶管施工队2、主要岗位职责描述 各职能部门职责表序号岗位/部门主要职责1项目经理1）受承包人委托和授权，代表承包人全面履行与业主签订的工程施工承包合同，全面完成本工程的施工任务；组织项目经理部全面完成与承包人总部签订的项目管理目标责任书所确定的各项管理目标。2）组织制订/编制工程建设项目实施所需的管理制度、办法以及技术经济文件，建立项目进度、质量、安全、职业健康与环境保护管理体系，并组织实施，为本工程建设标准化、规范化、程序化管理创造条件，确保工程施工有条不紊地进行。3）组织工程建设项目实施所需

11、各类资源的供应与优化配备，确保工程建设项目实施的顺利进行。4）负责项目经理部与承包人总部的沟通与协调，确保工程建设项目实施获取承包人总部的支持与保障最大化。5）组织协调处理项目经理部与本工程项目利益相关者的关系，为工程建设项目的顺利创造一个良好的外部环境。6）组织竣工验交和工程验收后的维修回访工作。2总工1）依据工程施工承包合同、设计文件并结合工程实际情况，组织制订/编制工程建设项目实施所需的进度、质量、安全、职业健康与环境保护管理制度/文件，构建项目进度、质量、安全、职业健康与环境保护管理的体系文件。2）组织编制工程建设项目实施所需的技术支持文件，为工程项目的进度、质量、安全、职业健康与环境

12、保护管理提供实施依据。3）组织本工程的深化设计、新技术开发、“四新”技术推广应用以及技术管理工作，为本工程项目的实施提供技术支撑与技术指导。4）组织检查、验证项目进度、质量、安全、职业健康与环境保护管理制度/文件和技术质量文件的科学性，可实施性和有效性，并根据检查、验证结果，不断改进相关的管理制度/文件和技术质量文件，使之真正起到技术支撑与指导的作用。5）组织工程施工所需材料、设备、器具的进场验收工作，组织项目的试验、检验、检测工作。3生产经理1）依据工程施工承包合同、设计文件和项目进度、质量、安全、成本、职业健康与环境保护管理制度/文件以及项目技术、经济支持文件组织工程的施工管理，对工程项目

13、的进度、质量、安全、成本、职业健康与环境保护进行全面的控制。2）组织实施性进度计划和资源需用计划的编制，组织工程施工所需资源供应与调配，确保资源满足施工需要。3）负责项目经理部各职能部门间的协调以及各工区间的协调，负责项目经理部内部各专业施工队伍的调度和协调，确保工程施工有序进行。4）正确处理进度、质量、成本、安全、职业健康与环境保护各子目标间的相互关系。对进度、质量、成本、安全、职业健康与环境保护管理中存在的问题和不足进行自查、自纠。4工程科1)依据工程施工承包合同、设计文件、项目进度、质量、安全、成本、职业健康与环境保护等管理制度文件以及技术经济支持文件，负责工程项目施工的全面管理工作，对

14、工程项目施工的进度、质量、安全、文明施工、成本进行全方位管理和控制。2)负责编制生产作业计划，主要材料申请计划，技术组织措施计划（包括安全质量措施）。3）掌握、检查、督促各项工程的施工进度及生产任务完成情况，了解现场劳动力、机具、材料等运用情况，研究分析施工中存在问题并提出解决措施的建议，积极联系有关单位和部门予以解决。4)对施工过程中出现的问题和不足，组织并督促施工队伍和作业人员整改。5)负责各专业间的协调，负责项目经理部、工区各专业施工队伍、分包队伍的调度和协调，确保工程施工有序进行。6）遵守国家的法律、法规和强制性标准，遵守当地政府的相关法令和规定，遵守承包人的相关制度。7）依据工程施工

15、承包合同、设计文件、项目安全/职业健康与环境保护管理制度/文件和安全技术支持文件，组织安全和环境保护监督人员对工程施工安全与环境保护工作进行监督。5质检（安全环保）科1)在项目技术负责人领导下，认真贯彻施工技术规范、规程、规则及有关指示与决定。负责进度、质量、安全、职业健康与环境保护管理制度文件及相关技术支持文件的编制。负责检查、验证项目进度、质量、安全、职业健康与环境保护管理制度/文件和技术支持文件的科学性，可实施性和有效性，并根据检查、验证结果，不断改进相关的管理制度文件和技术质量文件。2)参与项目经理部组织的施工调查，并提出施工安排和队伍布置的意见，做好技术交底。3)负责工程桩交接，补桩

