泥水平衡机械顶管施工专项方案

泥水平衡机械顶管

施工专项方案

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

*1**1*<1*<1*<1*<1*<1*<1*<1*<f>*1**1*<1*<1**1**9>

rj«rjwrjwrj«rjwrjwrj«rjwrj«rjwrjwrjwrj»rjwrjwrjwrj»rj«rjw

顶管施工专项方案

编制:

审核:

审批:

<1><!•<1**1**1*<1**1*<1><1•<1**1**1*<1**1*<1><1**1**1*<1•<1>*1**1>

»Y**T**T**1*»Y»»Y**1**T**T**T**1**T*»Y»»Y*

年月日

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

目录

第一章、编制依据..........................3

第二章、工程概况..........................4

一、工程概况..........................4

二、气象水文..........................5

三、工程地质..........................5

四、地下管线调查........................6

第三章、现场平面布置........................9

一、施工总平面布置原则.....................9

二、施工总平面布置.......................9

第四章、工作井施工方案.......................11

一、施工工艺流程........................11

二、施工方法..........................11

第五章、顶管施工方案........................26

一、顶管工艺的选择......................26

二、泥水平衡顶管施工.....................27

第六章、质量保证措施........................45

一、质量目标..........................45

二、质量保证体系........................45

三、顶管质量控制措施.....................45

第七章、安全保证措施........................47

一、安全管理体系........................47

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

二、安全管理措施........................47

第八章、施工安全用电方案.....................53

第九章、应急预案..........................55

一、应急预案原则........................55

二、应急救援小组........................55

三、应急救援..........................55

第十章、施工进度计划........................62

第十一章、文明施工及环保措.....................63

一、文明施工措施........................63

二、环保措施..........................63

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

第一章编制依据

1、施工图设计；

2、岩土工程勘察报告；

3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-;

4、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-;

5、《给水排水工程顶管技术规程》CECS246:;

6、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-;

7、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167

8、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-;

9、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-）;

10、《混凝土管道基础及接口04S531.06MS201»;

11、《建筑地基基础设计规范》GB50007-;

12、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-;

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

13、《混凝土结构设计规范》GB50010-;

14、《地下建筑工程逆作法技术规程》JGJ165-;

15、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-;

16、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-;

17、《顶管施工技术及验收规范》；

第二章工程概况

一、工程概况

未呈地点,立ZJZ******************合同工期为***日历天。

本次施工范围为：

1、A段，顶管管道采用d3{XX)mmni级钢承□钢筋混凝土管,

钢承F型接口，橡胶圈止水，顶管长度为90米。D3000mm顶管管

顶平均高程为369.585,设计地面平均高程为375.662,管顶平均覆

土厚度,6.077米。顶管工作井、接收井均采用逆作法施工。

2、B段，顶管管道采用d2800mmIH级钢承□钢筋混凝土管,

钢承F型接口，橡胶圈止水，顶管长度为88米。D2800mm顶管管

顶平均高程为371.395,设计地面平均高程为378.630,管顶平均覆

土厚度,7.235米。顶管工作井、接收井均采用逆作法施工。

3、顶管工作井、接收井待管道顶进完成后留作检查井使用,

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

为永久性构筑物。

本工程结构的安全等级为一级。

本工程基坑支护等级为一级。

构筑物地基基础设计等级:乙级。

顶管井及检查井结构设计使用年限50年。

混凝土环境类另U：二b类。

二、气象水文

勘查区属暖温带半湿润大陆性气候，四季冷暖分明。年均气温

14.5U,7月份最热，1月份最冷，年平均降水量609.5mm,7-9月为

丰水期，降水量占全年的50%以上。区内年平均相对湿度71%,年

日照.2小时。

根据区域水文地质资料，拟建场地地下水属潜水类型，赋存于

第四系地层空隙中。主要以大气降水和地下径流补给为主，以地下

径流形式向下游排泄为主。潜水流向由北向南，经调查，场地地下

水位埋深15m左右，年变化幅度为2.0m左右，本次勘察，勘探点在

勘察深度内均未见地下水位。

三、工程地质

根据地勘钻孔揭露，拟建工程场地勘探深度范围内地层主要为

第四系松散堆积层，即由全新统人工素填土、冲洪积砂土和黏性

土组成。拟建工程场地的地层分布及埋藏情况参考临近地勘钻孔,

见附图（工程地质平面图、纵断面图）。

拟建工程场地及其附近无地裂缝、滑坡等不良地质作用。场

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

地地形相对较平坦，地层分布连续、稳定，场地稳定性较好，适宜

本工程建设。场地环境作用等级为B级，腐蚀程度为轻度腐蚀；根

据《岩土工程勘察规范》(GB50021-),不考虑地下水对混凝土结

构及混)疑土结构中的钢筋的腐蚀性，土对混凝土结构及混凝土结构

中的钢筋具微腐蚀性。场地季节性冻土标准冻结深度为0.60m。

岩土承载力基本容许值和主要岩土参数建议值

承载力基压缩(变形)基底摩

本容许值模量擦系数

土层(kPa)Es(MPa)(R)

