机械顶管专项施工方案2014

1、郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）2014年度道路工程八标段施工工程项目机械顶管专项施工方案（泥水平衡法）编制人： 复核人： 审批人： 上海宝冶集团有限公司目 录第一章 编制依据及原则- 1 -一、编制依据- 1 -二、编制原则- 1 -第二章 工程概况- 3 -一、主要工程量- 3 -二、环境与工程地质条件- 5 -第三章 施工部署- 9 -一、施工方案选择- 9 -二 、管理目标- 9 -三、施工组织机构- 9 -四、 劳动力组织- 10 -五、 施工机械设备组织- 10 -六、主要材料使用计划- 11 -七、现场平面布置- 11 -第四章 主要工程施工方案- 14 -一、 施

2、工流向安排及施工工艺流程- 14 -二 、施工准备工作- 17 -（一）施工测量- 17 -（二） 施工便道- 18 -（三）施工平台- 18 -（四） 临时用电、用水- 18 -三、管井降水施工- 19 -四、沉井施工- 24 -（一）沉井尺寸设计- 24 -（二）沉井工艺流程- 26 -（三） 顶管施工- 29 -（四） 排泥水- 44 -（五）检查井砌筑- 44 -（六）闭水试验- 44 -（七）竣工清理- 44 -第五章 质量管理措施- 45 -一、质量管理目标- 45 -二、质量保证体系- 45 -三、质量管理组织机构- 45 -四、 质量管理措施- 45 -五、施工技术管理措施-

3、47 -六、顶管过程质量控制- 48 -第六章、冬期、雨期施工保证措施- 48 -一、冬期施工保证措施- 48 -二、雨季施工保证措施- 52 -第七章 工期目标与工期保证措施- 53 -一、工期目标- 53 -二、工期保证措施- 53 -第八章 安全目标与安全保障措施- 55 -一、安全目标- 55 -二、安全保障措施- 55 -第九章 文明施工与环保措施- 60 -一、 文明施工措施- 60 -二、环境保护措施- 60 -第十章 应急救援预案- 61 -一、应急预案的方针与原则- 61 -二、应急预案工作流程图- 62 -三、应急救援组织架构- 62 -四、事故报告- 64 -五、应急结束

4、- 65 -六、后期处置- 65 -七、宣传教育- 66 -机械顶管专项施工方案第一章 编制依据及原则一、编制依据1、梅河东路污水工程施工图设计和航兴路污水工程施工图设计；2、梅河东路工程地质勘察报告和航行路工程地质勘察报告；3、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程，包括：（1）给排水工程顶管技术规程（CECS 246-2008）； （2）给水排水管道工程施工及验收规范（GB502682008）； （3）顶管施工法用钢筋混凝土排水管（JC/T640-2010）；（4）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）；（5）建筑与市政降水工程技术规范（JGJT111-1998）（6

5、）地下建筑防水构造（10J301）；（7）地下工程防水技术规范(GB) 等。4、我单位现有的施工人员、技术力量、机械设备、物资及资金等资源情况。5、我单位对本工程项目现场踏勘和了解的情况和以往类似工程的施工经验。二、编制原则1、安全第一的原则在方案的编制中始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。在把安全措施落实到位、确保万无一失的前提下组织施工。2、优质高效的原则加强领导，强化管理，优质高效。根据我们在施工组织设计中明确承诺的质量目标，贯彻执行ISO9001 质量体系标准，积极推广和使用“四新”技术，确保一次性验收合格和质量目标的实现。施工中强化标准管理，加强内部核算管理，降低

6、工程成本，提高经济效益。3、方案优化的原则科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工方案的编制中，对机械顶管、沉井、井点降水施工等关键工序进行多种施工方案的综合比选。4、确保工期的原则根据建设单位对本工程的工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，合理安排进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，特别要抓住重点控制工程，确保实现工期目标，满足业主要求。5、科学配置的原则根据本工程的工程量大小及各项管理目标的要求，在施工组织上，施工要素实行科学配置，选派有施工经验的管理人员，组织专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保建设资金的周转使用，选用优质材料，确保人、

