顶管专项方案难点.doc

芜湖三山经济开发区华电污水泵站工程顶管专项施工方案 编制： 审核： 芜湖华夏建工集团有限公司三山经济开发区华电污水泵站工程项目部2014年12月10日目 录第一章 编制依据及编制原则1.1编制依据1.2编制原则第二章 工程概况2.1工程概况2.2 水文地质条件2.3施工难点及工作重点第三章 施工部署与安排3.1组织机构设置（见附图）3.2施工准备3.3施工进度计划及工期保证措施第四章 施工方法及技术措施1、沉井施工2、顶管施工第五章 质量保证措施5.1质量目标5.2质量保证体系（见附图）5.3质量控制和质量验评标准5.4混凝土管施工质量控制5.5顶进过程中地面沉降控制5.6质量保证措施5.7顶管施工质量通病的防治措施第六章 安全保证措施6.1安全管理目标6.2安全重点防护6.3安全生产保证体系（见附图）6.4施工安全管理措施第七章 环境保护及文明施工7.1环境保护方针7.2环境保护措施7.3对影响环境保护的主要因素的控制措施7.4现场文明施工管理措施第8章 附表8.1组织机构设置框架图8.2质量保证体系框图8.3安全生产保证体系框图8.4分部工程主要施工机械设备表8.5分部工程劳动力计划表8.6分部工程施工进度计划第一章 编制依据及编制原则1.1编制依据 1.1.1、芜湖三山经济开发区华电污水泵站工程图纸、设计说明及洽商； 1.1.2、顶管施工技术人民交通出版社 1.1.3、混凝土和钢筋混凝土排水管（GB/T11836-1999） 1.1.4、钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003） 1.1.5、混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-92）1.2编制原则1.2.1在充分理解设计意图、了解现有管线的状态下、分析顶管施工存在的技术、质量问题的基础上，结合理论实际，编制经济科学切实可行的施工方案。1.2.2质量目标明确，施工中采用先进技术和设备，严格管理，保证措施完善，确保工程质量达到优良。1.2.3工期目标明确，合理高效安排施工进度，科学划分施工区段，协调统一，确保工期顺利完成。1.2.4安全目标明确，安全措施可靠，制度完善确保施工安全。1.2.5施工中做到保护环境，文明施工。1.2.6坚持技术先进性、科学合理性、经济运用性，安全可靠与实事求是相结合。1.2.7坚持科学管理，对施工现场进行全员、全方位、全过程监控。第二章 工程概况2.1工程概况本工程位于芜湖三山经济开发区华电大道旁，拟计划采取泥水平衡顶管掘进机械施工方式。顶管施工段总长度为346.3m，施工采用F型钢承口钢筋砼级管D800mm做为顶管材料，顶管工作井6.5m钢筋砼2个，顶管接收井4.5m钢筋砼2个，检查井1.5m钢筋砼7个。2.2 水文地质条件根据现场情况观察：施工区穿越深度范围内地层自上而下依次为：0-1.0米为种植土，1.0米以下为淤泥质粘土夹粉砂地层。土层中含地下水。2.3施工难点及工作重点2.3.1工作重点2.3.1.1沉井、顶管施工过程中技术问题。2.3.1.2管道顶进过程中轴线对接。2.3.2施工难点2.3.2.1顶管过程中加快施工速度，顶进时将采取注浆减阻等技术措施。第三章 施工部署与安排3.1施工组织机构（见附表）为保证本工程优质顺利按期完成，组建高素质、高水平项目经理部，实行项目经理负责制，对本工程实施全面管理。3.2施工准备3.2.1现场临时用水临时用水主要用于顶管坑、接收坑施工用水，在工作坑降水过程中建临时水池收集地下水，经管道输入水箱备用。3.2.2现场临时用电布置工程用电量100KW，施工用电由就近的高压电网引至施工现场。为防止发生停电，影响施工，施工现场配备150KW发电机。3.2.3组织施工人员熟悉图纸的技术要求和规范规定，熟悉本工程执行的规范和质量评定标准。3.2.4开工前组织施工作业人员进行施工技术交底和安全交底。3.2.5对施工用设备、材料及时组织进场检验。顶管设备提前在地面进行整备、试运行，确保顶进过程中故障为零。3.3施工进度计划及工期保证措施3.3.1施工进度计划安排：计划开工：2015年12月15日；计划完工：2015年2月14日；共计60个日历天。3.3.2工期保证措施3.3.2.1根据施工方案的安排对工期的分析，本工程控制工期关键工序为顶管坑施工。顶管坑按期完成才能顺利完成顶管工程。围绕关键工序控制整个施工进度，才能确保整个工程按期完成。3.3.2.2工期总体保证措施（1）组织保证a.缩短施工准备期，尽快进入工程施工，项目主要管理人员应全力以赴组织有关人员进场进行施工准备和编制实施施工组织设计及时调遣工人和设备进场。b.通过合理的施工组织与正确的施工方法来提高施工进度.c.实行工期目标责任制，根据项目总体施工进度计划安排日施工计划，将工期目标分解到班组、个人，将工期目标与个人经济利益挂钩，实施奖惩制度，使全员自觉实施进度计划，做到以工序保日，最终保证总工期的完成。（2）劳动力保证根据总体施工进度计划安排，逐日做出劳动力计划，保证劳动力充足。（3）物资保证a.