昌金路顶管工程施工方案2011.6.18修改版(共62页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上顺义新城16街区05地块、04部分地块市政工程昌金路排水工程穿越昌金路机械顶管施工方案编制： 审核： 审批： 河北北旺工程建设集团有限责任公司2011 年6月专心-专注-专业目 录第一章 编制依据与编制说明1.1编制依据1.1.1图纸编号图 纸 名 称1顺义新城16街区05地块、04部分地块市政工程昌金路排水工程施工图2顺义新城16街区05地块、04地块市政工程工程勘察报告1.1.2国家有关法律法规1、中华人民共和国建筑法 ；2、中华人民共和国安全生产法 ；3、建筑工程安全生产管理条例 ；4、建筑工程质量管理条例 ；5、中华人民共和国环境保护法 ；6、建筑工程消防监督

2、审核管理规定 ；7、北京市建筑施工文明安全施工管理暂行规定 。1.1.3施工主要规程规范（1）国家类规程、规范1、建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002；2、建筑地基基础设计规范 GB50007-2002；3、混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002；4、锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001；5、建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002；6、给水排水管道工程施工与验收规范 GB50268-2008；（2）行业类规程、规范建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 -2001；（3）其他类规范、规程建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-

3、2001；（4）有关文件1、北京市建筑施工现场安全防护基本标准 （91）京建施字第124号；2、北京市建设工程现场管理环境保护作标准 （91）京建施字第126号；3、北京市建筑施工现场保卫工作基本标准 （91）京建施字第127号；4、危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质(2009)87；5、危险性较大的分部分项工程安全管理办法 京建施(2009)841号。1.2编制说明1、在详细了解现场情况，并充分理解的基础上，满足业主在工程质量、进度、安全、文明施工、环境保护等方面的要求，以设计文件及有关规范为依据，紧密结合本工程现场实际情况。2、质量目标明确，施工中采用先进技术和设备，严格管理，保证

4、措施完善，确保工程质量达到优质工程标准。3、安全目标明确，安全措施可靠，制度完善，确保施工安全。4、工期目标明确，统筹部署，合理高效安排施工进度，科学划分施工区段，协调统一，确保工期顺利实现。5、施工中做到保护环境、文明施工，整个工地达到北京市安全文明施工工地标准。6、认真落实执行国家及北京市有关建设工程施工现场生活区设置和管理的要求，考虑突发公共卫生事件的影响。第二章 工程概况2.1 工程概况本工程位于顺义新城16街区05地块、04部分地块昌金路（下坡屯路右堤路）段。设计图纸有污水管线一条，通过顶管工程穿越昌金路（WE10WE11段），管径为D1050钢筋混凝土钢承口管，橡胶圈柔性接口，顶管

5、全长为92.5m,自南向北坡度1.2%。拟采用直径为1050mm的土压平衡式全自动顶管机头进行顶管施工。2.2现场施工环境2.2.1现场地上情况本工程为污水管道施工，位于现况下坡屯路右堤路段。顶管总长度共92.5米。顶坑北侧为建设用地，南侧30m为昌金路，周边为绿化带,顶坑位于绿化带内。施工材料及管材堆区占用绿化区域，部分苗木需要移植和砍伐。相关手续已经办理完毕。2.2.2现场地下情况顶管穿越施工时，需对地下管线及障碍物进行详细探查。现场已请有资质的物探部门进行了勘探，顶管段需穿越现状混凝土输水管线四条，管径DN1000、砼雨水方沟一条2m3m，具体情况见顶管剖面示意图。在顶管施工前应充分了解

6、现状管线状况以及是否有渗水现象，如有渗水现象，根据渗水量制定相应专项措施予以封堵，避免因现状管线渗水对顶管施工造成影响。2.3工程水文地质条件根据本工程施工图纸得知管道埋深约56米，依据地质勘探报告管道位置正处于细沙层中。地质层概述：根据工程地质勘测报告，本工程拟建管线场地土质主要由人工填土层和新近沉积土层、一般第四纪沉积土层构成。人工填土层以下为新近沉积土层，分别:粘质粉土-粉质粘土层，层厚1.50-7.40m，层底标高22.05-34.00m，土层承载力标准值130kpa，压缩模量7.0mpa；粘土、重粉质粘土1层，层厚0.90-4.00m，土层承载力标准值130kpa，压缩模量8.0mp

