川气东送管道某段高速公路穿越施工方案

1、川气东送管道某段高速公路穿越施工方案前言在认真阅读和充分理解设计意图及对施工现场作详细调查的基础上，并结合 我单位的施工经验，以信守合同、确保工期和质量、合理控制工程造价、优质高 效文明施工为指导思想，编制本工程施工方案。第一章 编制依据及原则第一节 编制依据一、本工程设计施工图纸及相关文件。 工程施工设计图纸 (中原石油勘探局勘 察设计研究院)；二、通过阅读图纸及现场考察所得到的工地自然条件、地区资源条件、岩土勘察 报告等；三、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程1、建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)；2、混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)；3、

2、建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002)；4、钢筋混凝土结构设计与施工规程 (CECS2：8 90)；5、建筑基坑支护技术规范 (JGJl20-99 )；6、建筑抗震设计规范 (GB050011-2001)；7、建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)；8、地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)；9、给水排水管道工程施工及验收规范 ( GB5026897)；10、混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB502042002)；11、工程建设强制性条文 城市建设部分 2000 年版；四、我单位类似工程的实践和已有的装备第二节 编制原则一、严格遵守明确的设计规范、施工技术规范和

3、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。二、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。三、推行全面质量管理，执行 ISO9002 质量管理标准和程序。四、采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、高效。五、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。第二章 工程概述第一节 工程简介川气东送工程是中国石化集团公司，为落实国家西部开发战略，加快

4、天燃气 产业发展而投资兴建的一个大型跨地区天燃气外输建设项目，川气东送管道工程 作为川气东送工程上游开发，生产和下游市场销售的重要纽带，是我国又一条贯 穿东西部地区的天燃气管道大动脉管道，途经四川，重庆，湖北，安徽，江苏， 浙江，上海等省市。 穿越高速公路部分由某工程开发有限公司进行 DN1500套管施 工。设计单位为某勘察设计研究院。本工程分三部分：一，武汉市 A区汉洪高速穿越 K33+942处 65米。二，武汉市 B区京珠高速穿越 K201+800处 65 米。三，武穴市 C高速公路 K52+750处 80 米。第二节 、环境、地质条件、武汉市 A 区汉洪高速穿越 K33+942处该段位于

5、武汉市 A 区邓南镇西北约 3KM处，穿越段近西南东北向，穿 越断面两侧有田间小路通过，交通条件尚可。穿越段处地形平坦，地貌单一， 地层主要为冲积，湖沼相沉积的粘性土及粉土。二、武汉市 B 区京珠高速穿越 K201+800处 该段位于武汉市 B 区京珠高速安山站以南约 1KM处，穿越处有机耕道 及高速公路涵洞相通，交通条件尚可。穿越区为梁子湖周边的红层残丘地 貌，地形舒缓，沟岗相对高差小于 30 米，京珠高速呈 SN向展布，管道线 路以 SSE向穿越，穿越处地形较平缓，相对高差小于 10 米。三、武穴市 C 高速公路穿越段 K52+750处 该段位于武穴市四望镇郑日村三组，场地有乡村便道可通南

6、側 X228 县 道，里程约 300 米，交通条件较好。穿越场地属残丘地貌，总体呈北高南 低，坡度较缓，平均坡度 5 度左右。高速公路为在原残丘地形上开挖形成 的路堑，路面高程低于北側坡地 1.5-2 米，比南側地形略高。第三节、实施目标：一、质量目标： 本工程的质量目标定为优良等级标准，各分项工程严格按设计图纸和施工规 范优质高速地组织施工。二、工期目标： 按照建设方的统一部署安排及公司决定，项目部将精心组织人员，准备设备 和材料，确定施工工艺。三、安全目标： 完善安全措施，提高安全意识，杜绝重伤和重死亡事故发生，月工伤频率控 制在 1.5 以下。四、文明施工目标： 划分职责，严格按施工平面

7、图进行管理，设专人打扫现场和周围道路清洁，做到物流有序，施工顺畅，文明施工。五、服务目标：服务周到，业主满意，信守合同，认真协调与有关各方面的关系，接受并积 极配合业主和监理对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理的控制与监督。第三章 沉井分部施工方案、施工工艺本工程各标段设工作井一座、接收井一座，均采用沉井的施工方式，结构情况详见下表：编号井号（ #）平面尺寸（ m）埋深（ m）工作井 115.0 6.0（ 内空）约 6.00接收井 125.0 6.0（ 内空）约 5.00施工主要针对钢筋砼沉井作详述。沉井施工流程基坑测量放样 基坑开挖 刃脚垫层施工 立井筒内模和支架 钢筋绑扎 立外模和支架