提前进行主材加工进定货，要详细制订进场计划。b.严格把住材料设备质量关，防止因材料不合格影响工期。（4）机械保证租赁机械要做好调度计划，确保工程按期完成。（5）技术保证a.提前做好如图纸会审工作，对图纸和现场中有疑问的地方，及时与设计单位、监理单位和建设单位联系解决，以免误工。b.加强技术管理和工序管理，杜绝因返工影响正常施工进度的发生。第四章 施工方法及技术措施1、 沉井施工本工程顶管工作井2座6.5m（W7、W3），接收井2座4.5m，（W5、W3）污水泵站泵站基础1座矩形9.6m10.2m两室井，均采用沉井法施工。 本工程原地表标高约为7.00m，其中W7工作井设计管内底标高为-0.32、W3工作井设计管内底标高为-0.12m，工作井最大设计顶力为4000KN，施工时采用管壁打蜡、注浆或阻或增加中继环等措施降低顶力，确保沉井顶力不超限。6.5m工作井刃角基础采用30cm砂石垫层及28cm厚C15素混凝土，井壁采用50cm厚C25混凝土浇筑，沉井下沉完毕后采用深度1.5m厚的C15块石混凝土填实并施工40cm厚C25底板混凝土封底。4.5m接收井刃角基础采用30cm砂石垫层及28cm厚C15素混凝土，井壁采用35cm厚C25混凝土浇筑，沉井下沉完毕后采用深度0.8m厚的C15块石混凝土填实并施工30cm厚C25底板混凝土封底。污水泵站泵站基础采用1座9.6m10.2m两室矩形沉井，沉井外围间隔0.5m四周采用间距为0.35m双排0.5m水泥搅拌桩作为帷幕结构，泵房沉井顶面标高为7.6m，沉井下沉后地面标高为-4.30m，刃角基础采用砂垫层及C15素混凝土，刃角制作标高为-4.3m至-1.8m壁厚为1.00+0.2mC30混凝土。沉井井壁分为两个截断面，其中标高-1.8m至4.3m壁厚为80cm厚C30混凝土，标高4.3m至7.6m壁厚为60cm厚C30混凝土，沉井下沉完毕后水下浇筑1.5m厚的C20混凝土并施工60cm厚C30底板混凝土封底。 一、沉井的施工顺序顶管工作井、接收井施工顺序为：施工准备施工放样基坑开挖及淤泥清理垫层施工制作第一节沉井拆模制作第二节沉井拆模井点降水沉井下沉沉井封底。泵房基础沉井施工顺序为：施工准备施工放样基坑开挖及淤泥清理垫层施工制作第一节沉井（-4.3m至-1.8m刃角部位）拆模拆除承垫基础沉井下沉制作第二节沉井（-1.8m至4.3m刃角部位）拆模井点降水沉井下沉制作第三节沉井（4.3m至-7.6m刃角部位）拆模井点降水沉井下沉沉井封底。二、沉井制作场地施工沉井在地面上施工时，为减少下沉的深度在沉井井筒制作前开挖基坑，基坑底的平面尺寸应比刃脚外壁每侧各大2m；基坑放坡为1：1，挖土深度定为1米。基坑底部四周应挖设断面不小于3030（cm）的排水沟，并接入基坑内的集水井中，集水井小于排水沟深50cm，用排水泵将集水井内的水排到远离基坑以外。三、沉井基坑地基处理承垫木下砂垫层应夯实，厚度不超过20-25cm，用平板式振捣器振实平整，承垫木的铺设应用水平仪找平，使刃脚踏面中线相重合，承垫木应均匀铺设，定位垫木的布置要使沉井最后有对称的着力点。四、沉井井筒的制作沉井井筒的制作分为两部分，刃脚的制作和井壁的制作。1、刃脚的支模沉井刃脚的支模根据沉井自重、施工荷载和土层承载力等情况采用垫木支模形式。垫木为了便于在井筒下沉时抽出垫木，在垫木下面垫2025cm厚黄砂。2、刃脚钢筋绑扎及浇筑混凝土，按一般钢筋混凝土工程相同。3、井壁的制作3.1脚手架施工沉井制作首先需要搭设脚手架，脚手架采用48钢管扣件结式结构，外脚手架竖管须座落在井基础内的砂垫层之上，竖管下端铺垫木板，扩大在砂基础上的接触面积，顶层底面走道板低于砼浇捣面约0.5m，并配有防护栏，栏杆高度约1m。3.2模板施工沉井制作采用木模板与扣件式脚手管配套使用。砼墙身采用模板拼装成整体模板，模板使用前需涂脱模剂两遍。3.3钢筋施工严格按照施工图进行放样，严格按施工图纸进行绑扎，保证每根钢筋位置准确，绑扎必须牢固，特别是箍筋角与主钢筋的交接点均应扎牢，对必要地方应用点焊焊接加强。3.3浇筑混凝土砼采用商品砼，水平运输采用砼搅拌运输车，垂直运输采用泵车，浇筑砼落差高度不超过2m，严格控制砼对模板最大侧压力，浇筑采用分层平铺法，每层厚度控制在30cm50cm均匀浇灌，刃脚砼必须一次浇筑完毕，中途不停顿，其他浇筑砼时应连续进行，分层浇筑间隔不得超过初凝时间，浇灌混凝土时应沿着井壁四周对称进行，避免混凝土面高低相差悬殊，压力不匀而产生基底不均匀沉陷。3.4沉井制作的允许偏差偏差名称允许偏差沉井断面尺寸曲线部分的半径5.0mm沉井井壁厚度10mm井壁、隔墙垂直度1%预埋件、预留孔位移20 mm五、沉井下沉1、沉井下沉准备1.1当沉井井筒的砼强度达到设计强度时方可拆除刃脚模板及垫木。1.2沉井下沉前应封堵井壁全部预留孔洞，对较大的孔洞可用水泥砂浆砌砖封堵，并在靠土的一侧用水泥砂浆抹面。封堵孔洞用的砂浆强度应满足下沉时能抵抗土压力和水压力的要求，还便于拆除。1.3沉井下沉前应检查降、排水效果。1.4放线定位1.5检查沉井下沉使用的挖土、出土、运土等机械、设备工具。2、抽除刃脚垫木，应对称抽除，从沉井平面上互相垂直的两条轴线等距离开始。