泥水平衡顶管施工设计方案

./目录TOC\o"1-2"\h\u一、编制说明11.1编制依据11.2编制原则11.3编制范围1二、工程概况32.1项目概况32.2施工条件42.3主要工程量142.4顶管技术标准152.5施工目标16三、施工准备183.1组织准备183.2技术准备183.3材料准备183.4施工机械准备193.5施工队伍的准备19四、主要资源配置计划204.1施工机械、设备使用计划204.2施工设备、机具表204.3材料用量表204.4劳动力计划214.5材料、成品、半成品采购计划21五、人工顶管施工225.1施工方法确定225.2人工顶管施工介绍225.3施工准备235.4工艺流程235.5工作坑及其布置255.6设备进场安装255.7顶力计算265.9开挖与顶进325.10顶管接口345.11测量及校正355.12顶管注浆365.13顶管施工中顶管进出洞的措施365.14沉降观测375.15质量控制37六、常见问题及处理办法416.1关节旋转、偏移416.2管节接头漏浆416.3洞口止水圈撕裂或外翻416.4导轨偏移426.5后靠背严重位移或损坏426.6顶铁外蹦426.7管节破裂426.8顶管施工中遇下列情况,采取紧急措施。43七、顶管施工对地面构筑物的影响及防护措施447.1地面沉降或隆起447.2地表隆起447.3地面沉降44八、施工质量保证措施468.1质量目标468.2质量保证制度468.3实现质量目标的技术措施48九、施工安全保证措施509.1安全保证体系509.2安全保证措施509.3施工安全控制要点52十、安全应急预案5410.1预防措施5410.2应急救援专业小组5410.3责任和分工5410.4物体打击事故的预防及其应急预案5510.5触电事故的预防及其应急预案5610.6发生坍塌事故应急预案59十一、环境保护措施、文明施工6211.1文明施工、环境保护目标6211.2文明施工措施6211.3环境保护措施62.一、编制说明1.1编制依据《给水排水管道工程施工及验收规范》〔GB50268-2008；《给水排水构筑物工程施工及验收规范》〔GB50141-2008；《天津市市政工程施工技术规范<排水工程部分>》〔DB29-76-2004；《建筑工程施工现场供用电安全规范》〔GBJGJ46-2005；5、xx〔xx~xx提升工程施工图纸；6、《工程测量规范》〔GB50026-2007；7、xx〔xx~xx提升工程实施性施工组织设计；1.2编制原则1、认真贯彻党和国家对工程建设的各项方针和政策,严格执行建设程序。2、全面规划,统筹安排,确保工期。3、积极采用新材料、新设备、新工艺和新技术。4、充分利用现有机械设备,扩大机械化施工范围,提高机械化程度,改善劳动条件,提高机械效率。5、采用网络技术及流水施工方法、科学安排施工进度计划,保证施工能连续、均衡、有节奏地进行。6、施工方案、方法及工艺先进、科学、合理、可靠,确保文明环保。1.3编制范围xx〔xx～xx改造工程起点为xx,桩号为K2+220.933,终点为规划xx〔现状振国南道,桩号为K3+097.936,全长877.003m。雨污水主干管道〔管径≥d800mm,挖深大于6.0m,拟采用顶管施工方案。雨水管道：xx西侧<xx～xx>：雨水管道管径为d1800～d2200mm,采用顶管施工；xx东侧<xx～闸薇北道>：雨水管道管径为d1200mm,采用顶管施工；xx东侧<闸薇南道～xx>：雨水管道管径为d2000mm,采用顶管施工。污水管道：xx西侧<xx～xx>：污水管道管径为d1200mm,采用顶管施工；xx东侧<闸薇南道～xx>：污水管道管径为d800mm,采用顶管施工。二、工程概况2.1项目概况xx〔xx～xx提升工程全长877.003m,城市主干路标准,双向六车道,平面、纵断面以及横断面设计均按规划实施,由现状约17m-24m车行道加宽到50m红线宽度。在现状车行道两侧各新建2.5m侧分带+6.5m辅道+4m人行道。xx〔xx—xx施工共分为六个部分,即道路工程、基坑工程、排水工程、景观工程、照明工程、交通工程。现场施工环境比较复杂,交通量繁重,无法完全阻断交通,人流穿梭也无法控制,施工安全方面隐患较大,同时影响施工进度。基坑施工时,基坑开挖较深,地下水位较高,不得不进行深井或者井点降水,在地下水位下降到适宜高度后方可施工作业,这在一定程度上给施工质量控制带来困难。排水工程施工时,采用顶管施工,因地下管线种类繁多,互相交叉,且很多实际管线与图纸所示位置并不相符,这就需要设计院给出所有管线的确切位置,否则施工过程中难以对既有管线进行保护,同时长距离的顶管,管线位置精度难以控制。xx技术标准序号项目主线1道路等级城市主干路,主线双向6车道2路线长度877.003m3设计速度50km/h〔主线,30km/h〔辅道4红线宽度50m5行车道宽度2×3×3.5m7荷载等级路面设计荷载标准：BZZ－1008路面类型沥青混凝土路面9沥青路面设计使用年限15年2.2施工条件2.2.1区域地形施工场地现状为既有道路和两侧土路,场地地势总体较平坦,局部有轻微起伏。2.2.2地质情况根据勘察资料本工程范围内地质条件如下：①人工填土层〔Qml全场地均有分布,厚度1.20m～3.6m,底板标高为1.70m～0.70m,该层从上而下可分为2个亚层。①1杂填土：厚度一般为0.30m～l.40m,呈褐色,松散状态,含碎砖石子生活垃圾,及少量黏性土组成。①2素填土：厚度一般为0.80m～3.30m,呈褐色,软塑状态,以黏性土为主,含碎砖石子,属中压缩性土。④全新统上组陆相冲积层〔Q43al厚度0.90m～1.00m,顶板标高为l.70m～l.52m,主要由黏土组成,呈灰黄～黄灰色,软塑～可塑状态,含铁质,属高压缩性土。本层土水平方向上土质较均匀,分布稳定。⑥全新统中组海相沉积层〔Q42m厚度l6.90m～18.80m,顶板标高为1.60～-0.70m,该层从上而下可分为5个亚层。⑥1粉质黏土：厚度般为1.40m～6.40m,呈灰色,软塑状态,土质不均,夹粉土薄层,属中压缩性土。⑥2淤泥质黏土；厚度一般为1.80m～8.40m,呈灰色,流塑～软塑状态,土质不均,夹粉质黏土,属高压缩性土。⑥3粉质黏土：厚度一般为2.10m～6.60m,呈灰色,流塑～软塑状态,土质不均,含有机质,含贝壳碎片,属高压缩性土。⑥4粉土：厚度一般为0.70m～4.40m,呈灰色,中密状态,土质不均,含贝壳碎片,局部为粉质黏土,属中压缩性土。⑥5粉质黏土：厚度一般为2.50m～3.70m,呈灰色,可塑状态,土质不均,含有机质,夹粉土薄层,属中压缩性土。本层土水平方向上土质较均匀,分布尚稳定。⑦全新统下组沼泽相沉积层〔Q4lh厚度0.80m～l.60m,顶板标高为-l7.20～-18.20m,主要由粉质黏土,粉土组成,呈浅灰色,粉质黏土为可塑状态,粉土为中密状态,土质不均,含有机质,姜石,属中压缩性土。本层土水平方向上土质较均匀,分布较稳定。⑧全新统下组陆湖相冲积层〔Q4lh+a1本次勘察钻至最低标高-22.25m,末穿透此层,揭露最大厚度3.70m,顶板标高为-18.10m～-19.30m,该层从上而下可分为2个亚层。⑧1粉质黏土：厚度一般为l.60m～3.50m,呈褐黄色,可塑状态,土质不均,夹粉土薄层,含锈染,属中压缩性土。⑧2粉土：本次勘察未穿透此层,揭露最大厚度3.70m,呈褐黄色,密实状态,土质不均,属中〔偏低压缩性土。本层土水平方向上土质较均匀,分布稳定。表2.2.2-1地质情况统计表种类厚度〔m状态主要成份人工填土层杂填土0.30～l.40褐色、松散状态碎砖石子、生活垃圾、少量黏性土素填土0.80～3.30褐色,软塑状态以黏性土为主,含碎砖石子全新统上组陆相冲积层0.90～1.00呈灰黄～黄灰色、软塑～可塑状态以黏土为主,含铁质全新统中组海相沉积层粉质黏土1.40～6.40呈灰色,软塑状态土质不均,夹粉土薄层淤泥质黏土1.80～8.40呈灰色,流塑～软塑状态土质不均,夹粉质黏土粉质黏土2.10～6.60呈灰色,流塑～软塑状态土质不均,含有机质,含贝壳碎片粉土0.70～4.40呈灰色,中密状态土质不均,含贝壳碎片,局部为粉质黏土粉质黏土2.50～3.70呈灰色,可塑状态土质不均,含有机质,夹粉土薄层全新统下组沼泽相沉积层0.80～l.60呈浅灰色,粉质黏土为可塑状态主要由粉质黏土,粉土组成全新统下组陆湖相冲积层粉质黏土l.60～3.50呈褐黄色,可塑状态土质不均,夹粉土薄层,含锈染粉土未穿透此层,最大厚度3.70m呈褐黄色,密实状态土质不均按层位及标高提供地基土承载力特征值如下表：表2.2.2-2地基土承载力特征值表地层编号岩性fak<kPa>④黏土90⑥1粉质黏土100⑥2淤泥质黏土70⑥3粉质黏土70⑥4粉土120⑥5粉质黏土110⑦粉质黏土,粉土1202.2.3水文地质条件勘察期间测得场地地下潜水水位如下：静止水位埋深0.7m-1.0m,相当于标高2.12m-1.8m。表层地下水属潜水类型,主要由大气降水补给,以蒸发形式排泄,水位随季节有所变化。一般变幅在0.5-1.0m左右。本场区标准冻结深度0.60m。2.2.4周边环境表2.2.4-1周边环境调查表名称图片高度结构形式备注东沽加油站一层框架渤海石油公司停车场围墙砖砌海晶集团厂房围墙砖砌军事用地围栏铁丝网需要联系军方金泰隆磅房一层砖混车辆维修商铺一层集装箱轮胎商铺一层集装箱洗车商铺一层集装箱大型运输车临时停放2.2.5地上地下管线依据本工程地下管线资料,在机动车道外现状管线较多,情况复杂,xx西侧〔xx-xx：拟建雨污水管道附近埋设2-DN500mm热力管道、6孔通信、电力等现状管线；xx东侧〔xx-xx拟建雨污水管道附近埋设6孔通信、D300mm天然气、DN800中水等现状管线。