获奖工程公司道路顶管施工专项施工方案

.3劳动力及机械配置计划表3—4顶管施工主要劳动力配置计划表序号工种人员数量备注1测量工2施工分为3个班组，测量工与机修工为各班组共用，顶进机专业操作工根据各班组施工需求随时进行调整，平均每个班组20人。2挖掘机司机43机修工24钢筋工105混凝土工86焊工37起重工68顶进机专业操作工109杂工310电工211泥水班6合计56表3-5顶管施工主要机械设备配置计划表序号设备名称规格、型号数量额定功率（kw）生产能力备注116T汽车吊XTC162台柴油良好2挖掘机220型2台柴油良好3挖掘机15型2台柴油良好4泥浆泵3PNL2套22KW良好5顶进设备1500mm1套-良好6顶进设备1200mm2套-良好7路面切割机QG4002台13KW良好8水泵管径10cm4台3KW良好9自卸车4t10辆柴油良好10电焊机Bx-25018KVA2台75KW良好11钢筋切断机Ф402台7.5KW良好12钢筋弯曲机WJ402台3KW良好13钢筋调直机GT3/92台11KW良好14砂轮切割机Y90L-22台3KW良好15振捣棒Φ3020个1.1KW良好四、施工准备4.1技术准备（1）项目部管理人员认真学习施工方案和设计图纸，学习有关图集、施工规范、技术标准和技术文件。（2）项目总工程师牵头，组织做好图纸会审、方案讨论，并根据图纸会审内容，在施工前完善施工方案与调整编制工作。（3）编制科学、实际的施工计划、质量保证措施及安全文明施工措施。（4）做好对管理人员的技术方案交底工作。（5）根据业主、设计院提供的数据与材料，做好施工现场的测量、井位控制等测量工作，并在施工开始前做好复测。4.2现场准备（1）施工前，现场管理人员据设计图纸、施工方案、施工验收规范和施工方案交底内容，对参与施工的现场操作人员进行工程技术交底和质量安全交底，并办理施工技术交底手续。（2）施工前，按照机械配置计划进行机具配置，优化配置好各种施工机具，保证各施工机械运行良好。所有的施工机械应检验合格，并有合格证明。（3）应对所有的施工材料进行验收，由现场管理人员与监理一同进行，材料验收合格并做好记录后才允许进场使用。五、施工方案根据现场实际情况，综合考虑，雨污水顶管工程采用泥水平衡法进行施工。工作坑两侧顶进，工作坑开挖前测设中线和水准点。工作坑中心线与顶进管道中心线一致。5.1工作井与接收井施工5.1.1井的尺寸确定（1）确定工作井与接收井的最小尺寸，计算公式如下：顶进井尺寸：长度=靠背厚度+顶铁厚度+千斤顶+机头长度+工作宽度0.3m；宽度=机头预留洞口直径+（工作宽度0.3m+爬梯）*2。接收井尺寸：长度=机头长度+工作宽度0.3m；宽度=机头预留孔洞+（工作宽度0.3m+爬梯）*2（2）井的最小尺寸确定后，计算各边所需钢板桩的数量，各边长取钢板桩宽度的整数倍作为最终长度，本工程所用钢板桩型号为9m长IV型拉森钢板桩（400mm*170mm*15.5mm）。（3）综合（1）、（2），计算得工作井与接收井尺寸如下：污水管工作井净尺寸为7.8m*4.5m，接收井净尺寸为4.5m*4m。雨水管工作井净尺寸为8m*4.5m，接收井净尺寸4.5m*4.5m。对两侧顶进呈垂直方向时雨水井，工作井的尺寸为8m*8m。5.1.2工作井制作（1）施工工艺流程本工程工作井利用拉森钢板桩支护的顶管工作井施工工法进行施工，工作井施工工艺流程如图5-1。图5-1井施工工艺流程图（2）路面破除在路面破除前，用路面切割机沿工作井边线切成矩形缝，用液压破碎机将矩形内部路面破碎后装车运出施工现场。并检查下方有无阻碍钢板桩打入的地下管道等障碍物。（3）打入钢板桩工作坑采用钢板桩支护开挖，采用9m长拉森IV型（截面尺寸400mm*170mm*15.5mm）。锚入土体深度不小于3m，在距离顶部2m和4m位置设置一道腰梁，采用25a工字钢，四周增加角支撑，采用25a工字钢。钢板桩到场后，按照各个工作井的用桩量分别有序的摆放在工作井附近，方便施工时取桩。钢板桩采用逐块挨紧打入，从工作井边线的角部向两边打入，打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位，插入前一块锁口内，动作要缓慢，防止损坏锁口，插入后使桩凭自重滑入，待插入一定深度并站立稳定后，方可加以锤击。钢板桩插入过程中，加强测量工作，第一根桩确保两个方向垂直，若发现倾斜及时调整，随时纠正歪斜，歪斜不能用拉挤法调整垂直的要拔起重打。图5-2钢板桩排布示意图（4）土方开挖及内支撑打入钢板桩后，用220型挖掘机进行开挖，开挖至2m深位置架设第一道内支撑，之后继续进行开挖，当开挖深度超出挖机的工作深度后，由吊车将15型挖机吊入坑中，由15型挖机开挖下部土体，开挖至4m深位置时假设第二道内支撑，继续开挖。开挖至比设计标高高出30cm时停止机械挖土，采用人工开挖。人工开挖至设计标高后浇筑封底，再拆除4m位置的支撑，浇筑后背墙。角支撑与腰梁焊接，角支撑支点位于长度L/3位置。图5-3污水工作井平面示意图图5-4工作井纵断面（5）槽底清理基坑开挖至设标高后，根据地勘报告水位高度计算底板抗浮验算，不满足要求时在基坑底部灌注C15混凝土。底板抗浮验算满足要求时，由人工清槽。工作井抗浮验算：底板面标高-6m，抗浮水头按6-2=4m计算（抗浮水位相对标高取值-2m）①向下荷载Fd底板自重：0.3*32=9.6kN/㎡靠背墙自重：0.6*4.5*3.5*32/S=8.7kN/㎡所以Fd=18.3kN/㎡②向上载Fu=4*10=40kN/㎡F浮=Fu-Fd=1.05*40-18.3=23.7kN/㎡工作井底板不满足抗浮要求，因此采取以下措施：工作井底板为30cm厚C30混凝土配置双层双向三级钢筋16@200。