宁波市大工业供水工程施工组织设计(32页).doc

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1、-宁波市大工业供水工程施工组织设计-第 30 页目录1 工程概况11.1 概况11.2编制依据12施工部署22.1 工程施工总体目标22.2 施工组织22.3 施工材料计划22.4 项目技术力量配置及劳动力安排22.5 主要施工设备33 施工平面布置43.1 施工总平面布置43.2 临时设施布置44 主要施工方法及技术措施54.1 沉井施工方法及技术措施54.2 钢顶管施工方法及技术措施124.3 降水井点施工方法225 质量保证措施245.1 工程质量目标245.2 工程质量责任制245.3 质量管理245.4 质量保证措施245.5 质量检验标准286 安全生产保证措施286.1 安全生产

2、目标286.2 安全责任制286.3 安全教育296.4 安全生产管理措施297 文明施工措施307.1 文明施工目标307.2 文明施工责任制307.3 文明施工具体措施301 工程概况1.1 概况宁波市xx供水工程输水工程XX段管道工程沉井及顶管施工主要包括2个顶管工作井、2个顶管接收井及2条D2200钢顶管。工作井及接收井采用沉井法施工，排水下沉，干封底；沉井2次浇筑2次下沉，第一次浇筑5.3m（标高-10.6标高-5.30），第二次浇筑5.3m（标高-5.30标高0.00）；井壁分节处施工缝采用凹槽式接法，并放置3503钢板。工作井及接收井平面净尺寸分别为11m6.6m和7m6.6m，

3、井深10.6m，C30井壁厚600mm，C30钢筋混凝土底板厚600mm，C10素混凝土垫层厚800mm，片石垫层厚200mm，在标高-2.90及-6.60处分别设置DN2400套管和DN2600套管，套管用砖封堵，抹以水泥砂浆，并用“井”字形28号槽钢支撑。刃脚垫层为200mm厚C10素混凝土垫层、300mm厚砂垫层与100mm厚片石垫层。D2200钢顶管分别长49米及59米，管顶覆土深度为5.5米，钢管板材为Q235B，壁厚26mm，根据工作井长度及施工设备，一般管节长度定为6米，并根据管道长度制作特殊管节；顶管施工顶力不大于2500KN，需要采取泥浆减阻及接力顶进措施减小顶力；在管道顶进

4、结束后，对管道与土体间空隙用双液浆（水泥浆加水玻璃）进行填充加固，并对预留洞进行加固处理；管道管内工作压力0.5MPa，试验压力1.0Mpa。在工作井及接收井周围各布设6根15米长大口径井点进行降水，防止流砂及管涌出现，在顶管预留洞处井点同时作为顶管出洞、进洞的降水井点，保证顶管施工安全。 1.2编制依据（1） 工程招标文件第六节 土建及顶管工程（2） 中国市政工程华北设计院输水工程-XX段设计图纸（3） 建筑地基基础设计规范（4） 钢筋混凝土工程施工及验收规范（5） 给排水管道工程施工及验收规范（6） 给排水构筑物施工及验收规范（7） 工程测量规范（8） 地下防水工程施工及验收规范（9） 沉

5、井施工工法（10） 土压平衡顶管施工工法2施工部署2.1 工程施工总体目标 工期目标：150天 质量目标：工程质量确保优良。 安全目标：确保工程无重大安全事故。 文明目标：保证施工现场达到浙江省工程文明工地的标准。2.2 施工组织根据本工程实际情况，我公司将组织有专业特长和实践经验的工程技术人员和经营管理人员，在施工现场设立工程项目经理部，对本工程作全面管理，对整个工程的资金周转进行调度安排，保障工程原材料的供应与补充，并能在全公司范围内调动机械、劳力和技术人员，从而保证本工程在进度、质量、安全和文明施工等各方面全面达标。为做好施工管理，项目经理部将设置项目经理、项目付经理、项目总工等岗位，其

6、下成立工程管理部、质安管理部、材料设备部、综合办公室。2.3 施工材料计划本工程材料供应由项目管理部统一负责，材料供应将采取统一采购、统一调运的原则进行，所有材料的供应单位均应符合业主提出的要求，并取得监理工程师的同意。材料质量是工程质量的生命，为此必须严格控制材料进货渠道，把好质量关，即使是业主指定或提供的材料，同样要进行质量自检。2.4 项目技术力量配置及劳动力安排根据上述总体施工布署，项目经理部将组织沉井结构施工、沉井下沉施工、顶管施工等各单项工程施工队。根据施工进度安排，施工人员在开工日全部进场投入施工，若在每星期召开例会上发现有进度落后的工序，立即采取措施，增加人力和机械设备，把进度