16、及控制网，水平桩的复测贯通。在施工过程中经常性对控制桩进行检查复核，并组织全面的竣工测量。4)根据有关施工组织设计要求，编制实施性施工组织设计和重点工程实施性施工组织设计并检查督促其实施。5）积极推广应用新技术、新材料和新工艺，认真开展QC小组活动，促进创优目标实现。6）协调、督促、审查各专业分包单位提出工程的深化设计成果，对工程各专业进行深化理解，并对细部做法做出详细设计。7）负责设计文件，定型图表及技术资料管理等工作。8）遵守国家的法律、法规和强制性标准，遵守当地政府的相关法令和规定。9）依据工程施工承包合同、设计文件、项目质量管理制度/文件和技术质量支持文件，组织项目质检人员对工程施工质

17、量（包括原材料和构件质量、施工人员的工作质量、过程质量、成品质量、质量记录质量等）进行监督，对发现的问题，及时督促整改。10）组织工程质量事故的调查、分析与处理。6合约部1)负责本工程项目的合同管理，计划统计。制定施工计划，开展、计划、统计、核算、分析、控制和考核工作，负责验工计价，按时报送有关报表和资料。检查指导各项目队的计划统计和成本核算。2)认真贯彻执行核算制度，严格控制项目责任成本，配合有关部门办理验工计价清算，按工程进度及时收回工程价款，加速资金周转。搞好经理部和工区的责任成本核算，进行月、季、年的成本预测和分析，指导承包班组搞好责任成本承包核算与控制，加强成本核算的基础工作。3)及

18、时编制审核施工预算、补充预算、调整预算和认真做好月季的验工计价，及末次验工计价清算工作。7机料科1）负责组织工程项目施工所需材料、设备的保障与供给。2）负责组织材料、设备的进场验收、现场管理和出场核验工作，检查各施工队的材料消耗和设备使用情况。3）配合合约部进行成本稽查与核算工作。8顶管专业分包队伍1）具备有顶管施工专业分包资质；2）具备有累计不小于5km顶管施工的专业分包业绩；3）负责具体施工任务的组织实施；4）负责提供符合要求的工程施工机械；5）负责工地现场的安全文明施工；9试验室一、实验设备必须经相应计量部门或检测机构检定合格后方可使用， 以保证施工精度的要求，确保工程质量。二、对施工所

19、用砂石料、沥青、水泥、钢筋等原材料必须严格采选， 杜绝不合格原材料进场。三、积极进行施工前的准备工作，做好原材料测试及各种配合比的设 计，避免贻误工期。施工过程中配合施工人员，及时对施工质量进行控制，如发现材料变化及时取样检测。四、以事实为依据，用数据说话，不因各种因素干扰而任意编造试验 数据。五、树立“百年大计，质量为本”的原则，严格控制每道工序的施工， 做到上道工序不合格，下道工序不施工。六、积极配合监理人员实施质量监控，向监理真实反映工地施工状况。七、及时整理竣工资料，确保资料的完整、清楚、整洁。 施工进度计划表2.1 顶管工程量及工期安排表起讫检查井号长度(m)工作深度工期备注W4W3

20、79.310.8120W57611.3620W6W55512.3520W749.813.0820W8W749.913.620W95013.920W10W949.914.0520W1249.514.1920W13W125014.2820W1469.314.4220W15W1460.514.5620W1680.214.7220W17W1679.614.920W1879.915.0820W19W188015.2620W2074.415.3920W24W237513.6420W2579.612.4620W25W277511.2220W28W27809.9920W29808.7720五、主要施工工艺及方

21、法（一）顶管前的进场准备和技术措施一）、进场准备施工进场后首先在工作井及接收井施工范围内进行清理工作、材料设备进场。临时设施布置：参见“泥水平衡顶管顶进示意图”。测量放样及复核，根据提供的测量基准点，按设计图纸要求进行工作井及接收井的放样工作，并放出顶管起点及终点的位置及顶进的高程，在工作井正前方墙体顶部及底部、工作井后靠背中部顶部、接收井地面用钢筋及油漆作好测量控制点的标志。测量放样需复核后方可进入下一工序的施工。二）、施工准备工作1、施工准备工作计划： 施工准备是整个施工生产的重要环节，根据本工程的工程内容和实际情况，项目部制定施工准备工作计划，为工程顺利进展打下良好基础；根据工程的特点，

