工作井及顶管方案

1、表 B3-1施工组织设计（方案）报审表工程名称：湖田污水提升泵站及配套管网工程一标段 编号： 致： 新余市永安监理咨询有限公司 （监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了 湖田污水提升泵站及配套管网工程一标段 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附件： 操作井及顶管专项施工方案承包单位（章）：江西省安装工程有限公司项 目 经 理：日 期： 专业监理工程师审查意见：专业监理工程师： 日 期： 总监理工程师审核意见：项目监理机构（章）： 总监理工程师： 日 期：施工组织设计、施工方案审批表工程名称湖田污水提升泵站及配套管网工程一标段日期 2015 年

2、月 日现报上下表中的技术管理文件，请予以审批。类别编制人册数页数施工组织设计施工方案内容附后申报简述：操作井及顶管专项施工方案已编制完毕，请批准。申报部门（分包单位） : 江西省安装工程有限公司 申报人：审核意见：有 无 附页总承包单位名称： 江西省安装工程有限公司 审核人： 日期： 2015年 月 日审批意见：审核结论： 同意 修改后报 重新编制审核部门（单位）：江西省安装工程有限公司审批人： 日期： 2015 年 月 日注：附施工组织设计、施工方案湖田污水提升泵站及配套管网工程一标段操作井及顶管施工方案编制：审核：批准：江西省安装工程有限公司2015年 月 日第一章 工程概况一、工程概况错

3、. 误!未定义书签二、场地地形地貌错. 误!未定义书签三、基坑支护与顶管错. 误!未定义书签第二章 施工部署 6第三章 施工方案 7一、总体施工方案 7机械顶管工程施工 7第四章施工进度平面布置图及说明错误!未定义书签第五章 质量保证措施 3.0第六章 应急预案 3.1.第一章 工程概况一、工程概况本工程位于宜春市明月山机场 A 线道路南侧、袁河水厂南面、紧临袁河北岸的滩地。 本工程包括： (1)站内管理工作间、操作间、配电室、机房等污水处理厂，配套建筑 均为 1层，呈 41m22m的长方形，建筑占地面积约 880平方米；污水处理泵池呈“ T” 形，占地面积约 142平方米，埋置深度约。 (2

4、)进站污水干管：沿着机场 A 线袁河北岸 岸边敷设， 连接至新建湖田污水提升泵站管道， 拟采用一根 D8209钢管，埋置深度约 3-4m，拟采用开槽施工。本操作井为全地面结构，由顶管发送井，发送井较大，平面为长方形，井内净尺寸 为：，深度 10m 多，该发送井采用钢筋混凝土浇筑施工，其内部为框架结构。采用挖机开挖基坑，四面支模，钢筋混凝土浇筑的方法操作施工。井底浇筑 50cm 厚垫层。后靠背长 4m，高 1m，厚 1m。根据设计图纸及实际施工工艺的要求，工作井、接收井、检查井均采用沉井施工， 顶管采用机械顶管工艺。本工程建设单位为宜春市城市污水处理有限责任公司， 施工图由江西省桂能综合设 计院

5、有限公司设计， 由新余市永安监理咨询有限公司监理， 由江西省安装工程有限公司 负责施工。二、场地地形地貌拟建场处于河流一级阶地，场地平坦开阔，场地由北向东微倾斜，自然地面标高场 地南侧紧邻袁河。三、基坑支护与顶管 拟建场地工作坑开挖深度相对较大，根据设计图纸采用钢筋砼沉井。施工工艺， 支护结构见设计图。第二章 施工部署1、本操作井由于深度太深，施工难度大，需多技术、多工种配合施工，在不同施工 阶段，对不同人员有不同的数量和搭配要求。2、本操作井根据需要，计划安排降水人员、土方开挖人员、钢筋制作人员、模板人 员、混凝土浇筑人员、顶管人员、设备安装人员。3、测量放线： 基坑开挖前，根据设计图纸及设

6、计提供的基准点测量定位，在操作井四周设置龙门桩， 并用石灰粉划出基坑轮廓线和开挖边线。4、人员配备与管理：施工队长：安全员1人电工4人钢筋工8人支模工14人普工10人顶管 施工队 24 人预备人员2人材料员1人第三章 施工方案一、总体施工方案按施工图纸要求，本工程采用机械顶管施工工艺，管材采用 III 级 F 型砼管。泥水 平衡顶管需要大量水源，以保证泥水平衡顶管需求。本工程时间紧、任务重，所用工作井、接收井较深必须分段浇筑完成，不考虑材料 设备的二次翻转使用。、 机械顶管工程施工采用机械式顶进工艺施工。工作井与接收井均采用沉井施工。1、工作坑施工方法工作坑、接收井位置选定根据设计图纸井位的设

7、置， 工作坑深度都超过 5 米，为深基坑， 顶管深基坑施工时， 在现场设置的深基坑临时性设施包括后背、导轨和基础等。深基坑是人、机械、材料较 为集中的场所，因此深基坑的选择位置应考虑以下原则： 尽可能利用坑壁原状土作后背。 尽量选择在管线上的附属构筑物检查井处。深基坑处应便于排水，出土和运输，并具备有堆放少量管材及暂时存土的场地。 深基坑尽量远离建筑物。根据工程设计及施工现场，工作坑外径尺寸为，内径为，井壁厚。顶管接收井外径 尺寸为，内径为，井壁厚 （本工程工期紧、任务重，接收井小不具备机械下沉条件，人 工下沉，工期将无法保证，建议接收井变更为内径 6m）。主体混凝土强度等级为 C30 沉井施