7、落后的工序抓上去。通常施工时，安排二班制作业，工期紧张或脱节时，安排三班制作业，以保证工程按进度计划安全优质地完成。2.5 主要施工设备（1）沉井施工设备表序号名 称型 号单 位数 量1经纬仪台22水平仪J2台23拓普慷全站仪S3台14液压挖掘机日立2220,1.4M3台25大通15T辆66铲车ZL50台17潜水泵2.2KW台58钢筋切断机GQ40-A型(3KW)台19钢筋成型机GC40-1型(3KW)台110闪光对焊机UN-100型(100KW)台111直流电焊机AX-3201型(14KW)台312履带吊50T台113高压泵3B-57台514高压水枪D=6.5只1215接力泵NL100-16

8、台1216泥浆泵NL100-16块12（2）顶管施工设备表序号名 称型 号单 位数 量1拓普慷全站仪S3台12激光经纬仪台13经纬仪台24水准仪台25顶管机大刀盘土压平衡台16主顶装置包括液压站控制台套17过度管套18中继顶套19拌浆桶只110储浆桶只111吊车50T台112管道泵台813硅整流电焊机台63 施工平面布置3.1 施工总平面布置本工程工作井施工场地需要2000m2，接收井施工场地需要1200m2，根据工程分项项目的不同、所处位置不同及施工工艺的要求，工程施工平面布置考虑按照不同的分项项目分别布置。3.2 临时设施布置 施工场地围护 工地围护采取全封闭隔离措施，一律用彩钢板进行场地

9、围护，围墙底部用50cm高的砖墙砌筑。 为防止工地内的污水、泥浆溢出工地，工地围墙50cm高度内的砖墙用防水砂浆粉刷。 场地清理及施工道路 清除施工用地范围内的建筑垃圾、行道树、电线杆等地面与空间障碍物。 平整施工场地，并以5坡度向明沟方向落坡; 拟构筑施工道路的地基用压路机压实或人工夯实。 施工场地内施工道路共计400米长(约2400m2)，场地外施工道路共计130米长(约780m2)，均采用15cm厚钢筋砼结构+15cm厚泥结碎石+30cm厚片石(配筋为单层网片12150双向)，宽6米。 其中一个接受井座落在鱼塘内，接受井外便道位置需回填土至自然地面 (约1400m3) . 行政生活设施搭

10、建 在业主提供的施工场地上设置本工程的行政生活基地。 在行政生活基地内，设置办公室、会议室等行政生活设施。 施工用电施工用电：工程需要400KVA电源 施工给水 施工用水：工程需要4”水源。 工地排水 为确保工地环境整洁，达到文明、标化要求，在工地上建立有效的排水系统，并与地区的排水系统沟通。 工地排水采用明沟排水系统，明沟沿工地围墙构筑，每隔15m左右设一口集水井。施工污水经过明沟集流，沉淀以后，间接排入地区的排水系统。4 主要施工方法及技术措施4.1 沉井施工方法及技术措施本工程工作井及接收井平面净尺寸分别为11m6.6m和7m6.6m，井深10.6m，采用沉井法施工，排水下沉，干封底；沉

11、井2次浇筑2次下沉，第一次浇筑5.3m（标高-10.6标高-5.30），第二次浇筑5.3m（标高-5.30标高0.00）；井壁分节处施工缝采用凹槽式接法，并放置3503止水钢板,待第二节砼浇捣结束、拆模后在施工缝的迎土面处涂刷一圈60cm高环氧沥青，作为外防水措施；刃脚垫层为200mm厚C10素混凝土垫层、300mm厚砂垫层与100mm厚片石垫层。在工作井及接收井周围各布设6根15米长大口径井点进行降水，防止流砂及管涌出现，在顶管预留洞处井点同时作为顶管出洞、进洞的降水井点，保证顶管施工安全。本工程沉井施工难点在于沉井分次下沉，第一节沉井下沉至预定深度（一般露出地面0.51.0m）而进行沉井接

12、高时，如果接高后的沉井下沉系数大于1，刃脚下地基承载力及沉井周围土体的摩阻力不足以承受沉井重量，则将产生突沉，不仅引起井周地面沉降，还会造成沉井结构的裂损。因此，在施工前需要根据地质资料进行地基承载力验算，并验算下沉系数，如果下沉系数偏大，应采取向井内灌水或在刃脚下填砂等措施，保证刃脚下的地基稳定。4.1.1沉井施工工艺流程铺筑垫层坑内布设盲沟基坑开挖测量放样平整场地沉井准备拆 模布设井点混凝土养护第一次沉井制作混凝土养护拆 模沉井止沉沉井接高沉井下沉附属结构施工结束混凝土养护沉井封底沉井下沉4.1.2 基坑开挖（1）按设计沉井布置方位，进行测量、放样，确定基坑开挖的范围，边坡采用1:1放坡,

