沉井顶管监理细则.doc

1 顶管、沉井施工监理实施细则顶管、沉井施工监理实施细则 2 顶管、沉井施工监理实施细则顶管、沉井施工监理实施细则 审批人： 审核人： 编制人： 3 目 录 一、工程概况一、工程概况 1 1 2 2、监理依据监理依据 3 3、监理目标监理目标 二、顶管施工质量控制二、顶管施工质量控制 3 3 （一）、施工要求 3 （二） 、顶管质量监理工作要点 .4 （三） 、顶管质量标准、检测频率与方法 .5 三、施工测量监理三、施工测量监理 7 7 （一）施工测量 7 1、工作程序及要求 .7 2、监理现场工作 .8 3、阶段成果 .8 4、测量成果审核与评定 10 （二） 、沉降监测 11 1、监测的目的及意义 11 2、监测内容及监测控制标准 11 3、主要监测项目实施方法 12 4、监控量测保证措施 13 5、突发情况下的监测应急措施 13 6、监控量测安全文明保证措施 14 四、工作井施工监理四、工作井施工监理 1515 （一） 、沉井施工顺序 15 （二） 、沉井制作 15 1、施工要求 15 2、监理要点 16 3、质量标准与检验方法 18 （三） 、沉井下沉施工 23 1、施工要点 23 2、监理要点 24 3、质量标淮与检验方法 25 五、管道顶进监理五、管道顶进监理 2727 （一）顶管的施工顺序和施工方法 .27 1、施工要求 27 2、监理重点 28 3、质量标准与检验方法 29 （二）顶管机头的选型及相关设备的安装 .29 1、施工要求 29 2、监理重点 31 3、质量标准和检验方法 32 （三）后背墙设置及顶进设备的安装 .32 1、施工要求 32 2、监理重点 35 3、质量标淮与检验方法 35 （四）顶管接收井相关设备的安装 .36 1、施工要求 36 4 2、监理重点 36 3、质量标准与检验方法 37 （五）顶力估算及中继环 .37 1、施工要求 37 2、监理重点 42 3、质量标准与检验方法 43 （六）管节出洞 .44 1、施工要求 44 2、监理重点 44 3、质量标准与检验方法 45 （七）管节进洞 .46 1、施工要求 46 2、监理重点 46 3、质量标准与检验方法 47 （八）管节顶进 .47 1、施工要求 47 2、监理重点 49 3、质量标准与检验方法 50 （九）起吊设备配置 .50 1、施工要求 50 2、监理重点 51 （十）土方运输设备的配置 .52 1、施工要求 52 2、监理重点 53 （十一）管道接口 .53 1、施工要点 53 2、监理重点 54 3、质量标准与检验方法 54 （十二）顶进结束后的工作 .55 1、施工要点 55 2、监理重点 56 3、质量标准与检验方法 56 六、闭水试验和竣工验收六、闭水试验和竣工验收 5757 （一）闭水试验 .57 （二）竣工验收 .58 七、安全施工监理七、安全施工监理 6161 （一） 、安全施工监理目标及原则 61 1、工程安全生产监督管理目标： 61 2、施工安全监督管理的基本准则 61 3、监理单位对安全施工活动承担的职责： 62 （二） 、组织机构与监督管理体系 62 （三） 、施工准备阶段的安全监理 64 （四） 、施工阶段的安全监理 65 （五） 、安全检查操作规程 66 1、施工单位日巡查 67 2、监理部日巡查 67 3、周安全检查和例会 68 4、安全生产月联合检查和例会 69 （六） 、安全事故调查处理 70 1、安全事故的等级划分 70 2、安全事故报告 71 5 3、安全事故调查 72 4、事故处理 73 5、事故统计 74 （七） 、安全信息收集与传递 74 1、安全信息的内容 74 2、安全信息的收集 75 3、安全信息的传递 75 （八） 、危险源辨识 76 附录附录 7878 1、泥水平衡顶管掘进机的操作规范 78 2、沉井过程中可能遇到的问题及预防措施 80 一、一、工程概况工程概况 二、监理依据二、监理依据 本细则为工程监理实施细则，主要编制依据有： 1)建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502022002。 2)建筑工程施工质量验收统一标准GB503002002。 3)混凝土构件工程施工质量验收规范GB502042002。 4)地下防水工程施工质量验收规范GB502082002。 5)施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ46-2005） 6） 深圳经济特区建设工程施工安全条例 （第六十号） 7） 深圳市建设工程质量管理条例 （第八十三号） 8） 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 （建质200987 号） 9） 深圳市建设工程重大危险源管理办法深建规200715 号 10） 建设工程监理规范 （GB50319-2000） 11） 起重设备安装工程施工及验收规范 （GB50278-98） 12） 给水排水管道工程施工及验收规范 （GB50268-2008） 13） 给水排水建筑物工程施工及验收规范 （GB50141-2008） 14） 顶管施工技术及验收规范（试行） 15) 业主提供的设计图纸等技术资料。 16）监理、施工合同；勘察、设计文件；招标文件、投标文件、已审批 的监理规划，以及经审定的施工组织设计（方案） 等。 