8、 浇捣混凝土 养护及拆模 封砌预 留孔 井点安装及降水 凿除垫层、挖土下沉 沉降观察 铺设碎 石及混凝土垫层 绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土 混凝土养护 素 土回填。第一节 基坑测量放样根据沉井施工地点的实际情况 , 场地平整后 , 依据沉井的中心坐标定出沉 井的中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线 . 施工放样结束后 , 经监理工程 师复核准确无误后方可开工。第二节 基坑开挖经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后， 即可进行挖土工序的施工。 挖土 采用 1 立方米的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并 保持平整和干燥。为保证沉井下沉的稳定和安全 , 同时减少下沉高度 ,降低施

9、工作业面 , 沉井采 取在基坑中制作 ,沉井基坑开挖深度采取 2 米, 考虑到模板的制作和拆除 , 基坑比 沉井宽 2米,四周挖排水沟 （井）, 使地下水降至比基坑底面低 0.5m,挖土采用一台 1.0m3 反铲挖掘机进行 , 配合以人工修坡和平整坑底 ,挖出土方用自卸车运至弃土 场堆放.基坑底面的淤泥要清除干净和保持平整 . 为确保雨期施工中基坑底面干燥 在底部四周设置排水沟与集水坑 （ 井）相通, 集水坑内汇集的雨水及地下水及时用 水泵抽除 , 防止积水而影响刃脚垫层和基础的施工 .第三节 刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。（1）砂垫层厚度的确定砂垫层厚度可采用如下计算公

10、式计算： 砂 根据计算结果，无论是工作井还是接收井， 砂垫层厚度均为 60（厘米）。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。（2）混凝土垫层厚度的确定混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算： （ 0） 2根据计算结果，混凝土垫层厚度为 15 厘米 混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力 , 砂垫厚度为 60厘米. 砂垫层采用 加水分层夯实的办法施工 , 夯实工具为平板式震捣器 , 混凝土厚度为 1015cm(工 作井为 15cm,接受井为 10cm).施工时, 混凝土表面要用水准仪进行校平 , 使其表面 保持在同一水平

11、面上。第四节 钢筋绑扎沉井钢筋现场设加工场成型制作，井壁钢筋分三次绑扎接高， 16 以上 钢筋采取闪光对焊工艺接长，绑扎时接头相互交叉。井壁双层钢筋用10 钢筋撑脚把网片撑开。钢筋表面要洁净 , 使用之前要将表面油污 , 鳞锈等清理干净 ,钢筋表面要平直 , 无局部弯折 , 成盘的钢筋均要调直 ,预制构件的主要钢筋均采用对焊、焊接并按有 关规定抽样送检 , 钢筋接头要相互错开 , 并按照有关国家标准 ?混凝土结构工程施 工及验收规范 ? (GB50204-92) 中的有关规定执行 .钢筋规格、尺寸要符合设计图纸要求和规定 , 绑扎钢筋时要采用架立筋将二层 钢筋位置固定没，保证钢筋设计间距 .

12、为保证保护层的厚度 ,要在钢筋与模板之间 设置同等强度标号的水泥砂浆垫块 , 垫块要与钢筋扎紧并相互错开 .钢筋绑扎完成后 ,要马上报监理工程师进行隐蔽验收 .验收合格后 ,方可进行立 模.第五节 模板由于顶管沉井高度大于 6m，因此井身混凝土分两节浇捣，内模同样分两 节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采 用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增 加内模的稳定性。沉井制作采用组合定型钢模板，在沉井插筋部位用 2 英寸 木模板间隔拼装，拼装的木模表面刨光，拼缝严密平整。为防止接

