上海市金山区新江水质净化二厂及配套管网工程

1、.：.； 上海市金山区新江水质净化二厂及配套管网工程排海泵站与尾水保送管顶管施工方案编 制 人：工程担任人：技术担任人：上海市水利工程集团2021年7月10 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc445022861 第1章 工程概略 PAGEREF _Toc445022861 h 5 HYPERLINK l _Toc445022862 1.1工程地点及范围 PAGEREF _Toc445022862 h 5 HYPERLINK l _Toc445022863 1.2工程地质及水文地质 PAGEREF _Toc445022863 h 5 HYPERLINK l _Toc

2、445022864 第2章 工程难点分析 PAGEREF _Toc445022864 h 6 HYPERLINK l _Toc445022865 2.1难点： PAGEREF _Toc445022865 h 6 HYPERLINK l _Toc445022866 第3章 顶管施工方案 PAGEREF _Toc445022866 h 7 HYPERLINK l _Toc445022867 3.1泥程度衡顶管施工工艺 PAGEREF _Toc445022867 h 7 HYPERLINK l _Toc445022868 3.1.1工艺流程图 PAGEREF _Toc445022868 h 7 HY

3、PERLINK l _Toc445022869 3.1.2施工原理 PAGEREF _Toc445022869 h 7 HYPERLINK l _Toc445022870 3.1.3施工特点 PAGEREF _Toc445022870 h 8 HYPERLINK l _Toc445022871 3.1.4顶管机的选型 PAGEREF _Toc445022871 h 8 HYPERLINK l _Toc445022872 3.2施工方法及质量控制措施 PAGEREF _Toc445022872 h 9 HYPERLINK l _Toc445022873 3.2.1丈量放样 PAGEREF _To

4、c445022873 h 9 HYPERLINK l _Toc445022874 3.2.2顶管进出洞口处置 PAGEREF _Toc445022874 h 10 HYPERLINK l _Toc445022875 3.2.3管材进场验收 PAGEREF _Toc445022875 h 12 HYPERLINK l _Toc445022876 3.3注浆孔布置及触变泥浆 PAGEREF _Toc445022876 h 13 HYPERLINK l _Toc445022877 3.4顶管设备安装 PAGEREF _Toc445022877 h 14 HYPERLINK l _Toc4450228

5、78 3.5曲线顶管参数 PAGEREF _Toc445022878 h 16 HYPERLINK l _Toc445022879 3.6顶力控制及中继环布设 PAGEREF _Toc445022879 h 17 HYPERLINK l _Toc445022880 3.6.1顶力的计算 PAGEREF _Toc445022880 h 17 HYPERLINK l _Toc445022881 3.6.2顶力估计： PAGEREF _Toc445022881 h 17 HYPERLINK l _Toc445022882 3.6.3顶力F控制： PAGEREF _Toc445022882 h 18

6、HYPERLINK l _Toc445022883 3.6.4顶进间隔 控制： PAGEREF _Toc445022883 h 18 HYPERLINK l _Toc445022884 3.7水压力设定 PAGEREF _Toc445022884 h 19 HYPERLINK l _Toc445022885 3.8沉降计算及沉降控制 PAGEREF _Toc445022885 h 19 HYPERLINK l _Toc445022886 3.8.1沉降计算 PAGEREF _Toc445022886 h 19 HYPERLINK l _Toc445022887 3.8.2沉降分析 PAGERE

7、F _Toc445022887 h 20 HYPERLINK l _Toc445022888 3.8.3沉降控制措施 PAGEREF _Toc445022888 h 21 HYPERLINK l _Toc445022889 3.8.4沉降监测 PAGEREF _Toc445022889 h 22 HYPERLINK l _Toc445022890 3.9曲线段纠偏及开口量控制 PAGEREF _Toc445022890 h 22 HYPERLINK l _Toc445022891 3.10泥水接力及泥浆排放 PAGEREF _Toc445022891 h 23 HYPERLINK l _Toc

8、445022892 3.11泥浆置换 PAGEREF _Toc445022892 h 23 HYPERLINK l _Toc445022893 3.12通风 PAGEREF _Toc445022893 h 23 HYPERLINK l _Toc445022894 3.13长间隔 丈量、纠偏控制 PAGEREF _Toc445022894 h 24 HYPERLINK l _Toc445022895 3.13.1顶长间隔 顶管丈量系统 PAGEREF _Toc445022895 h 24 HYPERLINK l _Toc445022896 第4章 工程难点应对措施 PAGEREF _Toc445

9、022896 h 33 HYPERLINK l _Toc445022897 4.1预备任务 PAGEREF _Toc445022897 h 33 HYPERLINK l _Toc445022898 4.2顶进土压力、轴线控制 PAGEREF _Toc445022898 h 33 HYPERLINK l _Toc445022899 4.3沉降观测点布置和监测 PAGEREF _Toc445022899 h 33 HYPERLINK l _Toc445022900 4.4地面后期沉降控制 PAGEREF _Toc445022900 h 34 HYPERLINK l _Toc445022901 4.