底板下灌注C15灌注C15混凝土，厚度H=23.7/25=0.95m。顶进方向处混凝土底板预埋钢板，高程与设计管道坡度一致。导轨安装平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接。（6）底板钢筋绑扎底板配置双层双向三级钢筋16@200，上下层钢筋用马凳筋固定，马凳筋用直径20的二级钢筋焊接，钢筋四周两排钢筋全部绑扎，中间钢筋梅花形绑扎，采用20号铁丝绑扎，不得有锈蚀现象。图5-5马凳制作图垫块采用混凝土垫块，间距800成梅花形布置，厚度同保护层的厚度，垫块位置放置在受力钢筋外侧。按底板钢筋间距，算出底板实际需用的钢筋根数，从离钢板桩边50mm处开始，在基层上弹出底板钢筋位置线，钢筋就位时，按照钢筋位置线进行摆放钢筋。筋绑扎时，钢筋交叉点全部绑扎，采用八字扣绑扎牢固，绑扣丝头朝向混凝土内部，同一直线上相邻绑扣露头部分朝向正反交错。（8）底板浇筑底板浇筑30cm厚C30混凝土，通过溜槽浇筑至底部，震动棒进行振捣密实。（9）后背墙钢筋绑扎后背墙应确保与水平方向垂直，并与管轴线方向成90°。经过顶力计算后背墙结构尺寸为4.5*3.5*0.6m，混凝土标号采用C30，混凝土外侧固定1.5*1*0.2m的钢板，后背墙混凝土配置双层双向三级钢筋20@150，预留另一侧顶进洞口1.7m，如图5-6。图5-6后背墙配筋图后背墙的钢筋交叉点应逐点绑扎。为保持两排钢筋的相对距离及保护层的厚度，采用绑扎定位用的定位梯子筋的措施。采用水平梯子筋固定竖向钢筋，在墙体钢筋底部、顶部各放置一个水平梯子筋，底部梯子筋距地50mm，浇筑混凝土时随墙体主筋一起浇筑。为保证后背墙顶管洞口标高位置的正确，在洞口竖筋上划出标高线。洞口四周按照图集布置加强钢筋。（10）后背墙模板安装后背墙模板单侧支模，采用12mm厚多层板，5*10cm木方作为背楞，模板支撑采用扣件式满堂脚手架体系。后背墙模板支撑直接顶在对面的钢板桩或模板上。（11）后背墙浇筑后背墙宽度同工作井宽度，高3.5m，厚0.6m，浇筑C30混凝土，通过溜槽浇筑至底部，震动棒进行振捣密实。后背墙的施工允许偏差如下：表5-1顶管后座墙的施工允许偏差(mm)项目允许偏差工作坑每侧宽度不小于施工设计规定长度装配式后座墙垂直度0.1%H水平扭转度0.1%L注：H——装配式后座墙的高度（mm）；L——装配式后座墙的长度（mm）。导轨的导轨面标高与管内底标高是相等的，因此两轨道之间的宽度B可以根据公式下列计算(示意图如下)：式中：B——基坑导轨两轨之间的宽度；D0——顶进管道外径；D——顶进管道内径。（12）混凝土拆模及养护墙体混凝土浇筑7天后拆模养护，表面覆盖塑料薄膜，每天洒水养护，确保混凝土表面湿润。混凝土工程完成后工作坑制作即完成，可以开始顶管工程施工，完成后工作坑示意图如下。图5-7工作坑剖面图（13）工作坑的回填在顶管作业完成后，工作坑内按照《给水排水图集》苏s01-2012制作检查井后，回填工作坑至路基结构底部。回填方式：车行道范围内沟槽回填采用5%石灰土回填至道路结构层底，压实度要求同道路；路外采用素土回填压实,压实度>90%。检查井及其他井室周围的回填应符合下列规定：现场浇筑混凝土或砌体水泥砂浆强度应达到设计规定；路面范围内井室周围应采用5%石灰土回填，其宽度不宜小于400mm；井室周围的回填，应与管道沟槽的回填同时进行，当不便同时进行时，应留台阶形接茬；井室周围回填压实时应沿井室中心对称进行，且不得漏夯；回填材料压实后应与井壁紧贴。沟槽回填具体要求按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）第4.5执行。特殊情况回填：城区段污水管道顶管施工存在通往污水处理厂一段，本段落位于徐淮路道路工程设计红线范围之外，且原有道路为乡村水泥路面，位于本段落上的顶管工作井回填时，采用如下方式进行回填：使用5%石灰土分层回填至水泥路面底部，石灰土以20cm为一层，压实度要求同徐淮路道路要求；之后用C30混凝土浇筑混凝土路面，至与原水泥路面同高，示意图如下。所用灰土及混凝土的量，由现场计量确定。示意图如下。图5-8工作井回填剖面图5.1.3工作坑施工注意事项（1）工作坑施工时应采用间隔开挖方法，对称下挖以减少地下水的渗透和防止土体滑坡。（2）汽车吊吊运时，坑底人员不得停留在重物下方。（3）取土作业，堆土距坑边10米以外。（4）工作坑内设钢制爬梯，方便人员上下工作坑。（5）为避免工作坑四周土体的侧压力及水土的流失对工作坑支护及周边建筑物的影响，要定期对工作坑的变形及周边建筑物进行观测。（6）距离洞口1.2m处用不低于1.8m高彩钢板围护，并在醒目位置处挂设安全警示标志。5.1.4工作坑排水（1）工作坑周边1m处挖截水沟（20*20*30），集水井（50*50*80），避免井口雨水流入坑内。（2）地下水位丰富，根据实际情况采取管井降水措施，在工作井与接收井四周设置4个直径300mm管井，管井深度12m。5.2管道顶进5.2.1施工工艺流程管道顶进施工工艺流程如下：工作坑施工工作坑施工数据计算后背及井内设备安装接收井施工泥浆池施工止水圈安放开挖洞口土方初期顶进顶进设备就位、调试吊装架支塔触变泥浆洞口土体加固顶进施工触变泥浆注浆置换泥浆施工检查井施工坑内管道安装接收井施工井坑回填、管道清洗下一循环顶管施工闭气试验图5-9管道顶进施工工艺流程图5.2.2管道的吊装本工程采用钢承口III钢筋混凝土管，16T汽车吊下管，下每节管子要检查管节的高程和导向，看其是否符合设计要求，检查管节是否完全贴卧于导轨上。