7、财、物设备的科学合理配置。6、合理布局的原则从合理利用临时占地、便于施工、搞好环保、实施文明施工等多角度出发，合理安排施工现场机械设备及加工场地的布局。第二章 工程概况一、主要工程量郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）2014年度道路工程八标段共两条路，即梅河东路和航兴路，均位于南水北调总干渠以南，规划为南北向城市主干路，南起炎黄大道，北至滨河东路，道路全长分别为8014.33m和8699.159m。本次设计顶管施工段落挖深较大，地下水位位于污水管道设计高程以上，故采用机械顶管施工，井类型分为顶管工作井、顶管接收井、沉管井等三类，为便于下沉施工，本次设计顶管工作井、接收井根据场地条件

8、均采用钢筋混凝土圆形沉井结构。由于工作井与接收井布置间距较大（最大179m），为便于后期维护，工作井与接收井之间设置沉管井；沉管井和污水管道管材均为级“F”型接口钢筋混凝土排水管，主管道采用直径分别为d1200mm共120米、d1100mm共863.73米、d900mm共405.88米、 d800mm共312米。顶管工作井外径为9米、内径7.5米、侧墙厚0.6米，支护墙厚0.25米；接收井外径为6.8米、内径5.5米、侧墙厚0.5米，支护墙厚0.25米；沉井检查井外径为2.86米、内径2.40米。（一）梅河东路1、西侧：XW-38XW-48共长863.73m，埋深在9.413.0米之间，根据设

9、计图纸本段共设工作井3座（XW-40、XW-44、XW-48），接收井3座（XW-38、XW-42、XW-46），沉管检查井5座（XW-39、XW-41、XW-43、XW-45、XW-47）2、东侧：DW-54DW-58共长185.76m，XW-48DW-56横向顶管共长126.24m，埋深在9.810.1米之间。根据设计图纸本段共设工作井1座（DW-56），接收井2座（DW-54、DW-58、XW48A），沉管检查井1座（DW-57）。 3、顶管顶进方向、分段顶进长度见下表（二）航兴路1、西侧：XW-67XW-73共长526m，埋深在8.712.4米之间；根据设计图纸本段共设工作井2座（XW

10、-68、XW-72），接收井3座（XW-70、XW-73、志洋路同期设计井），沉管检查井3座（XW-67、XW-69、XW-71）。2、航兴路顶管顶进方向及顶进长度见下表二、环境与工程地质条件根据地质报告，本项目处于黄河冲积平原，微地貌为风成砂丘。根据勘察报告，对地基土按岩性及力学特征分层后，从上到下依次为（耕土、杂填土）、（粉砂、粉土）、粉质粘土、粉砂。（一）梅河东路勘察期间场内地下水初见水位在地面以下2.407.60m，稳定水位埋深为在地面以下3.008.20m，平均埋深为在地面下6.32m，地下水位标高为97.90115.36m之间，平均标高109.99m。场地地下水主要受季节性降水补给

11、，从7月中旬至10月上旬是每年的非水期，每年12月至来年2月为枯水期。水位年变化幅度约2.0m。场地内近3-5年地下水年最高水位埋深约为地面下2.54.5m，抗浮水位约为地面下2.04.0m。梅河东路机械顶管处地下水位位于污水管道设计高程以上，须采取降水措施。（二）航兴路勘察期间场内地下水初见水位在地面下2.80-8.40m，稳定地下水位埋深为在地面以下3.50-9.10m，平均埋深为在地面下6.44m，地下水位标高为101.20-119.04m之间，平均标高105.86m。场地地下水主要受季节性降水补给，从7月中旬至10月上旬是每年的非水期，每年12月至来年2月为枯水期。水位年变化幅度约2.

12、0m。场地内近3-5年地下水最高水位埋深约为地面下2.50-4.50m。航兴路机械顶管处地下水位位于污水管道设计高程以上，须采取降水措施。（三）梅河东路和航兴路水位地质剖面图见附图梅河东路（XW38XW48）水位地质剖面图梅河东路（DW5458）水位地质剖面图航兴路（同期设计XW73）水位地质剖面图第三章 施工部署一、施工方案选择由于当地土质类型为粉质粘土、粉砂，且地下水位较高，根据以往施工经验，采用泥水平衡法顶管施工比较合适。在工作井下沉至设计标高后，进行封底、底板混凝土浇筑，安装设备后由工作井向两侧双向顶进。施工降水拟采用管井降水法进行降水。二 、管理目标施工目标的设置，将对整个项目起着指