三、监理工作目标三、监理工作目标 1 1、投资控制目标、投资控制目标 以不超过业主与承建商签订的工程施工承包合同价为基本控制目标，严格控 2 制设计变更、现场签证和预算外费用支出，按照议定的经济技术签证程序及政府有关 造价文件的规定办理各种签证。尽量利用先进的技术和工艺来节省成本，把成本控制 在合同价格范围之内。 2 2、进度控制目标、进度控制目标 以合同工期为基本控制目标 3 3、质量控制目标、质量控制目标 工程质量标准：合格。 4 4、安全文明控制目标、安全文明控制目标 严格遵守“深建施199841 号深圳市建设工程现场文明施工管理办法 ” 、深圳市建设 工程安全质量整治措施实施细则 “深建质安【2011】48 号文的规定，争做安全、文明工地。 四、顶管施工质量控制四、顶管施工质量控制 （一）、施工要求（一）、施工要求 顶管工程开始前，承包商必须提交完整的施工组织设计，描述依照规范所必须 的测量标志，包括要用到的顶管设备的类型、详细尺寸、施工原理、技术措施，包括 泥浆及废弃物的处理等。 要采用的管道和管道接缝应至少符合常规的管道和接缝标准，包括制作材料、 误差、最小长度等等，提交进场管材合格证、质量证明文件。 在管道顶进施工之前，首先要确定管道在垂直和水平方向上与设计轨迹的允许偏 差，在这一最大偏差的限制下，所铺设的管道应满足如下两方面的要求： 符合管道的既定功能要求； 产生偏差的范围内不能损坏到其他的建筑和设备。 一般情况下，顶管施工的允许偏差必须满足表一中列出的具体要求。 一般情况的顶管施工的最大允许偏差(mm) 表 2-1 项 目允许偏差 D100m 范围点数 检验方法检查程序认可程序 1 中线位移 50100 每节管 1 测量并查阅 测量记录 D1500 30， 40 60， 80 每节管 1 2 管内 底高 程 D1500 40， 50 80， 100 每节管 1 用水准仪测 量 3 相邻管间错口 15%管壁厚，且不大 于 20 每个接口 1 用尺量 4 对顶时管子错口 50 对顶接口 1 用尺量 监理在场， 承包人检 测，由监 理员签署 评语及姓 名 须经监理 工程师书 面认可 检验频率 序 号 项目 允许偏差 （mm） 范围点数 检验方法检查程序 认可程 序 1 工作井尺寸，直 径 不小于设 计规定 每座 2 挂中线用尺 量 垂直度 0.1%H 每座 1 用垂线与角 尺 2 后背 水平线与中 心线的偏差 0.1%L 每座 1 用垂线与角 尺 高程 +3 -0 每座 1 用水平仪测 3 导轨 中线位移 左 3mm 右 3mm 每座 1 用经纬仪 监理在场， 承包人检 测，填报 表，由监 理员签署 评语及姓 名 须经监 理工程 师书面 认可 6 五、施工测量监理五、施工测量监理 （一）施工测量（一）施工测量 1 1、工作程序及要求、工作程序及要求 1、施工区范围的控制网点及其基本数据，由设计单位提供，经监理单位审核。施工 承包单位收到成果后，应重新复核验算，满足相应规程规范要求后，对成果使用全面负 责。 2、施工承包单位施测的起算数据、技术设计书和观测大纲等关键性文件，须事先报 监理单位批准。 3、施工承包单位需设置测量专业机构，并根据施测工程项目配备相应仪器设备。所 有仪器均要经过资质证书的专门机构检验后才能使用。 4、施工承包单位应在施测前 14d，将有关反映其施测能力、水平和施测进度安排计划 的报告一式二份报送监理单位审核。包括以下内容： （1）施测项目概述； （2）施测技术方案要点（施测方法、操作规程和引用技术标准目录） ； （3）测量仪器设备（含计算机、气象仪器和仪器检验设备等） ； （4）测量专业人员设置； （5）施测进度计划； （6）测点保护措施； （7）监理单位要求报送的其它资料。 5、以上报告须经施工承包单位技术负责人签署后递交。监理单位审阅后退回意见单 一份，以作为施工承包单位施测或进行下道工序开工的审批依据。原件不退回。 6、施工区范围内有关控制点的基准数据，由设计单位通过监理单位向施工承包单位 提供。施工承包单位在收到上述基准数据后应进行复检验算。若对该数据有异议，应在 收到数据后的 10d 内以书面形式报告监理单位，共同进行核实。核实后的数据应经设计 单位确认后，监理单位重新以书面形式提供。 7、施工承包单位根据施工测量需要增设的控制点，应满足规范所规定的精度要求。 在施测前 14d 应将施测报告报送监理单位审查。报告内容应包括施测方法、计算方法、 操作规程。必要时，监理单位将进行旁站监督测量。 8、施工承包单位应负责保护并经常检查已接收的和自行建立的测量控制网点， 防止移动或破坏。一旦发生移动或损坏，应立即报告监理单位，并共同协商补设或 移置。修复后的控制点必须达到原控制点的精度。 9、如确因施工需要毁掉或移置测量控制点时，施工承包单位应事先报送监理单 位，说明对工程施工的影响情况和补救措施。经监理单位审核并转请业主单位（或 设计单位）同意后实施。 2 2、监理现场工作、监理现场工作 （1）监理部要经常深入现场，依据施工承包单位月计划安排，对照检查施工 进展情况，了解、熟悉施工现场，控制施工进度。 （2）对于施工承包单位完成的工程量，监理部审查的重点是控制顶进长度和 高程。现场实地抽查要有计划地作到季度工程量的整体控制。 （3）现场实地抽查的方式，一般为“旁站” ，对照测量，必要时进行单独复测。 抽查量为总断面数的三分之一以上。 “旁站监理”工作内容： 1）检查施测点是否与原始点一致，桩号是否相符； 2）测量操作是否符合规程规范要求，测点数是否满足精度要求和反映地形状 态； 3）作好记录，要求同前述。 （4）对施工承包单位送交的收方断面测量成果进行全面检查，并把“旁站”或 复测成果，放在施工承包单位施测的断面上进行校核。审核无误时才可签证。 3 3、阶段成果、阶段成果 1、施工承包单位应根据经批准的施测进度计划，在阶段性测量工作完成后的 一定时间内（见表 3-1） ，要向监理单位报送完成的阶段性测量成果资料，以便监理 单位进行审议和质量监督。 8 阶段性测量成果资料报送时间表 表 3-1 测 量 项 目测 量 成 果 报 送 时 间 （基本）控制测量 局部地形测量 放样测量 竣工形体测量 收方测量 竣工测量 阶段性成果 7d 内报送 阶段性成果 7d 内报送 每间隔 7d14d 报送一次 交面前 10d 报送 每月底按监理实施细则规定报送 竣工验收前 14d 报送 2、控制测量各阶段报送成果内容 （1）平面、高程控制网设计： 1）已有的控制点成果及略图、测区地形图、工程布置图和建筑物设计图文号等； 2）设计书（含标石类型、联测方案、引用技术标准） 。如进行水工隧洞测量，应包括贯 通设计、洞内外控制测量设计；如采用插点法、插网法和测距导线法，须递交联接 图和精度估算资料。 （2）控制测量的选点、埋石： 1）控制网点布置图、水准测量路线图； 2）点之记、托管书。 （3）控制测量观测： 1）观测大纲（含观测时各种限差标准） ； 2）仪器检验资料； 3）外业观测资料检验计算成果。 （4）内业计算和成果验收： 1）内业成果计算资料，如进行水工隧洞测量，应递交洞口点与洞外相关控制点联测的 平差资料和联测关系平面图、洞内导线点平面和高程计算成果以及展点图； 2）成果表（含坐标系统、投影面和高程系统） ； 3）如进行水工隧洞测量，应递交贯通误差的实测成果和说明； 4）质量评价、技术总结、验收报告。 （5）监理单位要求报送的其它资料，如计算程序使用说明。 3、放样测量报送成果内容 一般要求报送主要轮廓点（轴线）和重要部位的放样数据及资料。必要时，应 根据监理单位要求报送所有放样数据及资料，内容包括： （1）施工区等级控制点成果及略图、工程布置图和建筑物设计图编号（内容 重复者，可不报） ； （2）放样数据、放样略图（含引用的高级控制点） 、放样方法、及计算资料； （3）放样测量检查资料及点位精度评定； （4）监理单位要求报送的其它资料。 另外，在单位工程完成后的 14d 以内，施工承包单位还应报送单位工程的放样 测量工作总结，质量评价与验收报告。 4、竣工测量报送成果内容 （1）施工控制网的观测手簿、平差计算及成果表； （2）监理单位确认的原始放样点； （3）竣工地形图及其上述有关条款要求报送的内容； （4）沉井及管道实测坐标高程与设计坐标高程比较表； （5）监理单位要求报送的其它资料。 4 4、测量成果审核与评定、测量成果审核与评定 1、测量成果资料须经施工承包单位技术负责人检查签署后递交监理部。监理 审阅后按合同规定，退回施工承包单位或由监理部保存。并就工序管理中的关键点 签发审查意见单，以便下道工序的顺利进行。 2、如果施测单位拥有某种新仪器或掌握某种新技术方法，相应地在施测过程 中执行了现行规范尚未规定的技术要求，则该技术要求须事先报送监理部批准。 3、施工承包单位未能按期向监理部报送上述材料，由此造成的直接或间接损 失均由施工承包单位承担全部责任。若施工承包单位在限时内，未收到监理单位退 回的审查意见，可视为已通过审阅。 4、所有（或关键）测量和放样的有关参数，都应事先报经监理单位检查。必 要时，监理部可要求施工承包单位，在监理直接监督下进行对照测量。但监理部所 作的任何对照测量以及对施工承包单位报送的文件的审批，决不意味着可以减轻施 10 工承包单位对施测成果精确性所应负的合同责任。 5、监理部应对施工承包单位，提交的各类测量成果资料及时审查核实。审查 期 限为 7d。如超过期限未返回审查意见，施工承包单位可视为监理部已审查确认。 6、监理部应检查监督施工承包单位，建立健全测量工作质量保证体系。按有关规程 规范进行测量作业、完善内部测量质量检查程序和制度。凡是报送的测量成果资料，必须 经测量班组自检、施工承包单位质量管理部终检、施测单位技术负责人审查签署。 7、施工承包单位依照有关测绘成果质量评定执行标准，对其已完成的测量成果进行 质量评定，并报送监理单位确认。被认定为不合格的测量产品，施工承包单位应及时安排 予以复测，并承担由此而产生的一切费用。 （二）（二） 、沉降监测、沉降监测 1 1、监测的目的及意义、监测的目的及意义 监测的目的及意义主要有以下几方面： （1）积累经验，为提高工程的设计和施工的整体水平提供依据。 （2）施工过程中对周围房屋及构筑物沉降和倾斜监测及地面、管线沉降监测确保周 围房屋、构筑物、道路、管线在施工过程中的安全，以及行车路面的车辆安全运行。 （3）通过监控量测了解围岩在沉井、顶管施工过程中的动态变化，明确工程施工对 原始地层的影响程度及可能产生失稳的薄弱环节。 （4）通过监控量测，收集数据，为以后的工程设计,施工及规范修改提供参考和积累 经验，并可以和计算结果比较，完善计算理论。 