顶管采用“F”型承插式橡胶圈柔性接口。承口为钢套管与钢管节一端连成一体，形成承口；管节的一端制成插头，插头上有密封圈凹槽，相邻管段连接时，先在插头上安装好密封圈，在承口内安装好垫片，然后将插头插入插口即可。管道顶进时，承口始终朝后，液压千斤顶前方顶铁做成插头式，以便与管道承口均匀牢固接触。接头垫片的作用是传递顶力，使顶力传递均匀，垫片的宽度要比管壁小，以防止管道的边缘开裂。5.2.3顶进前调整钢板桩在顶管顶进施工前，将顶进方向一侧的影响顶进的3-4根钢板桩半拔出工作井，钢板桩低端高于工作井底板2m左右，然后进行扰动加固，确保钢板桩支护工作井结构稳定后，开始顶进施工。下图5-10，5-11分别为顶进施工前及顶进施工中钢板桩支护井顶进方向钢板桩调整的示意（为表现井内结构，示意图忽略与顶进方向水平方向的钢板桩支护，仅表现垂直方向钢板桩支护情况）。图5-10顶进施工前钢板桩布置图图5-11顶进施工中钢板桩布置图5.2.4顶进设备安装本工程采用泥水平衡顶管工艺施工，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。顶进机械根据管径选择1200型和1500型泥水平衡顶管机各1套。图5-12顶进设备示意图（1）混凝土靠背洞口位置用定型模具预留，不需要切割钢板桩，现场泥浆由自卸汽车直接排出施工现场50公里以外。（2）导轨安装：①导轨安装时和工作井底板预埋钢板焊牢，并用型钢支撑或用混凝土围牢。导轨安装前要先复核管道中心位置，确保导轨的高程、轴线位置准确。导轨定位必须稳固，在顶进中承受各种负荷时不位移、不变形、不沉降。②导轨必须符合中线、高程的要求，且在安装后和顶管前，其轴线位置、高程等必须进行验收，轴线位置偏差不超过3mm，顶面高程偏差不超过3mm，两轨内距偏差不超过2mm。③导轨端不能距工作壁太远，一般应控制在500mm左右，导轨安装时预留缝高度以100～150mm为宜，导轨以水平安装为佳，特别在软土中顶进，不能带坡操作。每进完一节管子应校对导轨高程、中线及水平，并随着管道顶进荷载的变化及时校正导向轨。④机械顶进设备包括千斤顶、液压油泵、顶铁、顶进机头等液压系统、机械顶进系统以及辅助顶进系统；机械顶进设备安装根据设计已定位的管道中线利用机械吊装，人工辅助定位固定；机械顶进设备安装完成后施工前应试运行无误后方可顶进施工。图5-13导轨安装示意图（3）千斤顶安装：①千斤顶必须符合中线和水平要求，且要以管道中心线为轴对称布置。主顶油缸架安装要定位准确，保证油缸受力点的位置正确，其高程和平面安装误差应控制在3mm以内。安装在油缸架上的油缸中心误差控制在3mm以内。②千斤顶固定在支架上，其合力的中心点在管道中心线上；千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。③千斤顶的位置宜位于管道垂直直径的1/3～1/4处，使千斤顶合力位置和顶进抗力的位置在同一轴线上，避免产生顶力偶，使管道发生高程误差。（4）液压油泵①油泵设置在千斤顶附近，油管宜顺直、转角少；油泵应与千斤顶相匹配，并有备用油泵；油泵安装完毕，进行试运转。②顶进开始时缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。（5）顶铁安装①顶铁应有足够的刚度，宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊。②单行纵向顶铁中心线与管道轴线一致；双行纵向顶铁的两条中心线要平行，并与管轴线距离相等，且要垂直于管端平面。③顶铁的相邻面互相垂直，顶铁上有锁定装置，顶铁放置时应能保持稳定。④纵向顶铁与管端面相接触时，必须使纵向顶铁着力点高度位置位于外直径1/3～1/4处，以防止着力点太高造成前管低头。⑤当顶力较大时，管端面应加弧形顶铁钢板，以增大管端的受力面积，改善其受力情况，防止管子在顶力过大时损坏。⑥更换顶铁时，先使用长度大的顶铁，顶铁拼装后应锁定。⑦顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加环形顶铁。⑧顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常迹象。（6）顶进机头安装①经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并采用吊车安装就位至导轨上，并与管道顶进轴线方向调整一致。②掘进设备还包括，操纵室和遥控台、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等辅助顶进设备需与顶进机头同步安装。③整套顶进装置系统安装完成后，必须试顶调试，试顶调试完全无误后方可进行施工顶进。④机头顶进以及顶进洞口密封如下图：图5-14洞口密封示意图（7）设备调试设备安装完毕后应对全套顶进设备做一次系统调试，在确定顶进设备运转情况良好后，拆除预留洞口砖堵，然后开始机头顶进工作。如顶进距离较长时，为减少顶进阻力应启动注浆减阻系统。机头顶进进入预留洞口后立即暂停顶进施工，在预留机械顶进洞口处根据被顶进管道直径制作密封圈以保证注入管道外侧触变泥浆不在压力作用下从顶进洞口溢出，使灌入的触变泥浆发挥减阻效果。