顶管及深基坑专项施工方案(完整资料).doc.pdf

《顶管及深基坑专项施工方案(完整资料).doc.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《顶管及深基坑专项施工方案(完整资料).doc.pdf（60页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【最新整理，下载后即可编辑】合肥市高新区创新大道（长江西路望江西路）合肥市高新区创新大道（长江西路望江西路）顶管及深基坑专项施工方案顶管及深基坑专项施工方案一、编制依据一、编制依据1.合肥市高新区创新大道（长江西路望江西路）顶管工程招标文件；2.给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；3.给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；4.给水排水工程管道物结构设计规范（GB50332-2002）；5.顶进施工法用钢筋混凝土排水管（JC/T640-2010）；6.给水排水工程顶管技术规程（CECS 246:2008）7.合肥市城镇检查井技术导则（合建【2010】

2、94 号）；8.我公司编制的工程质量保证手册、质量体系程序文件；9.现场踏勘资料、标前答疑及投标文件；10.施工现场所获得的有关资料。工程建设相关单位：建设单位：合肥高新诚创建设投资有限公司设计单位：厦门市市政工程设计院施工单位：合肥市市政工程集团有限公司监理单位：安徽省志成建设工程咨询股份有限公司二、工程概况二、工程概况2.12.1 工程简介工程简介.本次实施的工程内容合肥高新区创新大道（长江西路望江西路）新建污水管道顶管，位于道路绿线内，距离道路中心线3646 米。其中W1W37 位于创新大道西侧，W38W78 于创新大道东侧，d800 顶管长 4217m，顶管管材采用【最新整理，下载后即

3、可编辑】d800 F 型钢承口钢筋混凝土级管（带注浆孔)，直埋管长 4m，管材采用 d500钢筋砼承插管。按图纸设计要求，顶管工作井、接收井全部采用沉井方式支护。顶管工作井、接收井采用沉井施工，共 34 座，管道顶进完工后改造作为检查井，另砌 44 座倒挂井作检查井，总计 78 座检查井。2.22.2 工程地质及环境工程地质及环境1 1、地形、地貌地形、地貌拟改建污水工程位于创新大道东西两侧，南北走向，地形整体北高南低，总长约 2.1km。西侧高程自 42.7656.8m，最大高差 14.04m；东侧高程自 42.8554.81m，最大高差 11.96m。污水管道管线位于绿化带内。2 2、场地

4、地基土描述场地地基土描述根据野外钻探、测试，结合室内土工试验综合分析，自上而下划分场地土层如下：层杂填土（Qml）：层厚 1.805.40m，层底标高 39.0552.71m，以粘性土回填为主，夹少量碎石，灰褐、褐黄等杂色，松散稍密状态，湿很湿，含有较多植物根茎，在填土较厚地段，含较多碎砖、块石等杂物，局部夹少量淤泥质土。1层淤泥质填土（Qml）：层厚 1.303.20m，层底标高 39.9050.30m，灰褐灰、黄褐等杂色，松散（软流塑状态），饱和，含少量碎石、腐殖质等。层粉质粘土（Q4al）：层厚 0.601.40m，层底标高 39.2048.65m，灰褐、黄褐色，可塑状态，很湿饱和，稍有

5、光滑，含铁锰结核及氧化物、大量粉质，无摇振反应，干强度、韧性中等。该层主要分布于坳沟位置。层粘土（Q3al+pl）：仅少数钻孔钻穿，层厚约 2.010.0m，最大揭露厚度 8.1m，褐黄、黄、黄褐、灰黄色，硬塑状态，湿，含铁锰质结核，氧化物，高岭土等，局部夹杂粉质黏土，网状裂隙较为发育，光滑，具油脂光泽，无摇振反应，【最新整理，下载后即可编辑】干强度及韧性高，该层土底部（与基岩面交界位置）局部夹有大量泥质砂岩残积颗粒。该层土普遍分布。层强风化泥质砂岩（K）：该层仅少数钻孔揭露最大揭露厚度 3.5 m，暗红、紫红色、密实，泥质结构且部分已破坏，属层状构造，构造层理不甚清晰，胶结不致密，手捏易碎，