2 2、监测内容及监测控制标准、监测内容及监测控制标准 主要监测项目及监测频率见下表。 开挖施工监测项目及频率表 表 3-2 序号监测项目监测仪器频 率 1 地表沉降水准仪每天监测 2 次 监控量测控制标准表 表 3-3 序号监测项目允许变形值（mm）标准来源 1 地表建（构）筑物沉降 -30 设计 3 3、主要监测项目实施方法、主要监测项目实施方法 （1）地表沉降监测 监测目的：主要是测定纵、横沉降槽曲线及最大沉降坡度、最小曲率半径和 沉降速率等，可按 Peck 公式，预测沉井及顶管时引起的地面沉降槽曲线；施工中 按量测反馈资料，合理调整顶管的施工参数，以达到控制沉降的最优效果。 测量仪器：水准仪，塔尺，钢尺等。 测量实施： 基点埋设在沉降影响范围以外的稳定区域，并且应埋设在视野开阔、通视条 件较好的地方；基点数量根据需要埋设，基点要牢固可靠。 隆陷测点埋设，用冲击钻在地表钻孔，然后放入长 200300mm，直径 2030mm 的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实。 观测方法采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。 观测时各项限差宜严格控制，每测点读数高差不宜超过 0.03mm，对不在水准路 线上的观测点，一个测站不宜超过 3 个，如超过时，应重读后视点读数，以作核对。 首 次观测应对测点进行连续两次观测，两次高程之差应小于0.10mm，取平均值 作为初始值。 隆陷计算，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量测出隆陷观测点的 初始高程 H0，在施工过程中测出的高程为 Hn。则高差HnH0 即为隆陷值。 数据分析与处理 a 时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断围岩稳定状 态和施工措施的有效性。 b 当位移时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析。预测最 大沉降量。 c 作横断面和纵断面沉降槽曲线，判断施工影响范围、最大沉降坡度、最小曲 率半径、土体体积损失等。 （2）地表建筑沉降监测 监测目的：在建筑物周围设置测点，观测沉井及顶管穿越前后地表建筑物下沉及 12 倾斜，据以判定建筑物的安全性，以及采用的工程保护措施的可靠性。 监测仪器：水准仪，塔尺，铟钢尺等。 监测实施 测点埋设，在地表下沉的纵向和横向影响范围内的建筑物应进行建筑物下沉及倾斜 监测。基点的埋设同地表隆陷观测。 沉降测点埋设，用冲击钻在建筑物墙体上钻孔，然后放入长 200300mm，直径 2030mm 的半圆头弯曲钢筋，四周用水泥砂浆填实。 测点的埋设高度应方便观测，对测点应采取保护措施，避免在施工过程中受到破坏。 4 4、监控量测保证措施、监控量测保证措施 （1）提供有关切实可靠的数据记录。 （2）制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的 施工进度控制计划中。 （3）量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。 （4）量测仪器采用专人使用、专人保养、专人检校的管理。 （5）量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。 （6）各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则。 （7）量测数据均要经现场检查，室内两级复核。 （8）量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。 （9）各量测项目从设备的管理、使用及资料的整理均设专人负责。 （10）针对施工各关键问题及早开展相应的 QC 小组活动，及时分析、反馈信息，指导施工。 5 5、突发情况下的监测应急措施、突发情况下的监测应急措施 施工过程中，发生以下突发情况时，现场监测人员应采取监测应急措施： （1）地面沉降速率及累计沉降值超过监测标准。 （2）受影响范围内房屋及构筑物相对倾斜值及倾斜变化速率超过监测标准。 （3）其他工程突发情况。 突发情况发生前后监测人员应根据监测数据的变化情况向施工人员发出预警通知，防 止意外情况的发生。当监测数据显示监测内容以超过监测标准时，现场监测技术 负责人员在仔细核对监测数据，并通过复核测量后，立即通知施工单位采取应急措施，然 后逐级向项目部、监理及业主上报。现场监测应加密监测频率，密切关注监测数据的变化 情况，及 时反馈工程安全情况，给施工单位采取正确的施工措施及后续施工方案的改进提 供 必需的工程数据。 6 6、监控量测安全文明保证措施、监控量测安全文明保证措施 （1）测点埋设前办理所需的各种手续，按规程进行布点施工； （2）布设观测孔时先做好管线探测，以免钻孔时破坏管线； （3）建（构）筑物测点布置事先与业主沟通，征得业主同意后进行，如建 （构）筑物业主不同意布点，请上级主管单位进行协调解决； （4）在测点布设及监测时爱护周边环境（包括花草树木及其他） ； （5）路上车流量大，车速快，布点及测试时必须穿防护衣、加设防护桶，保 证测试人员人身安全； （5）在监测工作的生产及生活活动中，加强对监测组人员的文明行为教育， 做到管理程序化，作业标准化。 （6）科学、合理地组织监测生产，加强现场监测管理，减少对周围环境的影 响。 14 六、工作井施工监理六、工作井施工监理 （一） 、沉井施工顺序 根据本工程总平面图布置及建设单位对本工程总体要求，考虑到便于对有限的 施工现场进行有效的调节利用，因此对工程施工顺序必须做适当的安排，尽量安排 多个沉井同时施工，保证总体工程按期、有序的进行。 施工准备 测量放线 挖基坑（机挖） 做垫层 井壁制作 沉井下沉 封底 沉井竣工验收 （二） 、沉井制作 1 1、施工要求、施工要求 （1）沉井采用在基坑中制作，以减少下沉深度，降低施工作业面，开挖深度 为 2.5m，基坑每边比沉井宽 2m，四周挖排水沟、集水井，使地下水位降至比基坑 底面低 0.5m，放坡为 1:1.5-2，挖土采用 1 台反铲挖土机进行，配合人工修坡及平 整坑底，挖出的土运到弃土场地堆放。 （2）基坑上自然地面进行使之有定向排水坡度的工作面，并开挖排水沟、集 水井，以防地面水、雨水流入坑内，减小井内土壤的含水量。 （3）根据设计要求井体四周刃脚处采用砂、石（1：1）垫层厚 0.5m，宽不少 于 1.5m，垫层应分层（0.25m/层）采用插入振动器及平板振动器和人工夯实，随 后立模浇筋 C10 砼垫层，表面应平整压光，标高误差200kPa, 渗透系数10- 3cm/s 时慎用。 和地面有较小变形， 精心施工条件下地 面变形量可小于 5cm。 8 泥水平 衡式 D: 250-4200 H: 3m 或1.5D 胸板前密封舱内的 泥浆压力平衡地层 和地下水压力，以 泥浆平衡装置自动 控制，管道周围注 浆形成泥浆套。 地下水位以下的 粘性土、砂性土。 渗透系数10- 1cm/s,地下水流 速较大时，严防 护壁泥浆被冲走。 允许管道周围地层 和地面有很小变形， 精心施工条件下地 面变形量可小于 3cm。 9 混合式 顶管机 D: 250-4200 H: 3m 或1.5D 上述方法中两种工 艺的结合 根据组合工艺而 定 根据组合工艺而定 10 挤密式 顶管机 D: 150-400 H: 3m 或1.5D 将泥土挤入周围土 层而成孔，无需排 土。 松软可挤密地层允许管道周围地层 和地面有较大变形。 注：表中的 D、H 值可根据具体情况进行适当调整。 （3）选择的顶管机头，应能保证工程质量、安全和文明施工的要求，采 取相应的措施和施工技术，正确熟练的操作，以期达到顶管的预期效果。 （4）顶管机头、工具管及电气、压浆、液压、出土等相关设备应按机械 施工图组装，并分别调试合格后进行联动试运转，符合要求后才能用于顶管。 2 2、监理重点、监理重点 （1）核查施工单位对选定机头的机械特性和适应土质的熟悉和掌握程度 以及类似工程的施工经验，现场应配有熟练的操作人员，施工人员应经过技 术培训和技术交底。 （2）检查施工进场的机头和工具管，必须和经过批准的施工组织设计所 选定的机头设备相一致，特别是机头直径、动力、纠偏设备、出土装置等必 须匹配，机头与工具管的连接必须满足纠偏技术要求，无渗漏。 32 （3）机头、工具管及电气、动力、液压、供水、出土、纠偏、测量、通 讯等相关设备安装后，检查单机和联动运转，测试数据应符合机械设计的要 求，确认运转正常后才准予投入使用。 3 3、质量标准和检验方法、质量标准和检验方法 （1）顶管的覆土深度在无气压顶管施工时，应3m；采取平衡 措施的顶管时，宜1.3 倍的管节外径；无平衡措施时，不宜1.5 倍的管节外径，否则应采取相应的技术措施。采用局部气压的斗铲式 顶管机头时，其最小覆土深度应根据土压平衡和控制漏气等因素，经 计算确定。 检验方法：根据设计图纸，实地测量覆土深度。当采用局部气压 平衡正面土压时，应检测气压的减少值，控制气压平衡。 （2）机头直径必须符合设计的尺寸，并略大于管道直径 20。 机头与工具管连接紧密不渗水，外壳圆顺无变形。各管路的连接处应 不漏水、不漏油。 检验方法：用钢尺丈量，设备调试检测。 （三）后背墙设置及顶进设备的安装（三）后背墙设置及顶进设备的安装 1 1、施工要求、施工要求 （1）工作井的洞口应设置止水圈和封门板，防止水土流失和顶管 触变泥浆的溢出。止水圈由钢筋混凝土井壁预留洞、环形橡胶板、钢压 板、垫圈和井璧预埋螺栓组成，在开顶前应安装完毕。 （2）顶管工作井内除安装顶管机头外，与顶管相关的主要设备有： 导轨、后靠承压壁、组合千斤顶架、主顶千斤顶、油泵站及管阀、U 型 顶铁、o 型接口顶铁等。 （3）支承机头和管节的钢导轨可采用装配式导轨，安置在混凝 土基面上。安装导轨前应先测放管道轴线，导轨安装定位后必须稳固， 在顶进中不移位、不变形、不沉降，导轨的中轴线应与顶管轴线一致， 两根轨道必须平行、等高。钢轨面的中心标高宜按设计管底标高设置， 导轨 坡度与设计管道坡度相一致。 （4）目前常用的导轨形式有两种，普通导轨和复合型导轨。普通导轨适 用于小口径顶管，它是用两根槽钢相背焊接在轨枕上制成的(如图 8.1.3a)， 它的导轨面标高与管子内管底的标高是相等的，因此两轨道之间的宽度 B 可以 根据公式求得： 公式1 1 22 0 DDB 式中：B基坑导轨两轨之间的宽度，m； D0顶进管道外径，m； D 顶进管道内径，m。 