编号及名称

项目

①素填土11010.00.25

②黄土状粉质黏土13010.60.30

③T粉土1358.20.30

③细砂16025.00.35

④中砂18030.00.40

四、地下管线调查

经现场实测，本次施工顶管周边其它管线均与设计图纸断面标

注相符,不影响施工。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

第三章现场平面布置

一、施工总平面布置原则

1、各顶管井均紧邻市政道路确保运输畅通，施工临时用水、用电,

应满足所需机械设备及办公设施、临建设施施工需要，按规划要

求做到场地的平整工作,做好”三通一平”。

2、材料和半成品等堆场和仓库，应尽量布置靠近使用地点附近,

以减少工地内部二次倒运。

3、在满足生产和生活需要前提下,合理安排临建设施。

二、施工总平面布置

根据现场施工条件及基坑支护安全要求，本着安全、经济、

合理的原则,每个顶管工作井现场平面布置如下图所示。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

操

作

工作井平

I吊车区域I台

钢

|田堆卜卜板

池

由于施工场地有限,无法现场开挖泥浆池,故采用钢板泥浆池,

钢板泥浆池尺寸为6m长x2m宽x1.8m高。

各工作井均紧邻市政道路，故对工作井周边施工区域采用彩钢

板进行全封闭围挡，并悬挂夜间警示闪灯。两段顶管均下穿于市政

道路，管道顶进施工中，为防止动荷载引发塌方，在管道上方机动

车道上铺设30mm厚钢板。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

第四章工作井施工方案

一、施工工艺流程

本工程逆作法钢筋砂支护采用如下施工顺序进行施工：高压旋

喷桩预支护一土方开挖一钢筋制作一模板制作一第一段井体浇

筑、拆模一第二段井体开挖、钢筋绑扎、支模、浇筑、拆模一

第三段井体开挖、钢筋绑扎、支模、浇筑、拆模一第四段井体

开挖、钢筋绑扎、支模、浇筑、拆模一封底。

二、施工方法

1、高压旋喷桩施工

⑴、高压旋喷桩原理

高压旋喷浆属于深层搅拌法中的一种，原理是利用工程钻机钻

孔至设计深度后，用高压旋喷机把安有水平喷咀的注浆管下到孔底,

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

利用高压设备使喷咀以＞20MPa的压力把浆液喷射出去,高压射流

冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏,并与土体搅拌混合

并强制与固化浆液混合,随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩

体,凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相

互咬合成一体的固结体。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗

剪强度,改进地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下,不至

破坏或产生过大的变形。

⑵、旋喷桩施工工艺流程

⑶、施工要点

①施工前先进行场地平整,挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机

安放保持水平,钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于1%O施工过程中

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

应对附近构筑物或建筑物（如防洪墙、铁塔、房屋、路面等）的

标高进行监测,当标高的变化值大于（10mm）时,暂停施工,根据实

际情况调整压力参数后,再行施工。

②高压喷射注浆的施工程序为:机具就位一贯入注浆管一试喷射一

喷射注浆一拔管及冲洗等。喷射时,先达到预定的喷射压力,喷浆

适量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，停止提升和旋喷,以

防桩柱中断,同时立即进行检查,排除故障;如发现有浆液喷射不足,

影响桩体的设计直径时,立即进行复核。

③桩喷浆量Q（L/根）可按下式计算：

Q=H/Vxq（l+）5）

式中:H一旋喷长度（m）;

v—旋喷管提升速度（m/min）,本工程取0.25m/min;

q—泵的排浆量（L/min）,本工程取50L/min;