7、a，矿质粉土2层，层厚0.70-2.80m，土层承载力标准值200kpa，压缩模量14.0mpa；粉细砂3层，层厚1.10-4.80m。新近沉积土层以下为一般第四纪沉积土层，包括细中砂层，夹粉砂薄层及砂质粉土1层、重粉质土层-粉质粘土2层、卵石-圆砾3层，本层厚度为6.7m，层底标高15.45-25.20m。 2.4施工特点及难点分析我公司经多次现场考察，对施工合同，设计图纸的认真分析，总结出以下几点工程特点及难点：1、本工程位于顺义新城内，工期紧、任务重，必须严格组织施工，对施工过程、工程质量、安全文明施工、交通导行、环境保护等方面要严格管理；2、本工程位于现况昌金路上，交通流量较大，施工安

8、全成为本工程施工重点之一；3、本工程采用顶管施工工艺施工，顶管坑较深，需采用有效支护措施保证安全；4、本工程位于现况路上，交通流量大，需采用有效措施控制路面沉降。2.5 前评估本工程穿越昌金路，针对工程对路基的影响，委托昌金路的设计单位北京国道通公路设计研究院做出了评估咨询报告，咨询报告提出了路基沉降控制指标及工程施工建议。为避免顶管施工影响道路交通的正常运营与安全，必须严格控制土基沉降量，施工期间应采取必要的措施加强监测，并对观测数据进行分析、研究、处理。 “顶管工程评估报告”对穿越施工提出了控制指标：路面沉降量：在顶管施工期间，影响范围内的最大沉降值应小于15毫米。2.6主要工程量：1、混

9、凝土管道顶进：DN1050 92.5m；2、土方开挖250方；3、喷射混凝土150平米；4、C25混凝土2.94方。第三章 施工部署3.1工程目标3.1.1质量目标质量目标：合格。3.1.2安全环境目标3.1.2.1工伤事故控制在10以内，杜绝因工死亡事故发生；3.1.2.2安全生产，进场施工人员的安全教育面达到100%；3.1.2.3不发生因作业环境因素而导致的职业病；3.1.2.4施工现场达到北京市文明施工现场标准。3.1.3成本目标在工程施工前增强预见性，施工中加强过程管理和控制，积极协助建设方减少浪费，避免损失，合理降低施工成本。3.1.4服务目标施工过程中尊重建设方和监理单位的意见，

10、使工程最终达到建设方满意。3.2 施工组织根据本工程工期要求、施工现场条件及施工特点，在施工过程中，使机械相互协作，人员合理调配，在管理上，人力资源、机械资源、材料资源由项目经理部统一调配、统一指挥。3.2.1施工方法的选择 在充分保证昌金路安全及施工安全的前提下，为安全、顺利、快速完成本项穿越公路顶管任务，本工程拟采用土压平衡式全自动顶管机进行顶管施工。3.2.2施工区规划按工程实际需要，平整场地，通畅道路，建立排水系统，划定相对固定的材料堆放场地。工程施工地点在市级主干道昌金路的两侧，现场文明施工要求较高，施工区域需要进行不低于2.0m的围挡进行隔离。3.3人员计划安排为了保证工期，如期完

11、成施工任务，努力发挥我们整体实力和专业施工能力，利用多年从事穿越施工的丰富经验，选派具有丰富专业施工经验的施工班组进场施工。顶管施工由10人组成：序号工 种人 数备 注1工 长1人2土压平衡顶管机操作2人两班施工3吊运工4人两班施工4电焊工1人5电 工1人6安全员1人7质检员1人3.4主要施工机械设备序号机械名称单位数量备 注1挖掘机台12装载机台13注浆机台14千斤顶台25土压平衡顶管机台16发电机台1静音120KW725T吊车台18电焊机台19喷锚机台110钢筋切断机台111100T吊车台13.5工程施工顺序 结合本工程特点，依据进度计划及现场实际情况进行施工安排。工艺流程：施工准备及雷达