13、缝间隙过 大易漏浆，在其接缝表面采用粘贴包箱纸。立模前所有模板涂刷脱模剂，使 砼表面能平整、光滑。内外模板顺序原则上先立内模，后立外模。模板与钢 筋安装应互相配合进行。 模板采用双层钢筋用 483钢管作竖围囹， 25钢 筋弯成与井壁同圆形作水平围囹，内外模用 16 对拉螺杆与模板围囹结合牢 固，确保井壁厚度。螺杆上设一道止水片，止水片与螺杆满焊。模板支架及 脚手架采用 483.5 钢管扣件搭设。 支架根据立模及钢筋绑扎， 砼浇捣的需 要分层架立。支架的底脚衬垫 3060 木板，支架每隔 9m设一道剪力撑与地 面的夹角控制在 45 度左右。外脚手架的纵向立杆间距为 1.4m,横向立杆间距 为 1

14、.2 m 。沉井井筒模板主材采用竹夹板制作 , 刃脚部分的内模采用砖结构 , 宽度与刃脚 相同, 井身内模支架采用空心钢管支撑 . 钢管支架必须稳固 , 如有必要 , 可采用对称 支架, 增加内模的稳定性 .钢筋绑扎验收后 , 要进行架立外模和支架 . 井壁内外模用串心螺丝固定 ,串心螺 丝采用16 圆钢筋,圆钢两端头上铰成螺纹 ,用螺帽固定 ,拆模时,割去外露部分 , 再用同标号防水砂浆二度抹平 ,确保不渗水 . 模板支架必须稳固 , 保证在浇筑震捣 混凝土时 ,模板不变形 ,不跑模.第六节 浇捣混凝土模板和支架工序完成后 ,必须经监理工程师进行验收 ,验收合格后 ,方可 进行混凝土浇筑 .

15、工作井总高度为 6m，分次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部 分，高度 2m；第二次、第三次浇捣高度 3m；第二次全部浇捣完成。本工程砼 采用自搅砼。浇筑采用水平分层法，每层控制在 30cm左右，用插入式振动器 有次序的振捣。每节砼浇捣完成，在砼初凝前，井壁厚度中设一条环形凹型 施工缝，深 6cm，三分之一壁厚度。再次浇筑时，施工缝需凿毛，清除浮石， 冲浇干净，用同品种水泥高标号砂浆 12cm进行接浆。砼养护采用浇水养护， 不少于十四天。 每次浇筑砼在同一车内取二组试块一组三块作强度标养检测， 加一组六块作抗渗标养检测。 在下一节沉井砼强度达到 70%后，再浇捣上一节 沉井。由于混凝土浇筑量

16、有几十立方 , 而且地上部分要求一次性浇筑成型 , 在采用人 工浇筑速度添加适量缓凝剂 .混凝土浇捣前要严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸 , 严禁漏放和错放 .混凝土振捣采用插式振捣器振捣 , 振捣棒插入时要离开钢筋 , 但要防止混凝土 振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生 . 混凝土在振捣时要注意和随 时检查模板受力和钢筋受力的情况 , 防止模板因混凝土振捣的原因而跑模 .第七节 养护及拆模 混凝土浇捣完成后要及时养护 , 养护方法可采用塑料膜覆盖法 . 在养护过 程中,对混凝土表面需浇水湿润 , 严禁用水泵喷射而破坏混凝土 .养护时要确保混 凝土表面不发白 ,至少

17、养护七天以上 .养护期内 ,不得在混凝土表面加压、冲击及污 染.在拆模时 ,要注意时间和顺序 .拆模时间控制在混凝浇捣后的 34 天内, 强度 达到设计强度的 70%后进行,过早或过晚的拆模对混凝土的养护都不利 , 拆模顺序 一般是先上后下 ,小心谨慎 . 以免对混凝土表面造成破坏 .第八节 沉井下沉一、封砌预留孔严格按照设计图纸的要求 , 设置和封砌各种预留孔 ,并保证下沉过程中，预留 孔内不渗水。根据沉井的自重计算下沉系数与稳定系数。沉井下沉前，割除对拉 螺栓的拉杆，并用水泥砂浆分二次对拉杆割除位置进行修补。二、凿除垫层、挖土下沉沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后， 方可开始挖土下沉。

