黑臭水体治理工程顶管工程施工方案

顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） 广东泰通建设有限公司（主）潮州市利源水利水电工程有限公司 （成） 目目 录录 第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则.1 1 第二章第二章 工程概况工程概况.2 2 第三章第三章 施工前期准备施工前期准备.5 5 第四章第四章 顶管施工方案及技术措施顶管施工方案及技术措施.6 6 第五章第五章 主要施工设备及劳动力组织主要施工设备及劳动力组织.3434 第六章第六章 顶管施工注意事项及应急措施顶管施工注意事项及应急措施.3535 第七章第七章 安全目标、安全保证体系及措施安全目标、安全保证体系及措施.3939 第八章第八章 施工应急预案施工应急预案.4545 第九章第九章 施工环保、水土保持措施施工环保、水土保持措施.5454 第十章第十章 地下管线及其它地下地上设施的保护措施地下管线及其它地下地上设施的保护措施 .5656 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 1 - 第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则 1.11.1 编制依据编制依据 1、番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程周边污水 管工程施工设计图。 2、番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程 周边污 水管工程施工岩土工程勘察报告。 3、番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理工程周边污水 管工程施工现场调查资料。 4、国家、行业和地区现行有关标准、规范： 施工现场临时用电安全技术规范JGJ 46-2012 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008 混凝土和钢筋混凝土排水管GB/T11836-2009 给排水工程顶管技术规程CECS246:2008 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015 地下防水工程施工质量、验收规范GB50208-2011 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012 室外排水设计规范 （GB50268-2008） 1.21.2 编制原则编制原则 严格遵守明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标 准。实事求是，施工方案可行、适用、经济。坚持在实事求是的基 础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。 自始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控， 坚持动静结合、科学管理的原则。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 2 - 推行全面质量管理，执行质量管理标准和程序。 采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、 高效。 实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、 施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信 誉的预期目标。坚持技术创新，推广和应用“四新” 成果。 组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施 工，保证在规定的工期内完成施工任务并力争提前。 遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。 在仔细考察工程实地，认真研究招标文件和有关规定的基础 上，针对本合同工程的特点、施工条件，并结合现场实际、上场的 机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。 第二章第二章 工程概况工程概况 2.12.1 项目概况项目概况 所属工程名称：番禺区丹山河（含丹山分洪河）黑臭水体治理 工程施工 工程地点：广州市番禺区 建设单位：广州市番禺区人民政府东环街道办事处 设计单位：广州市市政工程设计研究总院 监理单位：广州珠江工程建设监理有限公司 施工单位：广东泰通建设有限公司 2.22.2 顶管工程概况顶管工程概况 本工程计划总工期 135 日历天，根据工程量及总工期、节点控 制工期，根据关键设备（顶管机等）的工作效率及人员组织，根据 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 3 - 顶管的长度，本工程拟设工作井 7 座，接收井 25 座、顶管工段 8 个 工段，每个工段长度约 60m，最短一段为 15m。 