钢管顶管专项方案

xx市第二水源首期输配水管网工程D段

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编制人： 编制日期：2008-10-12 项目负责人： 技术负责人： 审批人： 审批日期：

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第一章 工程概况

xx市第二水源工程首期输配管网是确保xx市第二水源工程尽快发挥效益和保证安全供水的关键工序。本工程是第二标段的D段，位于xx公路丹灶镇政府路段。采用顶管工艺穿越丹横路和官山涌。管道走向沿xx公路，里程为0+936～1+133，共长184.5米。其中1+069～1+111为官山涌。管线沿途地貌为珠江三角洲冲积平原，局部地区为残积地貌。

顶管共1段，采用DN1800钢管，壁厚16mm，每节钢管长6m。

顶管穿越的土层主要为淤泥及淤泥质土。 地下水位较高，稳定地下水水面在地表以下1.0～2.2米左右。

道路部分管顶覆土约10米，涌底部分管顶覆土约4米。

本工程处于xx公路边上，施工场地较窄，交通条件较好。附近有河涌，施工用水较为方便，施工用电采用发电机。

官山涌工作井10.0x4.5mZK41ZK42ZK95接收井5.0x4.0m桂丹公路丹横路平面示意图

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第二章 施工准备

2.1顶管设备

根据工程的设计及地质情况，选用泥水平衡式顶管机。设备的型号为NPD-B1500型。顶管设备主要由切削搅拌系统、刀盘动力系统、纠偏及液压系统、壳体及密封、机内进排泥系统、测量显示系统、主轴密封及润滑、电气操作系统等部分组成。

主要技术参数如下：

1.顶管机外径 Φ1860mm 2.顶管机总长 4600mm 3.刀盘电机功率 30KW×2 4.刀盘转速 2r/min 5.刀盘极限扭矩 350KN-m 6.纠偏油泵电机 1.5KW 7.机内液压动力源实际工作压力 ≤28Mpa 8.机内液压动力源最大工作压力 31.5Mpa 9.纠偏油缸（最大推力×数量） 45T×4 10.最大纠偏角度 3度

2.2技术准备

认真组织和落实主要工程技术人员，选择对本类工程有丰富施工经验的人员为骨干，熟悉施工图，领会设计意图，阅读标书内容和建设单位述及的规定、要求和参照标准。

按照劳动力需用量计划调配人员，安排劳动力进场，并对准备进场的工人进行劳动安全教育；对工程所需的各技术工种人员进行技术培训教育，取得有关上岗证、资格证的员工方允许其进场从事相应工种的工作。劳动力及技术工种人员进场后，定期对其进行劳动安全教育及施工技术总结及教育，以加强工人的劳动安全意识，不断提高施工技术，使工程顺利进展。

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做好定位点控制，绘出控制网，以便施工放样时用。并按设计单位提供的永久水准点，沿线自引临时水准点，施工中经常进行校核。临时水准点、导线桩应按要求埋设。

收到施工图以后，及时对结构物支撑、顶管工作井、接收井等详细验算，确保施工的安全稳定性。

对全范围内的建筑物、构筑物、绿化树木、地下管线和架空线进行实地详细调查，如对施工有影响，立即准备必要的应对措施。

2.3 机械、材料进场准备

按照机械设备使用计划，对所有机械及设备进行检修及调试，并定时保养，使其保持良好的待用状态。对工程中所用的各种计量设备送有关部门进行标定并取得合格证书。

2.4 施工用电

现场照明用电，夜间可以借用市电，5#井位处可以从周边民房接电，现场准备大功率发电机（200千瓦）供工作井、顶管施工使用。

2.5 施工用水

工地内生活用水，可以在征得有关部门同意后，接用周边自来水、绿化喷淋水或接周边的居民用水。

2.6 临时设施

工地现场管理人员在附近租住民房，作为办公、休息场所，现场不搭设工棚。

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第三章 施工总体部署

3.1 管理组织架构

为保证顶管施工能按质、按量、按期完成,项目的内部管理架构如下： 施工员

土建施工队 顶管施工队 项目经理 技术总工 材料设备员 质安员 资料员 3.2施工总平面布置

结合本工程特殊的地理位置、工程特点及现场具体情况，按以下原则进行布置：

1）场地布置遵循少占用原有道路，布置要合理、紧凑、美观实用； 2）充分考虑现有的交通状况，尽量不中断原有道路交通；

3）施工临设的布置要简单、合理，生活临设租用附近的民居，以利于施工作业；

4）采用全围蔽施工，减少对周围环境及市政交通的干扰和影响； 5）符合安全生产、文明施工的要求，创造一个文明施工的环境条件。

3.3 施工总体步骤

施工总体流程图如下：

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1. 设备选型 2. 技术交底 3. 工作井及接收井施工 4. 设备安装 5. 顶进施工 6. 阀门井施工 7. 水压试验 准备工作 顶管施工 1. 技术准备（技术交底） 2. 物资准备 3. 办公室布置 4. 办理各种手续 5. 临时水准点和基准线放线 恢复原路面 竣工验收 3.4工程各项目施工配合的程序

先进行工作井施工，然后安装顶管设备，设备安装完毕后进行顶进施工，同时进行接收井施工，顶进施工完毕后，吊起机头，进行水压试验、回填等施工。几个顶进段同时进行施工。

做好整体施工部署和分部施工方案，合理安排施工顺序、组织平行流水立体交差作业；充分利用空间和时间发挥作业面的使用效益，做好人力、物力的综合平衡调度；做好施工安排，确保均衡施工，按时优质高效完成该工程。