13、导性的作用，并贯穿整个施工过程。根据本工程的特点，项目部将着重从工期、质量、安全、文明施工等方面进行工程项目目标的设置。本工程总体目标如下：1、工期目标：日历数95天工作井、接收井：2014年10月11日12月20日；顶管施工：2014年11月20日2015年2月10日沉井检查井：2014年12月1日-2015年2月14日2、质量目标：确保工程施工质量验收一次性全部合格，做精品道路，确保 “中州杯”（河南省优质工程）。3、安全目标：零死亡事故；零重伤事故；零火警事故；零机械及重大交通事故，确保河南省安全文明工地。4、文明施工目标：创文明施工标段，创文明施工项目经理部。5、环境保护目标（1）机构

14、健全，制度明确，措施齐全，执行有力。（2）控制扬尘，控制噪音，控制排污，各项指标符合市相关规定要求。（3）创环境保护达标标段，创环境保护先进项目经理部。三、施工组织机构该工程为郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）2014年度道路工程重点工程建设项目，机械顶管施工属于本工程施工中的重点也是难点，为保证工程质量和施工人员安全，项目部高度重视，成立顶管专项施工领导机构，由项目经理担任组长，总工程师和生产经理担任副组长，各部门负责人为成员的领导小组，统一组织、统一指挥，对工程实行“质量、进度、安全、成本、现场管理”五大目标控制，确保工程高速、优质、低耗建成。项目部设置的原则是：“精干、高效、

15、统一”。四、 劳动力组织考虑到本工程工期紧、工程量大，需投入大量的劳动力和足够的机械设备才能满足工程的需要，根据工程需要随时增加人力。劳动力计划表如下：劳动力计划表工种按工程施工阶段投入劳动力情况降水施工沉井施工顶进施工检查井及竣工清理梅河东路航兴路梅河东路航兴路梅河东路航兴路梅河东路航兴路管道工1010101055架子工88模板工1010钢筋工55砼 工55机械工442222电 工221122维修工2211测量工2222小 工5555551010合计1111505022221515五、 施工机械设备组织根据工程实际情况，充分发挥机械的作用，需要配备足够的机械设备和车辆来满足工程的需要，具体机

16、械配备见下表：机械或设备名称规格型号数 量进场时间挖掘机PC360-74台2014.10挖掘机PC3004台2014.10自卸车斯太尔280/K296辆2014.10汽车吊25T4辆2014.10电动打夯机HONDA5.04台2014.10装载机ZL504台2014.10砂浆拌和机UJZ-54台2014.10抽水机150JC10台2014.10空压机W-9/72台2014.10发电机TZH-1502台2014.10压路机15-18T2台2014.10插入式震动器ZN708个2014.10电焊机AX320-12台2014.10钢筋切断机GQ62台2014.10钢筋弯曲机GW402台2014.10

17、高压油泵2台2014.10千斤顶100吨4台2014.10千斤顶150吨2台2014.10千斤顶200吨2台2014.10高压灌浆设备4套2014.10顶管机组DN800/900/1100/1200各1套2014.10六、主要材料使用计划主要材料使用计划材料名称规格型号单位数量梅河东路航兴路钢筋T234104封底砼C20m3747332底板砼C30m3331147侧墙砼C30m3968430支护墙砼C20m312857级“F”型顶管D800m314级“F”型顶管D900m408级“F”型顶管D1100m866级“F”型顶管D1200m122级“F”型顶管D2400m预埋注浆管D25根3616预

18、埋钢法兰厚10mm套94焊接法兰厚10mm套94橡胶法兰厚16mm套94压板1厚10mm个16272压板2厚10mm个16272 七、现场平面布置第四章 主要工程施工方案一、 施工流向安排及施工工艺流程1、施工流程安排根据工程特点，梅河东路组织两个顶管作业组分别施工直径800mm和直径1100mm的顶管施工段，航兴路组织两个顶管作业组分别施工直径900mm和直径1200mm的顶管施工段。由工作井向接收井双向顶井施工，此段顶进结束后移至下一相邻段，其后有沉井检查井组进行检查井施工及基坑回填。这样每个作业组形成流水，各工序交叉作业，优质高效的完成本工程。2、沉井施工工艺流程回填至安装井盖框砌筑检查