B一浆液损失系数，一般取0.1—0.2,本工程取0.15o

每座顶管井旋喷桩施工前经计算确定喷浆量。

旋喷过程中，冒浆量控制在10%—25%之间。对需要扩大加固范

围或提高强度的地段采取复喷措施,即先喷一遍清水,再喷一遍或

两遍水泥浆。

④喷到桩高后迅速拔出浆管,用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。

相邻两桩施工间隔时间应不小于48h,因本工程旋喷桩为满布，

因此施工采用跳位施工的方式进行,每次间距不小于厂6m。

1）压力参数的确定

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

一般情况下采用加大泵压力来增加其流量及流速,进而增大喷射

力。根据以往经验,本工程压力选择为25Mpa。

2）旋转提升参数的确定

旋转、提升的速度与喷流半径有关,而有效半径与喷嘴的几何

尺寸和喷射角度有相互联系,并直接影响喷流的特性。根据施工经

验,旋喷提升速度宜控制在20〜25cm/min范围内,旋转速度宜控制

在20~28r/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升

速度。一般为20〜25cm/min速度提升,20r/min旋转。

3）喷嘴直径

喷嘴安装在钻头侧面,是旋喷注浆的关键部分,喷嘴直径大小对

喷射流速度影响很大。一般单管注浆中喷嘴直径选用

2.0-3.2mmo

4）布孔形式

根据本工程施工图设计,沿逆作法护壁外侧矩形布孔。桩径

600mm,两桩之间咬合200mm,桩间距400mm。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

旋喷桩施工主要技术参数参考表

项目技术参数

压力

25〜28

(MPa)

水泥浆

流量

50〜80

(L/min)

水灰比1:1

提升速度（cm/min）20〜25

旋转速度（r/min）20〜28

桩间距（mm）400

88根(9.4*7.9m)

桩数量（根）

72根(7.2*6.7m)

