供水管道技术标书

供水管线工程施工招标

投标文件

目录

一、编制说明及编制依据.................................................................1

1编制说明............................................................................1

2编制依据............................................................................2

二、工程概况及工程特点.................................................................4

1工程情况.............................................................................4

2现场情况.............................................................................4

3水文、地质条件情况..................................................................4

4工程概况.............................................................................4

5工程特点............................................................................5

5.1建筑的重要性及影响..............................................................5

5.2本工程施工特点主要表现在以下几方面.............................................5

6质量要求.............................................................................6

三、施工管理组织结构.................................................................7

1施工组织机构及职能.................................................................7

2施工组织结构框图...................................................................7

3质量及工期目标.....................................................................8

3.1工期目标.........................................................................8

3.2质量目标........................................................................8

四、各分项工程主要施工方案............................................................10

1基础工程............................................................................10

1.1测量放线........................................................................10

1.2基础土方工程施工...............................................................11

1.3管基夯实......................................................................11

2.管道安装..........................................................................12

2.1材料准备.......................................................................12

2.2作业条件......................................................................12

2.3工艺流程.....................................................................12

2.4主要施工方法..................................................................13

3.穿越铁路、公路顶管施工............................................................18

3.1主要工程量....................................................................19

3.2顶管施工前期准备..............................................................19

3.3顶管设备安装..................................................................20

3.4顶管出洞......................................................................26

3.5注浆减阻......................................................................28

3.6测!量纠偏......................................................................29

3.7顶管对地下管线及路面、建筑物的监测保护.......................................29

3.8主要机械设备..................................................................30

3.9顶管质量保证..................................................................31

4.管道水压试验、冲冼和消毒..........................................................32

4.1水压试验:....................................................................32

4.2管道冲洗:....................................................................33

4.3管道消毒:....................................................................33

4.4排水点.......................................................................33

5.管沟回填...........................................................................33

6井室的砌筑..........................................................................34

6.1砌筑方法........................................................................34

6.2钢筋混凝土井室砌筑.............................................................35

6.3勾缝............................................................................35

7弯头支墩制作........................................................................36

7.1制作准备........................................................................36

7.2质量标准........................................................................37

五、施工所用图表.....................................................................39

1附表一：............................................................................39

2附表二：............................................................................39

3附表三：............................................................................40

4附图一：............................................................................41

5附图二：............................................................................42

6附表四..............................................................................42

六、确保工程质量的技术组织措施........................................................43

1计量保证措施.......................................................................43

2技术保证措施.......................................................................43

3建立工程质量保证体系和质量检验系统................................................44

4建立质量管理机构...................................................................46

5建立质量回访维修制度...............................................................47

6施工保证措施.......................................................................47

7原材料质量保证措施.................................................................48

七、确保工期的技术组织措施............................................................50

1机械设备的配置措施.................................................................50

2施工组织技术措施...................................................................50

3新技术应用措施.....................................................................51

4组织管理措施........................................................................51

八、确保安全的技术组织措施............................................................52

1安全管理的实施.....................................................................52

九、确保文明施工的技术组织措施........................................................54

1、文明施工..........................................................................54

十、施工协调管理......................................................................57

1与设计院的工作协调.................................................................57

2与监理工程师工作的协调.............................................................57

十一、施工顺序及进度计划安排..........................................................59

1施工进度............................................................................59

一、编制说明及编制依据

1编制说明

1.1首先十分感谢业主提供的这次投标机会。我们公司工程建设公司本

着以对业主真诚负责的态度和对工程尽善尽美的追求，经过现场的实地考

察、标书经过专家评审等工作，在人员、机械、材料调配、质量要求、进

度安排等方面统一部署的原则下，编制了本工程的施工招标说明书。

1.2本工程的施工投标说明书的编制目的是从施工全局出发，根据现场

具备的施工条件，为投标阶段提供较为完整的纲领性文件，一旦中标，将

在此基础上进行深化，用以指导工程施工与管理。根据本工程设计特点、

各项功能的要求，本着对业主资金合理利用，对工程质量的终身负责，以

“科学、经济、优质、高效”为编制原则。

1.3我公司对此次的施工投标说明书的编制高度重视，召集了参加过类

似工程施工、有丰富管理及施工经验的人员，在仔细研究整个工程的设计

图纸，明确本工程的具体特点、充分了解施工环境、准确把握业主要求的

前提下，成立编制专题小组，集思广议、博采众长，力求使本方案思路先

进，切合工程实际，具有可操作性强。

1.4本投标施工组织设计严格按照工程招标范围和招标文件对施工组

织设计的要求进行编制；在人员、机械、材料调配、质量要求、进度安排

等方面统一部署的原则下，由安装，专业组成。

1

2编制依据

.4本工程需执行的国家现行标准、规范。

《室外给水设计规范》(GB50013-2006)