8、工工艺施工准备放样复核基坑开挖砂垫层素砼垫层刃脚制作（钢筋、模板、砼 浇筑）第二节（钢筋、模板、砼浇筑）养护至砼强度大于 75以上拆除垫层挖 土沉井下沉封底底板施工基坑回填。施工准备 泥浆池根据施工现场情况在工作坑现场开挖 20*25 米深 2 米的泥浆池，作为下沉和管道顶 进时泥浆循环池，泥浆池边离工作坑边 15 米以外。根据地下水位及土质情况，第一次 开挖至现场原地面下约 3m到 4m，采用基坑明排水作业。基坑开挖与回填3挖土用 1台 1m3履带式反铲挖土机挖土，配合人工修坡和平整场地，周围修筑高宽 的护道、挡地面雨水。基坑按 1:放坡系数进行开挖，开挖深度 4m。基坑回填采用粘土人工回填

9、，层厚 150mm，打夯机夯实。刃脚支垫刃脚支设模板，根据以往施工经验采用砂石基层，其上为砼垫层，垫层只做刃脚及 底部隔梁，砼垫层上刷隔离剂，然后在其上支设刃脚及井壁模板，浇筑混凝土。砂垫层厚度根据沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算。经计算工作坑、接收井采用厚砂垫层， 宽，砂垫层上浇筑 20厚 C15砼垫层 ,宽 m;用平板振动器分层振捣 （层 厚小于 30cm）并洒水，控制干容重 m3。刃脚制作1、模板支设 沉井井壁采用木模板拼装。 考虑浇筑速度快， 对模板产生很大的侧压力， 用 16mm 对拉螺栓固定，螺栓纵横向间距均为，中部设止水片，与螺栓接触的一圈满焊。为确保 刃脚施工稳定刃脚部分可

10、用砖筑作外模板。内、外壁模板稳定，采用在井架外搭设双排钢管脚手架。对于井壁上预留管道孔， 为防止下沉时重量不等，影响重心偏移和泥水涌入井内，施工中采取在洞口内外预埋钢 框和螺栓，用钢板、木板封增长，中间填与孔洞重量相等的砂石配重量。2、钢筋绑扎A 钢筋在现场机械成型，人工绑扎。B每节井壁竖筋一次绑扎好，水平筋分段绑扎，与上节井壁连接处，伸出插筋，接 头错开 1/4，并采用焊接连接方法。C 为保证钢筋位置正确。垂直钢筋间距采用开槽口的木卡控制，水平筋间距选用一 批竖筋按间距焊上短钢筋头控制。3、混凝土浇筑A 混凝土采用商品砼，垂直水平运输采用泵车。B 浇筑采用分层平铺法， 每层厚度控制在 30c

11、m50cm 均匀浇灌，一次连接浇灌完， 灌筑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，压力不均而产生 基底不均匀沉降，每层混凝土要求在 2 小时振捣完毕。C 两节混凝土的接缝处设凸型水平缝， 上节混凝土须待下节混凝土强度达到 70%后 浇筑，接缝处应经凿毛及冲洗处理，并浇 10cm 厚减半石子混凝土。D 混凝土采用自然养护，为加快拆模下沉，在混凝土中掺加促凝剂、减水剂。 E井壁混凝土外表面如有蜂窝、麻面等缺陷，应用水泥砂浆仔细修补平整。4、刃脚垫架拆除A 沉井拆模板在混凝土强度达到 25%即可拆除，刃脚垫架在混凝土达到 100%强度 始可拆除破土下沉。B 在破碎砼垫层之前，应对

12、封底及底板接缝部位混凝土进行凿毛处理。破除应在专 人指挥下分区、依次、对称、同步地进行。C 拆除方法是将砼垫层底部的砂挖去，使垫层下空，利用空压泵汽锤破碎，刃脚下 应随即用砂或砂砾回填夯实，在刃脚内外侧应夯筑成小土堤，以承担部分井筒重量，接 着破碎另一段，如此逐点进行，破除垫层时要加强观测，注意下沉是否均匀，如发现倾 斜，应及时处理。5、挖土下沉 沉井每层挖土量较大，挖土采用机械与人工配合进行，根据土质情况，采用碗形挖 土自重破土方式。采用液压反铲挖掘机 1 台，从中间开始挖向四周，均衡对称地进行， 使其能均匀竖直下沉。每层挖土厚度为，在刃脚处留宽土台，用机械逐层切削。方法 是按顺序分层逐渐往

13、刃脚方向削薄土层，每次削 515cm，当土垅挡不住刃脚的挤压而 破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉。 削土量应沿刃脚方向全面、 均匀、对称地进行， 使均匀平稳下沉。刃脚下部土方必须连挖边清理。挖土时着重注意先挖隔仓，减少底梁 地基反力，防止底梁搁裂。碰到硬土层时，当土垅削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平稳，则须按平面布置分 段的次序逐段对称的将刃脚下挖空，并挖出双脚外壁10cm，每段挖完后用小卵石，可使沉井因均匀的减少承压面而平稳下沉。在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于 30cm，避免发生倾斜。 尤其在开始下沉 5m 以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉

14、不易调整。沉井下沉至离设计高程 1m 时，控制下沉速度，测自沉量，制定最后一层土 开挖方案，并进行自沉控制。沉井下沉前准备 下沉时沉井强度应达到设计要求后方可下沉，下沉前孔洞采用砖砌 24 墙措施， 封闭应满足侧压力的要求，并方便以后施工的拆除。下沉前先凿除刃脚素砼垫层和砖胎模，垫层拆除应先内后外对称进行，并用吊车、 反抓斗将井内碎砖清理干净。在沉井四周壁上画出测量标记、并设立水平指示尺。 土方吊运 沉井内挖出的土方，由挖掘机挖掘，人工配合， 25t 汽车吊作为垂直运输（小沉井 采用长臂挖机直接取土，人工配合下沉） ，土方运出后堆于坑边，待到土方堆放一定数 量时，用翻斗汽车运到弃土场堆放。 测

15、量控制与观测 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，并在四侧设水平点，于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降。井内中心 线与垂直度的观测系在井筒内壁纵横四或八等分标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下 部标板来控制。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达 50mm。即应纠正。沉井下 沉过程，每班至少观测两次，并应在每次下沉后进行检查，做好记录。当发现倾斜、位 移、扭转时，应及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使在允许偏差范围以内。当沉 至离设计标高 2m 时，对下沉与挖土情况应加强观测。 下沉倾斜、位移、扭转的预防及纠正沉井纠偏应作到勤测勤纠，小角度纠偏

16、。避免因纠偏幅度过大而对周边土体产生较 大扰动。同时为防止沉井下沉对土体有较大扰动，可采用空气幕作为辅助下沉、纠偏措 施，可有效减小沉井下沉对周边土体的扰动。施工中，在沉井壁上对称设 4 个观测点，每天定时测量，一般不少于四次。测量结 果的整理是以 4 个点下沉量的平均值作为沉井每次的下沉量， 以下沉量最大的一点为基 准与其他各点的下沉量相减作为各点的高差，来指导纠偏下沉 施工。在沉井下沉过程做到，刃脚标高每班至少测量二次，轴线位移每天测一次，当沉井 每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。沉井初沉阶段每小时至少测量一次，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

17、标高时应进行跟踪观测。下沉过程中，应做到均匀，对称出土，严格控制泥面高差，当出现平面位置和四角 高差出现偏差时应及时纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线，同时应注意纠 偏幅度不宜过大，频率不宜过高。沉井在终沉阶段应以纠偏为主，应在沉井下沉至距设计标高 2m 为沉井终沉控制阶 段，1m 时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高 30cm以内时，必 须不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则难于纠正。A 造成沉井产生倾斜偏转的常见原因：a 沉井刃脚下土层软硬不均匀；b 没有均匀除土下沉，使井孔内土面高低相差很多；c 刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易于产生倾斜；d 刃脚一角或一侧

18、被障碍物搁住，没有及时发现和处理；e 由于井外弃土或其他原因造成对沉井井壁的偏压；B 纠偏方法沉井在下沉过程中发生倾斜偏转时，应根据沉井产生倾斜偏转的原因，可以用下述 的一种或几种方法来进行纠偏。确保沉井的偏差在容许的范围以内。a 偏除土纠偏 沉井在入土较浅时，容易产生倾斜，但也比较容易纠正。纠正倾斜时，一般可在刃 脚高的一侧取土，必要时可由人工配合在刃脚下除土。随着沉井的下沉，在沉井高的一 侧减少刃脚下正面阻力，在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉 过程逐渐纠正，这种方法简单，效果较好。纠偏位移时，可以预先使沉井向偏位方向倾斜。然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底 面中轴线与设计

19、中轴线的位置相重合或接近时， 再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾 斜一些，最后调正至使倾斜和位移都在容许范围以内为止。b 井外射水、井内偏除土纠偏当沉井入土深度逐渐增大，沉井四周土层对井壁的约束力亦相应增加，这样给沉井 纠偏工作带来很大的困难。因此，当沉井下沉深度较大时，若纠正沉井的偏斜，关键在 于破坏土层的被动土压力。高压射水管沿沉井高的一侧井壁外面插入土中，破坏土层结构，使土层的被动土压 力大为降低。这时再采用上述的偏除土方法，可使沉井的倾斜逐步得到纠正。在有条件 时，还可以在沉井顶部加偏压重的方法来纠正沉井的倾斜。c 压重纠偏 在沉井高的一侧压重，最好使用钢锭或生铁块，这时沉井高的一侧刃

20、脚下土的应力 大于低的一侧刃脚下土的应力，使沉井高的一侧下沉量大些，亦可起到纠正沉井倾斜的 作用。这种纠偏方法可根据现场条件进行选用。d 沉井位置扭转时的纠正 沉井位置如发生扭转，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃脚 下不相等的土压力所形成的扭矩，使下沉过程中逐步纠正其位置。封底当沉井沉到设计标高，经 2 3d下沉已稳定，或经观测，在 8h 内累计下沉量不大 于 10mm 时，即可进行沉井封底。 沉井封底有排水封底和不排水封底两种方案，本沉井对封底质量要求严格，不允许出现 渗漏，再者涌水量不大，井底土质较密实，因此确定采取排水封底方案，分两步进行。 第一步进行土形整理，使之呈锅

21、底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子做成滤 水暗沟，在中部设 24 个集水井， 井深 12m ，插入直径 ，周围有孔的混凝土或 钢套管，四周填以卵石，使井中的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保 持低于井底面 3050cm.刃脚混凝土凿毛处洗刷干净，然后，在井底对称均匀浇 C15 毛 石砼封底，强度达到 30% 后，绑钢筋，浇筑上层防水混凝土底板。浇筑应在整个沉井 面积上分层由四周向中央进行， 混凝土养护 14d 期间，在封底的集水井中应不间断地抽 水，待底板混凝土达到 70%设计强度后，进行第二步，对集水井逐个停止抽水，逐个进 行封堵。方法是在抽除井筒水后，立即向滤水井管中灌