22、可将准备工作分为资源投入准备、技术准备、施工组织准备、施工现场准备及组织与管理准备。2、资源投入准备：施工所需的材料、构配件、施工机械品种多、数量大，保证按计划供应，对整个施工过程举足轻重；否则直接影响工期、质量和成本。 1）材料准备(1)根据施工进度计划和施工预算的工料分析，拟定加工及定货计划。(2)建筑材料及安全防护用品准备：建筑材料，特殊材料等，均应根据实际情况编制各项材料计划表，分批进场，在进场后7天完成各种材料的试验，并报监理审批。(3)对各种材料的入库，保管和出库制订完善管理办法，加强防盗、防火的管理。2）构配件加工准备(1)根据施工进度计划和施工预算所提供的各种构配件需用量，提前

23、做好加工翻样工作，并编制相应的需用量计划。(2)提前做好预制、预埋件的加工工作。(3)组织制定模板的需求计划和定型模板的加工工作。3、技术准备：1）首先必须认真做好调查工作，对地质情况、地下管线情况都必须有详细了解；2）由于工期较短，可能对施工带来十分不利的影响，尤其在基础施工阶段，所以必须制定必要的施工措施和切实可行的排水措施；3）组织各专业人员熟悉图纸，对图纸进行自审，熟悉和掌握施工图纸的全部内容和设计意图。发现问题，提前与建设单位、设计单位协商，并参加由建设单位、监理单位和设计单位组织的设计交底和图纸综合会审；4）编制施工图预算，根据施工图纸，计算分部分项工程量，按规定套用施工定额，计算

24、所需要材料的详细数量、人员的工种和数量、大型机械台班数，以便做出详尽的进度计划和供应计划，更好地控制成本，减少消耗；5）技术交底是施工企业技术管理的一个重要制度，是保证工程质量的重要因素，其目的是通过技术交底使参加施工的所有人员对工程技术要求做到心中有数，以便科学地组织施工和按合理的工序、工艺进行施工；6）技术交底各专业均采用三级制，即项目部技术负责人专业技术人员各班组长。技术交底均有书面文字及图表，级级交底签字，工程技术负责人向专业技术人员进行交底要求细致、齐全、完善，并要结合具体操作部位、关键部位的质量要求，操作要点及注意事项等进行详细的讲述交底，技术人员接受后，应反复详细地向作业班组进行

25、交底，班组长在接受交底后，应组织工人进行认真讨论，全面理解施工意图，确保工程的质量和进度。4、施工组织准备1）施工管理体制的设置原则形成权威性的统一指挥，协调各方面的关系，确保工程按要求顺利完成。根据本工程规模、技术复杂程度等因素建立管理组织；采用项目管理体制的同时，经济合同手段辅助以部分行政手段，明确各方面责、权、利。2）项目管理项目经理部对工程施工全过程的进度、质量、安全、成本以及文明施工等负责。项目经理部要以工程项目管理为核心，加强动态、科学管理，优化生产要素，精心施工，大力推广先进施工技术，在创质量优良的同时，力争提前完成施工任务。项目经理对工程项目行使计划、组织、协调、控制、监督、指

26、挥职能，全权处理项目事务，其下设技术组、生产组、合约预算组、材料设备组、后勤保障组。项目内部工程技术管管理人员通过岗位目标责任制和行为准则来约束，共同为优质、高速、低耗、安全、文明地完成项目任务而努力工作。3）计划管理项目经理部对工程项目进行计划管理，计划管理主要体现在工程项目综合进度计划和经济计划。进度计划包括：施工总进度计划，分部分项工程进度计划，施工进度控制计划，设备供应进度计划，竣工验收和试生产计划。经济计划包括：劳动力需用量及工资计划，材料计划，构件及加工半成品需用量计划，施工机具需用量计划，工程项目降低成本措施及降低成本计划，资金使用计划，利润计划等。4）劳动力组织本工程工期要求较

27、紧，所需要的劳动力工种多，所涉及的工种包括混凝土工、钢筋工、电工、机械维修及操作工种等。根据施工进度计划制定劳动力需求计划，组织人员进场，安排生活，登记并进行进场教育。作业层人员的配备：施工人员均挑选有丰富施工经验和劳动技能的在册职工，分工种组成作业班组，挑选技术过硬、思想素质好的职工带班。5、现场排水修建排水明沟及沉渣池，与邻近的市政污水井相连，保证场内排水。三）、施工测量1、施工现场测量仪器配备两台全站仪，主要用途是轴线的放样及顶进过程的轴线控制；二台索佳水准仪，主要是用于一般高程测量和沉降观测；四把50m的钢卷尺，主要用于距离的量度。以上测量仪器，都经检定、校准，年审合格。1) 平面及高

