上海市配套商品房浦江基地污水外配套工程顶管方案.doc

上海市配套商品房浦江基地污水外配套工程2标段 第一章 工程概况、特点与难点3第一节 工程概况3一工程简介3二工程地质、水文地质3第二节 周边管线及构筑物情况4一地下管线情况4二构筑物情况4第二章 主要分部施工技术方案及控制措施4第一节 施工前准备4一技术准备4二施工准备5三测量准备5第二节 顶管施工方法及技术措施6一顶管工程简况6二顶管设备的选择8三顶管的施工工艺流程12四顶管推进12五基坑设施15六顶进施工测量15七顶管到达接收井段施工17八顶管机的管、用、养、修18九顶进过程监控测量19十洞口止水装置20十一顶管管材、橡胶密封圈、木衬垫21十二成品管的接口形式21十三地表隆沉控制措施21十四顶管质量要求22十五顶管施工阶段平面布置22第三章 顶管施工对临近管线、建筑物的保护措施23第一节 顶管施工对临近管线、建筑物的保护措施23一顶管穿越地下管道23二顶管穿越河床23三顶管穿越地面建（构）筑物24四顶管对上水管保护方案24五顶管对高压电杆保护方案25六管线及相邻建、构筑物监测方案26第四章 质量保证体系及控制要点27第一节 质量控制体系27一质量计划控制程序27二文件和资料的控制28三采购控制程序28四顾客提供的产品的控制程度28五产品标识和可追溯性控制28六施工过程控制28第二节 质量保证体系控制要点30一施工组织设计审批制度30二技术复核、隐蔽工程验收制度30三技术、质量交底制度31四二级验收及分部分项质量评定制度31五现场材料质量管理31六工程质量奖罚制度31七竣工图的编制、审核、移交制度32八工程技术质量资料管理制度32第五章 安全生产与文明施工33第一节 环境保护措施33第二节 安全生产措施33第三节 顶管施工安全技术措施35一一般要求35二管材吊装35三顶进施工36第四节 文明施工措施36第六章 应急措施39第一节 施工现场组建应急救援工作组39第二节 认真贯彻工程风险应急救援培训制度40第三节 加强日常检查和演习40第四节 做好救援物资的准备40第五节 施工现场重大安全事故应急救援程序41第一章 工程概况、特点与难点第一节 工程概况一工程简介为确保配套商品房基地的建设及使用，实施上海市配套商品房浦江基地污水配套工程。本工程为2标段浦星公路(鲁南路江月路)污水管工程及浦星公路1#泵站工程。工程地址：闵行区浦江镇浦星公路（鲁南路江月路）排水流向：污水管由南向北敷设，接向江月路已建污水管，沿途在规划先新路北侧设浦星公路1#泵站中途提升污水。工程规模:本标段浦星公路内共实施10001650污水干管6423m，DN300DN800路口支管及预留过路支管共993m。施工方法：鲁南路浦星公路1#泵站上游污水干管、机场高速江月路污水干管主要采用顶管法施工，埋深7m8m，管径主要为600、1000、1200、1350、1500、1650。其中顶管工作井共22座，顶管接收井共24座。围护采用600800钻孔灌注桩+600800高压旋喷桩。路口支管及预留过路支管根据管径的不同，分别采用开槽埋管、定向钻及顶管法施工。二工程地质、水文地质1.根据拟建工程场地的岩土工程条件，本场地地层分布较稳定，沿线我全新活动断裂、无滑坡、崩塌等重大不良工程地质现象，属于稳定场地。2.地基土自上而下为第1层素填土，第2层浜填土，第层褐黄灰黄色粉质粘土、第1层灰色淤泥质粉质粘土，第2层灰色粉质粘土、第3层灰色淤泥质粉质粘土、第层灰色淤泥质粘土、第1层灰色粉质粘土、第2灰色粘质粉土。地下水按常年地下水位考虑（地面以下0.5m）。（祥见地层特性表）3.工程所处的建筑场地均为IV类场地。设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.1g，构筑为抗震防烈度为7级。4.场地地下水属潜水类型，水位主要受大气降水及地表水影响，设计时按常年地下水位0.5m0.7m计算，地下水对混凝土无腐蚀性。5.污水管顶管位置主要在1、2、3层地基土中，顶管施工时为确保顺利进行，针对不同的土层采用相应的施工方法。6.顶管工作井和接收井井底深度为3.008.40m，属二三级基坑，基坑开挖范围内涉及1、1、2、3层地基土，视开挖深度的不同，其坑底位于以上不同地基土中。基坑侧向围护结构采用600、800钻孔灌注桩及SMW工法围护。第二节 周边管线及构筑物情况一地下管线情况1浦星公路东侧：上水300；上水600；高压燃气500；10kv架空线路。2浦星公路西侧：国防通信（非开挖）；高压燃气500；上水800；上话；上煤200。二构筑物情况本工程施工范围内W40W67沿线东侧为轨道交通8号线高架线路，施工方法主要为顶管，管径为13501650。沿线共有顶管井29座，井深6.39m10.58m，管道长度2948m，管底标高-0.25-3.39m。顶管井围护外边线距离地铁基础承台边线9m22m，本工程范围内地铁高架立柱底标高3.8m4.2m，承台底标高1.8m2.2m，桩基础形式主要为600800钻孔灌注桩及PHC管桩。顶管施工时，并不影响地铁基础承台的稳固性。