22、入 C30 早强干硬性混凝土捣实， 装上法兰，再在上面浇筑一层混凝土，使之与底板平。封底时因上部结构尚未施工，设 备管道未安装，应验算沉井的抗浮稳定性。施工质量标准 沉井制作要求A 沉井制作尺寸与设计尺寸允许偏差，绝对值小于 20mm；B 井壁厚度偏差小于 15mm；C 混凝土保护层偏差小于 15mm ； 沉井下沉质量要求A 刃脚平均标高与设计标高偏差不超过 50mmB 水平位移不超过下沉总深度的 1%C 任意两点的高差不得超过两点间水平距离的 1% 沉井附属结构简述A 工作台搭设在工作坑的顶面，主梁采用槽钢，上面铺设木板，作为承重平台，中间留下 管和出土的方孔为平台口，在平台口上设活动盖板。

23、承重平台主梁必须根据荷载计算选用，主梁两端伸出工作坑壁搭地不得小于米。 平台口尺寸（长宽）为：长度 L=l 1+宽度 B=D 1+式中： l1管子长度（米）D1 管外径（米）B 棚架搭设 防雨棚罩以防雨棚布为工作棚。 起重卷扬机、滑轮、吊车。2、顶管施工方法、顶管施工工艺流程，见下页顶管施工现场流程图机头系统根据地质勘察报告提供的土质分析， 本工程顶管拟采用泥水平衡顶管机头。 该机种 的刀盘可根据前方土压力的变化自动伸缩，伸缩的同时进泥量也可随之变化。使前方平 衡土压力始终保持定值，该机种是目前平衡土压力最准确的顶管机，可保证地面沉降量 最小。泥水平衡顶管施工工法原理是将已调成一定浓度和比重的

24、泥水， 通过送水系统送至 顶管机头处形成泥膜，由泥膜来稳定顶进面的同时，调节送水压力平衡地下水，同时由 顶管机头刀盘切削土层，被切削下来的残土进入主切削刀后部开闭幅度可调的进泥口， 由排水系统自动运送残土至地面，再由地面泥水处理设备将泥水和残土分离后，干的残 土被运走，被分离的泥水再送入送水系统循环使用。当掘进机正常工作时， 进排泥阀均打开， 而机内旁通阀则关闭。 泥水从进泥管经过 进排泥阀门而进入掘进机的泥水仓里。而泥水仓里的泥水则通过由排泥管道排出，只要 调节好进、排泥水的流量，就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力。泥水平衡顶管机的特点是具有双重平衡功能， 即其全断面的大刀盘能自动平衡顶

25、进 正面土体的土压力，同时，通过对泥水室进行泥水加压，又能平衡地下水压力。此外， 还装有主顶速度检测仪、倾斜仪等可对顶进速度、机头旋转、水平倾角自动进行测量。 机头内刀盘后部装有液压检测土压力的感应装置，随时监测正面土压力，当土压力变小 时可提高顶速。 土压力变大时则降低顶速， 使土压力始终保持定值， 平衡正面的土压力， 从而达到避免前方土体塌陷而造成地面沉降。 机头顶进时在刀盘与前方土体之间可形成 一层泥膜，可达到稳定前方土体的效果可使顶进面始终处于平衡的最佳状态，有效地控 制地表沉降于 10mm 以内。采用水力机械出土方式，纠偏系统由四组油缸组成，与轴线呈45布置，设置中继间，触变泥浆减阻

26、。根据我公司以往吊运顶管机的经验，顶管机吊装初步选用25t 吊车一次整体吊运，汽车运输。顶进系统 主顶进系统由底架、油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其主要功能是完 成管节顶进，是顶管设备系统的主要组成部分。 底架 承托顶管机、顶进环、中继间、钢管管节。底架设有微调千斤顶和水平支撑，可以 调节底架高程和水平位置，底架顶部设有内、外两副轨道，内轨做顶管机、中继间、混 凝土管管节的承托及导向之用，外轨则为顶进环往返行走之用。导轨采用复合型导轨， 选用钢质材料制作。 导轨轨距可根据公式 B=（D 02D2）计算， 导轨采用装配式导轨，按所测设的轴线高程安装，导轨定位后必须稳固、正确，在顶进 过

27、程中承受各种负载时不变形、不位移、不沉降。二根轨道必须互相平行、等高、导轨 的中心必须经常复核，以确保顶进轴线的精度，导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。 导轨安装应注意：两导轨应顺直、平行、等高，其坡度应与管道设计坡度一致。导 轨安装的允许偏差：轴线位置 3mm，顶面高程 0 3mm，两轨内距 2mm。安装后 的导轨必须稳固， 在顶进中承受各种负载时不产生位移、 不沉降、不变形。 导轨安放前， 应先复核管道中心的位置，并应在施工中经常检查校核。 油缸组油缸组由 4 只油缸分两列左右对称布置， 并用可分式结构的支座固定， 用联接梁连 成一体。工作井内主顶装置采用 4 只油缸，该油缸行程 1600

28、mm，顶力 2500KN/只，后 座千斤顶提供的总顶力可达 10000KN。 液压泵站选用 4台 A2T28RP2斜轴式柱塞油泵，配备 Y200L-6 型电机。通过调速阀可改变 油泵的流量，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面泥水平衡的 条件，从而起到控制地面沉降的作用。 钢后靠管节顶进时油缸的反力， 通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上， 避免井壁受力不 均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后靠安装时，应与顶进轴线保持垂直，与井壁 间的空隙应用素混凝土填实，确保整体接触。 手动变量轴向柱塞油泵 配备 Y180L-4 型电机，通过变频调速可以改变油泵的流量，根据顶进时的工况要