18、下沉时要先 凿除刃脚下的混凝土垫层及专砌内模。抽承垫木1）抽承垫木必须在刃脚混凝土达到设计规定的强度后进行（2）抽承垫木应分区域，按次序、均衡对称同步地进行。并应注意沉井 四周下沉是否均匀、定位支点处的承垫木应最后抽除。抽承垫木要统计块数， 不得漏抽。排水下沉 （1）本工程采用排水法下沉。（2）下沉前，在沉井外壁涂热沥青。（3）排水下沉时，采用机械配合人工进行挖土，先由井中央挖向四周， 每层挖土厚 0.4 0.5m，在刃脚处留 11.5m 台阶。沿井壁每 23m一段向刃 脚方向逐层全面、对称、 均匀的削落台阶， 每次削 510cm；当土层经不住刃 脚的挤压破裂，沉井便在自重作用下均匀破土下沉。

19、（ 4）挖土时各井孔的土面高差一般不宜超过 0.5m。助沉纠偏（1）沉井下沉过程中，刃脚下产生地基反力，当沉井下沉系数小于设计 下沉系数时，允许采用加载助沉，加载平台应符合重物堆放方便和结构安全 等要求，重物堆放重心应根据施工组织设计规定，加载时加载范围内的其他 工作应停止。沉井下沉到设计标高时应先卸载，卸下的重物应随卸随运，不 应堆放在沉井边。2） 沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的 14 时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓纠（ 3） 沉井初沉阶段纠偏应根据“沉多则少挖”“沉少则多挖”的原则 在开挖中纠偏。刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏挖，不要通过大量

20、挖土来纠偏。（4）水或冲气方法纠正井体倾斜时，可在沉井偏高的一例在井壁外插入 射水管或冲气管进行射水或冲气，减少井壁摩阻力。射水或冲气管亦可预埋 设在井壁内适当位置，供纠偏时按照偏斜方法进行纠偏。用射水法纠偏后如 留有射水孔宜用厚触变泥浆或砂土填满。（5）井下沉过快时，在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实， 加大摩阻力。挖土形式采用人工挖土吊出井外。沉井挖土从中间到四周逐渐开挖，并始终 均衡对称地进行，每层挖土厚度为 1020CM。刃脚处留 0.5 1.0CM宽土垅，用 人工逐层、全面、对称、均匀地削薄土层。方法是：分层逐渐往刃脚方向削薄土 层，当土垅挡不住刃脚的挤压而砌裂时，沉井便在自

21、重的作用下砌土下沉，削土 时应沿刃脚方向全面、对称、均匀地进行，使之均匀平衡下沉。另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩擦力相近，均匀下 沉。沉井下沉时，要防止倾斜，发现问题及时纠偏，沉井下沉有困难时要另外想 办法，不准大量挖深，造成突沉，沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保 沉井连续、安全的下沉就位。当刃脚距离设计标高在 1.5CM时，沉井下沉速度要 逐渐放缓，挖土高差控制在 50CM内，当沉井在离设计标高 30CM左右停止取土依 靠自重下沉至设计标高，要预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔 挖土设计标高的槽，填入方木，并要注意抛高系数，禁止超沉和超挖。三、沉降观察

22、沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好下沉记 录。（1）沉井下沉时应注意观测， 刃脚标高每班至少测量一次， 轴线位移 23天测一次，当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。（2）初沉阶段每 2h 至少测量一次，必要时应连续观测、及时纠偏。（3）终沉阶段每小时至少测量一次，在软土地层中如停止挖土后沉井仍 不能自沉时应立即采取措施控制下沉。当沉井下沉接近设计标高时应加强观 测，待 8h 内沉井自沉累计不大于 10mm时方可进行封底，此时井体的标高位 移和倾斜应在允许偏差范围内，并经检验合格。沉井下沉至设计标高后，要先清除表面浮泥等杂物，超挖的土方必须用碎石 夹砂添实，不

23、得用土填，井内不得有积水，并确保井点的正常工作，不允许发生 停泵，同时加强对水位的观察， 保证降水要求， 地下水位必须距离垫层 50CM以下。四、下沉纠偏沉井下沉过程中 ,有时会出现倾斜、位移及扭转等情况 ,应加强观测 ,及时发现 并采取措施纠正 . 产生倾斜的可能原因有 :1、刃脚下土质软硬不均 ;2、拆刃脚垫架时 ,抽出承垫木未及时进行 ,或未及时回填 ;3、挖土不均匀 , 使井内土面高低悬殊 ;4、刃脚下掏空过多 , 使沉井不均匀突然下沉 ;5、排水下沉 ,井内一侧出现流砂现象 ;6、刃脚局部被大石或埋设物搁住 ;7、井外弃土或施工荷栽对沉井一侧产生偏压 ;施工中, 发生倾斜应及时采取相

