供水管道顶管施工方案.docx

第_章工程总体概述31- 1工程概述31- 2施工组织总体设想41- 3方案针对性及施工段划分5第二章 施工现场平面布置和临时设施、临时道路布置62- 1现场平面布置和临时设施 62- 2现场临时道路布置7第三章施工进度计划和各阶段进度的保证措施73- 1施工总进度计划73- 2各阶段进度的保证措施9第四章各分部分项工程施工方案及质量保证措施104- 1各分部分项施工方案104- 2质量保证措施29第五章安全文明施工及环境保护措施385- 1安全、文明施工385- 2环境保护措施46第六章季节性施工措施496- 1冬季施工措施49第七章已有设施、管线的加固、保护措施51第八章重大事故应急预案528-1主要危险源528-2工地现场内应急区域范围制定 528-3相关应急救援方法 538-4报警和联络方式588-5应急预案的组织措施 589第一章工程总体概述1- 1 工程概述1- 1-1 今年来，为改善城镇环境，提高居民生活质量， 促进经济可持续发展，适应对外开发、加快经济发展的要求，政 府加大投入，开展大规模集镇基础设施项目建设。本工程“常熟 市支梅公路改建给水主干管迁移工程”就是其中之一。我公司中标为常熟市支梅公路改建给水主干管迁移工程 标二。工作井地处虞东公路（董古线）与支梅公路交叉口偏西南 侧，该两井为顶管穿越虞东公路之工作井，顶管工作井布置与虞 东公路南侧，顶管接收井布置于虞东公路北侧。顶管采用泥水平 衡的方式，工作井施工采用沉井的方式。1- 1-2 顶管工作井为预制方型钢筋混泥土沉井结构，工 作井长8. 20m?宽5.20m,壁厚均为0. 50m,井体高度为6. 10m （含刃脚2.0m）,井顶标高为+2. 38m,井底标高为-2.42m。接收井为预制钢筋混泥土框架砖砌结构圆型井，接收井为 d）4. 50m内径，壁厚0. 33m,井体高度5. 35m （含刃脚1.40m）, 井顶标局为+2. 43m,井底标向为-2. 22mo1- 1-3工作井采用预制方型沉井施工，待沉井到位封底。接收井1.4m以下部分采用预制钢筋混泥土圆型沉井、1. 4m ±部采用砖砌结构施工，待沉井到位封底。1- 1-4工作井材料：校强度等级：封底硅垫层为C15;其余均为C30,抗渗等级S6。钢筋：HPB235 （中）和HPB235 （中）。接收井材料：校强度等级：封底硅垫层为C15;其余均为 C25,抗渗等级S6。钢筋：HPB235 （中）和HPB235 （中）。1- 1-5工作井硅保护层厚度：池壁为3. Ocm,底板为4cmo接收井硅保护层厚度：池壁为3. 5cm,底板为4cmo1- 1-6 预留孔洞及预埋件必须在浇筑硅前参见相关图 纸并根据顶管施工要求精确预留预埋，不得事后凿孔，下沉时应 对孔洞进行临时封堵。1-1-7 钢筋遇孔洞须截断时，与孔洞加强筋焊接。1-2施工组织总体设想1-2-1 我公司安排具有同类工程施工经验、质量意识 强、优秀的项目经理。配备技术员职称以上并分别持有施工员证、 质检员证、安全员证、资料员证等组成工程项目管理组织机构（具 体见现场管理人员表），对本工程进行科学管理，遵守建筑工程 有关法律、法规、规范、标准，按图施工、按建筑工程施工质量 验收统一标准进行验收，优质、高校地完成本工程施工任务。1-2-2工程施工管理目标如下：1、质量目标：确保合格质量等级。2、工期目标：确保招标范围内工程项目在招标工期内完成。3、安全生产目标：杜绝重大人员伤亡事故和重大机械安 全事故，一般事故频率控制在1%。以内。4、文明施工目标：按照文明标化工地标准要求全面实施。5、环境保护目标：采取有效地预防措施，不因施工而破坏周围 环境、空气不被污染。1-3方案针对性及施工段划分1-3-1 沉井施工方案及步骤1、根据总平面布置定位放线后，在自然地面处开挖基坑, 清楚第一层人工填土。2、预制沉井结构，一次性浇筑沉井硅。3、沉井下沉前抽垫木时，最后四块垫木位置见平面布置 图（附图一），井内挖土时，沿刃脚周边均匀挖土，下沉过程中， 应防止突沉和不均匀沉降。4、沉井到位后挖除松散土层，浇筑垫层及封底硅。5、根据现场地质情况，工作井、接收井底板位于粉砂夹 淤泥质粉质粘土层中，施工时有可能出现涌砂现象，应根据现场 情况确定降水措施。第二章 施工现场平面布置和临时设施、临时道路布置2- 1 现场平面布置和临时设施2- 1-1 施工现场按文明、标化工地标准要求搭设钢筋 间、木工间等临时生产用房，生活设施场外考虑。