桩长（m）10-11.75

桩径（mm）600

⑷、质量控制

①施工前检查水泥、外掺剂等的质量,桩位、压力表、流

量表的精度和灵敏度、高压喷射设备的性能等。

②旋喷施工时间隔两孔施工，防止相邻旋喷孔施工时串浆。

相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。

③采用P.O42.5普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场

必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能

投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定，水泥进场后,

应垫高水泥台,覆防雨彩布,防止水泥受潮结块。

④浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均

以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液

比重,产格控制水泥用量，确保浆液配比的正确性。灰浆搅拌

应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水

泥沉淀。

⑤产格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于0.25m/min。喷

浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降,

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

大量冒浆、串浆等异常情况时,应及时提钻出地表排除故障

后,复喷接桩时应加深04米重复喷射接桩，防止出现断桩。

⑥高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回

灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶

标局满足设计要求。

⑦施工中经常检查施工参数（压力、水泥浆量、提升速度、旋

转速度等）的应用情况及施工程序。

⑧旋喷深度、直径、抗压强度和透水性应符合设计要求。

⑨高压喷射注浆可采用开挖检查、钻空取芯、标准贯入、载

荷试验或压水试验等方法进行检验。

⑩检验点的数量为施工注浆孔数的2%—5%;对本工程,每个工

作并至少应检验2个点,不合格者应进行补喷。质量检验应在高压

喷射注浆结束四周后进行。

⑪施工结束后28d,对施工质量及承载力进行检验、内容为桩体

强度、承载力、平均直径、桩体中心位置、桩体均匀性等。

序号项目名称技术标准检查方法

1钻孔垂直度允许偏三1/200实测或经纬仪测钻杆

差

2钻孔位置允许偏差50mm尺量

3钻孔深度允许偏差+200mm尺量

4桩体直径允许偏差=50mm开挖后尺量

5桩身中心允许偏差呈0.2D（D=桩径）开挖桩顶下50cm用尺量

6水泥浆液初凝时间不超过20小时

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

7水泥土强度Qu(28t)三试验检验

1.2MPa

高压旋喷桩施工技术检查表

设备计划U

序号设备名称型号数量备注

1旋喷机XL-504

2挖掘机EX2202

3拌浆机WJG-804

3D2-5Z栓塞

4水泥注浆机4

泵

5发电机20KW4

2、土方开挖

土方开挖根据开挖深度分别采用机械挖土和人工配合。第一

次开挖按照设计图示尺寸全面下挖到一定深度，人工修整旋喷桩身,

绑扎第一板护壁及旋喷桩顶环梁钢筋，支模、浇筑第一板护壁及

环梁混凝土，待混）疑土强度＞80%设计强度后，方可进行下一次开

挖；

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

第二次及以后向下挖土，每次只能先开挖一侧，待此侧混凝土

强度都达到80%设计强度后再开挖另一侧，循序渐进以防井壁向下

突然沉降。每侧井壁的施工紧密组织，从开始挖土到浇筑完混凝土

所用时间产格控制在5天内。

开挖过程中，无地下水且土质良好时,每板开挖深度不大于2m,

如发现地下水且土质较差时,产格按每板不大于LOm下挖，严禁超

挖。基坑开挖5米范围内产禁娃载。

井施工至设计底标高后，应避免基坑底面暴漏时间过长，加快

施工进度尽快将底板在施工完毕。

3、钢筋工程

1）第一节井壁的钢筋制作时，预留第二段井壁钢筋，其长度满

足施工技术规程的要求，受力钢筋的连接采用焊接。同一断面焊接

的数量＜50%,两个焊接断面间距＞30cm,接头设置在构件受力较

小处,预留出的钢筋均插入土中，并确保垂直。为了防止壁板下沉,

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

第一节壁板顶端向外伸出L2m与壁板钢筋相连浇筑50cmC30混

凝土。

2）构筑物施工时采用的拉筋，护壁配筋中竖向筋采用①14、

①16、①18、①20、＜D22HRB400螺纹钢筋，间距150mm,横向

筋采用中14、①16、①18、①22HRB400螺纹钢筋，间距150mm,

底板采用中22HRB400螺纹钢筋，间距150mm,上下两层布置；护

壁钢筋按双层网格布置，并进行护角加强；墙板、底板用螺纹12

号钢筋500x500布置马登筋，不允许埋有露头钢筋，以免造成井体

的渗漏。垫层采用C15混凝土，墙身碇采用抗渗等级P6,抗冻等级

F150、强度等级C30等级。

3）内外钢筋之间要加设（P14钢筋架,每1.5m不少于一"