《室外排水设计规范》(GB50014-2006)

《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)

《室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)

《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)

《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-2008)

《城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规范》(CWCS193-2005)

《机械设备安装工程施工及验收规范》(GBJ50231-98)

《水及燃气用球磨铸铁管、管件和附件》(GB/T13295-2008)

《全国通用给水排水标准图集》(S1~S5)

《泵站设计规范》(GB/T50265-97)

《给水承插铸铁管管道支墩》图集CS345

《钢管穿越铁路、道路套管安装》RD108

《球墨铸铁管及管件技术手册》

《顶管施工技术及验收规范》(试行)

《钢制管道穿越铁路和公路推荐作法》SY/T0325—2001

《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424—2007

给水排水设计手册(第一册、第三册等)

本地建设局及公司关于建筑施工现场安全管理的文件及规定。

2

上列规范及标准发生矛盾时'，优先采用顺序为；（1）国家标准；（2）

建设标准；（3）其它部委标准。

3

二、工程概况及工程特点

1工程情况

本工程为公司动力厂水（一）线扩能技术改造项目（A标段和B标段）

（以下简称本工程），施工区域位于金川区与河西堡镇之间，从本工程所

处施工地理位置来看，交通较为不便利、地理位置重要。

2现场情况

本工程公用配套设施不太完善，水、电供应暂不能满足施工要求，需

公司相关部门协商解决。场地施工车辆进出方便，交通较为便利。

3水文、地质条件情况

地下水位埋藏很深,可不考虑对基础的影响。本场地最大冻土深度为

1.43m。本工程抗震防裂度7度，设计基本地震加速度为0.15g。

4工程概况

本工程是从迎山坡净化站1万m7d沉淀池至十八公里净化站调压室重

新铺设一条DN1000（D1048X13.5）球墨铸铁管（K9级）输水管线。管线

全长约21.0km。穿越金永高速、兰新和公司铁路、农灌渠、树林、宁远堡

大桥、河雅路、村庄、矿山公路，管道全线平均埋深约3.1m,管顶平均覆

土厚度约2.0m。管线分为两个标段，A标段：J01至J55段，管道敷设长度

约10.86km,并对原有沉淀池进行穿管开洞；B标段J55至J130段，管道

敷设长度约10.2km.本工程两标段共设砖砌⑦1200排泥湿井3座，砖砌1400

4

X1400排泥阀井3座,钢筋混凝土1600X1400排气阀门井3座，钢筋混凝

土3500X3000检修阀门井11座，钢筋混凝土5000X5000阀门井1座。

5工程特点

5.1建筑的重要性及影响

预拟建的公司动力厂水(一)线扩能技术改造项目是公司公司发展规

划的重要项目之一，它的建成将为公司公司未来近十年的发展提供可靠的

水源。因此本工程的质量、进度、现场文明施工、安全管理都将产生巨大

的社会影响，这也为我们承建单位树立企业形象、显示企业实力、展示企

业施工管理水平提供了一个大舞台。我公司将倍加珍惜这次机会，组成精

兵强将的项目部，以其雄厚的技术力量、丰富的施工经验、先进的施工手

段和先进的施工设备、巧夺天工的智慧、超前的意识来一步一个脚印地完

成此项工程，让业主充分体验我们承建单位创建的精品工程的高品质的使

用价值。

5.2本工程施工特点主要表现在以下几方面

(1)本工程具有挖掘量大、施工作业线长；