24、应措施进行纠偏 . 底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混 凝土的结合。当沉井达到设计标高经 23天，下沉已稳定，经 8小时内的累计下沉量不大 于 10MM时，即可进行封底。第九节 铺设碎石层及 C10素混凝土垫层在铺筑碎石层时，要确保井底内无积水、无流沙、无翻浆等现象。 20CM的 碎石层要做到平整，无坑塘，必须时要用水准仪抄平，保证碎石层的水平。碎石层铺筑完成后， 即可在其上浇捣素混凝土垫层。 在铺筑素混凝土垫层后， 要保证表面平整，无地下水上冒现象。第十节 绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土 在素混凝土垫层完成后， 就可在其上绑扎底板钢筋。 钢筋在绑扎时要保证刃 脚

25、与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石 子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。混凝土采用导管法浇筑， 底板混凝土浇捣完成后要及时养护， 确保其表面不 露白，并要防止阳光及温度的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施 工质量和使用功能。第十一节 沉井施工质量要求一、基坑开挖后，下设砂填层 1m，井壁四周均匀设置垫木，垫木长度为 2m，厚度 0.2m，宽度 0.3m，每米内垫木砂于四块，垫木中心浅与刃脚中心浅 重合，埋置深度为其侧壁厚度的一半。二、沉井开始下沉时，抽除垫木应在来人指挥下，分组编号按顺序依此 对称，同步地抽除，抽垫过程中，应随抽随填夯砂石或砂砾石，

26、在刃脚外填 筑土堤并分层夯实。三、如果采用水力机械冲泥时，应以集泥坑为园心逐渐向四周冲射，并注意在刃脚内侧保留 0.5 1.0m，宽的土台，均衡对称地自上而下一层层冲去， 严禁用水枪掏挖刃脚踏面以下的土层。四、采用人工挖土时（本方案主要采用挖土） ，次序是先中央后四周，均 衡对称地进行，并应根据需要留有土台，逐层切削，使沉井均匀下沉。五、沉井施工刃脚底离设计标高 2 米时，应减缓挖土速度，严禁超挖以 免超沉。六、施工必须定时观测井外四角点沉降情况。有异常及时汇报处理七、井壁施工时，不能遗漏地梁，墙板、平台、水管及中间隔板出水管等预留钢筋，并应留出足够搭接长度和铲开接头第四章 顶进管分部施工方案

27、、施工工艺该顶管工程，是因受到高速公路影响，考虑管道铺设（如人工顶管、非开挖 导向钻铺管）无法保证精度和埋深的规范要求，从经济、安全考虑宜采用泥水平 衡式顶管的施工方法进行施工。现提出如下问题：1根据顶管施工要求，管顶埋深必须在 3 米以上，原设计管道埋深不够。2施工场地三通一平必须具备施工条件。施工场地范围需20 米*40 米，场地需硬化，有进场临时道路，以便材料进出。3需准确提供测量控制点，顶管轴线方向点。第一节 顶管技术参数方案：本工程使用的主要设备是：日本技术 TCC型泥水平衡、偏压型顶管机。该设 备有新设计的四大功能： 第一、顶管机顶进、破碎处理一体化，无需任何辅助工艺。 第二、在机

28、内旁通装置标准化，大大缩短安装时间和防止泥水管道的阻塞。 第三、新一代的激光反射型方向诱导装置（ RSG）能使操作简单而精确。 第四、适合土质范围广、顶管距离 300 米以上。1、测量系统用 J2 激光经纬仪对顶管全过程进行监控。2、吊运系统 根据实地情况，租用当地汽车吊进行管子安装。3、供电系统 进场后根据现场实际情况用临时电源供电，正式开顶后用 150KW柴油发电 机组进行供电作业。4、洞口止水圈，基坑导轨等附属系统。最大推力计算：F=F1+F2（ F总推力 F1端阻力 F2侧壁摩阻力）F1=/4 DP（D管外径 P控制土压力）P=Ko r Ho式中： Ko静止土压力系数，一般取 0.55

29、Ho地面至掘进机中心的高度，取值 5mr 土的重量，取 1.8t/m3F2=DfL式中：f管外表面综合磨擦阻力， 本工程顶管采用触变泥浆， 取值 0.45T/m2D管外径L顶距第二节 施工工艺流程泥水平衡式顶管优点： 微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收 井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石 块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通 过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平 衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉 降和隆起的效果。掘进机完全