4）用水泥砂浆垫块控制保护层。

5）钢筋遇直径不大于300mm的孔洞时可绕过，遇直径大于

300mm的孔洞时应切断,同时配置加强钢筋。

6）在底板钢筋制作时，预留井壁的钢筋。

钢筋加工的允许偏差

项目允许偏差（mm）

受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸±10

弯起钢筋的弯折位置+20

箍筋内净尺寸+5

钢筋安装位置的允许偏差和检验方法

项目允许偏差（mm）检验方法

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

长、宽+10尺量检查

绑扎钢筋网钢尺量连续三档，取偏

网眼尺寸±20

差绝对值最大处

长+10尺量检查

绑扎钢筋骨架

宽、高+5尺量检查

锚固长度负偏差不大于20尺量检查

间距±10钢尺量两端，中间各一

纵向受力钢筋

点，取偏差绝对值最大

排拒+5

处

纵向受力钢筋及基础+10尺量检查

箍筋保护层厚度其它+5尺量检查

钢尺量连续三档，取偏

绑扎钢筋、纵向钢筋间距±20

差绝对值最大处

钢筋弯起点位置20尺量检查

中心线位置5尺量检查

预埋件

水平高差+3,0钢尺和塞尺检查

4、模板工程

(1)本工程工作坑护壁均采用竹胶板,尺寸为1.2mx2.4mo

(2)按图纸尺寸配好模板，立模前要做好模板的定位控制工作，以

便于模板安装和校正。

现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法

项目允许偏差(mm)检验方法

轴线位置5尺量检查

底面上表面标高+5水准仪或拉线、尺量检

查

截面内基础±10尺量检查

部尺寸柱、墙、梁+4,-5尺量检查

层高垂不大于5m6经纬仪或吊线、尺量检

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

直度查

大于5m8经纬仪或吊线、尺量检

查

相邻两板表面高低差2尺量检查

表面平整度52m靠尺和塞尺检查

(3)做好找平工作，模板承垫底部应预先找平，以保证模板的位置

正确。加强模板垂直度控制，减少垂直度校正的工作量。防止模板

底部漏浆。

(4)设置模板定位装置，定位装置采用钢筋，直径不小于①12,点

焊在墙筋上,上中下设三道,以保证模板位置的准确。

(5)模板接缝贴海绵胶带，防止漏浆。模板每次使用均要涂刷脱

模剂,脱模剂采用水乳型,不得使用油漆型,脱模剂不得污染钢筋及

在接槎处。

(6)工作坑支护采用钢管架满堂支护，注意预拱度控制；注意支撑

点密度要足够,产防跑模;注意钢筋保护层垫块的设置，保证钢筋保

护层尺寸符合要求。

模板支护确定采用048mm,壁厚2.4mm的无缝钢管做为满堂

支架，间隔0.6x0.6m,每间隔0.6m设纵横向钢管。同时在支架底

部及顶部设剪刀撑，并在底部增设纵横向扫地撑，以保证满堂支架

的整体稳定性。

第一、二、三节护壁：按照设计图纸参数基坑开挖至相应标

高，依次进行三节护壁模板的制作；o为了保证上节井段的预留钢

筋与下节井钢筋连接质量，把底模按配筋图要求进行打孔。因此时

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

上部碇已浇筑完毕，因此需对上下接缝做特殊处理，为方便混合料

投入，在接缝处侧模上口设一杯型投料口，高出上下段接缝30cm,

宽出井内壁25cm，混凝土浇筑从投料口入料。为使连接处有良好

的密实度，在施工中采取二次振捣，即第一次振捣后，稍停SO-

60min,在混凝土初凝前再进行第二次振捣。

第三侧模以及与第二段接缝处处理与前二段基本相同，底模直

接利用底板丘,减少了底模安装。

碇结构预埋件预留洞口允许偏差

项目允许偏差(mm)