主入口设门墩 及本企业标志，施工现场按甲方划定区域采用彩钢板围护，全封 闭作业。2- 1-2 施工时主要临时用电设备有：搅拌机（零星硅搅 拌）；硅振捣器；砂浆机；打夯机；圆盘机、电刨；潜水泵；切 割机；弯钩机；卷扬机、垂直运输设备；泥水平横顶管设备等。 施工现场临时用电采用TN-S系统。设总配电室、分配电室、末 端开关箱，三级配电二级漏电保护。总配电设200A熔断隔断开 关）分设三路供电，-一路至垂直运输、-一路至机械设备、-一路至 生产用房。电源进线采用25mm2单股铜芯五芯电缆线。分配电箱 设100A隔离开关熔断器。分路设60A隔离开关60A熔断器40A 漏电保护器，末端开关箱设HK8-32/3隔离开关、RL1-30A熔断 器、AB62-40/3漏电保护器，定额漏电动作电流30mA。2- 1-3施工临时用水由我方提供的水源电用3. 0寸进水管接入施工现场，用1. 0寸支 管分别通向各指定用水点。施工临时用水考虑：自制校搅拌；结 构校的养护；砖及砌砖的湿润；砌筑砂浆、抹灰砂浆及找平层砂 浆等的拌制；生活以及消防用水等。2- 2 现场临时道路布置2- 2-1本工程材料运输车辆由场外道路出入，从入口处进入工地的施工主干道为4m宽，可保证所有车辆进出。2- 2-2 现场临时道路采用道石查、碎石铺垫后浇硅硬化， 临时道路高出自然地面0. 2-0. 3m,道路横断面应有2%-3%坡向路 两侧的坡度，沿道路两侧设排水沟,边沟横断面尺寸下口宽20cm, 深度根据受水面积及最大雨量计算，一般深度为15-20cm坡向集 水井，在道路交汇处用涵洞沟通。2- 2-3 施工现场除了必须做好道路排水以外，现场的场 地也应有排水措施，现场排水可根据地貌、环境、面积范围可采 用自然排水或明沟排水的方法，并能确保现场无积水。第三章 施工进度计划和各阶段进度的保证措施3- 1施工总进度计划3- 1-1工作井工期约为64日历天，计划开工日期为2010年10月25日一2011年1月9日竣工。具体工期安排如下：施工准备2010. 10. 25 计划工期1天(2) 土方工程2010. 10. 272010. 10. 27 计划工期 1 天(3) 沉井垫木、刃脚、垫层2010. 10. 282010. 10. 30 计划工期 3 天沉井模板、钢筋、硅2010. 10. 312010. 11. 8计划工期9天沉井保养2010. 11. 9-2010. 12. 06计划工期28天沉井下沉2010. 12. 07 2010. 12. 10计划工期4天沉井封底2010. 12. 11 2010. 12. 11计划工期1天封底校保养2010. 12. 12 2010. 12. 25计划工期3天顶管设备架设2010. 12. 26 2010. 12. 28计划工期3天顶管2010. 12. 29 2011. 01. 07计划工期10天(10)顶管设备拆除2011. 01. 08 2011. 01. 09计划工期2天3-1-2接收井工期约为66日历天，计划开工日期为2010年10月26日一2010年12月30日竣工。具体工期安排如下:(1)施工准备2010. 10. 26 计划工期1天(2) 土方工程2010. 10. 272010. 10. 28 计划工期 2 天(3)沉井垫木、刃脚、垫层2010. 10. 292010. 10. 30 计划工期 2 天(4) 沉井模板、钢筋、校2010. 10. 312010. 11. 03 计划工期 4 天(5) 沉井保养2010. 11. 04 2010. 12. 01 计划工期 28 天(6) 沉井上部砖砌、圈梁2010. 12. 02 2010. 12. 11 计划工期 10 天(7) 沉井下沉2010. 12. 12 2010. 12. 15 计划工期 4 天(8) 沉井封底2010. 12. 16计划工期1天(9) 封底校保养2010. 12. 17 2010. 12. 30 计划工期 14 天3- 2各阶段进度的保证措施3- 2-1工程开工前按总进度计划编制进度、周进度计划进行控制，每周召开施工列会，检查计划完成情况。3- 2-2 采取跟踪检查，将实际数据与进度计划对比；分 析计划执行情况；对产生的进度变化，采取措施予以纠正或调整 计划。