图2.2.5-1xx现状管线图〔横向图2.2.5-2xx现状管线图〔纵向图2.2.5-3xx现状管线〔纵向1图2.2.5-4xx现状管线〔纵向2图2.2.5-5xx现状管线〔纵向3图2.2.5-6xx现状管线〔纵向4图2.2.5-7xx现状管线〔纵向52.2.6顶管工作坑xx道路提升工程顶管工作基坑共19处,其中工作井9处,接收井10处,开挖深度为5.492m～8.421m,采用明挖法施工,围护结构采用工字钢桩或Φ850SMW工法桩。工作基坑支护方案汇总表井号基坑尺寸坑深支护方式W1、Y1平面异形面积127m27.918卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁+混凝土支撑和一道钢腰梁+钢支撑。W3、Y39mx9m7.99卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W6、Y59mx9m8.132卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W9、Y79mx9m8.258卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W11、Y99mx9m8.366卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。Y’29mx5m5.492卸载2m,工字型钢I40b@300,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。Y旧29mx5m6.681卸载2m,工字型钢I40b@200,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。W旧29mx5m6.234卸载2m,工字型钢I40b@200,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。W’3、Y’59mx9m6.748卸载2m,工字型钢I40b@200,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。接收基坑支护方案汇总表井号基坑尺寸坑深支护方式W0、YO6.5mx7.5m7.88SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长22m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W2、Y2平面异形面积76m27.929卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W5、Y49mx9m8.072卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W7、Y69mx9m8.192卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W10、Y89mx9m8.312卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁和一道钢腰梁+钢支撑。W12、Y106mx8m8.421卸载2m,SMW工法桩φ850@600内插HN700x300型钢密插,型钢长21m,设一道混凝土冠梁+混凝土支撑和一道钢腰梁+钢支撑。Y’16mx5m5.439工字型钢I40b@200,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。Y旧16mx5m5.544卸载2m,工字型钢I40b@300,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。W’2、Y’48mx10.5m6.708卸载2m,工字型钢I40b@200,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。W’4、Y’66mx8m6.788卸载2m,工字型钢I40b@200,型钢长18m,设两道钢腰梁+钢支撑。2.2.7顶进区间长度汇总〔1xx西侧基坑管道类型管道直径〔mm顶进距离〔mW0、YO～W1、Y1雨水管180061污水管120064W1、Y1～W2、Y2雨水管180019污水管120018W2、Y2～W3、Y3雨水管1800105污水管1200100W3、Y3～W5、Y4雨水管1800125污水管1200132W5、Y4～W6、Y5雨水管1800107污水管1200100W6、Y5～W7、Y6雨水管2000102污水管1200100W7、Y6～W9、Y7雨水管2000108污水管1200110W9、Y7～W10、Y8雨水管220092污水管120090W10、Y8～W11、Y9雨水管220090污水管120090W11、Y9～W12、Y10雨水管220090污水管120092〔2xx东侧基坑区间管道类型管道直径〔mm顶进距离〔mY’1～Y’2雨水管120076Y’2～Y旧1雨水管120076Y旧2～W’2、Y’4雨水管200055W旧2～W’2、Y’4污水管80019W’2、Y’4～W’3、Y’5雨水管200080污水管80080W’3、Y’5～W’4、Y’6雨水管200080污水管800802.3主要工程量雨水管道工程数量序号类型管径〔mm数量〔m1钢承口钢筋混凝土管1200198218004173200042842200275污水管道工程数量序号类型管径〔mm数量〔m1钢承口钢筋混凝土管800184212009012.4顶管技术标准1、本工程雨水主干管道管径d≥1200mm,污水管道管径d≥800mm,挖深大于6m,管材采用钢承口钢筋混凝土顶管专用管材〔Ⅲ级。2、地面沉降应满足下列规定：〔1顶管造成的地面沉降不应该造成道路开裂,大堤及地下设施损坏或渗水。〔2顶管造成的地面沉降量不应超过下列规定：1土堤小于或等于30mm；2公路小于或等于20mm；3顶管穿越铁路、地铁及其他对沉降敏感的地下设施时,累计沉降量尚应符合国家相关的规定。〔3当检测数据达到沉降值70%时,应及时报警并启动应急事故处理预案。3、本工程承插口钢筋混凝土管道、d＜2000mm柔性企口钢筋混凝土管道及钢承口钢筋混凝土管道均采用氯丁橡胶圈〔楔型接口,滑动安装；胶圈的外观应光滑平整,不得有气孔、裂缝、卷褶、破损、重皮等缺陷；安装过程中胶圈不得翻转、扭曲,并应满足满足下表相关规定：橡胶圈性能指标项目单位级别3040506070公称硬度IRHD30±436～4546～5556～6566～75拉伸强度〔≥MPa99999扯断伸长率〔≥%400400375300200压缩永久变形〔≤23℃×72h70℃×24h〔-10℃×72h%122040122040122040122050152050压缩应力松弛〔≤23℃×7d%1313141516耐水性〔蒸馏水70℃×7d体积变化%-1～+8接头结合强度〔拉伸度100%拼接区无分离现象热空气老化70℃×7d硬度变化拉伸强度变化〔≤拉断伸长率变化IRHD%%-5～+8-20-30～+10耐酸碱系数〔20%浓度20℃×24h0.8耐臭氧试样无裂纹橡胶垫性能指标项目单位级别657585硬度及公差IRHD65±575±585±5拉伸强度〔≥MP0141312拉断伸长率〔≥%225175125压缩永久变形〔≤〔常温×70小时%353535热空气老化〔100℃下老化24h硬度变化IRHD+10～0+10～0+8～0拉伸强度变化〔≤%-15-15-15拉断伸长率变化〔≤%-40-40-40低温脆性-25℃试样不断裂2.5施工目标1、本工程的质量目标为：全部分项工程质量达到该工程施工验收标准的合格标准。我单位将坚决贯彻执行国家发布的《建设工程质量管理条例》和天津市关于建筑工程的各项技术标准、规程和要求,按照各项要求组织施工生产,全面提升管理水平和工程质量,百分之百达到合同文件要求的质量标准。2、在施工中,始终贯彻"安全第一、预防为主,综合治理"的安全生产工作方针,保证职工在生产过程中安全与健康,严防各类事故发生,以安全促生产。强化安全生产管理,通过组织落实、责任到人、定期检查、认真整改,实现零死亡事故目标,严格控制重伤事故及轻伤事故频率,做到"五无"工程,即"无死亡、无重伤、无火灾、无中毒、无倒塌"。3、严格按照施工组织设计及有关文明施工要求组织施工,创建文明安全工地标准。4、采取一切合理措施,保护现场内外环境,避免由施工作业引起的粉尘、有害气体、噪音等环境污染,或其他由于环境污染的原因造成的人身伤害和财产损失,确保气体排放、地面排水及排污不超过规定数值,同时满足国家及工程所在地方政府主管部门颁布的法律规定的数值。三、施工准备3.1组织准备1、建立项目指挥系统和项目经理部,组建项目管理团队,完善项目管理网络,为项目的开展打好基础。2、制订总体施工进度计划、总平面布置计划,对施工现场进行规划和使用,对项目各阶段施工进行安排。3、针对工程实施中的重点和难点进行分析,提出相应的技术改进措施。3.2技术准备1、由项目技术负责人组织有关人员认真学习、研究图纸等工作,以便熟练、准确地施工。2、通过学习,熟悉图纸内容,了解设计上要求施工达到的技术标准,明确工艺流程。3、进行自审,组织施工管理人员对有关图纸进行审查,掌握和了解图纸中的细节。