预留钢板中心线位置3

预埋管预留孔中心线位置3

插筋中心线位置5

外露长度+10

预埋中心线位置2

螺栓外露长度+10

预留中心线位置10

洞尺寸+10

(7)模板拆除

①模板拆除前在每块模板上用漆编号，以免周转使用出现模

板混乱,二次支模时损坏量大,影响在表面的光洁度。

②模板拆除在混凝土7天抗压强度能达到设计强度的70%左

右且保证G仝表面及棱角不受损坏时方可拆除。

③模板拆除的顺序和方法，遵循先支后拆，以及自上而下的原

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

则。拆模时，产禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。

④拆模时，操作人员应站在安全处，以免发生安全事故，拆下

的模板配件等，产禁执扔，要有人接应传递，按指定地点推放，并做

到及时清理,分类娃放整齐,以备使用。

⑤模板拆除后混凝土孔、眼的处理:用水冲洗,碎表面湿润后

用拌好的石棉及膨胀水泥砂浆堵实,与砂表面压平、压光。

4、碎工程

(1)砂拌和运输

为了保证护壁的浇筑质量，护壁混凝土采用商品混凝土，利用

专用在运输车运输进场，并采用混凝土泵送车或导流筒进行护壁浇

/rA-

(2)砂浇筑

井体结构於等级为C30,抗渗等级为P6,抗冻等级F150o由于

采用逆作法施工，工作坑每层护壁都采取分层浇筑混凝土，为方便

浇筑碇设置跳脚(跳脚不得设置在高1米范围内)；上两层钢筋的

竖筋每层向下预留65―70厘米和下一层连接，预留的钢筋端部不

应在同一截面，使混凝土护壁形成一个整体。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

混凝土浇筑及间歇的全部时间不得超过混）疑土的初）疑时间，同

一井段的混凝土连续浇注，并在底层混凝土初凝之前将上一层混凝

士浇注完毕。在下次砂浇筑前，先对已浇在表面进行凿毛、冲洗

干净、保持湿润，浇筑下部墙体时，在施工缝处先铺一层厚度为

15-30mm的碇配比相同的水泥砂浆、浇筑细致捣实，使新旧在

紧密结合（因雨、或者商丘等原因不能连续施工）O

（3）碎养护

混凝土采用自然养护法，现场制作三组试块。根据以往的施工

经验，混凝土7天抗压强度能达到设计强度的70%左右，为加快施

工进度，在第七天进行一组试块试压，看其是否达到设计强度的

70%,如达到则进行下一板墙浇筑。

现浇结构位置和尺寸允许偏差和检查方法

项目允许偏差（mm）检验方法

轴线位置整体基础15经纬仪及尺量检查

独立基础10经纬仪及尺量检查

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

柱、墙、梁8尺量检查

垂直度梁墙层=5m8经纬仪或吊线、尺量检查

高>5m10经纬仪或吊线、尺量检查

全高（H）H/1000且W30经纬仪及尺量检查

标高层IWJ±10水准仪或拉线、尺量检查

全高±30水准仪或拉线、尺量检查

截面尺寸+8,-5尺量检查

电梯井中心位置10尺量检查

长、宽尺寸+25,0尺量检查

全高（H）垂直度H/1000且三30经纬仪及尺量检查

表面平整度82米靠尺和塞尺检查

预埋件预埋板10尺量检查

中心位置预埋螺栓5尺量检查

预埋管5尺量检查

其它10尺量检查

预留洞、孔中心线位置15尺量检查

注：检查轴线、中心线位置时，应沿纵、横两个方向测量，并取其

中偏差的较大值。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

第五章顶管施工方案

一、顶管工艺的选择

当前在顶管施工的实际应用中，成熟的顶管方法有人工顶

管、土压平衡顶管、泥水平衡顶管三种，将三种方法的特点做具

体比较如下：

比较项目人工顶管土压平衡顶管泥水平衡顶管

钢筋碎管、玻璃钢筋硅管、钢管、PE

管材钢筋硅管、玻璃钢管

钢管管

管径1000—1650mm1500—3000mm200—4700mm

一般100米左右、加中一般100米以上、加

一次施工距离一般60m左右

继间可达IKm以上中继间可达IKm以上

一般土，在流沙、粘土、砂砾至岩层全土粘土、砂砾至岩层全

适用土质

岩层中困难质均可土质均可

平衡地下水困难一般好（且不用井点降水）

控制地面沉隆较差好（顶进面有压力管理）好（顶进面有压力管理）

施工速度（同

4m一6m/d10m一15m/d15m一30m/d

土质比）

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

人工测量，且受

激光定位，机头纠偏激光定位，机头纠偏

作业队伍素质影

施工精度（绝对偏差；上下士50m（绝对偏差；上下士50m

响大、质量不稳

m,左右±30mm以内）m,左右±30mm以内）

定

管线两头需分别设置工

管线两头需分别设置工

占地面积较小作井和接收井、现场

作井和接收井

需布置泥水处理设施

雨污水、自来水所有管线包括事力流的所有管线包括要力流的

用途

管雨水、污水雨水、污水

安全性安全隐患大安全性高安全性高

顶进成本低较高较高

根据本工程设计及地质条件，结合工期要求，我公同拟采用泥

水平衡顶管方法，在保证安全、质量的前提下，多开工作面，以期

按期、保质保量的完成施工任务。

二、泥水平衡顶管施工

施工准备一导轨安装一顶管设备安装一设备试运行一初始顶

进一顶进一下、安装一测量、纠偏一中继间顶进一注浆减摩一机

头进洞一接口处理一设备拆除。

RLULLIII1JJLImillLUWL

A•,一・一—ILqJK

鼻v_________■

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

泥水平衡顶管施工示意图

1、施工准备

工作井施工结束后，进行顶管材料的进场、3佥收，对各作业人

员进行施工安全技术交底;对特殊工种进行持证上岗,备案。

2、导轨安装

⑴、导轨宜选用钢质材料制作，并应有足够的刚度，一般采用

重型钢轨,长度以管材长度1.5-2倍为宜;两导轨距离控制在管径的

0.45-0.6倍之间,安装导轨时,应首先利用垂球和直尺确定导轨间距

和平面位置，然后根据放样高程调整导轨高程，两导轨应顺直、平

行、等高，，其纵坡与管道设计坡度相一致；安装后的导轨应当牢

固,不得在使用中产生位移,并经常检查校核。

⑵、两导轨间距可按照下式计算：

A=2v/(D-h+e)(h-e)

式中:D-管外径(mm)h-导轨高度(mm)e-管外底距基础的距离

(一般为10-25mm)

