南水北调配套工程水厂以上输水管道工程施工方案

1、一、编制依据 1.二、工程概述 2.1、工程概况 2.2、工程地质 2.3、主要工程量 2.三、施工组织 3.1、人员简介： 3.2、主要管理人员的主要职责 5.四、施工准备 5.1、调查、收集资料 5.2、技术准备 6.3、物资准备工作 6.五、施工进度计划 6.六、顶管施工 7.1 施工内容 7.2 设备选型 7.3 施工流程 7.4 测量放线 8.5 工作坑设计与施工 8.5.1工作坑支护 8.5.2接收坑支护 9.5.3 工作坑接收坑防水 9.6 顶进设备安装 1.67 泥水系统设置 1.88 顶进施工 2.09 顶进过程中工作坑管理 2.410 施工指令及记录 2.6七、施工设备配置

2、和劳动力安排 2.71 施工设备配置 2.72 劳动力安排 2.8八、有关计算结果和控制措施 2.81.1后背墙设计 2.81.2 顶进力的计算 2.91.3、工作井、接收井 2.91.4 钢管壁厚设计 3.0九、工程监测 3.1.1、监测内容的确定 3.12、监测内容 3.13、监测点的布置 3.14、监测技术要求 3.1十、施工阶段地下管线、临近建筑物及地面道路保护措施 32十一、安全防护措施 3.31、管内通风 3.32、顶管用电安全 3.33、管节吊运 3.3十二、质量与安全保证措施 3.41 提高全体施工人员的质量意识 3. 42 抓工序、保整体 3.43 质量情报信息管理 3.44

3、 技术、工艺保证措施 3.55 机械设备质量保证措施 3.56 施工过程质量保证措施 3.5、编制依据1、施工招标文件、招标图纸及施工设计图纸；2、施工投标文件、招标期间所有往来函件及补遗资料；3、工程现场勘察调研资料；4、XX 市南水北调配套第三单元一标图纸；5、水利水电工程施工质量检验与评定规程 SL176-2007；6、给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-2008；7、泥水平衡顶管掘进机作业指导书 Z/GJS011-2001；8、顶进施工法用钢筋混凝土排水管 JC/T640-2011；9、水工混凝土施工规范 DL/T5144-2001；10、土工合成材料应用技术规范 GB 5

4、02901998；11、混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204-2002；12、混凝土质量控制标准 GB50164-2011；13、钢筋机械连接通用技术规程 JGJ 107-2010；14、电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168-2006；15、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB50169-2006；16、电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB50149-2010。、工程概述1、工程概况XX市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程承担着向XX地区26个供水目标供水的任务，其中第三设计单元位于XX市东北部，本标段为XX市南水北调 配套工程水厂以上输水管道工程第三

5、设计单元施工第一标段，包括徐水县输水管道工程、容城县输水管道工程和安新县输水管道工程，标段长度24.485km。第一段为徐水管线，起点桩号XSO+OO0终点桩号XS5+152,长5.152km，管材为 DIP管，管径1200mm单管布置；采用自流输水，下调节方式。第二段为容城管 线，起点桩号RC0+000终点桩号RC0+372长0.372km,单管布置，其中RC0+00Q- RC0+033段长 33m 管径 900mmRC0+033- RC0+165.88段长 132.88m,管径 1000mm 以上2段管材为SP管；RC0+203.28- RC0+372段长168.72m,管径800mm管材

6、 为DIP管；第三段为安新管线，起点桩号 AX0+000终点桩号AX18+961长 18.961km，管材为DIP管，管径700mm单管布置。安新县输水管道与容城输水 管道共用天津干渠容城北城分水口及加压泵站。2、工程地质工程区沿线主要为平原地貌，地面高程 5.8-18.7m。沿线在勘探深度范围内，揭露的底层均为第四系松散堆积物，主要为第四系 全新统人工堆积物（rQ）杂质土：第四系全新统上段冲洪积层（al+plQ43 ）粘土、 壤土、沙壤土；第四系全新统中断湖沼相沉积地层（1+hQ42粘土、壤土和沙壤 土；第四系全新统下段冲洪积地层（al+plQ41 ）壤土、细砂和中砂。地下水情况勘察期间未发