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第四章 工作井接收井（沉井）主要施工方案和技术措施

4.1 沉井施工工艺流程

浇筑钢筋砼底板 浇筑砼封底 。。。 。。。 第二层沉井下沉 第二层立摸、扎筋、浇筑砼 第一层立摸、扎筋、浇筑砼 沉井基坑铺设 沉井基坑开挖 第一层沉井下沉 沉井下沉到位 4.2 沉井施工工序

本工程所需施工的工作井净空为10.0m×4.5m，采用沉井工艺施工。

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遵照设计图纸要求，本工作井井体深度为11米，分为三节制作，根据现场施工条件，每节沉井墙体可分两次浇注混凝土、分两次下沉，每条施工缝均按照图纸设计要求设置。井体混凝土标号为C30，工作井下沉至设计标高之后，采用C20混凝土封底，封底厚度为1.3米，之后制作工作井底板，底板采用C25钢筋混凝土制作，厚度为0.45米。工作井在后座墙及前导墙外侧，施工旋喷桩，旋喷桩在沉井封底后施工。

原地面标高立面图洞口施工缝井体底部标高1、沉井基坑开挖

根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩及沉井井体外壁四个角点的控制桩，基坑底四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽0.5m，依据沉井平面尺寸确定基坑底面尺寸为11.4m×6.5m，沉井的基坑开挖深度为1m，以基坑底部周边尺寸按1：1放坡至地面标高，为基坑敞口形，可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。沉井基坑采用人工挖土并整平基底，井中设置大功率潜水泵抽水进行降水，土方可随即用车辆外运。

2、沉井基坑铺筑垫层

在人工整平之后，沿沉井墙体中心线铺设碎石垫层，垫层厚度为200mm，铺设宽度1.25m（比刃脚宽度两侧各放宽0.5米），并用人工机具夯实平整；然后在碎石垫层上填筑粗砂垫层，厚度为100mm，用平板震动整平、密实。在垫层上沿沉井刃脚四周浇筑C10素砼垫层带，厚度为80mm，宽度比沉井墙体厚度内外宽200mm，沿砼垫层带周长相距1.0m设木条，供内外立模板，绑扎钢筋之用。

3、第一节沉井制作

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A、模板钢筋制安

在铺筑的素砼垫层带上，铺设隔离层油毛毡，然后架立内模板，沉井内设置满堂红脚手架。内模板校正后绑扎钢筋，再立外模板和外脚手架，沉井内外模封闭后，串拉杆螺丝、拉紧，清理干净，复核验收立模扎筋是否符合规范规程要求，达到要求之后可进入下一工序施工。

B、混凝土浇筑

混凝土采用分层浇筑，每层厚度为50cm，间隔时间少于1小时。制作带有30～50cm颈口段的漏斗。商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场，检验出厂单，现场做塌落度实验。放置漏斗，间距4m，四个转角处均设漏斗。把混凝土垂直运输到达模板顶部，再通过漏斗灌入井墙之中。用振动棒进行震捣密实，保证沉井砼结构内外光洁度良好。

顶木钢管脚手架下一节沉井钢模板及外脚手架搭设示意图C、养生、拆模和下沉

当井体砼达到设计强度的30％以上，拆除模板。对井体进行淋水养生。为了减少养生的时间，缩短工期，在使用的商品混凝土中添加早强剂。拆除井内脚手架，沉井外壁涂上沥青油，减少土体摩擦力，再挖土下沉。

4、第二节沉井制作

在第一节沉井下沉至预定标高并稳定后，开始制作第二节沉井。 A、模板钢筋制安

重新架设井内脚手架，沿着第一节顶面部的拉杆螺丝上立第二节内模板，模板应支撑在第一节沉井上，经校正后，绑扎钢筋，然后再立外模，串拉杆螺丝和

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校正，同时接高外脚手架和顶面工作平台。

B、混凝土浇筑、养生、拆模和下沉同第一节。在第二节沉井制作好之后，在下沉之前，对工作井外壁土体进行人工降土2米，降土量约150方。并按照1：1的坡度放坡，减少工作井外壁的摩阻力。各节沉井外壁均需涂上沥青油，减少土体的摩阻力。

5、其余各节沉井制作

其余各节沉井井体的制作、下沉，均同第二节沉井的制作、下沉流程，但不再对井体外壁土体进行人工降土。

6、沉井下沉

当第一节沉井混凝土达到设计强度的80％之后，其上各节达到设计强度的70％以后，才允许下沉。工作井沉井下沉根据地下水位情况，第一节沉井的下层采用排水下沉挖土方法，第二节沉井开始下沉后根据现场施工地质及地下水位情况，适时采用不排水挖土下沉方法。

A、排水下沉方法，采用抓斗挖土，先挖井内中央的锅底——扩大锅底的范围和一定深度——让沉井体在自重作用下慢慢的下沉——随后挖刃脚处的土体（或者人工掏刃脚土体）让井平稳加快下沉，直至锅底土隆起，当沉井下沉减速趋于稳定时再重复上述各道工序进行施工，让沉井在操作下达到设计标高为止。（在挖土过程中，可派6～10个人工

井下配合挖刃脚土体，确保挖土均匀）

B、不排水下沉方法，采用抓斗挖掘井底中央部分的土，使沉井形成锅底，在砂类土中，一般当锅底比刃脚低1～1.5米时，沉井即可靠自重下沉，而将刃脚下的土挤向中央锅底，然后再由抓斗继续抓土，沉井便可继续下沉。若刃脚下的土不易向中央塌落，则配以射水管松土。