表表2.2-12.2-1 顶管施工统计表顶管施工统计表 工作段 编号 开始 井号 结束井号长度 （m） 管径管材长 （m) 材质 1W17W1820d6002 级钢筋砼管 2W18W194D6002 级钢筋砼管 3W19W2036d6002 级钢筋砼管 4W20W2145d6002 级钢筋砼管 5W21W2255d6002 级钢筋砼管 6W39W4031d6002 级钢筋砼管 7W39W4252d6002 级钢筋砼管 8W52W5343d6002 级钢筋砼管 9W53W5435d6002 级钢筋砼管 10W60W6149d6002 级钢筋砼管 11W61W6250d6002 级钢筋砼管 12W62W6335d6002 级钢筋砼管 13W63W6546d6002 级钢筋砼管 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 4 - 2.32.3 地质情况地质情况 本工程位于广州市广州市番禺区市桥镇丹山河 沿线, 现场施工条件比较复杂，道路沿线建筑物主 要分布有大量的企事业单位、厂房等，现场人流、 车流量较大，且在沿线另有一些支路与之交叉，根 据本次钻孔所揭露岩土层情况，按岩、土层的成因， 该区上土层依次为： 1、素填土； 2、粉质粘土； 3、粗砂； 4、粉质粘土。 （二）水文地质 素填土、粉质粘土、砂层为相对隔水层，砂层为透水层及含水层， 中粗砂赋水性良好，粉细砂稍差，粉细砂渗透系数约为 38m/d(经 验值)，中粗砂渗透系数约为 815m/d。 根据勘察钻孔水位，勘察期间测得钻孔水稳定水位埋深 1.202.30m。 具体详见岩土工程详细勘察报告 2.42.4 工程目标工程目标 本工程顶管段施工目标如下： (1) 质量目标：工程质量标准为优良； 图 例 地质柱状图 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 5 - (2) 安全管理目标：无死亡事故，无重大职业健康事故，无重 大环境影响事故； (3)工期目标： 顶管施工工期:计划于 2017-8-15 开工，于 2017 年 12 月 23 日 完工。 (4) 文明施工目标：保证文明施工工地，保证不对周围环境造 成滋扰。 第三章第三章 施工前期准备施工前期准备 本顶管工程距离较长，地质条件较差，施工难度较大，施工前 应做好充分的准备工作。 顶管机械设备、管材进场准备及施工人员组织 针对地质特点和工程管材选定与之相适应的顶管掘进设备、顶 管施工工艺，对顶管配套设备、设施进行检修及调试，使其保持在 良好的待用状态；提前做好管材供应计划，将相应的管材技术参数 以书面形式向管材生产厂交底；安排具有丰富顶管施工经验的班组 进驻现场施工，施工前做好全面的技术交底和安全交底，确保有关 劳动安全及施工技术教育，加强工人的劳动安全意识，提高施工技 术水平。 对顶管沿线地质情况进行核查 为确保顶管成功，需对顶管沿线的地质情况核查，进行补勘， 加密钻孔密度，通过补勘资料与原地勘报告相比较，出具更详细、 准确的地基情况说明用以指导现场施工和方案编制。 编制专项方案、组织专项技术交底 施工前，在项目技术负责人的带领下集中有关技术人员仔细审 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 6 - 阅图纸与相关资料，结合现场情况，编制详细的顶管专项方案用以 指导施工，方案报送专家评审；并组织召开专题技术交底会，参加 人员设计顶管施工的所有工种，认真做好技术交底工作。 第四章第四章 顶管施工方案及技术措施顶管施工方案及技术措施 4.14.1 泥水平衡顶管工艺泥水平衡顶管工艺 4.1.14.1.1 泥水平衡顶管工艺基本原理泥水平衡顶管工艺基本原理 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 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。 4.1.24.1.2 泥水平衡顶管施工特点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，对所在顶管周围的土体扰动比 较小，因此施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。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 7 - 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。 4.1.34.1.3 泥水平衡顶进系统泥水平衡顶进系统 泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成： NPD 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。 