4、组织图纸会审,由设计方进行交底,理解设计意图及施工质量标准,准确掌握设计要求。5、组织施工人员认真学习施工技术文件,了解施工范围,管道沿线的地形、地貌、地址水文条件及各种原有设施。6、掌握施工工期,顶管施工技术规范,质量标准及要求,安全措施等,并向施工队伍进行顶管施工技术交底。3.3材料准备根据施工组织设计中的施工进度计划和施工预算中的工料分析,编制工程所需的材料用量计划,作好备料、供料工作和确定仓库、堆场面积及组织运输的依据。根据材料需用量计划,做好材料的申请、订货和采购工作,使计划得到落实。组织材料按计划进场,按规定地点和方式存放或堆放,并做好组织和保护措施。主要施工材料如下：1、管材：管材由具有相应资质的生产厂家提供,进场时应具有出厂合格证及出厂检验报告；管材外表面应该平整,无蜂窝麻面,回弹检测强度应不小于该管道混凝土设计要求,承插口处不得有棱角缺失。2、工字钢：进场工字钢型号必须与施工方案中要求的型号相同。3、水泥：应采用合格厂家的符合设计要求的水泥,进场后应对水泥进行取样试验,合格后方可使用。3.4施工机械准备根据施工组织设计中确定施工机械、设备的要求以及施工进度的安排,编制施工机械设备需用量计划,落实施工机械设备需用量计划,确保按期进场,准时开工。按施工平面布置图的要求,组织施工机械设备进场,机械设备进场后按规定地点和方式布置,并进行相应的保养和试运转等工作。主要机具：千斤顶,油泵,顶铁,与管材相应直径护口铁,导轨,枕木,卷扬机,水泥浆搅拌机,压浆机。3.5施工队伍的准备根据确定的现场管理机构建立项目经理部,选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。根据该工程的特点和施工进度计划的要求,确定劳动力需用量计划。对工人进行技术、质量、安全交底和思想、法制教育,教育工人树立"质量第一、安全第一"的正确思想；遵守有关施工和安全的技术法规；遵守地方治安法规。生活后勤保障工作：在大批施工人员进场前,做好后勤工作的安排,对职工的衣、食、住、行、医等予以全面考虑,充分调动职工的生产积极性。为了保证施工进度,在施工过程中我项目采用两个高素质的顶管施工队伍分四个工作面,同时施工。四、主要资源配置计划4.1施工机械、设备使用计划本工程顶管出土的土石方量不大,根据实际情况安排一台铲机,两台自卸汽车就可以满足顶管出土外运要求,下面所列为顶管专用机械。本工程所列施工机械的数量仅为计划,可随时根据施工进度情况进行调整。4.2施工设备、机具表序号名称规格单位数量用途1铲车920小铲车装载机台1装土2自卸汽车罗曼QR10台2运土3液压千斤顶320t台4顶管穿越4液压泵站11KW台1动力5柴油发电机20KW台3动力源6动力配电箱台1配电7离心鼓风机7000L/min台2送风用8电动吊葫芦3t个1出土用9手动吊葫芦5t个1出土用10手动液态千斤顶2t个2纠偏用11水泵3KW台2抽水用4.3材料用量表序号名称规格单位数量用途1吊管带根2吊装砼管2道木250*250*20000根若干支撑3电子水准仪LeicaDNA03套1测量4全站仪Leica/TCA2003套1测量5电缆三芯m500电源线6小推车台2推土7安全灯盏15照明8靠背板2m*2m付2止推9制作轨道6m付1运行导轨10顶铁付若干推进11自制护帽付2保护套管12尼龙绳Φ20m200牵引13救生梯个1下沟14铁锹把4除土15出土斗副1出口4.4劳动力计划根据本工程的设计情况、现场情况及工程量情况,拟对劳动力计划作如下安排：顶管专业队劳动力安排计划表序号工种名称一队人数进场时间备注1管理人员4开工进场根据实际情况调整2普工8开工进场按工程量可调整3电工1开工进场按工程量可调整4机械工3开工进场按工程量可调整5司机2开工进场按工程量可调整6砼工3开工进场按工程量可调整总计21顶管施工前期准备完毕后,开始正常顶进作业,3个班组24h不间断施工作业。4.5材料、成品、半成品采购计划所有进场材料均需要有合格证或产品检验合格证书,材料的外观检查合格,有明确的出场名称、生产日期等。地方材料的采购中砂、碎石、砖、石粉砂、木材、编织袋等消耗品根据现场需要,就近采购直接送至现场指定地点。安全围护设施用作安全围护的彩钢板、围栏铁架、路锥、警示灯、安全彩带在正式施工前现场准备并设置完毕,保证施工安全。五、泥水平衡顶管施工顶管施工是以顶管工作井为起始点,在工作井内安装主顶千斤顶系统提供水平推力,先将安装在导轨上的顶管机头从前墙预留的出洞口破封门推入土中,由入顶口导向,然后将钢筋混凝土管跟随前端一节一节地向前顶进。与此同时,切削下的泥土经过泥水系统输送至沉淀池,沉淀后沉渣由运输车运至指定弃土场。采用24h连续施工,直至机头进入接受井回收,完成该次顶管管道铺设。5.1施工方法确定顶管有泥水平衡法、手掘式顶管法等多种施工工艺,是由顶管工具管〔机头的功能分类而定的。应根据机头穿越的土层性质和地下水情况等因素,选择合适的顶管机头。1、泥水平衡法：施工穿越土质为胶泥、硬土、黄沙土等含土量较大的稳定土质,同时泥水平衡法要求地面有排大量泥水的环境条件。2、人工掘进式顶管施工法：该技术适用于任何土质,对施工现场条件要求不高,主要采用人工手掘式将管头土石运送至管外。我工程所在地水位较高,顶进土层多为粉质粘土层,施工工期较短,综合考虑,选择施工效率高的泥水平衡法顶进施工。5.2泥水平衡顶管施工介绍泥水平衡顶管工艺基本原理：泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水,通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处,泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜,可阻止泥水向挖掘面里面渗透,同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力,达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体,被切削下来的残土与泥水充分拌和后,由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理,分离出的残土被运走,泥水再送入送水系统循环使用。其施工示意图如下：顶管施工示意图5.3施工准备做好施工场地的"四通一平"即水、电、路、通讯要通,并做好场地平整,做好对施工人员进行技术、安全、质量方面的交底。放样施工桩位及护桩,对原地面标高进行复核。测量放线基坑制作设备安装顶进测量测量放线基坑制作设备安装顶进测量下管接口顶进结束拆除设备全线测量取出机头进入接收坑出泥浆注浆减阻纠偏顶管流程图5.5施工流程5.5.1机头选择泥水平衡顶管掘进机其基本原理是主轴偏心回转运动的泥水平衡顶管机,其刀盘的正面开口比较大,便于大块的卵石等能进入顶管机内,刀盘正面上下两个泥土和石块的进口,其开口的面积约占顶管机全断面的15%～20%。刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。电动机是通过行星减速器带动小齿轮,然后再带动设在中心的大齿轮。大齿轮与主轴及轧辊联接成一体。主轴的左端安装有刀盘。这样,只要电机转动,刀盘也就转动,同时轧辊也转动。在掘进机工作时,刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。被轧碎的石块只有比泥土仓内与泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓,然后从排泥管中被排出。另外,由于刀盘运动过程中,泥土仓和泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着,因此,它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中,从而保证了掘进机不仅在砂土中,即使在粘土中也能正常工作。泥水平衡顶管掘进机示意图如下所示：图5.5-1泥水平衡顶管掘进机本掘进机的优点是：1、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置成套化。2、该机能适用各种土壤条件,如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩土。3、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。4、该机由一人在地面遥控操纵即可。5、可在控制台上进行电视监测及方向控制,精度高。带有ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统,有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内。6、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。7、泥水分离装置DESANDMAN是一种密封性好,操作灵活的分离系统,且能节省安装空间。5.5.2平面布置、井内布置及管内布置1、在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施,地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间、冷作间等。