图 1 1 导轨形式 钢筋混凝土管的导轨轨距可按照下表选用。 钢筋混凝土管导轨轨距选用表 表 5-2 管径(mm) 800100012001350150016501800200022002400 管径厚度 (mm) 82.5100120165175190200210220230 计算轨距 (mm) 5406637961000108311831265136214591556 （5）后靠承压壁必须具有足够的强度和刚度，能够承受和传递最大顶力， 并应留有较大的安全度。在承压壁直接承受顶力的接触面应设置一块 5cm 以上 的厚钢板，钢板应与顶管轴线垂直。 34 （6）按施工选型确定的顶管机头，经严格维护保养确认其性能完好，方 能运入工地，在吊入工作井前，应对机头的外形尺寸和结构作进一步检查，并 应符合设计要求。根据机头重量、现场条件等，选用具有足够起重能力的机， 将机头缓慢、平稳吊入工作井，并安放在导轨上。机头与导轨的接触面必须吻 合、 平稳。测定机头中心、标高、坡度，应符合设计要求。 机头安装就位后，应将电、水、油、泥浆、气压和操作系统等设备 分别连接，不得渗漏，并对各分系统进行试运行检查，直至运行正常， 操作灵活。 （7）主顶千斤顶一般由 26 只偶数组成，固定在组合千斤顶架上， 与管节端面呈对称布置。千斤顶必须规格一致，油路并联，行程同步， 共同作用，每台千斤顶的使用压力不得大于额定工作压力，千斤顶伸出 的最大行程应小于油缸行程 10cm。 90o 120o 图 2 2 主顶千斤顶布置示意图 （8）油泵站应设置在主顶千斤项的近旁由专人负责，油路顺直， 接头不漏油。油泵应装有限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置。 （9）钢质顶铁应满足刚度大、不变形、放置时稳定性好、相邻面 垂直、几何尺寸准确的要求。组合使用时，端面接触紧贴，顶铁与管 节端面的接触必须平整、均匀。 （10）在工作井内按顶管管道的设计中轴线设置激光水准仪及架设 平台激光水准仪的水准轴应和管道的设计中心线一致。 2 2、监理重点、监理重点 （1）顶进工作井的后靠设施和土体的最大允许反力必须经过计算，并满 足最大顶力的需要，必须结构稳定，无位移，必要时对结构后靠及土体予以加 固。 （2）在顶管进出预留洞的一段距离范围内，通常可取 1020m，视土体 特性、机头类型、周边地下管线、建筑物的情况，应采取井点降水、土体加固 及特设的保护措施，保持土体稳定，地下管线和建筑物的安全，确保机头顺利 进出洞口，防止水土流失、机头下沉磕头。 （3）工作井的洞口必须设置止水圈和封门板，止水圈应在整个顶管过程 中能有效防止水土和触变泥浆的流失，封门板应抽拔方便。 （4）导轨、顶机、千斤顶、油泵站、后靠的布置、安装，应顺序进行， 达到导轨稳定，顶机平稳，轴线、标高、坡度符合顶管设计要求。顶机及相关 设备应进行单机、单系统调试，并进行整机系统运行试车，操作运行正常后才 能拆除封门机头顶入土体。在顶进过程中，全部设备应有专人维护和保养。 （5）多个千斤顶同时使用时，必须规格、型号一致，油路并联，行程同 步，若有偏差应查明原因，调整合格后才准予使用。 3 3、质量标淮与检验方法、质量标淮与检验方法 （1）工作井后靠墙结构稳定，无位移，与顶机轴线垂直，后靠墙的承压 面积应符合设计和施工组织设计的要求。其允许偏差：宽度 5，高度 5， 垂直度 1。 36 检验方法：钢尺丈量，测斜仪。 （2）导轨应安装稳固，轴线、坡度、标高符合顶管设计要求。 允许偏差：轴线 3 mm（左右） ，标高 03mm。 检验方法：经纬仪、水准仪。 （四）顶管接收井相关设备的安装（四）顶管接收井相关设备的安装 1 1、施工要求、施工要求 （1）接收井为 4000mm 钢筋混凝土沉井。 （2）接收井井壁预留的洞口主要供机头进洞时一次性使用，故洞 口构造比工作井的出洞口要简单。进洞口应按设计图纸要求用 C15 素混 凝土封堵。待机头靠近洞口时开凿封门随即顶出机头。 （3）接收井在机头进洞前临时安设承接机头的导轨架，导轨的标 高、中轴线必须和机头进洞时相一致，并安装稳固，足够支承机头设备 及机内的土重。导轨设置的施工要求同工作井导轨设置的施工要求。当 机头较长时，可将机头的前部与后部的工具管分段顶入洞口，脱出后分 段吊出接收井。 （4）机头设备吊出接收井后，冲洗干净，检修保养，供下次顶管 使用。 2 2、监理重点、监理重点 （1）接收井的平面位置在满足设计要求的情况下，应尽量避免设 置在高压电线下、车辆出入口及交通繁忙处；并尽可能避开地下管线、 建筑物一定距离，必要时采取井点降水、土体加固、管线吊固等措施， 确保管线及建筑物的安全。 （2）只有当机头已靠近洞口时，才准于开凿洞口。机头进洞口前 应控制水冲和切土，缓慢顶进，平稳顶入洞口。 （3）导轨必须与进洞机头对中并安装牢固，导轨标高应与机头进 洞时标高一致，当导轨标高低于机头时，应用木板垫塞，防止机头磕头， 损坏设备及管接口。 3 3、质量标准与检验方法、质量标准与检验方法 （1）导轨应安装稳固，轴线、坡度、标高符合顶管设计要求。 允许偏差：轴线 3 mm（左右） ，标高 03mm。 检验方法：经纬仪、水准仪。 （五）顶力估算及中继环（五）顶力估算及中继环 1 1、施工要求、施工要求 （1）顶管前必须根据工程设计选用顶管机头的类型、土质、管径、顶 进长度、覆土深度、工作井的结构类型、后靠土体、顶管工艺等因素，对 顶力进行分析和估算。