3- 2-3劳动力的投入是保证工期的关键，项目经理必须精心组织、精心安排。因此当本工程的工作面一旦形成，立即按 序调集劳动力。3- 2-4 为确保本工程按时完成，拟采取如下组织、管理、 经济措施。1、准备工作充分，以保证工程师功能连续作业；实行经 济承包，充分发挥班组效率。2、采取先进工业，降低劳动强度，加速施工。第四章各分部分项工程施工方案及质量保证措施4- 1各分部分项施工方案4- 1-1 测量定位：根据总平面图坐标点和水准点分别用 经纬仪、水准仪和30m钢尺测定拟建工程位置，按沉井平面设置 测量控制网，进行定位放线，并布置水准基点和沉降观测点。4- 1-2 平整施工场地，按平面布置图搭设临时设施，修 筑临时道路，组织材料、机械设备进场。4- 1-3 沉井工艺流程：定位放线-管井降水-土方开挖 一砂垫层、垫木、校垫层-刃脚砌筑支护-井壁支护、内外脚手 架-井壁硅浇筑-沉井下沉-沉井封底-回填土。1、定位放线按设计图纸，管道中心位置距改建道路中心22.5m。沉井 中心位置设于距支梅公路中心线22. 5m,距虞东公路中心线40m 处。2、管井降水(1 )降水井布置降水井布置：工作井、接收井四周打四口深井进行降水处 理。降水井距离管道外壁2. 0米，距离沉井外壁5米。(2 )降水井直径及深度选择根据以往其它类似工程深井降水施工经验，降水井内直径 设为400mm,降水井管采用DN400无砂水泥管。降水井深度22 米。(3 )施工工艺流程井点测量定位T挖井口 一安装护筒钻机就位一钻孔 回填井底砂垫层一吊放井管一回填井管与孔壁间的砾石过滤层 洗井井管内下设水泵、安装抽水控制电路试抽水降水井 正常工作-降水完毕拔井管-封井。1121DN400HII2O粘土封孔滤料滤水管井底1）定位：根据设计的井位及现场实际情况，在沉井四周， 距井外壁约2-3m处设4座管井。2）采用循环钻成孔，孔径一般为600800mni,用泥浆护 壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆池。3 ）成孔后立即清孔）并安装井管。井管下入后，井管的 滤管部分应放置在含水层的适当范围内；并在井管与孔壁间填充 砾石滤料。4）安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲出尘渣, 直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。5）水泵安装后，对水泵本身和控制系统做一次全面细致 的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作。6 ）观测井中地下水位变化，做好详细记录。（4）封井处理降水井在沉井、顶管、检查井制作及坑回填期间均需要妥 善保护，降水不得间断，待以上所有工序完成后用级配碎石对所 有的降水井进行回填，上部一米的部位用C15校回填为宜。4、土方工程：基坑土方采用1： 1放坡，按沉井外围2. Om 设工作面及排水沟位置放灰线，基坑深度为工作井0.9m、接收 井1. Om, 土方采用反铲挖掘机大开挖，挖出之土按甲方指定地 点堆放。5、支设垫木：基坑土方开挖并修正后，铺设砂垫层，并 在砂垫层上面沿沉井刃脚铺设垫木（ 200*250*3000mm）,铺设垫 木应使顶面保持在同一水平面上，用水准仪测平。将沉井的重量 扩散到更大面积上，避免沉井制作中发生不均匀沉降。根据沉井重量和地基的承载力设计，按下式计算：H=G/F f 式中：h=每米的垫木根数（根）6=沉井的单位长度的重力（KN/m）;按一次下沉计 算F=每根垫木与地基（砂垫层）的接触面积（m2 ）垫木间距一般取0. 51. 0m,本工程地基取f =90 KN/ m2 则工作井：H=83. 28 x 25 - (5. 2*2+8. 2*2) x 0. 25 x 3. 0 x 90 =1. 150 根，间距取 1. 15mo2#井:H=3. 14*(2. 58 -2. 252) *5. 35*25 - 3. 14*5. 16 x0. 25 x 3. 0 x 90 =0. 612 根,间距取 0. 61mo6、砂石、硅垫层：在垫木间用砂石垫实，并浇筑100mm 厚C15素校至垫木面，校垫层比沉井外围宽2. 0m,以利支模及 脚手架搭设，垫层外四周设排水沟、集水井，使地下水位降至比 基坑底面低下0. 