6、无完整岩芯，含云母等。局部夹有约10cm 厚的中等风化的层状砂岩。3 3、水文地质条件、水文地质条件1）地下水该场地地下水类型为上层滞水和承压水。其中：上层滞水：主要分布于上部填土中，受大气降水和地表水径流补给，无一定自由水面，零星分布，水量一般不大。勘探期间测得地下水静止水位埋深约1.504.50m，水面标高约 42.0058.80m。年变化范围约为 2m。层间水：分布于层强风化泥质砂岩中，水量与风化带厚度、基岩破碎情况及破碎带的连通性有较大关系，一般不大，局部可能较丰富。水头标高约 34.0040.00m，承压水头一般不大，约为 1 m 左右层黏土为相对隔水层。2）渗透性及腐蚀性根据区域水

7、质环境及此次水质分析试验资料，按照岩土工程勘察规范（GB500212001）2009 年修订版，该场地地下水和土对砼结构具有微腐蚀性，对砼结构中的钢筋具有微腐蚀性。4 4、场地工程地质条件综合评价、场地工程地质条件综合评价（1）地基土设计参数场地地基承载力特征值、压缩模量建议值按下表 41【最新整理，下载后即可编辑】表 4-1层序1土名杂填土淤泥质素填土粉质粘土粘土强风化泥质砂岩承载力特征值fak（kPa）/140260320压缩模沉井壁与土体量间的摩阻力标Es(MPa)准值(Kpa)/7.013.015102545(2)地质条件评价拟改建污水管沿线层杂填土主要为粘性土无序回填，总体状态差异较

8、大，厚度一般在 0.8 5.4m；1淤泥质素填土，状态差，呈流塑软塑。该两层土均对管线及工作井、接收井施工影响较大。工作井、接收井施工时应及时支护。层粉质粘土，可塑状态，可做管线基础持力层，一般适宜各类顶管施工，但该层土含水量大，施工需注意。层粘土，状态好、强度高，是较好的管线基础持力层，一般适宜各类顶管施工。层强风化泥质砂岩强度较高，风化不匀，顶管施工难度大。此次钻探工程剖面图所示地层分布情况与新建污水管道纵断面关系见附图。2.32.3工作井、接收井布置工作井、接收井布置根据地勘报告、设计施工图及施工现场位于绿化带实际情况，污水管道顶管施工的工作井、接收井布置遵循减少绿化迁移、方便施工的原则

9、，具体如下：创新大道西侧：W1#W37。结合现场实际情况，对设计图纸工作井进行优化，拟设置工作井 7 座；接收井 7 座。具体布设如下：【最新整理，下载后即可编辑】W1（接收井）W5（工作井）W8（接受井）W10（工作井）W14（接受井）W18（工作井）W21（接受井）W22（工作井）W24（接收井）W27（工作井）W30（接收井）W32（工作井）W35（工作井）W36（接收井）井号W1W5W8W10W14W18W21W22W24W27W30W32坑类别接收井工作井接受井工作井接受井工作井接受井工作井接受井工作井接收井工作井管径DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN8

10、00DN800DN800DN800DN800DN80设计路面高程51.9149.8048.3848.7350.8250.7750.3550.0549.3048.3947.445.97管内底高程45.4243.2341.8541.7541.0941.2140.9540.8640.6340.0939.2138.12井深6.496.571716.53646.981589.731769.561709.40629.191508.671818.301788.197.85157顶距(米)183【最新整理，下载后即可编辑】0W35W36工作井接收井DN800DN80043.3842.9136.5136.666