29、求及时控制主顶油缸的顶速，并可遥控操作。 顶进环由顶环和顶座组成， 顶环用螺栓固定在顶座上， 顶座底设有滚轮， 可沿底架上的外 侧轨道往复运动，顶进时，油缸将顶环顶入混凝土管管节尾部，与混凝土管端部环垫板 相贴，起对中和导向作用，并传递油缸顶力，均匀地作用在混凝土管管节上。 照明和通风系统管道内的照明采用 36V 安全电压， 照明电源由工作井内操作平台上的配电箱供电。 工具管和中继间处均安装 1KVA36V 变压器，管道内照明灯每三节管节上装一只，功率 为 60W 。管道内还设有应急照明系统，因故突然停电时，使用应急照明，保证施工人员 安全撤离。为防止电缆接头松动、 接触电阻增加影响供电质量，

30、 将中继间电箱作为中间电缆接 头箱，并配有一部分活动接头箱，既保证了接头质量，又可以避免包扎受潮而产生的漏 电事故。应急电源采用的是地面备用一台发电机， 在管道内断电时及时供电以保证照明、 通 风、施工的正常进行。顶管施工采用压入式通风，空压机安装在地面工作平台上，用硬质PVC 通风管道 把风送至工作井底部，并用同直径的硬质 PVC 橡胶通风管道，从管内把风送至端部机 头处。通风管要固定在工作井侧壁及钢管内壁的上边，固定要牢固。在中继间处采用风 琴式软管，以利风管伸缩。在施工的全过程中风管要随着钢管的延伸而不断的接长，要 确保管道通风，满足管道内施工需求。泥水出土系统泥水系统选用二台， 一台放

31、在地面上为送泥泵， 另一台放在基坑下为排泥泵。 进泥 管路采用 150 钢管，排泥管路采用 150钢管，管节接头为卡箍式活络接头。基坑内设有 旁通装置等。顶管出洞口技术措施对工具管进、出洞口范围内的土体，施工时视土质情况决定是否进行加固。为了防止机头下沉，必须加延长导轨，其形式、材质与基坑导轨相同，长度为 60cm， 并将前三节砼管与机头做成钢性连接。将机头徐徐推进洞口，待刀盘全部进洞以后，装 好止水圈。工具管安装调试完毕后，推进至预留孔 1m 处时停止。用空压机凿除沉井洞口封堵，尽快清理完毕。迅速将工具管推进土中， 静候 34 小时，测出实际静止土压力， 结合理论土压力， 制定出控制土压力。

32、顶管出洞过程中与正常顶进阶段， 为了控制顶管的顶力， 并保持地面沉降不超过允 许值，需要以一定的压力向顶管管道与周围土体的环形建筑缝隙压注触变泥浆，如果不 设置洞口密封装置或者洞口密封装置设置达不到设计要求， 压注的触变泥浆就会通过洞 口流入工作井内，无法形成完整的浆套，引起顶力上升，地面沉降增大，对顶管不利。 在洞口外的土质差的工程条件下， 还会造成泥土涌入工作井的情况， 导致施工环境恶化， 甚至无法顶进。工作井洞口止水装置应根据工作井的具体条件来进行。采用一种较简单 的橡胶法兰的结构形式。根据预留的法兰， 我们在法兰上安装工作井洞口止水装置。 该装置必须与导轨上的 管道保持同心，误差应小于

33、 2cm。工作井洞口止水密封装置为橡胶止水法兰。橡胶法兰 的内径应小于管道外径 30cm 左右，单边翻进去 15cm。橡胶板的纵横方向衬棉纱线和尼 龙线，以提高回弹力，保持良好的止水效果。设置扇形压板可以调整径向间隙，防止橡 胶法兰被挤翻出来。 在橡胶止水法兰之前应预埋注浆孔， 以便压注膨润土泥浆（见下图）。 顶管进洞口技术措施在顶管机头到达接收井前，做好以下工作：a、安置好接收导轨，主要防止进洞后的前面几节管子产生扭曲、 “磕头”等现象。b、预先在接收井井壁上钻出二个探孔，用探棒测量：当掘进机顶进到离洞口还有 300mm 处时停止顶进。c、将掘进机徐徐推入接收井内已辅设好的接收导轨上， 直至

34、砼管出井壁 150mm 为 止。d、起重机从接收井中吊出掘进机。接受井施工完成后， 必须对洞门的方位进行测量确认， 根据实际标高安装顶管机接 受基座，并配备拆除封门的材料和机械设备。当推进至距接收井沉井井壁外侧 30cm 处时，停止推进，凿除沉井预留洞口封堵， 在接收井凿除封堵后掘进机头应迅速、连续顶进管节，尽快缩短出洞时间。掘进机整体 进洞后就应尽快把机头和混凝土管节分离， 并把管节和接收井的接头按设计要求进行处 理，减少水土流失。吊起工具管，清除泥土，迅速将预留孔与管节之间的空隙堵住，并留好出水孔。 防 止渗水，泥土流失引起土体塌方和路面沉降。对于顶管接收井的洞口止水， 由于工具管进洞的姿