4.1.44.1.4 泥水平衡进排泥系统泥水平衡进排泥系统 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 8 - 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 节器 泥水平衡进排泥系统图 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 9 - 4.1.54.1.5 泥水平衡顶管工艺流程图泥水平衡顶管工艺流程图 施工放样、复核 工作井、接收井施工 止水洞口、后背及基坑 导轨安装 搭建平台、吊架 顶进设备安装 基坑内进排水系统安装 顶管机井上组装、试转 下井就位安装 开洞、顶进 吊放首节管与机头连接 初始顶进 正常顶进 机头进入接收井 吊机头、拆设备 检查井施工 施 工 测 量 泥 水 池、 控 制 间 通水、联动运行 管道顶进前检查 1.设备全部试运转； 2.设备在轨道坡度高程； 3.洞口密封情况； 4.制定开封堵措施。 泥 水 控 制 测 量 与 纠 偏 量 测 与 监 控 确定施工参数 安装中继间 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 10 - 4.1.64.1.6 沉井工艺流程图沉井工艺流程图 二、旋喷桩施工二、旋喷桩施工工艺工艺 （一）旋喷桩施工方案 1、D500旋喷桩施工方法 旋喷桩成孔直径为0.5米，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水 灰比0.81.0，水泥用量200kg/m，桩身水泥土无侧限抗压强度为 2.0MPa。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 11 - 2、旋喷桩施工工艺流程 旋喷桩施工工艺流程图旋喷桩施工工艺流程图 2、旋喷桩施工方法和技术措施 开始施工时，首先进行现场试验施工，进一步确定喷射参数及 施工工艺。根据地基加固范围内的特点，拟采用的施工参数如下表 所示： 高压旋喷桩施工技术参数表高压旋喷桩施工技术参数表 项目技术参数 水压(MPa)24 流量（L/mim）80120高压水 喷嘴直径（mm）不小于 2 气压(MPa)0.6 压缩空气 流量(m3/min)12 压力(MPa)2 水泥浆液 流量(L/min)100150 注浆管提升速度（cm/min）10 定孔位 钻机就位 钻进造孔 泥浆配制 废浆排放 沉淀池 废水排放、沉渣外运 水泥浆配制 高喷台车就位 下喷射管 浆液喷射 旋摆提升 成桩 移至下一孔位 废浆沉淀 硬化、清运 终孔检查 不 合 格 合格 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 12 - 旋喷速度（r/min）10 施工要点如下： 先用钻机钻孔，然后移开钻机，将旋喷机移至孔位对中，将二 重管放进孔中直至孔底，启动高压泵、空压机和旋喷机，用25MPa高 压使浆流和气流从22.5mm的喷嘴喷射出来切割土体成桩，并缓 慢提升至设计止浆高度。 （1）钻导孔 1）钻孔时采用膨润土配制泥浆护壁，泥浆的主要性能指标控 制为：比重1.21.4，粘度2530，含砂率小于5%。 2）测放孔位：根据设计图纸放设桩位，确保孔位的准确。 3）钻机安装就位：先使钻机安置在标定的孔位上，使钻头中 心对准孔位中心，调整钻机水平度和钻杆钻具的垂直度，保证孔倾 斜率不大于1.5%。 4）成孔：钻机在桩位钻孔，钻孔深度与设计一致。为准确取 得地质资料，合理优化施工技术参数，选取钻孔按地质钻探孔要求 对不同地层取样分析。 5）钻孔施工质量标准：孔位差50mm，垂直度1%。 6）钻孔完成后经检查验收合格后，高喷台车就位，进行喷浆 作业。 （2）浆液配制 浆液采用42.5R普通硅酸盐水泥和自来水配制，速凝剂水玻璃按 水泥用量的2%投加，水灰比0.81.0，采有立式搅拌罐搅拌。 （3）旋喷注浆 1）钻孔成孔后，在孔中下入三重管启动注浆泵和旋喷机，同 时喷嘴喷出2025MPa高压水泥浆喷射冲切土体，旋喷机使三重管以 10cm/min的速度连续缓慢地旋动提升。在高压旋喷注浆过程中，注 意防止喷嘴被堵，严格按设计的水灰比，压力，流量，提升速度施 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 13 - 工，不能随意更改，并做好量测工作，及时正确地作好记录。 台车就位安装调试完成后，将旋喷管插至孔底，先启动灰浆泵 送浆，待孔口返浆后按方案设计的技术参数进行旋喷、提升。 2）在旋喷过程中，随时注意各设备的工作情况，以及水、气、 浆的压力与流量，作好详实的施工记录。 3）旋喷提升过程中如中途发生故障，立即停止施工，等检查 排除故障后再继续施工。 4）冒出浆液由泥浆泵抽至沉淀池沉淀处理。 （4）回灌 喷射注浆结束后，水泥浆不断析水固结，浆面随之下降，此时 及时向孔内采用自然水压力静压填充灌浆，直至液面不再下降为止。 5、施工注意事项：水泥浆在旋喷前1小时内拌制，水灰比 0.81.0，旋喷过程中耗浆量控制在1025%，由下往上喷浆，注浆 管分段提升的搭接长度不得小于100mm，相邻两桩施工间隔时间大于 2天且大于2倍桩距。 