对工作井结构后靠及土体所能承担的顶进反力进行 验算。 后座反力常用的计算方法（一）: 忽略钢制后座的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均 匀地作用在工作坑后的土体上，为确保后座在顶进过程中的安全，后座的 反力或土抗力应为的总顶进力的 1.21.6 倍，反力可采用公式 2 计算： RPR 公式 2 pp p KHhKHc K HBR2 2 2 式中：总推力之反力，kN； R 系数，取=1.52.5; 38 后座墙的宽度，m； B 土的容重，kN/m3； 后座墙的高度，m； H 被动土压系数(见表 7.1.8)； p K 土的内聚力，kPa； c 地面到后座墙顶部土体的高度，m。 h 在计算后座的受力时，应该注意的是：a、油缸总推力的作用点低 于后座被动土压力的合力点时，后座所能承受的推力为最大；b、油缸 总推力的作用点与后座被动土压力的合力点相同时，后座所承受的推力 略大些；c、当油缸总推力的作用点高于后座被动土压力的合力点时， 后座的承载能力最小。因此，为了使后座承受较大的推力，后座墙尽可 能埋入土中多一些。 土的主动和被动土压系数值 表 5-3 土的名称 土的内摩擦角 （） 被动土压系数 p K 主动土压系数 A K A p K K 软土 101.420.702.03 粘土 202.040.494.16 砂粘土 252.460.416.00 粉土 272.660.387.00 砂土 303.000.339.09 砂砾土 353.690.2713.67 后座反力常用的计算方法（二）: 在设计后座墙时，将后座板桩支承的联合作用对土抗力的影响加以 考虑，水平顶进力通过后座墙传递到土体上，近似弹性的荷载曲线(如 图 3)，因而能将顶力分散传递，扩大了支承面。为了简化计算，将弹 性载荷曲线简化为一梯形力系(如图 4)，此时作用在后座土体上的应力 可通过公式 3 进行计算： 公式 3 p hhh h pred 321 2 2 2 式中： 2 hb V p Pred作用在后座土体上的应力，kN/m2； 顶进力，kN； V 后座宽度，m； b 后座高度，m。 2 h 从图 4 中可以看出，为了保证后座的稳定，必须满足下列关系式： redp pe 这里：被动土压力， p e hKe pp 安全系数，通常取 1.5； 工作坑的深度，m。 h 图 3 考虑支撑作用时土体的载荷曲线 图 4 简化的后座受力模型 40 所以由上述公式经过整理可得后座的结构形状和允许施加的顶进力 的关系如下： F 在不考虑后背支撑时： 公式 4 2 hb hK F p 在考虑后背支撑情况时： 公式 5 321 2 2 hhh hbK F p 按设计图纸浇筑混凝土后背墙，并按要求设置在达到其强度的 80% 以上时才可以承受顶进力。 （2）顶力 P 由机头土面的迎面阻力 Ps 和顶管管壁外周摩阻力 （F）两部分组成，顶管的顶力可按下式计算(亦可采用当地的经验公式 确定)： 公式 6 s PL D tgDHHDfP 1 2 11 2 45)2(2 式中：P计算的总顶力，kN； 管道所处土层的重力密度，kN/m3； D1管道的外径，m； H管道顶部以上覆盖土层的厚度，m； 管道所处土层的内摩擦角； 管道单位长度的自重，kN/m； L管道的计算顶进长度，m； f顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其取值可 按表 8 所列数据选用； Ps 顶进时顶管掘进机的迎面阻力(其取值见表 9)，kN。 顶进管道与其周围土层的摩擦系数 表 5-4 土层类型湿干 粘土、亚粘土0.20.30.40.5 砂土、亚砂土0.30.40.50.6 采用敞开式顶管法施工时，顶管掘进机的切入阻力可按下面公式 计算： 公式 7 SSSS ptDP 这里：切削阻力，kN； S P 顶管机外径，m； S D 切削工具管的壁厚，m； S t 单位面积土的端部阻力(见表 9)，kNm-2。 S p 不同地层的单位面积土的端部阻力 表 5-5 S p 土层类型 ps /kNm-2 软岩，固结土 12000 砂砾石层 7000 致密砂层 6000 中等密度砂层 4000 松散砂层 2000 硬-坚硬粘土层 3000 软-硬粘土层 1000 粉砂层，淤积层 400 在封闭式压力平衡顶管施工中，迎面阻力可以用如下经验公式进 行计算： 公式 8 NDP Ss 2 . 13 42 这里：Ds掘进机外径，m； N土的标准贯入指数。 （3）为减少顶进阻力，特别应减少管壁外周与土层的摩阻力，增 加顶进长度，提高顶管质量，减少地表变形。顶管施工中应沿管壁外周 均匀压注触变泥浆。 （4）当顶进阻力超过主千斤顶的允许总顶力、混凝土管节的允许 顶力或工作井后靠土体的允许反力，又不能直接达到设计的顶进长度时， 应在顶进管道的适当位置安装中继环，形成机头掘进切土，中继环接力 顶和主千斤顶顶进的组合顶力系统。 （5）中继环的安装位置由顶力计算确定，并在施工组织设计中对 具体的安装位置做出明确的规定。 （6）中继环应刚度大、不变形、安装方便、尺寸精确，在使用中 具有良好的水密性，接口伸缩应耐磨。 