11、.87168756.25创新大道东侧：W37#W78，工作井 9 座，接收井 9 座。由于 W54W57段，管线进入层强风化泥质砂岩中且强度较高，拟采用人工风镐破碎机械顶进。具体布设如下：W39（接收井）W41（工作井）W44（接收井）W47（工作井）W47（工作井）W50（接收井）W52（工作井）W54（接受井）W55（工作井）W57（接受井）W60（工作井）W62（接受井）W65（工作井）W67（工作井）W70（接收井）W72（工作井）W75（接受井）W77（工作井）W78（接受井）井号W39W41W44W47W50W52坑类别接收井工作井接收井工作井接收井工作井管径DN800DN800D

12、N800DN800DN800DN80设计路面高程55.8553.7951.1849.1648.5149.21管内底高程47.9646.3944.4242.2842.0041.75井深7.897.401646.766.886.517.46123177140顶距(米)104【最新整理，下载后即可编辑】0W54W55W57W60W62W65W67W70W72W75W77W78接受井工作井接受井工作井接受井工作井工作井接收井工作井接收井工作井接收井DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN800DN80049.9550.4050.8650.

13、2549.4848.5847.9347.4246.4743.3842.7342.5541.4941.3341.1640.8240.3539.8039.1638.6538.0836.2836.0735.968.46133809.0782.59.701699.43159.59.131798.781298.771028.978.597.106.666.5913516610556三、施工部署三、施工部署1、现场组织机构建立针对顶管施工的特殊性和特殊位置，我单位特别重视。施工该段管道顶进时，【最新整理，下载后即可编辑】以我单位组建的项目经理部为中心，特选派曾担任过多项重点工程并具有丰富顶管施工经验的项目

14、团队，主要具体分工如下表所示：施工负责人：2、技术准备（1）、组织学习本项目招标文件中关于顶管施工技术条款及施工规范，认真审核设计图纸和说明，做好图纸会审，结合地质勘探报告编制顶管工程专项施工方案。（2）、编制实施性施工组织设计和各工序专项施工方案。并对各作业队管理人员及技术人员进行技术交底。（3）、临时工程设计与施工。（4）、编制施工工艺标准和保证措施。（5）、制定技术管理办法和实施细则。（6）、编制开工报告：在有关人员进场、设备到位、材料试验、测量复核等【最新整理，下载后即可编辑】总负责人：宋丰文安全负责人：许健技术负责人：夏建勇唐叶凯井体结构组管道顶进组材料供给组各项准备工作完成后，编制

15、开工报告，申请正式开工。3、机械设备、材料准备根据施工要求，调遣挖掘机、推土机、顶管成套设备、机电设备、吊车及其他辅助机具（详见附表）。4、作业条件准备（1）、顶管施工前，根据设计图纸和施工方案的要求，进一步调查施工区域内的地下管线，并做好保护的准备工作，地上障碍物清除完毕。（2）、施工区域内供水、供电、临时设施满足顶管施工要求，道路平整畅通。（3）、做好机械、运输车辆及各种辅助设备的维修检查和进场工作。5、安全应急措施准备（1）、所有机械操作人员须持特殊工种上岗证书。（2）、所有新进员工必须进行岗前三级安全教育。（3）、各种安全防护用品现场准备到位。（4）、提前编制安全应急预案。（5）、坚持

16、以人为本把各种安全隐患消灭在萌芽状态。6、外业工作准备（1）、现场详细调查。（2）、现场交接桩与复测。（3）、料源合格性测试分析。（4）、测试仪器的计量标定。（5）、布设导线点、水准点。技术准备按时间进程分前、中、后分四个阶段，前期是基础，中期是强化，后期是完善，做到项目齐全，标准正确，内容完善，计划超前，交底及时，重在【最新整理，下载后即可编辑】落实。7、材料准备工程开工前编制材料计划，由经理部统一组织各种材料的采购和供应，并利用当地的运输力量，购置地材，原则是“就近择优购置”，选用质量较好厂家生产的产品，经试验合格后报监理工程师批准方可使用。根据施工进度计划提前做好工作井施工材料、商品砼、