35、态难以确定， 一般情况不采用止 水装置，而是根据土质情况决定是否对洞口采用地基加固措施，并用扇形板将首管与接 收井预埋钢法兰焊接。首管为特殊管，外壁包一层钢板。工具管进人接收井时，坑内应 计算好标高安放引导轨。接收井为刚性连接，不仅满足止水要求，还能防止叩头现象的 发生。掘进机进入接收井前的复核时应测量顶管机所处的方位， 是确认顶管状态、 评估掘 进机出洞时状态和拟定施工轴线及施工方案等的重要依据， 使掘进机在此阶段的施工中 始终按预定的方案实施，以良好的状态、准确无误地进入接收井内。顶管完成后立即对管头进行处理， 用砖头、砂浆、混凝土将管头固定在工作井与接 收井的孔位中。切掉接收井中多余的管

36、子，立模将管头与井壁一起用砼浇筑成型。用水 泥、粉煤灰等配制的浆液从管线中部向两边转换出膨润润滑浆。用水泥砂浆对管节缝道 进行处理，确保不渗漏。测量控制、顶进控制及顶管纠偏措施为了保证顶进轴线控制在设计轴线允许偏差范围内， 在顶进过程中要密切注意激光 点的偏向。轴线测量的控制系统设在工作井内液压主顶装置中间。施工中需经常对控制 台进行复测，以保证测量精度。按独立坐标系放样后用测量控制台使它精确地移动至顶管轴线上， 用它正确指挥顶 管的施工方向。在后顶观察台架设 J2 型激光经纬仪一台，通过后视测机头的光靶及后标点的水平 角和竖直角各一测回，编排程序计算顶管的头部及尾部的平面及高程。顶管施工初次

37、放样及顶进尤为重要， 另外由于顶管后靠顶进中要产生变化， 后台的 布置应保持始终不变形、移位来确保顶管施工测量的正确性。平面控制为确保两井间顶管贯通，横向、竖向误差小于 100mm，在两端头井附近埋设地面 导线点，利用空导点和地面导线点， 以导线测量形式， 将平面控制成果引测到施工现场。利用空导点和地面导线点建立平面控制网。导线测量采用 TC2002 全站仪，方向观 测 6 测回，测角精度 +1 ”，测距 6 测回，双向观测，测距相对误差 1/80000，对观测结 果进行平差。井上座标点向井下传递采用联系三角形方式，点位由 Leica 铅垂仪垂直投设。 井下控制顶进方向的基准点用钢架埋设成固定

38、点， 采用激光经纬仪跟踪观测机头平 面偏差方向。 高程控制利用施工区域附近的已知高级水准点， 布设二等水准路线， 将高程引测到工作井附 近，并设立施工高程控制点。水准测量采用 NA2 型带平行玻璃板测微器水准仪配合铟 钢尺进行，往返观测。地面高程传递到井下时，可用钢尺垂直悬挂，下系线锤至标准拉力，然后地面、井 下两台水准仪同时观测。钢尺应进行尺长、温度两项改正。井下布设23 个地下起始高程控制点。 纠偏控制纠偏操作方案应是顶管技术人员交接班讨论的重点。 方案的依据为测量提供的机头 折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺寸读数比较、机尾处地面沉降量等等。以上的 大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论，不得已

39、时也应争取在非重要地段进行并加强观测。 纠偏时应根据管子的偏离方向决定开启哪两组纠偏油缸。 纠偏时纠偏油缸不需要伸出太 多，一般 5cm 即可。机头操作手要注意观察激光点移动情况，当激光点距离光靶中心 点 5mm 左右时，应将纠偏油缸收回，以免矫枉过正。如果在纠偏过程中，激光点没有 变化或偏移有所扩大，应将纠偏油缸行程放大一些。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衡，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

40、的状态。顶管机头没有全部进入洞时， 在机头中心、 高程偏差不大于 20mm，不考虑纠偏， 因此时轨道在控制前进方向，另外因机头没有全进管，此时纠偏如不采取措施，纠偏没 效果反而使第一节管偏离轨道。如中心、高程偏差大于 20mm，要停止顶进，由项目 技术负责人主持研究是否纠偏及纠偏方案，此时纠偏高程时，轨道上管要加配重，纠偏 中心时，轨道管要加两侧支撑。机头全部入土后， 高程、中心偏差大于 10mm 要纠偏，此时纠偏用机头纠偏设备， 但应用人工操作、激光经纬仪测量。初始顶进，中心控制在 5mm 以内，高程控制在 10mm 以内，为以后掘进打下好基础。工具管前后段连接处安装有四组按照 45角度布置

41、的纠偏千斤顶，顶管纠偏通过 调整纠偏千斤顶柱塞长度以使工具管前段与后段及顶管管段轴线出现夹角来实现。 根据 测量的轴线偏差数据，及时调整工具管两段之间的角度，形成纠偏角，并通过外部土压 力的变化来形成纠偏反力，以达到纠偏的目的。顶管纠偏应遵循“勤测勤纠”的原则进 行，坚持小角度纠偏，控制顶管管段在设计轴线附近小范围内波动。由后方的激光经纬 仪将表示管子中心点的激光点打到光靶上， 机头操作手可以根据激光点的位置及后方的 测量结果决定是否需要纠偏，一般偏差在 2 cm 左右就需要纠偏。遵循先纠上下后纠左 右的原则，我们要做到以下几点：A 顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在 10 20不得

42、大于 1o。B 初始推进阶段， 方向主要是由主顶油缸控制， 因此，一方面要减慢主顶推进速度， 另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。C 在每一顶程开始前必须制定坡度计划， 以方便施工和最终符合设计坡度要求和质 量标准为原则。D 顶管贯通前的测量是复核顶管所处方位、 确认顶管状态、 评估顶管进洞时的姿态 和顶管进洞施工轴线及施工方案等的重要依据， 使顶管机在此阶段的施工中始终按预定 的方案实施，以良好的姿态进洞，正确无误地座落在接受井的基座上。 顶进速度控制初始顶进： 分为两个阶段进行控制。 一是机头入洞阶段， 速度控制在 35mm/min； 二是第一节管进洞阶段，机头顶进速度控制在 10 20