(2)管线需穿越公路、铁路、村庄、树林，施工区域复杂，施工难度较大。

(3)按招标文件要求，2011年1月5日开工，2011年11月22日竣工，

工期要求紧；

(4)质量要求较高，整个工程质量标准：确保合格。

(5)料具、机械设备需用量大；

5

（6）工期紧，劳动力集中投入量大。

因此，必须引起各级领导高度的重视，在建设单位、监理单位以及甲

方业主的统一协调指挥下，集中优势力量，将优秀的设计与先进的施工技

术实现最佳的组合，以便优质、高效、低成本完成本工程，把本工程建成

在公司一流的建筑精品工程。

6、质量要求

根据招标文件，本工程质量为合格。针对工程特点，在制定施工措施

时，必须分析问题关键之所在，合理配置、优化各种资源，制订切实可行

的施工网络计划，精心细致地组织施工，以“优质、高效、按期”的标准

完成该工程。

6

三、施工管理组织结构

1施工组织机构及职能

本工程是一项大型给排水项目，工程投资大、工期紧、标准高。为加

强施工管理，工程建设公司将发挥集团优势，选派具有丰富经验的施工管

理和工程技术骨干，在施工现场组建精干的项目经理部，按项目法全权负

责工程的施工组织和管理，对建设单位负责,对专业分包商进行管理和协

调。项目经理部对下设机构统一管理，参看施工组织结构图，做到责任明

确，紧密配合开展工作。

2施工组织结构框图

施公

司

工

办

管

公

理室

部

项目经理

技术负责人

施工：质量：材料:安全：预算:

7

3质量及工期目标

3.1工期目标

本工程分为A标段：J01至J55段，管道敷设长度约10.86km,工期目

标：2012年6月10日开工，2012年11月22日竣工，194个日历天；B标

段J55至J130段，管道敷设长度约10.2km.工期目标：2012年1月5日开

工，2012年7月10日竣工，188个日历天。两标段总计工期为351天。

根据合同工期为351天，为了尽早发挥业主的投资效益和提高我公司

的社会信誉，以及施工方案的安排，本工程的工期定为351天，既能满足施

工工期要求，又能满足业主的招标工期要求。

3.2质量目标

我公司领导、相关职能部门及项目经理部对本工程质量高度重视，坚

持“质量第一、用户至上”的原则，运用科学的管理手段，制定严格的质

量控制措施，大力采用新技术、新工艺和新材料，做到精心组织、细致施

工，达到工程优良，让业主满意。

严格执行施工安全生产责任制，加强安全生产教育，积极做好危险区

域、特殊工种的安全防护工作，做到无工伤死亡事故。

采用全面质量管理方法对施工质量进行系统控制，严格按IS09002标

准进行管理，全方位加强管理，保证工程质量，对暴露出的质量薄弱环节

PDCA循环（见下图）。

8

分部分项工程优良率必须在95%以上，中间验收合格率100%,并实行

工程质量奖罚制度。

PDCA循环

说明：P一计划阶段

D一实施阶段

C一检验阶段

A—处理阶段

9

四、各分项工程主要施工方案

1基础工程

1.1测量放线

本工程定位时采用全站仪等检测仪器确定BM点，倾斜、沉降观测点。

根据提供的总平面图进行工程定位放线工作，定位放线后要对其平面位置、

尺寸、标高等，首先由放线人先自我复核，然后报请上一级技术部门来复

核。定位测量后必须请监理部门进行签证认可，出现误差须请有关部门协

调，绝不擅自处理。并整理出相关技术资料•，及时报监理、业主进行审核

后，埋设定位桩。使用的仪器、工具等，应按规范要求进行检验和校正，

以确保仪器的测量精度。测量过程中，先整体后局部，测量精度要求整体

高于局部。

表4-1控制方格网的主要技术要求

边长(m)100—300

测角中误差5"

边长相对中误差^1/30000

表4-2角度观测的主要技术要求

测角中误差5”

测回数3

测微器两次读数差W3"

半测回归零差〈8"

2C值变动范围W13"

各测回方向较差W9"