17、安全支护材料、F 型钢承口管材及其他辅助材料的采购。8、施工机具及试验检测仪器准备根据工程实际情况，在计划施工日期前 3 天我公司拟向本工程派遣包括：顶管成套设备及其辅助机具、挖掘机、推土机、回填用电动冲击夯等施工机械和砂浆拌和机。现场设立工地临时试验室并配备相应的试验检测仪器，如检测压实度采用的环刀法、灌砂法等都能在工地试验室进行，其他检测项目由我单位委托的试验单位完成。9、场地清理进场后立即开始场地清理工作，按照设计征地范围清理地上构筑物、障碍物，同时处理好与当地行政主管部门和居民的关系，为临时和主体工程的施工创造条件。10、驻地布置在施工现场附近租用或搭设临设办公房,施工平面布置见附图。

18、11、施工便道主要利用创新大道，杜绝链轨车辆通行。12、临时用电为确保施工期间停电能正常施工，现场配 4 台 120KW 柴油发电机组作为临【最新整理，下载后即可编辑】时的应急电源，发电机房与配电房设在一起。需要发电时，通过双电源互投柜联网输出。13、临时用水生活、生产用水拟由附近单位或居民区的给水管线接入，供生产和生活区使用。四、施工方案四、施工方案4.14.1、总体施工方案、总体施工方案按施工图纸要求，本工程主体采用机械顶管工艺，其中 W54W57 段采用人工风镐破碎机械顶进工艺。管材采用 F 型级钢筋砼钢承口管。本工程共设置 16 座工作井、16 座接收井，工作井、接受井井深6m9m。根

19、据勘察报告、设计图纸及实际施工工艺的要求，均采用沉井施工。顶管现场施工平面布置图如下：顶管现场施工平面布置图顶管现场施工平面布置图发电机组、高压油泵土石方、泥浆临时堆放区工工作作井井管材临时堆放区【最新整理，下载后即可编辑】顶管施工顺序：施工便道顶管工作井、接收井施工顶管施工检查井及内管道施工工作井、接收井回填。4.24.2 工作井沉井、接收井沉井工作井沉井、接收井沉井工作井沉井为圆形结构，直径6 米；接受井亦为圆形结构，直径4 米；高度以一次浇筑 6 米控制，其上采用砖砌加圈梁支护。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拆模封砌

20、预留孔井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉绑扎底板钢筋、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：（1）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3 米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取 3 米，基坑边坡采用 1:1.5。整平场地后，根据沉井的中心坐标定出沉井中心桩、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。(2)基坑开挖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。挖土采用 1m3 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【最新整理，下载后即可编辑】持平整和干燥，在

21、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。(3)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。砂垫层厚度根据沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算。砂垫层厚度可采用如下计算公式进行计算：砂,根据计算结果，砂垫层厚度为 40 厘米，宽 2.2m。砂垫层应选用级配较好的中粗砂，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。混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：（0）2，根据计算结果，混凝土垫层厚度为 15 厘米，宽 1.05m。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）立井筒内模和支架沉井制作首先

22、需要搭设脚手架，脚手架选用48 钢管扣件式结构。外脚手架钢管均座落在井基坑内，钢管下端应设置靴脚或铺垫木板，扩大在基础上的接触面积。为了让施工人员上下脚手架方便起见，内脚手架可搭设简易倾斜走道或扶梯；外脚手架设置倾斜角度为30-40的走道；走道踏脚面设有滑条，所有走道和扶梯均有护栏。为了确保外脚手架整体稳定，在垂直井壁方向设置斜撑。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，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用 48*3.5 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。（5）钢筋绑扎本工程的钢筋规格为25、20、18、

23、10 进场要进行验收，按规格、种类分批挂牌堆放在由衬垫的钢筋堆场上，防止底层钢筋锈蚀。对进场钢筋应按批按【最新整理，下载后即可编辑】规格抽样试验，严格遵守“先试验，后使用”的原则。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（GB5020492）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用 21铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。同时在井壁设爬梯。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