7、沉井封底及底板浇注

抓斗挖土示意图 10

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沉井下沉至设计标高后观察其稳定性，每小时观察自沉量不大于2mm且在8小时内沉井自沉累计量不大于10mm，表明沉井下沉已经稳定，可进行封底。

由于地下水位高，本工程工作井、接收井封底均采用不排水封底，即在水下进行封底。

A、由于沉井下沉到位时，井底呈锅底型，锅底深度比沉井底部深2～3米，对这些超挖部分需回填碎石整平，之后在整个井底铺设30cm碎石。

混凝土用混凝土泵车（导管法）灌注，水下混凝土的塌落度为18～22cm，需添加絮凝剂。灌注水下封底混凝土时，需要的导管间隔及根数根据导管作用半径和封底面积确定，导管作用半径随导管下口超压力大小而异，其关系如下：

超压力（kpa） 75 100 3.0 150 3.5 250 4.0 导管作用半径（m） <2.5 数根导管灌注时的顺序：按照先低处后高处，先周围后中部为原则，使混凝土保持大致相同的标高。混凝土浇筑完成之后，需安排潜水员对水下混凝土进行检查并整平。浇筑混凝土之前可在井底设置几根导管，导管高出地下水位，作为沉井封底时减少地下水压力的卸压管。

C、待水下混凝土达到设计强度后，方可从井中抽水。

D、抽干水之后，开始绑扎底板钢筋，两端深入刃脚上方的凹槽内，浇注底板混凝土。浇注应在整个沉井面积上，同时不间断进行，由四周向中央推进，并用振捣器捣实，混凝土采用自然养护。

4.3 沉井施工的质量标准

1、刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过100mm. 2、沉井水平位移不得超过下沉总深度的1%。

3、矩形沉井刃脚底面四角中的任何两角的高差，不得超过该两角间水平距离的1%，且最大不得超过300mm。

4、下沉总深度是沉井下沉前刃脚底面标高与下沉结束后刃脚底面标高之差。

4.4质量控制的一些相关措施

1、沉井制作的相关要求

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1）、钢筋绑扎立模，浇注砼均要求严格按设计文件、规范等进行施工。 2）、要求对角线距离相等，沉井尺寸准确。

3）、要求钢模板拼装整齐、平直、漏缝嵌密实，防止漏浆。 4）、要求模板内清洗干净，才允许浇灌砼。

5）、串筒相距3-4m，分层浇灌砼用振捣器振捣密实。 2、测量控制与观测

沉井平面位置与标高的控制是在沉井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制。沉井的垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直线，以吊线锤对准下部标板进行控制。在挖土时随时观测垂直度，当线锤距离墨线大于50mm，或四面标高不一致时，应及时纠正。沉井下沉的控制，通常在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺，可采用水平尺或水准仪来观测沉降。在沉井下沉中，应加强平面位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班负责人，指挥操作负责人，及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。以上施工测量纠偏参照点应设置在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复核。

4.5沉井施工的一些细部处理措施及纠偏措施

1、为了使沉井尽快达到可供下沉的强度时间，可在第一节沉井制作时，添加适量的减水剂、早强剂、速凝剂。

2、沉井下沉过程中可能发生的不正常偏差的纠偏和处理措施。

沉井下沉过程中较容易出现沉降不均匀的情况，对于沉井下沉过程中发生偏差的情况，根据情况采取以下措施：①调整井内的挖土量，对下沉较快的一侧减少挖土，增加下沉慢的一侧挖土量；②一旦沉井发生过大的偏差，并且经过一段时间纠偏无效，已形成下沉的轨道，此时不可运用井内调整挖土量的多少来纠偏，应该人为改变井外两侧的土压力作用，改变其大小才能将沉井纠偏扶正，可以破坏井壁外的摩阻力，采用射水方式，用高压水枪冲刷沉井高的一侧土体，减阻后让沉井高的一侧下沉速率加快，低的一侧在固有摩阻力作用下，下沉速率减慢来达到纠偏扶正沉井。③沉井高的一侧顶面加外荷载压重造成高的一侧井壁下沉速率加快来达到纠偏扶正。④结合以上的方法可同时组合运用，也能有效的达到沉

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井纠偏扶正。

3、底板砼浇注，防止收缩裂缝和渗漏的措施

底板砼浇注完毕后用草包覆盖洒水养生可防止砼裂缝产生，气温高的情况下可向井内灌水淹没底板在水中进行养生，达到强度后可抽水,也是防止砼渗漏的措施。井中的集水井要有明显的抽水效果，也就是所封底的各道工序做得完善符合要求，封底部分砼要均匀平整，达到强度后足以对抗地下水压，则砼底板始终不承受水压的作用砼底板达到设计强度后，就不会发生裂缝渗漏现象。

4、当采用排水挖土下沉时，需防止基底可能发生流砂、管涌、隆起。如果情况特殊一旦有流砂管涌和隆起的现象，随即向沉井内灌水压重，不让地下水自由流动带动砂土涌流，消除流砂、管涌和隆起的现象，并适时采用不排水挖土下沉方法