10

1.2基础土方工程施工

(1)本工程采用机械大开挖人工配合清土,开挖机械采用反铲挖掘机。

除预留回填的土方外，多余的土方量根据现场施工情况由自卸汽车外运出

施工现场，具体的运距按实际情况另签。

(2)土方开挖除留工作面和放坡，还要根据开挖的情况针对不良土层

和软土、砂土层制定相应的支护措施。

(3)机械开挖土方应注意在开挖接近设计底标高200—300mm时应采

用人工挖土方，避免扰动地基土。有专业人员进行测量放线，人员配合抄

平，随时校核槽底标高。

(4)提前计算所需回填土，以便在开挖时预留好土来回填。

1.3管基夯实

(1)本工程采用蛙式打夯机和人工夯实相结合的方法，除夯前整平填

土外，夯打时要一次连续夯打不留间隙，分层打夯时填土厚度视土料及机

具性能而异，一般为250〜300mm之间。

(2)压实填土的质量应符合设计要求，根据地基基础设计规范的规定,

在压实填土过程中，应分层取样检验土的干密度和含水量。夯实系数设计

为N0.95o

(3)填方料应符合设计要求，一般可采用级配良好的砂土和碎石土、

粉质粘土及粉土等。不得使用淤泥、淤泥质土、耕土、冻土、膨胀性土以

及有机质含量大于5%的土，根据设计要求若地基土质较差或地基为岩石地

段，管道采用砂垫层，厚度为150mm。

11

(4)回填前应先清除基低的草皮、树根、垃圾等杂物。

(5)基底处理后应检验基底标高。

2.管道安装

2.1材料准备

本工程中主要管材采用DN1048X13.5的球墨铸铁管和01020X12螺旋

焊管，对接弯头处管件主要采用①1020X12螺旋焊管制作的焊制弯头，采

用滑入时T型柔性接口连接。材料运入现场时严格检查，管材要有出厂合

格证和材料复试报告。管壁薄厚均匀，内外光滑洁，无浮砂、包砂、粘砂,

更不能有砂眼、裂纹、飞刺和疙瘩。承插口的内外径及管件造型规矩。

2.2作业条件

管沟平直，管沟深度、宽度符合要求。

管沟沟底夯实，沟内无障碍物。且要有防塌方措施。

管沟两侧不得堆放施工材料及其它物品。

有碍管网施工的障碍物已全部清除。

管沟及管基已合格并验收。

管材及辅助材料均已进场，机具均以备齐，经检验合格并运进现场。

2.3工艺流程

主要施工工艺流程见下图4-1

12

试压检验

图4-1施工工艺流程图

2.4主要施工方法

(1)沟槽开挖

①沟槽开挖前工作

13

开槽前要认真调查了解地上地下障碍物，以便开槽时采取妥善加固保

护措施，根据业主方提供的现况地下管线图和我公司的现场调查，统计出

现况地下情况，采取有效措施加以保护。

②沟槽开挖形式

根据设计图中设计管道的规格及埋置深度以及规范要求来确定沟槽开

挖的形式。槽帮坡度的确定：槽深h>3.0米时，槽帮坡度i为1：0.33-

0.5；管道一侧工作面宽度情况详见下表：

沟槽断面形式（见下图4-2沟槽开挖断面）

图4-2沟槽开挖断面

③开挖方法

a.土方开挖采用机械开挖，槽底预留20cm由人工清底。开挖过程中严

禁超挖，以防扰动地基。对于有地下障碍物（现况管缆）的地段由人工开

挖，严禁破坏。

14

b.沟槽开挖尽量按先深后浅顺序进行，以利排水。

C.挖槽土方处置，按现场暂存、场外暂存、外弃相结合的原则进行。

开槽土方凡适宜回填的土选择妥善位置进行堆放，但不得覆盖测量等标注,

均暂存于现场用于沟槽回填。回填土施工前制定合理土方调配计划，作好

土方平衡少土方外运及现场土方调运。

d.开槽后及时约请各有关人员验槽，槽底合格后方可进行下道工序。

如遇槽底土基不符合设计要求，及时与设计、监理单位及地勘部门联系，

共同研究基底处理措施，方可进行下道工序。

(2)下管与排管连接

①在沟槽检底后，经核对管节、管件位置无误后立即下管。下管时注

意承口方向保持与管道安装方向一致。同时在各接口处掏挖工作坑，工作

坑大小以方便管道撞口安装。

②下管采用人工下管和机械下管相结合的方法：机械下管时吊车距沟

边2m以外，采用两点起吊，吊绳找好管子重心，平吊轻放。人工下管时采

用溜管法和压绳下管法，下管用绳要坚固，不能端股，不糟朽。

③本工程球墨铸铁管安装采用滑入式(T型)接口连接

a.安装前的清扫与检查

仔细清扫承口内表密封面以及插口外表面的沙土等杂物；仔细检查连

接用密封圈，不得粘有任何杂物；仔细检查插口倒角是否满足安装需要。

b.放置橡胶圈

将其弯成“十”字形状放入，放入后，应施加径向力使其完全放入密

封槽内。