2 2、监理重点、监理重点 （1）审核施工组织设计中顶力的估算、中继环设定的位置、数量、 工作井结构后靠强度及后靠土体所能承担的顶力等，必须满足设计要求 和施工的实际状况。 （2）中继环的结构型式、几何尺寸、与管道的连接等应符合设计 图纸，并进行实地检查和测量。中继环的千斤顶应做到同步同行程，不 漏油；橡胶止水圈应耐磨，满足中继环反复伸缩的运行特点，密封、不 漏油。单个中继环的总顶力应大于该段的顶力，并留有足够的余量。中 继环使用前必须进行调试检查，使用中不得带病运行，发生故障应立即 修复。 （3）顶管中最大顶力必须小于管材设计允许的顶力。 （4）工作井的主千斤顶的最大总顶力，必须小于工作井后靠结构设计允 许顶力和后靠土体所能承受的顶力，并留有一定的余量。必要时应对后靠结构 及后靠土体进行加固。 （5）为减少顶力和控制力的突增，除增设中继环，还应采用触变泥浆减 少管壁与土体的摩阻力。必须连续顶进，减少停顶的时间，顶进中应勤挖土、 勤顶进、勤压浆、勤测量、勤纠偏，以控制顶力的突增。 （6）对顶管机的工作状况、技术参数、顶力、中继环的设置与使用、顶 进长度、触变泥浆的压注、纠偏、地面沉降、后靠等情况与数据，施工中应 作详细真实的记录。监理人员应到现场旁站并收集信息，做到心中有数，应 有超前和防范意识，对遇到的异常情况及时分析，及时采取措施，防止顶力 突增，甚至“抱管”顶不动等事故发生。 3 3、质量标准与检验方法、质量标准与检验方法 （1）中继环的几何尺寸、千斤顶的布设应符合设计图纸和顶力的要求， 中继环的壳体应和管道外径相等。 检验方法：按中继环工艺设计图和管材尺寸，用钢尺丈量。 （2）顶力的配置应大于顶力的估算值并留有足够的余量。实际发生的最 大顶力应小于管材允许的顶力。中继环的设置应满足顶力的要求，并符合施 工组织设计的规定。 检验方法：按千斤顶的规格、技术参数计算顶力，并核对管材强度资料。 顶进中应对管节内壁和接口进行外观裂缝及破损检查。 （3）中继环、千斤顶应与油泵并联，行程同步，油压不能超过设备额定 参数，使用应伸缩自如，不漏油和泥水。 检验方法：检查油路安装，核对规格，设置油压控制阀，使用前进行调 试检查。 44 （六）管节出洞（六）管节出洞 1 1、施工要求、施工要求 （1）机头顶出工作井预留洞前，必须对所有顶管设备、压浆、测 量、管材、人员组织等进行全面检查。经整体联动调试运转，确认全系 统设备技术状态正常后，方可准备开洞门机头出洞。 （2）洞口封板、封堵及止水圈，必须按设计和施工组织设计要求 正确安装就位。 （3）拆除封门前必须按施工组织设计确定的技术措施，视土质、 地下水，对洞口外土体进行井点降水或注浆加固。确保土体稳定，防止 洞口开启后土体流失，造成机头及管节的下沉“磕头” 。若洞口外土体 比较软弱时，为防止“磕头”可酌情预留“抛高” 。 （4）洞口外的地下管线和地面构筑物，必须采取加固保护措施， 确保安全，并进行沉降监测。 （5）拆除洞口封堵后，应在安全条件下，尽快清除洞口处残留的 金属物件或硬物，并迅速将机头顶入土层。 （6）管道与机头工具管的连接应插口在前，承口在后，并按设计 要求安装木衬垫及橡胶止水圈等接口材料。 （7）在软塑或流塑土层中顶进，为防止机头飘移和“磕头” ，宜将 工具管与后几节（一般为 13 节）混凝土管以钢拉杆连成整体。 （8）机头、工具管及第一节管节出洞后，在工具管尾部和首节管 插口连接处，即首节管预设的压浆孔应压注触变泥浆，做到随顶随压。 2 2、监理重点、监理重点 （1）出洞前，监理必须对顶管整个系统的安装、单机调试进行全 面检查，督促并检查设备联动调试，确认设备系统运转正常，各项准备 工 作已经完成，才准于开顶出洞。未经监理批准，不准开顶。 （2）检查洞口止水圈的安装必须符合施工要求，应安装牢固、尺寸准确， 能完全封堵机头与洞口的空隙，无渗出水土与触变泥浆。 （3）洞口前方的土体已采取措施得到稳固，确保拆除洞口不会产生水土 流失。 （4）洞口前方的地下管线、地面构筑物，采取技术措施有效保护，并建 立了沉降监测。 （5）机头出洞时，顶进操作应谨慎平稳、匀速推进，首节管出洞口后即 应开始均匀压注触变泥浆。在管节出洞 1020m 范围内，监理应检查并督促施 工人员将切土、出泥、顶速、土压、轴线、标高等技术参数和操作，逐渐调整 至正常状态。 （6）若机头出洞即遇到异物、机头下沉“磕头”等现象，应暂缓顶进， 查明原因经处理再予顶进。特殊情况，有相应措施保护才可将机头退出，经处 理后再次顶入出洞。 3 3、质量标准与检验方法、质量标准与检验方法 （1）拆除洞口封门后，应迅速将机头顶入土中，机头中心位置和高程应 符合设汁要求。 检验方法：用激光经纬仪和水准仪测量。 （2）机头的工具管与管节连接时，工具管尾部至少有 2030cm 搁在导轨 上。 检验方法：目测或用尺量。 （3）机头和管节出洞后，洞口橡胶止水圈应严密封堵机头管壁与洞口的 环形闻隙，水土与触变泥浆不冒出洞口。 检验方法：目测。 46 （4）严格控制工具管出洞 10m 范围内管道轨迹的偏差20mm。 检验方法：激光经纬仪测量。 （七）管节进洞（七）管节进洞 1 1、施工要求、施工要求 （1）在一段管道即将顶通，机头离接收井进洞口还有一定距离时， 应精确测量，并将机头中心逐渐调整并对准洞口，平稳顶进。 （2）接收井进洞口前沿土体应采取加固措施，如井点降水等。对 进洞口附近有地下管线和地面构筑物时，应采取保护措施，并进行沉降 观测。