24、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。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）立外模和支架钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。支架为 48mm 的钢管，壁厚 3mm，间距 1m，井壁内外模用串心螺栓固定，串心螺栓采用16 的螺纹钢，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。螺栓纵横向间距均为 0.6-0.9m。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

25、模。（7）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。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 2 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，【最新整理，下载后即可编辑】严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应避开钢筋，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，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。井身浇捣混凝土分一次施工：工作井、接收井高度

26、为 6.0 米左右，分一次浇捣完成，一次下沉。如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 12%的 UEA 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。在混凝土浇捣过程中，应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。（8）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，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，至少养护强度达到 70%以上方可拆模。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

27、意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的 23 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）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，预留孔内不渗水。上部 2 米为 370 砖砌顶部压顶部分主筋为 4 根16 钢筋箍筋为8200，尺寸为 370*300.【最新整理，下载后即可编辑】井身砌筑结束进行 C25 混凝土封底厚度为 200mmm，预留集水坑尺寸为400mm*500mm.（10）凿除垫层、挖土下沉沉井下沉需待混凝土强度

28、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。挖土工具采用长臂挖机挖土运出井外。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 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。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。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 1.5 米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，井内挖土高差控制在 50cm 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，并应注意抛高系数，禁

29、止超沉和超挖。（11）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。（12）C20 混凝土封底当沉井在 8 小时内的累计下沉量不大于 10mm 时,基底采用 C20 混凝土封【最新整理，下载后即可编辑】底,井中厚度不小于 0.4 米。（13）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

30、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。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（60 钢轨制作），作为顶管导向用。4.3 机械顶管工程施工1、顶进设备选型及工艺针对本工程顶管段水文、地质条件特点，顶管采用封闭式顶管工艺，采用泥水平衡顶管工艺。（1）泥水平衡顶管工艺基本原理:泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一

31、层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌和后，由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。（2）泥水平衡顶管施工特点:适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下也可适用；可有效的保持挖掘面的稳定，对所顶管周围的土体扰动比较小，因此施【最新整理，下载后即可编辑】工引起的地面沉降很小；与其他类型顶管相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土、砂土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管；工作坑内的作业环境

32、比较好，作业也比较安全。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业；可在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。泥水输送弃土的作业连续不断地进行，其施工进度快，能有效的保证工期。（3）泥水平衡顶进系统:【最新整理，下载后即可编辑】泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成：泥水平衡顶管机；机内控制柜；洞口止水圈；环形护口铁；马蹄形顶铁；主顶油缸；主顶油泵；激光经纬仪；后背板；基坑导轨；油缸架子。它主要由以下几大部份构成：泥水分离设备（沉淀箱及分离器等）；进水泵；排泥管；进水管；基坑旁通；流量计；排泥泵；进排泥泵控制柜；进排泥软管；流量调节

33、器。【最新整理，下载后即可编辑】泥水平衡进排泥系统图主顶千斤顶：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 2 台 300T 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2500mm。其它设备：包括导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平钢筋砼承压钢板工作井前墙分压环后座千斤顶支架千斤顶千斤顶支架千斤顶支架工作井后墙顶 铁管 道千斤顶千斤顶支架导 轨台、爬梯等。（如图）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。【最新整理，下载后即可编辑】（4 4）

34、泥水平衡顶管工艺流程图）泥水平衡顶管工艺流程图【最新整理，下载后即可编辑】顶管施工现场工艺流程图顶进纠偏纠偏测量掘进机出洞出泥准备掘进机井内就位顶进设备安装施工准备测量放样现场平面布置起重设备安装注浆设备系统安装注浆材料配制基坑导轨安装后座钢板安装主顶油缸安装止水装置安装掘进机试运行破洞口砖封门主顶油缸推进砼管拼装管道顶进泥浆压注操作控制顶进出泥接口检验砼管进场验收顶进结束施工准备【最新整理，下载后即可编辑】2 2、泥浆运输、泥浆运输泥水平衡式顶管的出泥浆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。在工作井外 3 米处开挖 1 泥浆池，多余