28、程控制网的各种限差规定：（1）平面控制网的控制线的测距精度不低于110000，测角精度不低于20。（2）平面控制网的建立及限差要求：a) 平面控制点布点，根据业主提供的该区域控制成果，控制点均布设在地质情况稳定地物上，本次共设有2个控制点。b)平面控制网布测管线轴线采用附合二级导线测量方法，测角及测距限差要求见下表： 测回互差2C值限差上下半测回限差距离测量前后读数限差3663c)导线测量严格按照规范执行，并用铅笔做好测量记录手薄，及时整理好测量成果。（3）高程制网的建立及限差要求：水准测量各种限差规定见下表前后视距差限差i角误差标准视距长度黑、红两面读数限差3mm20100m3mm2、地面测

29、量1）由于工作井和接受井两井通视，故采用全站仪直接布置地面控制桩，在顶管施工期间必须对控制桩进行复测，每顶30m对控制桩复测一次。2）将地面上临时水准点引入工作坑底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量水准点。3、井内测量1）通过控制桩用仪器定出井下管道顶进轴线测量仪器的位置；同时在测量仪器的对面井沿口与井壁上分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移进行监察；仪器位置的复核为每隔6h一次；2）在顶进第一节管时，应及时校正顶进偏差过程中，在每顶进2030cm，即对中心和高程测量一次，在正常顶进中，应每顶进50一100测量一次。3）管道顶进轴线测量：在井内设固定

30、的测站，根据设计纵坡，经纬仪调好垂直角度，在管道顶进过程中需在顶管掘进机内垂直面设置顶进轴线灯箱型光靶，便于对顶进轴线的复核。4）为了监测顶管的水平面位置，需在顶管掘进机内水平面设置坡度板，测量掘进机的倾斜和旋转。5）在顶进过程中要经常对顶进轴线的测量，每顶进250300测量1次，并记录，顶进轴线与设计轴线一旦发生偏差，要及时采取纠偏措施，减少偏差数值。在出洞、进洞及纠偏过程中，适当增加测量次数。6）设置对工作井位移与倾斜的监察点，实行不定时监察，随着顶力的增加而增加对工作井位移与倾斜监测频率。7）管段顶完后，应对中心和高程再做一次竣工测量，个接口测一点，有错口的测两个点。（二）顶管工作坑、接

31、收坑施工方法1、工作井及接收井护壁采用逆作法施工，护壁采用C30钢筋混凝土，每节护壁1000mm高，搭接250mm，顶管工作井护壁厚500mm-1050mm，接收井护壁厚500mm-1050mm。2、土方开挖 基坑内土方采用分层法，每层开挖深度不超过1m。在不利地质区段每节高度不大于0.5m，下挖速度应视井壁的安全情况而定。根据设计图纸的要求在定位好的井位上开挖，第一节挖深约1.0m，安装井壁钢模板，浇筑井壁混凝土、井口圈梁混凝土，完成第一节后，施工时应先开挖拱墙位置土方，待拱墙完成闭合后且混凝土强度达80%以上强度后才能大面积开挖拱墙后土方。上道拱墙合拢且混凝土强度达到设计强度的90%以上后

32、，才可进行下道拱墙的施工；下道拱圈应采用分段跳挖施工，防止开挖下道拱圈时，使上道拱圈失去支撑而导致破坏，上下两道拱墙竖向施工缝应错开。拱墙施工应连续作业，每道拱墙施工时间不超过36小时。接着继续挖土进行第二节护壁墙施工，按以上步骤直至设计井底。为了提升施工速度，节省施工时间，土方开挖时4m以内采用挖机开挖，4m以下的位置采用长臂挖机开挖。图2.2 护壁墙施工示意图3、土方运输井内的土方采用长臂挖机提升到地面。从井下挖出来的土方利用手推车运送到基坑边临时堆土区，及时外运或视土质情况用于填方，以方便后面工序施工。4、护壁钢筋绑扎将已加工好的钢筋吊入井下绑扎，用预制小砼块作钢筋保护层垫块，保护层为5

33、0mm，工作井配筋见设计图纸S-PS-10-1至S-PS-10-8。5、护壁模板安装和拆除完成钢筋绑扎后，通过项目自检、监理部门和建设单位验收合格后，可进行模板安装，采用组合式钢模板，模板安装前线刷脱模剂。模板安装流程：模板立档横档板与板之间用螺栓初固定斜撑或水平撑支顶、调模定模。严格认真遵照图纸施工，做好墙内的构件预埋、孔洞预留工作，做到不漏不错。拆除模板时，先拆除斜拉杆及斜支撑，再拆除组合螺栓，然后用撬棍轻轻撬动模板，使模板离开护壁，将模板逐块传到地面堆放。6、护壁混凝土浇筑护壁砼为C30，采用商品混凝土，用滑槽将砼流入基坑，再用斗车运送到井边，均匀地在模板的各个方向同时浇筑，以防模板受到