10、5平安技术措施 PAGEREF _Toc445022901 h 34 HYPERLINK l _Toc445022902 第5章施工监测 PAGEREF _Toc445022902 h 36 HYPERLINK l _Toc445022903 5.1监测的意义 PAGEREF _Toc445022903 h 36 HYPERLINK l _Toc445022904 5.2监测范围 PAGEREF _Toc445022904 h 36 HYPERLINK l _Toc445022905 5.3监测点布置 PAGEREF _Toc445022905 h 36 HYPERLINK l _Toc445

11、022906 5.3.1轴线及地表沉降 PAGEREF _Toc445022906 h 36 HYPERLINK l _Toc445022907 5.3.2管线沉降 PAGEREF _Toc445022907 h 37 HYPERLINK l _Toc445022908 5.4构筑物沉降 PAGEREF _Toc445022908 h 37 HYPERLINK l _Toc445022909 5.5深层地表点设置 PAGEREF _Toc445022909 h 38 HYPERLINK l _Toc445022910 5.6监测内容及方法 PAGEREF _Toc445022910 h 38

12、HYPERLINK l _Toc445022911 5.7监测频率及监测资料 PAGEREF _Toc445022911 h 39 HYPERLINK l _Toc445022912 5.7.1检测频率 PAGEREF _Toc445022912 h 39 HYPERLINK l _Toc445022913 5.7.2监测资料 PAGEREF _Toc445022913 h 39 HYPERLINK l _Toc445022914 5.8监测报警值 PAGEREF _Toc445022914 h 40 HYPERLINK l _Toc445022915 第6章顶管施工质量保证措施 PAGERE

13、F _Toc445022915 h 41 HYPERLINK l _Toc445022916 6.1主要施工技术参数的控制 PAGEREF _Toc445022916 h 41 HYPERLINK l _Toc445022917 6.2顶进轴线的控制 PAGEREF _Toc445022917 h 41 HYPERLINK l _Toc445022918 6.3管节减摩 PAGEREF _Toc445022918 h 41 HYPERLINK l _Toc445022919 6.4顶进技术措施 PAGEREF _Toc445022919 h 41 HYPERLINK l _Toc4450229

14、20 第7章工程事故的预防和处置 PAGEREF _Toc445022920 h 43 HYPERLINK l _Toc445022921 7.1土质突变 PAGEREF _Toc445022921 h 43 HYPERLINK l _Toc445022922 7.2地面沉降 PAGEREF _Toc445022922 h 43 HYPERLINK l _Toc445022923 7.3现场停电 PAGEREF _Toc445022923 h 43 HYPERLINK l _Toc445022924 7.4施工便道损坏 PAGEREF _Toc445022924 h 43 HYPERLINK

15、l _Toc445022925 7.5顶力增大 PAGEREF _Toc445022925 h 44 HYPERLINK l _Toc445022926 7.5.1缘由分析 PAGEREF _Toc445022926 h 44 HYPERLINK l _Toc445022927 7.5.2应对措施 PAGEREF _Toc445022927 h 44 HYPERLINK l _Toc445022928 7.6地表沉降变形过大 PAGEREF _Toc445022928 h 45 HYPERLINK l _Toc445022929 7.6.1缘由分析 PAGEREF _Toc445022929

16、h 45 HYPERLINK l _Toc445022930 7.6.2应对措施 PAGEREF _Toc445022930 h 45 HYPERLINK l _Toc445022931 7.7管线、构筑物变形报警 PAGEREF _Toc445022931 h 45 HYPERLINK l _Toc445022932 第8章文明施工 PAGEREF _Toc445022932 h 47 HYPERLINK l _Toc445022933 第9章应急预案 PAGEREF _Toc445022933 h 48 HYPERLINK l _Toc445022934 9.1管线形变报警应急预案 PAG

17、EREF _Toc445022934 h 48 HYPERLINK l _Toc445022935 9. 2监测工程应急救援预案 PAGEREF _Toc445022935 h 48 HYPERLINK l _Toc445022936 9.3地表沉降变形过大 PAGEREF _Toc445022936 h 49 HYPERLINK l _Toc445022937 9.4火灾事故应急预案 PAGEREF _Toc445022937 h 49 HYPERLINK l _Toc445022938 9.5防汛防台应急预案 PAGEREF _Toc445022938 h 50 HYPERLINK l _

18、Toc445022939 9.6应急人员、物资及设备 PAGEREF _Toc445022939 h 53 HYPERLINK l _Toc445022940 第10章附图 PAGEREF _Toc445022940 h 55第1章 工程概略1.1工程地点及范围 本工程尾水保送管道属于尾水排海工程，工程范围为新江二厂至排海泵站，本工程包括顶管任务井及接纳坑围护设计。顶管任务井及接纳坑围护采用800钻孔桩+800旋喷桩或850型钢水泥土搅拌墙的围护构造方式。建立地点：上海市金山区亭卫公路北起漕廊公路南至金山大道。建立单位：上海金山排海工程设计单位：上海市城市建立设计研讨总院勘察单位：机械工业勘察

19、设计研讨院监理单位：上海浦东新区建立监理施工单位：上海市水利工程集团本工程沿亭卫公路向南敷设DN1600污水总管约8.26公里，建立污水泵站。本标段漕廊公路1/WP至山通路1/WP终了，全长3.34公里。有任务井7座，接纳井7座。1.2工程地质及水文地质 = 1 * GB2 工程地质根据机械工业勘察设计研讨院提供的上海市金山区新江水质净化二厂及配套管网工程排海泵站与尾水保送管岩土工程勘察报告成果显示，顶管管道主要将在第 = 3 * GB3 层淤泥质粉质粘土及 = 4 * GB3 层淤泥质粘土层面中穿行。，其中12/WP接纳井为3砂质粉土。 = 2 * GB2 地下水位该段地下水主要为浅部的潜水