布局要合理,环境整洁、卫生,并有专职人员进行管理。2、现场布置采用25t汽车吊。3、管道顶进时,现场管材吊放设备仍采用25t汽车吊进行吊放下管。4、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。5.5.3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,然后由泥浆泵抽出,高速排土。在沉井上部砌2座泥浆池〔循环池、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。5.5.4顶力计算1、顶进阻力计算根据GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》中6.3.4式计算。总顶进阻力：Fp=ΠD0Lfk+Nf式中Fp-顶进阻力〔KN；D0-管道外径〔m；L-管道设计顶进长度；fk-管道外壁与土的单位面积平均摩阻力〔KN/m2,本工程顶进土层为粉质粘土层,所用管材为钢筋混凝土管,取值5.0KN/m2。Nf–顶管机的迎面阻力〔KN；Nf=ΠDg2P/4Dg–顶管机外径〔mm,其值取管道外径；P-控制土压力〔KN/m2；P=K0*γ*H0式中K0-静止土压力系数,一般取0.55；H0-地面至挖掘机中心的厚度,取最大值8.421mγ-土的湿重度,取19KN/m3带入数据得：P=88KN/m2本工程施工过程中,最大顶进力出现在下表对应的区间中。区间管道内经〔mm壁厚〔mm管道外经〔mm顶进长度〔mW9、Y7～W10、Y82200220264092W9、Y7～W7、Y620002002400108W3、Y3～W5、Y412001201440132将以上三段区间对应的数据分别代入上式,得：Fp1=429.5t,Fp2=446.7t,Fp3=312.8t,其中Fp=Fp2=446.7t为施工过程中的最大顶力。考虑到突发事件,取1.3的安全系数,Fp=446.7t×1.3=581t。根据计算及顶进时管受力均匀,选用3台QYL200Db型的千斤顶,其顶推力每台为200t,能提供600t的顶进力。2、后座墙允许承载力计算工作坑中后座墙结构形式及尺寸相同,均为钢筋混凝土结构,高4m,宽5m,厚度0.5m,混凝土为C30,通过查阅《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》〔JTGD62-2004,C30标准抗压强度为20.1N/mm2,顶管过程中后背墙按受力均匀计,其承载力为F=σbh其中：σ-混凝土标准抗压强度；b-后背墙宽度；h-后背墙高度。带入数据得：F=20.1N/mm2*4000mm*5000mm=40200t。3、钢筋混凝土管允许承载力计算F=Ec*Π*D*t其中：F-管的允许承载力；Ec-混凝土的弹性模量,混凝土级别不能低于C40,按C40计,通过查阅《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》〔JTGD62-2004可知C40的弹性模量为3.25*104MPa；D-钢筋混凝土管的外径,取最小的顶管外径800+2*80=960mm=0.96m；t-钢筋混凝土管的壁厚,取80mm=0.08m。带入数据得：F=783744t。4、后座反力计算忽略钢制后座的影响,假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均匀地作用在工作坑后的土体上,为确保后座在顶进过程中的安全,后座的反力或土抗力R应为的总顶进力P的1.2~1.6倍,反力R采用下式计算：式中：R——总推力之反力,kN；α——系数,取α=1.5~2.5,计算中取2。B——后座墙的宽度,取5m；γ——土的容重,kN/m3；H——后座墙的高度,取4m；Kp——被动土压系数,；c——土的内聚力,kPa；h——地面到后座墙顶部土体的高度,见表1。表1各基坑h取值表井号基坑尺寸坑深〔m后背墙高〔m墙顶到地面的高h〔mW1、Y1平面异形面积127m27.91843.918W3、Y39mx9m7.993.99W6、Y59mx9m8.1324.132W9、Y79mx9m8.2584.258W11、Y99mx9m8.3664.366Y’29mx5m5.4921.492Y旧29mx5m6.6812.681W旧29mx5m6.2342.234W’3、Y’59mx9m6.7482.748〔1工作基坑W1、Y1的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层,C=9.15kPa,γ=19.1kN/m3,φ=15.07°,h=3.918m。将数据代入公式：R=8637.9KN〔2工作基坑W3、Y3的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层,C=9.15kPa,γ=19.1kN/m3,φ=15.07°,h=3.99m。将数据代入公式：R=8744.4KN〔3工作基坑W6、Y5的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层,C=9.15kPa,γ=19.1kN/m3,φ=15.07°,h=4.132m。将数据代入公式：R=8913.2KN〔4工作基坑W9、Y7的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层,C=10.14kPa,γ=17.9kN/m3,φ=4.18°,h=4.258m。将数据代入公式：R=6048.5KN。〔5工作基坑W11、Y9的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层,C=7.68kPa,γ=17.9kN/m3,φ=3.74°,h=4.366m。将数据代入公式：R=5841KN。〔6工作基坑Y’2的后背墙反力计算管道所在的土层为粉质粘土层,C=9.15kPa,γ=19.1kN/m3,φ=15.07°,h=1.492m。将数据代入公式：R=5488.1KN。〔7工作基坑Y旧2的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层,C=7.68kPa,γ=17.9kN/m3,φ=3.74°,h=2.681m。将数据代入公式：R=4468.3KN。〔8工作基坑W旧2的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层,C=7.68kPa,γ=17.9kN/m3,φ=3.74°,h=2.234m。将数据代入公式：R=4104.2KN。〔9工作基坑W’3、Y’5的后背墙反力计算管道所在的土层为淤泥质粘土层,C=7.68kPa,γ=17.9kN/m3,φ=3.74°,h=2.748m。将数据代入公式：R=4522.9KN。通过计算得知：工作基坑Y’2,Y旧2,W旧2,W’3、Y’5的后背墙土抗力小于顶管全过程中最大顶进阻力446.7t×1.3=581tt,现分别对这四个工作基坑对应区间的最大顶进阻力进行计算。总顶进阻力：Fp=ΠD0Lfk+Nf式中各符号的含义见1、顶进阻力计算。四个工作基坑对应的顶进区间的相关数据见下表。类别管道内经〔mm壁厚〔mm管道外径D0〔mm顶进长度〔mY’2～Y’11200120144076Y’2～Y旧11200120144076W旧2～W’2、Y’48008096019Y旧2～W’2、Y’42000200240055W’3、Y’5～W’2、Y’42000200240080W’3、Y’5～W’4、Y’62000200240080①对于Y’2～Y’1与Y’2～Y旧1段,因为管径、管长均相同,故只需计算一个即可。Fp=ΠD0Lfk+Nf=3.14*1.44*76*5+3.14*88*1.442/4=1861.5KN=186.2t②对于W旧2～W’2、Y’4与Y旧2～W’2、Y’4段,取管径、管长均大的后者计算。Fp=ΠD0Lfk+Nf=3.14*2.4*55*5+3.14*88*2.42/4=2470.3KN=247t③对于W’3、Y’5～W’2、Y’4与W’3、Y’5～W’4、Y’6段,因为管径、管长均相同,故只需计算一个即可。Fp=ΠD0Lfk+Nf=3.14*2.4*80*5+3.14*88*2.42/4=3412.3KN=341.2t顶管阻力与各承载力对比表顶进区间最大顶进力〔t后背墙允许承载力〔t管道允许承载力〔t墙后土抗力允许值〔tW1、Y1～W0、Y0本工程段顶管施工最大顶力为446.7t×1.3=581t40200783744863.79W1、Y1～W2、Y2W3、Y3～W2、Y2874.44W3、Y3～W5、Y4W6、Y5～W5、Y4891.32W6、Y5～W7、Y6W9、Y7～W7、Y6604.85W9、Y7～W10、Y8W11、Y9～W10、Y8584.1W11、Y9～W12、Y10Y’2～Y’1二者较大值为186.2×1.3=242.1548.8Y’2～Y旧1W旧2～W’2、Y’4二者较大值为247×1.3=321.1两个工作坑的较小值为410.4Y旧2～W’2、Y’4W’3、Y’5～W’2、Y’4341.2×1.3=443.6452.3W’3、Y’5～W’4、Y’6通过计算可得：对于任意顶管区间,后背墙允许承载力、墙后土抗力允许值、管道允许承载力中的最小值均大于顶管时的最大阻力,所以本工程顶管施工不需要增设中继间。5.5.5基坑中的通风计算