30、进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节 顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压 慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶 进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下顶进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪 发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激 光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。 操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的， 调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可

31、以获得控制整个管 道水平、垂直向 3cm内的偏离精度。施工工艺流程：测量引点工作井施工测量放样井下导轨机架、液压系统、止水圈等设 备安装地面辅助设施安装顶管掘进机吊装就位激光经纬仪安装掘进机出 工作坑正常顶进顶管机进接收坑。如下：顶进出土泥水分离第三节 顶管顶进前的准备、地面准备工作 在顶管顶进施工前， 按要求进行施工用电， 用水，通道，排水及照明等设 备的安装。施工用电采用 120KW的发电机组。要修简易便车道， 保证施工管材 料、设备及机具进场。还需铺毛渣石厚 30公分 200平方米的场平。 施工材料， 设备及机具必须备齐， 以满足本工程的施工要求。 管节等准备 要有足够的余量。 井上，井

32、下建立测量控制网，并经复核报验监理认可。二、井下准备工作及井内布置 顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样， 安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设 计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。三、技术交底，岗位培训 在顶管施工前，对参加施工的全体人员分阶段进行详细的技术交底，对各技 术工种进行岗位培训，经考核合格后，才能上岗。第四节 后座墙 后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、 后背或者后背墙等。 在施工中， 要求后座墙必须保持稳定， 一旦后座墙遭到破坏， 顶进工程就要停顿。后座墙

33、设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预 测计算。1后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的 后坐力。后座墙的最低强义应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身 的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后 座墙时，应使其满足如下要求。（1）、要有充分的强度 在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。（2）、要有足够的刚度 当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要 恢复原状。如压缩回弹量大，会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土，从而大 在降低千斤顶的有效冲程，使顶进效率降低。故后座墙必须具有

34、足够的刚度。（3）、后座墙表面要平直 后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力 损失和发生质量、安全事故。（4）、材质要均匀 后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后从力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。（5）、结构简单、装拆方便 装配式或临时性后座墙都要采用普通材料、装拆方便。2、后座墙的强度及其影响因素 :后座墙的强度取决于千斤顶在顶进过程中施加给后座墙的最大后从力，后从 力的大小与最大顶力相等。影响顶力的因素甚多，可分为客观因素及主观因素两 类。客观因素包括管材种类、管径大小、顶距长短、覆土厚度、土的种类、地下 水位、管节重量等；主观因素包括操作误差、

35、顶进方法、中途停工与否、是否采 用润滑剂等。影响顶进力的客观因素在其他章节已经作了介绍。现在主要讨论影 响后座墙强度的主观因素。（1）、顶进误差在顶进过程中，由于土质、设备的操作等原因，导致管子的方向或高程出与 偏差，这种偏差称为顶进误差，简称误差。这种误差将导致顶力增加。技术熟练 的工人应既能采取措施防止误差的出现，又能及时发现误差的趋势而加以校正， 使误差发展不致过大，并保持在容许范围以内，顶力即使增加也不显著。否则， 当误差出现时，校正易操之过急而造成管线上出现折线段、错口等现象，从而导 致顶力不断增加，使后座墙遭到破坏。（2）、中途停工顶进作业一开始，中途就不能停顿。如果停止一段时间后

36、再顶进，其起始顶 力要大大超过停工前的顶力。这主要是由于停工时间过长，使管顶土层坍落的缘 故。在地下水位以下顶进时，因停顶而使液化的粉细砂将管周围包裹起来，顶力 也会大大增加，如果顶力增加至后座墙的设计强度，此时就不能再顶进，必须对 后座墙进行加固后方可再顶进。另外，在顶进过程是否采用注浆润滑措施，对顶力的影响甚大。如采用注浆 润滑，施工中的顶进阻力将减小很多。由于主观因素对顶力的影响是人在操作过程中造成的，或者是事先未预计到 的情况，所以对主观因素的影响不能事先计算，只能在施工过程中加强管理，防 患于未然，以其不使顶力增加。因此，在计算所得顶力的基础上，适当增加安全 系数，作为防止主观因素影