35、泥浆采用 4000L 泥浆运输车及时外运，泥浆外运需按合肥市文明施工和扬尘治理要求和渣土处理办法，运到指定弃土点，在泥浆运输过程中要考虑保洁措施，不得污染沿途道路环境。3 3、顶管顶进、顶管顶进 初始顶进顶进准备工作完成后，开始初始顶进。初始顶进在顶管工作中起着很重要的作用，一要穿过工作井洞口，在这过程中保证洞口结构不被破坏，同时泥水不进入顶坑；二要保证高程、中心偏差最小，为正常顶进打下良好的基础。初始顶进速度控制顶进用工作井顶进设备进行速度控制，分为两个部分，机头入洞阶段速度控制在 35mm/min，此阶段重点是找正管子中心、高程，偏差控制在5mm 之内，所以速度不要太快。【最新整理，下载后

36、即可编辑】初始顶进泥水控制顶进时泥水流量控制在 1.41.5m3/min，泥水容重=1.2。泥水作用润滑刀、切削杂物泥水带出，此时泥水分两部分流出，一部分由机头外流入集水井，集水井设 4 吋泥浆泵排入泥水分离装置；另一部分由机头出泥管排入泥水分离装置。顶管机正常顶进 顶进主要参数泥浆在整个顶管过程中起着关键作用，泥浆的压力、浓度影响挖掘面的稳定性。泥浆浓度流量影响到切削下土体能否正常送到地面。泥浆配比要在优选货源的前提下优化配比，并能根据土质变化及时变化。泥水初定参数：泥水比重1.15t/m3泥水仓压力245KPa泥水流量Q10.65m3/min排泥流量Q21.07m3/min机头顶进速度设定

37、 100mm/min，如要加大顶进速度，在保证泥水仓泥压的条件下，要先加大泥浆流量，再计算顶进速度，否则排泥管会堵塞。流量计设定1.07m3/min。顶进操作程序a.顶进启动刀盘系统；启动输泥管和排泥管道泵，泥路循环，自控系统调正管路压力，使压力达到设定压力并稳定；【最新整理，下载后即可编辑】机头顶进：当没加中继间时，工作井顶进千斤顶设定顶进速度100mm/min，b.下管时的操作程序打开基坑傍通阀门，保持泥水仓压力，同时打开冲洗阀门冲洗排泥管路；机头刀盘停转；待排泥管路冲洗干净后，停止输泥泵、排泥泵；关闭触变泥浆、输泥管、油管、排泥管阀门。拆除工作井管接口各种管线、电缆，管内应急灯工作。下管

38、对口。（3）顶管测量测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地点，并加以保护，在施工期间应进行定期校核。在顶管工作井内的后部设置测量平台，其临时水准点由地面水准点引入，在交接班时进行仪器高程的校对和调整。顶进轴线由设计管道轴线通过经纬仪引入工作井内，然后对中观测。机头出洞前，必须准确测定机头刃口的轴线和标高，并将数据及时反馈，对机头安装的态势进行最后调整。管道是否沿着设计管轴线顶进，靠测量进行检查。管道轴线偏差采用经纬仪用支导线法测量与控制，高程偏差采用水准仪测量。测量频率：一般每顶进 500mm 测量一次，特殊情况次数应增加

39、。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高程。（4）顶管纠偏纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在机头后部的纠偏千斤顶组，改【最新整理，下载后即可编辑】变机头端面的方向，减少偏差，目的是使管道沿设计轴线顶进。机头纠偏的好坏，将直接影响顶管施工的质量。顶进纠偏是采用调整 4 台纠偏千斤顶组的办法，进行编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，反之亦然，如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边，顶进时必须严格控制机头的走向，随时纠偏，控制好管道的线形。纠偏时应做到在顶进中纠偏，采用小角度分次逐步纠偏，勤调微纠。纠偏工作尚应在仿真分析的指导下进行。在顶进