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C.涂润滑剂

为便于管道安装，在安装前对管道及胶圈密封面处涂上一层润滑脂，

润滑脂不影响橡胶圈的使用寿命，不会污染水体，本工程选用黄油为润滑

脂。

d.检查插口安装线

铸管出厂前已在插口端标志安装线。如果在插口没标注安装线，本工

程使用的是直径1000mm球墨铸铁管，插口深度为155mm。

e.球墨铸铁管之间连接

对于本工程，1000mm球墨铸铁管属于大规格的铸管，拟采用三种方式

连接安装，一、采用挖掘机安装，挖掘机须在铸管上与掘斗之间垫上硬木

块保护，慢而稳地将铸管推入；二采用起重机械安装，需采用专用吊具在

管身吊两点，确保平衡，由人工扶着将其推入承口。第一管节与第二管节

安装要准确，管子承口朝进水方向。安装第一节管后，用钢丝绳和手扳萌

芦将它锁住，以防脱口。安装后检查插口的位置是否符合要求，用探尺插

入承口间隙中检查胶圈位置是否正确，并检查胶圈是否撞匀。

因为采用绳子和滑轮进行安装，安装时管道两侧的滑轮不易处于管道

中心线位置，这样即使管道两侧用力一样，保证其受力均匀。针对这样情

况要制作一只钢马鞍（其内径略大于管外径）。弄在其下口（处于管道中

心线的位置）焊吊钩，安装时将马鞍置于管道承口端，然后按图所示进行

安装。

16

手扳谢声或紧线钳

图4-3连接安装图

f.球墨铸铁管切割

本项目球墨铸铁管施工时，管道切割使用专用切割机。

g.球墨铸铁管与螺旋焊管连接

本工程应设计要求，在转角处为便于施工，改为DN1000(61020X12)

的螺旋焊管，并做加强防腐(防腐层构造为五油四布，防腐厚度＞0.6mm),

而螺旋焊管与球墨铸铁管承插连接处采用青铅打口，接口处先填打油麻，

其深度为承口深度的2/3。灌铅前应将卡箍套正在贴承口边沿处并卡紧，卡

箍内壁与接缝部分用黄泥抹好•，再用黄泥将卡子口围好。灌铅由一侧渐渐

灌进并要一次灌满。铅凝后取下卡箍打铅口。打铅口由下往上进行，打到

光滑坚实为止，铅面应凹进承口2〜3毫米。

h.连接偏转

球墨铸铁管连接允许有一定的偏转角，偏转角度可以使大半径的管线

拐弯不依赖于管件，还能吸收一定的基础变形和位移，本工程所使用的

1000mm球墨铸铁管，连接时允许偏转角△。为1。30，以内，管段允许位

移量Ad在210mm以内，最小弯曲半径R在276nl以内。

17

：O

图4-4连接偏转量示意图

i.承口连接检查

安装完承口、插口连接后，一定要检查连接间隙。沿插口圆周用金属

尺插入承插口内，直到顶到橡胶圈的深度，检查所插入的深度应一致。

3.穿越铁路、公路顶管施工

本工程管线需穿越金永高速、兰新和公司铁路、以及农渠，按设计规

定采用顶管技术，在球墨铸铁管外施加DN1400（4）1420X12）螺旋焊管和

DN1800（（H820X12）螺旋焊管作为套管。根据设计图纸，A、B标段共有

处需要加设套管17处，其中DN1400套管120米，DN1800套管43米。加套

管处都需要采用顶管技术通过，顶管施工，是以顶管工作井内安装千斤顶,

采用高压汕泵供油，提供水平推力，将待顶管节，一节一节由工作井（起

点端）顶推至接收井（终点端）。从而达到非开挖暗敷管道之目的。

下面简单介绍本工程拟用的顶管关键技术。

18

3.1主要工程量

顶管施工段采用螺旋焊管DN1400(*1420X12)和DN1800((I)1820

X12)为顶管专用管，接口采用承插橡胶圈接口，顶管工程数量如下:

螺旋焊管顶管专用管DN1400(<b1420X12)16处119米;

螺旋焊管顶管专用管DN1800(*1820X12)1处43米;

矩形顶管工作井6500X6500X640017座；

圆形顶管接收井中400017座。

3.2顶管施工前期准备

根据现场情况，结合我施工单位常规顶管工作井结构，拟作井施

工。根据常规顶管施工经验，地质土层变化无常，而全封闭式泥浆顶

管适应多种地质土层。因此决定采用全封闭式泥浆顶管施工工艺，当

机头前方遇大块石(直径不大于50cm)时，可采用人工进入，采用半

机械化一边顶进一边凿除，弃土及废渣由人力车运至工作井内，吊运

至地面运弃。顶管施工时，因路面车流量大，为保证交通安全，防止

路面塌陷，必须先顶进后取土。同时，不间断输送新鲜空气进入顶管

内，以保证施工人员操作安全。

19

顶管施工程序如下图:

图4-5顶管施工程序图

3.3顶管设备安装

(1)井内顶管设备及安装

20

①导轨安装

导轨是在基础上安装的轨道，一般采用装配式。管节在顶进前先安放

在导轨上。在顶进管道入土前，导轨承担导向功能，以保证管节按设计高

程和方向前进。导轨应选用钢质材料制作，其安装应符合下列规定：两导

轨应顺直、平行、等高，其坡度应与管道设计坡度一致。当管道坡度＞1%时,

导轨可按平坡铺设；导轨安装的允许偏差应为：轴线位置：3mm；顶面高程:

0〜+3mm；两轨内距：±2mm；安装后的导轨稳固，在顶进中承受各种负载

时不产生位移、不沉降、不变形。导轨安放前，应先复核管道中心的位置,

并应在施工中经常检查校核。

导轨选用钢质材料制作，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致，此副导轨用于防止机头进

洞后低头。

本工程顶管采用复合型导轨。它的导轨面标高与管子内管底的标高是

相等的，因此两轨道之间的宽度B可以根据公式求得：

B=小a一》公式

式中：B——基坑导轨两轨之间的宽度，m；

Do——顶进管道外径，m；

D——顶进管道内径，m0

两轨道之间的宽度B为237mm

Q小

111111111111Ir

图4-6复合型基坑导轨断面

21

在每一根导轨上都有两个工作面：水平工作面是供顶铁在其上滑动，倾

斜的工作面则是与管子接触。为了测量及导轨安放的方便，导轨的水平工

作面仍然与钢筋混凝土管内的管底标高同处一个水平面上。每一副复合导

轨中还设有六只可以调节高低的撑脚，以便安装。

②主顶千斤顶

DN1400mm顶管选用2台3000KN的油压千斤顶，供油为电动油泵，两台

并联供油，千斤顶行程为1500mm。千斤顶固定在支架上，并与管道中心的

垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。

其它设备包括：导轨、千斤顶架、替顶分压环、后承压板、操作平台、

爬梯等。用16吨吊机将上述设备吊入工作井中。

(2)工作井地面设备

工作井的地面需布置一系列与顶管施工有关的设备，如空压设备、液

压设备、泥浆站、起重设备等。详见以下设备配置图：

①空压机

选用多台电动空压机，用于生产压缩空气，经过净化后输入管道内，

以保证管道内工作人员的安全。

②油压系统

选用多台高压油泵，通过高压油路管向顶推油缸输送液压。

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12345

3整体顶铁7基坑导轨

4千斤顶配对顶铁

图4-6顶管设备配置图

③泥浆站

在井外用膨润土配制泥浆，供顶管时注浆使用，减少土体与管外壁的

摩擦阻力。泥浆润滑减摩剂又称触变泥浆，是由膨润土、CMC（粉末化学浆

糊）、纯碱和水按一定比例配方组成。

表4-2泥浆配制材料参数表

配方膨润土纯碱掺加剂失水量ml比重

A浆12%6%oCMC适量91.073

不同的土质，应采用不同的配方，才能满足不同的需要。膨润土是触

变泥浆的主要材料，作为顶管施工用的膨润土应选钠基膨润土，由其拌制

成的浆液，触变以后的流动性和静止下来的胶凝性、固化性都比钙基膨润

土拌制的浆液要好，对土层的支承和润滑效果好。但是，我国的膨润土多

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为钙基膨润土，所以一般用钙基土进行钠化处理。本工程同步注浆和补浆