（8）机头入土顶进①在拆除封门后，应立即开始顶进机头，顶进300mm以后，开启加泥系统注入浆水，以便调节渣土的塑流性和保持土压平衡。②机头初入土时，因机头在轨道上没有足够抵抗力矩，使刀盘转动时机头易产生旋转，故在入土的初始2m时，顶进速度控制在5mm／min以下，以防止机头旋转，并不间断地观测机头倾角和旋转角，倾角发生变化用纠偏千斤顶调正，旋转角大于±50，刀盘开反转调正；在顶进2m后机头不旋转的情况下，逐渐加大顶进速度。③机头尚未完全入土时，土仓压力控制在0.1～0.15MPa；机头全部入土后，下第一节管做后封闭洞口管壁外侧空间；然后向机头壳体注浆孔注1：2水泥砂浆充填机头外超挖的空间，注浆压力控制在0.4MPa。④为防止机头初出洞时洞口土质不稳定而产生塌方，在洞口处内置刚性涨圈。后封闭采用环形橡胶板紧贴土体，洞口侧墙用环形钢板覆压，防止加注触变泥浆时发生跑浆现象。（9）管道安装顶进:①掘进机完全进入土层以后，停止液压顶进系统与掘土顶进电源，挖掘终止、待千斤顶液压慢慢收回，然后拆除与机头连接的电缆、进出水泥浆管，吊下第一节顶进管安装在导轨上，并启动千斤顶推到掘进机的尾套处，与掘进头连接完成后，然后安装与机头连接的电缆、进出水泥浆管并启动液压顶进系统与掘土顶进电源开始管道顶进。②第一节管顶进以后，重复上述施工程序，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，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，完成管道顶进施工。③顶进时按照预定参数控制土仓压力，遇有砂砾石层、距离建筑物较近时，土压设定适当加大，提高安全系数；在一些复杂地段，如地质情况较差且距民房较近时，通过机头壳体注浆孔注浆，对土体进行加固；加固浆液采用水泥浆或酸性水玻璃。④触变泥浆减阻是长距离顶管施工经常采用的减阻方式，能有效减小阻力，最大限度地加长顶距；在机头尾部设有触变泥浆注浆孔，每节钢筋混凝土管设注浆孔，顶进时随时注浆。⑤在前1～4节管顶进的过程中如果停机，则有可能出现顶进管段回弹，这时需要在回镐下管时加方木支撑，或在回镐之前多顶100～200mm，可保持前几节管回弹而不影响后节管的安放。⑥顶进速度控制在30～50mm/min，前30m和纠偏时用低速，之后视出土搅拌、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度；下管时，在机头停止顶进状态下，刀盘空转3～5min，在停机时关闭螺旋输送机排泥液压门，并断电以保证土压仓土压。⑦在机头进洞时因土体是流沙，地下水位高，土体松软，地基承载力差，虽然经过地基处理，但为了机头顶进安全，机头不下沉，还应有机头加固措施。机头进洞时将机头与后面的五节管用拉杆连接起来，使之成为一个整体，并在导轨上用两个手拉葫芦间隔一米拉紧，从而使机头沿着导轨方向顺利顶进。（10）顶管接头出洞接收:①接收坑机头出口洞口可用低标号混凝土砌堵砖封门，在掘进机到达接收坑时，将砖封门挤倒或拆除。②在接收顶管机时，应避免引起顶管机前方土体不规则坍塌，使顶管机再次推进时方向失控和向上爬高。③对于较重的顶管机或掘进机，应防止其在达到接收坑时产生叩头现象，一方面可在接收坑内下部填上一些硬粘土或者用低标号混凝土在洞内下部浇一块托板，把掘进机托起；也可在接收坑内再预埋一副短的延伸导轨，把掘进机托起；另外，应把掘进机与第一节混凝土管联接在一起。④管道顶进接收坑后，应拆除与管道连接的连接件，然后清除机头的附带泥土，采用吊车将机头吊离接收坑。5.3管道顶进测量与纠偏掘进机在掘进过程中，采用激光导向控制系统控制顶进方向及高程。顶进施工前将激光经纬仪安装在千斤顶中间，使激光经纬仪发出激光束与机头内定位光靶刻度盘对应，并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；设备操作施工人员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。5.3.1管道顶进测量（1）在施工中顶管材料主要包括：顶进方向的垂直偏差、顶进方向的水平偏差、掘进机机身的转动、掘进机的姿态、顶进长度。（2）初始顶进时每300mm测量一次，并做记录。正常顶进时在工作井可随时用全站仪测量，每顶进0.5m做一次记录。遇有纠偏时每300mm做一次记录。测量记录上分别绘制高程、中心曲线图，随时掌握机头顶进趋势。（3）顶管始发前必须认真测定掘进机头的轴线和标高，并将测量数据及时反馈进行调整。顶进施工中的原始数据记录必须连续、真实、完整，记录表格填写清楚。图5-15导向定位控制图（4）每节管道顶进结束，必须进行复测，绘制管道顶进轨迹图（含管道高程、方向、顶进力曲线等），并由项目经理或监理人员检查复核；交接班时，必须认真交接测量记录，交清管道轨迹和纠偏趋向。（5）在市区内施工时，为了不影响对其它地上或地下建筑物或构筑物的扰动，必须进行地面变形监测和建筑物的沉降观测，按建设单位的要求，在指定地段进行施工监测布置，观测在顶进过程中地面变形和土体位移情况，以便及时采取措施，保证地上或地下建筑物或构筑物的安全和正常使用。顶进结束后应绘制施工过程和竣工后的地面变形图。（6）在顶进过程中应采取“勤测量、多微调”的操作方法，作到及时发现误差，及时加以校正，相应抵抗力矩值也小，尽量使误差值保持最小。5.3.2管道顶进纠偏（1）当顶管机头尚未全部进洞前，在机头中心、高程偏差不大于±20mm时，不考虑纠偏，因为此时轨道在控制前进方向，若纠偏不但没效果反而会使第一节管道偏离轨道。