7、现地表水，勘察深度范围内为揭露地下水。3、主要工程量顶管穿越现状荣乌高速，采用钢筋混凝土钢承口管作为外套管；预留支管采用土方明挖开槽施工，管材采用 DN700mmSP钢管顶管位置顶管形式布置形式顶管长度（m）荣乌高速DN1200、DRCP顶管单排74 （图纸显示）三、施工组织1、人员简介： 我公司组织技术骨干、 现场施工经验丰富的人员成立了本项目部， 设立项目 经理 1名，项目副经理 1 名，项目总工 1 名，其他相关负责人各一名，共 14名 管理人员。为本工程的顺利完成提供了人员保障。 人员组织详见施工组织结构图。施工组织机构框图项目经理李洪飞1项目副经理项目总工*1 1 1 1 1 1 1

8、 1 1施工管理部 调度员工长机电物资部 机械负责人 材料负责人财务部 财务负责人工程技术部 技术负责人质量保证部 终检工程师安全技术部 安全工程师计划合同部 计划负责人 合同负责人办公室 主任 资料负责人I焊工班管道安装班I排水班 I测量队2、主要管理人员的主要职责（1）项目经理负责工程指挥和协调各管理部门的工作关系。（2）项目副经理负责工程进度安排、文明施工等方面工作。（3）项目总工负责工程的施工技术方面的工作，主抓技术、质量、材 料、计量方面的工作。（4）现场施工员负责对工程施工过程中出现的问题进行及时的处理和 解决。（5）质量负责人针对工程施工过程每一施工环节进行质量控制，如发 现质量

9、问题及时解决。（6）测量负责人负责将管线平面位置及高程按图纸要求测设到实地。（7）安全负责人负责开工前的安全教育工作及工程施工过程中的安全 工作，以确保工程不发生安全事故。（8）材料负责人负责工程材料的采购和施工过程材料的调配工作，以 确保工程施工的顺利进行。（9）计量负责人负责工程施工过程中每月实际发生的工程量的计量 ,上报监 理、业主。四、施工准备1、调查、收集资料（1）组织有关工作人员认真阅读施工图纸、施工平面图及相关资料，直到 熟悉、了解，并明确设计意图。 然后深入现场勘察工程施工作业区域内影响施工 顺利进展的给水管、煤气、电缆线等地上、地下障碍物，及其地上未拆迁的房屋 等构筑物。（2

10、）收集有关技术资料，比如拟建工程的设计资料，技术标准规范，水准 点位置记录等。（3）收集 XX 市历年来 710 月份的天气资料。（4）请勘察设计部门提供该地区的水文地质资料。2、技术准备（1）施工中使用的各种测量、检验、试验仪器必须经过计量鉴定，并且在 施工过程中定期进行自检。 （由专业技术员校正）（2）熟悉和审核图纸，首先应认真、细致熟悉该工程的全部设计图及相关 资料，并在此基础上做如下审核：图纸有无缺漏错误，校对图号、张数，工程量 的核对，与图纸目录是否有矛盾，核对管线位置、高程、纵横断面是否一致等。（3）测量准备：工程开工前， 首先对现场的控制点进行复测，根据测定的控制点， 结合工地

11、现场施工实际具体要求，进行控制点的加密， 同时对水准点进行闭合和引测， 严 格执行测量规范要求，保证精度要求。 经复测后确保控制点无误后， 进行放线测 量,将测量成果上报监理确认。放线前认真进行内业计算，做到准确无误，严格 执行相关技术规定保证测量控制工作符合设计标准。（4）施工之前认真做好沉降观测点的布置工作， （主要布置在顶管管线的穿 越范围之内）确保工程的顺利进行以及随时掌握路面的沉降情况。3、物资准备工作（1）施工前做好物资使用计划： 各部位、段依据施工方案中相关计划按规格数量及相关材料质量认证提前落 实产地，厂家，并确认能否保证施工进度用量计划。（2）施工机械和机具施工前准备： 施工

12、所使用的机械型号数量应依据方案要求提前进行检修，保证满足数量， 质量及认证；进场检测仪器做好认证并记录。五、施工进度计划根据主、副坑布置，顶管施工采用流水作业。施工时，根据现场施工顺序， 每个从主顶坑内分别向相反的两个方向顶进管材。 具体施工时间计划见施工组织 设计中的进度图。六、顶管施工1施工内容根据施工图纸，本段为穿越荣乌高速的顶管施工顶进工程。2设备选型根据施工图纸的要求，结合工程特点，本工程钢筋混凝土套管顶进工程采用 泥水平衡顶管掘进机施工。泥水加压平衡式顶进机由主机、纠偏系统、进排泥系统、主顶系统和压泥系统组成。3施工流程图1顶管施工流程图4 测量放线4.1 测量及控制指标为了保证顶