第二章 主要分部施工技术方案及控制措施第一节 施工前准备一技术准备1、组织学习施工图纸和施工技术规范2、项目部及各工段管理人员进入现场进行调查研究，根据现场实际情况及设计图纸，针对各单位工程及分项工程制定详细的施工方案，并对有关人员进行技术交底；3、按总体施工计划，陆续组织各类技术工人等人员及各类机械设备进场，组织工程交底，顶管设备调试。根据施工现场情况，各种机械设备主要采用公路运输。4、做好顶管施工前周边交通组织准备工作，以及相关管线的保护工作。二施工准备1、根据设计图做好轴线、标高的测量定位及控制点的布设工作，现场核查施工范围内的障碍物，探明是否有地下管线。如果基坑范围内有公用管线，报业主搬迁，距离基坑较近的管线，与业主、管线单位开会研究保护方案。2、报市政工程管理署和闵行区交警支队、市交警总队，申办掘路执照和交通安全意见审批书。配合标志标线单位进行道路划线和安装交通标志。3、清除施工场地内阻绕施工的障碍物，平整硬化场地，以确保承重场地的平整、坚实，平整度控制在1%，局部不满足施工要求的采用钢板或路基箱板。4、合理布置安排施工现场材料堆放场地。保证周边场地及出入口通畅。5、落实电力、水源的供给，并保证施工现场的排水畅通。6、机械设备、工具进行调试、保养，确保施工过程中的正常运转。7、现场用电，容量为315KW。另外配置200KW柴油发电机2台，紧急停电时使用。8、现场向自来水公司接入施工用水50水管一根。三测量准备1）施工放样根据临时水准点进行施工高程传递，在施工前严格按照设计图纸要求控制施工高程。对每道工序的施工高程测设经复核后，其成果报请测量监理工程师，经复测无误后方能使用。2）顶管轴线的测量以设计图纸以及测绘院提供的井位坐标及轴线为基准，沿工程全线引测相应控制点。测量仪器采用全站仪。量距允许差：1/5000。3）测量仪器的检测工程开工前，所有进入工地的测量仪器均为经检验合格，并在有效期内才能使用，以确保工程中使用的测量仪器的误差控制为统一标准，减少整个施工中的系统误差。第二节 顶管施工方法及技术措施一顶管工程简况1.1.顶管工程主要施工范围1、鲁南路1#泵站顶管施工区域2、机场高速江月路顶管施工区域本工程顶管管材采用6001650 F型钢筋砼成品管，F式钢套环接口，内接口采用聚硫密封膏封填。顶管工作坑主要规格形式为8m圆形工作坑、3.5m8m、4m8m矩形工作坑计21座。围护结构为600800钻孔灌注桩+600800高压旋喷桩、650水泥土搅拌桩插H型钢。坑底采用双液分层注浆加固。顶管接收坑主要规格形式为5m圆形接收坑、3.5m4.5m、4m4.5m矩形接收坑计27座。围护结构为600800钻孔灌注桩+600800高压旋喷桩、650水泥土搅拌桩插H型钢。坑底采用双液分层注浆加固。1.2.顶管基本工艺整个顶管过程分为三个阶段：出洞前准备阶段，正常顶进阶段及后期收尾阶段。1、出洞前准备阶段本阶段工作包括：顶管设备进场，洞口止水装置安装，轴线放样，立后靠背，工作坑导轨 、主顶油缸组、测量座安装就位，泥水系统安装就位、操纵平台搭建。电气控制线路布置、储水箱及泥水泵安装就位、压浆系统及其管道安装就位、顶管机头下井就位、各部分设备调试运行、联机总调试、触变泥浆搅拌储存，洞外土体加固等工作。洞外土体加固采用高压旋喷桩加固。加固范围为预留口外2米。采用42.5级普通硅酸盐水泥，浆液水灰比取0.5，注入率20%。以固结土体密实度和强度满足要求。2、出洞及正常顶进阶段待土体加固强度达到要求，顶管机头下井调试正常后，打开预留口盖板，迅速将止水板、止水环安装在预埋筒上，顶管机头随即闷进洞口。为防止机头进洞时将橡胶止水板撕裂，预先在橡胶止水板上涂抹黄油。转接油管、电缆及泥水管后继续顶进。油缸顶到位后，拆除泥水管和电缆，第一节管子下井，设备段与第一节砼管合拢，接通泥水管和电缆继续顶进。重复上述步骤，在顶进过程中每顶一节管子对顶进轴线作一到二次测量，确定纠偏的角度方向和时机；并对机头前10米，后20米的地面沉降监测点作一测量，以便当班施工人员能及时采取相应措施，控制沉降幅度。当管节顶到位后，由于土体压力较大，主顶油缸缩回时管节可能后退。这种情况下，可先将管节后端的钢套环与预留口止水板采用钢筋搭接。整个顶进过程中须在压浆孔向管壁外注入触变泥浆，以便顶进的定量定点压浆，减小顶进时管外壁与土体的摩阻力，填充扰动土中空隙，减小地面沉降。严格执行班长交接班一小时衔接制度，交待上班各类情况，共同观察工作现状，以保证全顶程的连续无间断。3、后期收尾工作1）出洞口井壁与砼管节间连接，压浆。2）机坑内千斤顶支架、后座顶铁、至顶千斤顶、导轨等设备拆除。3）管道清洗拆除进排风机、风管。管内变压器，电缆，电线，照明灯具。4）管节与管节之间环缝、压浆管口用M10砂浆抹平。1.3.顶管控制测量控制测量中有高程测量和左右偏差测量。高程测量较简单，在地面上把水准点标准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，再在管道内用水准仪测至机头内标靶，即可知道机头高程偏差。左右偏差测量是在井内后靠背处设一固定仪器墩，仪器墩上设强制对中孔，上架全站仪或棱镜，全站仪视距方向尽量与纵向管中心线重合。在全站仪前方井壁的井口设一目标点（为了便于校核也可设左右两点）。地面上通过已知的控制点放出井口目标点的坐标，控制其测量误差在允许范围内。