13、开挖深度为2m。其中一个接受井座落在鱼塘内，沉井施工前需抽干鱼塘水（约7200m3）,进行塘底清淤2m深（约250m3）,之后回填砂进行基础处理（约250m3）。 （2）基坑开挖完成后，按沉井基坑的布置图进行测量、放样、定位，刃脚砂垫层处再根据设计要求的尺寸开槽至垫层底标高。（3）沿基坑内四周设置盲沟，在基坑的四角各设置一个集水坑。以便及时排除坑内积水。4.1.3 垫层施工（1）按设计要求的尺寸及标高，在沉井刃脚的砂垫层处开挖沟槽，开槽后及时回填黄砂，防止沟壁坍塌。（2）砂垫层施工采用分段分层振实法。 （3）回填时层与层之间应错开约1m，拖振砂垫层时应注意不要扰动槽底和四周土体。（4）素砼垫层

14、应根据规范要求立模、振捣、养护，素砼地坪标高必须准确，由测量找平。4.1.4 沉井制作（1）沉井制作流程图：测量放样抄平放线验线夯实基底基坑开挖场地平整安设外模钢筋绑扎安设内模浇筑砼垫层铺设（2） 脚手架施工 A 沉井制作首先需要搭设脚手架，脚手架采用48钢管扣件结式结构，外脚手架竖管须座落在井基础内的砂垫层之上，竖管下端应设置靴脚或铺垫木板，扩大在砂基础上的接触面积，顶层底面走道板低于砼浇捣面约0.5m，并配有防护栏，栏杆高度约1m。 B 脚手管间联接采用专用铸铁拷件，螺丝扭力不小于5Kgm。 C 为确保外脚手架整体稳定，在沿井壁2m左右长度内设置斜撑，脚手架上端用连杆与内脚手架牵牢，档距为

15、2米。D 内脚手架搭设时将利用刃脚凸口增设钢平台，使内脚手架与地基脱离，防止浇注砼时因沉井沉降而破坏支架。E 脚手管水平层间距为1.7m，剪刀撑密度为立杆的四分之一。（3）模板施工A 井壁模板采用钢组合式定型模板组装而成，并涂脱模剂两度。B 沉井支模先支井体内模，一次支到比施工缝略高100mm处，竖缝处用9090mm方木支撑在内部脚手架上，外模亦一次支到施工缝略高100mm处，竖缝处用木方或脚手钢管杆和16mm拉紧螺栓固定，间距600mm，有防渗要求的，在螺栓中间设止水板。C 在上下节水平缝处设企口缝及钢板止水带。（4） 钢筋绑扎A 沉井钢筋用吊车垂直吊装就位，用人工绑扎。B 竖筋可一次绑好，

16、水平筋分段绑扎，与前一节井壁连接处伸出的插筋采用搭接焊接连接方法，以保证钢筋位置和保护层正确。C 内外钢筋之间要加设14钢筋，每1.5m不少于一个。D 用水泥砂浆垫块控制保护层。（5） 混凝土浇筑 A 应将沉井分成若干段，同时对称均匀分层浇灌，每层厚50cm，以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜。 B 混凝土应一次连续浇灌完成。C 井壁有抗渗要求时，上下节井壁的接缝应设置凸形水平缝，接缝处凿毛并冲洗处理后。D 混凝土采用自然养护。4.1.5 沉井下沉（1）沉井下沉前的准备工作A 沉井安装施工人员上、下行走扶梯，仓内根据实际情况安放简易梯，在沉井下沉时，外井壁环梯踏步应随着井的下沉逐渐割除。B 回填

17、基坑边与井壁之间的孔隙，回填材料可采用土和砂，填土和砂应分层、夯实。在沉井下沉前需再一次核查地质资料，确定沉井的下沉系数，经查验后，为确保沉井安全，在离井壁3m的范围布置大口径井点管，并保证在沉井下沉时能正常降水。C 在沉井的外壁中心轴线设沉井下沉高程控制点，喷制水准尺尺花，在两侧井壁上端喷制平面位移观察尺花，在施工区域可靠位置，布置后视水准点二只，后视方位二只，要求各控制点、基准点稳固可靠，并根据沉井降水的影响的情况随时进行复测、校正。刃脚蹋面底标高必须严格复核。（2）沉井下沉沉井采用排水下沉法，利用水力机械挖土。A 沉井下沉施工工艺流程施工监测沉井姿态控制水力机械挖土素砼垫层清除沉井清理井