为一个独立的管路系统。

a.触变泥浆的制浆工艺

理论和实际施工表明，除了材料的选择和配方以外，触变泥浆的制浆

工艺对注浆减摩效果影响很大。搅拌要充分，搅拌后静置时间一般要12小

时以上，对同一配方的材料，搅拌不充分，静置时间短，其最终流限可以

降低一倍以上。为此，我们采用高速拌浆器，经高速拌浆30分钟以上抽入

储浆箱静置，储浆箱的容积为5m充分满足供浆要求。在储浆箱内另设三

台搅拌器，静置6小时后，再次搅拌，待12小时以后抽入另一台高速搅拌

器，经再次高速搅拌压入总管。

b.触变泥浆系统的管路布置

系统管路为一路总管，总管为钢管，从地面将浆液通过一台液压注浆

泵注入总管送到顶管前段管段，以满足机尾同步注浆，支管为采用耐高压

橡胶顶管和接头。在总管上，每隔100m设一只压力表，支管仅在机尾同步

注浆断面设二只压力表。

c.触变泥浆系统的压注方法

制定合理的操作规程，使顶进时形成的建筑空隙及时用润滑泥浆所填

补，形成泥浆套，达到减少摩阻力和地面沉降，要达到这一目的，就必须

严格执行顶管注浆操作规程，由专人操作，质量员检查严格把好质量关。

压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，补浆应按顺

序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。

同步跟踪注浆：地面泥浆站配制好的触变泥浆，经液压注浆泵增压

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后，进入输浆总管，通过环形分管注入顶管机及管节的压浆孔形成泥浆

套。当管节顶进时，利用掘进机尾部环向均匀布置的四只压浆孔，与顶

进同步进行跟踪注浆，以确保当掘进机向前时在其后形成的环形空隙立

即被泥浆所充填，从而形成完整的泥浆环套。

补压浆：管节在顶进过程中，由于有部分浆液流失到土层中去，因此

必须利用钢管上的压浆孔进行补压浆。一般在一节管节顶进结束后，就

应进行补压浆。而且还要视每段顶进的阻力情况，随机采取分段补压浆。

压浆量与注浆压力：压浆量原则上控制在同步跟踪压浆量为管节外

理论空隙体积的5倍左右，补压浆量一般为管节外理论空隙体积的3倍

左右。注浆压力值不宜过高也不应过小，据采用浆液的粘度和管路输送

长度，我们通过试顶后，压浆站的压力控制在0.28〜0.3MPa较为合适。

d.压浆工艺质量的判别和修正

在管内注浆总管上每隔100m设一只隔膜式压力表，在机尾1号和2号

注浆断面的支管上也各设一只压力表。顶管过程中，作业人员每班应记录

各表头压力值。判断方法；如果支管路上，四个压浆点的压力值明显不同,

说明没有形成环状浆套。这样就必须在压力较小的压浆孔处压浆，或者把

压力超高的压浆孔处的浆液放掉一些，以使各孔压力均衡，形成整环浆套。

在无压力表的支管路上，可用手触摸支管，如感觉有静止情况，说明该支

管堵塞，应予排除。在总管路上，若压力表超过预定值，说明压浆量太大,

反之说明压浆量不够，应给以及时调整。

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在顶进过程中，可以从主顶系统和各中继环系统的液压力值推算出顶