5、沉井下沉过程中，若采用排水下沉，则每日在所施工的井内安排一台四吋泵不间断抽水，每个工作井（或接收井）每日三个抽水台班；沉井封底过程，若采用排水封底，则在井底每个积水井里面设置一个四吋泵进行不间断抽水，每个工作井（接收井）每日抽水台班为：3×2＝6台班。若采用不排水封底，则在封底完成之后，安排一台四吋泵进行抽水。（注：顶管调试及顶管顶进过程中，在每个工作井（接收井）均设置一台四吋泵进行抽水，保证顶管过程顺利）

第五章 顶管施工方案

5.1顶管施工流程

工作井及接收井施工及制作管材→顶进设备地面安装调试→吊装机头到轨道→连接好机头→连接进排泥管线及各种电缆→开始顶进→出泥→千斤顶回缩→拆进出泥及各种管线→吊第一节管材→安装管材接口并顶进→最后管道贯通→机头抵达接收井并起吊至地面→拆除管道内的进排泥管线及各种电缆以及注浆管→封堵注浆口→阀门井施工→水压试验→井位回填和恢复路面。

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5.2顶管施工的控制测量

顶管施工的控制测量包括：工作井及接收井的控制测量包括井位施工过程中的测量、顶进过程中井位的监控、设备安装时的顶进轴线定位、顶进过程中的轴线复核测量监控。 1、顶进施工中井位的复核 在工作井周围较远的不动物体上为前导墙和后座墙放设轴线控制点，然后在前导墙和后座墙上分别各定两个点，每天通过轴线测量前导墙和后座墙绝对位移量，看前导墙和后座墙是否有位移，工作井是否安全无恙。 标靶经纬仪标杆‘ 前导墙后座墙’‘’先通过 1 、4（ 1‘、 4’）两个控制点确定前导墙（后座墙）的轴线，然后用经纬仪确定 2、 3点（ 2‘、 3’）偏离轴线的距离，据此确定前导墙（后座墙）的绝对位移。并用卷尺测量2－2‘和3－3’之间的相对位移，以便和绝对位移结合分析前导墙的状况。NMOHj激光束激光发射器DH图三、经纬仪法2、设备安装时的测量方法

根据井位的坐标，放出顶进轴线的方向。利用经纬仪把轴线放样于工作井井壁的顶面和地面的适当位置，如图中点M、N和O。

利用水准仪放出洞口处的Hj点，并通过Hj点划一条水平的横线。安装并调整激光发射器，使得激光束打在通过点Hj 的水平横线安装经纬仪并对中M点。瞄准标杆（通常设在接收井处），倒镜观察标靶，然后重新整平和对中经纬仪，锁定水平度盘。

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经纬仪标靶标杆NMHj激光束激光发射器DH 图四、经纬仪法 15

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施工准备 工作井施工 设备安装调试 管材制作加工 管材吊装就位 管道内管线安装 测量控制及纠偏 开机顶进 管道排泥 废泥浆外运 拆除管道内管线 工作井排水 下一节管下坑 接收井施工 施工下一节 回收顶进机头 阀门井施工 回填井位 恢复路面 顶管施工工艺流程图

把经纬仪瞄向井内的激光发射器，左右调整激光发射器的位置，使得激光发射器的激光发射点在轴线位置上。

把经纬仪与标靶调换位置，用经纬仪瞄准标杆。并使经纬仪的中点对在激

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光束上，再把经纬仪瞄向井内洞口，调整激光束的方向，使其与经纬仪的方向重合。0

在激光发射器安装好后，在顶进的过程中，可能因为一些人为的因素造成激光发射器偏向，所以在顶进过程中要经常检查激光束的方向是否错误。

3、顶进过程中的轴线复核

在顶管施工中，由于激光发射器定期拆卸校对，重新按照定位销装上下来可能会有少许位移，在施工过程中需要定期调整激光束的方向。

具体步骤如下：

A、根据井位的坐标，放出顶进轴线的方向。先利用经纬仪在工作井井壁顶部按轴线方向放出两点，打上钢钉。

B、利用水准仪放出洞口处激光点的标高Hj，并标记Hj在洞口的封墙上，再通过Hj点划一条水平的横线。标高Hj通过以下公式计算：

Hj＝H0+D0/2+dH

钢钉帆线2垂线1垂线231钢钉其中: H0 －－设计流水位高 程；

D0 ――管子内径； DH――激光束与管子轴线的

3激光束4HjDH高差；

C、安装激光发射器，大约定好平面位置。并把激光束调整为设计的流水坡度，然后调整激光发射

激光发射器图二、挂线法Hj的水平横线上。 器的高度，使得激光束打在通过点

D、在钢钉上挂上帆线，再在该帆线上的适当位置挂两条垂线。再调整激光发射器的平面位置和激光束的方向，使得激光束打到两条垂线上，采用纸板在线后观察，调整激光直到垂线阴影分隔的激光投影半圆大小对称。

采用采用双垂线法定向具有简单、方便的特点。但是，在工程实践中，我们发现，当顶进距离超过100米时，该方法会有一定的误差，必须定期用设备安装时采用的经纬仪法复核。

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4、建立严格的测量制度

测量主要由施工员负责，但技术负责人必须在施工过程中对测量结果进行分析、监控，技术负责人和施工员每天开工前，需共同校核激光经纬仪的误差。每个顶进班组必须记录顶进中的各项参数，并根据顶进资料形成顶进参数设置建议，以指导下一个班组的施工，项目部项目经理或技术负责人和顶管部负责人要在顶进建议上签名。