1、按洞内同时工作的最多人数计算：

Q=k×m×q

式中：Q－所需风量,m3/min;

k－风量备用常用系数,常取k=1.1～1.2

m－洞内同时工作的最多人数

q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量,根据《给水排水工程顶管技术规程CECS246：2008-8》,配置通风设施的顶管工程每人所需通风量不应小于30m3/h。即0.5m3/min计算。

现管内有两人工作,取k=1.2,m=2,则有Q=

k×m×q=1.2×2×0.5=1.2m3/min

2、漏风计算

Q供＝P×Q

式中：Q－计算风量

P－漏风系数

采用Ф200PVC管,每百米漏风率一般可控制在2％以下。取P＝1.02,则Q供＝P×Q＝1.2×1.02＝1.23m3/min

取风量大于1230L/min离心鼓风机〔或高压空气压缩机作为通风设备则可以满足要求。5.5.6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。由于顶进距离长,造成管材表面及F型钢套环、砂等对橡胶止水圈不可避免的磨损,需经常更换橡胶止水圈。因此,我们在洞口里侧增加一道橡胶止水圈,当需更换外部橡胶止水法兰时,洞口内部的橡胶止水圈可防止地下水进入井内。5.5.7测量以及设备安装1测量的方法a.通视条件下的测量使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至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。保证C、A、B在一条轴线上,置经纬仪在C点上,后视A点,在工作井井壁上定出一点A,,置激光经纬仪基座于井下D点,并抄平固定激光经纬仪架,置经纬仪于A点,后视B点,在激光经纬仪器架上定出D点,D点同A,B点在竖直方向上成一直线,安装激光经纬仪于仪器架上,对中D点,后视A点,依设计轴线打好角度,既可定出轴线。b.不通视条件下的测量引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A,其余步骤同通视条件下测量定位。2设备安装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100~200mm,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4~6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已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轨的高程,最后支撑导轨至井壁上。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固定下面两侧各一点,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所以千斤顶后平面贴实后靠背既可固定。导轨安装完毕后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,见下图3：3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。5.5.8泥水系统的安装泥浆池应尽量靠近工作井边,可采用并联法,见4：4泥水系统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泵堵塞和损坏。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,在泵出口处1米外以及机头注浆处各安装一只隔膜式压力表。5.5.9设备调试以及土体取样顶管下井前应作一次安装调试,油管安装应先清洗,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。机头下井后刀盘应离XX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Ф100,L=500mm的两根钢管在洞口上下部各取长400mm的土样,取样工作完成后随既顶机头,使机头刀盘贴住前方土体。机头属于刀盘不可伸缩型,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ΔP,此值一般取15-30T,由于进泥口是衡定的,TCZ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%时既可开始顶进,送水压力可通过机内压力调节既可完成。5.5.10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→开油泵使千斤顶伸出活塞→千斤顶伸出活塞额定长度后开阀门回油→下管。顶进方法有被动措施和主动措施两种。被动措施是采用极慢速〔5mm/min和间竭式顶进方式；主动措施是往进水管内添加10%~30%细砂来减粘。本工程正常情况下采用被动措施,遇到顶进困难的路段采取主动措施。顶管宜连续顶进,暂停时间一般控制在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0.05~0.01立方米浆液。并在重新开顶前大量注浆〔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,中线测量使用全站仪。3顶进时如有偏差过大,应立即停止顶进,进行纠偏。5.5.11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,纠偏操作就变的简单易行了,操作员只要通过纠偏动作,始终保证激光点在光耙的中心既可。应有严格的放样复核制度,并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度,坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师,确保测量万无一失。布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形,必须定时复测并及时调整。顶进纠偏必须勤测量、多微调,纠偏角度应保持在10’～20’不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。初始推进阶段,方向主要是主顶油缸控制,因此,一方面要减慢主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。开始顶进前必须制定坡度计划,对每一米、每节管的位置、标高需事先计算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。2、纠偏纠偏是顶管施工中必不可少的环节,操作者熟练地掌握纠偏技巧,才能使顶进的管材轴线满足设计要求。顶管施工过程中管轴线出现的偏离,一般分为：位置偏离和方向偏离两种。几乎所有泥水平衡顶管设备,都可以从安装在机头里的光靶上的激光点位置来判断机头是否有位置偏离。激光点在光靶的偏离位置与机头实际偏离位置,是关于圆点对称关系。对安装有倾斜仪的设备,可以根据倾斜仪的读数与设计值比较大小来判断有否发生方向偏离。产生轴线偏离的原因一般有：进洞前机头方位定位不准确〔先天不足。洞口有较大的空腔,使机头进洞时发生栽头。沿线土层相对密度的变化,使机头掘进面受力不均匀,从而引起机头轴线方向的变化。沿线土层承载力不够,机头下沉。泥水循环控制不当,使掘进面掏空,导致机头前进方向改变。〔1纠编原理利用安装在机头前后节之间的2~4根纠偏油缸伸缩,改变机头前端的前进方向后,在继续顶进过程中向原设计位置逐渐修正,而获得纠编效果。〔2纠偏方式纠偏方式包含两方面：⑴伸缩哪根纠偏油缸。按照光靶上激光点偏离哪个方向,就将哪个方向的纠偏油缸伸出来。