污水顶管施工方案.pdf

污水顶管施工方案污水顶管施工方案一、编制依据1 1、深圳市东部沿海高速公路工程第、深圳市东部沿海高速公路工程第 1111 标段招标文件，技术设计图纸（表）等相关资料。标段招标文件，技术设计图纸（表）等相关资料。2 2、交通部颁布的现行公路工程国内招标文件范本、交通部颁布的现行公路工程国内招标文件范本(2003(2003 年版年版)、施工规范、施工技术规程、质、施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法。量评定标准与验收办法。3 3、由业主组织召开的施工招标标前会议纪要、补遗书及我方对现场及其周围环境进行调查所掌握、由业主组织召开的施工招标标前会议纪要、补遗书及我方对现场及其周围环境进行调查所掌握的有关资料。的有关资料。4 4、我单位建设类似工程的施工经验、科技成果及用于本工程的施工设备和技术力量情况。、我单位建设类似工程的施工经验、科技成果及用于本工程的施工设备和技术力量情况。5 5、依据施工组织管理指导思想及目标，采取平行交叉流水作业，各相关工序及时转换衔接。、依据施工组织管理指导思想及目标，采取平行交叉流水作业，各相关工序及时转换衔接。二、施工方案（一）、工程概况1.1 概况本顶管工程为深圳市东部沿海高速公路十一标污水顶管工程，本顶管工程为深圳市东部沿海高速公路十一标污水顶管工程，工程位于盐田区，工程位于盐田区，穿越东海大道与深穿越东海大道与深盐路，为盐路，为 DN800DN800 钢筋砼管，管深约钢筋砼管，管深约 7.57.5 米，顶管长度为米，顶管长度为 110110 米，计划设长米，计划设长*宽宽*深深=9.4*7.4*9.015=9.4*7.4*9.015 米工米工作井作井 2 2 个，4*9.015个，4*9.015 深接收井深接收井 3 3 个。根据所提供施工图及地质报告，顶管穿越的土层大部分为中砂及个。根据所提供施工图及地质报告，顶管穿越的土层大部分为中砂及粉细砂层，且地下水位高，顶管所在土层均于地下稳定水位线下，极易产生流沙，因此，顶管施工工艺粉细砂层，且地下水位高，顶管所在土层均于地下稳定水位线下，极易产生流沙，因此，顶管施工工艺必须具有防流沙及机头迎面塌方措施，必须具有防流沙及机头迎面塌方措施，选用气压平衡法较为适宜。选用气压平衡法较为适宜。但由于气压对于小口径顶管操作比较但由于气压对于小口径顶管操作比较困难，施工进度十分缓慢，且安全隐患大，而敞开式工具管头可以避免以上缺点，因此可将气压式机头困难，施工进度十分缓慢，且安全隐患大，而敞开式工具管头可以避免以上缺点，因此可将气压式机头与敞开式工具管头综合考虑，从而扬长避短，充分发挥其优越性。与敞开式工具管头综合考虑，从而扬长避短，充分发挥其优越性。1.2 工程地质及水文条件根据地勘资料，地面以下根据地勘资料，地面以下 5 5 米范围内为人工填石层：呈青灰、灰褐色，主要由块石及碎石组成，块米范围内为人工填石层：呈青灰、灰褐色，主要由块石及碎石组成，块石占石占 6080%6080%，块石粒径为，块石粒径为 0.30.8m0.30.8m，成分主要为凝灰熔岩，碎石粒径为，成分主要为凝灰熔岩，碎石粒径为 23cm23cm，稍密，稍密 中密。中密。5 5 米米1313米范围内为中砂或粉细砂，中砂呈灰色或浅黄米范围内为中砂或粉细砂，中砂呈灰色或浅黄 黄色，饱和，稍密，石英质砾石约占黄色，饱和，稍密，石英质砾石约占 10%10%，级配较好，级配较好，粉细砂呈灰粉细砂呈灰 灰黑色，饱和，松散状，含少量淤泥质粘土及贝壳，级配良好。地下稳定水位在地面以下灰黑色，饱和，松散状，含少量淤泥质粘土及贝壳，级配良好。地下稳定水位在地面以下1.061.06 米。米。1.3 工程特点（1 1）顶管要求较精确，有流沙，施工难度大；）顶管要求较精确，有流沙，施工难度大；（2 2）施工场地位于交通要道，要做好交通导行。）施工场地位于交通要道，要做好交通导行。1.4 主要工程数量（1 1）DN800DN800 钢筋砼管道钢筋砼管道 8282 米，米，DN1000DN1000 钢筋砼管道钢筋砼管道 2828 米。顶管管材采用米。顶管管材采用 F-BF-B 型钢制承口柔性接口型钢制承口柔性接口的级顶管专用管材，在钢套环内设楔形橡胶圈密封止水。的级顶管专用管材，在钢套环内设楔形橡胶圈密封止水。（2 2）长）长*宽宽*深深=9.4*7.4*9.015=9.4*7.4*9.015 米工作井米工作井 2 2 个，4*9.015个，4*9.015 深接收井深接收井 3 3 个。个。（3 3）砖砌检查井）砖砌检查井 5 5 座。座。