4.24.2 顶管设备的组成顶管设备的组成 4.2.14.2.1 主体设备主体设备 主控制集装箱 顶管的控制主要在集装箱内进行，内置主动力设备，及操作电 脑平台，动力设备主要提供主推进系统、机头掘进系统、膨润土系 统及纠偏导向等系统等的动力。采用液压驱动系统，对比电机驱动， 具有运行平稳，过载保护等优点。 对机头、顶进、纠偏及注浆的操作全部在集装箱内的控制台前 进行。采用先进的激光导向定位系统（ELS），能随时显示机头的位 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 14 - 置、控制倾斜度并持续提供机头之导向和定位，采用的全自动导向 系统，可以在电脑中预设容差值，由系统自动导向纠偏。并能将顶 进过程中的相关数据记录进行打印。 主推进机头 采用标准刀盘并加配锄形刀具，能轻松穿越软、硬及含砂、砾 石等土层。全断面密封装置，对于在地下水位下的施工无需采用降 水措施。刀盘无极调速，易于纠偏。 主液压千斤顶 底部装有可以调整水平的推垫，三级等推力油缸。全强化一体 成型的顶进架，总推力 1000 吨。 膨润土注入系统 膨润土注入采用电脑控制，以降低管壁的摩阻力，减小推进顶 力。注入量和注入压力在电脑上显示，便于监控。 进排泥系统 采用离心式泥水泵，转速无限可调，通过进水流量、压力及出 泥泵的流量、压力的调节来控制泥水仓的压力来平衡前方土体的压 力。可以在电脑前进行操作。 该设备具有以下特点： 全断面封闭开挖，泥水平衡前方土体，路面沉降小； 电脑全预设容差全自动纠偏，偏差控制在 5mm 以内； 液压驱动，运行平稳，过载保护； 机头适应复杂各种地质，为全土质型； 装备 GTS 系统，随时提供机头的定位； 顶进速度快。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 15 - 4.2.24.2.2 顶管配套设施、设备顶管配套设施、设备 基坑导轨 基坑导轨是由两根平行的钢结构焊接在轨枕上制成的，其作用 主要有两点：一是使推进管在工作坑中有一个稳定的导向，并使推 进管沿该导向进入土中；二是让环形、弧形顶铁工作时能有一个可 靠的托架。 本工程基坑导轨选用 I30b 工字钢，为了提高导轨的耐磨性和强 度，在导轨上加筋板。两导轨平行、等高，与混凝土基础中预埋钢 板焊接。 钢后背 为增大后背强度和抗力，在工作井后背方向加设一块 3.0m3.0m 的钢后背，钢后背采用厚 20mm 和厚 30mm 的钢板焊接加 工而成，钢后背必须保证垂直，钢后背厚 300mm。 主顶油镐、油泵及油镐架 为确保管道受力均匀并提供足够的主推力，主顶配备 4 台二级 等推力液压油镐，行程 3500mm，单缸推力为 200t，总推力为 4200=800t。 最大主顶动力系统采用 2 台 CY14-1B 型（额定容量 25L、额定 压力 31.5MPa）的柱塞式高压油泵并联控制，其中一台使用变频调 速机。当不使用中继间时，开一台油泵顶进速度可在 62mm/min 至 124mm/min 调整；当使用中继间时，主顶系统只起跟进作用，两台 泵同时开跟进速度为 186mm/min。 油镐架采用20 槽钢焊接制作，顶镐的布置应满足合力点的方 向与管道轴线方向一致。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 16 - 顶铁及护口铁 为满足顶管出泥需要，顶铁选用一 1.2m 长块马蹄形顶铁，同时 为确保管体安全，使管体端面传力均匀，采用 1 块圆形钢护口铁 （厚 30cm） 。 进、排泥管 进水管与排泥管均采用 1144mm 无缝钢管制作，每节长度 4m，接头处采用活动卡环连接，卡环内设置止水胶圈；为满足长距 离顶管施工，考虑给每套顶管设备准备总长 1000m 的进排泥钢管； 部分施工点位于道路上，距离水源及排泥位置太远，需沿途安装引 水管和排水管，管材可采用 150mmPVC 管，6m 长一节，管与管之 间用螺栓、法兰连接，过交叉路口段采用 1506mm 钢管铺设，并 设置缓坡道，根据现场实际情况，每套顶管设备配备引水管和排水 管长度各 1500m，共 3000m，隔 200m 左右设置一台 6 寸接力渣浆泵。 泥水箱 为保证顶管进水和排泥流量，现场设置进水蓄水池、排泥沉淀 池，蓄水池与沉淀池采用钢制箱体结构，便于现场搬运和安装，两 池之间采用 DN200 钢管连通，使沉淀后的泥浆能够循环利用。 工作井吊装设备 顶管工作井吊装采用 25t 汽车吊车或自制门式吊装行车（载重 5t） ，自制门式吊装行车结构及布置另见专项方案。 止水洞口 顶管过程中，无论是出洞还是进洞，管道和洞口之间都必须有 一定的间隙。为保证顶管机进出洞时泥浆和地下水不从顶管机外壳 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 17 - 周围涌出，需在顶进方向安装洞口止水装置。 洞口止水装置安装在工作井与接收井沿管线方向的侧壁预留洞 上，该预留洞的直径应比顶管机外径稍大（约 10cm） ，其由预埋螺 栓、钢压环及橡胶圈组成。 4.2.34.2.3 设备安装设备安装 起重设备安装 初期设备安装，在龙门吊尚未安装时，所有设备、构件吊运均 采用汽车吊，包括龙门吊安装。