18、点降水井点制作沉井封底B 初沉阶段 首先凿除素砼垫层，素砼垫层的凿除流程为：井壁内圈凿除井壁外圈凿除 注意在凿除砼时应该对称施工，在凿除时原则上由周边向中心施工，凿除时由专人负责，测量要求在此期间加强观察，当沉井发生倾斜时，应及时调整凿除位置，尽可能使沉井平稳的切入土中。 初沉时井的下沉系数较大，中心高、稳定性差，因此挖土一定要均匀、对称，首先挖井的中部，即自中央锅底，逐渐向四周扩大，严禁挖向刃脚，刃脚旁边始终保持土体完好。 在该井的四方向控制点的高差容易偏大，必须要重视纠偏工作，纠值的标准50mm,但当高差大于30mm时，就应及时纠偏，利用不同的取土深度，对高处多取土，较低处少取土，调整井内

19、刃脚蹋面的土反力分布状况，使沉井改变倾斜状态，逐步过渡到竖直方向。 初下沉阶段测量要求每间隔4小时测一次，平面位移每24小时测一次，控制好锅底的深度，防止沉井突然发生突沉事故，确实做到勤冲、勤测、勤纠冲土均匀，控制好高差。C 正常下沉阶段 在初沉阶段的末期，如沉井的各项技术指标良好，可加快挖土速度，减少土反力，从而降低下沉时的阻力，提高施工进度。 作好沉井下沉的记录工作，画出下沉的速度图，为终沉施工提供可靠的数据依据。D 终沉阶段 终沉初定刃脚踏面为警示标高，比设计高程抛高200mm，当沉井的进尺到最后2m时即进入终沉阶段，在终沉时，深井点降水应满负荷工作，确保土体的稳定。挖土锅底形状由“凹”

20、面逐步过渡到“凸”形反锅底，并且适当放慢取土速度和数量，严格按照均匀对称的原则布置挖土范围，当沉井四周控制点高差大于20mm时，应及时纠偏，外刃脚土塞部分土体易涌进，不准冲挖，终沉阶段是沉井的关键时刻，故一定要加强观测，测量在最后阶段应每隔不少于1小时，提供一份测量报告，严格控制沉井的下沉速率。 一旦沉井刃脚踏面标高达到设计要求的标高并上抛20cm后，应立即停止取土，用大石块抛填在刃脚下，测量密切注意观测，8小时内沉井下沉不大于10mm，即为刹车成功，沉井施工到位后，测量要求每隔46小时观测一次四方向高差。E 井点降水大口径井点降水是本次施工中一道关键的工序，在沉井施工过程中，井点必须保持完好

21、，能正常降水，并要加强降水工作的管理，做到万无一失。沉井降水的要求： 在沉井的初始阶段，水位要求降到标高3.00m左右（相对标高）。 在沉井正常下沉阶段，水位要保持与刃脚踏面低34m，并随着沉井的下沉而不断变化。 在沉井终沉阶段前1小时，要求降水设备满负载降水，水位基本上比刃脚踏面低1.5m以上。4.1.6 沉井的封底和底板施工本次沉井采用排水封底的方法施工。 （1）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状排水沟，填以卵石作为滤水暗沟，在中间设1个集水井，深2m，插入600mm四周带孔眼的钢管，四周填以卵石，使井底的水流汇集在井中用潜水泵排出，保持地下

22、水位低于基底面0.5m。（2）浇筑应在整个沉井面积上分层，同时不间断地进行，由四周向中央推进，每层厚30cm，并用振捣器捣实。（3）混凝土采用自然养护，养护期间应继续抽水。待底板混凝土强度达到70%后，对集水井封堵。（4）集水井的封堵方法：将滤水井中水抽干，在套管内迅速用干硬性的高强度混凝土进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭，上部用混凝土垫实捣平。4.1.7 沉井纠偏措施 A 在沉井下沉过程中，如发现有块石等障碍物时，必须及时清除； B 及时回填并密实井周围塌陷土体区域，保持沉井四周受力均匀； C 在沉井出现高差位移时，采取井内偏心取土。4.1.8 沉井下沉风险控制措施（1）