12、检测工作井设备安装进洞掘土顶进、注浆进排泥测量及方向纠正下管及接口处理出洞取出设备雷达检测注浆3.6施工进度安排1、施工准备10天：2011年6月11日2010年6月20日。2、工作坑及接受坑施工10天：2011年6月21日2010年6月30日。3、设备安装5天：2011年7月1日2010年7月5日。4、顶管顶进5天：2011年7月6日2010年7月10日。5、管口处理5天：2011年7月6日2010年7月11日。（顶管同时进行）6、设备拆除及周边恢复10天：2011年7月11日2011年7月20日。（以上施工进度为预备计划，具体施工计划按照相关审批后执行）3.7材料、设备计划顶管管材采用钢筋

13、混凝土钢承口管，橡胶圈柔性接口，顶管设备为2个320t顶镐。设备安装使用前必须经过相关部门的检测，合格后方可投入使用。待工作坑施工完毕后，计划管材到场，管材码放应符合距工作坑的安全距离。3.8验收安排在工程实际施工中，现场执行工序验收制度，每道工序首先进行严格的自检，合格后方可通知监理工程师进行检验。工程完工后进行分部工程验收。3.9施工组织协调对于本工程施工组织协调工作十分重要，为了确保工程工期、质量、安全以及降低成本等目标的实现，建立以下制度，把各方的工作组织协调好。3.9.1制定设计交底和图纸会审制度在开工前，组织项目部有关人员核对图纸，参加由业主组织的图纸会审、设计交底会，会中确定的内

14、容形成施工文件，确保工程顺利进行。3.9.2建立周例会制度按项目部的工作安排，每周定时召开例会，总结上周工作、布置下周工作，同时商讨解决施工中出现的问题。第四章 施工准备4.1 技术准备4.1.1图纸会审进行图纸会审，在设计交底时提出疑问，并根据设计交底制定本施工方案。掌握施工工期、质量标准、安全措施等。4.1.2人员培训认真学习和研究施工图纸及相关的施工文件，了解设计意图和要求，组织施工人员认真学习施工技术文件，了解施工范围、沿线的地形、地貌及各种原有地上及地下设施。4.1.3主要施工用的仪器序号仪器设备名称规格型号单位数量用途备注1拓普康全站仪GTS-102N台1顶进时轴线控制2经纬仪DJ

15、2台1顶进中线控制3水准仪AL422台2顶进高程4钢卷尺把2顶管及结构物尺寸4.2 生产准备4.2.1临时用电采用发电机供电。4.2.2临时供水4.2.2.1生产用水 现场用水主要为泥浆和水泥浆搅拌用水，根据现场情况，搅拌水源由现场开挖蓄水池，水车拉运。4.2.2.2生活用水现场生活用水由配备的水罐提供，水罐内水由水车运送。4.2.3劳动力准备（1)做好劳动力的技术培训工作 针对本工程特点对操作人员进行专业技能培训，对于特殊工种人员要求必须持证上岗，并进行进场三级安全教育，保证工程“优质、低耗、快速、安全”地进行。（2）作好劳动力的管理安排好工人进场后的生活，组织上岗培训，主要有：规章制度、安

16、全施工、基本操作技术和精神文明教育四个方面。（4）选择参加过同类型工程建设的并且管理素质高的施工队伍，确保特殊工种持证上岗，并签定劳务用工合同。4.2.4主要材料物资准备（1）材料供应管理 1）物资采购根据合同所规定的采购范围进行采购，项目部负责对现场的材料和设备进行统一管理，以保证物资供应的质量和材料的及时到场。2）采购文件：项目技术和生产部门根据施工图纸统计出详细的材料计划表，材料供应部门根据计划表编制采购计划（采购文件），根据采购文件评价选择供方。（2）供方评价1）供货保证能力：验证供方的资质等级、生产或经营许可证、年生产能力及搬运和储存能力。2）质量保证能力：评价供方生产设备、技术、管