5.3顶力计算及控制顶力的确定

对于封闭式顶管机其顶进阻力包括管壁外周摩阻力和刀盘转动切削的迎面阻力，所需的顶进推力是这两种力的反力之合力。根据实际工程的反复验证经验，按照考虑土拱效应的公式计算的理论顶进总推力，比较拟合泥水平衡式顶管机在粉土、砂土、红粘土和淤泥层中顶进的顶推力曲线。

计算公式如下：

FF0BcaL

2 （a）

F0(pepwp)4Bc （b）

aC''' （c）

'qW （d）

(Bct)WBcu'L （e） (Bct)综合：FF0qBc'LBcC'L其中：F：总推力(kN)；

F0：初始推力(kN)；

 ：注浆减阻系数；取0.4

Bc ：管外径（m）；

：管子与土之间的剪切摩阻力（kPa）；

L：推进长度（m）

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pe：挖掘面前土压力（

pe150kPa）；

pw ：地下水的压力（kPa）；

p：附加压力（一般为20kPa）

：管子法向土压力取值范围，可参见表； ； q：管子顶上的垂直均布荷载（kPa）

'：管与土的摩擦系数（'tg； W：每米管子的重力（kN/m）t ：管壁厚度（m）

2）

在一般的泥水平衡式所适应的土质中，根据经验α与C‘的取值可参见下表：

经验α与C‘

土质及地面荷载情况 砂性土，在一般荷载的情况下 砂性土，在一般荷载的情况下 砂性土，较大荷载的情况下 α C’ 土质及地面荷载情况下 砂砾土，较大荷载情况下 粘性土，一般荷载的情况下 粘性土，较大荷载的情况下 α 1.50~2.70 C’ 0 0.75~1.1 0 0.75 0 0.50~0.80 0.2~0.7 0.80~1.50 0.5~1.0 1.50~2.70 0 考虑到采用注浆减阻措施，根据以往的工程经验，在泥水平衡顶管顶进施工中，其摩擦系数将有5.0～25倍的变化。为了安全起见。取最小变化系数5.0倍的一半，即取2.5倍。即＝1/2.5=0.4。

考虑到土层情况及地质剖面图进行分类，顶力计算结果如下表（取计算长度为184.5米）：

采用注浆措施时的顶力 （单位ＫＮ） 不采用注浆措施时顶力

淤泥土 2497 沙土 7661 粉质粘土/软塑 3721 粉质粘土/硬塑 3819 4601 17512 19

7661 7905 顶管专项方案

（单位ＫＮ） 根据相应参数计算出顶管段所需的最大顶力,该段主要在淤泥中进行顶进，为安全考虑，不考虑注浆影响总顶力F＝7980KN≈800ton。

综合考虑安全等因素，最后确定顶进所需控制推力为800吨。

5.4顶进施工

1、顶进前的检查

工作井内设备安装完毕，必须按照操作规程进行检查。检查动力电缆、信号电缆、视频/音频线、进排泥管线、电磁阀门，液压系统、纠偏系统、注浆系统、工作井旁通装置等等。确认各系统连接正常并处于良好状态，即可开动机头进行试运转。

由专职测量人员检查激光经纬仪系统，查看其测量误差是否在允许范围内。若不在，立即送回仪检中心校正。

校测机头水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进机头，然后安放管节，处理好接头，再次测量标高，核定无误后，开动机头进行试顶，待调整好各项参数后即可正常顶进。

2、顶进流程

顶进施工主要利用机头在前端取土，千斤顶在后背不动的情况下将管材向前顶进，其操作过程如下:

A、安装好顶压环并卡牢管后端，检查顶进系统的安装是否良好，校核管线标高和方向，各方面都准备好后方可操作顶进。

B、先开动机头，转速由慢至快，然后启动进排泥泵出泥，然后操作主顶系统进行顶进，直到顶进一节管。

C、在地面安装好注浆管内的注浆支管，并按照顶进的顺序排放好注浆管的位置,按顺序下管。

D、停止机头，进排泥系统旁通，清洗进排泥管道，千斤顶回缩。 E、拆除管线，下管，安装管线、电缆后进行下一节管材顶进。 3、顶进施工有关的注意事项

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A、工作井内通风 本工程管材内无需人进入，无需通风，如果在检修设备时需人进入，需进行通风处理后才可入内。作业人员下井前必须先通风，并对有害气体进行检测。

B、顶进参数设置。

严格按照操作规程和技术参数进行。

先预设一个顶进速度，并根据机头土压力、土质情况及进出泥的有关情况进行调整。

发现与预设参数不符合时，必须及时调整顶进参数。

对于接近土层分界面时，注意减慢顶进速度，避免机头移位。

掌握机头的姿态和方向，机头出洞时注意作好防护措施以避免机头“磕头”。

5.5顶管相关技术措施

1、工作井内止水措施

A、工作井止水装置 本顶管机的止水圈的用于固定胶皮的铁压板为带有槽口矩形块，共有48块，采用此种压板的好处是能够根据现场的实际条件方便地调节胶皮的松紧程度。工作井出洞口出洞前用砖墙封堵，出洞后设置单层止水橡胶圈，止水圈的松紧程度可以调节，橡胶止水装置和混凝土墙之间的空隙用PV泡沫封堵。

B、工作井内漏水孔的处理 当工作井混凝土墙或土层出现漏水小孔时，采用砖砌墙墩，内灌高强度快干水泥；或使用其他堵漏物品堵漏。

2、顶管出洞措施 A、安装出洞止水圈

出洞止水圈安装在接收井出洞砼墙上，安装时要把橡胶止水圈用爆炸螺丝与夹紧钢板固定在砼墙上，安装情况如右图。

安装位置要根据出洞轴心位置。由于顶管出洞时不可避免有一定偏离出洞轴线位置，止水圈允许机头有2cm的偏

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离轴线位置，若机头偏差超过2cm，止水圈的安装位置必须根据实际偏差进行调整。