全站仪架在目标点上，在仪器墩上架棱镜，因井较浅，一镜就能看到目标放出仪器墩对中孔坐标。再把全站仪架在仪器墩上把后座这点和井口目标点的连线作起始导线边，管道内用导线法测量，因为是直线顶管，管道布置一条导线即能测出机头内固定标靶中心点的水平角和距离，通过计算，接合标靶中心点与管中心设计轴线的相对关系即可算出机头的左右偏差。此控制测量的频率以每20m测量一次，进洞前50m需加密测量。1.4.顶进时的测量控制测量需在管道静止的状态下进行，测量过密将影响到顶管进度，在管道顶进时，我们可以用激光经纬仪照准标靶的方法测量。方法是在出洞前通过控制测量测出后座仪器墩对中孔坐标，在仪器墩上架经纬仪，在机头内设标靶，标靶上标出二维直角坐标。移动标靶，使坐标原点与激光经纬仪目镜内十字丝交点重合后固定。顶进后直接读取标靶上坐标原点与激光点的漂移值，根据后座坐标和标靶与管中心关系即可算出左右、上下偏差。此方法较直观，但后座坐标需用控制测量复核，而且本工程纵向有0.15%和0.08%的坡度，管中心高程方向需根据顶进距离的变化而调整。此测量频率按管长和千斤顶情况，以每主千斤顶顶一个行程测一次。二顶管设备的选择2.1.选择顶管掘进机选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。本工程顶管基本穿灰色粘质粉土和灰色砂质粉土层，该土层土体软弱，含水量大，所以我们选择泥水平衡顶管掘进机。泥水平衡掘进机具有沉降控制精度高，顶进速度快，便于操作和维修，施工可靠性好等特点。泥水系统的压力平衡开挖面的地下水压力，这种双重平衡机理的掘进机对地表隆沉控制精度是很高的。 泥水顶管施工特点：1）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，它也能适用；2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管道周围的土体扰动比较小，因此，采用泥水式顶管，特别是采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小；3）与其他类型顶管比较，泥水式顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层表现得更为突出；4）工作坑的作业环境比较好，作业比较安全。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，它可以在大气常压下作业，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；5）由于泥水输送弃土的作业是连续不断的进行的，所以作业时的施工进度比较快。2.2.主顶进系统主顶进系统共有4只2000KN单冲程等推力油缸，行程1500mm，总推力8000KN，4只主顶油缸组装在油缸架内，安装后的4只油缸中心位置必须与设计图一致，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。主顶进系统安装后的油缸中心位置必须与设计图一致，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。安装后的油缸中心误差应小于5mm。主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油，采用大通径的电磁阀和系统管路，油缸可以单动，亦可联动。2.3中继环设计当顶管进离过长顶力不够时采用钢制中继环，中继环的长度为1.3m。中继环安装时间主要视顶力的上升速度而定。由于管道顶进时，常会发生一些不可预见的因素，如土质变化，漏水，纠偏角度太大，触变泥遭到破坏，停顶时间过长等，都会造成顶力急剧上升，必要时启动待用的中继环。因此，顶进过程中必须加强监测，发现问题及时研究解决，以免贻误中继环的安放时间。当顶力超过管材极限承载的70%时，应立即启用中继环顶进。2.4.注浆系统为了做好压浆工作，顶进施工时可进行减摩注浆处理。在工具管尾部环向均匀地布置了四只压浆孔，用于顶进时跟踪注浆。混凝土管节上布置有四只压浆孔，其后每三节管节里有一节管节上有压浆孔，压浆总管用2寸耐压橡胶管，除工具管及随后的三节混凝土管节外，压浆总管上每隔6M装一只三通，再用压浆软管接至压浆孔处，顶进时，工具管尾部的压浆孔要及时有效地跟踪压浆，确保能形成完整有效的泥浆环套，混凝土管节上的压浆孔是供补压浆用的，补压浆的次数及压浆量根据施工时的具体情况确定。减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水，不沉淀，不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。减阻泥浆的拌浆制度要严格按操作规程进行，催化剂，化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，放置一定的时间才能使用，压浆是通过储蓄池处的压浆泵将泥浆压至管道内的压浆总管，然后经由压浆孔压至管壁外，施工中，在压浆泵，工具管尾部等处装有压力表，便于观察，控制和调整压浆压力。