37、响的储备力量，并严格遵守操作规程，就能保证后座 墙在设计强度以内，不致受超负荷顶力的影响而导致破坏。3、后座墙的刚度要求 顶管时要求后后座墙具有充分的刚度，以避免往复回弹，消耗能量。要保证 受最大顶力时不变形，或只有少量残余变形，后座墙应尽量采用弹性小的材料。 如果后座墙弹性过大，顶进的后从力先压缩后座墙，直到后座墙被压紧而不能再 压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进，千斤顶卸荷，后从力解除后，后座墙虽 然有残余变形但不大，甚至可以恢复到未受荷载的状态，可是下一次顶进时，仍 要先压缩后座墙，因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩后座墙。用短行 程千斤顶，行程一般为 200mm，而后座墙压缩量为

38、 20 30mm，这样就可使千斤顶 行程在顶管前进时的利用率只有 70%80%，每顶进 2m长的管节，需 1214 个行 程。若再考虑到传力工具的压缩，需要的行程数还要增加。所以，要提高顶进效 率，除采用长行程的千斤顶外，还应设法增加后座墙的刚度。4、后座墙的形式和类别 后座墙形式虽然多种多样，但就其使用条件来讲，基本上有以下三种： . 覆土较薄或穿过高填方路基的顶管，无土抗力可利用时修建的人工后座 墙；. 覆土较厚时可以充分利用土抗力的天然后座墙；. 在混凝土或钢筋混凝土竖井内建筑的现浇钢筋混凝土后座墙。GB5028697 规范中对装配式后座墙作出了如下规定： . 装配式后座墙宜采用方木、型

39、钢或钢板等组装，组装后的后座墙庆有足 够的强度和刚度； . 后座墙土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直； . 装配式后座墙的底端宜在工作坑底以下（不宜小于 50cm）； . 后座墙土体壁面应与后座墙贴紧，有间隔时应采用砂石料填塞密实； . 组装后座墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定顶管工作坑及装配式后座墙的墙面应与管道轴线垂直， 其施工允许偏差应符 合表 9-3 中的规定。工作坑及装配式后座墙的施工允许偏差（ mm）表 2项目允许偏差工作坑每侧宽度不小于施工设计规定长度装配式后座墙垂直度0.1%H水平扭转度0.1%L注： H装配式后座墙的高度（ mm）；L装配式后座

40、墙的长度（ mm）。第五节 泥水分离处理泥浆系统有二个作用： 送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。 泥浆系统是由密 封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地 面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头，排 泥由变速的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防 止泥渣堵塞管道，淤积现场。当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度， 可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂 （诸如膨润土等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。夹带泥砂的泥浆， 可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等，处理分离渣质，泥浆被

41、再用，渣质被积 累后处理。处理渣土用翻斗车，泥浆用罐车运出场区，堆置于郊外，处理时注意 不得污染路面等环境。进排泥水系统起着第二个作用：在有地下水存在的地方，掘进机表面的压力 可以降低到小于水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压 力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统，电磁阀，旁通装置及载水阀 可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统，可以阻止水压的变化，保持 水压，在加管道时，不至于减小机头的水压，保证内部压力平衡。第六节 操作控制系统一名受过高度训练的操作人员， 在地面控制室外内操作并仔细检测着整个操 作系统、观察掘进机内的土压、油压、激光束位置。控制台提供操作

42、数据和控制 整套系统的电子按钮。控制板可以是人工控制方向和数据记录，或者是全自动控 计算机控制方向和记录， 其他的工作人员则负责井内管道和顶铁的更换以及进行、 进排泥管和电缆的连接。当掘进机到达接收井时，挖掘会暂时中断，如果遇到有 地下水或软土层时，还需有洞口止水圈安装在接收口墙上。最后，掘进机头从土 层出来进接收井，就完成整个管道的铺装。这以后，掘进机被撤走，建造人工出 口，接收井被关闭。一个工程常常有几个掘进段组成，这时，在工作井内的顶进 设备变换方向， 重新开始另一方的顶进工作， 这个过程每过一个工作井重复二次， 最后铺设成了整个下水道或输送管道。第七节 进出洞口的措施 顶管和微型隧道施