3、顶管设备安装

设备安装前，根据设备的操作要求及施工方便的原则确定各设

备的安装位置、各种管线和电缆的铺设位置及走向等。对设备的

吊运、安装顺序进行计划和安排。

⑴、主顶设备底盘的安装应支撑牢固，防止产生受力变形或

位移。底盘的调整的定位宜在将顶管机吊运至底盘导轨上后进

行。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

⑵、主顶设备液压系统宜设置在主顶设备附近以便于操作,

液压软管接头连接清洁无污染。

⑶、吊运完成后，调整底盘及顶管机机头的位置、高程、中

线、仰俯角、旋转角等。

⑷、工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制，且

安装漏电保护装置，工作井及管内使用36V以下的照明设备；总电

源的匹配大于顶管施工过程中需同时运行的全部设备功耗之和；长

距离顶管时须考虑电缆的电压降。顶管机头内应设有应急照明电

源,顶管机机头、工作井及地面设备之间设置通讯联络设备。

⑸、工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工

作井后背或其它可能在顶进受力时产生变形或位移的基础上，应安

装在独立的固定基座上，以减少重复移动和调整次数；宜使用激光

经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方

位误差测量系统，对顶进的高程的轴线误差进行全过程的监控。

⑹、泥水处理系统及注浆系统应安装在地面上适当的位置,

符合便投料和排放所需落差的工艺要求。

⑺、顶进时应根据所顶管道的管径确定安装通风设备的位置

的长度。通风设备结合管内的工作环境条件选定，保证管内有足够

的氧气。

4、设备试运行

设备试运行之前，应对设备的安装，各种管线、电缆的连接进

行检查,确认安装和连接无误后方可接通电源。

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

设备的试运行应遵照设备说明书进行。经过试运转查找和消

除设备可能存在的所有问题，确认其处于完好状态。主要包括以下

内容：

⑴、不加载的情况下，电源电路开关的接通、切断工况试验

的检查。

(2)、液压系统控制阀件的动作灵敏、正确，特别注意有无控

制电路反接的现象、操作台显示动作与实际动作是否一致。

⑶、设备润滑和密封系统供油正常，油路畅通，供油压力可在

设定的范围内调节。

⑷、刀盘正反旋转动作正确,无异常响声。

⑸、纠偏千斤顶的伸缩动作正常，编组动作与操作台显示一

致。试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。

⑹、顶进千斤顶伸缩动作正常，试查完毕将千斤顶回缩到工

作零位。

⑺、泥水处理系统、注浆系统输送泵的试运转符合设备说明

书的规定。

⑻、对注浆管路进行加压试验和检查，保证管路畅通、无泄

漏。

其调试顺序为：将操作台输出电缆分别与对应的接口接好以后,

逐步送电，观察各仪表电压值是否正常；然后依次送电检查各设备

运行状态，送水泵、排泥泵、抽水泵以及搅拌筒电机旋转方向，排

泥泵的调速系统是否正常，若旋转方向相反则调换该电机两相电源

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

线，若发生异常声音或气味，马上停电检查故障原因，尽快排除；注

浆泵一般采用螺杆泵，不能在无浆液下运行，在调试或运行之前先

用管钳扭动转轴，待灵活以后可加水运转，看泵的旋转方向与出口

压力；将掘进机各电缆接好，开启操作按钮、动力按钮，并使后方

动力站运行(运行前检查油箱内油量是否充分,有无污染)；调速旋

钮拨至10位,千斤顶切换成伸出，逐渐将调速器拨至。位使全速运

行,全部伸出以后再退回，重复操作1-2次进行排气；关闭后方动力

站，打开机内动力站，刀盘运行，TV开，看刀盘旋转方向是否正确,

转矩仪是否正常，将转矩仪设定于。位,看报警系统是否正常，倾斜

仪指示情况，开、关旁通阀和止水阀，动作是否灵活，操作纠偏控

制旋钮,观察纠偏指针在光靶上移动的情况,能否达到最大位置;关

闭机内动力站，待机10-15分钟，观察掘进机破碎锥体内有无油滴

滴下，若有少量渗出无滴下，可视为合格，停止刀盘运转，TV及动

力回路操作回路；拆除掘进机电缆线，能够吊装掘进机于导轨之上,

准备顶进。

5、洞口加固及顶管进出洞措施

(1)为防止工作井、接收井洞口上部土体沉降以及处理洞口时

人员的安全,应对洞口进行临时加固，采用弧形钢板加固,将止水带

压在弧形钢板和墙体之间后，将弧形钢板焊接在洞口处，保证在不

伤止水带情况下,焊接产密,安全,不透水透浆。除了在工作井预留

孔处安装橡胶止水圈外，还要在洞口外侧根据地质情况进行技术处

理,避免打开洞口以后,泥土拥挤到井内，当泥水平衡顶管机推进至

距接收坑井壁预支护旋喷桩约20cm处时，暂停推进，调整好姿态

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

后，再由泥水平衡顶管机头的刀盘对预支护旋喷桩进行切削，穿透

旋喷桩后再缓慢出洞。

(2)为防止泥水平衡顶管机出洞以后发生“磕”头现象，能够

在底部安装延伸导轨，并将前2节混凝土管与机头做成可调节钢性