23、下沉过快： A 减少吸泥量，或暂停吸泥，待下沉正常后恢复吸泥；B 在沉井外壁填充粗糙材料，或将井外土夯实，加大摩阻力；（2）沉不下去：沉井外侧迎土面预埋触壁泥浆套用以摩阻力过大时压入浆液减小摩阻力，促使下沉。（3）沉井倾斜 A 加强沉井过程中的观测及资料分析，发现倾斜及时纠偏； B 高处多取土，低处少取土； C 在刃脚低的一侧适当回填砂石，延缓下沉速度。（4）突沉 A 采用小锅底施工； B 如因管涌引起，立即停止吸泥，并向井内注水，稳定沉井。 （5）流砂、管涌 A 采取有效的降水措施； B 穿过流砂层应加快下沉速度； C 向井内注水，压住水头，转入水下吸泥。4.1.9 沉井质量要求（1） 沉井

24、制作尺寸偏差：平面尺寸中长、宽： 不大于0.5%，且不大于100mm；平面尺寸中两对角线差不大于1%对角线长；钢筋混凝土井壁厚度不大于15mm。（2） 沉井下沉完毕后的高程、位置偏差：刃脚平均高程与设计高程偏差： 100mm刃脚平面轴线位置偏差： 下沉总深度的1%沉井四角任何两角的刃脚面高差：两角水平距离1%，且300mm4.2 钢顶管施工方法及技术措施D2200钢顶管分别长49米及59米，管顶覆土深度为5.5米，钢管板材为Q235B，壁厚26mm，坡口采用“X”形，根据工作井长度及施工设备，一般管节长度定为6米，并根据管道长度制作特殊管节；顶管施工顶力不大于2500KN，需要采取泥浆减阻及接

25、力顶进措施减小顶力；在管道顶进结束后，对管道与土体间空隙用双液浆（水泥浆加水玻璃）进行填充加固，并对预留洞进行加固处理；管道管内工作压力0.5MPa，试验压力1.0Mpa。4.2.1钢顶管施工工艺流程测量放样安装机架、后靠、主顶装置 安装水力机械系统及辅助设施设备调试出洞顶管机顶进，吊放过渡段顶进吊放中继顶及设备段，顶进吊放第一节钢管，与设备段焊接吊放第二节管节，拼装，整形，焊接，测量继续顶进直至完成顶进机进洞，管道清理，注浆加固4.2.2 顶管机械设备选型本工程暂无地质资料，根据以往施工经验，选用大刀盘土压平衡顶管机施工。（1）大刀盘土压平衡顶管机A 工作原理根据土压平衡的基本原理，利用顶管

26、机的大刀盘切削正面土体，使进入机头土压仓内的土体压力抵抗开挖面的水土压力，稳定土体。以顶管机的顶速(即切削量)为常量，螺旋输送机转速(即排土量)为变量进行控制，使土压仓内的土体压力与开挖面的水土压力保持平衡，保障开挖面的土体稳定，控制地表的隆起和沉降。B结构特点本机采用二段一铰承插式结构，在铰接处设置二道具有径向调节功能的密封装置，泥浆套厚度10mm；设有液压驱动刀盘，变频调速，控制刀盘的转速，并有3只土压传感器，可显示正面土体压力值。纠偏系统用8只双作用油缸，编成4组，与坐标轴线呈45o布置，纠偏角=2o，纠偏油缸行程S=55mm。在顶管机二段壳体之间设有止转装置，可防止壳体在顶进中发生相对

27、转动。螺旋输送机采用径向出土，电驱动形式，变频调速，根据正面土体压力值大小，控制螺旋输送机排土速度，保持土压平衡。（2）主顶装置主顶装置由底架、油缸组、顶进环、钢后靠及液压动力站等组成，是顶管施工的重要组成部分。A 底架主要承载顶管机、管节、顶环、中继顶之用，底架为拼装式钢结构件，可根据不同系列顶管工程组装而成。底架设置8只微型千斤顶，每只重量100KN，可以调整底架高度达到设计尺寸；底架前端和两侧设置10只水平支撑，能将底架与井壁撑实，防止底架移位。底架上部设置内外两付轨道，左右对称分布，内轨道作顶管机、中继顶、管节的承载之用，外轨道则为顶进环行走之用。B油缸组油缸分两组，按设计顶力配置4只

28、200吨油缸，并用可分式结构的支坐固定，左右对称分布，并用连接梁连成一体。C顶进环由顶环和顶座组成，顶环用螺栓固定在顶座上，顶座底部设置4只滚轮，放于外侧轨道上可往复运行。顶进时顶环伸入管节尾部，起对中及向导作用，并传递油缸的顶力，使管节受力均布。D钢后靠主要承受油缸顶进时的反力，并将其均匀地传递到工作井壁，避免井壁因受力不匀而碎裂。钢后靠的受力区域设有加强筋，应尽可能与主顶进油缸对准。钢后靠安装时应与顶进轴线保持垂直，与井壁留有约10cm空隙，并用素砼充填捣实。E主顶装置液压系统液压泵站选用63SCY14-1B手动变量轴向柱塞油泵，并配备Y180L-6型电机。通过变频调速可自动改变油泵的流量