5m,挖出之土方在基坑上口周边筑堤挡水。7、刃脚：采用标准砖，1： 3水泥砂浆砌筑，1： 2.5水泥 砂浆粉刷，表面涂刷隔离剂。见附图二。8、模板工程：模板采用胶合模板板材，表面平整光滑， 具有防水、耐磨、耐酸碱的保护膜，板材厚度不小于12mm。其 强度符合国家现行标准。内外模均采用竖向支护。模板内外侧竖 向采用外径48mni、壁厚3. 5mm的焊接钢管立杆、间距5)80-100mmo 模板中设巾16mm对拉螺栓内圆o)500mm双向对拉。井模板经校正 轴线、垂直度后用钢管斜撑固定。见附图三、四。9、脚手架：沉井支模、扎筋、浇硅时搭设扣件或钢管脚 手架，其中沉井内立杆间距91000mm双向设置，沉井下侧立杆纵 距L8ni,立杆横距1. 05m,立杆步距1.8m,脚手架地基平整夯 实硬化，立杆应支立于厚度不小于5Omni的木垫板上，木垫板长 度不宜小于2跨。脚手架地基应有可靠的排水措施，防止积水浸 泡地基。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵扫地杆应采用直角 扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦 应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。脚手架应 在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。脚手架的连续墙 件间距宜按二步三跨设置，每根连续墙复盖面积小于40 m2o见 附图五、六。10、钢筋工程：沉井钢筋在现场制作，人工安装就位、绑 扎，先安装刃脚部位，竖向钢筋采用电渣压力焊、接头错开1/4, 水平筋分段绑扎。钢筋遇孔须截断，并与孔洞加强筋焊接。预留 孔洞及预埋件务必在浇注硅前参见相关图纸并根据顶管施工要 求一次预留或预埋，不得事后凿孔，下沉时应对孔洞临时封堵。校工程：采用高品校，由汽车泵沿沉井周围螺旋向分层均 匀浇灌振捣，按垂直向每6 00-8 00mm作环形闭合依次分节浇捣。11、养生浇筑后10h即可遮盖浇水养护。如果气温持续较高，终 凝后即可遮盖浇水养护，防止烈日暴晒。沉井混凝土养生强度必须达到设计强度的100%方可进 行下沉施工。12、拆模(1 )在混凝土强度达2. 5Mpa以上时，方可拆除直立的侧 面模板，且应先内后外。(2) 当混凝土强度达70%后，方可拆除刃脚斜面的支撑 与模板。（3 ）拆模的顺序是：井孔模板T外侧模板-刃脚斜面的 支撑及模板。刃脚下的支撑应对称依次进行。13、下沉（1）下沉方法选择：根据地质报告，沉井所施工土层处 于第3-1层、第3-2层，第3-1 土层为粉砂夹淤泥质粉质粘土层, 该土层透水性较强，第3-2层为粉砂层。下沉方法采用排水挖土 的方式。沉井采取一次制作下沉，以简化施工程序，缩短工期。（2 ）验算1 ）沉井下沉必须克服井壁与土间的摩阻力和地层刃脚的 反力。其下沉系数按下式验算：K=Q-B/T+R=Q-B/d（h-2. 5） f+R>1. 05式中Q-沉井（箱）自重及附加荷重（KN ）B-被井壁排出的水重（KN）,采取排水下沉时，B=0T-沉井（箱）与土间的摩阻力（KN/m2 ）d-沉井（箱）外径（m ）h-沉井（箱）下沉高度（m）R-刃脚反力（KN）,如采取将刃脚底面及斜面的土方挖空, 则R=0f-井壁与土的摩擦系数（即单位面积的摩阻力的平均值， 可从下表1中查得），当下沉范围内土层由不同土层构成时，其平均摩擦系数由下式计算：f= (flnl+f2n2+fnnn ) / ( nl+n2+nn )fl f2fn-各层土与井壁的摩擦系数(KN/m2 )nl n2nn-各层土的厚度(m )即：工作井Q=83. 28*25=2082 KNB=0d= (5. 2+8. 2) *2=26. 8mh=5. 2mf=(13*4. 1+15*1. 1)/(4. 1+1. 1)=13. 42KN/mR=0K=2082/26. 8* (5. 2-2. 5)*13. 42=2. 14 > 1. 15接收井Q=3. 14* (2. 58 -2. 252) *5. 35*25=669. 5KNB=0d=3. 14*5. 16=16. 20mh=4. 35mf=(13*2. 85+15*1. 5)/(2. 85+1. 5)=13. 