34、砼挤压而偏移，并用振捣器振实，防止产生蜂窝、漏浆现象。注意事项工作井或接收井在开挖过程如果碰到有流砂出现，则立刻停止施工，通知监理单位、建设单位现场确定流砂情况是否严重，如不严重则采用现场施工封堵，情况严重采用打钢板桩、旋喷桩注浆等方法进行流砂处理8.机械挖孔井施工工艺挖孔井施工工艺流程见图1.3-1所示。施工准备测量放线、定桩位开挖桩孔土方支设护壁模板、绑钢筋监理验收质量检查用桩心点校正模板位置灌注护壁混凝土等砼强度达到要求拆除模板继续施工桩孔标高检查质量验收图1.3-1 挖孔井施工工艺流程图9.挖孔井施工技术措施（1）定位及锁口测出井中心位置，在井周放出井芯十字线，开挖第一节井孔，支第一节

35、护壁模板，灌护壁混凝土。第一节混凝土高出地面20cm，便于挡水和定位。井中心线与井轴线重合，与其轴线的偏差不大于2cm。（2）开挖支护分一般地层和特殊条件两大类分述如下：1）一般地层开挖支护机械挖孔井采用分节挖土、分节支护的施工方法。根据设计要求，每节1.0m。（3）机械挖孔成井的质量控制及允许偏差开挖前井位准确定位放样，并从井中心位置向四周引测井中心控制点。当第一节井孔挖好后并安装护壁模板时，采用井心点来校正模板位置，并在第一节砼护壁上设十字控制点，每节护壁模板的安装均用井心点来校正模板位置，检查护壁厚度。挖表孔井成孔均满足下表允许偏差井孔开挖后尽快灌筑护壁砼，且在当天一次性灌筑完毕。灌筑护

36、壁砼时，采用小直径插入式振动器和钢钎相结合的方式捣固密实。护壁模板的拆除，根据气温等情况而定，在1012小时后进行。终孔时清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。检验合格后，迅速封底。（4）挖孔井施工安全措施为防止地面施工人员和物体坠落井孔内，孔口四周设置1.2m高的护栏进行围护。挖出的土石方及时运走，孔口四周2m范围内不堆放淤泥杂物，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。人员上下井采用在井内设置钢筋制成的软梯，软梯焊接牢固，并扣锚于井口所设置的地垄上，人上下井时扣安全绳，以确保万无一失。当井孔开挖深度超过5m时，每日开工前进行有毒气体的检测，并向孔内送风5min，使孔内浑浊气体排出后，

37、才准下人。孔深超过10m时地面配备向孔内送风的专门设备，风量不小于25L/S。以保人身安全。施工场内的一切电源、电器的安装和拆除，由持证电工专管，电器严格接地、接零和使用漏电保护器。电器安装经验收合格后才准接通电源使用。各井孔用电分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线、电缆架空，严禁拖地和埋压土中。孔内电缆、电线必须绝缘，并有防磨损、防潮、防断等保护措施，孔内作业照明采用12V安全灯。（三）顶管施工方法一）、顶管管材运输及供应1、管材运输根据本工程施工场地情况，DN1200的钢筋混凝土顶管管道采用龙门吊从地面吊运至井下，并进行就位。2、管材检验顶管管节采购成品管，对成品管生产制造厂家制造管子的

38、资质和能力进行考查。生产过程中派专人检验，检验质量必须在外观质量、尺寸及允许偏差都检验合格后方可送至工地。运至工地后根据设计和规范要求进行抽验，合格后才能送至工作面使用。二）、泥水平衡式顶管简介顶管机的选型和部件的耐用性设计为顶管工程的重中之中，本工程的顶管段工程量大，穿越地层主要为粉质粘土，且在道路下方施工，对顶进过程中的沉降要求高。顶管机选型方面特别针对本工程的特点和难点进行充分的研究，已选定的泥水平衡顶管机系统具备PLC自动控制的泥水平衡系统使穿越道路的安全更有保障，配备了强大的动力系统，关键部件设计寿命长，刀盘结构稳固。本工程管段因大部分处于透水性较弱的粉质粘土及强分化砾岩，故拟采用普

39、通泥水平衡法顶管施工，并采用F型钢承口柔性接口，楔形橡胶圈密封止水。微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道

40、后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和

41、遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。泥水平衡式顶管突出的优点：（1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。（2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。（3）与其他类型的顶管比较，泥水平衡式顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。（4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。（5）泥水输送弃土为连续作业，