43、mm/min。初始顶进阶段重点是找 正管子中心、高程，偏差控制在 5mm 之内，所以速度不要太快。正常顶进：机头顶进速度设定 50mm/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。 顶管顶进施工A 砼管顶管施工，用 12 节管子与掘进机头刚性连接；B 顶进时定期测量排出泥浆比重， 计算出泥量， 根据实际情况及时调整土压力及推 进速度。C 管道推进中随时测量轴线偏差， 若发现偏移趋势就进行纠偏， 若偏移量达到 20mm 时，立刻停止顶进，查明原因有措施保证后再顶进，确保顶管轴线的质量。D 土压力值控制在大于实测值 -20Kpa ，小于实测值 +20K

44、pa 范围内。E 根据地面沉降监察反馈信息及时调整土压力控制值、顶进速度。F 若发现沉降值超标，立即停止顶进，查明原因，采取相应措施后才能重新顶进， 确保地下管线与地面建筑物安然无恙。G 刚开始向井下卸管、装管时， 用钢支架固定已顶入的管节， 防止油缩回过程中管 节后退。工作井内布置基坑导轨应具有足够的强度和刚度， 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。后座与千斤 顶的安装

45、方式直接决定顶进推力的作用方向，对顶管出洞、管道受力型式和变形、顶管 出洞初期的纠偏效果影响很大。 为消除以上影响因素， 本工程后座与千斤顶安装型式为： 后座千斤顶作用面与顶管设计轴线垂直，千斤顶轴线与设计轴线平行。千斤顶安装除保证推力作用方向外，还必须考虑推力合力中心位置，由于工具 管重量较大，为防止顶管出洞后发生“磕头”现象，我们决定本工程千斤顶合力中心位 于顶管直径中点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， 更具有足够的强度和刚度， 并有足够安全 度。承压壁设计在沉井混凝

46、土上，先用钢筋混凝土浇平，后靠钢板用 =70mm 钢板， 在钢板和混凝土平面之间衬满堂 50mm 松木板，承压壁的面积 HB=。在顶进过程中，当主顶油缸的行程达到最大时，应将主顶油缸回缩，加顶铁，再起 动主顶油缸。当管子在工作坑内只剩下 30 cm 左右时，回缩主顶油缸，用龙门吊将顶铁 移开，将下一节管下到基坑导轨上，与前面管子接好后，安好顶铁，开始顶进，以此类 推直至该段工程顶进完毕。工作井外平面布置本顶管工程采用 25t 汽车吊用于工作井起重作业。对工作井实行全封闭隔离，并设 置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（见下图工作井外平 面布置图）。顶管过程中的技术措施及意

47、外应急措施顶进中应安排日夜连续施工， 为减少顶管设备的转移， 采用双向顶进。 施工前应充 分调查清楚地下相关管道、电缆线等位置、走向，确保一次顶进成功。障碍物遇到障碍物时， 采取硬顶的办法， 如硬顶解决不了问题或引起地面隆起， 则开挖路 面，将不明障碍物挖出后回填进行重新顶进，如多次出现不明障碍物，通知顶管机生产 厂家对顶管机机头进行改进。最大可能出现的意外事故是遇到不明障碍物， 泥水工应随时观察出泥口有无渣、 砖、 混凝土硬块和石块等异物的出现。顶管司机应注意刀盘转矩的突然增大，并监听机头声 响，一旦由意外应减慢顶速或停顶，同时严密观察、慢行，如果遇到顶进面有刚性障碍 物时而必须停机时刀盘应

48、处于零位，防止机头磕头。研究排除方案后再进行顶进，注意 管内沿线的补压浆。顶管过程中的保护措施A 推进前，在出洞口 15m 范围内每隔 3m 布设一个沉降观测点，以后每隔 5m 设置 一道，根据沉降数据及时调整推进泥水压力与出泥量。B 工具管出洞前，必须检查止水带的密封性，以防漏水，造成土体沉降；根据土压 显示表，以便能及时反映推进泥水压力；检查连接部位是否牢固；检查纠偏系统是否完 好，确保顶进时灵活纠偏。C 施工前必须先对沿线重要管线在自行进行监测的基础上要求第三方进行监测， 摸 清地下管线与施工管线之间的高差。对重要管线要打开样洞，测出其确切标高。D 在管线上设立监控点，派专人进行 24

49、小时监测。测量数据及时送施工班组、项 目部，随时调整顶进速度和控制泥水压力。E 全部管线顶部样洞上，直接设立监控点，进行加密测量。F 在顶管穿越管线建筑物时，在顶管影响范围内进行压密注浆加固，并设立沉降控 制监测点，严格控制推进速度和控制土压力及出土量。G 顶进时，严格控制纠偏角度，做到“勤纠，微纠” 。曲线纠偏采用预调式千斤顶 纠偏，每次纠偏量不超过 2cm。 顶管过程中的应急措施 :A 对开挖面的土体进行改良的技术措施为了对正面的土体进行改良， 在机头迎土面的上部布置了注浆管。 顶进时， 通过注 浆管对土体内压注一定数量的泥浆并经刀盘搅拌后，可以有效地改良正面的土体，使出 土保持顺畅。B