19、井清理基底沉井施工设备转换检修机头出洞管道顶进机头穿墙进洞机头坑内就位辅助设备安装顶进设备安装沉井下沉地面设备安装顶进施工沉井封底降水及便道修筑测量放线施工准备沉井制作平台及垫层施工管节拼装管节拼装检查井施工自检、验收3、顶管施工工艺流程顶管准备顶管掘进机就位弃土场吊机进场顶进设备进场导轨拼装后座顶板安装后座千斤顶安装井内其它设备安装机头调试拆除闷板后座顶进工具头进行试运转安装出泥系统测量压浆出土管段顶进管段拼接顶管掘进机穿墙顶管掘进机推进管段下井轴线高程控制网拌浆配电间供电管节验收泥水系统竣工测量穿墙止水安装二 、施工准备工作为保证施工顺利进行，我方还应做好以下几项准备工作：（一）施工测量1

20、 、测量放线在现场交桩的基础上进行施工放线，布设临时水准点和管道轴线控制桩。该标段在具体施工放线时，在检查井处应设置中心桩，必要时应设置控制桩。2、 临时水准点的设置和要求开工前根据设计图纸及监理工程师批准的水准点设置临时水准点，临时水准点应设置在不受施工干扰的固定构筑物上，并应妥善保护，详细记录在测量手册上。临时水准点的设置要求：1）临时水准点，每200m不宜少于1个。2）临时水准点应与场地周围的水准点相校核至符合要求。3）施工设置的临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩必须经过复核方可使用，并应经常校核。4）临时水准点的设置应与观测点靠近，不应设置在现场堆料或施工开挖处。5）临时水准点应设置在

21、交通要道、主要管道和挖填范围以外，房屋和构筑物压力影响线以及机械震动范围以外。3 、管道施工测量1）在两个施工班组施工的工程衔接处，所设置的临时水准点应相互测校调整，以防差错。2）在管中心线和转折点的适当位置应设置控制桩，控制桩应妥善保护。3）测量时，应对仪器进行检查调整，对原始记录作详细校对。4）施工测量的允许偏差，应符合下表的规定项 目允许偏差水准测量高程闭合差平地20L（mm）导线测量方位角闭合差40n（）导线测量相对闭合差1/3000直接丈量测距两次较差1/5000（二） 施工便道顶管作业施工时需在每个沉井与行车道主线相邻处修筑一条施工便道，以便于施工机械、材料、设备进入工作平台（即沉

22、井工作区）。施工便道上口宽6米，高0.5米，坡度1:1，下口宽7米，用30cm厚砖渣+20cm灰土硬化。（三）施工平台每个沉井位置需要填筑一个至少30m25m的工作平台，用于顶管设备、机械就位、材料存放及沉井的制作等需要。工作平台用50cm厚砖渣+20cm灰土硬化。 （四） 临时用电、用水因工期紧、工程量大，开工前必须解决好施工用水用电，临时供电采用埋地线，顶管作业施工用电由就近变电室接入。（1）梅河东路组织两个顶管作业组分别施工直径800mm和直径1100mm的顶管施工段，需要DN800型和DN1100型泥水平衡顶管机各一台，并各配备一套150KW的发电机组，保证施工的连续性。（2）航兴路组

23、织两个顶管作业给分别施工直径900mm和直径1200mm的顶管施工段。需要DN900型和DN1200型泥水平衡顶管机各一台，并各配备一套150KW的发电机组，保证施工的连续性。施工用水就近打井取水，砌筑、生活用水采用从附近居民区用车辆拉至施工现场。三、管井降水施工根据勘察资料显示，场内地下水初见水位在地面下2.47.60m，稳定水位埋深为地面下3.08.2m，平均埋深为地面下6.32m，地下水位标高为97.90115.36m，平均标高109.99m。根据地质报告，梅河东路和航兴路机械顶管处地下水位位于污水管道设计高程以上，因降水深度均大于5m，如采用轻型井点降水必须采用多层井点，根据本项目工作

24、井特点，无法采取多层轻型井点降水方案，因此采用管井井点降水方案，水位最低降至基坑底部以下1m。在实际工程中常常会遇到无压非完整井的井点系数。为简化计算，一般仍用无压完整井涌水量公式计算，但式中H换成为有效带深度H0，H0值为经验数值，可查下表确定。当算得H0大于实际含水层厚度H时，则仍取H值。如下图所示,计算单井井点涌水量和井点系统的涌水量，确定井点管数量和间距选择抽水的类型，规格和数量以及进行井点管的布置等。基坑降水时综合渗透系数，砂层为K=8.0m/d。以梅河东路XW-40工作井为例：（一）按无压完整井计算涌水量（Q）：1、Q=1.366K(2H0-S)S/(lgR-lgX0)其中：渗透系