20、，主要补给来源为大气降水及地表径流，水位埋深0.7m3.30m，水位标高+1.87m+4.33m；上海地域长期水位观测，潜水位埋深在0.31.5m内变动，年平均水位埋深普通为0.50.7m。第2章 工程难点分析2.1难点：1、本标段顶管为长间隔 曲线顶管，3/WP任务井2/WP接纳井为220m长间隔 顶管,7/WP任务井6/WP接纳井为365m长间隔 顶管,9/WP任务井8/WP接纳井为410m长间隔 顶管,9/WP任务井10/WP接纳井为520m长间隔 顶管,11/WP任务井12/WP接纳井为600m长间隔 曲线顶管,13/WP任务井14/WP接纳井为675m长间隔 顶管2、本标段顶管穿越道

21、路河道比较多，1/WP任务井2/WP接纳井为165m顶管，穿越漕廊公路亭卫公路交叉口；7/WP任务井6/WP接纳井为365m顶管，穿越G15沈海高速公路，13/WP任务井14/WP接纳井为675m顶管，依次穿越纬四河、山富西路、消费河、山通路，顶管穿越第 = 3 * GB3 层淤泥质粉质粘土及 = 4 * GB3 层淤泥质粘土层面中穿行，遇水程流塑状，容易超挖，公路地面将能够有1CM左右沉降。3，本标段工程穿越地下管线比较多，管线有市政、通讯及化工管道，包括挪动管线、电信管线、联通管线、信息管线、东方有线、电力管线、自来水管线、液化气管线、天然气管线、中石化输油管及物料管、宁波输油管道，氯碱管

22、道等。石化输油管及物料管、宁波输油管分布于漕廊公路至G15沈海高速段，天然气及氯碱管线主要分布于亭卫公路东侧漕廊公路至金山大道段，其他管线沿已建道路均有分布。第3章 顶管施工方案3.1泥程度衡顶管施工工艺3.1.1工艺流程图任务坑顶进基准线布设顶管设备安装洞口止水安装安装开凿任务井顶管洞口管道顶进施工开凿接纳井洞口机头出洞、顶管后期处置安管顶进丈量纠偏顶管任务、接纳井联测导线网布设图1：泥程度衡顶管施工工艺图3.1.2施工原理泥程度衡顶管机的根本原理是借助于顶管机泥水仓泥水压力维持正面水土压力。顶进施工中经过PLC系统控制泥水压力，以坚持开挖面相对稳定和出泥平衡，从而使顶管顶进中能有效控制地表

23、沉降。3.1.3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； 可有效的坚持发掘面的稳定，对所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，尤其是在粘土层表现得更为突出，适宜较长间隔 顶管； 任务坑内的作业环境比较好，作业也比较平安。由于它采用泥水管道保送弃土，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安康等问题。 泥水保送弃土的作业延续不断地进展，其施工进度快，能有效的保证工期。3.1.4顶管机的选型针对本标段顶管的土层性质，我

24、方采用大刀盘泥水机械平衡式顶管机，该顶管机能平衡切削面水、土压力，有效控制地面沉降，操作平安可靠，施工进度快的机型之一。本工程采用的管材为JPCCP预应力钢筒混凝土管，管壁厚度为200mm，管外径2000mm，常用DN1600顶管机外径为1950mm，比管材外径小无法满足施工要求，所以我公司根据管材要求订购了两套外径为2020mm的DN1600顶管机。顶管机相关参数：= 1 * GB3DN1600机头刀盘外径DN2020机壳外径比JPCCP预应力钢筒混凝土管外径略大DN2000，机头总长4.3m，分量约15吨，刀盘开口率3%。= 2 * GB3动力配备：15KW2= 3 * GB3刀盘转速取1

25、.92转/分钟= 4 * GB3计算转矩=298.42KNm= 5 * GB3转矩系数：=T/D=1.64刀盘用变频调速，当遇到硬土加固土体可以调慢转速，以添加输出转矩，具备清理小型妨碍物的才干。2、主顶主要参数= 1 * GB3油缸最大推力为2000KN4= 2 * GB3油泵型号：63SCY-14-1B Q=63L/min= 3 * GB3电机型号：Y200L-4 N=30KW主顶油缸采用变频调速，顶进时顶进速度不易过快，以23cm/min为宜。3.2施工方法及质量控制措施3.2.1丈量放样1、顶管轴线放样：我单位采用测距精度可达2mm，精度等级达I级，测角精度等级达2秒级的日本索佳SET

26、210全站仪，进展顶管基准线的丈量放样及复核。根据设计和业主提供的座标基桩用全站仪进展复核丈量，并将复测结果报业主和监理工程师，以便确定这些基桩的可靠性；按照满足精度要求的基桩，对布设的其它点位进展，丈量，丈量主要分为间隔 丈量和角度丈量，丈量精度严厉按国家三等控制网的精度要求执行。角度丈量时，我们将采用全测回法，全测回法是一种消除丈量仪器本身构造误差的观测方法，望远镜用正镜和倒镜观测同一目的，求得其正镜和倒镜的平均角度，称之为一个测回。可消除的误差有：视准轴误差，横轴误差，不同心误差，度盘的偏心误差和程度度盘的刻划误差。可在控制网建立时采用该种方法，提高丈量精度。顶管轴线每顶进200m复核一