3、沉井下沉的施工方法采用挖土下沉。六、沉井下沉的观测沉井位置的控制，在井外地面设置纵横十字控制桩，水准基点，下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四周画测设水平点，在壁外侧用红铅笔或油漆画出标尺，以观测沉降。七、沉井的纠偏沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移、扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正。1.现象沉井下沉过程中或下沉后，简体发生倾斜，使筒体中心线与刃脚中心线不重合，沉井垂直度出现歪斜，超过允许限度。2原因分析(1)沉井制作时，就出现歪斜。(2)土层软硬不均，或挖土不均匀，使井内土面高低悬殊；或局部超挖过深，使下沉不均；或刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉，易导致沉井倾斜。 (3)不排水下沉沉井，未保持井内水位高于井外，造成向井内涌砂，引起沉井歪斜。(4)刃脚局部被石块或埋设物搁住，未及时处理；或排水下沉，井内一侧出现流砂。 (5)沉井壁上留有较大孔洞，使重心偏移，未填配重使井壁各部达到平衡就下沉(6)井外临时弃土或堆重对沉井产生偏心土压；或在井壁上施加施工荷载，对沉井一侧产生偏压。 (7)在下沉过程中，未及时采取防偏、纠偏措施。 (8)在软土中下沉封底时，未分格、逐段对称进行，造成沉井不均匀下沉而引起倾斜。 3预防措施 (1)沉井制作时出现歪斜详见井筒歪斜的预防措施。(2)根据不同土质情况，采用不同的挖及顺序，分层开挖，使挖土对称均匀，刃脚均匀受力，沉井均匀、竖直平稳下沉。 对松软土质，可先挖沉井中部土层(每层约深4050cm)，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉；对中等密实的土，如刃脚土堤挖出后仍很少下沉，可再从中部向刃脚分层均匀削薄土堤，使沉井平稳下沉；对土质软硬不均的土层，应先挖硬的一侧，后挖软的一侧；对流砂层只挖中间不挖四周；对坚硬土层，可按撤除垫木州顷序分段掏空刃脚，并随即回填砂砾，待最后几段(即定位承垫木处)掏空并回填后，再分层逐步挖去回填填料，使均匀下沉。沉井倾斜如受地下水方向影响时，先挖背水方面的土，后挖迎水方向的土。 (3)不排水下沉应常向井内注水，保持井内水位高于井外12m，以防向井内涌砂。排水下沉井内侧出现流砂，应采取措施减小或平衡动水压力，或改用不排水下沉，或用井点降水。 (4)刃脚遇到小块姜石、孤石搁住，可将四周土挖空后立即橇去；较大姜石或孤石，用风动工具破碎。(5)井壁孔洞应封闭，内用填配重(块石、铁块等)办法，保持井壁各段重量均衡，以达到平衡下沉。 (6)井外卸土、堆重，井上施工荷载，务使均匀、对称。(7)下沉井过程中加强测量观测，在沉井外设置控制网，沉井顶部设十字控制线和基准点，在井筒内壁按四或八等分划垂线，设置标板，吊锤球，以控制平面和垂直度。下沉过程中，每班观测不少于2次，发现倾斜(锤球偏离5cm)应及时纠正。 4治理方法(1)在初沉阶段，一般可采取在刃脚较高部位的一侧加强挖土，在较低的一侧少挖土或回填砂石来纠正。如系不排水下沉，一般可靠近刃脚较高的一侧加强抓土。(2)在终沉阶段，一般可利用设在井外侧的射水管冲刷土体或采取井外射水来纠正倾斜。(3)在刃脚底的一侧加垫木楔，刃脚高的一侧多挖土。(4)在井口上端加偏心压载纠正，务使在沉井封底以前纠正达到合格。八、沉井封底1、封底前的准备工作当沉井下沉到设计标高后，井内继续降水，保持较低的地下水位，清除井底余土，整平土基使土基面由沉井内壁四周向集水井倾斜。2、封底的施工方法首先浇筑素砼垫层，绑扎钢筋，浇筑底板砼。待底板砼凝固后采用快硬水泥砼封底法，当地下水涌入水量较少，集水井内的地下水抽干后，用快硬水泥拌制的砼直接封死抽水坑。九、沉井制作施工的质量控制措施1、模板工程质量保证措施1.1模板在每一次使用前，均应全面检查模板表面光洁度，不允许有残存的混凝土浆，否则必须进行认真清理，然后喷刷一度无色的脱剂或清机油，以至拆模时保证混凝土面的平整度。1.2模板的拼缝有明显的缝隙者，必须采用腻子批嵌。拆除模板必须得到有关技术人员的均可后，方可进行拆模。1.3模板在校正或拆除时，绝对不允许用棒橇或用大锤敲打，不允许在模板面上留下铲毛或锤击痕迹。1.4钢板在设计时必须考虑模板自身的钢度模板加工后运输方面的变形须符合规范规定。1.5未经许可不得擅自在模板上开洞。1.6拼接木模时应设足够的回形销，并按施工组织设计要求的间距数量设对拉螺杆。1.7加工的木模须事先在地面进行预拼装，校核平面尺寸、角度、垂直度及平整度，检查模板间连接节点、吊环等如达不到质量标准，必须整修合格后方能使用。1.8对木模本身的质量应认真检查：a、木模表面有脱皮，中板有变质者不得使用；b、木围檀及木搁栅挠曲不直和有变质者不得使用。2、钢筋工程质量控制措施2.1钢筋由钢筋施工员按设计图提出配料清单，同时应满足设计对接头形式及错开要求。