25、数K=8.0m/d；自然地面标高=116.22；水位线标高=(108.98+110.15)/2=109.565m；基坑底标高=105.282-3.2=102.082m；井点管内水位降落值S=109.565-102.082+1=8.483m；S=109.565-102.082+0.5+1=8.983m；环形井点所包围的面积F=3.14*102=314m2；环形井点系统的假想半径X0= (F/)1/2=(314/3.14)1/2=10m；S/（S+l）0.20.30.50.8H01.3（S+l）1.5（S+l）1.7（S+l）1.85（S+l）含水层有效高度H0按表求得S/（S+l）=8.983/

26、(8.983+1)=0.9，取1.85；则H0=1.85（8.983+1）=18.469m；抽水影响半径=28.983（18.4698）1/2=218.38m；2、涌水量 Q=1.366K(2H0-S)S/(lgR-lgX0)=1.3668(218.469-8.983) 8.983/(lg218.38-lg10)=2049.076m3/d（二）单口井出水量1、q=120rslK1/3其中rs: 滤水管半径，取0.2m；l: 滤水管进水长度，取5m；K：含水层渗透系数8.0m/d（m/d）；2、q=1203.14160.2581/3=754(m3/d)3、考虑群井中每个井的出水量相互影响，根据以

27、往施工经验，实际的单井出水量远小于设计计算的出水量，故最终单井出水量确定为q=400m3/d（三）管井数量1、n=1.1Q/q其中Q=2049.076m3/d；q=400(m3/d)。2、n=1.1Q/q=1.1 2049.076/400=5.64(口)3、管井数量取6口（四）井点管间距D=R/n其中R=20m。D=3.14*20/6=10.46m；取10m因此，整个基坑管井数量为3.14*20/10=6.28(口)，取6口。同理计算其它工作井、接收井及沉管检查井。4、综上所述，此工作井管井降水选用直径400mm的无砂混凝土管，管井深度为25米，井间距为10米，共设置6口井，抽水水泵采用功率1

28、.8kw，扬程为25米，抽水管径为40mm，排水主管径采用200mm钢管，降水时间从第二节沉井下沉后开始降水，待沉井封底混凝土达到设计强度后方可停止降水。同理其它井每口井均采取间距10米，设置6口管井进行降水。（五）管井降水施工方法1、管井施工工艺流程2、管井施工方法（1）钻机就位吊移设备，必须由持有专业执照的起重人员作业，严禁无证操作，吊移钻机时由专人指挥。桩机安装时要做到三点一线，即钻杆中心、转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度，转盘中心同桩孔中心位置偏差10mm。钻机安装必须平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座应垫实，在钻进中经常检查。 设备安装就位之后，应精心调平，安装牢固

29、，作业之前应先试运转，以防止成孔或灌注中途发生机械故障。 所有的机电设备接线要安全可靠，位于运输道路上的电缆应埋设管道保护。 各项设备的安装、使用、搬迁、拆卸和维护保养应按其使用说明书正确操作使用。（2）泥浆制备泥浆制备选用高塑性膨润土，膨润土泥浆按下表所列的性能指标进行制备。 制备泥浆的性能指标 项次 项目 性能指标 检验方法 1比重 1.11.15泥浆比重计 2黏度 2025s漏斗法 3含砂率 6%4pH值 79pH试纸 泥浆护壁应符合下列规定:施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位。 （3）钻进成孔循环系统设置:根据场地的实际情况，对循环系统的设置

30、进行合理布局，并要求冲洗液循环畅通，易于清除钻渣。循环池容量不宜小于12m3，沉淀池容量不宜小于8m3，以确保冲洗液正常循环。开孔钻进时应先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。在正式施工前，先进行试成孔。钻孔作业要连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在钻进过程中，要注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺；在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二档、三档转速，自由进尺；遇地下水丰富容易坍孔的粉砂土，宜用低档慢速钻进，减少钻头对粉砂土的搅动，同时要加大泥浆比重和提高水头，以加强护壁防止塌

31、孔。钻孔时，必须采取减压钻进，即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%，这样可使钻杆维持竖直状态，使钻头竖直平稳旋转，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时先将钻头提离孔底15-20cm，输入泥浆循环清孔，并应控制泥浆比重，调节泥浆性能。以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。（4）下管：下管采用悬吊式托盘下管法，管筒在砂层段必须用纱网包封严密，以防涌砂。在下滤水管前先下长1.0m沉淀管（砼实壁管），然后再下砼滤水管，上下管之间用竹皮（细竹子）铁丝绑扎连接。下管时，必须把管中心对准钻孔中心，严禁管壁与孔壁靠在一起。下泵宜用