（二）、工程组织2.1 工程人员组织本工程在交通繁忙的道路下施工，地质情况较复杂，对现状道路的保护及地面沉降的严格控制至本工程在交通繁忙的道路下施工，地质情况较复杂，对现状道路的保护及地面沉降的严格控制至关重要，为确保工程的安全、质量、进度和文明施工，我公司特选派具有顶管施工丰富实践经验的人关重要，为确保工程的安全、质量、进度和文明施工，我公司特选派具有顶管施工丰富实践经验的人员成立约员成立约 2020 人的专项顶管作业施工队，在项目部的领导下工作。施工队设队长一名，全面负责队组的人的专项顶管作业施工队，在项目部的领导下工作。施工队设队长一名，全面负责队组的生产工作，工程师一名，负责顶管施工技术，下设工作井施工班组和顶管施工班组，各生产班组由班生产工作，工程师一名，负责顶管施工技术，下设工作井施工班组和顶管施工班组，各生产班组由班组长率领，工人直接完成施工任务。组长率领，工人直接完成施工任务。2.2 施工用水用电本工程施工、照明用电计划从附近的加油站接入本工程施工、照明用电计划从附近的加油站接入 380V380V 电，并备用一台电，并备用一台 30KW30KW 的柴油发电机。用水的柴油发电机。用水也从附近加油站接入也从附近加油站接入 DN50DN50 给水管作为主要施工用水。给水管作为主要施工用水。2.3 施工进度安排本工程计划开工时间为本工程计划开工时间为 20092009 年年 5 5 月月 1414 日，计划竣工时间为日，计划竣工时间为7 7 月月 8 8 日，计划工期为日，计划工期为5555 天。整个施天。整个施工过程分为以下几个阶段：工过程分为以下几个阶段：（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）（5 5）（6 6）施工准备阶段：施工准备阶段：3 3 天天工作井、接收井施工阶段：工作井、接收井施工阶段：2020 天天顶管设施、设备安装阶段：顶管设施、设备安装阶段：1010 天天管道顶进阶段：管道顶进阶段：1010 天天检查井施工阶段：检查井施工阶段：1010 天天收尾阶段：收尾阶段：2 2 天天（三）、主要施工方案3.1 施工顺序顶管施工顺序：顶管施工顺序：旧路破除顶管工作井、旧路破除顶管工作井、接收井施工顶管施工检查井及内管道施工回填接收井施工顶管施工检查井及内管道施工回填石粉路面按原样修复。石粉路面按原样修复。3.2 工作井、接收井施工本工程共设置本工程共设置 2 2 座工作井和座工作井和 3 3 座接收井，均采用沉井工艺施工。沉井施工顺序：基坑测量放样座接收井，均采用沉井工艺施工。沉井施工顺序：基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣井筒混凝土养护及基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣井筒混凝土养护及拆模封砌预留孔井点安装及降水凿除垫层、拆模封砌预留孔井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉井底注浆浇筑水下砼绑扎底板钢筋、挖土下沉井底注浆浇筑水下砼绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土绑扎后背钢筋、浇捣后背混凝土。具体施工如下：浇捣底板混凝土绑扎后背钢筋、浇捣后背混凝土。具体施工如下：（1 1）基坑测量放样）基坑测量放样根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取 2 2 米，沉井刃脚外侧米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取面至基坑边的工作距离取 2 2 米，基坑边坡采用米，基坑边坡采用 1:11:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。(2)(2)基坑开挖基坑开挖经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。即可进行挖土工序的施工。挖土采用挖土采用 1m1m3 3的单斗挖的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。(3)(3)刃脚垫层施工刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。a.a.砂垫层厚度的确定砂垫层厚度的确定砂垫层厚度可采用如下计算公式计算：砂垫层厚度可采用如下计算公式计算：砂砂根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度均为根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度均为 60 60（厘米）（厘米）。