在压浆支管处的浆液压力一般应控制略高于土体静止土压力，约为1.1MPa。顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层的特征，一般按管壁空隙的5CM计算理论压浆量，由于泥浆的流失及地下水的作用，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达理论值的4-5倍，但在施工中还要根据土质情况、顶进情况而定。顶管注浆系统分为机头同步注浆和管道补浆。机头同步注浆由地面液压注浆泵通过50管路压送到机头处储箱内，再由螺杆泵定量压入机头壳体外，在机头处应安装隔膜式压力表，以检验液是否到达指定位置，在所有注浆孔内要设置单向阀和球阀，软管和接头的耐压力5MPa，支管通径为25。在工作井洞口止水装置前的建筑空隙处设置4个注浆孔，当管道外壁进入洞内，未与土体磨擦之前就先浸满浆液。触变泥浆随管外壁向土体渗入。 在整个管道中每间隔2个管子设1个补浆断面共4个注浆孔，补浆由第2根总管（50）分别压送至各补浆断面上的注浆孔。补浆应按顺序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。同步注浆和补浆为两个独立的管路系统，都采用液压注浆泵，分别选用A浆和B浆二种不同配方的浆液。 浆液配置技术指标参数表配方膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度(秒)视粘度CP失水量ml终切力(达因/mm3)比重稳定性A浆126CMC适量塞流30.591301.0730B浆84CMC适量36”2112.6801.04800.001注浆压力：大于地下水压力，注浆量为建筑空隙的45倍。2.5.顶管主要施工机械设备主要机械设备及仪器表序号设备名称规格型号数量状况备注1600泥水平衡顶管机头1套良好21000泥水平衡顶管机头1套良好31200泥水平衡顶管机头1套良好41350泥水平衡顶管机头1套良好51500泥水平衡顶管机头1套良好61650泥水平衡顶管机头1套良好7汽车吊60T1台良好8汽车吊25T3台良好9双(单)冲程等推力油缸2000KN24只良好10液压动力站30KW6套良好11注浆管路设备6套良好12泥水管路设备1006套良好13通风管路设备6套良好14液压注浆泵SYB-50/506台良好15电焊机交流6台良好16渣浆泵22KW6台良好17管道泵15KW6台良好18空压机0.9M36套良好19激光经纬仪JDE-J23台良好20全站仪DTM-3521台良好21水准仪DSZ34台良好 管节顶进三顶管的施工工艺流程四顶管推进4.1.顶进主要参数在顶管机顶进中，泥浆的压力、浓度对保持挖掘面的稳定性起着关键作用。泥浆浓度根据土质变化及时调整。泥水舱泥浆压力取决与地下水、土压力，施工过程及时测得数据，确定泥水压力，使泥水舱压力始终大于水压力。 泥水初定参数： 顶进速度 100mm/min 泥水比重 1.15t/m3 泥水舱压力 p=341Kpa 泥水流量 Q10.65m3/min 排泥流量 Q21.07m3/min1）顶进速度为保证管外触变泥浆套的形成和有3cm厚触变泥浆（3cm厚触变泥浆主要为纠偏考虑）。机头顶进速度设定100mm/min。如要加大顶进速度，在保证泥水舱泥压的条件下，要先加大泥浆流量，再计算顶进速度，否则排泥管会堵塞。2）泥水压力（1）泥水压力值P的选定：P值应能与地层土压力和静水压力相抗衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0.，则P一般控制在P=P020(Kpa)，并在地层顶进过程中根据地质和埋深情况以及采取的相应技术措施进行反馈和调整优化。（2）地表沉降与开挖面保持平衡稳定关系以及相应措施对策。地表沉降信息表工作面状态P与P0关系措施与对策备注下沉超过基准值工作面塌陷与失水Pmax P0减少P值（3）泥水压力P的保持主要通过维持开挖土量与排泥量的平衡来实现。可通过设定顶进速度、调整排泥量或设定排泥量、调整顶进速度两条途径来达到。4.2.泥浆管理泥浆管理就是对泥浆质量的控制，即对泥浆四大要素的调整。四大要素为：最大颗粒粒径、粒径分布、泥浆水密度和泥浆水压力。泥浆控制除保持开挖面稳定外，对泥浆稳定、泥浆中土粒保持也很重要。随着粘土矿物质组成和氯离子浓度的不同，泥浆物理特性有很大的不同。因此，使用前先进行泥浆试验，了解其主要特性，根据管理标准值进行控制以保持适当泥浆压力。4.3.顶进工序1）顶管顶进启动刀盘系统：启动输泥管和排泥管泵，Z1、Z2电动阀关闭，Z3电动阀打开（平常Z4、Z5开启，Z6关闭），泥路循环，自控系统调整管路压力，时Z2阀处压力达到设定压力并稳定。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，在计算机控制下，千斤顶以100mm/min速度顶进。如加中继间，中继间J设定顶进速度50mm/min，在计算机控制下，中继间千斤顶以50mm/min速度顶进。同时，流量计测量流量，调整工作井变频泵，使排泥管流量保持在1.07m3/min，压力计Z1测量压力，控制在Z1电动阀的开启度，保持泥水舱压力。