在龙门吊安装完成后，井内所有吊 运工作均由龙门吊来完成，包括顶进设备的装拆、顶进管道的吊放 和顶铁的装拆、材料的垂直运输。 后背安装 后背较坑底深 0.5m，采用长 2.5m、断面 15cm15cm 方木码放， 高度为 4m，并尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如 有空隙用砂石填充严密，方木前埋设立铁 3 根，间距 1.0m。立铁前 码放横铁，横铁要求码放平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便 均匀地将顶力传到后背上。 导轨安装 导轨使用高度为 140mm 的钢轨，安装道轨用木枕，经计算 D=600mm（外径厚度 60mm）钢筋砼管导轨宽度为 635mm(见计算式)， 导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定， 两侧用方木与槽壁撑紧固定。导轨宽度计算及安装图（图 4.2-1） 如下： 导轨宽度计算式： )20140()20140(1000A= 2= 635mm 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 18 - 图图 4.2-14.2-1 导轨安装图导轨安装图 千斤顶、油泵安装 顶进设备为 500t 油压千斤顶，行程 L=700mm。根据顶力计算， 安装 2 台千斤顶，与管道中心线对称布置。 油泵设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；油泵与千斤顶 匹配，同时配备了备用油泵；油泵安装完毕，先进行试运转，再进 行管道顶进；顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再 按正常顶进速度进行；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶 进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压 不得过大，速度不得过快。 顶管机安装和调试 顶管机安装前做一次安装调试，清洗油管，防止灰尘等污物 进入油管，保持电路系统干燥，机头运转调试各部分动作正常，液 D600 60 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 19 - 压系统无泄漏。 顶管机的尺寸和结构应完全符合实际工作要求，在吊装前做 详细地检查。 顶管机采用钢丝绳外套橡皮吊放，吊装时应平稳、缓慢、避 免任何冲击和碰撞。 顶管掘进机安放在导轨上后，测量前后端中心的方向偏差和 相对高差，并作好记录，顶管机的接触面必须相互吻合。 按设计要求进行定位。 将顶管掘进机和电路、油路、水路、气压、泥浆管路和控制 系统等进行统一连接，各部件安装正确、连接牢固、不得渗漏，安 装后对各分系统进行认真检查和试运行，以达到正常运转。 顶管掘进机下坑后，刀盘离开封门 1m 左右，放置平稳后重测 导轨标高，高程误差不应超 5mm，然后开始凿砖封门，砖封门尽量 凿除干净，不要遗留块状物，使掘进机刀盘贴住前方土体。 泥水系统的安装 泥浆沉淀尽量靠近工作井边，减少排泥管路过长而产生的管 路摩阻力，沉淀池的配置可沉淀块状物，防止块状物直接进入排泥 泵引起排泥泵堵塞和损坏。 注浆系统使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液保证搅拌均匀， 系统应配置减压系统。在注浆泵出口处 1m 外以及掘进机机头注浆处 各安装一只隔膜式压力表，便于准确观测注浆力。 4.34.3 测量测量控制控制 4.3.14.3.1 测量放线与纠偏测量放线与纠偏 4.3.1.14.3.1.1 测量放线测量放线 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 20 - 根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程 桩。 根据中线控制桩用全站仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作 坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。 顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不 得大于5mm。每座顶管坑内设 2 个水准点。 4.3.1.24.3.1.2 顶管测量与纠偏顶管测量与纠偏 在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过 30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进， 测量间隔不宜超过 100cm。中心测量、高程测量与纠偏均采用激光 导向定位系统（ELS）进行。