27、次，机头进洞前100m和50m复核顶管基准线，确保丈量数据的准确性。2、管道内丈量直线顶管采用激光经纬仪丈量，曲线顶管采用全站仪转站丈量，每节管丈量1次，观测采用左右角各一个测回进展观测，左右角平均值之和与360的校差小于6；测距往返测各一测回，一测回三次读数的校差小于4mm，测回间平均值校差小于3mm，往返平均值校差小于5mm，数据发生突变时添加丈量次数； 顶管高程控制根据顶管推进的实践情况，正常施工中，利用全站仪或经纬仪竖直角丈量机头高程；每推进100米，利用水准仪将井下水准丈量执行一次复测，以复核全站仪或经纬仪的丈量数据。水准丈量应采用往返测，往返固定点之间高差12L。详细丈量方法在顶管

28、丈量方案中在细化3、丈量频率直线段丈量频率：顶管用普通管道长度为2.5m/节，直线段用激光经纬仪丈量，顶进进入曲线段后，采用全站仪转站丈量，由于进入曲线段，需添加观测频率来确保顺利进入曲线，丈量频率每节管道丈量一次。3.2.2顶管进出洞口处置本标段顶管管道所在地理位置不佳，井位距河道5/WP接近张家浜河、13/WP接近纬四河较近，顶管难度高，洞口密封必需可靠，否那么地下水和泥砂就会流到井内，呵斥洞口上方地表塌陷，殃及周围建筑物和地下管线的平安。洞口密封不好还会呵斥触变泥浆流失，影响泥浆套的构成，进而影响顶管的质量和速度。1、出洞口加固措施a、对任务井出洞口进展800搭接400旋喷桩加固，搅拌桩

29、采用42.5级普通硅酸盐水泥，加固后土体28天无侧限抗压强度qu1.0MPa。b、为防止机头出洞时产生叩头景象，采用将导轨延伸至地连墙或钻孔桩处，用水泥砂浆将延伸导轨处按机头弧形砌筑，作为机头出洞支撑，防止磕头景象。c、安装洞口止水圈：本工程采用两道橡胶圈密封的构造。在任务时，内嵌式橡胶圈首先将外侧泥水阻挠住，如还渗漏进来，那么第二道止水圈将渗漏未来的泥浆完全阻挠住。d、为保证顶管泥浆套构成，在洞口预埋4根注浆管，注入触変泥浆可协助 泥浆套构成，减少管外壁带土效应。e、为了防止机头后退景象的发生，应该采取措施将顶管机与导轨进展暂时固定。固定资料采用1010的角铁，与导轨和管子有效衔接。f、开凿

30、洞口时应留意，先将钻孔桩表层混凝土剥除后，将钻孔桩主筋、绕筋和箍筋割除，再凿除混凝土，待凿除至钻孔桩最后一排钢筋时在机头具备开顶条件后割除，搅拌桩止水帷幕不得凿除，以免呵斥洞口塌方。g、在顶管机安装到位调试后，搭设脚手架平台，在确保顶管机运转正常的情况下开场凿除洞门。凿除洞门采用风镐凿钻孔桩的钢筋砼。洞门凿除要延续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土体流失量，要及时清理干净落在洞圈底部的混凝土碎块。整个作业过程中，由专职平安员进展全过程监视，杜绝平安事故隐患，确保人身平安，同时在洞圈底部的密封安装内堆放粉煤灰或枕木，确严密封安装的完好。凿除终了，要对洞门外排钢筋进展探排，防止与刀盘发生相卡引起

31、顶管机改动。2、进洞口加固措施a、对接纳井进洞口进展旋喷桩加固，旋喷桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，加固后土体28天无侧限抗压强度qu1.0MPa。b、当机头距接纳井还有100m或50m左右时，添加丈量频率，并全线复核顶管轴线，从而确保平安进洞。c、机头到达接纳井前，接近洞门时，先开出直径20cm洞口，释放部分由于顶管顶进而呵斥应力，同时可对外部土体情况、机头位置进展初步勘查。d、经过准确的丈量，计算机头的实践顶进长度，在接近接纳井洞口加固土体时，应适当降低顶进速度，以便于机头更好的磨被加固土体，而不破坏周围土体的强度。e、及时将与机头衔接的管子分别，机头及时吊出井外，并抓紧处置井内泥浆和进展

32、洞口封门止水。f、接纳井洞口凿出后立刻将井内渣滓清理干净，并及时安装接纳机架，防止机头进洞口后机头底部无支撑而下沉，将衔接机头尾部管节拉开张缝影响下到工序施工。g、抓紧做好机头进洞后间隙封堵任务，间隙采用水泥砂浆和砖块砌筑，水泥采用堵漏公用快干水泥，使间隙处墙体在短时间内具有一定的强度，防止洞口处土体流失。3.2.3管材进场验收根据计算设计的DN1600预应力钢筒混凝土管道，无论是管材产品在消费过程中或在堆放场地上的驳运，或在运输过程中，超高的运输物件，对于在消费过程中和堆放场地上的驳运、起吊我们将设计采用公用吊运工具，以确保管材在起吊、驳运过程中平安、可靠，在运往工地的运输过程中，我们除用公

33、用吊运工具外，对管体的承插口处采用填充泡沫片包裹打包，以确保管材在运输过程中不受碰撞冲击。1、在管材吊运、驳运堆放过程中必需轻装轻卸，防止呵斥管材外观缺损或承插口损坏等景象。2、在施工现场设置一块管材堆放区域，专供放置钢筋砼管及配件，且必需放在木头垫块上，且砼管的任何一个最低点要高出地面至少150毫米，并且此管只能单层堆放；砼管和配件在运输时需用木垫块垫起，并将其固定，不得左右摇摆。3、砼管和配件在搬运、装卸时制止滚动搬运，应采用吊钩吊带的方式，不得用钢丝绳起吊，防止起吊损坏砼管的承口直径。4、管材的标识必需符合要求：a、字迹、型号、日期、规格明晰。b、标识部位符合规定的要求。5、管材的现场验