由于机头和尾管比钢管在直径上有大2cm的超挖，从而使尾管在出来后钢管与出洞口有2cm的间歇，流砂容易从该间歇中漏出。由于各块夹紧钢板可以沿径向轴线调整固定，从而可以将该间歇封住从而阻止流砂。

B、顶管机头出洞口

I、本工程工作井管道下部为粉质粘土具有高压缩性，施工时可考虑在洞口外3～5m范围内压密注浆以提高地基土的承载力，防止机头出洞后下沉。

II、顶管机架就位时略上仰，以平衡重力影响，机头对准穿墙孔位置，管端稍稍向上撬3-5mm。更有利机头穿墙和正常顶进。

III、在机头出洞过程中顶进方向力争水平，如有偏差，只能偏上，不能偏下，机头尚未完全进洞前，不要纠偏。进洞后，纠偏不能大起大落。

IV、进洞时控制机头的正面土压力，闷顶至机头正面土压力至1Mpa左右，开始进行泥水平衡，机头没有完全出洞时，降低泥水压力有利于洞口处的稳定，为避免因结构变形而泥水大量涌入井内等严重后果，在离洞口6ｍ范围内将泥水压力降为最低限度。

3、注浆措施

本工程考虑采用膨润土触变泥浆，注浆浆液是在地面注浆系统配制后，经过充分搅拌发酵后，再通过液压注浆泵压入管内，膨润土泥浆搅拌时间控制大于30分钟。在膨润土泥浆压入以前，对储浆箱内经发酵的泥浆再一次搅拌，以减少压浆管道的阻尼。

机头尾管和后续管道补浆为两个独立的管道系统，都是采用液压注浆泵，分别采用A浆和B浆二种不同配方的浆液。（见下表）

膨润配方 土 A浆 B浆 15％ 12％ 6％ 1％ 2％ 1.5％ 纯碱 CMC （秒） 42 36 CP 32.5 30.5 ml 6 9 1.073 1.063 漏斗粘度视粘度失水量比重 A、由于顶进过程中需要穿越粉质粘土层，顶进摩擦力会较大，为达到较好注浆效果，应保持全过程注浆，机头尾管注浆采用进口自动注浆设备，钢管补浆

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顶管专项方案

采用国产注浆设备。机头后3节管为注浆钢管，以后每隔1节分布1条，分布位置如1、2、3、5、7、9、……

B、注浆钢管下井时，一定要保证使得有一个注浆孔垂直向上；同时注浆主管和支管要用硬管，且都不能发生过长的弯曲，使得注浆效果良好；

C、注浆压力应到达2.0～3.0γh，取γ＝18KN/m3，h＝3.5m(管顶覆土深度)，即0.15～0.4Mpa，考虑到顶管距离的增加，注浆管道增长的阻尼损失，注浆压力最大控制在0.6Mpa以内，开始时保持在0.2Mpa左右，随距离增加，注浆压力适当增加（见下表）；

顶进距离（ｍ） 20 40 60 80 100 120 140 0.6 注浆压力（ MPa） 0.15 0.23 0.3 0.38 0.45 0.53 D、为了防止不注浆时，管外壁砂土反流进注浆支管，注浆支管一定要安装单向阀或球形阀；

E、注浆量为管材和机头切削形成的孔洞的空隙的1.5～2.0倍。由计算控制每顶进一节管的注浆量为0.8～1.0m3；

F、注浆从顶进到达20米时开始，主要是防止浆液从止水圈中散失。 G、先压后顶，随顶随压，出口压力大于地下水压。工具管尾部压浆量控制在0.07～0.1m3/m的范围。

H、如果采用中继环并动作时，补浆量控制在0.02～0.05m3/m，而补浆压力一般应为0.26-0.3MPa。

4、关于泥水管路的堵塞问题的一些解决办法 在顶进过程中，往往会出现管路堵塞的现象。

A、通常情况下，通过开启工作井旁通的排泥泄压阀，就能够排除一般的堵塞物，因为堵塞物往往会沉积在排泥泄压阀口，造成堵塞；这种工况下，打开排泥泄压阀，关闭排泥泵，点动开关进水泵，以清除堵塞。

B、如果堵塞情况严重，用开启排泥泄压阀不能很好地消除堵塞的情况下，可以采取逆流反冲的方法来清疏管路。

C、如果还不能有效地清除管路堵塞，有可能出现的情况是管路局部被大石

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块或是其它什么硬物塞死，被迫可采取分段拆除管路并分段检查的方法，以清除堵塞。

5、预防顶进的管道下沉

当土质较软，如淤泥质土层的时候，其承载力较低，容易发生管道下沉的现象。由于本次顶管的管材采用是钢管，一般不容易发生沉降；而且本工程所经过的土质大部分为粉质粘土，其承载力比起淤泥质土层要大很多，所以也不易发生沉降。但是为了以防万一，我们还是应该做相应的预防工作。严按照设计标准施工，“勤测微纠少纠”把对原状土的扰动降到最低。