17、理、产品质量以及质量体系状况。（3）物资采购工程中的验证：公司各级采购员依据采购文件及合同规定，可到供方货源处，对生产产品的原材料、关键过程、产品质量进行验证，并做好记录。业主要求对采购物资验证时，应提供必要条件，但业主验证不能代替材料部门的验证。第五章 主要项目施工方法5.1工作坑的计算及施工5.1.1锚喷护壁的结构强度验算工作坑内空为9m5m矩形结构，深6m，锚喷护壁。5.1.2顶坑受力计算1）垂直方向A、受力分析取单位宽度为1m，高度为6m的锚喷结构为研究对象，此结构类似一端固定的悬臂梁结构，其固定端受到的弯矩值最大。它受到上部土壤及地面荷载带来的竖向压力及土壤沿结构自上而下产生的侧向压

18、力，还受到型钢支撑的支撑反力F1、F2、F3、F4、F5. B、计算弯矩值计算土的平均密度因该地区土层多且分布不均，为简化计算将各土层密度进行加权平均：=(1.946.1+1.975.03)/(6.1+5.03)=1.954g/cm3该地区的土壤侧压力系数为=0.57，土壤的侧压力（顶部、底部及腰梁处）为：q1=h =0.5719.150.77=8.33KN/Mq2=h0.5719.152.7730.24 KN/Mq3=h0.5719.154.7752.07KN/Mq4=h0.5719.156.7773.9KN/Mq5=h0.5719.158.7795.73KN/Mq6=h0.5719.151

19、0.77117.56KN/Mq7=h0.5719.1512.77139.39KN/Mq8=h=0.5719.1513.57148.19KN/M其中g为重力加速度，g=9.8ms-2，b为结构的单位宽度，b=1m,h为地面到作用点的垂直深度。(依据：库仑土压力计算公式)型钢支撑的反力为： F1 =gbh2/2= 0.571.9549.811.52/2=12.36KNF2 =gbh2/2=0.571.9549.81(3.52-1.52)/2=54.6KNF3 =gbh2/2=0.571.9549.81(5.52-3.52)/2=98.28KNF4 =gbh2/2=0.571.9549.81(7.5

20、2-5.52)/2= 141.96KNF5 =gbh2/2=0.571.9549.81(9.52-7.52)/2=185.64KN受力分析知，最下面一道钢环撑下的一段受力最大，故取此断为研究对象：公式：M=-2Pa2b2/L3（依据：机械设计手册中简支梁的计算）固定端反力 Ra = 60217.32N 固定端反力 Rb = 79172.68N 固定端反力矩 Ma = -51839.26Nm 固定端反力矩 Mb = -62207.11Nm 最大反力矩 Mmax = 56551.92Nm 最大剪力 Qc = -79172.68N 最大挠度 fmax = 3.977E-05m 2)水平方向受力分析A

21、、 工字钢与腰梁的受力一样，在水平方向都是受均布载荷，由土压力及工字钢受力分析知，最低层的工字钢及腰梁受力最大。B、 腰梁受力计算（依据：机械设计手册中简支梁受均布载荷）：公式：Mmaxql2/24, Ra= Rb= ql/2计算结果： 固定端反力 Ra = .5N 固定端反力 Rb = .5N 固定端反力矩 Ma = -.96Nm 固定端反力矩 Mb = -.96Nm 最大反力矩 Mmax = .48Nm 最大剪力 Qc = -.5N 最大挠度 fmax = 3.702E-02mC、 工字钢受力计算（依据：机械设计手册中简支梁受均布载荷）：公式：Mmaxql2/24, Ra= Rb= ql/