若中心、高程偏差大于±20mm，则要立即停止顶进，纠偏校正应缓慢进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。其中纠偏高程时，轨道上的管子要加配重；纠偏中心时，轨道上的管子要加两侧支撑。（2）当机头全部入洞后，且高程、中心偏差大于10mm时，要及时采用机头纠偏设备进行纠偏，中心控制在5mm以内，高程控制在±10mm以内，校正方法采用工具头自身纠偏法。这种纠偏方法可有效控制工具头上下左右四个方向的状态，每次纠偏幅度以5mm为一个单元，根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位判断，如果趋势没有减少时，增大纠偏力度；如果趋势稳定或减少时，应保持该纠偏力度，继续顶进；当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。（3）在管道顶进过程中，如果在粉细砂土层中顶进速度偏低，可调低进泥的泥浆浓度，减小顶进速度；当遇到软硬程度不同的土层时，通过刀盘的转矩判断地质条件；若突然变硬，则应向土仓内加入水或泥浆。（4）如果对地质勘察资料掌握比较准确时，且当穿越的软弱地层长度小于15m时，入洞前可以采取机头与管道、管道与管道间加接连接杆的方式进行固定，以增加其刚性，并辅以适当纠偏方式，防止机头和管道“叩头”现象发生。此外，当穿越含水比较丰富的地层，且软弱地层长度大于15m时，施工前必须要进行抽排水，降低水位，待场地沉降稳定后再进行顶进施工。5.4管道顶进出土（1）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，排入沉井边侧的泥浆沉淀池。（2）泥浆沉淀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，并防止管道距离过长排出时间长引起排泥泵堵塞和损坏。（3）泥浆沉淀池需安装两座与泥浆水循环使用，沉淀后的淤泥应立即装车外运，外运需按文明施工要求和渣土处理办法进行覆盖运到堆土点，不得抛洒或遗漏污染沿途道路。5.5管道顶进应急措施（1）管道顶进土质异常地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。这可以通过刀盘的转矩来判断，如果突然变硬了，则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。如果太软，可把第一至第三节管子及工具头都联成了一个整体，以增加它们的刚性，从而可避免机头突然沉陷。（2）管道顶进轴线异常在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定：无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。（3）管道顶进地面变形异常①根据监测数据，随时分析地面变形的原因，合理调整顶管机设定土压力、减阻泥浆注浆量和推进速度等施工参数。以控制地面变形的最优效果，达到保护好沿线建筑物的目的，确保工程顺利进行。②针对地面变形量的施工要求，结合本工程的实际情况，制定控制地面变形的具体要求。③接近顶管机切口前方测点控制在略有隆起状态。④根据监测数据调整减阻泥浆注浆量，减少管节背土现象，控制地面沉降。5.6闭水试验管道顶进完成后，按照市政施工规程要求，必须再回填前做闭水试验。闭水试验前，施工现场应具备以下条件：管道及检查井的外观质量及“量测”检验均已合格。管道两端的管堵（气囊）应封堵严密、牢固，下有管堵设置放水管和截门，管堵经核算可以承受压力。现场的水源满足闭水需要，不影响其它用水。选好排放水的位置，不得影响周围环境。图5-16闭水试验示意图在具备了闭水条件后，即可进行管道闭水试验。试验从上游往下游分段进行，上游实验完毕后，可往下游充水，倒段试验以节约用水。试验各阶段工序如下：（1）注水浸泡：闭水试验的水位，应为试验段上游管内顶以上2米，将水灌至接近上由井口高度。注水过程应检查管堵、管道、井身，无漏水和严重渗水，在侵泡管和井1～2天进行闭水试验。（2）闭水试验：将水灌至规定的水位，开始记录，对渗水量的测定时间，不少于30分钟，根据井内水面的下降值计算渗水量，渗水量不超过规定的允许渗水量即为合格。5.7顶管施工重难点分析及应对措施5.7.1管节旋转（1）原因分析①纠偏量过大，纠偏频繁，使管节产生偏转力矩，引起管节偏转。②主顶油缸安装不平行同样会使管节产生偏转。（2）应对措施①顶进中尽量避免过大及频繁的纠偏。②主顶油缸安装要平行于轴线，控制油路要使油缸动作同步。③在偏转方向的另一次增加配重，缓慢调整偏转。5.7.2顶管方向失控（1）原因分析①顶进机纠偏液压系统遇故障。②纠偏行程小，纠偏力不够。③测量数据有误。④纠偏不及时，纠偏幅度过大。⑤遇到土质变化，开挖面失稳。（2）应对措施①施工前，对顶进机进行维修、保养、调试和验收，施工过程加强检查，遇故障即停止顶进，并进行修理。②实行测量复核制度，加强过程测量控制。③采取勤测、微纠原则。④遇到突发情况，逐级汇报，确定偏差报警值，杜绝方向失控。5.7.3顶进过程中蛇行和滚动控制（1）原因分析①由于在顶进过程中对土体的扰动，使土体和顶管机的周边握裹力减弱，纠偏过大，产生蛇行。②由于压注泥浆方法欠佳或局部注浆过量时，使浆液不能形成箍套，而在管道底部不断积聚浆液造成钢管上漂。