搭接长度、弯钩等符合设计及施工规范的规定，品种、规格若要代替时，应征得设计单位同意，并办妥手续。2.2所用钢筋应具有出厂质量证明，对各钢厂的材料均应进行抽样检查，并附有抽样报告，不得未经试验盲目使用。2.3绑扎钢筋前应由钢筋施工员向班组进行交底，内容包括绑扎顺序、规格、间距、位置、保护层、搭接长度与接头错开的位置，以及弯钩型式等要求。2.4为了有效地挖掘钢筋位置的正确性，在钢筋绑扎前必须进行弹线。2.5注意满足砼浇捣时的保护层要求。按设计的保护层厚度事先做好带铁丝的预制砼垫块，砼垫块宜采用普32.5级水泥按1：11：2的比例砂浆制作，并在垫块达到设计强度值后方可使用，垫块设置的间距宜控制在每平方米1块。2.6弯曲不真的钢筋应校正后方可使用，但不得采用预热法校直，沾染油渍和污泥的钢筋必须清洗干净方可使用。2.7加强施工工序质量管理，在钢筋绑扎过程中，除班组做好自检外，钢筋施工员全过程监控，技监、技术人员应随时检查质量，发现问题及时纠正。为防止返工，钢筋可采取按工序分阶段验收，未经隐蔽工程验收合格，不得进行下道工序施工。2.8在钢筋绑扎过程中，如发现钢筋与埋件或其它设施相碰时，应会同有关人员研究处理，不得任意弯、割、拆、移。3、砼质量控制措施3.1砼搅拌车进场后，应把好砼质量关，检查砼搅拌车发车、运输、到达时间、检查坍落度、可泵性是否符合要求，对于不合格者严格予以退回。3.2砼浇捣必须连续进行，就餐时，操作者、管理人员均轮流交替用餐，施工持续时间过长时，设两班人员进行轮岗施工，确保现场施工人员精力旺盛。3.3严格把好原材料质量关，达到国家规范规定的标准，满足设计及业主提出的质量标准，各种质量检验报告需报公司质量监督部门审核存档。3.4砼浇捣前对新老砼接缝处的垃圾、杂物一律清除干净，浇水湿润，不得有积水。3.5在操作难度较高处和预留洞、钢筋密度较大的区域，做醒目标志，以加强管理，确保砼浇捣质量。3.6砼、砌筑砂浆必须由专职级配员按规定要求制作足够的试块，并标明标号、使用部位、日期及编号。3.7砼浇捣时，铺设架空走道板，禁止人在钢筋上直接踩踏，以免造成钢筋变形位移。3.8砼初凝前，派专人看护，严禁任何人员踏入和堆放物料。3.9派专人作好砼浇水养护工作，冬季施工需使用草包、薄膜作好保温工作。4、沉井的测量方案根据业主、设计提供的坐标控制点及标高基准点为依据，对工程所需的轴线及标高进行定位测放。4.1在沉井施工中，用监控来指导施工是十分必要的，依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工、冒险施工。沉井的施工监控包括沉井下沉深度及井体偏斜量。在施工中，由于地质条件、荷载条件、材料性质、施工条件和外界等其它因素的复杂影响，很难单纯地从理上论上预测工程中可能遇到的问题，故必须对现场工程进行监测。4.2沉井监测工作十分重要，为准确地指导沉井下沉施工工，确保施工顺利安全进行，本工程监测措施如下：在沉井拆模后，在三个仪器监测站相对应处井壁上弹出纵横间距为200mm的墨线，引测三个基准点至基坑外侧并加以保护，测量、记录下沉前的各项原始数值，作为今后监测中的原始依据，以便进行分析对比，从而，控制沉井下沉过程中井体的偏斜、扭转量。井体下沉施工过程中，在基坑周围，以沉井的中心，圆心角为120设置三个监测站。各监测站架设一台经纬仪，以井壁上的纵向墨线为依据进行井体扭转量的监测，通过测量取得的数据与原始值进行对比分析，以控制井壁的扭转量。一旦扭转量临近或超过规范允许值，就必须立即采取相应的措施。沉井下沉的高差控制。在监测站采用水准仪，以井壁上的横向墨线为依据进行监测。通过测量取得的数据与原始值进行对比分析，并绘制沉降速率图表，有效的掌握沉井的下沉速率，要求井体高差控制在10cm之内。当发现高差值接近控制量，必须立即采取先校正倾斜，使井体能均匀下沉。在沉井接近设计标高0.51m时，应适当调整下沉速率，减缓沉井下沉速度，并提高监测频率。沉井下沉至设计标高，需密切进行沉降观测，在8小时内下沉量应不大于10mm时，方可认为沉井基本趋于稳定。各监测站对沉井进行全过程沉降、位移监测，汇总数据，分析取得的数据。当测到沉降偏斜度达到沉井最大允许偏斜度的1/4时，立即采取方法进行纠正偏斜，严格地做到均衡下沉，使井点高差始终控制在10cm以内。4.3沉降、位移观测点安装时需注意对其保护。4.4监测工作由专业人员实施，从挖土开始至地下结构施工完毕。各监测内容的初始值的获得，其测值次数不少于3次，沉井初沉阶段每2小时至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏。终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时应加强观测。监测人员对每次的监测数据及累计数据变化规律进行分析，特别是在沉井施工过程中，根据下沉的效果进行综合评价判断。4.5如果测试数据任一项接近警戒值即向业主、设计、监理、项目部提出告警，提请有关部门关注。同时一起参与补救方案的制定和研究。测试数据任一项超过报警值，应立即口头通知业主、设计、监理、项目部，随即或第二天出书面报警通知。