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。b.b.混凝土垫层厚度的确定混凝土垫层厚度的确定混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：（0 0）2 2根据计算结果，混凝土垫层厚度为根据计算结果，混凝土垫层厚度为 10101515 厘米（工作井为厘米（工作井为 1515 厘米，接收井为厘米，接收井为 1010 厘米）厘米）。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。（4 4）立井筒内模和支架）立井筒内模和支架由于顶管沉井高度达由于顶管沉井高度达 9 9 米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节按装。井筒米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用 48*3.548*3.5 钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。对撑支架，增加内模的稳定性。（5 5）钢筋绑扎）钢筋绑扎钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204GB502049292）中的有关规定执）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用 2121铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。（6 6）立外模和支架）立外模和支架钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用对拉螺杆固定，对拉螺杆采用钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用对拉螺杆固定，对拉螺杆采用116 6 的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。（7 7）浇捣井筒混凝土浇捣井筒混凝土模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面段，距离浇捣面 1 1 米左右，保证混凝土不离析。米左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。井身浇捣混凝土分三段施工：井身浇捣混凝土分三段施工：工作井、接收井平均总高度为工作井、接收井平均总高度为 9 9 米，分三次浇捣完成，一次下米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度沉。第一次浇捣刃脚部分，高度 2 2 米，第二次浇捣高度米，第二次浇捣高度 3.53.5 米，第三次全部浇捣完成，浇捣高度米，第三次全部浇捣完成，浇捣高度 3.53.5米。采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的米。采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用 12%12%的的 UEAUEA 砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。以免形成蜂窝，影响沉井的质量。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。（8 8）养护及拆模）养护及拆模混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3 34 4 天内进行，过早或过晚天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。（9 9）封砌预留孔）封砌预留孔严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。内不渗水。（1010）井点安装及降水井点安装及降水为确保沉井平稳下沉，采用排水下沉法施工。用井点抽除地下水，降低地下水位，井点为确保沉井平稳下沉，采用排水下沉法施工。用井点抽除地下水，降低地下水位，井点在基坑外周布置，并提前预抽后，方可开始挖土。在基坑外周布置，并提前预抽后，方可开始挖土。（1111）凿除垫层、挖土下沉凿除垫层、挖土下沉沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。混凝土垫层及砖砌内模。挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在控制在 1 1 米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。沉井下沉时，另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。当刃脚距离设计标高在当刃脚距离设计标高在 1.51.5 米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm50cm 内，当沉内，当沉井接近标高时，应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽，填入方木，井接近标高时，应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽，填入方木，并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。（1212）沉降观察沉降观察沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。沉井下沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。沉井下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物。沉井基础以粘土及全（强）风化砂岩为基沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物。沉井基础以粘土及全（强）风化砂岩为基础持力层，施工中如发现实际情况与设计不符，应及时通知设计进行处理。底板与刃脚的接触面，必础持力层，施工中如发现实际情况与设计不符，应及时通知设计进行处理。底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。（1313）基底注浆）基底注浆基底采用双液注浆，防止渗水。注浆用注浆罐来进行。注浆时，在正式施工试配注浆的配比，基底采用双液注浆，防止渗水。注浆用注浆罐来进行。注浆时，在正式施工试配注浆的配比，以检验配比的适用性。注浆采用以检验配比的适用性。注浆采用 32.5R32.5R 号新鲜普通硅酸盐水泥掺和号新鲜普通硅酸盐水泥掺和 2%2%水玻璃，水灰比不小于水玻璃，水灰比不小于 0.50.5。浆。浆液注入率为液注入率为 20%20%，注浆压力为，注浆压力为 0.3-1.0MPa0.3-1.0MPa，注浆孔间距为，注浆孔间距为 0.8m0.8m。（1414）浇筑水下砼封底浇筑水下砼封底当沉井在当沉井在 8 8 小时内的累计下沉量不大于小时内的累计下沉量不大于 10mm10mm 时，方可浇捣水下砼封底。时，方可浇捣水下砼封底。砼标号为砼标号为 C20C20。（1515）绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土）绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土在封底砼完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、在封底砼完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。在浇筑砼之前，先沿顶进的方向平行预埋导轨（出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。在浇筑砼之前，先沿顶进的方向平行预埋导轨（6060钢轨制作）钢轨制作），作为顶管导向用。，作为顶管导向用。（1616）绑扎钢筋、浇捣后背混凝土）绑扎钢筋、浇捣后背混凝土然后施工后背墙，后背墙尺寸然后施工后背墙，后背墙尺寸 3.53.53.0m3.0m0.5m0.5m，配筋形式为双层钢筋，横向为，配筋形式为双层钢筋，横向为18150mm18150mm，161500mm161500mm，纵向配筋为，纵向配筋为14150mm14150mm。3.3 顶管工程施工（1 1）顶进设备选型及安装）顶进设备选型及安装主顶千斤顶：它是顶进系统中的主要设备。为安全起见，顶力设备配置要小，以利间距平行顶主顶千斤顶：它是顶进系统中的主要设备。为安全起见，顶力设备配置要小，以利间距平行顶进。根据顶力估算，顶管主站拟配备进。根据顶力估算，顶管主站拟配备 4 4 台台 2000KN2000KN 油压千斤顶，按左右对称布置。主油缸的油压由油压千斤顶，按左右对称布置。主油缸的油压由电动油泵供给，千斤顶行程电动油泵供给，千斤顶行程 1500mm1500mm。