⑵顶进速度快慢的选择。土质愈硬,纠偏时的顶进速度愈宜慢；向下纠偏〔机头位置高偏时,顶速度宜慢不宜快；反之,向上纠偏〔机头位置低偏时,宜快不宜慢；对于因土质疏松引起机头下沉的偏离,宜采用闷顶纠偏。其纠偏距离视纠偏效果和顶力上升量而定。〔3适时适量纠偏机头倾角与设计的偏离在±5%之内,且激光点偏离靶心不超过1cm,就可以不作调整继续顶进。5.5.12注浆减磨及砂浆置换1、注浆减磨长距离顶管施工中,顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,我们在注浆时做到以下几点：选择优质的触变泥浆材料,对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量和动塑比。在管子上预埋压浆孔,压浆孔的设置要有利于浆套的形成。压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅。在顶进过程中,要经常检查各推进段的浆液形成情况。注浆设备和管路要可靠,具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔,从而影响注浆效果。注浆工艺由专人负责,质检员定期检查。注浆泵选择脉动小的螺杆泵,流量与顶进速度相应配。由于顶管线路长,为使全程注浆压力不致相差过大,在中间还将每隔40m增设压浆泵以增大压力。2、砂浆置换顶进结束,对已形成的泥浆套的浆液进行置换,置换浆液为标号不小于M10的水泥砂浆,在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后<一般为24h>拆除管路换上封盖,将孔口用环氧水泥封堵抹平。顶管接口及质量控制1、顶管接口：顶管为钢管时,接口采用电弧焊接,在顶管顶进坑壁前焊接即可；钢筋混凝土管则在承插口衔接处采用橡胶垫、橡胶圈及麻丝油毡等作为嵌缝材料。本工程中的管材为钢筋混凝土管。具体做法如图：6承插口管道衔接图2、质量控制：本工程所用管节为"F"管,"F"管受力性能好,接头稳定性高,接口处止水密封性能好。选用优良管材并处理好管子接口顶管施工是十分重要的。要按有关规范对管材作现场检查验收,如发现不合格品坚决予以退回。管材运送、起吊均应有专用夹具,搁置时应用方木垫高,防止"F"型管接口的套环受压变形。接管前再次检查管子接头的承插口尺寸,橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格后可在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时要保证与上节管的钢套环同轴度,并且加力要均匀,应保证橡胶圈不移位,不反转,不露出管外。顶管结束后要按设计要求在管内间隙处填充弹性密封膏,并与管口抹成—个光滑的渐变面。密封圈的胶结应在使用前两天完成并检查其牢固性。在顶进过程中,管材的供应是非常重要的,如果供应不及时造成顶进停止,后果是非常严重的,由于机头重量一般较大,长时间的滞留会造成机头沉降,使轴线发生偏差；或已顶好的管子和周围土体固结,使得摩阻力增大。因此,在开始顶进前,需指定详细周全的供应计划,现场应备有足够余量。4排泥水配备足够的设备、配件,保障泥水排放通畅、迅速。不影响下一步工序的正常进行。无法及时排出的泥水,采用沉淀法沉降到一定程度用自卸车拉走,保证不污染环境不影响下一道工序施工。5闭水试验闭水试验应在检查井砌筑完工后进行,应在管道灌满水后经24h后进行。闭水试验的水位,应为实验段上游水位管道内顶以上2m。如上游内顶至检查口的高度小于2m时,闭水试验水位可至井口为止。对渗水量的测定时间不少于30min。6竣工清理施工完毕后,将边沟的淤泥清理干净、破坏的施工便道进行恢复、损坏的绿地恢复等。技术要求顶管施工的施工质量应符合下列规定：1、管内清洁,管节无破损。2、允许偏差见下表8顶进管道允许偏差值序号项目允许偏差〔mm检验频率检验方法范围点数1中线位移D>1500≤50每节1测量并查阅测量记录,有错口时测2点2管内底高程D＜1500+30,-40每节1用水准仪测量,有错口时测2点D≥1500+40,-503相邻管间错口15%壁厚,且≤20每个接口1用钢尺量4对顶时管节错口≤50对顶接口1用钢尺量3、钢筋混凝土管道接头应填料饱满、密实,且与管节接口内侧表面齐平,接口套环对正管道,贴紧不脱落。六、常见问题及处理办法6.1管节接头漏浆管节接头漏浆很少出现,出现位置多在膨润土压浆孔处〔因膨润土泥浆压力过大挤入管内,施工中应予避免。万一出现,可用专用止水钢环止水。专用止水环用三片120°圆弧钢环组成,外贴止水橡胶片,之间用螺杆连接。拧紧螺母,圆环直径会增大,使止水钢环外橡胶片紧贴管缝,制止泥浆渗入,顶管结束时再作永久性止水处理。6.2洞口止水圈撕裂或外翻顶管过程中有时会出现如下现象：洞口止水圈左顶进过程中被撕裂。洞口止水圈外翻,泥水从中向外渗透,同时洞口地面产生较大的塌陷。防治措施：洞口止水圈应严格按设计要求的尺寸材料进行加工。洞口止水圈应按设计图纸的尺寸要求正确安装。土压力太高或橡胶止水圈太薄,引起外翻,应增加洞口止水圈的层数或增加橡胶止水圈的厚度。6.3导轨偏移基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。防治措施：对导轨进行加固或更换。把偏移的导轨校正过来,并用牢固的支撑把它固定。垫木应用硬木或用型钢,钢板,必要时可焊牢。对工作井底板进行加固6.4后靠背严重位移或损坏顶管后靠背损坏的主要原因：后靠背被主顶油缸顶的严重变形或损坏,已无法承受主顶油缸的推力。后靠背被顶的与后座墙一起产生位移。防治措施：1、应该用刚性较好的钢结构件取代单块钢板做后靠背。2、后靠背后面的洞口要采取措施,可用刚度好的板桩或工字钢叠成"墙"垫住洞口或管口。3、后座墙后的土体采用注浆等措施加固,或者在其地面上压上钢锭,增加地面荷载。4、用钢筋砼浇筑整体性好的后座墙,并且尽量使墙角插入到工作井底板以下深些。6.5顶铁外蹦顶进中,当接近最大顶力时,有时纵顶铁会突然横向崩裂,主要是由于顶力偏斜,产生偏心荷载所致。预防、处理措施：单行纵顶铁安装不要超过规定,尽可能用一根长顶铁以减少接缝。设置后背时,仔细检查后背土是否一致,对易压缩土采取措施。6.6管节破裂由于砼管质量以及加载偏心而造成,预防、处理措施：首先下管时对砼管质量进行检查,发现蜂窝麻面面积大、有裂缝的严禁使用。对管端面不平、管壁薄的使用边圈以增大承压面积,管壁与顶铁之间加垫层。6.7顶管施工中遇下列情况,采取紧急措施。顶管中要精确控制管道轴线轨迹,遇障碍物必须停止顶进,向现场技术人员报告,查明障碍物性质后再采取相应的技术措施。顶管中遇空洞等异常地质或水体,必须立即停止顶进,向现场技术人员报告,及时采取相应技术措施处理或调整涉及轨迹。管内掘土时要密切注意地层变化,如发现流沙现象,必须立即停止顶进,向现场技术人员报告,及时采取相应封堵措施处理；管道顶进时要密切观察仪表顶力变化,及时调整顶进速度,防止顶进过快导致地面隆起或下沉；全部施工过程中,应确定专人密切监测路面高程,如有变化,立即通知停止施工,采取相应措施处理并立即报告有关部门。当工人在顶管管道内工作时,发现管内空气稀薄,呼吸困难,有异味时,立即通知停止施工,在管道内进行通风,直至空气符合监测标准方可开工。七、施工质量保证措施7.1质量目标本工程质量目标为：严格按照国家有关验收标准执行,确保本项目的施工质量达到"合格"标准。为确保本工程上述施工质量目标的实现,所有参加本工程建设施工的全体员工,保证认真贯彻执行建筑质量管理工作条例,正确处理好质量、进度、成本三者的关系,三者之间发生矛盾时,必须首先服从质量,始终把工程质量放在首位。具体实施如下：1、严格按设计和施工规范组织施工。2、实行工程施工全过程的质量目标管理,把工程施工的质量总目标分解成工序工程质量目标,把质量管理的每项工作、每个环节具体落实到每个部门、每个人身上。