同时一起参与补救方案的制定和研究。5、沉井测量的质量控制措施5.1测量工程必须严格执行我公司的三级测量管理办法（作业班组、项目组、分公司）。5.2测量定位所用的经纬仪、测距仪、水准仪等测量仪器及工艺控制质量检测设备必须经过鉴定合格，在使用周期内的计量器具按二级计量标准进行计量检测控制。5.3测量基准点要严格保护，避免撞击、毁坏。在施工期间，要定期复核基准点是否发生位移。5.4总标高控制点引测，必须采用闭合测量方法，确保引测精度。5.5所有测量观察点的埋设必须可靠牢固，以免影响测量结果精度。5.6轴线控制点及总标高控制点，必须经监理书面认可方可使用。5.7所有测量结果，应及时汇总，并向有关部门提供。2、顶管施工施工准备1.材料1.1钢筋混凝土成品管材：为钢筋混凝土F型管，其品种、规格、外观质量、强度等级必须符合设计要求。并具有出厂合格证及试验报告单。1.2橡胶垫应符合设计要求，具有出厂合格证。1.3其它材料：方木；钢套环、密封胶、油麻、石棉、膨胀剂、水泥（少量）等，其质量应符合有关规定要求，水泥、膨胀剂应有产品合格证和出厂检验报告，进场后应取样试验合格。2 机具设备2.1主要设备：千斤顶、液压油泵、吊车、压浆泵、电焊机、气焊设备等。2.2辅助设备：吊管架、工作平台、型钢、钢板、棚架、触变泥浆设备、横铁、立铁、顶铁、导轨、测量仪器等。2.3工具：水准仪、经纬仪、钢尺、锤球、小线等。3作业条件3.1施工占地范围内拆迁、征地到位，地下管线已查明，并采取改移或加固措施，地上、地下障碍物清理完毕。3.2临时道路畅通，场地平整，水、电已安装完毕。3.3施工管线低于地下水位时，施工降水应低于刃脚面0.5m以下。4技术准备4.1测量交接桩完成，并对控制点、坐标点、水准点进行校测，栓桩、补桩等工作已完成。4.2顶管施工前，已认真审核图纸，组织图纸会审。编制施工方案，报有关单位审批，并做好技术交底。4.3通过沿线调查研究，结合现场地形及交通运输、水源、电源、排水条件，已制定出相应的技术措施。5 操作工艺5.1工艺流程设备安装混凝土浇筑后背安装测量放线工作竖井开挖确定顶管工作井的位置触变泥浆顶进出洞、管道抹带管道顶进5.2 操作方法5.2.1测量放线5.2.1.1应根据设计图纸进行测量放线，做好测量所需各项数据内业的收集、计算、复核工作。5.2.1.2对原交桩进行复核测量，原测桩有遗失或变位时，应补桩校正。5.2.1.3测定管道中心线时，应在起点、终点、平面折点、竖向折点及其它控制点测设中心桩，并应在工作坑外适当位置设置栓桩。5.2.1.4测定中心桩时，应用测距仪或钢尺测量桩的水平距离。5.2.2 工作井开挖5.2.2.1顶管工作井位置的选定，应符合下列要求：（1） 一般宜选在设计图中管道的检查井室位置。（2） 工作坑处应便于设备、材料运输及下管、出土、排水，并具备有少量堆放管材及暂存土的场地。（3） 单向顶进，顶管段两端条件相近时，工作坑宜选在管线下游。（4） 工作井距路基较近时，必须保证足够的安全距离或有采取加固措施的条件。（5） 工作井应选择在地下管线较少部位。5.2.2.2顶管工作井的开挖断面，应根据检查井尺寸、工作面宽度、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具设备规格、顶力、下管及出土方法等条件确定。5.2.2.3工作井的支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计，确定支撑形式，且符合下列要求：(1) 工作井支撑宜形成封闭式框架，矩形工作井四角应设斜撑。(2) 支护应根据场地环境采用钢木支护、喷锚混凝土支护等方法。(3) 有地下水时，根据管道埋深、土质类型、地下水深，采用轻型井点或管井降水方法。5.2.2.4工作井应有足够的工作面，井底尺寸应按下式计算：工作竖井最小长度 LL1+ L2+ L3+ kL工作竖井最小长度L1下井管节长度（m），可取2.53mL2管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度，可取0.30.5mL3千斤顶长度（m），可取2.5m；k后座和顶铁的厚度及安装富余量，可取1.6m；工作竖井最小宽度：浅工作竖井 B=D1+(2.02.4)深工作竖井 B=3D1+(2.02.4)工作竖井深度H: H=Hs+D1+h H2=h1+ h2(无基础及垫层时)式中H工作竖井底板面最小深度（m）；Hs顶管覆土层厚度（m）；D1管道外径（m）;h管底操作空间（m），可取0.40.5m。5.2.2.5 顶管工作井及设备允许偏差见表5.2.2.5.表5.2.2.5 顶管工作井及设备允许偏差项 目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数工作竖井每侧宽度、长度矩形不小于施工设计规定每座2用钢尺量圆形（半径）进、出井预留洞口中心位置20每个竖、水平各一点用经纬仪测内径尺寸20垂直向各一点用钢尺量井底板高程30每座4用水准仪测后背墙垂直度0.1%H1用垂线与角尺量水平与中心线偏差0.1%L1井内导 轨安装中心位移3每座1用经纬仪测顶面高程0，+31用水准仪测内 距21用水准仪测注：表内H为后背的垂直高度（单位：m）；L为后背的水平长度（单位：m）5.2.2.6 工作井内的布置:一般工作井内的布置参见示意图5.2.2.65.2.3后背安装5.2.3.1核算后背受力宽度，应根据需要的总顶力，使土壁单位宽度内受力不大于土壤的总被动土压力。