6、管道焊接

钢管采用焊接方式连接，钢管焊接施工技术措施如下： 1）管材的质量控制

（1）钢管必须具有制造厂的合格证书。

（2）钢管表面应无显著锈蚀，无裂缝重皮和压延等不良现象；不得有扭曲，损伤，不得有焊缝根部未焊透的现象；不得有机械损伤等。

（3）同一管节允许有两条纵缝，管径大于或等于600mm时，纵向焊缝的间距应大于300mm。

（4）管节下坑前必须检查管节的内外防腐层，合格后方可下管。 2）焊条的选用

（1）管节焊接焊条的化学成分，机械强度应与母材相同且匹配，兼顾工作条件和工艺性。

（2）焊条质量应符合现行的国家标准«碳钢焊条»，«低合金焊条»的规定。焊条使用前应按出厂说明书规定进行烘干，在使用中保持干燥，焊条药皮应无脱落和裂缝。

3）钢管采用建设单位提供的6m一段地预制管，并在顶进前再继续焊接成型。

4）管道安装前，管节应逐根测量，编号。

5）管道焊接完成并把焊渣清理干净后，待管材冷却，需及时进行焊接部位内外管壁的防腐处理。

6）焊接的施工要求

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（1）、焊工必须经培训考核合格，取得上岗资格证。

（2）、焊接施工前需要对对焊机的用电安全进行检测，焊接施工时，施工人员要穿戴好相关的劳保用品，确保施工安全。

（3）、焊接前应调整好对焊机的电流与电压，并按照管材采用相应型号的焊条，试焊满意后才能开始焊接施工，以免对管材造成焊伤。

（4）、管节焊接前应先清理管道内泥、污垢，然后修口，清除管口边缘和焊口两侧10～15mm范围内的表面锈迹至露出金属光泽，管端端面的坡口角度，钝边，间隙，应满足规范规定。不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间距施焊。

（5）、对口时应使内壁齐平，当采用长300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠，错口的允许偏差应为0.2倍壁厚，且不得大于2mm。

（6）、对口调节好后既可进行对口、焊接，这时应将两端管段临时支承固定，避免钢管重量集中在焊缝位置。

（7）、纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45度左右处；纵向焊缝应错开。

（8）、环向焊缝距支架不应小于100mm；直管管段两相邻环向焊缝的间距不应小于200mm；管道任何位置不得出现十字焊缝。

（9）、焊缝质量必须符合GB50268—97中4.2的有关规定，焊缝应平滑，宽窄一致，根部焊透，无明显的凹凸缺陷及咬边现象，焊缝加强面应高出管面约2毫米，焊出坡口边缘2～3毫米。

（10）、在施工时，顶管段顶进的首第一及第二道焊缝必须进行超声波探伤及X光拍片，并通知甲方、监理单位、质监站及设计单位，进行质量确认；以后管段的焊缝，一般情况下仅做超声波探伤，但是，当监理单位对施工质量有疑问时，应不定期进行X光拍片。

第六章 安全文明施工措施

6.1 安全生产

1、安全生产的目标是不发生工伤事故。

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贯砌“安全第一，预防为主”的安全生产方针，坚持管生产必须管安全的原则。

2、严格执行各种有关安全法规

1）对工人进行岗前三级安全教育,经考试合格后方能上岗。职工调换工种或使用新工具、新设备的要进行岗前岗位安全教育和安全操作的培训。

2）针对本工程的特点、施工外部和内部环境及业主的要求，进行安全技术交底，每个具体工序开始前，应重复进行该工序的安全技术交底并履行签字手续，对安全技术措施的具体内容和施工要求，应向交底对象详细交底和讨论，使执行者了解其道理。

3）严格执行安全生产会议制度，安全检查、安全评议制度，定期或不定期检查安全措施的执行情况和现场存在的安全生产问题，针对发现的问题下达整改通知单，指定专人限期整改，对整改不到位的班组或个人给予罚款或停工整改等处理。

4）贯彻执行安全检查(稽查)制度，做到每日检查。 a.班组进行班前、班后安全检查； b.各级安全员巡回安全检查；

c.各级管理人员在检查生产的同时检查安全；安全检查包括施工机具的检查及各项安全措施的执行情况、雨季措施、后勤卫生等专项检查。

3、严格执行各类机械设备的专人管理和操作制度，各类安全防护设备、机械设备要定期保养，经常检修，使其处于良好的状态。

4、现场材料、机械、临设按施工平面图整齐放置或搭设。施工现场的坑、洞、危险处，须设防护设施和明显的警示标志，不准任意移动。在施工区域和生活区域及道路上设置照明系统，保证夜间照明和生活用电。施工区城内按有关规定建立消防责任制，按照有关防火要求布置临设，配备足够数量的消防器材，并设立明显的防火标志。

5、加强施工现场的安全管理

施工中可能发生的安全事故类别及预防措施 1）防基坑开挖边坡坍塌

本工程工作井开挖深度较大，施工中需严格确保基坑边坡的稳定。观测基

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坑边坡的位移、周围地面的沉降等，发现异常则及时处理，以确保安全。特别是现场存在的高压电杆，在无法拆迁的情况下，需要密切观测地面情况，若工作井施工，造成路面塌陷，影响电杆的平稳，则需立即采取有效措施对其加以支撑使其稳固。作业人员不得攀爬电杆，发现异常情况应立即向当班负责人报告。