22、2计算结果：固定端反力 Ra = N 固定端反力 Rb = N 固定端反力矩 Ma = -.67Nm 固定端反力矩 Mb = -.67Nm 最大反力矩 Mmax = 78373.33Nm 最大剪力 Qc = -N 最大挠度 fmax = 1.187E-02m 25#工字钢抗弯截面系数423cm3，抗弯许应应力=200MPa25#工字钢的最大抗弯为：42320084.6KNm，所以工字钢满足要求。3)计算截面的抗弯承载力（MU）。已知条件：C20混凝土抗压强度设计值为fcm=27N/mm2，级钢筋抗拉强度设计值为fy=340N/mm2，抗压强度设计值为fy= 340N/mm2。20受拉钢筋截面积

23、AS=628mm2，20受压钢筋截面积AS= 628mm2，竖向连接筋为20，其受拉钢筋面积为628mm2，受压钢筋面积为628mm2。矩形截面的有效高度h0=220mm，纵向受拉钢筋的合力点到截面受拉边缘的距离as=30mm。求受压区高度X：X=（fyASfyAS）/ fcmb=52.72截面的抗弯承载力MU MU = fcm bx（h0x/2）+ fyAS（h0as） =104+340（628+628+628+628）（22030）=266.28KNM 245.4KNM所以锚喷混凝土结构截面的抗弯承载力MU大于弯矩的设计值M，其抗弯承载力是能保证截面安全可靠的。 通过以上计算也可知道在型钢

24、支撑处混凝土结构所承受的剪力值最大，最大为372.45KN，而混凝土结构抗剪承载力为： V=0.07 fcm bh0=0.07271000220=415.8 KN 372.45KN所以锚喷混凝土结构截面的抗剪承载力是能保证截面安全可靠的（计算依据：“中国建筑工业出版社” 出版的简明施工计算手册）。对钢筋焊接必须进行焊样送检，达到合格后方可焊接。5.1.3上层3m钢木结构支护施工根据地质勘探报告中水文地质情况描述及施工现场目前实际情况，工作坑无需进行降水施工，首先按顶坑平面净尺寸即5m9m进行开挖，开挖至现状地面下3m深度后，工作坑设两道盘撑，工作坑长度方向每侧设3根20a工字钢竖撑，横向设2道

25、I25a工字钢环撑，环撑间距2m，自地面以下1米搭设第一道盘撑，锚喷与大板接触位置以上1米搭设第二道盘撑，盘撑用八字撑进行加固，八字撑不小于2m，在第二道盘撑沿工作坑长度方向偏后背一侧3.5米处设置横向顶撑一道，竖撑、盘撑、横向顶撑和八字撑均采用I25a工字钢焊接。沿环撑四周插3m0.05m大板，大板必须密实、平整，紧贴环撑，不得有空隙。为防止大板背部土壤因雨水冲刷等因素从大板之间缝隙流入工作坑内，在大板背部设置一层土工布。5.1.4工作坑3m以下锚喷施工5.1.5冠梁施工1、为保证工作坑护壁的稳定性，在施工前对各原材料进行送样检验达到标准后方可使用，为满足顶管施工的需要，做WH=500400

26、mm的钢筋砼冠梁。冠梁底面与支护大板底端平齐，强度等级为C20，冠梁钢筋主筋620，箍筋8箍筋间距200mm；（接收坑规格为4500mm6500mm 冠梁主筋820，箍筋8间距200）沿冠梁四周向下预埋18插筋作为坑壁四周固定钢筋网片的钢筋骨架,插筋为L形，上端与冠梁底层钢筋绑扎牢固，下端与连接筋焊接在一起，内外双层，间距为1.0m，冠梁施工在长边处以中间部位设置暗柱主筋与冠梁内锚固顺延至工作坑底与锁脚钢格栅焊接。5.1.6土方开挖及支撑1、冠梁施工完毕待混凝土强度达到要求后，即开始开挖基坑内土方，在冠梁下部的一面先挖0.6m深，安装钢格栅，钢格栅断面尺寸为150150mm，主筋为420水平主