（2）应对措施①加强泥浆压注的科学管理，确保注浆和顶进的同步性，使浆液能及时填充到顶进出现的空隙。②补压浆要遵守“全线、平均、及时”的原则，使管节周围能均匀形成泥浆套，尽t避免局部超量超压。③在特别严重的区域，采用上注下放和压重的补救措施，减少出现曲线驼峰。5.7.4顶力急剧增大（1）原因分析①触变泥浆材料配方不合理。②现场搅拌不充分，水化时间短。③注浆泵耐压低、注浆量控制不好。（2）应对措施①选材应进行测试和论证，配方应进行筛分和优化。②采用液压注浆泵，并确保耐压大于2bPa以上。③注浆量与注浆压力严格按设计要求控制。六、建筑物及地下管线保护措施6.1工程施工中需采取的保护措施事先调查地下管线的详细位置、标高等，如有冲突及时与有关部门联系，确定补救方案。严格控制顶管机的施工参数，防止超、欠挖，施工参数以顶进速度和出土量为主要管理目标。严格控制顶管机在穿越过程中的纠偏量，以减小纠偏对土体的扰动。均衡连续施工，避免不必要的停留。6.2施工过程中地面变形量控制措施根据监测数据，随时分析地面变形的原因，合理调整顶管机设定土压力、减阻泥浆注浆量和推进速度等施工参数。以控制地面变形的最优效果，达到保护好沿线建筑物的目的，确保工程顺利进行。针对地面变形量的施工要求，结合本工程的实际情况，制定控制地面变形的具体要求。（1）接近顶管机切口前方测点控制在略有隆起状态。（2）根据监测数据调整减阻泥浆注浆量，减少管节背土现象，控制地面沉降。沿线的管线保护措施，将视具体情况，并与管线单位协商，制定详细的施工方案。质量标准及保证措施7.1质量标准本工程质量目标为合格，确保一次性验收合格。质量检查的程序采用自检、互检和专检相结合的原则进行。7.2质量保证措施（1）顶管工程开始前，确定顶管设备的类型、详细尺寸、施工原理、技术措施，包括泥浆及废弃物的处理等。（2）要采用的管道和管道接缝应至少符合常规的管道和接缝标准，包括制作材料、误差、最小长度等等。（3）顶进施工结束后，顶进管道应满足如下要求：①顶进管道不偏移，管节不错口，管道坡度不得有倒落水。②管道接口套环应对正管缝与管端外周，管端垫板粘接牢固、不脱落。③管道接头密封良好，橡胶密封圈安放位置正确。需要时应按要求进行管道管道密封检验；④管节无裂纹、不渗水，管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物。⑤钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落。⑥一般情况的顶管施工的最大允许偏差项目允许偏差轴线位置D<1500<100D≥1500<200管道内底高程D<1500+30∽-40D≥1500+40∽-50相邻管间错口钢管道≤2钢筋混凝土管道15%壁厚且不大于20对顶时两端错口50注：D为管道内径(mm)。对于管道直径大于2400mm的长距离顶管施工或特殊困难地质条件下的顶管，允许偏差可以在满足管道设计的水力功能要求、使用要求和不损坏接头结构及防水性能要求等的条件下进行适当调整，但应经业主、设计单位等的确认和批准。八、安全生产与文明施工8.1安全组织体系建立以项目经理为组长，项目副经理、生产经理、项目技术负责人为副组长的项目安全生产领导小组，并由安全生产领导小组主体负责项目安全生产工作，在项目形成纵横网络管理体制。管理体系如下图：图7-1安全生产管理体系8.2现场安全管理措施8.2.1重点部位风险控制本施工项目涉及到顶管管节吊运、地下管线的保护、基坑开挖、顶管进出洞。在确定重点部位的前提下，落实监控人员，确定监控的措施方案和方式，实施重点监控，必要时连续监控。（1）顶管管节的吊运必须落实吊运的设备、确定吊运吨位的匹配，对吊运的索具进行配置。制订相应的分项安全技术措施和操作规程，在吊运过程中进行监控。对起重设备的操作人员和指挥人员进行交底。（2）顶管进洞、出洞是历来是顶管掘进的重点。工程项目部将对顶管进洞制订安全技术方案，细化安全措施，对进出洞作业班组进行详细的交底，在进出洞过程中，确定安全员乾地全过程的监控。在施工过程中，吊运大型的机械设备、如导轨、千斤顶、后顶钢板等重物配备相应的起重索具，严格执行人员在下部交错作业。（3）安全用电及高压线保护：对施工沿线高压线将采取严格的安全措施，并经管线单位认可，进行交底，项经部对施工作业班组进行安全技术措施交底，并落实到责任人。并签订高压线保护交底书，对高压线保护制订相关的操作规程。（4）吊车与高压线的回转半径符合国家对高压线的有关标准，严禁在高压线的下部吊运作业（把杆顶部超过与高压线的净空距离标准，严禁在高压线的一侧进行横向吊运作业）。对起重作业的各种索具，安全系数K＞8，起重索定期检查，对断丝超标的、钢丝绳棱角边快口损坏的，及时予以报废，防止钢丝绳在吊运中被拉断，把杆反弹。（5）严禁雨天、雾天在高压线附近作业。如特殊情况要吊运，必须制订相关的技术措施，扩大吊运距离。8.2.2井下顶管机头内的通风当机头出现异常或中断间拆装时，必须保证管内的空气流通，以及防止有毒有害气体的进入管内施工现场必须配备通风机，急救氧气包。8.2.3井口临边防护措施井口的临边防护栏杆将按照《建筑施工安全检查标注》（JGJ59—2011）严格执行，其他工作结构井的临边防护栏杆凡涉及到施工人员在结构层施工作业的都将制作标准型栏杆。8.2.4工作井的上下钢梯工作井在制作时必须分段制作，人员上下钢直梯必须制作外圈保护。工作井完成后制作人员上下的标准钢梯，标准钢梯由施工技术进行设计、验收投入使用。