40、中顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法，直到正常，以防止偏转增大，影响出土和测量等工作。（5）触变泥浆用泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的重要环节之一。在顶管施工过程中，如果注入的润滑泥浆能在管子的外围形成一个比较完整的浆套，则其减摩效果将是十分令人满意的，一般情况摩阻力减至 35kN/m2。本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆和后面管段补浆两种方式进行减阻。、触变泥浆的材料触变泥浆的主要成份是膨润土、掺入碱和水配制而成。为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强，可掺入石灰膏。但为了施工使用时保持流动性，还必须掺入缓凝剂和塑化剂。、触变泥浆的拌合程序将定量的

41、水放入搅拌罐内，并取其中的一部分水来溶化碱；在搅拌过程中，将定量膨润土徐徐加入搅拌灌内，搅拌均匀；【最新整理，下载后即可编辑】将溶化后的碱水倒入搅拌灌内，再搅拌均匀，放置 12h 后即可使用。、触变泥浆应注意的事项注浆孔的布置宜按管道直径大小确定，一般每个断面可设置 34 个，并具备排气功能。搅拌均匀的泥浆应放置一定时间方可灌注。灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常后方可灌注。灌浆压力可按 0.1Mpa 开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行。灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进,长距离顶管施工中，顶力控制的关键

42、是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法。（6）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。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。（如图）【最新整理，下载后即可编辑】FHnh（7）顶管出洞口技术措施对工具管进、出洞口范围内的土体，施工时视土质情况决定是否进行加固。为了防止机头下沉，必须加延长导轨，其形式、材质与基坑导轨相同，长度为 60cm，并将前三节砼管与机头做成钢性连接。将机头徐徐推进洞口，待刀盘全部进洞以后，装好止水圈。工

43、具管安装调试完毕后，推进至预留孔 1m 处时停止。用空压机凿除沉井洞口封堵，尽快清理完毕。迅速将工具管推进土中，静候 34 小时，测出实际静止土压力，结合理论土压力，制定出控制土压力。顶管出洞过程中与正常顶进阶段，为了控制顶管的顶力，并保持地面沉降不超过允许值，需要以一定的压力向顶管管道与周围土体的环形建筑缝隙压注触变【最新整理，下载后即可编辑】泥浆，如果不设置洞口密封装置或者洞口密封装置设置达不到设计要求，压注的触变泥浆就会通过洞口流入工作井内，无法形成完整的浆套，引起顶力上升，地面沉降增大，对顶管不利。在洞口外的土质差的工程条件下，还会造成泥土涌入工作井的情况，导致施工环境恶化，甚至无法顶

44、进。工作井洞口止水装置应根据工作井的具体条件来进行。采用一种较简单的橡胶法兰的结构形式。（8）顶管进洞口技术措施在顶管机头到达接收井前，做好以下工作：a、安置好接收导轨，主要防止进洞后的前面几节管子产生扭曲、“磕头”等现象。b、预先在接收井井壁上钻出二个探孔，用探棒测量：当掘进机顶进到离洞口还有 300mm 处时停止顶进。c、将掘进机徐徐推入接收井内已辅设好的接收导轨上，直至砼管出井壁150mm 为止。d、起重机从接收井中吊出掘进机。接受井施工完成后，必须对洞门的方位进行测量确认，根据实际标高安装顶管机接受基座，并配备拆除封门的材料和机械设备。当推进至距接收井沉井井壁外侧 30cm 处时，停止

45、推进，凿除沉井预留洞口封堵，在接收井凿除封堵后掘进机头应迅速、连续顶进管节，尽快缩短出洞时间。掘进机整体进洞后就应尽快把机头和混凝土管节分离，并把管节和接收井的接头按设计要求进行处理，减少水土流失。吊起工具管，清除泥土，迅速将预留孔与管节之间的空隙堵住，并留好出水孔。防止渗水，泥土流失引起土体塌方和路面沉降。【最新整理，下载后即可编辑】（9）照明和通风系统管道内的照明采用 24V 安全电压，照明电源由工作井内操作平台上的配电箱供电。工具管处安装 1KVA24V 变压器，管道内照明灯每三节管节上装一只，功率为 60W。管道内还设有应急照明系统，因故突然停电时，使用应急照明，保证施工人员安全撤离。