2）下管时的操作程序关闭Z1、Z2电动阀，保持泥水舱压力，Z3打开冲洗排泥管路；全部中继间停止顶进，停止油泵；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。4.4.触变泥浆系统只要管开始出洞，触变泥浆只有在下管时不补浆，其他时间全部补浆。触变泥浆以顶管机头的同步加浆非常重要，机内人员在机头顶进时要观察注浆压力和流量，并作记录。每次下管后顶进前，机头操作人员要开启触变泥浆与排泥管联通阀门515秒，以使管内触变泥浆有凝胶变成胶体，减少压力损失。4.5.测量详见测量章节。每次下管后对工作井中心线校测，同时人工测量机头后第一管口、第二管口、高程，与计算机中记录数据对照，同时绘制机头、第一节管、第二节管中心、高程测绘曲线，作为纠偏方案的依据。4.6.纠偏本工程使用的顶管机带自动纠偏功能，纠偏原理时：全站仪（GTS800A型）发出不可见光，到机头中心光靶，光靶把偏移反应到计算机，计算机控制纠偏千斤顶工作。全站仪测量高程、中心误差百万分之二。顶管机纠偏误差2cm之间。就顶管机本身设备而言，高程、中心控制在30mm是没有问题的，均在轴线50mm、高程+40，-50mm的允许偏差范围内。同时根据现场实际情况，为了使机头倾斜不影响管子前进方，我们采取如下的措施：一是机头外径比管径大20mm，即管外与土体有10mm的触变泥浆膜；二是顶管机设纺形刀，在纠偏时纺形刀在纠偏的反方向出刀，加大一侧的切削土量，切削断面位椭圆形。当机头纠偏时，机头前进产生的侧向压力N的分力要克服土体对管子的约束力，如土体是原状土，约束力会很大，土体被触变泥浆置换，触变泥浆是胶体，约束力很小，管子比较容易纠偏。4.7泥水分离和泥浆再生在顶进过程中，泥水系统是一直不停的，泥水采用沉淀池沉淀，并有专人负责。沉淀池设两座轮流使用，沉淀池上清水排放，中层泥由配浆技术人员测定比重，用泵把中层泥浆抽到搅拌机内搅配比重新制泥水，下层泥外运。五基坑设施基坑导轨应具有足够的强度和刚度。本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成。在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合，以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，导轨安放后，还应在二侧用型钢支撑好，必要时再浇筑混凝土，确保导轨在受撞击的条件下，不走动，不变形。主顶油缸架是拼装式结构，主顶油缸架的安装也要定位准确。保证油缸受力点的正确位置。其高程和平面安装误差小于5mm。承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙，更应具有足够的强度和刚度，并有足够安全度。本工程的承压壁设计先用混凝土浇平，后靠采用250mm厚箱形结构形式，在钢板和工作井混凝土平面之间灌注100mm左右厚度的砂浆。六顶进施工测量6.1.测量方法测量是使顶管机沿设计轴线顶进，保证顶管机顶进方向精确度的前提和基础。为保证本工程的测量精度，施工前首先完成对业主所给测区导线网与水准网及其它控制点的检核。在顶管机上配备激光导向系统指导顶管机顶进，以降低人工测量的误差和劳动强度，加快施工进度。同时采用全站仪对顶管轴线进行测量控制。施工时严格贯彻三级测量复核制度，即总公司精测队精测、公司精测队复核并交桩于工程项目部测量队，工程项目部测量队进行复核，然后反馈给监事和业主确认，监理监测队确认后，再由项目测量队进行施工放样测量，从而确保顶管按设计方向顶进。6.2.主要测量技术措施1）地面控制测量进场后，将立即组织公司精测队根据业主提供的工程定位和测量标志资料，对所给导线点、水准点及其它控制点进行复测；同时测设施工过程中使用的加密控制点，并将测量成果书报请监理工程师及业主审查、批准。（1）引测工作井地面导线点根据业主及工程师批准的测量成果书由公司精测队以最近的控制点为基点，引测导线点至每个井的中心点，定位井的中心位置，然后进行井角定位。（2）引测工作井地面水准点根据业主及工程师批准的水准点由公司精测队以最近的水准点为基点，将水准点引测至出发井及接收井附近，按国家2级水准要求建立本工程的首级高程控制。每个出发井附近至少布设二个测点，以便相互校核。2）竖井联系测量（1）平面坐标传递用全站仪和1/200000投点仪配合，用极坐标法，将地面坐标及方向传递到出发井中。用高精度全站仪测出井下三角形边角与理论值计算比较，达到规范后定出顶管设计中心线。（2）高程传递用鉴定后的钢尺，挂重锤10kg，用两台水准仪在井上井下同步观测，将高程传至出发井下固定点，最大高差中误差小于等于一毫米，整个管段施工过程中，高程传递至少进行三次。6.3.顶管机顶进测量1）控制测量方法顶管内接收激光束的光靶传感器和数据处理系统组成了顶进姿态测量控制系统，用来测量以激光导向点为参照的顶管机切削舱的测量板的垂直和水平位移、激光入射水平角及顶管机切削舱仰角及滚动角。2）控制系统操作人员通过远距离摄像监控及微机系统，对测量数据进行处理计算并将处理结果反应出来的顶管机位置偏差显示在操作室屏幕上，指导操作人员对顶管机进行修正纠偏作业。