其它设备：包括导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平台、爬梯等。其它设备：包括导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平台、爬梯等。当工作井底板完成后，设置好安全围栏和爬梯，然后由工作井边的起重机将上述设备吊入当工作井底板完成后，设置好安全围栏和爬梯，然后由工作井边的起重机将上述设备吊入井内按要求的精度安装。井内按要求的精度安装。（2 2）井地面设备选型及布置）井地面设备选型及布置气压系统：包括空压机、空气过滤器、贮气罐、气压管路、单向阀、调压阀、气压表、安全阀气压系统：包括空压机、空气过滤器、贮气罐、气压管路、单向阀、调压阀、气压表、安全阀等。该系统除了向机头气压舱提供压缩空气外、亦为管道内提供通风。等。该系统除了向机头气压舱提供压缩空气外、亦为管道内提供通风。本工程顶管工作井拟配置本工程顶管工作井拟配置 1 1 台台 6.0m36.0m3 空气压缩机。为防止空压机的噪音，拟采用噪音较小的电空气压缩机。为防止空压机的噪音，拟采用噪音较小的电动空压机，并安装在双壁隔音集装箱内。动空压机，并安装在双壁隔音集装箱内。液压系统：包括高压油泵、控制阀、溢流阀和油管油箱等，其作用是对主顶千斤顶和机头纠偏液压系统：包括高压油泵、控制阀、溢流阀和油管油箱等，其作用是对主顶千斤顶和机头纠偏千斤顶组提供压力油。千斤顶组提供压力油。本工程配置本工程配置 1 1 套液压系统，套液压系统，高压油泵为高压油泵为 31.5Mpa31.5Mpa。油泵流量。油泵流量 18L/min18L/min。压浆系统：包括泥浆池、搅拌机、注浆泵、管道及各种闸阀等。压浆系统：包括泥浆池、搅拌机、注浆泵、管道及各种闸阀等。起重设备：起重设备：该设备以考虑吊装单节该设备以考虑吊装单节 DN800DN800 砼管为主，砼管为主，单节管子自重约单节管子自重约 1.6t1.6t，选用选用 1 1 台台 16t16t 汽车汽车吊。吊。（3 3）顶管顶进）顶管顶进当井内、井外的准备工作全部完成后，可将机头吊放到井内导轨上，调整好方向，开始顶管的当井内、井外的准备工作全部完成后，可将机头吊放到井内导轨上，调整好方向，开始顶管的出洞。工作井前壁预留有机头及管道出洞的洞口，为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝出洞。工作井前壁预留有机头及管道出洞的洞口，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，预留孔洞与管道间设有动密封装置。隙流入工作井内，预留孔洞与管道间设有动密封装置。其出洞施工工艺如下：其出洞施工工艺如下：安装出洞口橡胶密安装出洞口橡胶密机头筹备机头筹备机头安装调机头安装调土转运到舱土转运到舱破部分封墙破部分封墙机头顶进切入土机头顶进切入土留留 300mm300mm 机头在导机头在导舱内除土舱内除土（4 4）洞口密封结构）洞口密封结构出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间的间隙流入井内。出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间的间隙流入井内。根据管道中心线与井壁预留孔的位置，制作一个钢结构的内套环，套环内圈设有橡胶止水板，根据管道中心线与井壁预留孔的位置，制作一个钢结构的内套环，套环内圈设有橡胶止水板，套环安装在预留孔与管节之间，外围焊接在孔的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。套环安装在预留孔与管节之间，外围焊接在孔的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。（如图）（如图）（5 5）破墙顶进）破墙顶进当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙顶进。工作井预留洞口采用砖砌体临时封堵，在顶前当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙顶进。工作井预留洞口采用砖砌体临时封堵，在顶前采用风镐凿除内层一部分封堵墙体，然后将机头推进，依靠机头前端刀口破除外层墙体，切入土体采用风镐凿除内层一部分封堵墙体，然后将机头推进，依靠机头前端刀口破除外层墙体，切入土体中，随后即可进行正常顶管施工。中，随后即可进行正常顶管施工。当出洞口外为透水性较强的砂质土层时，应事先对洞口周围一定范围的土体进行压密注浆，防当出洞口外为透水性较强的砂质土层时，应事先对洞口周围一定范围的土体进行压密注浆，防止外侧的水土进入工作井。止外侧的水土进入工作井。