每班工作要做好顶管记录和交接班记录， 全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口 时应测出其错口的高差。 4.3.24.3.2 顶管测量记录顶管测量记录 在顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态 管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在 顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶进施工记录，做 好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理 及时。 顶进中每班必须如实填写记录，记录中应包括顶进长度、土 质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及 其它注意事项。 认真执行交接班制度，交接时当班的负责人必须向接班负责 人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 21 - 整个施工段的顶进分阶段的进行自检，不可等到全段顶完再 全面检验。日常的顶进原始记录（交接班记录），只反映了当班的 情况，但顶进的管道在动态过程中的变化情况则应掌握，所以每顶 进 20m 时即全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得 到解决。 顶管记录由质量检查人员每日收集一次，并将顶进质量及时 向项目经理汇报。 4.3.34.3.3 地面沉降监测地面沉降监测 4.3.3.14.3.3.1 测点布设测点布设 地面沉降测点布设 根据监测内容和目的在道路两侧设置基准点和监测点。 基准点的设置 水准基准点（又称监控点）是沉降观测起始数据的基本控制点， 本工程要求精度较高，拟布设深埋砼结构水准基准点 4 个，其为埋 设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位 50m 处。 4.3.3.24.3.3.2 基准点的保护基准点的保护 监测点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各监测点的 保护工作，完善检查、验收措施； 在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量，发现问题， 及时整改； 确认埋好后，埋设人员及时填写埋设记录，并准确测量，作 为开挖时监测的参考；项目负责人应进行实地验收，并在埋设记录 上签字确认； 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 22 - 对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录，露出地坪的 做出醒目标志，并设保护装置； 加强与施工单位的联系，作好双方的配合工作； 详细了解施工动态，预先作好预埋件的保护。 4.3.3.34.3.3.3 采用仪器设备采用仪器设备 序号/名称/精度/作用 精密水准仪/0.01mm /路面测量沉降 铟钢尺/路面测量/沉降 注：铟钢尺，其原理就是一根用铟钢带尺刻划，并按一定条件 固定在尺框内，主要用于精密水准测量。该尺主要精密在：用铟钢 带作刻划读数的基质，热膨胀系数较小，材料很贵；另一个是刻划 精度较高（并不要求刻划等分很细），一般水准尺是做不到的；再 一个就是固定铟钢带有讲究，基本上是正好自由状态，用手触动可 以感觉到。 综合以上要素，铟钢尺刻划很严密，精度高，热膨胀系数小， 受外界温度影响几乎可以忽略（正常工作范围内，极限条件另论）， 所以，精密水准测量首选该类尺子。 4.3.3.44.3.3.4 工作计划安排工作计划安排 本次施工过程中的变形观测随现场施工进度进行。自顶管施工 开始至顶管施工完毕后，沉降稳定为止，在顶管施工过程中，每天 进行监测，顶管施工完后，减少观测频率，当连续两周沉降速度小 于 0.2mm/d 时，则判断为沉降已经稳定，可以结束观测。 具体安排随工程进度，初估约 18 个工作日。 4.3.3.54.3.3.5 质量保证措施质量保证措施 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 23 - 相关规定 监控量测小组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程 师报告有关情况和问题，并提供真实可靠的量测资料； 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； 成立专门监测组承担施工监测，量测人员保持固定，保证资 料的连续性； 仪器的管理采用专人专用，专人保养，专人校检的方法； 仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验，合格后方可投 入使用； 在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求； 量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报； 量测资料储存、计算、管理采用计算机系统管理,进行信息化 管理。 