42、因此进度比较快。泥水平衡顶管形象示意图顶管机管道泥水管道激光制导系统 中继环整体式顶进钢架 工作井 排泥泵泥浆沉淀进浆泵泥浆池主控室 接收井顶管形象示意图如图2-8【泥水平衡顶管形象示意图】所示：主要包括工作井、接收井、管道、泥水平衡顶管机、整体式顶进系统、进泥泵、排泥泵、泥水分离器、泥水管道、激光导航系统、遥控室，起重采用25t汽车吊。总体流程和施工技术方案概述三）、顶管施工工艺流程：测量引点工作井施工测量放样井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装地面辅助设施安装顶管掘进机吊装就位激光经纬仪安装掘进机出工作坑正常顶进顶管机进接收坑，如下图所示：放样、复核监理验收顶管井施工监理验收顶管设备就

43、位监理验收进洞密封器安装顶管机进洞送排泥泵开启机头刀盘运转泥水分离顶进出土弃土出运主顶推进到位回缩主顶拆除管内管线监理验收管节安装安装管内管线出洞密封器安装顶管机转场顶管机出洞监理验收检查井施工顶管井回填四）、顶力计算、最大顶距确定和准备工作本工程顶管单元长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定单元长度。本工程土质参数基本相同，顶力计算时分不同管径取一个最大管径和最大单元长度进行计算。A.顶力估算顶管段最大顶力按管径DN1200，顶距80m计，管道总顶力按下式估算：F0=D1Lfk+Nf （3.2）F0总顶力标准值（KN）；D1

44、管道外径（m）；L管道顶进长度（m）；fk管道外壁与土的平均摩擦阻力（kN/m2），本设计采用减阻触变泥浆后取11 kN/m2；Nf顶管机的迎面阻力（KN）本工程顶管段拟采用人工掘进顶管工艺，顶管机迎面阻力计算式为：NF =（Dg-t）tR （3.3）Dg顶管机外径（m），本设计取1.50m；t刃口厚度（m），取0.02m；R挤压阻力（KN/m2）,可取300500KN/m2。本设计取500 KN/m2。经计算，本项目顶管机的迎面阻力为46.5KN。故总顶力估算为4025.5 KN。本工程选油缸由4台油缸分两列左右对称布置，油缸选用国产双冲程、双作用等推力液压千斤顶，每台油缸最大推力为2000

45、KN，装备推力为8000KN，满足施工要求。2、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案例，施工时应对后背的强度和刚度计算为保证后座在顶进过程中的安全，工作井后座的反力R应为总顶进力的F0的1.21.6倍，反力R采用如下公式计算：系数，取1.52.5；B后座墙的宽度，m；H后座墙的高度，m；Kp被动土压系数，取2.04；C土的内聚力，kPa；h地面到后座墙顶

46、部土体的高度，m；本项目工作井尺寸6.5x3.5m，后座墙宽度3.2m，高度4.0m，地面到后座墙顶部土体高度以4.0m计，土的内聚力25kPa，则反力R值计算得5601kN。总顶力F0暂按4025.5估算，1.2xF0为4830.6 kNR值。工作井后座墙尺寸建议不小于3.2（宽）x4.0（高）m，保证后座安全。3、地面准备工作（1）在顶管顶进施工前，按要求进行施工用电，用水，通道，排水及照明等设备的安装。施工用电每台套采用150KW的发电机组。水需从外拖运，要修进场简易便车道，保证施工管材料、设备及机具进场。还需铺毛渣石的场平。（2）施工材料，设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求。管

47、节等准备要有足够的余量(3040m)。（3）井上，井下建立测量控制网，并经复核报验监理认可。4、井下准备工作及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。顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。5、技术交底，岗位培训在顶管施工前，对参加施工的全体人员分阶段进行详细的技术交底，对各技术工种进行岗位培训，经考核合格后，才能上岗。五）、地面顶管设备安装工作井顶管地面设备安装包括：泥水循环系统设备安装、通风棚

48、及通风设备安装、主顶油泵房及主控室安装。(1)泥水循环系统设备安装泥水循环系统设备主要由2个泥浆箱、泥水分离器、一台进泥浆泵、一台排泥浆泵及泥水循环钢管管路等组成，如图2-10【地面泥水循环现场示意图】所示。其中泥水分离器主要功能是将循环泥浆中的泥渣、砂石等杂物分离出来，用装泥车运走，而泥浆可以循环再用。即有利于经济效益，又有利于施工现场的文明措施，泥水分离器如图2-11【泥水分离器现场工作示意图】所示：泥水分离器泥浆箱泥浆泵泥浆管路泥水分离器图图2-10 地面泥水循环现场示意图 图2-11 泥水分离器现场工作示意图(2)通风棚及通风设备安装通风棚采用25钢管焊成支架，上面铺石棉瓦。通风棚内主