3）测量系统激光定向仪、经纬仪、电子测距仪、水准仪组成了测量系统。4）顶管机初始位置的测定和输入：将顶管机切削舱的测量板的仰角、滚动角、水平角三个数据测出，并将激光基准点的相对于顶管机的位置（X.Y）测得并输入控制系统。5）经纬仪坐标（X.Y.Z）的测量及经纬仪的设置安装接口系统，使发射的激光束能够被目标系统有效接收。同时，人工测量出经纬仪的坐标（X.Y.Z）。输入控制系统，作为计算顶管机位置的基准。6）导向系统以安装在顶管壁上的激光经纬仪发出的激光为基准点。然后，测量系统把激光束的方向精度、距离、经纬仪的坐标（X.Y.Z）等数据测出，输入到控制系统。激光束发射到测量板上以后，测出光点在测量板上的位置（X.Y），计算出顶管机轴线与激光束轴线的关系、顶管机的仰角和滚动角，通过电缆把数据输给控制系统，控制系统中的微机计算结果考虑测量系统与顶管设计轴线的安装误差，计算出测量板对应的顶管轴线与顶管设计轴线偏差值（X.Y）。通过顶管机实际轴线与顶管设计轴线夹角，预测出顶管机切削舱的（X，Y）偏差趋势。通过这些显示在顶管机操作屏上的数据，施工人员可以调整顶管机顶进方向，使顶管机沿设计轴线顶进，从而确保了顶管顶进方向的精度符合要求。6.4.测量精度控制措施1）严格落实公司精测队、项目部测量队、监理监测队三级测量复核制度。2）项目部测量队有经验丰富、技术熟练、责任心强、持证上岗的测量人员组成，并配备数量足够及符合精度要求的测量仪器。3）测量仪器要定期到国家认可的鉴定部门进行检校。4）测量放样的有关数据，要记录完整、清晰，并报监理工程师核对。5）项目部测量队每周及时向监理工程师提交测量报告。七顶管到达接收井段施工7.1.进洞1） 顶管机靠上洞门顶管机前端靠近洞门时，为避免顶管机进洞门过程中因正面顶力过大而造成封门变形，正面土体涌入井内等严重后果，待顶管机切口距封门3m左右位置时，打开预设在洞门山的2个2寸的应力释放孔，释放部分由于顶管顶进而造成对封门的挤压并通过应力释放孔对外部土体情况进行初步探查，加强对土体及洞门的变形观测，严格控制排碴量。2）顶管机进入接收井钻孔灌注桩+旋喷桩围护顶管接收井：在顶管机靠上洞门后，凿掉洞口处钻孔灌注桩；然后在封门中心位置凿出一直径5cm左右的圆洞；通过一段时间的实际观察，确认外部土体情况良好的前提下，迅速顶进顶管机。7.2.进出洞段地表沉降控制顶管机出洞处地表沉降的主要原因时洞口暴露的加固土体发生移动，洞圈周围泥浆流失以及顶管机土舱压力未与原地层土压平衡等，顶管机进洞处地表沉降的主要原因是顶管机进洞纠偏引起上方土体下沉。为减少沉降量，加强洞口处的多次注浆，采用水硬性注浆材料，达到迅速控制地表沉降的目的。八顶管机的管、用、养、修8.1.建立完善的顶管机管理组织机构对于大型施工机械设备的管理必须制定详细的、规范的、科学的组织管理体系，实行系统化管理。借鉴我公司已有顶管机的管、用、养、修成功经验，实行以机电工程师为主的设备管理体系，对各系统实行工程师负责制，机械工程师、电气工程师、刀具工程师、状态检测工程师共同组成顶管设备管理体系，并成立主机组、电气组、液压组、后续设备组、刀具组和状态检测组负责顶管机的管、用、养、修工作。8.2.建立顶管机顶进机技术支持系统1）制造厂专家培训小组；2）公司顶管设备科研开发小组；3）公司顶管施工技术组；4）施工现场组成以设备工程师为主的技术攻关小组；8.3.制定详细的顶管机的管、用、养、修制度1）对顶管机的使用及维修保养人员进行培训，经考试合格后持证上岗，实行岗位责任制，实行“二定三包”，即：定人、定岗；包保管、包使用、包维修保养。2）建立顶管机履历薄、运行记录、状态监测记录、维修保养记录，实行顶管机的表格化管理。3）对顶管机进行成本管理，详细记录和考核油料消耗、配件消耗、电力消耗、设备完好率考核。设备利用率考核等工作，总结和积累顶管机的使用成本分析。8.4.对人员进行技术培训 1）派顶管机管理、操作人员赴顶管制造厂进行理论和技术培训。 2）对顶管机操作、维修、保养人员进行培训，使其做到“三懂四会”（懂构造、懂原理、懂性能；会使用、会保养、会检查、会排除故障）。3）对顶管机操作司机，使用具有资格技术人员担任。8.5.采用顶管顶进机状态检测技术 1）运用已有的顶管掘进机设备检测结果，建立数据库。 2）完善状态检测体系，配合指导维修保养工作。8.6.顶管掘进机的维修保养 1）除施工特别原因外，每日都有一定时间对顶管掘进机进行维修保养工作，主要是检查、清洁、润滑。 2）实行日常保养及定期保养相结合的维修保养体系。九顶进过程监控测量9.1.地表隆陷监测1）监测的目的 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，预测施工时在不同深度引起的地表、地层沉降槽曲线，施工中按反馈资料，合理调整顶管正面压力、送泥量、注浆时间和压力、推进速度等施工参数，以达到控制沉降的最优效果。另外，顶管进出洞是顶管施工中技术难度最大、工序较复杂的施工阶段，须加强对洞外地表沉降观测确保顶管顺利进出洞。2）监测仪器全自动电子水准仪，铟钢尺等高精度仪器进行地表沉降监测。