27、筋、连接采用12之字型筋。连接筋与冠梁使之成为一个整体。然后沿坑壁在钢筋骨架外侧焊挂6150mm的钢筋网片。钢筋接头全部采用绑扎，长度不小于一网格。钢格栅设置距离一般情况下，每0.6米设一道钢格栅，现场开挖后可跟据地质情况特殊处理进行调整。采用分步开挖，先挖一面，其他三面做支撑，防止井壁整体下沉。2、喷射砼厚度为200mm，等级C20；速凝剂掺量为水泥重量的3%；混合料采用搅拌机搅拌，随拌随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不应超过1小时。喷护作业应分层、分段、分部位进行，喷射顺序应自下向上，沿水平方向螺旋式移动，回旋直径应为300mm左右，一圈压一圈，每次喷射高度不大于0.5m，喷射时不应在一处

28、堆积，要求喷射密实，不得漏筋，要求喷射后的混凝土表面平整、直顺。喷射前检查工具、设备是否齐全良好，喷射时管道不得有死弯，喷枪在任何情况下严禁对人。喷射工人必须做到开始时先送风、再开机、再给料，结束时待料喷完后再关风。向喷射泵供料连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持有足够的存料。喷射机的工作压力满足喷头处的压力在0.1Mpa。喷头与受喷面保持垂直，宜保持0.61.0m的距离，喷射时控制好水灰比。每次喷射前将前次喷射砼的接茬部位清理，清除表面的泥土，以保障接茬处的密实。3、往下逐层开挖，逐层施作钢格栅、暗柱及钢筋网片，与上一层预埋的钢筋焊接后喷射混凝土。随后逐层重复施工至低于设计垫层底标高300m

29、m位置，且在此处施作一道锁脚钢格栅，其做法与其他钢格栅一致。4、在坑底侧壁，管道入土处钢格栅改为圆形封闭式护口，护口钢格栅内径尺寸大于管材外壁50mm，在锚喷时预留20mm间隙。待锚喷壁达到设计强度后，在入口处安装大于管材外壁20mm的钢套圈，结合橡胶圈用以阻止顶管过程中泥浆外溢。5.1.7盘撑及土钉设置1、为确保工作坑的稳定，工作坑深度每2米设一道盘撑；随开挖深度进行增设盘撑，盘撑采用25工字钢，四角安放长度3米的斜撑以提高工作坑的抗倾覆能力及稳定性。盘撑之间用20螺纹钢连接焊接，以增加钢盘撑的钢度和整体性。2、在钢格栅位置设土钉，土钉采用18钢筋，呈“L”型，长度为2.5m，以水平向下15

30、20方向打入，间距为1000mm一根，土钉与钢格栅主筋、盘撑焊接，使锚喷混凝土与后背土体形成整体，确保支撑更稳定，又防止井壁下滑。5.2导轨安装工作井的基础底板，现浇200mm厚的C25钢筋砼底板，底板配筋上层为14300，下层为20200，底板尺寸为59m，用地脚螺栓、压板固定导轨、用丝杠在顶进方向前方与坑壁撑牢。具体基座导轨安装见下图：（1）导轨间距计算公式计算公式根据北京市给水排水管道工程施工技术（DBJ 01-47-2000）11.3.3.4如下：A=2 式中：A两导轨内矩（mm）； D1管外径（mm）；h导轨高（mm）；e管外底距枕铁（枕木）面的距离（mm）；其中：D1=1870mm

31、； h=140mm； e=20mm；代入数据计算得： A=2 =916.52mm同理得：D=1050近似取导轨内距： A=721mm(2)导轨及枕铁的安装质量应符合下列规定: 枕铁或枕木的安装高程宜低于管外底高程2cm，间距均匀，铺装纵坡与管道纵坡一致。两根导轨直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度一致。导轨、高程及内距允许偏差为2mm，中心线允许偏差为3mm，轨顶高程允许偏差为0+3mm。5.3后背墙计算（1）顶坑后背计算后背面积计算： F=Vn/Kprh V：主顶推力 n: 安全系数，取n1.5Kp ：被动土压力系数，取2.5r：土的容重，取20h：工作井深度F：后背面积F=