8.2.5其他现场安全管理（1）施工现场的布置应符合防火、防台风、防触电等安全规定及文明施工的要求，施工现场的生产、生活办公用房、仓库、材料堆放场、修理间、停车场等应按业主批准的总平面布置图进行统一布置。（2）危险地点应悬挂按照《安全色》GB2893—2008和《安全标志及其使用导则》GB2894—2008规定的标牌。施工现场设置大幅安全宣传标语（3）现场的生产、生活区要设足够的消防水源和消防设施网点，消防器材专人管理得乱拿乱动，并组成义务消防队，所有施工人员均熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。（4）各类房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合公安部门的规定，室内不得堆放易燃品；严禁在木工加工场、料库等处吸烟；现场的易燃杂物，应随时清除，严禁在有火种的场所或其近旁堆放。氧气瓶不得沾染油脂，乙块发生器必须有防止回火的安全装置，氧气瓶与乙块发生器要隔离存放。（5）施工现场的临时用电，严格按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ468—88的有关规定执行。临时用电线路的安装、维修、拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非电工不准进行电工作业。电缆线路应采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定，并应架在专用电杆上。室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。各类电器开关和设备的金属外壳，均设接地或接零保护。配电箱要能防火、防雨，箱内不得存放杂物并应设门加锁。检修电气设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作、严禁合闸”的警示牌或设专人看管。（6）现场架设的电力线路，不得使用裸导线，临时敷设的电线路，不准挂在钢筋模板和脚手架上，必须安设绝缘支承物。严禁用其他金属丝代替熔断丝。严禁乱接照明灯或其它用电器。（7）施工中如发现危及到地下构造物、地面结构物或有危险品、文物时，应立即停止工，待处理完毕后方可施工。（8）对作业班实行讲评制度：安全生产讲评管理是本公司抓好班组基础管理的一项重要制度。也是进行施工技术交底、强化安全教育的一项措施。每日班前，班组长针对施工的安全重点部位、分项操作规程进行重点讲评，宣传三不伤害的原则，强化自我保护意识，同时，强调文明施工的各项措施，讲评的内容严格按照本企业文件执行。九、雨季施工措施（1）掌握天气预报的气象趋势及动态，开工前与当地气象部门签订服务合同，以利安排施工，做好预防的准备工作。（2）根据地形对场地排水系统进行疏通，以保证水流畅通不积水，并防止周邻地面水倒流进入场内。（3）现场进出的主要运输通道两侧排水系统完善。（4）机电设备的电闸箱或开关采取进盒和搭篷等防雨、防潮措施，并安装接地保护装置。（5）井内设置排水沟和集水坑，配以抽水机将积水排出到基坑以外。（6）挖基坑弃土远离基坑边缘，减轻基坑顶的荷载。（7）现场备足覆盖材料。十、应急救援预案10.1应急预案工作流程图根据本工程的特点及施工工艺的实际情况，认真的组织对危险源和环境因素的识别和评价，特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施，开展应急知识教育和应急演练，提高现场操作人员应急能力，减少突发事件造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见下图：危险源及环境因素辩识、评价危险源及环境因素辩识、评价编制应急预案成立抢险领导小组组建抢险队、救护车配备应急物资、设备应急知识教育培训定期评审实施应急预案进行评审、修订未发生发生图9-1应急准备和响应工作程序图10.2明挖基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施10.2.1危险因素（1）违规违章作业、安全防护措施缺陷，基坑发生坍塌滑坡。（2）支护桩侧向位移。（3）受到应力的影响基坑坑底隆起。（4）地质复杂发生涌砂涌水。（5）帷幕桩渗水与漏水事故。（6）高空坠物。10.2.2基坑坍塌滑坡（1）预防措施①严格按设计文件和技术交底施工、严格控制基坑开挖坡度。②如果遇到特殊情况，需要基坑停工较长时间，应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑，并派专人抽水值班，并对基坑边坡面进行喷射素砼保护。③在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式，避免暴露太多的基坑工作面。④坡顶严禁堆积荷载，⑤基坑四周设置砖砌或砼排水沟；分层开挖，层间设台阶，每层开挖边坡坡率根据地质情况按规定放坡，必要时坡面喷射砼保证稳定。⑥开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据进行认真分析总结。（2）应急措施：①出现险情时，现场人员从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边的人员进行疏散。②通知相关管线单位，根据影响程度进行管线监护和处置。③会同相关部门对影响到的周边道路进行调整和交通疏解。④在具备条件和不危及人员安全的前提下补强支撑，并对坡脚处进行土方回填。