（6 6）方向监测）方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，整条管道就难于顶好，故必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，整条管道就难于顶好，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。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。（7 7）顶进施工）顶进施工当工具管顶入土体后，留其尾部约当工具管顶入土体后，留其尾部约 300mm300mm 长搁在导轨上，缩回千斤顶活塞杆，卸走替顶和分压长搁在导轨上，缩回千斤顶活塞杆，卸走替顶和分压环，安装管节，开始进行管道的顶进施工。回缩千斤顶安装管节时，需对机头或以后的管节作临时环，安装管节，开始进行管道的顶进施工。回缩千斤顶安装管节时，需对机头或以后的管节作临时支撑，以防机头在气压下退回，造成地面坍塌。临时支撑措施应一直维持到管外壁摩阻力大于气压支撑，以防机头在气压下退回，造成地面坍塌。临时支撑措施应一直维持到管外壁摩阻力大于气压反力时为止。以下就气压法顶管工艺作简单描述。反力时为止。以下就气压法顶管工艺作简单描述。a.a.气压法顶管介绍气压法顶管介绍气压法顶管是在顶进管道的前方工具管（机头）内设置两道气压密封门，关闭第一道门，向前气压法顶管是在顶进管道的前方工具管（机头）内设置两道气压密封门，关闭第一道门，向前舱充入压缩空气舱充入压缩空气（气压约（气压约 0.030mpa0.030mpa，相当于相当于 3m3m 深水头压力）深水头压力），由于压缩空气向正面土层的空隙中渗由于压缩空气向正面土层的空隙中渗透，将工具管前方土层中的地下水从土壤的孔隙中排挤到远方，给工具管作业提供一个无水稳定的透，将工具管前方土层中的地下水从土壤的孔隙中排挤到远方，给工具管作业提供一个无水稳定的环境，同时，气体的压力也支撑着机头前的土体开挖面维持稳定而不坍落。环境，同时，气体的压力也支撑着机头前的土体开挖面维持稳定而不坍落。当第二道门关闭且增压，使后舱前舱压力相等后，打开第一道门，管道向前顶进同时将机头前当第二道门关闭且增压，使后舱前舱压力相等后，打开第一道门，管道向前顶进同时将机头前挖出的土运到一、二道门之间的转运舱内；然后关闭第一道门，气压继续稳压机头前舱再将后舱逐挖出的土运到一、二道门之间的转运舱内；然后关闭第一道门，气压继续稳压机头前舱再将后舱逐渐减压为零，再打开第二道门，使后舱与管道相通，将转运舱的土运到工作井。管道是边挖边顶，渐减压为零，再打开第二道门，使后舱与管道相通，将转运舱的土运到工作井。管道是边挖边顶，开挖量与顶进长度相匹配，这是全气压人工挖土顶进法，工人需带压作业。开挖量与顶进长度相匹配，这是全气压人工挖土顶进法，工人需带压作业。b.b.顶进平衡控制顶进平衡控制气压平衡法顶管是一个全新的施工概念。第一、顶管掘进机在顶进过程中，气舱压力与它所处气压平衡法顶管是一个全新的施工概念。第一、顶管掘进机在顶进过程中，气舱压力与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二、它的开挖量与掘进机顶进所占有的土的体积土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二、它的开挖量与掘进机顶进所占有的土的体积也处于一种平衡状态。也处于一种平衡状态。在顶进过程中，其气压舱的压力在顶进过程中，其气压舱的压力 P P 如果小于所处土层的地下水压力和主动土压力如果小于所处土层的地下水压力和主动土压力 P1P1 时，地面时，地面就会产生沉降；反之，气舱的压力如大于所处土层的地下水压力和被动土压力就会产生沉降；反之，气舱的压力如大于所处土层的地下水压力和被动土压力 P2P2 时，地面就会产时，地面就会产生隆起，这是一个动态平衡的过程。我们要将气舱压力控制在生隆起，这是一个动态平衡的过程。我们要将气舱压力控制在 P1P1 至至 P2P2 之间，才能称之为平衡。气之间，才能称之为平衡。气压人工出土顶管的工艺流程如下：压人工出土顶管的工艺流程如下：关闭关闭 1 1 号门前舱加压号门前舱加压工人进入后舱关闭工人进入后舱关闭 2 2 号号后舱加压与前舱平衡后打开后舱加压与前舱平衡后打开前舱挖土转入后舱管道前舱挖土转入后舱管道关闭关闭 1 1 号门号门 后舱减压与大气后舱减压与大气打开打开 2 2 号门号门（4 4）施工过程中注浆加固、减阻）施工过程中注浆加固、减阻转运后舱土方至工转运后舱土方至工本工程污水管下穿道路、旁边有加油站等，对地面沉降要求高，且在顶管施工过程中，容易发生流本工程污水管下穿道路、旁边有加油站等，对地面沉降要求高，且在顶管施工过程中，容易发生流沙，沙，影响到顶管的顺利进行和周边建筑物的安全。