29、，根据顶进时工况要求及时控制主顶油缸的顶速。F主顶装置技术参数油缸尺寸：DdL=DN325DN2802655mm油缸数量：4只 油缸行程：S=3500mm装备顶力：Fmax=8000kN(Pmax=31.5Mpa)顶进速度：V=080mm/min（3）过渡管钢顶管施工时，由于每节钢管用电焊焊接成一个整体，顶管机在纠偏时势必造成后继的钢管灵敏度较差，轴线难以控制，为此在顶管机后面设置一只过渡管，承插式安装，增强纠偏效果。由于采用土压平衡顶管机施工，螺旋输送机出土，水力机械化输送，过渡管兼做泥水混和箱。（4）中继顶装置A中继顶装置的结构特征中继顶采用二段一铰可伸缩的套筒承插式结构，偏转角=2，端部

30、结构形式与所选用的管节形式相同，外形几何尺寸与管节基本相同。在铰接处设置二道可径向调节密封间隙的密封装置，确保顶进时不漏浆，并在承插处设置可以压注1号锂基润滑脂的油嘴，以减少顶进时密封圈的磨损。在中继间的铰接处设置4只注浆孔，顶进时可以进行同步注浆，减小顶进阻力。B中继顶装置主要技术参数油缸尺寸：DdL=DN168DN140650mm油缸数量：8只油缸行程：S=300mm装备顶力：Fmax=4000kN( Pmax=31.5Mpa) C中继顶的使用本工程顶管工作井设计顶力2500KN，经过计算并结合以往类似工程的施工经验，均需设置一只中继顶，布置在过渡管后面，采用承插式结构安装，设备段布置在中

31、继顶后面，第一节钢管与设备段尾部用电焊焊接，这样顶进部位便形成六段五铰形式，利于钢顶管施工。中继顶的液压油路经过技术处理后，将8只油缸分成4个区域，与顶进轴线呈45布置，由4只高压球阀单独控制，既可使8只油缸全部伸出将顶管机顶出，又可使每个区域内的2只油缸同时动作，与顶管机的纠偏系统结合起来，实现二维空间的同步纠偏，确保顶进轴线的正确控制。完成顶进施工后，中继顶可随顶管机等设备一起回收，重复利用，具有较好的经济效益。E顶力计算顶管机正面阻力：E顶力计算顶管机正面阻力：Pt =r(H+2/3D)tg2(45o+/2) =1.82(5.5+1.5) tg2(45o+9.5 o /2) =178KN

32、/m2N =1/4D2Pt =1/42.2522178 =709KN49m管道摩阻力：F阻 =fD1L =62.25249 =2079KNFmax=N+F阻 =709+2079 =2788KN2500KN(设计顶力) (5)设备段 设备段为承插式钢结构件，原本布置在顶管机后面，机头的动力设备均设置在设备段上。由于采用水力机械化排泥方式和中继顶的特殊使用，因此设备段布置在中继顶的后面，与第一节钢管连接。4.2.3顶进设备安装A把地面上的测量控制网络引放至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时进行复测。B工作井内测量放样，精确测放出顶进轴线。C安装顶进后靠，顶进后靠的平面应垂直于顶进轴线

33、，后靠与结构砼之间的空隙要用砼充填密实。D安装主顶装置和导轨。先将它们大致固定，然后在测量的监视下，精确调整它们的位置，直至满足要求为止，随即将它们固定牢靠。E工作井内的平面布置。搭建井内工作平台、安装配电箱、主顶动力箱，控制台等，敷设各种电缆、管线、油路等。井内平面布置要求布局合理，保证安全。F地面辅助设备的安装及平面布置。辅助设备主要有拌浆系统、供电系统、泥水系统等安装及调试，此外还有管节堆场、泥浆箱、安全护栏等设施的布置。G地面辅助工作及井内安装结束后，吊放顶管机，接通电气、泥水、监控、液压等系统，进行出洞前的总调试。4.2.4出洞时的技术措施在顶管机出洞前必须先在洞门两侧3米范围内进行