32、2277.91.5/2.5207 = 9.8m2（2）后背墙的核算按右公式计算FP/； F混凝土后背面积 P计算顶力2277.9KN 混凝土允许承载力1000 KN/m2 F=P/= 2277.91000 2.3m2 取安全系数1.5，（P/）=3.5m2 采用：S取=34 =12m2 4.5 m2 安全12 m2满足要求。（3）顶坑后背墙的安装根据管道直径选择墙宽4m，高3m，墙厚0.3m，内衬14150双层双向钢筋网片，网片生根于底板钢筋，外侧以预制钢后背为模板，两侧支模，内浇混凝土，混凝土强度采用C30。利用己完成顶进的管段作后背时，顶力中心与己完工管道中心重合；后背钢板与管口间垫方木，

33、保护管口不受损伤。5.4顶力计算根据设计顶管段长度，按照两种最不利情况计算。计算时考虑减去一个顶坑长度。A、管径D1050，最长顶距为92.5米，覆盖土层的厚度56米；下面采用经验公式法按照B情况计算顶管的总顶力：PnGL式中：P计算的总顶力 (kN)G管子单位长度管体自重（KNm）L管道的计算顶进长度 (m)；n土质系数，根据本工程粉质粘土，取2.0。P1550221.49532277.9 kN同理计算P10502*10.5*92.5=1942.5 kN根据计算结果，本工程取的最大单元长度满足要求。本工程采用土压平衡顶管机顶进，因此顶坑选用等推力双作用双级千斤顶2台（每台320t），满足顶力

34、要求。5.5顶管工作平台主梁四根，每根主梁由两根40#工字钢并排焊接形成，40#工字钢间用32#工字钢并排焊接形成，主梁上面满铺150150mm方木，用扒锯全部扒牢，留出下管管口位置；焊接好工字钢使其稳定，所有焊缝要满焊，防止主钢梁因受冲击时倾覆。在顶管坑四周围设置安全护栏，工作坑上平台孔口必须安装护栏，护栏高度不低于1.2m。基坑上下爬梯必须设置得牢固、方便。在顶管坑内设置砖砌集水井一座，配备10m/h水泵及时将坑内积水抽净。 5.6起重设备机头进出坑采用100T吊车进行吊放，管材、其它小型设备以及土方垂直运输采用25T吊车。吊车支设位置距离坑口不小于1倍坑深。5.7顶进施工5.7.1 D1

35、050土压平衡顶管机主要技术参数 （1）有关数据 1）主机尺寸：直径1050mm长度3000mm。 2）控制装置采用中心支承幅条式刀盘结构，增强型中心及周边刀具布置，以提高刀具的抗磨及抗冲击能力及适用多种地质条件。 3）主机采用全液压恒功率驱动，转动力矩大，转速与扭矩随切土阻力变化能自动调整。 4）全液压主顶机构顶力为12000KN。 5）最大顶进速度50mm/min。 6）刀盘最大转速2.4rpm/min。 7）刀盘最大扭矩450KN/m。 8）总功率220KW。 9）单程顶进距离（不设中继间时）50100m。 10）使用寿命5000m。 11）电瓶运土车轨道间距0.6m。12）（综合各项影

36、响因素）平均顶进速率16m/d13）机头总重量约为12吨 14）适应地层条件： 使用于粘性、砂性、砂砾（最大砾径120mm）的干性或含水地层条件下施工。 （2）纠偏系统： 1）纠偏千斤顶： 41500KN 2）纠偏最大力矩： 4539KN/m 3）最大纠偏角： 1.5 （3）控制系统： 采用操作台集中控制操作，运行状态参数可屏幕显示。动态方位误差由激光靶及姿态仪反馈信号，土压仓压力由土压传感器反馈信号并显示。土压可预控或按设定值自控。 （4）顶进系统： 1）等推力双作用双级千斤顶2台（每台320t），不间断一次顶进行程3.45m，无需配各种顶铁，工作效率高，安全可靠。 2）顶力：2320t=6