34、收管材进场时应有质保书，并对管材外观质量如：管内外壁无蜂窝麻面、管身无裂痕、钢承口直径，橡胶圈高度、衬垫板厚度等进展检查，严厉按照相关规范及业主要求对管材进展现场验收，如有不符合要求的不得投入运用。3.3注浆孔布置及触变泥浆1、注浆孔布置顶管时所遇到的摩擦力主要分为机头摩擦力和管壁摩擦力，为了减少摩擦力确保顺利顶进，因此采取光滑浆减摩措施，根据实践情况，光滑浆减摩又分为顶进时的机尾同步压浆和管道补浆，从机头后第一节管至管道最后一节管布置注浆阀管。每6m设置1环压浆管，即每2根管道设置1环压浆阀管管道长度为3.0m/节；每环压浆孔90均布4个压浆球阀。2、触变泥浆注浆为机头同步注浆和管道补浆二部

35、分。触变泥浆由地面液压注浆泵经过2寸总管管路压送到各注浆孔。在机头处应安装隔膜式压力表，以检验浆液能否到达指定位置，在一切注浆孔内要设置球阀，软管和接头的耐压力5MPa，支管通径为G1。在任务井洞口止水安装的周围靠墙预埋4根注浆管道并安装1寸注浆球阀，开场顶进时，管道外壁进入洞内，未与土体接触之前就先裹满浆液，触变泥浆随管外壁向土体渗入，减少管外壁“带土效应。在整个管道的管子上设补浆断面共4个注浆孔，补浆断面间距根据现场实践情况而定，补浆应按顺序依次进展，每班不少于2次循环，定量压注。浆液配制分量比：膨润土:CMC:纯碱:水=104:1.05:3.05:8003.4顶管设备安装1、设备安装与调

36、试流程现场平面布置起重设备安装导轨及后靠安装洞口止水圈安装机头下井调试顶进2、现场平面布置现场平面布置在进场前需安排技术人员对现场实地丈量后，制造相应的平面布置图，需经监理单位审核后方可进场。施工现场实行全封锁隔离，并搭建必要的消费暂时设备。要坚持施工现场的文明、平安和卫生整洁。详见任务井平面布置表示图1平面布置必需合理安排资料堆放位置。2平面布置必需需思索车辆进出通行位置及大型吊车就位方案。3、基坑导轨及后靠安装1基坑导轨应具有足够的强度和刚度。本工程采用组合机架导轨。垂直支撑数量，前机架8点，后机架4点。前、后机架安装时，用垂直支撑调整轨道高度，拟用35#C双拼槽钢支撑；程度支撑采用30#

37、双拼槽钢加固。前机架采用8根，后机架用4根，中间用6根将两套机架固定，防止发生程度位移。导轨安装的允许偏向为：轴线位置：3mm，顶面高程：0+3mm，两轨内距：2mm。在顶进过程中经常进展检查和复核。2辅助导轨的安装构造施工时，在预留孔下部相应部位预埋的两块600*300*20的钢板，在洞口下部砖墙凿出后，在钢板上焊接与基坑导轨标高、坡度一致的型钢，以防止机头进入洞口调试时发生下沉“磕头景象。3主顶油缸架是拼装式构造，主顶油缸架的安装也要定位准确。保证油缸受力点的正确位置。其高程和平面安装误差小于5mm。4后靠是整体式，后靠版的中心线对准两侧油缸的中心，在后靠后方靠墙之间预留20cm空隙，并采

38、用C30商品砼填满。浇捣砼前、后靠须用槽钢衔接固定，不允许位移，确保与顶进方向垂直。5顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污。4、洞口止水圈安装制井时按设计图纸要求顶管井洞口预埋钢板，在圆周上均布M18螺栓长度60mm，外露50mm，顶进施工前安装止水圈，并将压板螺丝紧固。5、机头调试机头平稳的放在机架面上后，将机头的电路和油路全部接起来试运转。调试要点：1刀盘能否旋转正常，电动机空载电流读数能否正常。2查看各油压表正常任务下能否正常显示读数。3查看纠偏、截止、旁通油缸能否正常任务，能否伸出缩回；操作台内能否显示各项参数正常数值。4查看操作室各按钮的任务形状能否

39、对应，显示仪表能否正常。5倾斜仪和转角读数能否正常。正常运转后方可顶进入洞，详见设备调试记录表。3.5顶力控制及中继环布设3.5.1顶力的计算地面平均标高约为4.67m，管道埋深H取平均值11.87m。机头外径D=2.02m，管道外径D=2.00m，ht=H-D/3=11.87-0.67=11.20m土层的根本参数，整条管道所在土层大部分处于层土，因此：r土=17.9KN/m3、C=13Kpa、=17顶进时刀盘正面平衡土压力计算：泥程度衡设备因机壳泥程度衡正面水压力，固r0=r土-r水=17.9-9.8=8.1KN/m3P主=r0httg245-/2-2Ctg45-/2=30.434KpaP被