34、井点降水，在工作井洞口安装双层橡胶止水装置，其作用是防止顶管机出洞时正面水土涌入工作井内，另一作用是防止顶进施工时压入的减阻泥浆流失，保证能够形成完整有效的泥浆套。4.2.5顶管机出洞A在测量人员的配合下，安装洞门密封装置，使其与井内预留洞口保持同心。B在预留洞内安装顶进轨道，凿除洞口砖墙。C将顶管机顶入止水圈内，至千斤顶行程伸足。D在顶管机尾部烧焊限位块，防止主顶缩回时，顶管机在正面土体作用下退回。E缩回主顶油缸，吊放过渡管。F割除限位块，继续顶进。4.2.6顶进施工出洞阶段结束后，即可进行正常的顶进施工，采用土压平衡顶管机，开挖面的土体经刀盘切削后，进入土压仓，由螺旋机排放至泥水箱，用高压

35、水枪将泥土破碎后由管道泵接力输送到地面泥浆箱。出土速度可通过调节螺旋机的转速来控制。土压值的设定和排土量的控制是控制地表沉降的关键，土压值的设定应根据施工地质状况、地下水位、管道埋深等因素初步设定，并根据施工实际情况和地表沉降的实测结果随时进行调整。在粉砂土、砂性土中施工，当其粘粒含量小于10%时应注入一定量的水或合成泥浆对土砂进行塑性改良，便于刀盘切削及螺旋机排土。顶进施工期间，管道内的动力、照明、控制电缆的接头要安全可靠。管道内的各种管线应分门别类地布置，并固定好，防止松动滑落。在顶管机和中继顶处应放置应急照明灯具，保证断电或停电时管道内的工作人员能顺利撤出。4.2.7减阻泥浆的运用在顶进

36、施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时通过顶管机铰接处及管节上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道四周外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。为了做好压浆工作，在顶管机的铰接处均匀地布置了4只压浆孔，顶进时及时进行跟踪注浆。管节上设有4只压浆孔，呈90o环向交叉布置。压浆总管用2”白铁管，每隔6m装一只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。顶进时要及时有效地跟踪压浆和补压浆，确保形成完整有效的泥浆套。减阻泥浆的性能要稳定，顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。催化剂、化学添

37、加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，应放置一定的时间才能使用。压浆是通过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的总管，然后经由压浆孔压至管壁外。施工中，在压浆泵、顶管机尾部等处装有压力表，便于观察、控制和调整压浆压力。泥浆配合比：(每m3泥浆)膨润土水纯碱CMC150kg850kg6kg5.4kg4.2.8井下测量及轴线控制本工程采用先进的趋势测量技术。为了使顶进轴线和设计轴线相吻合，在顶进过程中，要经常对顶进轴线进行测量。在正常情况下，每顶进一节管节测量一次，在出洞、纠偏、达到终点时，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的

38、精度。在施工过程中，要根据测量报表绘制顶进轴线的单值控制图，直接反映顶进轴线的偏差情况，使操作人员及时了解纠偏的方向，保证顶管机处于良好的工作状态。由于顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，因此要采取纠偏措施，减小其偏差值，使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。在施工过程中，应贯彻“勤测、勤纠、缓纠”的原则，不能剧烈纠偏，以免对管节和顶进施工造成不利影响。4.2.9沉降观测点的布置和观测顶进施工时要布置地面沉降观测点。出洞后15m范围内每隔5m布置一个沉降观测点，然后每隔15m布置一个沉降观测点，在顶进施工影响范围内的地面构筑物处适当增

39、加沉降观测点的布置。沉降点的布置必须做到安全、可靠。基准点和仪器要经常校核，以保证测量数据的相对准确性。顶进施工时，对沉降观测点每天进行两次以上的观测，对要保护的构筑物的观测点适当增加观测的次数。并及时把测量数据反馈到施工人员的手中，便于指导顶进施工。4.2.10水力机械化施工本工程采用大刀盘土压平衡顶管机施工，传统的施工方法是将螺旋机排土的土体装入土箱，用轨道式电机车运输出管道外，这种方法极大地限制了顶进速度。为此我们采用水力机械化施工方法，将螺旋机排出的土体通过软管进入特制的泥水混和箱，再用高压水枪将土体破碎形成泥浆，由管道泵和输浆管路将泥浆输送到地面上的泥浆箱，由闷罐车外运排放。该方案可