37、40t（5）加泥系统： 采用压力无脉动的螺杆式加泥泵，并设有流量计，可根据原土质情况，以最大限度的改善土压仓土质，实现全断面土压平衡，保证在各种土质情况下安全顶进。 （6）触变泥浆系统： 采用柱塞泵加注触变泥浆，可起到护壁，减小顶管阻力，加大顶进距离的作用 （7）弃土机构 1）输土采用皮带机传递到运土小车。 2）运土采用0.5t小型平滑斗车。斗车容量1.35m3共设置2个。5.8设备工作描述 土压控制，土仓压力可在0250Kpa范围内任意设定。土仓压力是靠螺旋输送机转速调整出土量以调整土仓压力，螺旋输送机转速由土仓压力计控制，土仓压力传感器通过PLC系统控制螺旋输送机，土仓压力高时可控制螺旋机

38、减速，反之控制螺旋输送机加速。流塑性更好的全断面实现土压平衡，加泥能力0.13m3/min。同样可以加泡沫，增强设备在砂砾石层、流砂层的正常顶进的安全性。同时可向土体注入水泥浆或水玻璃等加固浆液。 本机还设有机头倾角仪和姿态仪表，随时显示机头前进的纵坡和机头的旋转的角度，角度精度0.02相对坡度万分之3.5。可供操作人员及时调正机头的坡度和旋转角。 螺旋输送机设有液动密封门，当遇有停电可自动关闭，长时间不施工可关闭密封仓，保持土仓压力。5.9土仓压力计算：5.9.1(1)主动土压力(2)5.9.2被动土压力式中P01 主动土压力 单位：KN/m2P02 被动土压力 单位：KN/m2 r 土壤的

39、重度 单位：KN/m3- 管周围土的内摩擦角 取20 h- 管底以上覆土深度 取7.5m C- 土壤的粘聚力 取10 5.9.3土压力计算（1）主动土压力（KN/m2） =1/231937.530.49-231030.7=34.9-14=20.9KN/m2（2）被动土压力（KN/m2） =1/23 1937.532.04-231031.43 =145.35-28.6 =116.75KN/m2（3）土仓压力p0（KN/m2）P01P0P02土仓压力确定：从理论上讲，土压平衡顶管过程中，其土仓的压力P0如果于所处土层的主动土压力P01，即P0P01，土体不稳定，可能塌方，造成地面沉降。反之，当仓内

40、压力P0大于它所处土层被动土压力P02时，即P0P02，地面就会产生隆起。并且沉降是一个逐渐演变的过程，尤其是在粘性土中，不能及时发现，可能几年后还会沉陷，带来后患。土压平衡掘进理论说明，土压力控制在P01P0P02，这样的一个范围内，可达到土压平衡。5.10顶管机设备就位基座安装完毕后，进行顶管机的工作井位就位，用100吨吊车先吊装机头，待机头就位后，再吊装设备间。两者就位以后，进行电路、油路、无轴螺旋输送机、注浆系统的安装调试。5.11管材的选用根据土压平衡顶管机设备和土压情况及对目前混凝土管供应厂家的评审，决定采用“芯模振动”施工工艺1050mm级钢承口混凝土管。其主要优点有：(1)与钢

41、插口接口管相比，它不仅省去了一环筋板和一环胶版衬垫材料，而更主要的是增加了可靠性。它同时也扩大了适用范围，特别适用于砂砾土。(2)由于钢套环是埋在混凝土中，它增加了钢板环的刚度，在运输中也不宜变形。(3)避免了在管子推进过程中由于校正的缘故而使前面的钢环与混凝土管产生缝隙，随着管子的推进使大量的砂从缝隙中挤进来，使砂砾填满缝隙，若再反向纠偏时会造成钢环变形，导致泥砂涌进管内，破坏管口，影响顶进质量。(4)管子接口迅速并且不容易产生错口。5.12顶进施工5.12.1机头入土 机头初入土时,机头暴露，只存在轨道对机头的摩擦力,机头转动时易旋转,故入土前2m顶进时,顶进速度控制在5mm/min以下,以防机头旋转,并不间断的