3）监测实施（1）基点埋设方法采用标准地表桩，必须将其埋入原状土，并做好保护井圈和井盖。在坚硬的道路上埋设地表桩，凿除硬路面和路基，将地表桩埋入原状土，也可钻孔打入长1m以上的圆钢作地表观测桩，并同时打入保护钢管套。地表桩的埋设稳定期不少于30天。（2）测点布设在顶管工程范围内，沿轴线方向每隔30m布设一组测点，横向地表桩的设置范围在预测沉降槽范围内。（3）隆陷测点埋设 在地表挖孔，然后放入长200300mm，直径2030mm的圆头钢筋，四周用水泥砂浆填实。（4）测量方法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。观测时严格控制限差，每测点读数高差不超过0.3mm，对不在水准路线上得观测点，一个测站不超过3隔，如超过时，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，两次观测高程之差应小于1.0mm，取平均值作为初始值。（5）隆陷值计算在条件许可的情况下，尽可能的布设导线网，以便进行平差处理，提高观测精度，水准线路闭合差应小于0.3(mm)(N为测站数)。然后按照测站进行平差，求得各点高程。施工前，由基点通过水准测量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H=Hn-H0即为隆陷值。9.2.数据分析与处理1) 画出时间位移曲线散点图和距离位移曲线散点图，根据沉降规律判断土层稳定状态和施工措施的有效性。2）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；3）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、土体体积损失等。十洞口止水装置工作井洞口止水装置应确保良好的止水效果。根据设计要求设置止水装置，主要采用橡胶板和钢压板相结合的工艺。我们在工作井洞口内侧设置橡胶板止水，外侧用钢板固定。该装置必须与导轨上的管道保持同心，误差应小于2mm。在橡胶止水钢板固定之前应预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。十一顶管管材、橡胶密封圈、木衬垫11.1顶管前对钢筋混凝土管材成品进行检查：管接头的槽口尺寸是否正确，光滑平整。11.2钢套环上刃口无庇点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直。管材现场堆放整齐、搁平。11.3橡胶密封圈外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝，孔隙或凹痕等缺陷。橡胶密封圈保持清洁，无油污，不放在阳光下。11.4木衬垫采用胶合板材加工，厚度符合管环的间隙要求。11.5管节槽口上涂胶水，装上橡胶密封圈。下管前均匀涂薄一层硅油，使承插时橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。十二成品管的接口形式本工程中采用的“F”型钢承口式钢筋砼管根据管道覆土深度、内水压力采用F型管接口有两种橡胶圈，分别为楔形橡胶圈、缓膨性遇水膨胀橡胶条。在制造和施工中应严格把关，确保成品管强度，选材尺寸精度和密封都符合设计要求。F型成品管的接口存在二环渗水途径可能从管外进入管内，一环是从钢套环和混凝土交界面渗入，另一环是从楔形橡胶止水圈渗入。应当指出的是夹板衬垫是不能起密封作用的。设计意图是左侧通过锚固钢筋使钢套环与混凝土牢固结合，并由一环聚硫封膏阻断可能因纠偏引起的渗水通径，而右侧是通过高精度钢模保证橡胶止水圈产生足够的压缩过盈量，从而满足密封要求。根据设计要求，首管和尾管的管外壁预埋钢套，以便在顶管结束后，首管和尾管与工作井、接收井洞口刚性焊接，确保洞口不渗漏泥水。十三地表隆沉控制措施13.1.地面监测，优化掘进机参数在掘进机初始推进的20m范围内，要精心组织地表监测，在横截面沉降槽宽度为30m上布点，间距为3m。在轴线方向每隔5m布一个沉降槽断面。通过地表监测得到的隆沉量与相对应时的掘进机主参数（包括推进速度、设置刀盘土压力值，出土率等)进行比较，从而优化掘进机参数指导以后的顶管推进。13.2.注浆稳定措施除了在初始推进阶段，优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一，必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动，形成连续的环状浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。13.3.置换泥浆措施在顶进结束后，对特殊地段及沉降变形较大的地段用纯水泥浆置换膨润土泥浆。十四顶管质量要求钢筋混凝土管顶进不偏移，管节不错口，管底坡度不得有倒落水，顶管接口套环应对正管缝且与管端外周密贴，管端垫板粘牢，不脱落。管节不裂、不渗水，管内不得有泥土，建筑垃圾等杂物。具体质量标准如下：1）钢筋混凝土管最大偏角 0.3。