后背每米宽度上土壤的总被动土压力（kN/）可按下式计算：P=1/2h2tan2（450+/2）+2Ch tan（450+/2）式中 P总被动土压力土壤的重度（KN/m3）h天然土壁后背的高度（m）土壤的内摩擦角（0）C土壤的粘聚力（kN/m2）后背长度可采用下式核算：L=（P/B）1/2 +La式中 L后背长度（m）P顶管需要的总顶力（kN）B后背受力宽度（m）La附加安全长度（m），砂土可取2；亚砂土可取1；黏土、粉质黏土取05.2.3.2采用原土作后背时，后背墙的安装应符合下列要求：（1） 后背土壁应铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。（2） 后背墙宜采用方木、型钢、钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度，承压面积，一般土质宜按承压不超过150KN/m2计算，其埋深应低于工作坑底，不小于0.5m。（3） 后背土体壁面应与后背墙紧贴，孔隙应用砂石料填塞密实。（4） 根据后背施工设计安装后背，紧贴土体的后背材料，如型钢、预制后背、方木等应横放，在其前面放置立铁，立铁前放置横铁。5.2.3.3当无原土作后背时，应采用结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙；利用已完成顶进的管段作后背时，顶力中心宜与已完工管道中心重合，顶力应小于已顶完管道的抗顶力，后背钢板与管口间应垫缓冲材料，保护管口不受损伤。5.2.4设备安装工艺流程：导轨安装 工作平台安装 垂直起重设备安装 顶进设备安装 检查验收5.2.4.1导轨安装应符合下列要求：（1） 导轨应选用钢质材料制作，宜根据管材质量选配钢轨作导轨。（2） 应在检验合格的基础上安装枕铁和枕木，在检验合格的枕铁和枕木上安装导轨。（3） 当工作井底有水、土质松软、管径较大时，应浇筑混凝土基础，将枕铁或枕木埋设于混凝土中。宜结合管道基础设计，确定混凝土面的高程及宽度，混凝土基础的宽度宜比管径大400mm，厚度可采用200300mm,混凝土基础顶面应低于枕铁或枕木面1020mm。（4） 枕铁宜用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁应直顺、平整；采用枕木时，截面不小于150mm150mm。（5） 两根导轨应顺直，两根导轨的内距按下列公式 A= 2 D1/22-D1/2-h-e21/2 =2D1-（h-e）（h-e）1/2A两导轨内距（mm）D1管外径（mm）h导轨高度（mm）e管外底距枕铁（枕木）面的距离（一般为1025mm）。5.2.4.2导轨及枕铁安装质量应符合下列规定：（1） 枕铁或枕木的安装高程宜低于管外底高程1020mm，间距均匀，其铺装纵坡应与管道纵坡一致。（2） 两根导轨应直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度一致。（3） 导轨高程、内距允许偏差为2mm；中心线允许偏差为3mm，顶面高程允许偏差为0+3mm。5.2.4.3工作平台安装应符合下列要求：（1） 应在顶管工作坑开挖与支护完成后进行。（2） 工作平台应按施工方案设计图要求支搭。承重主梁应根据静载、活载及其它附加荷载计算选用，主梁两端伸出工作坑壁外不得小于1.2m。（3） 平台口的长度和宽度各大于管节长度及管外壁0.8m。（4） 根据起吊设备能力及吊重核算起重架；支搭于工作平台上的起重架应安装牢固，并设防雨棚。（5） 工作坑上的平台孔口必须安装护栏，上下人处设置牢固的爬梯。5.2.4.4顶铁安装应符合下列要求：（1） 应有足够的刚度，无歪斜扭曲现象，顶铁上宜有锁定装置，顶铁单块旋转时应能保持稳定。（2） 顶铁宜采用铸铁成型或型钢焊接成型。（3） 顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称直顺；顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。（4） 更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，以减少顶铁连接数量；顶铁的允许连接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用顶铁截面为200mm300mm时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且应在中间加横向顶铁相连。（5） 顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫。在顶力作用下，管节承压面应力接近其设计顶镐压力强度时，应采用U形或环形顶铁等措施，减少管节承压面应力。5.2.4.5顶进设备安装（1） 安装前应对高压油泵、液压油缸、液压管路控制系统、顶铁和压力表标定等进行检查，设备完好，方可安装。（2） 应根据顶管井的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统。油泵宜设置在液压油缸附近；油管应直顺、转角少；油泵应与液压油缸相匹配，并应有备用油泵。（3） 液压油缸的油路应并联，每台液压油缸应有进油、退油的控制系统。（4） 液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处，且不小于组装后背高度的1/3。（5） 使用一台液压油缸时，其平面中心应与管道中心线一致，使用多台液压油缸时，各液压油缸中心线与管道中心线对称。（6） 多台液压油缸宜配置油缸台架，且应使油缸布置对称。（7） 千斤顶的安装高程，一般宜使千斤顶的着力点与管端面垂直，位于直径的1/4左右处。5.2.4.6顶进设备试车运行应符合下列要求：（1） 设备试车运行及顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。（2） 顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。（3） 顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经过处理后，方可继续顶进。（4） 液压油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。5.2.4.7顶管单元长度应根据设计要求的井室位置、地面运输与开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力，以及支持性技术措施等因素综合确定。宜减少顶管工作坑设置数量。当穿越构筑物或河道时，应根据穿越长度，确定顶管单元长度。5.2.4.8顶管的顶力计算顶管的顶力按式5.2.4.8计算： F0=D1Lfk+NF (5.2.4.8)式中 F0总顶力标准值（kN）D1管道外径（m）L管道设计顶进长度（m）fk管道外壁与土的平均摩阻力（kN/m2），按下表5.2.4.8-1选取NF顶管机的迎面阻力（KN）计算公式按下表5.2.4.8-2选用表5.2.4.8-1触变泥浆减阻管壁与土的平均摩阻力（kN/m2）土的种类软黏土粉性土粉细土中粗砂混凝土管3.05.05.08.08.011.011.016.0表5.2.4.8-2顶管机的迎面阻力NF（KN）计算公式顶管机端面常用机型迎面阻力NF（KN）刃口机械式、人工挖掘式NF=(Dg-t)tR喇叭口挤压式NF=（/4）Dg2（1-e）R网格挤压式NF=（/4）Dg2R网格加气压气压平衡式NF=（/4）Dg2(R+Pn)大刀盘切削土压平衡式、泥水平衡式NF=（/4）Dg2sHs注：Dg-顶管机外径（m）R-挤压阻力（kN/m2），可取300500KN/m2t-刃口厚度（m）e-开口率；-网格界面参数，可取0.61.0；Pn-气压（kN/m2）s-土的重度（kN/m3）Hs-覆盖层厚度（m）5.2.5 管道顶进5.2.5.1机头选型本工程由于一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验，决定采用泥水平衡顶管掘进机。本掘进机的优点是：A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置（DESANDMAN）成套化。B、带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎小于外径30%，一轴强度196Mpa（2000 kg/cm2）的砾石。 C、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。 D、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过150m。 E、该机由一人在地面遥控操纵即可。F、可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内！G、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。H、泥水分离装置DESANDMAN是一种密封性好，操作灵活的分离系统，且能节省安装空间。此机型在现今使用较广，我们有着成功施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点。偏心破碎泥水平衡顶管掘进机是根据含水量较高的沙砾土而专门设计的。因此特别适应本工地基顶管的施工。2、平面布置、井内布置及管内布置a在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间、冷作间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。 