32、麻（或棕）绳吊装在井内，下到设计深度，并在井口绑牢。（5）填滤料：下管结束后，应立即在管壁与孔壁之间进行填滤料，围填时应慢慢用铁铣从四周填入，并用钢筋捣实，防止中间出现漏空现象。（6）洗井：采用排污泵或清水泵洗井，洗井标准以井内抽出的水清沏为准，并洗井时间不得小于4小时。（7）基坑周边铺设主干集水管（200mm），将各井抽出的水汇入排水指定地点。主干集水管的坡度（坡向指定地点）为5左右，管道连结牢固、严密，防止漏水，以免影响边坡稳定性。3、监测、维护（1）利用降水井进行地下水位观测，降水初期每天观测12次，。（2）降水期间必须保证降水井点的完好，对降水井进行定期检查和维护，发现问题及时处理，确

33、保基坑施工安全。（3）降水期间，禁止向管井内投放异物，避免影响抽水效果，并将管井口进行绑扎封闭，保证地面人员安全。（4）降水工作结束后，对全部降水井采用碎石进行回填。四、沉井施工梅河东路共设置4座沉井工作井、5座沉井接收井、沉井检查井6座，航兴路共设置2座沉井工作井、3座沉井接收井、沉井检查井3座，均采用沉井法施工。 （一）沉井尺寸设计1、本次设计顶管工作井、接收井根据场地条件均采用钢筋混凝土圆形沉井结构。2、除沉管井为级“F”型接口预制钢筋混凝土管外，其余均为现场浇筑，井壁、底板均采用C30混凝土，支挡侧墙、封底混凝土用C20混凝土，顶管井主体混凝土抗渗等级为P8；本工程现浇混凝土均采用商品

34、混凝土，钢筋采用（HPB300）钢筋、（HRB400）钢筋。围挡砖墙采用M10水泥砂浆砌筑MU10灰砂砖。3、在制作工作井及接收井沉井时应分段现浇下沉，根据侧墙高度H值按每3.5米左右一段进行浇筑，下沉到位后再进行下一段的浇筑下沉。沉井示意图如下图： 沉井工作井面剖面图沉井接收井剖面图沉井检查井剖面图（二）沉井工艺流程工作井和接收井施工顺序：放坡开挖至支护墙顶标高浇筑沉井侧墙及支护墙下沉至设计标高浇筑封底混凝土及沉井底板在支护墙顶部沿内边线砌筑围挡砖墙至自然地面原状土分层压实回填基坑待混凝土达到设计强度后进行顶管作业顶管完成后浇筑内部检查井-砌筑进人护筒至自然地面。沉管检查井施工顺序：开挖基坑

35、沉管至设计高程切割污水管上半部管材四个方向安装角钢临时支撑将原污水管钢筋与现浇异形连接管钢筋绑扎浇筑异形连接管安放盖板、做进人护筒原土分层回填夯实护筒周围的土体。1、基坑开挖：根据现场实际情况，基坑采用机械开挖，先挖深2.5m，其周围留设2.0米平台作为工作面，其上可采用1：1放坡。（沉井下沉至设计高程后，在支护墙、沿支护墙内边缘，砌筑370m厚挡砖墙至自然地面，然后回填基坑 ）。2、工作井和接收井沉井段施工 (1)钢筋绑扎及模板支拆在钢筋绑扎前，搭设好施工用脚手架（兼作砼浇筑工作平台），钢筋绑扎与模板支立应交错进行，刃脚斜面砖砌粉饰绑扎刃脚钢筋临时支立墙身内侧模板支立外侧模板模板整体加固。模

36、板采用定型钢模和异形模板拼成大模板，主要对穿螺杆拉撑固定，辅以钢管支撑，安拆用吊车进行。钢筋绑扎和搭接应按规范严格执行，并参照设计说明和图纸施工，尤其注意各种预埋件、预留钢筋的位置、数量及规格。(2)混凝土浇筑混凝土浇筑采用商品混凝土，由混凝土泵车浇筑，人工配合入模。混凝土入模应注意对称浇筑并及时振捣，使上下砼结合成一体。入模振捣用插入式振捣棒进行，为确保振捣质量，采用分层振捣，振捣要充分，保证混凝土密实。工作井和接收井每节分两次浇筑完成。第一次混凝土浇筑完成后，待混凝土强度初凝前，开始浇筑第二次混凝土；浇筑混凝土时，应有专门的指挥人员，保证连续、对称作业。段与段之间应预留施工缝，施工缝处理严