作业规范 五固定：固定观测人员；固定观测仪器；固定观测水准尺； 固定观测路线；固定观测方法。 每次观测之前将仪器露天放置 30 分钟。 烈日下观测使用观测伞；温差变化较大时使用仪器罩。 常规水准观测顺序为后前前后。 在线路上预先测量距离，水准仪与水准尺之间的距离不超过 50m，分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。 4.3.3.64.3.3.6 信息反馈信息反馈 在施工过程中，对现场测得所有观测数据，均实行信息化管理， 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 24 - 由富有经验的专职人员根据不同的观测要求，绘制不同的变形或形 变 曲线，预测沉降发展趋向，定期以简报的形式汇报，分为周报、月 报等。根据工况，监测人员做到随叫随到。 4.3.3.74.3.3.7 安全保证措施安全保证措施 监测人员进入施工现场戴安全帽，佩带标识，服从指挥； 未经工地批准，不得擅自拉引电源线； 监测人员登高时，使用坚固可靠的工作梯，不得登踏斜木板 或木箱； 监测人员在有车辆通行的路面工作，穿好安全背心，必要时 要设置车辆绕行或缓行标志。 4.44.4 顶管进、出洞口土体加固顶管进、出洞口土体加固措施措施 顶管机进出洞口是关键工序，由于顶管机重量大，在软弱地层 中顶进，为防止顶管机在出洞时产生“叩头”现象，需对洞口外土 体进行固化处理，同时还要有良好的止水效果，防止洞口开启时泥 沙涌入井坑内，造成危险，采用高压旋喷桩加固洞口周围土体。 旋喷桩平面布置：在洞口位置布置三排密扣旋喷桩，单桩有效 桩径 500mm，桩与桩搭接 150mm，中心间距 350mm，梅花桩布置， 加固宽度比预留洞口每边多出 1.0m 的范围，之后沿管道方向布置五 排独立桩，起到承托机头的作用，每排布置三棵桩，管道中心线布 置一棵，两边对称各布置一棵，桩与桩之间纵横间距为 800mm。 旋喷桩加固范围：加固深度从地面至管外底以下 4 米，采用通 长实桩结构。 旋喷施工：旋喷压力控制在 20MPa 左右，桩径 500mm，水泥 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 25 - 用量 250kg/m，桩体单轴无侧限抗压强度 0.8MPa ，垂直允许偏差 1.5%。 4.54.5 工作井井区布置工作井井区布置 顶管工作井在完成进出洞口加固后布置。 施工平面重点考虑的因素： 发电机组；下管；触变泥浆设备；泥水分离设备； 现场办公室；交通；生产用水；施工道路；场地排水。 施工平面布置原则： 少占地，满足顶管需要，便于管理，减小噪声影响和场地环境 的破坏。工作井上的设备如下： 在工作井轴线与顶进方向垂直处，根据不同的管径设置不同 吨位的龙门吊。 设配电间，无木四防工棚搭制。 设触变泥浆搅拌、储存、输送设备。泥浆拌和每天只需 2 小 时，封闭设置。 设泥水分离设备和泥水沉淀池，之间连接管采用 6 寸钢，沉 淀池用钢板制作。 设置现场临时材料库，主要用于存放施工电缆、五金材料及 设备配件等。 4.64.6 管道顶进管道顶进 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， 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 26 - 为正常顶进打下良好的基础。初始顶进长度、机头和第一节管约 15m。 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。 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 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 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 27 - 泥管会堵塞。流量计设定 1.07m3/min。 顶进操作程序 A 无中继间时顶进 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； 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，如加中继间，中继间设定顶进速度 100mm/min。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 1.07 m3/min。压力计测量压力，控制电动阀的开启度，保持泥水仓压力。 B 中继间顶进操作程序 顶进时先起动中继间，顶进到 1000mm 后，将中继间停止工作， 起动主顶站千斤顶，靠主顶站的推力使管道前进并使中继间千斤顶 回位，顶进 1000mm 后停顶，重复以上程序，直到管顶进完。 顶进同时，打开电动阀 Z3，关闭电动阀 Z1、Z2，保持泥水仓压 力。