在施工过程中,各项工作都必须以"质量目标"为中心,实施全面的、全过程的管理,把各方面的管理工作转到"质量第一"的轨道上来。3、认真贯彻"预防为主"和"事先把关"的质量管理方针,调动一切积极因素,充分发挥专职质检工程师的作用,以工序质量控制为核心,通过设置工序预控点,进一步强化工序质量的自检、互检和交接检查的"三检"管理制度,做到自检和专检相结合,普检与抽检相结合,确保严格按照施工图设计和施工规范、规程的要求组织施工,把各种可能发生的事故消灭在萌芽状态。7.2质量保证制度本工程将以项目经理部的形式建立组织严密完善的职能管理机构,按照我公司质量保证体系正常运转的要求,依据分工负责,互相协调的管理原则,落实职能、责任、风险和利益,做到各司其职,各负其责,保证在整个工程施工生产过程中,质量保证体系正常运作和发挥保障作用。7.2.1项目经理全面负责制1、项目经理全面负责工程项目施工的质量管理工作。2、确定工程的质量方针目标,定期组织质量检查,掌握工程质量状况,对工程质量状况进行研究,提出改进措施。3、负责健全质量保证体系,配备称职的人员,对质量检查人员进行培训,授予执法部门质量否决权。4、推行项目全面质量管理,建立全面质量管理机构,以达到标准化、现代化管理,对工程质量进行有效的管理。7.2.2技术责任制和技术交底制度1、项目经理部设总工程师,总工程师负责组织项目部的工程技术工作。2、项目总工组织工程技术人员按国家规范、规程、标准,设计图纸编写施工组织设计方案,并在施工中检查落实。3、施工中实行三级技术交底制,第一级交底由总工程师对项目部相关部门负责人、施工员及其他施工管理人员交底,第二级交底由项目相关施工管理人员对各作业班组长交底,第三级交底由各作业班组长对相应的施工人员进行交底,交底内容涉及工艺要求、操作要点、质量标准。4、技术交底保持详细记录。7.2.3工程中间检测、验收制度1、隐蔽工程实行三级验收制度：班组自检→项目部质安员检验→公司质安员检验。三级验收合格后方可报监理工程师检验。2、采用"新工艺、新技术"的工序检验,必须经总工程师检测合格后方可报监理工程师检验。3、严格按设计文件和有关规范、标准要求进行验收、检测,未经验收、检测合格的工序不得放行。7.2.4违反施工规程,发生质量事故报告制度1、施工技术负责人按有关质量管理办法、有关施工规范、设计及工艺要求指导施工人员进行施工,不得违规指挥。2、操作人员必须按有关质量管理办法及标准的有关规范、规程要求进行作业,不得野蛮施工。3、对于因违反施工规程、发生质量事故的,视情况严重、损失大小,及时逐级上报公司、监理及业主,并以书面形式记录报告过程。7.2.5质量检查制度1、建立施工过程的质量保证体系,并根据国家规定的技术标准、验收规范、操作规程和设计要求,对整个施工过程中的各个环节进行全面的检查和监督。2、质量检查工作必须坚持以预防为主,对关键部位,薄弱环节,精心检查,一丝不苟,有效防止质量事故发生。3、对不符合质量标准的分项工程、分部工程或预检隐患,责令施工部门进行纠正,并进行复检,复检合格后方可签证。7.2.6定期进行质量改进工作总结制度1、每月对本工程的施工质量进行一次全面测量及评估,运用统计技术对质量情况进行科学的统计分析,找出主要矛盾。2、找出主要质量问题及经常出现的质量通病后,由有关部门认真分析研究,找出解决质量通病的办法,采取纠正和预防措施。7.3实现质量目标的技术措施1、钢筋质量保证措施〔1钢筋采购：必须有出厂质量保证书,要严格按规定取样试验合格后方可使用。〔2在混凝土浇注过程中,及时处理好在施工过程中发生的钢筋移位等问题。2、混凝土的质量保证措施〔1所用混凝土采用自拌混凝土。按规范要求制作试件。〔2混凝土浇注作业应连续进行,如因故发生中断,其中断时间应小于前次混凝土的初凝时间或能重塑时间,超过后,应采取相应的措施处理,并立即向监理工程师报告。〔3混凝土振捣时,振捣点要均匀,以免发生漏振现象。〔4混凝土终凝以后要采取适当措施养护,养护至足够强度后方能拆除模板。3、顶管施工质量保证措施〔1把好管材质量关。所用Ⅲ级钢筋混凝土管必须符合设计及规范要求,管材必须选择质量优良,有质量合格证。进场时必须经材料人员、质量员及监理工程师检验,并按规范进行抽检试验,合格后方可使用。〔2管材堆放时,放平、垫稳,防止管材滚动,同时应注意保护管材,防止机械或其他工具碰撞而损坏管材。施工时不得使用损坏的钢筋混凝土顶管。〔3钢筋混凝土管在吊放入井时应慢吊轻放,避免碰撞井壁或其他设备。管节间连接平稳、牢固,顶进前应进行轴线复核,保证顶管顺直,避免出现过大的折角,造成应力集中而损坏管材。〔4顶管顶进的过程中,如遇阻力过大或障碍物而无法顶进,不得强行顶进,应即时查明原因,采取注润滑浆、开动切割刀盘排除障碍物等措施,保证顶管施工的顺利进行。〔5每一节顶管顶进前必须进行轴线测量和复核,在进出洞口或纠偏时应增加测量次数,以保证顶管线形符合设计要求。〔6在长距离顶管时,按理论计算的长度和实际情况设置中继间,以免顶管过长,阻力过大而损坏管材。八、施工安全保证措施8.1安全保证体系为确保施工现场的安全生产,项目必须分工明确,职责清楚,建立相关的安全保证体系〔见图,所有施工人员及机具均按规定入国家保险。项目经理项目经理技术负责人现场负责人专职安全员安全生产教育事故分析处理施工安全检查安全施工技术方案安全技术措施交底施工方案安全技术措施制度顶管设备使用措施顶管设备状况检查电力线路器材安全检测组织定期安全检查施工班组施工安全监督岗安全保证体系8.2安全保证措施〔1为确保全过程无机械、用电、行车、饮食、刑事、行政、人身、火警等任何安全事故发生,建立以项目经理为首的安全管理领导小组。重点加强施工过程的安全工作,积极配合交管部门抓好交通安全,安全管理领导小组由安全质量科、工程技术科、设备材料科、调度室和中心实验室等部门负责人和专兼职安全员组成,全面负责本工程安全管理,并对顶管工程的安全工作实施连续监控、动态管理。安全管理工作实行责任制,逐级签订安全承包责任书,明确到人,使项目安全管理自上而下形成体系。〔2配备好专职安全员因本工程施工工期短,施工力量投入大,安全事故隐患较多,安全管理至关重要。为此,除了在各个施工作业队设置兼职安全员负责日常安全检查和安全监督之外,还再配备2名专职交通安全员。必要时直接受业主或交警部门的指挥、调遣。〔3加强公路交通安全管理主要和交警部门联系,办理好施工区域的交通管制。设置专职交通安全员负责施工区沿线交叉路口的交通安全。每个路口均设置交通安全警示牌和安全标识。交通安全员值班时每四个小时值班巡逻。为确保夜间道路行车安全,在交通隔离带沿施工区一侧每隔50m设一只离地3m高的红色警灯。在开挖路堑边上设置警示标记及防护措施及时洒水防止道路扬尘影响环境污染〔4现场用电的安全防范施工现场用电线、电缆全部架空,架空高度不得低于5m。所有用电设备定期检查,并设三级保护装置；配电柜全部加派专人管理,非电工不准任何人乱拉乱接线缆。地下管线在施工前先征得有关部门的同意后,再采取措施加以迁移或插牌标识,防止乱挖造成恶性事故。〔5坚持执证上岗制度坚持安全员、特种作业人员和其他机械操作人员的执证上岗制度,并对各种车辆及机械设备进行定机定员,严禁无证上岗。〔6夜间施工必须足够的照明设施照明设施的架设不得对着行车道路,并征询交通管理部门的意见,以免影响通行车辆的行驶安全。〔7施工现场执行工地消防制度落实防火责任制。在油库、车间和生活区设置明显的禁火标识牌,配备足够数量的消防器材,定人看管,定期检查。〔8坚持施工生产必须安全的职工安全意识教育形成制度化、经常化,加强对职工进行安全技术交底,使职工明确安全注意事项,懂得安全防护设施的意义和作用,提高职工的自我保护意识。〔9认真做好各项安全检查记录做到有检查、有总结。坚持安全检查记录。在项目上建立明确的安全奖罚制度,每月进行一次安全检查,检查和数次不定期抽检,对存在的安全隐患进行通报批评,严重者扣除奖金或开除项目部,做到安全事故隐患"四不放过"。8.3施工安全控制要点1、沿工作井四周设置1.2米高的固定护栏,护栏上挂安全网,工作井四周要挂相应的警示标语。