43、工中的进出洞口作业是一顶很重要的工作，施工中应充分 考虑到它的安全性和可靠性。 尤其是从工作坑中的出洞开始顶管， 如果出洞安全、 可靠又顺利，那么可以说顶管施工已成功了一半。许多顶管工程就是失败在进出 洞口这两个环节上。顶进前，为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井，在工 作井内洞口处安装一道环形橡胶止水圈。在顶进施工过程中又可防止减摩浆从此 处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶进阻力的效果。工程技术人员、施工人员应了解施工现场情况和熟悉洞门附近的地质情况。 分析可能出现洞口漏泥、水情况，井内布置一台排污泵，并制定相应的措施。在机头进洞时如土体是流沙，地下水位高，土体松软，地基

44、承载力差，虽然 经过地基处理，但为了机头顶进安全，机头不下沉，还应有机头加固措施。机头 进洞时将机头与后面的五节管用拉杆连接起来，使之成为一个整体，并在导轨上 用两个手拉葫芦间隔一米拉紧，从而使机头沿着导轨方向顺利顶进。掘进机头顶进到位后，吊放第一管节，拼接完毕，然后在工具管后管节内安 装工具管辅助设备1、管节运输根据本工程施工场地情况，管节由 25T 吊车卸到指定位置后，再由吊车将地 面管节吊运至井下。2、管节顶进 顶管管节采购成品管，对成品管生产制造厂家制造管子的资质和能力进行 考查。生产过程中派专人检验，检验质量必须在外观质量、尺寸及允许偏差都检 验合格后方可送至工地。运至工地后根据标书

45、要求进行抽验，合格后才能送至工 作面使用。掘进机头进洞后的轴线方向与姿态的正确与否， 对以后管节的顶进将起关键 的作用，因此在顶进时，机头与前 5 节管子应连在一起，用拉杆将前 5节管子与 机头固定，防止机头重量大而下沉。实现管节按顶进设计轴线顶进，做好顶进轴 线偏差的控制和纠偏量的控制是关键。根据控制台显示屏激光点及时调节纠偏油 缸，使其能持续控制在轴线范围内。要严格按实际情况和操作规程进行，勤出报 表、勤纠偏，每项纠偏角度应保持 10 20，不得大于 1。严格控制机头大幅 度纠偏造成顶进困难、管节碎裂。在穿越河道时，应放慢顶速，并严格控制注浆 压力，防止贯通河床。3、顶管顶进与地层形变控制

46、 顶管引起地层形变的主要因素有：掘进机头开挖面引起的地层损失，机头纠 偏引起的地层损失，机头后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失，管 道在顶进中与地层摩擦而引起的地层扰动，管道接缝及中继间渗漏而引起的地层 损失。所以在顶管施工中要根据不同土质、覆土深度和地面沉降的情况，配合测 量报表的分析，及时调整泥水与土压平衡值，同时要求坡度保持相对的平稳，控 制纠偏量，减少对土体的扰动。根据顶进速度，控制排泥量和地层变形的信息数 据，及时调整注浆压力和注浆量，从而将轴线和地层变形控制在最佳的状态。4、触变泥浆减摩是顶管施工中减少顶力的一项重要技术措施，在顶进过程中， 通过顶管机尾部的同步注浆与管道

47、上的预留孔向管节外壁压注一定数量的减摩泥 浆，采用多点对称压注使泥浆均匀地填充在管节外壁和周围土体的空隙来减小管 节外壁和土体间摩阻力，起到降低顶进时阻力的效果。在管节外壁能否形成完整 的泥浆套，将直接影响到泥浆的减摩效果。减摩泥浆采用触变泥浆，该浆液性能 稳定，且有良好的触变性，又有一定的稠度（浆液配比见下表） 。施工过程中，泥 浆应保证不失水、不沉淀、不固结，泥浆的配比应根据不同的地质情况作相应的 调整，使泥浆适应土层的特性，起到预期的减摩效果。施工过程中还可配制特殊 的泥浆以满足顶进施工中特殊适应土层的特性，起到预期的减摩效果。施工过程 中还可配制特殊的泥浆以满足顶进施工中特殊要求。浆液配比（重量比） 表 3膨润土水纯碱CMS400适量（6）（2.5）浆液质量指标 :a 、稠度 1214cmb、PH 9 10c、析水率 100m 100 2标高偏差100m 40 50 100m 100 150 3相邻管节错口15m 无碎裂4钢筋混凝土管偏角0.5。5接口防渗试验0.5Mpa第三节 质量保证的技