46、为防止电缆接头松动、接触电阻增加影响供电质量，将中继间电箱作为中间电缆接头箱，并配有一部分活动接头箱，既保证了接头质量，又可以避免包扎受潮而产生的漏电事故。应急电源采用的是地面备用一台发电机，在管道内断电时及时供电以保证照明、通风、施工的正常进行。顶管施工采用压入式通风，空压机安装在地面工作平台上，用硬质 PVC 通风管道把风送至工作井底部，并用同直径的硬质 PVC 橡胶通风管道，从管内把风送至端部机头处。通风管要固定在工作井侧壁及钢管内壁的上边，固定要牢固。在中继间处采用风琴式软管，以利风管伸缩。在施工的全过程中风管要随着钢管的延伸而不断的接长，要确保管道通风，满足管道内施工需求。（10）置

47、换泥浆措施顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为水泥浆，在管内用单螺杆泵压注，压浆体凝结后拆除管路封闭注浆孔。4 4、机械顶管相关计算、机械顶管相关计算本工程 4217m 长管道全部为 d800 一种管径，深基坑支护结构力学验算（取最深工作井 W19：H=9.73m）。（1）、800800 工作井的受力验算（土压力）工作井的受力验算（土压力）【最新整理，下载后即可编辑】工作井最大主动土压力（有地下水，粘土）验算：P=r1htg2（450-/2）+（r2-rw）（H-h）tg2（450-/2）+（H-h）rWP16.53tg2（450-140/2）(19.910)(10.733)t

48、g2（450-140/2）(10.733)10=154.23KN/m2=0.154 N/mm2P 为 H 处最大主动土压力 KN/m2。r1 为土干容重 KN/m3。r2 为土体湿土状态下容重 KN/m3。rW 为水的容重取 10KN/m3。H 工作井地面到工作井基础深度 m。h 为土面到井下地下水深度 m。土体内摩擦角。本工程取 140。依据地质勘察报告，按地面 1.5m 以下有地下水计算，工作井多位于层粘土中，r116.5KN/m3，r2 19.9KN/m3，140，h=10m。工作井最大深度为 9.73 米，沉井深度 H 取最大值 10.73 米。800 顶管工作井剖面示意图(详见施工图

49、)FHnh（2）、工作井结构厚度验算：【最新整理，下载后即可编辑】t=KPD1/2fct=1.650.1546000(220.1)=37.92 t 为工作井墙厚度 m。K 为安全系数一般取 1.65。P 为（土和地下水对壁的最大侧压力 KN/m2）也就是工作井最深处主动土压力等于上列计算 P。fc 为设计工作井结构允许应力 KN/m2，C25 混凝土取 20.1 N/mm2。D1 为工作井内径。钢筋混凝土沉井厚度 t 取 500，大于计算结果（t=37.92mm）。由以上验算知，工作井结构满足要求。（3）800 顶管总推力计算顶管的顶力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻

50、力。根据工作井所处位置地质的承载力数据分析工作井满足顶进要求。顶管采用d800 口径的泥水平衡顶管机施工，顶管掘进机头的外径为 960mm。顶进阻力F=F1 十 F2其中 F总推力，Fl 一迎面阻力，F2顶进阻力F1/4*D*P(D管外径 0.96mP控制土压力)F1=3.14/4*0.96*10.187.67tF2D*f*LF23.14*0.96*0.4*188226.68t。（本次最大顶距为 188 米，按 188 米计算。）【最新整理，下载后即可编辑】PKo*HoP0.55*2*9.2510.18t/m2式中 Ko静止土压力系数，一般取 0.55Ho地面至掘进机中心的厚度，取最大值 9.