13、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坑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， 控制台基础采用混凝土浇筑在底板 上。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。4.2 施工顶管测量和方向控制在后顶观察台架设 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。 测量与方向控制要点(1)有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前遵守严格的放样复测制 度，坚持三级复测：施工组测量员一项目

14、管理部一监理工程师，确保测量万无一 失。( 2)布设在工作坑后座上为避免顶进时移位和变形，定时复测并及时调整。(3) 顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度保持在 10'20'不大于0.5° 并设置偏差警戒线。( 4)初始推进阶段，方向主要是主顶千斤顶控制，因此，一方面要减慢主顶推 进速度，另一方面要不断调整千斤顶编组和机头纠偏。(5) 开始顶进前制定坡度计划，对每 0.5米、每节管的位置、标高事先计算， 确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。5 工作坑设计与施工5.1 工作坑支护工作坑平面尺寸设计为长9mK宽度5.44m,基坑开挖深度约5.79m。其

15、中结 构设计工作坑外围周圈施打双排水泥搅拌桩用作止水，桩径为 700mm咬合 300mm桩长12m，水泥掺量为被加固湿土质量的16%水灰比0.5。后背4排搅 拌桩用做后背加固，以增加承载力。坑内四周施打 I40C 工字钢钢板桩，一丁一顺密排，后背加打一排， 以加强 后背承载力，（工字钢桩每根桩长iom o基坑内2道水平钢支撑，水平支撑采 用两部 I36B 双合焊拼工字钢做水平框架支撑，中间设 299*12厚钢管腰梁，钢 框架四角设钢管斜撑，两部支撑上下间距为 2.2mo人机配合挖土，工作坑底部浇筑 C15钢筋混凝土，厚度300mm浇筑前铺 设8热轧螺纹钢筋，钢筋间距 8200m的钢筋网。后背浇

16、筑C25钢筋混凝土后背梁，厚度不小于1000mm钢筋选用10热轧 螺纹钢筋，间距10200m双层双向布置，铺4cm厚后背铁。5.2 接收坑支护接收坑平面尺寸设计长为6 m,宽为4.44m,接收坑挖深约4.8m。其结构设 计为坑四周施打双排水泥搅拌桩用作止水，桩径为 700mm咬合300mm桩长 12m水泥掺量为被加固湿土质量的16%水灰比0.5。坑内四周施打I40C工字钢板桩，做为坑体维护，一丁一顺密排， （工字钢 桩每根桩长10m）。基坑内水平支撑采用 两部I36B双合焊拼工字钢做水平框架 支撑，中间设钢管腰梁，框架四角设斜撑， 2 部支撑上下间距不大于 2.5m。人机配合挖土，接收坑底部浇

17、筑 C15钢筋混凝土，厚度300mm浇筑前铺设8热轧螺纹钢筋，钢筋间距 8200m的钢筋网。5.3 工作坑接收坑防水工作坑、接收坑内对角分别设集水井两座排除积水， 集水井深至顶进坑基础 下1米，坑底四周设0.3X 0.3米排水沟，1%坡度坡向集水井，井内稳泵。工作坑平面及剖面布置详见下图XX市南水北调配套三单元穿越荣乌高速顶管基坑布置图0h顶进坑平面图4顶进坑剖面图00柵榊300后背墙接收坑平面图接收坑剖面图6顶进设备安装6.1后靠背安装采用整体形后靠背，根据本工程进行定制。后靠背具备足够的刚度和强度, 并与后座墙紧密靠近。后靠背底部与工作坑底板充分接触并与管道中心线对齐。6.2洞口止水圈设置

18、洞口止水圈构造由混凝土前止水墙、预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。图2洞口止水圈的构造1-前止水墙；2-预埋螺栓；3-橡胶止水圈；4-钢压环在顶进坑进洞面和接收坑出洞面紧靠型钢桩围护各浇筑一道混凝土前止水 墙。止水墙宽度4.5m,厚度0.5m,高度4m,采用C25素混凝土浇筑而成。在 前止水墙内预留一孔洞，孔洞圆心与直顶钢管圆心对应，孔洞半径比顶管机外径 稍大23cm。橡胶止水圈在顶管机出洞时进行安装。6.3导轨安装导轨采用钢制定型轨道，轨道高15cm。安装导轨前复核管道中心线的位置 保证导轨位置的准确。导轨由钢轨、横梁和垫板组成，采用的60kg/m重型钢轨, 导轨和预埋钢板之间用横向的槽钢焊接，