2、挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。

3、挖出的土石方应及时运离工作井,不得堆放在工作井四周1米范围内。

4、顶管作业人员必须戴硬安全帽。

5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。

6、严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土,防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身事故。

7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查,防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。

8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业。

9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。

10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1小时,避免劳动强度过大引起危险。

11、顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内用不大于12伏照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班。

12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水,保持井内无积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。

13、垂直牵引出土时,井下不能站人,工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。

14、自制木板小车,用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。

15、利用鼓风机并购买48米长的软管,用于输送空气进入管道,加强管内空气的流动和循环。工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪,经常检查该处含氧量必须超过18％。

16、管外配备专职监护人员,密切注意入管作业人员状态,每一分钟对管内人员进行呼喊,或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员,在得不到安全的反馈情况下立刻采取相应应急措施。

17、井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训,使全体人员懂得使用呼吸器和含氧量探测仪,懂得救人步骤,并进行实地现场考核合格后才施工。

18、在人员进管前要用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测,利用毒气探测仪进行管道有毒气体浓度的探测。

19、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。

20、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作,全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。九、安全应急预案9.1预防措施〔1重大事故隐患预防、监控和应急体系项目安全员巡查项目安全员巡查登记安全隐患项目经理签字消案项目安全员复查项目经理安排整改〔2项目安全员每天巡查施工现场,及时纠正违章行为。〔3项目经理接到安全隐患报告后,及时定人、定时间、定措施整改。〔4项目安全员负责落实整改情况。〔5材料保证,现场必须备有足够的槽钢,千斤顶及顶托、斧头、圆木、手锯、木板、绳索等支撑等材料。〔6对出现裂缝处井壁用槽钢焊接成多边形对井壁进行支撑,槽钢与墙体之间的空隙用楔形木加固。9.2应急救援专业小组成员由专业部门的技术骨干、义务消防员、急救人员和一些各班组专业技术工人组成。9.3责任和分工指挥部领导小组：1、负责指定和修订本工程项目的"施工安全事故应急救援预案"。2、组建应急救援专业队伍,并组织实施和演练。3、检查督促作好重大事故的预防措施和应急救援的各项准备工作。4、事故发生时,发布和解除应急救援命令,并组织指挥救援行动。5、向上级汇报和组织事故调查,总结应急救援工作的经验和教训。人员分工和职责：总指挥：负责组织和指挥整个应急救援工作副总指挥：协助总指挥负责应急救援的整个具体指挥工作和负责日常工作。施工、安全负责人：协助总指挥做好事故报警、情况通报和事故处置工作。后勤、材料负责人：负责应急救援的生活和救援物资供应。保卫负责人：负责消防、警戒、治安保卫、疏散和道路管制工作。救援专业小组成员：现场救援工作。9.4物体打击事故的预防及其应急预案1、物体打击事故基本安全要求〔1人员进入施工现场必须按规定配带安全帽。应在规定的安全通道内出入和上下,不得在非规定通道位置行走。。〔2对路面开挖的物料、建筑垃圾要及时清理和运走,不得在走道上任意乱放或向—卜丢弃。2、发生物体打击应急措施当发生物体打击事故后,抢救的重点放在对颅脑损伤、胸部骨折和出血处进行处理。〔1发生物体打击事故,应马上组织抢救伤者,首先观察伤者的受伤情况、部位、伤害性质,如伤员发生休克,应先处理休克。遇呼吸、心跳停止者,应立即进行人工呼吸,胸外心脏挤压。处于休克状态的伤员要让其安静、保暖、平卧、少动,并将下肢抬高约20度左右,尽快送医院进行抢救治疗。〔2出现颅脑损伤,必须维持呼吸道通畅。昏迷者应平卧,面部转向一侧,以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入,