40、极大地提高了工效，加快顶进速度，确保工期。A泥水混和箱泥水混和箱设置在顶管掘进机后面的过渡管上，紧靠螺旋机尾部。用特制的软管与螺旋机排泥口连通。顶进施工时，螺旋机排出的泥土通过连通管进入混和箱。泥水混和箱内装有12支可调节流量的固定式水枪，另配有2支活动式水枪。箱内还装有一台泥浆搅拌器，进入箱内的泥土经水枪喷出的高压水流冲碎变成泥浆，再经搅拌器充分搅拌后，输入泥浆输送管道。泥水混和箱出口处设有网格，防止石块等异物进入泥浆输送管道，并安装一只球阀，可控制泥浆排放量。在高压供水管与排泥管之间设一连通管，用球阀控制，使进入混和箱的高压水与排出的泥浆量达到平衡，既可避免管道泵因缺水损坏，又不致因水量过

41、大而溢出箱外。B供水系统利用工地现场的水源，设置蓄水箱，其容量必须确保施工要求，利用1台4”管道泵高压供水，管道泵电机功率N=18.5KW，转速n=1450r/min，流量Q=100M3/h，经过工作井的落差，其井下管口出水压力可达0.3Mpa，使其有足够的水力破碎土体。高压供水管路采用4”无缝钢管，法兰连接，在中继顶处用高压橡胶波纹管过渡，以适应中继顶伸缩，满足顶管施工的工艺要求。C排泥系统排泥管路采用4”无缝钢管，法兰连接，在中继顶处用高压橡胶波纹管过渡。废弃泥浆用2台4”管道泵水平输送，1台设置在泥水混和箱后面1m处，管道泵电机功率N=7.5KW，转速n=1450r/min，流量Q=10

42、0M3/h。1台设置在工作井内，主要担负废弃泥浆的垂直输送，最终进入地面的泥浆箱，由闷罐车外运排放。4.2.11顶管机进洞在接收井洞门外二侧3米范围内进行井点降水，安装双层止水橡胶密封圈。顶管机进洞后，依次分离吊运机头、过渡管、中继顶、设备段，并按设计要求，做好洞口柔性接头处理工作。4.2.12钢管焊接 (1)焊条采用E4303或E5016型焊条，焊条涂料应均匀坚固，无裂纹，未受潮湿侵损。在焊接时焊条应均匀熔化，无飞散现象。在焊缝上，填缝金属的组织应呈颗粒状，外表呈整齐鱼鳞状，不含砂眼、窝穴、气眼及焊渣，并符合验收规范，焊条应有出厂检验合格证及工地试验合格证。(2)焊接方式为手工电弧焊。(3)

43、钢管焊接前，应清除焊接处的涂料、铁锈、油污、积水、泥土等杂物。(4)钢管焊接前先做好整形、修口等工作。(5)钢管对接应使内壁对齐，错口偏差小于2mm。(6)钢管焊接应采用双面焊，坡口为60，纯边为2mm，间隙小于3mm。(7) 钢管焊接时纵向焊缝应错开布置，其间距大于500mm，同时纵向焊缝不得设在管道水平直径和垂直直径的四个端点处。管段的纵向焊缝应根据实际供应的钢板长度决定，并尽可能减少。(8)管壁上各种开孔位置不允许布置在焊缝通过处。4.2.13 管道注浆加固顶管施工结束后，钢管外壁与周围土层的施工间隙尽快用双液浆填充固结，可有效地防止管道的后期沉降。泥浆固化材料采用水泥、水玻璃和水按一定

44、的比例配置成浆液，利用原有的注浆设备从钢管的注浆孔压注。泥浆固化所用的水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为425#，水泥应保持新鲜，各项指标符合国家标准，不得使用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。水泥用量在满足注浆泵可泵性的前提下尽可能多些。为加速浆液的凝结，可掺入水玻璃，其掺入量一般为水泥量的3%左右。同时可掺入少量的KA-1材料，可提高浆液扩散能力和可泵性，其掺入量一般为水泥量的0.3%0.5%。4.3 降水井点施工方法 在工作井及接收井周围各布设6根15米长大口径井点进行降水，防止流砂及管涌出现，在顶管预留洞处井点同时作为顶管出洞、进洞的降水井点，保证顶管施工安全。4.3.1工艺流程 准备工作钻机进场定位开孔下护口管钻进终孔冲孔换浆下井管冲孔换浆（泥浆比重换到1.05）填砾止水封孔洗井活塞洗井，空压机洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路抽水试验正式抽水记录。4.3.2 施工方法（1）准备工作 合同签订后，即开始施工部署。组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人财物，与甲方及工地上各兄弟单位保持密切协作。 （2）专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管（外包尼龙网）、围填砂、粘土等材料的质量。 （3）进出场、定位、埋设护孔管 由甲方提供“三通一平”，钻机进场。钻井井位双方按设计方案校核井位，保证钻机移到位，基础牢固平稳，磨盘水平“三点一线”，（孔位、磨盘、大