⑤尽量减少动载、进行坡顶卸载。⑥杜绝任何流入基坑边坡内的水源。10.2.3支护桩侧向位移（1）预防措施：①基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处要可靠，每层开挖深度不超过设计深度，确保支撑体系稳定。②施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。③在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察、当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，分析原因，制定对策。④开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据要进行认真的分析。⑤支撑施工要严格按设计要求架设。对支撑材料要严格把关，杜绝使用有缺陷的支撑材料。（2）应急措施：①出现险情时，现场人员立即从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。②在失稳的钢支撑旁加设钢支撑，进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等，提高被动区的抗力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即采取加固措施。③如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌，立即对基坑坍塌处回填土方，并清理基坑周边的超载，如果围护结构背土发生土体流失，要立即填充砂或砼，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即加垫木楔，防止失稳现象扩散。10.2.4基坑坑底隆起（1）预防措施①基坑开挖过程中加强基底隆起监测，对监测报表中的数据要进行认真的分析。②地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。③基坑周边防止过多的超载。④开挖前对围护质量摸底、祥查，对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。（2）应急措施：①立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。②发现坑底隆起迹象，应立即停止开挖，并应立即加设基坑外沉降监测点。③回填注浆或回填土，直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。10.2.4高空坠物（1）作好基坑四周围闭工作，在基坑坡顶和基坑边按照规范要求设置护栏安全网；（2）为防止地面杂物吊入基坑，在基坑周边护栏下缘设置踢脚板。附件一：顶力计算书本工程的顶管土质按黏土层考虑，污水管管径1.2m，最大顶距100m。雨水管管径1.5m，最大顶距94m。Fp=3.14D0LFk+NFFp：顶进阻力D0：管道外径L：管道设计顶进长度Fk:管道外壁与土单位面积平均摩阻力按规范取6kN/㎡NF：顶管迎面阻力NF=3.14Dr²PDr：顶管机外径P：控制土压力P=PA+Pw+△pPA:主动土压力取值150-300kPaPw：地下水压力△p：土仓愈加压力，取20kPa依据上式算得：污水管顶力Fp1=3.14×1.44×100×6+3.14×1.7²×（300+5×10+20）/4=3552kN污水顶管可选用2台200T的千斤顶。雨水顶管Fp2=3.14×1.8×100×6+3.14×2²×（300+5×10+20）/4=4553kN雨水顶管可选用2台300T的千斤顶。附件二：工作坑后背的受力分析反力R应为总推力Fp的1.2-1.6倍以确保安全。P：总推力之反力kNα：系数，取1.5B：后背墙的宽度，初拟4.5mγ：土的重度=19kN/m³H：后座墙的高度，初拟3.5mKp：被动土压力系数=2.04c：土的内聚力折中取40kPah：地面到后背墙顶部土体的高度=2mR/Fp1=6133/3552=1.72R/Fp2=6133/4553=1.34可确保安全。附件三：基坑和管沟支撑计算书计算依据：1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《地基与基础》第三版本工程基坑（槽）的土质为天然湿土，地下水很少，采用连续垂直铺设挡板基坑土壁。挡板铺设的挡土板、背楞、横撑杆的强度及稳定性按以下方法计算。一、参数信息1、基本参数挡板铺设方式垂直铺设挡土板间距l1(mm)400水平方向横撑间距l2(mm)2000基坑开挖深度h(m)6基坑开挖宽度l(m)4.5结构重要性系数γ01综合分项系数γF1.25竖直方向背楞根数2支撑设计支撑道数背楞距沟底距离D(mm)第1道4000第2道2000\h基坑和管沟支撑【垂直】2、土层参数序号土名称土厚度h(m)坑壁土的重度γ(kN/m3)坑壁土的内摩擦角φ(°)黏聚力c(kpa)饱和土重度γsat(kN/m3)1填土1181810202粉土2.4193111.5213粘性土1019214322二、主动土压力强度计算Ka1=tan2(45°-φ1/2）=tan2(45-18/2)=0.528；Ka2=tan2(45°-φ2/2）=tan2(45-31/2)=0.32；Ka3=tan2(45°-φ3/2）=tan2