49、要放置一个鼓风机，起防晒挡雨作用。(3)主顶油泵房主顶油泵房采用25钢管焊成支架，上面铺石棉瓦。主要放置组合式主顶油泵一台(含控制部分)及油管，整体式顶进构架油缸的推进和回缩是通过主顶油泵的控制部分控制的，操作方式为半自动控制。(4)主控室主控室采用简易集装箱，主要放置PLC自动操控台、电脑监控台、以及顶进的配电柜。可编程控制器(PLC)对电气系统进行集中控制，使控制系统更加稳定可靠。同时可远距离监控顶管机头的工作情况。顶管施工的所有操作，如刀盘启动、停止、正转、反转，液压动力源的开与关、纠偏油缸的纠偏，进、排泥泵的开与关、旁通循环与工作循环的转换等动作均能由一人在控制台上通过各种按钮来实现。

50、施工现场的PLC全自动操控台及电脑监控系统如图2-12【地面主控室现场示意图】所示：主控室主顶油泵工作井电脑监控台PLC操控台图2-12 地面主控室现场示意图（5）地面设备组装完成后，通知监理工程师验收，验收合格后进行试运行调试。六）、后座墙后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，把主顶油缸推力的反力传递到工作井井壁，通过后座墙把油缸的反力较均匀地传递到井壁上，避免井壁损坏。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。先按设计图纸制作安装好后座墙钢筋骨架，检验合格后进行下一步后座墙垫铁安装及混凝土浇筑施工。垫铁的安装时先要将安装位置放好线，在井壁表面把后座

51、垫块的四个角的位置用红油漆作好标志，将后座垫铁吊到安装位置，调整横向纵向的方向(采用2mm的薄铁皮垫底部)，该平面需要垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm以内，调整好后，后座垫铁两侧与井壁的空位支模，浇筑混凝土并振捣密实，养护时间不少于7天，根据最大反作用力计算后座墙的压强不大于0.25MPa，因此混凝土强度达到标准强度的75%以上时即可进行顶进施工。1、后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强度应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后座墙时，应使其满足如下要

52、求。（1）要有充分的强度。在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。（2）要有足够的刚度。当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。如压缩回弹量大，会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土，从而大在降低千斤顶的有效冲程，使顶进效率降低。故后座墙必须具有足够的刚度。（3）后座墙表面要平直。后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。2、后座墙的强度及其影响因素:后座墙的强度取决于千斤顶在顶进过程中施加给后座墙的最大后座力，后座力的大小与最大顶力相等。影响顶力的因素甚多，可分为客观因素及主观因素两类。客

53、观因素包括管材种类、管径大小、顶距长短、覆土厚度、土的种类、地下水位、管节重量等；主观因素包括操作误差、顶进方法、中途停工与否、是否采用润滑剂等。由于主观因素对顶力的影响是人在操作过程中造成的，或者是事先未预计到的情况，所以对主观因素的影响不能事先计算，只能在施工过程中加强管理，防患于未然，以其不使顶力增加。因此，在计算所得顶力的基础上，适当增加安全系数，作为防止主观因素影响的储备力量，并严格遵守操作规程，就能保证后座墙在设计强度以内，不致受超负荷顶力的影响而导致破坏。3、后座墙的刚度要求顶管时要求后后座墙具有充分的刚度，以避免往复回弹，消耗能量。要保证受最大顶力时不变形，或只有少量残余变形。

54、如果后座墙弹性过大，顶进的后座力先压缩后座墙，直到后座墙被压紧而不能再压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进，千斤顶卸荷，后座力解除后，后座墙虽然有残余变形但不大，甚至可以恢复到未受荷载的状态，可是下一次顶进时，仍要先压缩后座墙，因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩后座墙。用短行程千斤顶，行程一般为200mm，而后座墙压缩量为2030mm，这样就可使千斤顶行程在顶管前进时的利用率只有70%80%，每顶进2m长的管节，需1214个行程。若再考虑到传力工具的压缩，需要的行程数还要增加。所以，要提高顶进效率，除采用长行程的千斤顶外，还应设法增加后座墙的刚度。七）、工作井内设备安装工作井设备安装包括：