40、=r0httg245+/2+2Ctg45+/2=200.823KpaP设= P主+2/3P被- P主=144.027Kpa3.5.2顶力估计：F= F0+fLf为每延伸米管外壁摩阻力，L为管道长度F0封锁式工具管迎面阻力，F0=/4D2P设F0=/4D2P设=3.14/42.00144.027=452.245KNf思索注浆工艺时管壁外单位长度摩阻力 f=f1d其中f1为单位面积管外壁摩阻力本段顶管为直线顶管，摩阻力f1取4KN/m2f =f1d=43.142.0025.12KN/m3.5.3顶力F控制：顶管任务井的设计允许最大顶力为5000KN，中继环顶力为5000KN由10个500KN的油压

41、千斤顶组成，对顶管任务坑的最大允许顶力、管材的允许顶力以及地质情况等要素进展综合思索，本工程平安系数为60%80%，中继间顶力应适当小于主顶控制顶距。主顶控制顶力： F=500080%=4000KN中继环控制顶力：F=400080%=3200KN3.5.4顶进间隔 控制：主顶顶距控制主顶此时用主顶油缸推进管道和机头，因直线顶距为220米，超越主顶顶距，摩阻力取f直=4KN/m2：F主= fL4000KN F中= fL3200KN25.12L4000KN 25.12L3200KN计算值：L159.24m 计算值：L127.39m在顶距小于159.24m时，或顶力控制在4000KN以下时可直接采用

42、主顶油缸顶进。中继间布置根据前面计算和实践施工阅历，1#中继间顶进中思索机头正面土压力和曲线段纠偏开口量，要接近机头；该段直线顶管顶进220m，故中继间间距控制在100m内，最后一环与主顶间间隔 控制在主顶允许顶距内。综合曲线特殊管布置间距与上述顶力计算，中继环布置如下：顶段机头1#1#2#2#3#3#4#4#5#5#主顶1/WP2/WP50m115m3/WP2/WP70m150m7/WP6/WP100m120m145m9/WP8/WP50m110m110m140m9/WP10/WP50m110m110m110m140m11/WP12/WP90m120m120m120m150m13/WP14/

43、WP50m110m120m120m120m155m3.6水压力设定根据管道的埋深及地下水位情况，泥水系统的设定压力普通比地下水压高5.0Kpa，P=r水h+5=9.811.2+5=115Kpa3.7沉降计算及沉降控制3.7.1沉降计算顶管施工过程的沉降量与其失土率根本成正比例关系，按规定失土率计算其最大沉降量max可按包络公式估算：max=Vl/2.5i， 式中Vl =失土率V，V=3.203m为计算管道单位出土量，机头外径2.02米 i为沉降槽宽度系数i=H/( tg45-/2) =10.87/tg37.5 5.863V1为超挖量 H为管道中心深度此处H=10.87m，=17沉降盆宽度 B

44、= 2W W 影响范围 W=2.5i B = 22.55.86329.315米；3.7.2沉降分析1开挖面引起的地层损失与选用机头类型有关，本公司采用DT式泥程度衡顶管机头，采用泥水仓平衡正面土压力，大刀盘切削正面土体，开挖面失土率约在1%，相应的失土率体积为0.032立方米。2机头纠偏引起的地层损失工具管纠偏时，其轴线与管道轴线构成一夹角，工具管顶进过程中的通道为椭圆形，此椭圆面积与管道外圆面积之差值，即为工具管纠偏引起的地层损失。VL = r%L%为纠偏角弧度夹角，r为工具管外半径，V为工具管单位出土量 本工程中， 取0.3度，D = 2.02米，L = 3.0米，%为相应弧度 单位长度体

45、积V=0.25d2*1=3.203立方米VL = r%L = 3.14 1.32 0.005236弧度 3 = 0.0349立方米失土体积=0.0669立方米3管道外周环形空隙引起的土层损失机头外径较管道外径大2厘米，因此机头顶过后管道外周产生环形空隙，如不能充分注浆充填，那么使周围土体挤入环形空隙，导致地层损失。4机头外径与管道外径不同而引起的地层损失Vc1 = D * aK D 为机头外径，a 为机头外周半径与管道外径之差，K为注浆未充溢度，压浆最差时K=1，注浆良好时，K= 0.20.4Vc1 = D * aK = 3.14 * 2.02 * 0.01* 0.25 = 0.0159立方米

46、5长间隔 顶管每个中继间穿过地层，因其外径与管道外径不同而引起的地层损失 Vc2 = D2 * a2 K2 D2为中继间外径，a2为中继间外径与管道外周半径之差，K2为中继间穿过后补浆缺乏率，补浆最差时，K2可达0.5，而补浆理想时K20当中继环外径与管外径一致时Vc2 =06相临管节外壁不平整度过大时，引起地层损失 Vc2 = DP * aP KP * nDP为管道外径，aP为相临管节的管道外周半径的差值，KP为注浆缺乏率，aP 5mm KP0，aP10mm KP = 0.5 0注浆良好可为0，n为穿过某处地层的管节半径值大于3 mm的出现的次数。可根据管节制造精度及安装精度估计。Vc2 =

47、 DP * aP KP * n = 3.14*2.00*0.0015*0.1*50= 0.0471立方米环形间隙引起的土层损失Z=0.0159+0.0471=0.063立方米总失土体积V1=0.0669+0.063=0.1299立方米综上，本段顶管估算累计失土率=0.1299/3.2*100%=4.0%最大沉降量：max=0.1299/2.5*5.863=8.9mm3.7.3沉降控制措施因本标段顶管施工过程中全线穿越亭卫公路，其对沉降相对要求较高，因此其穿越段失土率根本按5%以内控制，其他部分失土率可按9%以内控制。1地面沉降隆起与刀盘正面水压力、土压力有直接关系，本泥程度衡顶管机具有自动平衡