2）安全用电

A、加强用电管理，现场临时用电线路按《施工临时设施用电安全技术规范》要求布设，不得任意拉接电线和电器设备，采用三相五线制供电系统。

B、现场用电操作人员必须由持证的专职电工上岗操作，对工人必须进行三级安全教育。现场临时用电操作人员必须经过技术培训考核合格后持有效的特种作业证上岗。

C、从事电气作业难易程度，需符合电工等级要求，对难度较大、较复杂的电气不得由低等级电工完成。电工必须熟悉《施工临时设施用电安全技术规范》

D、所有用电工具，应妥善保管，严禁他用，并要定期检查、校验。 E、线路上严禁带负荷接电或断电，并禁止带电操作。带危险性作业，必须有人在安全距离外监护。

F、电力传动装置的调试和维修时，除采取可靠的断电措施外，在开关箱处应悬挂“有人操作，禁止合闸”标志，并有专人监护。

G、各类电器设备均安设安全保险装置，严格执行一机一闸一保护制度，对电力线路、电器设备经常检查、维修、调整并做好测试、检查、维修记录。

H、电气设备和线路的绝缘必须良好，各种电动机械接地，接地电阻不大于4欧姆，电气设备及线路检修时．先切断电源。

3、高压线下施工安全措施

A、进行施工前，根据电力部门的要求，进行对施工管理人员及作业人员的教育，组织施工人员认真学习《电力法》、《电力设施保护条例实施细则》。

B、在电塔基础上设置三点沉降观测点，施工过程必须定期进行观测，并做好记录。

C、高压线下严禁工棚住人，严禁在高压电塔上拖拉电线。

D、雨天施工时，与高压线的安全距离必须保持在五米以上，若条件达不到安全要求，必须停工。

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E、基坑开挖时，挖掘机应严格按照规程操作，派质安员指挥，禁止操作手随意提升挖斗，操作过程应密切注意周边情况，与高压线保持4米的安全距离。

F、模板制作、钢筋绑扎、以及脚手架搭设过程，应进行严格控制，现场派施工员监控，确保搭设物在搭设、绑扎过程保持与高压线的安全距离，施工人员不得任意挥动钢筋、模板等，以免触碰高压电线。

6、雨季施工措施

1）施工期间准备足够的宽幅彩条布，作为雨天的履盖用料。

2）铺垫好通道，疏通好现场排水、保证雨天能够进行正常作业和运输。 3）做好安全防护、检查工作，检查供电线路防止触电漏电、做好脚手架防滑措施。

4）在工作井设置集水沟，安排一台抽水机做好工作井的排水工作。 5）雨季防汛措施

汛情发生时，派人加强值班和监测水位，一旦发生险情，应马上报告有关单位。同时施工负责人应在汛情期间留守工地，处理防洪工作和做好指挥调配。

为防止水浸工作井从而给施工造成损害，汛期时采用在工作井外围加筑砂包松木桩防汛围堤措施，解决施工防汛问题。

6.2文明施工措施

本工程施工地段位于广州市番禺区内，文明施工的好坏既影响整个企业的信誉和形象，也直接影响到居民的健康、安全和市容市貌，所以做好文明施工工作至关重要。根据建设部《建设工程施工现场管理规定》，结合本工程的施工特点，制定出适合本工程的文明施工管理规定，力争在文明施工中再创佳绩。

1、成立文明施工管理机构

项目经理部成立文明施工小组，成员出项目经理部各部门负责人组成，负责文明施工管理制度的制定、落实和周检制度落实。

2、施工围蔽

施工围蔽是指施工范围的围蔽设施的设置以及所采取的相应安全措施。 1）施工临设范围沿线以及施工场地与地方通路相交处进行施工围蔽。 2）工地内设置的施工临时设施如现场办公室，职工、民工宿舍等采用标准

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顶管专项方案

集装箱搭建，张挂明显标志，保证明亮整洁。临时设施布置详见现场平面布置图。

3）施工围蔽上设立施工警示牌，夜间挂警示闪灯，并保证施工沿线在夜间有足够的照明设施。

4）施工期间采取有力措施保证沿线单位、居民的出入及道路的畅通，进行原有路口范围的路面施工时，先设置临时便道，以确保出入口和道路的畅通和安全。

3、机具、材料管理

1）材料进场后进行分类堆放，并按照ISO9001：2000质量标准文件有关要求进行标识。工地一切材料和设施不得堆放在施工围蔽外，在场内分类推放整齐，保证施工现场道路畅通，场地整洁。

2）施工机具统一在确定场所内摆放，并用标识牌标明每一类施工机具摆放地点。

3）所有施工机具都必须保持整洁，每天进行例行保养。 4、散体物料的管理

1）所有运输散体物料的运输车辆均必须符合广州市对散体运输车的规定，不污染城市道路。

2）自行办理余泥排放许可证，将余泥运至指定地点堆放。所有余泥运输车都保证车容整洁。

5、文明施工的宣传和监督

1）学习文明施工管理规定，在每周安全学习例会中穿插文明施工管理规定的学习内容，务使每个职工明白文明施工的重要性。

2）做好施工现场的宣传工作。大力开展“青年文明号”活动和积极开展劳动竞赛。

3）注意搞好与沿线单位、居民的协调工作，以便工程顺利开展。 4）施工现场项目部悬挂施工标牌，标明工程名称、工程负责人、工地文明施工负责人、施工许可证和投诉电话等内容，接受广大市民的监督。

5、现场导水措施

为避免施工期间，污水横流，造成大面积污染，本工程在施工场地内设置一个临时集水井，通过集水井将水导入导水沟，在集水井上口设置一钢丝网过滤

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带，污水经过过滤之后排入导水沟，之后排入就近的污水管道中。

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