影响到顶管的顺利进行和周边建筑物的安全。为防止顶管施工过程中出现坍塌等病害，为防止顶管施工过程中出现坍塌等病害，确保工程施确保工程施工对周围的环境影响减到最低、工对周围的环境影响减到最低、确保周边建筑物的安全，确保周边建筑物的安全，采用管端前注浆固结措施进行土体加固处理后，采用管端前注浆固结措施进行土体加固处理后，再继续顶进。再继续顶进。a.a.注浆采用水泥粉煤灰浆液灌注，水泥粉煤灰浆液的配合比为注浆采用水泥粉煤灰浆液灌注，水泥粉煤灰浆液的配合比为 3 3：7 7，并加入早强剂。，并加入早强剂。b.b.管前端上下左右管前端上下左右 4 4 个方向各钻个方向各钻 1 1 个个 3232 孔，将孔，将 2525 注浆管打入，注浆管的打入深度为注浆管打入，注浆管的打入深度为 3 3 米米4.54.5米米/节次。节次。c.c.拌制水泥浆，拌制水泥浆，水泥浆采用水泥浆采用 200200 升搅拌机搅拌的方法拌制，升搅拌机搅拌的方法拌制，拌制时要对水和水泥的量进行严格的控拌制时要对水和水泥的量进行严格的控制。水泥浆太稀，加固效果不好，固结时间长，太稠，水泥浆难以压入，控制水泥浆的稠度是注浆的关制。水泥浆太稀，加固效果不好，固结时间长，太稠，水泥浆难以压入，控制水泥浆的稠度是注浆的关键。键。d.d.启动压浆机，把水泥浆压入。启动压浆机，把水泥浆压入。e.e.注浆完毕，马上清洗灌注设备。注浆完毕，马上清洗灌注设备。f.f.每顶进每顶进 3 3 米米/节，注浆一次，交替注浆，以达到大大减少涌水量，防止塌方的目的。节，注浆一次，交替注浆，以达到大大减少涌水量，防止塌方的目的。g.g.注水泥粉煤灰浆液后，顶管阻力加大，在顶管四周加触变泥浆减阻。顶进施工过程中采用在注水泥粉煤灰浆液后，顶管阻力加大，在顶管四周加触变泥浆减阻。顶进施工过程中采用在管外壁边注触变泥浆填充管道的外周空隙边顶进的施工方法，管外壁边注触变泥浆填充管道的外周空隙边顶进的施工方法，是以稳定土层，是以稳定土层，防止塌方和地面沉降，防止塌方和地面沉降，减小顶进阻力实现长距离顶管的重要措施。减小顶进阻力实现长距离顶管的重要措施。压浆管设在机头尾端，紧随管道顶进同步压浆。为使管道外周形成的泥浆套始终起到支承地层压浆管设在机头尾端，紧随管道顶进同步压浆。为使管道外周形成的泥浆套始终起到支承地层和减阻作用，在中继间和混凝土管道的适当点位，还必须进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损和减阻作用，在中继间和混凝土管道的适当点位，还必须进行跟踪补浆，以补充在顶进中的泥浆损失量。注浆流程为：造浆静置注浆顶管推进（注浆）顶管停顶停止注浆失量。注浆流程为：造浆静置注浆顶管推进（注浆）顶管停顶停止注浆h.h.压浆设备压浆设备压浆系统设备包括：压浆系统设备包括：注浆泵（螺杆泵，排量注浆泵（螺杆泵，排量 1000L/min1000L/min，压力，压力 3MPa3MPa）；搅拌器；搅拌器；注注浆管道（主管浆管道（主管50mm50mm 钢管，支管钢管，支管25mm25mm 橡胶管）橡胶管）；管路连接；管路连接；控制阀；控制阀；压力表。压力表。i.i.浆液配制浆液配制触变泥浆是由膨润土、触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定比例混合而成。水和掺合剂按一定比例混合而成。施工现场按重量计的触变泥浆配比为：施工现场按重量计的触变泥浆配比为：水：膨润土水：膨润土=8=8：1 1膨润土：膨润土：CMC=30CMC=30：1 1本工程拟购置膨润土袋装复合材料，在施工现场加水拌和。本工程拟购置膨润土袋装复合材料，在施工现场加水拌和。j.j.压浆数量和压力压浆数量和压力第一次压浆量为管道外周环形空隙的第一次压浆量为管道外周环形空隙的 1.52.01.52.0倍，倍，压注压力根据埋设深度和土的天然重量而定，压注压力根据埋设深度和土的天然重量而定，本工程拟采用本工程拟采用 2 2H H（kPakPa），式中为土的重量，式中为土的重量，H H 为管道的覆土深度。在顶进过程中，还应根据不为管道的覆土深度。在顶进过程中，还应根据不同的土质条件和覆土厚度变化等适当调整压浆量和压力。同的土质条件和覆土厚度变化等适当调整压浆量和压力。k.k.压浆孔的布置压浆孔的布置每一压浆断面设置每一压浆断面设置 4 4 个压浆孔，按圆周个压浆孔，按圆周 9090布置。压浆孔应在工厂加工好。布置。压浆孔应在工厂加工好。注浆断面的位置，拟在机头及其后面每隔注浆断面的位置，拟在机头及其后面每隔 1010 米均设置。米均设置。l.l.压浆方法压浆方法在每次顶进中必须对顶管机头后的第一个