b现场布置采用12t汽吊，设备进场时，采用16t汽车吊车。c管道顶进时，起吊设备采用采用16t汽车吊车。d井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。3.出土方案泥水平衡式顶管的出土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。在沉井上部作2只沉淀池。沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法，运到永久堆土点，不得污染沿途道路环境。4.进、出洞方案为防止出洞口及顶进过程中泥水压力过大涌入工作井内，在洞口内预先安装一个单法兰穿墙钢套管，用于安装橡胶止水圈及止水封板。由于顶进距离长，造成管材表面及F型钢套环、砂等对橡胶止水圈不可避免的磨损，需经常更换橡胶止水圈。因此，我们在洞口里侧增加一道橡胶止水圈，当需更换外部橡胶止水法兰时，洞口内部的橡胶止水圈可防止地下水进入井内。5.后靠背导轨及后顶的安装轴线确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁100200mm，调整后靠背前后以及左右方向，应尽量保证后靠背的中心于轴线相重合，调整方法见图：在轴线定好后既可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，至水平仪于井下，在井四周作出46个临水点，保证轴线标高-临水点高程= h，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。引轴线至井底前后两侧A、B两点，分中后靠背，在后靠背上作一分中点C，开始放置后靠背时尽量使C点在AB的延长线上，此值可肉眼鉴定，误差不应大于10cm，在后靠背边缘定出任意等高两点D、D，测量AD和A D，的距离，只需保证AD的距离约等于A D，的距离既可，误差不应大于3cm，导轨左右方向确定后既固定下面两侧各一点，后使用线坠调整前后方向既可，最后根据实际情况填塞C15-C30的混凝土至井壁到后靠背的间隙，后方顶的安装在后靠背的安装完毕后进行，抄平后顶后只要保证所以千斤顶后平面贴实后靠背既可固定。 导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨，副导轨的轴线以及高程均要与主导轨保持一至，此副导轨用于防止机头进洞后低头，见下图：增高装置可根据机头重量以及增高量选择枕木，钢支架或砼垫层。洞口止水装置的安装，应保证除止水圈外最小直径大于进洞物最大直径的8cm，防止受到进洞物的剪切而失去止水效果，位置确定后可用水泥砂浆封堵与井壁形成的间隙，防止从间隙处漏水、漏浆。6.泥水系统的安装泥浆池应尽量靠近工作井边，可采用并联法，见图：泥浆池尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻力，沉石箱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。注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀，系统应配置减压系统，在泵出品处1米外以及机头注浆处各安装一只隔膜式压力表。电路系统及后方顶液压系统安装流程（略）7.顶进开始调试阶段以及土体取样：顶管下井前应作一次安装调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统应保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。机头下井后刀盘应离开封门1米左右，放置平稳后重测导轨标高，高程误差不超过5mm，既可开始凿除砖封门，砖封门应尽量凿除干净，不要遗留块状物，同时可进行土体取样工作，使用100，L=500mm的两根钢管在洞口上下部各取长400mm的土样，取样工作完成后随既顶机头，使机头刀盘贴住前方土体。TCZ机头属于刀盘不可伸缩型，土压力表所显示的土压力为泥仓土压，显示的土压力与实际顶进的土压力存在一个压力差P，此值一般取15-30T，由于进泥口是衡定的，TCZ机头的土压控制主要通过顶速来调节，每次初顶时先调节好送水压力，然后打开机内止水阀，转动刀盘，关闭机内旁道，待流量达到额定值的80%时既可开始顶进，送水压力可通过机内压力调节既可完成。1、顶进过程中顶进的导向、测量和纠偏为使顶进管道能按设计要求进行，在施工中导向成为关键问题。顶管距离越长，口径越大，导向就越困难。1.定向确定管道顶进方向是顶管施工的关键，非常重要。(1)顶管工作坑，特别是后靠墙平面位置，必须通过测量来确定。较短距离施工，可采用样线将始线和终线连接，定出顶进管道轴线，打桩定向。长距离施工可用经纬仪定出管道轴心线，并按照管轴心线，放出与互相垂直的后靠墙平面线，然后按照口径和顶进设备，开挖顶管工作坑和设置后靠墙。(2)敷设工作坑平面的导轨