进阻力。绘出顶力曲线变化图。如果该曲线显示顶力突然升高，就说明压

浆工艺出现问题，应立即查明原因，及时调整。

④起重设备

管节入井及挖出的土方提升到井外，需用起重设备，可用8吨汽车吊

吊装、吊运。

3.4顶管出洞

当井内、井外的准备工作全部准备好后，可将机头吊放到井内轨道上,

调整好方向，开始顶管的出洞，工作台井壁前墙有机头及管道出洞的预留

洞口，为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内，

预留洞口与管道间设有密封装置。

(1)洞口密封结构

顶管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之间

的间隙流入工作井内，同时也起定位作用。

根据管道中心与井壁预留洞孔的间隙，制作一个钢结构的内套环，套

环内圈设有橡胶止水带环，套环安装在井内预留洞孔与管节之间，外围焊

接在洞口的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。

(2)破墙出洞

当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙出洞，工作井预留洞口是采

用砖砌体临时封堵，在顶进前采用风镐凿除内层一部分墙体，然后将机头

推进，依靠机头前端刃口破除外层墙体，即可进行正常的顶管施工。

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（3）万向监测

顶管出洞方向控制得好，整条管道才有可能顶好，顶管出洞不好，整

条管道都难于顶好，故必须严格控制顶管出洞精度。采用跟踪测量，随时

调整机头出洞的方向及高程偏差。

（4）顶管推力计算

本工程管径大，前方迎面阻力大。在设计施工后座墙时，将后座板桩支

承的联合作用对土抗力的影响加以考虑，水平顶进力通过后座墙传递到土

体上，近似弹性的荷载曲线（如图4-7）,因而能将顶力分散传递，扩大了支

承面。为了简化计算，将弹性载荷曲线简化为一梯形力系（如图4-8）,此时

作用在后座土体上的应力可通过公式4-1进行计算：

弋-支撑横梁

后座墙一工作坑板墙

-主顶工作站

―钢筋混凝土

工作坑底

图4-7考虑支撑作用时土体的载荷曲线图4-8简化的后座受力模型

2九

Pred=,,P

%+2—%公式（4一1）

V

式中：〜也

Pred一作用在后座土体上的应力，kN/m2；

V——顶进力，kN；

b——后座宽度，m；

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b-----

后座高度，mo

本工程采用2台300t千斤顶作为顶管顶进力来源，总顶进力为5880kN,

矩形顶管工作井为6500X3500X6400,所以根据顶管的经验，根据顶进力

的大小，对混凝土后座墙的弯拉区应设置网格钢筋，两个后座梁及护壁

0.4m+后座浇筑0.3m素碎，混凝土的强度为C20以上，在达到其强度的80%

以上时才可以承受顶进力。

3.5注浆减阻

将膨润土泥浆注入管道的外周，使管道外壁形成泥浆套，减少管道外

壁与周围土层之间的摩擦阻力，膨润土泥浆是在地面泥浆站拌制好静置儿

小时后，通过注浆泵向管道内送。在膨润土泥浆制作过程中，在洞内侧预

埋钢法兰和钢内套，再在洞口砌砖墙封口，顶进开门时，用风镐破除土墙。

坡洞时应不留隐患。在预留洞底部，还应设置延长导轨，以免机头出洞时

根据设计预留的法兰，我

们在法兰上安装洞口止水装置。

该装置必须与导轨上的管道保

持同心，误差应小于2cm。循环

水泵房洞口止水装置密封为橡

胶止水法兰。在橡胶止水法兰之

前应预埋注浆孔，以便压注膨润

土泥浆。

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注浆主管采用650mm钢管,从泥浆站直通机头,主管沿线每间隔约10m

设一个三通连接注浆支管，每条支管采用625mm橡胶管，沿顶管横断面弧

形布置，支管上设3〜4个三通，连接管壁上预留的注浆孔。顶管过程中应

专人交替打开注浆孔阀门，不断地向管外壁注浆。机头尾端要紧随管道顶

进同步压浆，后方各注浆点位还必须跟补浆。

压浆数量和压力

一般压浆量是管道外周环形空隙的1.5〜2.0倍，注浆压力根据埋设深

度和土的天然重度而定，本工程拟用指标为1.5rH,r为土的重度，H为土

的复盖深度，不同的地质条件，灌浆压力各不相同，施工过程中区别对待。

3.6测量纠偏

管道是否沿着设计线路顶进，是靠测量方法进行监测、检查，平

面偏差采用经纬仪测量检测，高程偏差采用水准仪测量。测量的频率

一般每天四次或每顶进一节管测量一次，特殊情况次数增多。

通过测量检查的管道偏差，是通过布置在机头上的两组纠偏千斤

顶来进行调整，若机头偏左，则千斤顶采取左伸右缩的调整方法，反

之亦然。

3.7顶管对地下管线及路面、建筑物的监测保护

顶管施工会造成对土层的扰动，使地面可能发生微量的下沉，故

对周围建筑物应采取监测保护措施。

(1)监测

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对有可能造成破坏的路面进行监测，其方法是在DN800管通过的

路面上布设沉降观测点，定期进行水准测量观测，随时注意道路的变

化，是否发生沉降。

（2）控制

在顶管施工中，采取措施控制地基土层沉降量，其措施方法主要

有：控制超挖、多挖土及土层的流失；控制（调整）顶管偏差、控制

注浆压力及均匀注浆；控制顶进速度，以减少顶管对土层的扰动。

（3）保护

当建筑物地基和道路沉降过大，对建筑物和道路的安全产生危害

时，必须对建筑物进行保护。保护措施常用的有两项：其一是对建筑

物和道路的地基土层进行注浆（水泥浆）加固；其二是在管道与建筑

物之间施工一排帷幕桩对地基进行加固保护。

3.8主要机械设备

表4-4主要机械设备

序号名称规格数量备注

1汽车吊16吨1台

2汽车5吨1辆

3卷扬机5吨1台

4卷扬机1吨2台

5千斤顶300吨2台

6空压机9m32台

7压浆泵20.8Mpa1台

8电焊机30KV/A2台

9人货车1.5吨1辆

10小车2.8型1辆

11高压油泵42Mpa2台