同时泥水冲洗排泥管，刀盘不停旋转，因没顶进也就不切削土。 C 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； 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； 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 28 - 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。 下管对口。 顶进测量控制 初始顶进后 500mm，顶进测量开始，测量仪器使用日本 TOPCON GTS-222 型全站仪，每顶进 300mm 做一次中心、高程记录，并及时 向技术负责人汇报，以便采取措施。 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、第二管口中心、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。 管道纠偏 本工程使用的顶管机带自动纠偏功能，纠偏原理是：全站仪发 出不可见光，到机头中心光靶，光靶把偏移反应到控制台，控制台 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。就顶管机本身而言，高程、中心控制在 30mm 是没问题的，但我们以往的经验是，机头走机头线路，管子 走管子线路，即机头与前进方向倾斜前进，这种现象更为严重。 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。 若发现管道有错口或变形现象，立即加设厚 16mm 宽 50cm 的钢 制内胀圈，以防止错口和变形加大，内胀圈为可调结构，其与管子 接触面设置柔性垫层，保护管材不受磨损。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 29 - 触变泥浆减阻 当机头全部进入后封闭，开始由机头向管外壁注触变泥浆，使 管外壁形成泥浆套，起到减阻、润滑作用。 泥浆配制 泥浆配制主要材料为膨润土，在货源上优选颗粒细、胶质价高 的膨润土，在制作过程中，搅拌充分均匀，为了使膨润土充分分散， 泥浆拌和后停滞时间在 12h 以上。膨润土运到现场后分批测得膨润 土的胶质价，然后按表 4.6-1 配制泥浆（重量比） 。 表表 4.6-14.6-1 触变泥浆配表触变泥浆配表 膨润土胶质价膨润土（Kg）水（Kg） 碱 NaCO3（Kg） 607010052423 70801005241.52 809010061423 901001006141.52 注浆孔设置 顶管机尾部设置一节注浆特殊管，管内设置三道注浆孔，每道 断面上布置 5 个注浆孔，孔相互交错，确保浆液能均匀分布，形成 完整有效的触变泥浆套。同时机头紧后 3 节混凝土管节均设有触变 泥浆注入孔，再往后每隔 1 节（即每 5m）设置一道注浆孔，每道设 置 3 个注浆孔，沿管道断面 1200 均布，注浆孔采用预埋钢管制作， 有效孔径为 50mm，钢管壁厚 3.5mm，内设丝扣，便于安装注浆管， 孔内安装单向阀，防止外部泥砂进入注浆管，注浆孔端部设有丝堵， 注浆孔未开启时，用丝堵封孔，顶管完成后采用石棉水泥封孔。 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 30 - 注浆设备及管路 注浆设备采用 1-1B 浓浆泵，注浆管路分为总管和支管，总管采 用 50 吋钢管，以减小浆在管中的阻力，短距离可用胶管做总管， 支管用 1 吋胶管，在每根支管与总管连接处应设置一个球阀。 注浆方法 注浆原则：先压后顶，随顶随压，及时补浆。 注浆应由专人负责，一人在地面，一人在管道内。注浆以顶管 工具管后 45 节为主，注入浆液形成浆套。顶前 45 节管时球阀 始终开着，只有在前几节管注足时，才向后面的管补浆，顶进距离 超过 100m 后，注浆不允许停。 注浆控制 注意观察浆池内浆面是否下降，若下降，则表示浆在往管内输 送，另外观察注浆泵上的压力表和注浆管前端的压力表，压力是否 正常，注浆管前端的正常压力应控制在主动土压力与被动土压力之 间，出洞后可调试。 砂水分离和泥浆再生 储浆罐设 25m3可供 30min 的泥量。 在顶进过程中，泥浆系统是一直不停的，砂水分离工作也必须 一直不停，并有专人负责。 排除砂直接装车外运，沉淀池两座轮流使用，沉淀池上清液水 排放，中层泥由配浆技术员测定比重，用泵把中层泥浆抽到搅拌机 内搅配比重新制泥水，下层泥用挖掘机挖出，运到晒干场，晒干后 外运。 4.74.7 泥浆置换泥浆置换 顶管工程施工方案 番禺区丹山河（含丹山分洪河） （主）广东泰通建设有限公司（成）潮州市利源水利水电工程有限公司 - 31 - 由于本工程管道穿越地层主要为淤泥质土层，地基承载力低， 为保证管道稳定，在管道顶进就位后，立即进行管道基础注浆加固， 以防止管道下沉。利用管道内的注浆孔向管外注浆加固，置换顶管 施工过程中的触变润滑浆，最大限度的填充管道周围的土层空隙。 注浆材料采用水泥、水玻璃混合浆液，采用 425 普通硅酸