50、中继间密封的技术措施结合本工程的特殊情况拟设计一种新型的中继间， 用于接力顶进。 这种中继间采用 双道可调节橡胶密封圈进行密封，其中有一道密封圈慢可更换的，密封圈内圈有环向压 板将密封圈压紧，每块压板上有一个调节螺栓来调节密封圈的压密量，如果密封效果不 好，通过压紧压板可以改善密封状况。两道密封圈中有一道事先是压紧的，另一道的压 板则是放松的，留作备用，若一道密封圈损坏，就使用另一道。C管节止转的技术措施顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转， 而机头旋转尤其是转角偏大时会 对顶进造成不利影响，因此对工具管要采取纠旋转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼 板，长，宽 30mm，厚 25mm，以

51、防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方 法，在机头二侧焊压铁支架，二侧先平均放压铁，共 6t。一旦发现机头有微小偏转，立 即将压铁移到一侧。D 地质发生很大的变化， 突然间变硬或变软，这可以通过刀盘的转矩来判断， 如果 突然变硬了， 则向土仓内加入水或泥浆， 掘进机上设有加泥孔， 其目的就是用来加泥的。 如果太软，这没有多大问题。为了防止土的承载力急剧下降，出洞时已把第一至第三节 管子及工具头都联成了一个整体，以增加它们的刚性，从而避免机头突然沉陷。E 如果发生漏水，可把螺旋输送面出土口关闭或开得很小，同时加快推进速度，快 速通过滞水层。如果是明水，除了关闭出土口外必须把螺旋输送机倒转

52、，不使水涌入， 同时尽快找出水源，加以堵漏。此种情况在封闭式土压平衡机头中比较容易处理。F 在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内 就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守 这样一条规定：无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分 析原因，找准对策。G 建立意外情况立即报告制度。 即当意外情况发生时， 当班人员必须采用任何可采 用有效通讯方式，尽快地与公司中有关领导取得联系，向上级报告情况，以便及时采取 行之有效的措施。 顶管施工中常见问题的处理和预防A 洞口止水撕裂或外翻严格按设计尺寸和材料进行加工；严格

53、按设计尺寸进行安装；增加止水圈的厚度； 设置管道止退装置。B 后靠变形在后靠钢板与井壁间浇筑素砼垫墙， 保证受力均匀； 安装时保证后靠与顶进轴线垂 直。C 管道接口渗漏 安装前应严格检查止水圈的规格、型号、质量，如发现止水圈有翻转，挤出时应拔 出，重新安装。D 管端破损顶进过程中控制好方向， 不可大起大落， 适当增加垫板厚度， 尽量扩大在张角大处 的受力面积，改善偏心受力情况。对损坏处用环氧树脂修补，再安装内胀钢环。E 泥水式掘进施工时，发生冒顶控制泥水压力， 保持在倍正面土体静止土压力为宜； 提高泥水浓度， 使泥水不易 渗漏。F 泥水输送系统发生堵塞 排泥泵输出的流量不能低于临介流量，增、换

54、高流量、高程的排泥泵；保持合理泥 水比重；合理安排进水泵、排泥泵、中继泵间的匹配；每次停止停进品，须对排泥管道 前进行彻底清洗。G 出洞施工中的“叩头”现象 在出洞口设置延伸导轨， 以保证足够的托浮力； 出洞后，对工具管后继管节进行刚 性联接。 调查沿途管线及其他障碍物 仔细研究本工程地质勘察报告， 认真调查周围环境， 提出详细准确的顶管线路上的 地质纵剖面图，标明连通附近水域、暗浜或地下障碍物；画出顶管沿线施工影响范围内 的环境调查图，务实完全准确地标明各种建（构）筑物和公用设施的功能、构造形式、 以及其与顶管管线在平面和深度上的相对位置。 保护管线房屋和重要建筑物及构筑物的技术措施A 工具

55、管开挖面的稳定措施 在开挖和顶进中，必须采取措施防坍塌、防流砂，确保正面土体稳定，并尽量使正 面土体保持或接近原始的应力状态。 为平衡正面土体 ,须注意在密封舱中施加性能适当的 护壁泥浆。泥水平衡的密封舱中的泥浆压力，宜保持倍正面土体的静止土压力，并通 过关于地层移动的量测反馈资料及时合理调整。查明和封堵顶进路程中的漏浆通路。严 密检查工具管尾部的密封性，以防漏浆影响正面泥浆压力。当掘进机停止工作时， 一定要防止泥水从土层或洞口及其它地方流失。 不然，挖掘 面就会失稳，尤其是在进洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。在掘进过程中，应 注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策，只有这

56、样才能保持挖掘面 的稳定。在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要不时检查泥水的浓度和相对密 度是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。应防止排泥泵的排量过小而造 成排泥管的淤积和堵塞现象。B 向顶管外周空隙中精心注浆 由于顶管工具管与管道外径不同以及工具管纠偏形成的管道外周空隙， 必须精心压 注触变泥浆有效地予以填充。 压浆一定要及时、 适量、压力、点位要适当， 方法要正确， 以使全部管道外周空隙在整个顶进过程中始终充满着有一定压力的触变泥浆。C 控制顶管顶力的偏心度随时监测推进中管节接缝上不平均压缩情况， 并据以调整纠偏幅度， 防止因偏心度 过大而使管节接头压损或管节中部出现环向裂缝， 从而无法保证管道外围泥浆套的支承 润滑作用，因而造成推进过程中引起地表沉降。D 采取严密的防止泥水流入管道的密封措施 在顶管施工前须严格检查工具管尾端与管道连接处， 各管