69 KN/mR=0K=669. 5/16. 2*(4. 35-2. 5)*13. 69=1. 63 >1. 152) 沉井下沉稳定系数K。a、工作井沉井总重：Q=2082 KN刃脚踏面支承力:Ri = O. 4*24. 8*150=1488 KN沉井外壁的摩擦阻力总和Rf = 13. 42*2 x ( 5. 2+8. 2 ) x 6. 1=2193 KN下沉稳定系数K0 = Q/ (R1 +RQ= 2082/ ( 1488+2193 )=0. 57 < 1. 0由计算可知，沉井在自重下能够稳定。b、接收井沉井总重：Q=669. 5 KN刃脚踏面支承力：Ri = 3. 14* (5.16-4.76) *100=125. 6 KN沉井外壁的摩擦阻力总和Rf = 13. 69*3. 14*5. 16*5. 35=1186 KN下沉稳定系数K0 = Q/ (R】+R)= 669.5/ ( 125. 6+2161 )=0. 29 < 1. 0由计算可知，沉井在自重下能够稳定。3) 地基原载力复核a、工作井已知原地基承载力为f=150 kPaF = f xA=150x5.2*8.2 = 6396 KN沉井总重：Q = 2082 KN封底校总重：Qi = 7.2*4.2*1.3 x 25 = 928.8 KNFG+ Gi由计算可知，地基原载力可满足要求。b、接收井已知原地基承载力为f=100 kPaF = f x A = 100 x 3. 14*5. 16 = 1620 KN沉井总重：Q = 669.5 KN封底磔总重:Qi = 3. 14*2. 252*0. 7 x 25 = 278 KNFG+ G】由计算可知，地基原载力可满足要求。(3) 垫架的拆除：沉井校应达到设计强度的100%方可拆 除。抽出刃脚下的垫架应分区、分组、依次、对称、同步地进行。 抽出次序：先抽一般承垫架，后拆除点位垫架。抽除方法是将垫 木底部的土挖去，利用绞磨机等讲相对垫木抽出，每抽出一根垫 木后，刃脚下应立即用砂、卵石或砾石填实，在刃脚内外侧应填 筑成小土堤，并分层夯实，抽拉时要加强观测，清单下沉是否均 匀。（4）井壁孔洞处理：沉井壁中的预留地下廊道、地沟、 管道、进水窗等孔洞，为避免下沉时泥土和地下水大量涌入，影 响施工操作，对较大孔洞，还会造成沉井每边重量不等，影响重 心偏移，使沉井易产生倾斜，在下沉前必须进行处理，对较大孔 洞，可在制作时在洞口预埋钢框、螺栓、用钢板、方木封闭，中 填与孔洞校重量相等的砂石或铁块配重，对进水窗则采取一次做 好，内侧用钢板封闭，沉井封闭后再拆除封闭钢板、档木等。（5 ）排水下沉挖土方法：1）下沉前，先在基坑与井壁外侧范围内夯添中粗砂，以 增加井壁与土体间的摩擦力。2）采用人工或风动工具，在井内利用刃脚预埋件焊接16# 工字钢，安装井架运土，土方采用分层开挖。挖土必须对称、均 匀地进行，使沉井均匀地下称。挖土方法才艮据土质情况采用机械 为主人工辅助的方式挖土。3）下沉挖土：在沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土 厚0. 40. 5m,在刃脚处留11. 5m台阶，然后再沿沉井（箱） 壁，每23m -段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削薄土层, 每次削5001000mm,当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便 在自重作用下均匀破土下沉。4）开始下沉时，要特别注意保持平面位置与垂直度正确， 以免继续下沉不易调整。在离设计标高20cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。在沉井开始下沉和将沉至设计标高时， 周边开挖深度应小于30cm或更薄一些，避免发生倾斜。（6）测量控制与观测在沉井模板拆除后，应进行刃脚高程测量和沉井中心线的 测量，同时在沉井的四角外壁墙上用红、白油漆做好测量标尺。 进行沉井相关数据的观测。1）在沉井内外模板拆除后，测量人员对刃脚四周（圆沉 井为相互垂直的直径与外井壁相交的四点）高程，应先观测一次, 并做好记录。2）抽除枕木时，每抽除一组，对沉井四角高程变化应观 测一次。3）在抽除承垫木过程中，经测量发现沉井向一侧倾斜过 大，应立即报告施工负责人，以便及时采取措施来进行纠偏处理。