2）管线轴线偏差 50mm 3）标高偏差 +4050mm 4）相邻管节错口 15mm无碎裂5）内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出6）接口抗渗试验应达 0.6*1.5=0.9MPa7）顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调。十五顶管施工阶段平面布置一、顶管工作井施工完成结束后，应立即撤离有关材料和设备。在工作井施行全封闭隔离，并建筑必要的生产临时设施，要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。立即进行井内钢扶梯和护栏是施工中安全要点，必须按有关安全标准制作；二、在井的一侧设置四只泥浆沉淀箱，逐级过滤；三、为满足施工要求，拟在井位两端各开设一扇进出口的大门。四、井位实行全封闭隔离。为减少对交通的影响，工作井布置成狭长形。五、在井位另一侧，搭设配电间、机修间、冷作工棚、氧气乙炔间；六、在场地空闲处布置膨润土材料工棚和拌浆，储浆以及注浆设备。第三章 顶管施工对临近管线、建筑物的保护措施第一节 顶管施工对临近管线、建筑物的保护措施在顶管施工前，要作好扎扎实实的技术交底和安全交底工作。让所有施工人员除了掌握顶管操作技能和注意事项外，还应掌握处置涌水、流砂等突发事件的方法。必须按照设定的管道中心线与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。测量纠偏是顶进的控制关键，做好详细记录。当顶管顶进长度较长时，必须保证通风机械的正常运转，以确保管内通风良好，避免安全事故。接口顶合时，应保证平整对中顶入，橡胶止水圈应均匀挤压到位，接口钢套环或承插口管壁密贴，木垫板无松动脱落，接口间隙均匀一致。一顶管穿越地下管道1、 在顶管穿越之前，应结合原始资料，进一步调查各类管线与顶管交叉处的垂直距离，土质情况，分析可能产生的影响程度，根据不同情况采取下列控制措施，穿越非开挖管线时必须委托相关单位进行物探，以物探报告为准；2、 适当放慢顶进速度，根据土体中应力变化，随时调整工具管或机头正面土压力、注浆压力及推进速度等施工参数，减少对周围土体的拖带；3、 在某些关键部位附近预先打入中100mm注浆管，配备好注浆设备，并作好预案。当发生较大土体沉降变形时，及时进行跟踪注浆以减少和控制土体沉降和变形。二顶管穿越河床本工程顶管工程穿越数条河塘，在顶管穿越河床时，为防止工具管（机头）上浮或发生冒顶，应采取下列控制措施。1、严格控制顶进速度，正确选取机头正面土压力，及时调整和控制同步注浆压力和注浆量，严格控制出土量，以达到水压（或气压）土压平衡，减少河床沉降和隆起。2、除顶进过程中同步注浆外，还需对过河段的后续管节进行补注浆。三顶管穿越地面建（构）筑物在顶管穿越地面建（构）筑物时，要密切注意顶进参数，做好地面沉降的监测分析，及时根据现场情况，调整施工方法，确保地面沉降的监测分析，及时根据现场情况，调整施工方法确保地面的沉降量控制在允许范围内。顶管施工竹园路江月路管线东侧为轨道交通8号线，虽然顶管管道距离较远，但项目部依然要做好监测措施：1、证照办理：施工前上报可行有效的施工方案并获得相关单位的认可，办理施工手续。2、第三方监测：委托第三方监测单位对临近建筑物进行严密监测（包括沉降、位移），增加监测频率，一旦报警立即停止施工，上报相关单位商讨措施与方案。四顶管对上水管保护方案本工程规划管线东侧有一根DN600上水管，顶管工作井、接收井施工范围内距离上水管线较近，拟采取以下保护措施：1、 施工前请管线单位做好交底工作，并办理管线交底绿卡等相关手续。开工前首先沿施工位置开好样沟，摸清地下管线位置，高程，并请各大管线监护人员进行实地管线位置交底，做好书面及现场实地记录。2、 采用槽钢横沟绑吊的方式对上水管线进行保护（如下图）。五顶管对高压电杆保护方案顶管工作井、接收井围护施工距东侧电杆较近，为增强电杆的稳定性、保障施工过程中电杆的安全、避免电杆发生倾斜或倒塌，拟采取一下措施1、 对沟槽一侧高压电杆使用砼电杆保护架进行保护。整个保护支架采用上下两道抱箍，主支撑杆固定在上抱箍和底座之间，下抱箍紧固在电杆下部。固定抱箍通过螺栓紧固在电杆下部、下抱箍的下方，在固定抱箍侧边设有三根支撑杆，支撑杆插入地中，用膨胀螺栓固定，从而牢牢抱住电杆，防止其因电杆根部断裂而倒塌。2、 钻孔灌注钢筋笼采取分三段制作、分段采用焊接法进行安装。3、 对施工影响范围内的架空线路采取安装绝缘保护套的方法进行绝缘保护。六管线及相邻建、构筑物监测方案6.1.监测布设通过业主提供的管线图、监测单位申请了解的五大公司的管线图等各方面的综合资料、五大管线公司书面意见，由监测单位确定监测点的布设，以及报警值确定。6.2.监测时间段在打桩工程之前测量各监测点的初始值，从打第一根工程桩起至基坑回填结束，此阶段根据测点重要性及监测数据的变化量确定监测频率。6.3.沉降观测沉降观测，采用设置基准点（或引进标准水准点），用水准仪测出各测点的高程，经过计算得到各测点的沉降或隆起（相对沉降或隆起）变化。测试方法、要求和精度按中华人民共和国国家标准GB50026执行。6.4.水平位移观测水平位移观测是由经纬仪通过设置的基