联接。

(3)当泥水平衡顶管机推进完毕，安放第一节管节时，应将泥水

平衡顶管机与导轨进行临时焊接处理，以防止主顶缩回以后，由于

正面土压力的影响使泥水平衡顶管机弹回。

(4)另外为了减小泥水平衡顶管机机头及管子出洞时的阻力,

我们在洞口设置注浆管，以供正常顶管施工时注入触变减阻泥浆,

从而减小管子与土体之间的摩阻力。

(5)对工作井顶管前最后一节护壁进行回填，以防止机头下沉,

对接收坑机头出洞时采取“沙箱法”处理，并对接收井进行安全支

护。

(6)在工作井、接受井回填时对井周围进行压浆处理。

(7)机头进入接收井后,及时将与机头连接的管子分离，吊起泥水

平衡顶管机以后，立即将预留孔和管壁之间的空隙用水泥砂浆填充

密实。

6、初始顶进

把机头从出洞一直到第三节工具管推进入土中的过程称之为

初始顶进。在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的

成败将取决于整个顶管过程的成败。

初始顶进分为以下几步：

⑴、在出洞之前,在洞口设置一圈双层橡胶止水圈，固定牢靠,

避免机头出洞后及顶进过程中，砂层及浆液流进工作井内，造成管

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

道上方的土体塌方。

（2）、当机头出洞之后，方可启动顶管机刀盘，用主顶油缸徐徐

把顶管机推入土中。这一过程中应注意防止刀盘嵌入砂土中不转

而顶管机壳体旋转,在启动刀盘时,应密切注意刀盘及土压力表，当

这两个数据过大时,应停止启动刀盘,先启动排泥设备,将机头前方

的砂层排出一部分，然后再启动刀盘，刀盘及土压力表数值降到正

常值时,方可正常启动刀盘顶进。

⑶、当机头出洞后，首先安装机头后方的两根工具管，工具管

与机头采用钢筋焊接连接，形成一个整体，增加前方机头的自重来

防止机头在顶进过程中的倾斜。当工具管完全出洞后，初始推进工

作完成，此时应停下来进行一次全面的测量，并把测量数据绘成曲

线,便于分析。

同时，在初始顶进中还需注意，应在初始顶进的后期方能够进

行正常的方向校正工作，这是因为如果当第一节在管尚未与顶管机

后壳体联接时进行纠偏，这时顶管机的前壳体已在土中，后壳体沿

在导轨上,纠偏时前壳体不动,后壳体则有可能偏离导轨,不但起不

到纠偏作用，反而会带来更多的麻烦。在初始顶进阶段若非要纠偏

不可,这时也只能用纠偏油缸推出（即用纠偏油缸伸出），而不能用

纠偏油缸拉（即不能用纠偏油缸缩回）O

7、顶进

初始顶进将所有前期调整工作做完后，就进入了正常顶进程

序。正常顶进主要控制以下几点:

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

⑴、顶管机刀盘转速和扭矩控制和调整。

①.在顶进过程中，根据土质情况和顶进效果进行刀盘转速和

扭矩的控制和调整。

②.正常顶进情况下刀盘应调至高转速、中低扭矩的状态工

作，以获得较好的泥水分离效果。在施工中需停止刀盘回转时，应

先停止顶进,让刀盘回转一段时间,观察到刀盘工作电流（或工作油

压）开始回落后方可停止刀盘回转。在顶进过程中发现刀盘工作电

流（或油压）异常上升时，应降低顶进速度或停止顶进，待刀盘电流

（或油压）平稳后再按正常速度顶进。

③.当顶管机头发生自转时，应将刀盘回转方向调至与顶管机

头自转相同方向进行顶管机头的旋转偏移纠正。

④.刀盘的重新起动应采取一切可能的措施降低起动阻力，在

确认不会对设备造成破坏或进一步加大顶进困难后，方可加大扭矩

起动刀盘。

（2）、顶进设备操作

①.顶进设备的操作应按前方顶进反馈的控制信息要求实

施。

②.初始顶进或中途停机重新顶进时，都应遵循从低速到高速

的控制原则。

③.顶进速度应尽量控制平稳，特别要避免顶速突然加大的现

象。

④.对顶进过程中出现的任何工作油压波动都应及时分析原

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

因并采取相应措施。

⑤.遇到下列情况时应立即停止顶进，及时分析原因并采取相

应措施,处理完善后再继续顶进：

A、顶进顶力骤升或顶力达最大值时；

B、后背发生位移或后背开裂时；

C、千斤顶油管不通或油泵工作不正常时；

D、进水排泥管路不畅时；

E、监视器工作不正常时；

F、激光经纬仪工作不正常时；

G、碎管出现裂缝或破损时；

H、洞口止水圈漏水时；

I、电路发生故障时。

⑶、泥水控制

在泥水平衡顶管中,泥水管理特别重要,在正式开始顶进前需

做必要的计算,来确定泥水的主要技术参数。泥水管理问题包括流

量、流速、压力、相对密度等管理。

①.流速和流量

流速太小泥砂就会在管内沉淀,引起管道的堵塞,排水泥砂中

含有较大的颗粒,当粒径大于排泥管内径1/3时,排出有困难。为

了不引起管道堵塞,流速必须大于一定值,该定值为临界流速,当排

泥管公称直径为100MM时,其临界流速为2.2-2.4M/S,而流量Q

为：

资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。

Q=V*S

=(105.3/2*10-3)2*兀*(2.2〜2.4)

%0.019~0.021M3/s

=1.15~1.25m3/min(105.3为公称直径100MM管的实际内径)

为了保险,而实际流