4）沉井在下沉时，应注意观测正常情况下刃角标高，每 班至少观测一次，对轴线位移23天测量一次。当沉井每次下 沉稳定后，应进行高差和中心位移测量。5 ）沉井在初沉阶段，每2h至少观测一次（高程），必要 时应连续进行观测，提供数据，以便及时纠偏和处理。6）沉井在终沉阶段，每小时至少测量一次，在软土地层 中如停止挖土后，沉井仍不能停止自沉，应立即采取措施控制下 沉。7）当沉井下沉至设计标高时，应特别加强观测，待8h沉 井自沉累计不大于100mm时，方可进行封底，但此时井体的刃脚 标高、位移和倾斜均应在规范允许偏差范围之内，并经检验合格。14、沉井封底(1) 沉井采用排水封底，应确保终沉时，井内不发生管 涌、涌土及沉井止沉稳定。如不能保证时，应采用水下封底。(2) 当沉井沉到设计标高，经2-3d下沉稳定，或经观测 在8h内累计下沉大于10mm时，即应进行沉井封底。(3) 将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛，对井底进行 修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以卵石作 成滤水暗沟，在中部设2-3个集水井，深1-2m,井间用盲沟 相互连通，插入0600800四周带孔眼的钢管或混凝土管，四 周填以卵石，使井底的水流汇集在井中用泵排出，保持地下水位 低于基底面300mm以下。15、养生浇筑后10h即可遮盖浇水养护。如果气温持续较高，终凝 后即可遮盖浇水养护，防止烈日暴晒。沉井封底混凝土养生强度必须达到设计强度的100%方可 进行顶管施工。4-1-4 泥水平衡顶管施工本工程巾1000 x 12钢管采用泥水平衡式顶管工艺施工。 根据本工程特点及以往同类工程施工经验，本公司拟投入 DBNP-1350多边形泥水平衡顶管机一台，该机施工精度高，顶进距离长，机外遥控操作，对不良地质段更为安全可靠，能有效避 免地面下沉等不良后果。c DBNP系列蚤边用迥水单衡顶管珈规格：0400mm- <I>1600mm具体的施工方法如下：泥水平衡顶管施工示意图1、工艺流程：测量放线-井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安 装-地面辅助设施安装-顶管掘进机吊装就位-激光经纬仪安 装一掘进机出工作坑-正常顶进一顶管机进接收坑。2、施工前的准备(1) 建立完善的质量保障体系和安全管理体系；检查现 场平面布置是否满足要求，如操作平台、起重设备等。(2) 施工材料必须备齐，管材等准备要有足够的余量。(3) 测量仪器配备与检验。(4) 对顶管施工机械进行强制性保养。(5) 井上、下建立测量控制网，并经复核、认可，机头 内设测量靶。(6) 井下顶管基座的导轨应顺直、平行等等，其纵坡应 与管道设计坡度一致。(7) 后靠背强度要能满足顶管时的主顶机顶力要求。(8) 检查洞口止水装置是否满足。3、顶力计算本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。(1) 顶力计算推力的理论计算：(以QI000mm计算)F=F1 十 F2Fi -为迎面阻力F?一顶进阻力Fl = tt/4 x D2 x p管外径1. 0m P 一控制土压力)P = K0x 丫 'HO 式中KO静止土压力系数，一般取0.55H0地面至掘进机中心的厚度，取3.2mY土的湿重量）取1. 77t/m3P = 0. 55 x 1.77 x 3. 2 = 3. 12 t/m2F】=3. 14/4 x 1. 02 x 4 = 3. 14tF2 = 7T D X f x L式中f管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土） 综合摩阻力，取0. 8t/m2D一管外径1. 0mL一顶距，取最大值80mF2 = 3.14xl.0 x 0.8 x 80 = 200.1to因此，总推力F=3. 14+200.1 = 203.24t。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（中1000mm顶管）设计允许承受 的最大顶力为240管材轴向允许推力700t,主顶油缸选用2 台（或4台，根据现场实际情况定） 300t （3000KN）级油缸。