37、格按照有关施工缝处理要求，并应做好施工缝防水处理，墙壁对拉钢筋头按照设计要求做防水处理。混凝土浇筑后应及时加强养护，加盖土工布洒水养生，并确保带模养护时间。（3）沉井制作必须满足以下要求平面尺寸长、宽允许偏差+0.5%且小于10cm；两对角线差允许偏差1%对角线长；井壁厚度允许偏差+1.5cm。3、沉井下沉（1）沉井挖土下沉前，侧壁洞口应做井壁封堵。刃角内侧与板处设置的凹槽在沉井下沉前必须进行打毛，以利于混凝土的结合，防止周边结合处渗水。（2）为了控制沉井筒身下沉中筒身的垂直度，应在沉井井筒内壁四面中心对称弹出垂线，并悬挂垂球，为了控制沉井筒身下沉速度及下沉位置，在内壁外侧四周画出标尺。 （3

38、）当浇筑混凝土强度达到设计强度的70%以上时，开始用PC360-7型长臂挖掘机挖土下沉，下沉过程中注意观测，不断纠正偏斜，避免突沉、侧沉、当下沉困难时采取配重或灌砂措施。（4）沉井挖土应分层、分块均匀对称进行，采用先中央后四周，即先在中部挖约 40-50cm，并逐渐自四周均匀扩挖，至距刃脚 1.0m 处，再分层挖除刃脚内侧土台。（5）沉井下沉过程中，采取统一的挖土顺序及挖土速度来控制沉井下沉速度及沉井下沉位置，决不超挖，另外为确保沉井外土体的稳定，在井壁外四周填充中粗砂。沉井下沉时，要做到均匀下沉，防止倾斜，并做好下沉测量记录，下沉到位时，做好定位措施。（6）沉井挖出土方，采用挖掘机挖出井筒外

39、堆放，再用自卸车外运至弃土场。沉井筒身刚开始入土时，由于筒身中心高，容易产生偏斜，操作必须十分谨慎，入土半数后，可加快下沉速度，为了控制沉井筒体下沉位置，避免超沉，最后1.0m 应放慢下沉速度，同时根据现场土质情况预留适当的自沉量。沉井筒身自重小，沉井下沉系数可能较小，在沉井挖土下沉中可采取在井壁外侧采用灌砂助沉，加大下沉系数，沉井挖土下沉应连续进行，中间不宜有较大时间的停歇。（7）沉井筒身下沉过程中，要不断进行标高观测，每班至少测量两次，施工中如发现沉井筒体偏斜，应及时纠正，可采取井壁外一侧射水及上部加重来纠偏，但纠偏中应防止过量及超沉。 （8）沉井下沉完毕后，应符合下列规定：刃脚平均高程与

40、设计高程的偏差不得超过100mm；刃脚一面轴线位置的偏差不得超过下沉总深度的10%，当下沉总深度小于10m 时，偏差可为100mm；沉井四角中任何两角的刃脚底面高差，不得超过该两角水平距离的0.7%，且最大不得超过200mm。4、沉井封底沉井下沉至设计标高，并在设计及规范规定的允许偏差范围内，方可进行封底。在井内开挖“窝底”内填充片石，封底片石应从四角刃脚开始，向中央推移，然后进行封底混凝土浇筑，最后，在封底砼上做防水处理（如果基底承载力很差，需要请设计单位到现场做试点加固处理设计）。 封底砼达到设计强度后，方可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行，与井壁预插钢筋配合布置。砼浇筑后，用插入式

41、振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。5、沉井施工完成后，在顶管前应在顶进管道两侧5m范围内注水灰比0.5：1水泥浆加固周围土体，深度自沉井侧墙刃角至侧墙顶，确保井体周围土体密实，保证顶管安全。（三） 顶管施工1、机头选型由于本工程一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以往施工经验，采用泥水平衡顶管掘进机。如下图：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）带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎砾石。 （3）该机能适用较软土壤条件，如粘质土、砂土、淤泥。（4）使用安装在轨道上的主顶油缸。 （5）该机由一人在