55、整体式顶进构架的安装、后座垫块、导轨、测量棚、穿墙止水设备的安装。1、整体式顶进构架的安装在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整整体式顶进构架的中线对准顶进轴线，根据图纸，垫高整体式顶进构架调整其高度，当纵向及高程调整好后，将整体式顶进构架与底板钢筋用地脚螺栓焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，整体式顶进构架定位安装尺寸误差控制在2mm以内。整体式顶进构架如图2-13【整体式顶进构架设计及现场示意图】所示： 800T千斤顶整体式顶进钢架图2-13 整体式顶进构架设计及现场示意图2、导轨安装基坑导轨是由两道平行的特制钢结构固定在底板上构成，主要作用是使顶进钢管在工作井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该

56、导向进入土体。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，根据图纸，垫高导轨调整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，将导轨与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。具体做法如图2-14【顶管轨道安装示意图】所示：图2-14 顶管轨道安装示意图3、测量棚搭设测量棚位于整体式顶进构架内，在测量时的起保护仪器作用。顶部采用20钢管焊成支架，上面铺石棉瓦。4、穿墙止水设备安装洞门内衬墙施工时预埋洞门钢圈，洞门钢圈与盾构外径及管片间存在环向空隙，为防止盾构出洞时土体从该间隙流失，需要安装洞口防水密封环，洞口防水密封环由钢圈止水橡胶、圆环形板、扇形压板

57、及连接螺栓组成的密封装置，作为施工临时防水措施，穿墙止水设备安装完成经监理验收合格后方可进行下一道工序。该部分的安装时机可穿插在内衬墙施工完毕后就可进行。其施工分为两步进行：1)在始发端墙施工过程中，做好始发洞门预埋件的埋设工作，预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起。2)在顶管正式始发之前，清理完洞口的渣土后及时安装洞口密封压板及橡胶压板。具体做法如图2-15【穿墙止水设备设计及现场安装示意图】所示：穿墙止水设备止水橡胶圈止水压板墙体钢管5、顶管机及管线安装上述1 4设备安装完毕后，进行顶管机及连接管线安装，顶管机安装主要将在地面组装调试好的泥水平衡顶管机整体吊下工作井，放在导轨上，连接好主控室

58、与顶管机的电缆线信号线等管线，连接好泥水管道。上述1-5完成后，通知监理工程师验收，合格后进行试运行，监理旁站。八）、顶管机始发注意事项将顶管机吊下工作井，安装好顶管机头，对正中线，使上、下、左、右方向误差保证在3mm内，安装及调试好各个系统、检查穿墙位置的止水设备、准备好足够的水泵，确保穿墙时各个系统的正常运转，准备工作就绪后进行洞门凿除。洞门凿除即凿除洞门位置的工作井井壁，根据顶管机的断面尺寸，在井壁上放好线，采用搭脚手架用人工分块，分层凿除，然后袋装吊出洞口，凿除结束后，对洞口进行清渣及处理。清理完洞口的渣土后，迅速将准备好的顶管机沿轨道用整体式顶进钢架推入密封止水橡胶圈内，完成洞门凿除

59、出洞。出洞1015米范围，顶管机头前端有土压力，并且由于管道较短，摩擦力比较小，为避免管道整体产生较大后退顶管机头前端塌方，当后座千斤顶回收时，需要用2条管道顶住管道，避免后退。本顶管段地质条件良好，不易出现顶管机栽头或仰头现象，但施工过程为防止该现象的产生可把前三至四节管与顶管机后壳连成一体。九）、正常顶进施工流程泥水平衡式顶管施工工艺流程如图2-16【泥水平衡式顶管施工工艺流程图】所示：1个行程顶进结束顶进前准备机械设备交班检查刀盘转动、开渣浆泵泥水处理系统处理砂土、装车、外运拆开各管路、砼管吊装、各管路安装顶进、调整泥水量到达平衡测量工具头的偏位、作好记录、纠偏调节整体式顶进构架顶块1个

60、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节砼管顶进结束图2-16 泥水平衡式（挤压式土压平衡式）顶管施工工艺流程图十）、泥水循环施工 1、泥水平衡式顶管基本原理：在泥水平衡式顶管施工过程中，为了使挖掘面上保持稳定，就必须在泥水仓中充满一定压力和相对密度在1.2左右的泥水。泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，它可以阻止泥水向挖掘面里面渗透。同时，泥水本身具有一定的压力，因此，就可以用来平衡地下水压力和土压力。图2-17 泥水平衡基本原理分析图如图2-17【泥水平衡基本原理分析图】所示： P1为顶管机顶部的地下水压力，P3为顶管机底部的地下水压力。P2为顶管机顶的泥水压力，P5为顶管机