48、正面土压力，水压力的特点，故正面水土流失引起的地面沉降较易控制。穿越地物时可根据地面延续50m内三个断面的沉降监测点群将正面土压，水压调整到最正确值。2顶进轴线偏向也会引起较大的地面沉降，故在顶进支配时，支配人员要仔细，仔细分析机头偏向量，谨慎纠偏，确保管道偏向控制在尽能够小的范围内。3适当控制泥浆排除量同样可降低地面沉降量，根据阅历数据调整出浆量来控制。4仔细控制触变泥浆注入量，适当补浆有效填充管道空隙，也是控制地层沉降的有效措施。3.7.4沉降监测顶管段的沉降监测点由业主指定的第三方进展，监测后数据要求2小时内反响至我方操作台。监测频率，穿越当天每4-6小时一次监测，过后每天一次监测延续1

49、5天。3.8泥水接力及泥浆排放机头所需水采用河水排入泥浆箱，经过泥浆泵注入机头泥水仓，泥水仓叶轮将机头切削入仓的土与水搅拌成泥浆经过泥浆泵保送至沉淀箱沉淀后，比重超越1.3后是为废浆外排。废浆外排采用罐装泥浆运输车外运，排放至渣土办指定排放点。3.9泥浆置换顶管终止顶进后，应对管外壁与土层之间构成的空隙或触变泥浆层进展充填、置换，保证被穿越的地面构筑物平安，注浆应符合以下要求：在顶进过程中，将对管外壁的土壤呵斥松动和空洞。顶管施工终了，为不呵斥今后的事故需对管外壁压如填充物。压入物选定为水泥粉煤灰浆液，其配比为10：1，运用定量稀释水泥粉煤灰，运用压浆泵将水泥粉煤灰浆液压至管外壁。3.10通风

50、在长间隔 顶管作业中，通风问题是非常重要的。一方面是任务人员的安康的需求，由于空气中的氧气含量、作业过程中产生的粉尘等要素直接影响任务人员的身体安康。另一方面是设备任务的需求，掘进机和纠偏电机及任务泵电机的散热会呵斥机体和管道内部温度过高，将影响掘进机的任务，并直接影响丈量效果，该热量应经过通风的方法带出。根据上述特点，采用送、抽结合的通风方式，即分别设置送鼓风系统和抽风系统。送、抽风系统分别由送风机和送风风道组成，通风设备选用2台罗茨通风机，电动机功率为11KW，送风量10.55m3/min。送风机和抽风机均置于任务坑上方地面上，分开设置，间隔间隔 大于10米。送风机进风口朝向上风头，抽风机

51、出风口朝向下风头。送抽风道在管内部分采用镀锌钢板制造，接近管口部位改用塑胶布软管与地面风机的接纳衔接，沿途设置送风口和排风安装。每完成一次顶管过程需求撤除软管在管内的接头，续接同顶管同长的风道后重新衔接软管。3.11施工进度方案安排序号名 称顶 进 安 排顶进间隔 时 间总计1第一套顶进设备1/WP2/WP165m12天116天23/WP2/WP220m15天33/WP4/WP55m7天49/WP8/WP410m24天59/WP10/WP520m30天67/WP6/WP365m22天77/WP8/WP30m6天8第二套顶进设备5/WP4/WP115m10天116天95/WP6/WP75m8天1

52、011/WP10/WP35m6天1111/WP12/WP600m40天1213/WP12/WP75m7天1313/WP14/WP675m45天第4章 工程难点应对措施4.1预备任务对各施工设备进展全面的检验、调试，确保其完好，对顶管机的各部分要分别检查，保证顶管机在顶进过程中无缺点。4.2顶进土压力、轴线控制穿越公路、管线、建构筑物、河床时必需严厉控制土仓、正面土压力。可在穿越前做一段实验出洞后的15m范围内沿轴线每隔3m布置一个沉降观测点，以便或取一些直观的数据，再结合顶进施工记录，调整顶进参数，过路、管线、建构筑物、河床时将土压力动摇控制在较小范围内。同时对轴线也要加强观测，使轴线具备良好

53、的走势，尽量少做纠偏动作，即使纠偏，也切忌动作过大，以免对土体产生较大扰动。顶管机经过后，根据实践情况定点补压浆，支护土体，减少沉降量。4.3沉降观测点布置和监测为确保沉降观测点的平安性，准确性。必需在原路面钻孔，孔径为5cm。钻孔穿越路面直至原土层，再用12mm的圆钢插入原土层深度大于50cm，且钢筋顶部比路面低1cm。最后用细砂填实。顶管穿越公路、管线、建构筑物、河床过程中每隔一小时进展沉降丈量、顶进终了后每隔6小时进展一个沉降丈量。以便及时发现异常情况，从而采取针对性措施。监测最大值mm：公路，地下管线沉降：10地表沉降：25建筑物沉降：30建筑物相对倾斜：0.3%4.4地面后期沉降控制