每只油 缸顶力控制在250t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶 总推力500to因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。（2）后背的计算后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方 向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性 变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压 缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶 在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例， 施工时应对后背的强度和刚度计算靠背受力分析图后靠背受力计算公式R = aB（yH2K pl2 + 2Chy）+YhHKp式中：R-总推力之反力（一般大于推力的1.2-1.6）a-系数（取1.5-2. 5之间）,此处取2B-后座墙的宽度（M） 此处取4.2米Y - 土的容重（KN/M3） 此处取 1. 77 KN/M3H-后座墙的高度（m）,此处取4.8米K p-被动土压系数妒（450 + 0 / 2）c-土的内聚力（kPa） 般情况下取10h-地面到后座墙顶部土体的高度（M）,此处取0米按上式计算，工作井加护套后能承受240T顶力实际顶力204T。完全能满足要求。4、导轨、后背墙安装工作坑底安装枕木导轨必须平直，安装时严格控制高程, 其纵坡应与管道纵坡一致；内距及中心线应严格符合施工要求。 安装好后用所顶管子同样外径的弧形板进行检查、调整，最大误 差不得大于2mm/mo导轨固定可在浇筑工作坑底板时预埋铁件。坑面工作平台一定要牢固、防滑并有扶手围护。工作坑后背是整个顶管工程的关键工序，在后背墙浇筑 施工中，应确保后背墙的水平方向与管轴线成90度，在后背墙 的基础上，增设3. 0m*2. 5m*30mm钢板，确保顶进质量符合优良 标准。5、巾1000 x 12钢管安装本工程钢管每节长度设为4m,工作坑内管与管之间采用 手工电弧焊，每道焊缝用时三个小时。焊接处采用8710内外防 腐，三油两布。6、顶管施工测量的控制(1) 保证后台的布置保持始终不变形、移位，确保顶管 施工测量的正确条件。(2) 严格控制顶管施工初次放样和顶进，保证工具管进 洞后的轴线方向与姿态正确性。(3) 设立沉降观察点，及时了解地层形变。(4) 轴线检测及纠偏：本工程使用苏州测绘仪器厂生产的J2级激光经纬仪进行 定位(左右及上下),经纬仪发出的激光束打在顶管机的光靶上, 通过反映在操作台显示屏上的激光点位置来判断管道顶进的高 低及左右偏差，及时进行纠偏。为确保轴线偏位在规范的范围内， 在顶进过程中，每一班组(12小时)必须重新校核激光经纬仪, 避免因为在下管材时引起经纬仪震动，激光束提供错误的轴线， 从而导致管位的偏差。另外，操作员根据光靶上的激光点，及时 准确的进行纠偏。7、进洞及顶进施工过程中的控制(1) 进洞时，严格控制轴线、标高，防止洞口止水圈漏 水。严格控制顶进速度和出土量为控制要点。(2 )严格控制工具管在穿越过程中的纠偏量，以减小纠 偏对土体的扰动，严格控制工具头大幅度纠偏造成顶进困难。(3) 保持顶进作业连续进行。(4) 顶管过程中，注意地下水位的变化，挖掘面是否稳 定，注意土质变化、切削面泥浆压力及主顶油缸的压力，出现异 常及时采取措施。(5) 遇到下列情况，应暂停顶进，并采取相应措施。前方遇到障碍；后背墙严重变形；顶铁发生扭曲现象；管位偏差过大且校正无效；油泵、油路发生异常现象。8、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。9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。在工作坑边砌2只沉淀池。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。