42、地面遥控操纵即可。 （6）可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有双光靶方向控制系统，可将方向误差控制在10mm之内。 （7）使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。此机型在现今使用较广，我们有着成功施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点，适应于本工程的顶管施工。2、平面布置及井内布置（1）平面布置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，地面操作室、沉井区、吊车作业区、料场等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。现场布置及顶进设备的起吊安装均采用25t汽车吊。平面示意图如下：（2） 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

43、梯等。（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。3、顶力计算本工程顶管单元长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定单元长度。本工程土质参数基本相同，顶力计算根据给水排水工程顶管技术规程CECS246:2008分不同管径和最大顶距进行计算。（1）梅河东路800mm顶力的计算：最大推力计算，采用经验公式，按最大顶距120米计算：F=F1+

44、 Nf =DfkL+/4D2P上式中F总推力； F1侧壁摩阻力；Nf顶管机迎面阻力即端阻力； D管外径（D=0.816）；fk管外表面综合磨擦阻力，根据地质勘察报告，取值0.40T/m2 L顶距（取180米）P控制土压力；（P=KoHo）Ko静止土压力系数，一般取0.55Ho地面至掘进机中心的高度，取值9m土的重量，取1.8t/m3 F=/4D2（KoHo）+DfL=3.14/40.8160.816（0.551.99）+3.140.8160.4120=4.92+123.05=127.97T（2）梅河东路1100mm的顶力的计算：计算原理同上，按最大顶距180米计算F=/4D2（KoHo）+Df

45、L=3.14/41.321.32（0.551.912）+3.141.320.4180=12.87+298.58=311.45T因此，梅河东路800mm和1100mm总推力分别为F=127.97t、F=311.45t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井设计允许承受的最大顶力为（6500KN）650t，分别采用2个100T的千斤顶和2个200T的千斤顶完全满足要求（本工程顶管采用触变泥浆，顶力将远小于理论计算值，因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求）。（3）航兴路900mm的顶力的计算：计算原理同上，按最大顶距156米计算F=F1+

46、F2 =/4D2（KoHo）+DfL=3.14/40.9180.918（0.551.911）+3.140.9180.4156=7.60+179.87=187.47T（4）航兴路1200mm的顶力的计算：计算原理同上，按最大顶距120米计算F=F1+F2 =/4D2（KoHo）+DfL=3.14/41.441.44（0.551.910）+3.141.440.4120=17.02+217.15=234.17T因此，航兴路900mm和1200mm总推力分别为F=187.47t、F=234.17t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井设计允许承

47、受的最大顶力为（3000KN）300t，分别采用2个100T的千斤顶和2个150T的千斤顶完全满足要求（本工程顶管采用触变泥浆，顶力将小于理论计算值，因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求）。4、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，防止地下水渗漏和顶管掘进出洞时漏水，并确保压注的触变泥浆不流失，在封底及底板浇筑完成后，在洞口浇筑背墙同时预埋安装注浆钢管及钢法兰，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

48、水圈可防止地下水进入井内。详见顶管穿墙体止水构造图5、井内测量以及设备安装（l）井内测量的方法根据图纸坐标使用全站仪分别定出工作井及接收井上A、B点（如上图），置全站仪于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。然后，在井底定出任意一点D，置水准仪在D点上，根据图纸上A、C点位置的管道中心线高程，定出A和C，点，A，C，直线就是我们要找的顶进轴线。（2） 设备安装1） 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100200mm，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，调整方法见下图：在轴线定好后既可安装导轨以及后顶，先根据导轨本

49、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46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

50、既固定下面两侧各一点，后使用线坠调整前后方向既可，最后填塞C15细石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致，此副导轨用于防止机头进洞后低头，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。见下图：2） 洞口止水装置的安装：按设计图纸顶管穿墙止水构造图进行安装。3）顶管动力配套安装每套顶管动力配套如下表：序号设备名称数量总功率(kwh)1刀盘电机1222螺旋输送泵电机15.53纠偏油泵电机144排污泵2155电焊机130 (注：

51、以上所列设备，并不都是同时启动。)动力电线设置：管内设置二路电缆，按其配套动力负载功率，选择电缆规格，供电采用TNS方式，三相五线制移动电线装接。6、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，见下图：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。设备调试以及土体取样：顶管下井前应作一次安装调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统应保持干燥，机头

52、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开封门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100，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。选择机头属于刀盘可伸缩型，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P，此值一般取15-30T，由于进泥口是衡定的，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。7、 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。（1） 顶进方法有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%细砂来减少粘泥浆。正常情况下，800mm直径顶管平均每