54、为确保被维护建构筑物、道路的平安，我们在顶进终了后，及时对被维护建构筑物、道路范围内的管道外进展注浆加固。注浆采用水泥水玻璃双液浆，按比例配置比例根据实验确定，浆液的胶凝时间为0.51h。由管道的预留注浆孔向外压注。4.5平安技术措施1仔细贯彻“平安第一，预防为主的平安消费方针，建立健全以公司平安担任人、工程经理为首，现场施工人员参与的平安保证体系。2制定实施一整套工地必需的平安防护措施，维护顶管施工现场的平安和工地正常的消费次序。防火、防工程损伤、治安管理等平安措施。3加强平安教育，定期组织施工人平安学习。对工人进展岗前三级平安教育。职工运用新工具、新设备前要进展岗位教育和平安操作的培训。4

55、遵守国家和劳动维护法，根据工种相应配备劳保用品，并且仔细落实各级人员的平安责任制，把平安消费纳入一致规划和系统管理的轨道中。5针对本顶管工程的特点，制定详细的平安技术交底，并履行签字手续，下达作业方案的同时下达平安防护要求。6严厉执行平安消费会议制度，平安检查、平安评议制度，定期或不定期检查平安措施的执行情况和现场存在的平安消费问题，针对发现的问题下达整改通知单，指定专人限期整改，对整改不到位的班组或个人给予罚款等处置。7教育宽广施工人员运用劳保用品，进入现场按规范戴好平安帽。严厉执行各类机械设备的专人管理和操作制度，各类机械有平安防护设备，机械设备要定期保养，经常检修，使其处于良好的形状。8

56、严厉用电管理，现场暂时电线路按要求布设，必需由持证的专职电工上岗操作，不得恣意拉接电线和电器设备，各类电器设备均安设保险安装，严厉执行一机一闸一漏电维护，对电力线路、电器设备经常检查、维修、调整并做好测试、检查、维修记录。9起重设备应有稳定的根底，钩、链、绳等符合规定，有限位、防超负荷、超速和失灵维护安装，安防闸瓦过度磨损的警铃自动断电维护安装，钢丝绳的平安运用要符合有关规定，勤加检查。起重设备的焊缝、衔接螺栓、滑轮、制动防滑安装，均需经常检查，发现问题及时处置。起重吊装作业要一致指挥，一致信号，起重设备与架空线路坚持规定的平安间隔 ，一切人员必需集中精神，留意吊运方向，制止在6级以上大风、暴

57、雨、雷电恶劣天气下从事吊装作业。10气割作业场所去除易燃物品，乙炔气和氧气存放间隔 不小于5米，运用时两者的间隔 不少于10米。4.6 DN1600长间隔 顶管过亭卫公路、G15沈海高速、河道的要点顶管穿越公路(河道)时，应掌握顶进一平三定二必需原那么。一平是指顶管穿越中环线前须把顶管机调整到最正确形状即和顶进轴线根本平行吻合；一定是指顶管穿越中环线时出土量与顶进速度须规定；二定是指顶进时机头必需同步压浆且压浆量必需规定；三定是指一切后续管，只需有浆孔就必需对中环线进展定点补浆；一必需指穿越中环线前必需设置监测点，穿越时加强监测，二必需指顶管终了后必需及时对中环线段下的管道外泥浆进展置换加固。

58、4.6.1预备任务联络公路(河道)的主管部门，根据主管部门所提出的合理维护要求，制定顶管穿越方案。对各施工设备进展全面检验、调试，确保其完好。对顶管机进展全面检查，保证顶管机在顶进过程中无妨碍。4.6.2顶进土压力、轴线控制穿越公路(河道)时必需严厉控制土舱正面土压力。可在穿越前做一段实验出洞后的50m范围内沿轴线每隔3m布置一个沉降观测点，每隔15m设置一个断面，以便获取一些直观的数据，再结合顶进施工记录，调整顶进参数，过公路(河道)时将土压力动摇控制在较小范围内。同时对轴线也要加强观测，使轴线具备良好的走势，尽量减少纠偏动作，即使纠偏，也切忌动作过大，以免对土体产生较大扰动。顶管机经过公路

59、(河道)后，根据实践情况定点补压浆，支护土体，减少沉降量。4.6.3沉降监测点布置和监测为确保沉降观测点的平安性，准确性。必需在原路面钻孔，孔径为5cm。钻孔穿越路面直至原土层，再用12mm的圆钢插入原土层，深度大于50cm，且钢筋顶部低于路面1cm。最后用细砂填实。顶管穿越公路(河道)时每隔0.5小时监测一次，顶管穿越公路(河道)后每隔6小时监测一次。以便及时发现异常情况，从而采取针对性措施。4.6.4地面后期沉降控制为确保公路(河道)的平安，在顶进终了后，必需及时对公路(河道)下的管道外进展注浆加固。注浆采用水泥水玻璃双液浆，按比例配置，浆液的胶凝时间为0.51h。由管道的预留注浆孔向外压

60、注。第5章施工监测5.1监测的意义在顶管施工期间，对受其施工所影响的民房、地面道路、地下管线、建构筑物进展监测，为施工提供信息，指点施工采取必要的措施，确保施工和环境的平安并减少对环境的影响，对周边环境进展监测获得的数据是为预控和制定各种有效措施的重要技术根据。5.2监测范围1、任务井基坑围护顶管施工时的稳定性沉降位移监测；2、施工区域的道路沉降位移监测；3、各种公共管线沉降位移监测；4、顶管上方及周边建筑物的沉降位移监测；5、顶管模拟实验段内布设沉降监测；6、原河道护坡、驳岸沉降位移监测；监测工程将根据现场情况和管线物探资料进展适当的调整；顶管施工监测范围：以顶管机头为中心，前方监测30米，