10、主要应急措施(1 )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。(2) 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。4-2 质量保证措施4-2-1 沉井质量保证措施1、主控项目沉井的质量检验标准应符合下表2的规定。33表1沉井允许偏差(mm )检查项目允许偏差或允许值检查方法混凝土强度满足设计要求，(下 沉前必须达到70%设 计强度)查试件记录或抽 样送检封底前：沉井的下沉稳定<10/8h水准仪封底结束后 的位置刃脚平均高(与设 计标高比)<100水准仪刃脚平面中心线 位移<1%H经纬仪，H为下沉 总深度，H <10m时，控 制在10mm内。四脚中任何两角 的底面高差<1%L水准仪，L为两角 的距离，但不超过 30Omni, LClOm 时，控制 在10 Omni之内2、一般项目(1 )沉井竣工后的验收应包括沉井的平面位置、终端标 高、结构的完整性、渗水等进行综合检查。(2 )沉井应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质 量验收规范GB50204及地下防水工程施工质量验收规范 GB50208的规定。(3) 混凝土浇注前，应对模板尺寸、预埋件位置、模板 的密封性进行检验。拆模后应检查浇注质量(外观及强度)，符 合要求后方可下沉。浮运沉井尚需做起浮可能性检查。(4 )下沉过程中应对下沉偏差做过程近年检查。下沉后 的接高应对地基强度、沉井的稳定做检查。(5) 封底结束后，应对底板的结构(有无裂缝)及渗漏 做检查。有关渗漏验收标准应符合现行国家标准地防水工程施工质量验收规范GB50208的规定。(6 )沉井的质量检验标准应符合下表3的规定。表2沉井允许偏差(mm )检查项目允许偏差或允许值检查方法钢材、对接钢筋、水泥、骨料 等原材料检查设计要求查出厂质保书及抽样送 检结构体外形无裂缝、无蜂窝、空 洞、不露筋直观平面尺寸长与宽±0. 5%用尺量，最大控制在 100mm 内曲面部分半径±0. 5%用尺量，最大控制在5 Omni 内两对角线差1. 0%用尺量预埋件20用尺量下沉过程 中的偏差高差1. 52. 0%水准仪，最大不超过lm平面轴线<1.5%H经纬仪，H为下沉深度， 最大应控制在300mm 内，此数值不包括高差 引起的中心位移。封底混凝土坍落度180220坍落度测定器3、质量控制措施(1 )沉井下沉过快预防措施及处理方法：1 )、可用土垛在定位垫架处给以支承，并重新调整挖土, 在刃脚下不挖或部分不挖土。2) 将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力。3) 在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实， 加大摩阻力。(2 )沉井(箱)倾斜的预防措施及处理方法：1 )加强沉井过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正。2）分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用砂或砂砾填夯实。3）在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖 土，待正位后再均匀分层取土。（3 ）沉井（箱）偏移的预防措施及处理方法：1 ）控制沉井不再向偏移方向倾斜。2）有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，当几次倾斜纠 正后，即可恢复到正确位置或有意使沉井（箱）向偏位的一方倾 斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中心线与设计中线位置相 吻合或接近时，再将倾斜纠正。（4）遇障碍物的预防措施及处理方法：1）遇较小弧石，可将四周土掏空后取出。较大弧石或 大块石、地下沟道等，可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小 块取到。（5）遇流砂的预防措施及处理方法：1 ）采用排水下沉法时，水头宜控制在1.52. 0mo2）避免在刃脚下掏挖土，以防流砂大量涌入，中间挖 土也不宜挖成锅底形。