19、导轨的间距布置使管外底离横向的槽钢 顶面不小于2厘米，导轨长度按工作坑长度减去 0.3m，满长铺设。安放在混凝 土基础面上，导轨定位时稳固、准确，在顶进过程中承受各种荷载时不移位、不 变形、不沉降，导轨面上的中心标高按顶管管内底标高设置。两根导轨保持相互平行、等高，导轨坡度与设计管道坡度一致。导轨的高程误差和中线位移控制在2mm 内。在顶进中经常观测调整，以确保顶进轴线的精度。6.4 主顶千斤顶和油泵 千斤顶固定在千斤顶支架上整体吊装，并与管道中心的垂线对称，其合力的 作用点在管道中心的垂直线上； 3 台主顶千斤顶布置位置如下：沿管道边缘均衡 布置。千斤顶的油路并联，每台千斤顶具有进油、退油的

20、控制系统。 油泵设置在千斤顶附近，油管顺直、转角少；油泵与主顶千斤顶相匹配，并 配备备用油泵。油泵安装完毕，进行试运转。6.5 顶铁安装 顶铁采用马蹄形顶铁。安装在基坑导轨上时开口朝下，避免主顶千斤顶回缩 以后增加顶铁时拆除泵送排泥管道。安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称， 顶铁与导轨和顶铁之间的接触面事前清理， 避免泥土、油污对管道造成污染；更 换顶铁时，先使用长度大的顶铁，顶铁拼装后及时锁定；顶铁与管口之间采用缓 冲材料衬垫，顶进时，施工人员严禁在顶铁上方和侧面停留，并随时观察顶铁有 无异常迹象。6.6 顶管机安装 顶管机安装前作一次安装调试， 油管安装前清洗， 防止灰尘等污物进入油管，

21、 电路系统保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。顶管机采用 20t 汽车吊吊装入井，吊装时平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞 顶管机安放在导轨上后，测量前后端中心的方向偏差和相对高差，并作好记 录，顶管机的接触面相互吻合。将顶管机和电路、 油路、水路、气压、泥浆管路和控制系统等进行逐一连接， 要求个部件安装正确、 连接牢固、不得渗漏，要求安装后对个分系统进行认真检 查和试运行，达到正常运转。顶管机下坑后，刀盘离开封门 1 米左右，放置平稳后重测导轨标高，高程误 差不超过5mm,然后开始凿除封门，封门凿除干净，不遗留块状物，使顶管机 刀盘紧贴住前方土体。6.7 设备调试运行（1）所有

22、的电控系统安装完毕后对电控系统的连接及控制开关进行调试，检 验线路连接是否正确、开关是否灵敏。（2）对主顶千斤顶及油泵站进行调试，检查油管是否连接正确、油泵站运转 是否正常、油路控制闸阀是否完好、顶镐出镐缩镐是否正常，对油管进行排气处 理。（3）对测量系统进行校验，检验支架的稳定性和安全性。（4）对机头各项开关进行调试，检验电压表、电流表、刀盘转向是否与控制 相符；检验纠偏系统是否运转正常；检验排泥泵运转是否正常。7 泥水系统设置（1）泥水处理系统为泥水平衡掘进顶管机系统 泥水处理系统主要由粘土溶解槽、调整槽、剩余槽、清水槽、泥水分离旋流 器和沉砂池等组成，起处理泥水 （由盾构开挖面排出 ）和

23、制造新鲜泥水的作用。泥 水处理采用一次沉淀的方法， 沉淀后的泥水送入调整槽，调整粘度、密度后重新 利用。施工用水从附近沟渠调用， 用于向调整槽内加注清水， 调整槽内设搅拌装置， 调整后泥水通过P1（PH）泵送入顶管机内使用，粘土溶解槽内搅拌浓泥浆，加入 调整粘度、密度。粘度控制在 25S 左右，密度在 1.2g/mm3 左右，并且根据实际 情况再作调整。(2) 泥浆输送系统泥浆输送系统是由一根6送泥管、一根6排泥管、送泥泵和排泥泵等部分组成。经处理后的泥水由调整槽通过P1-1泵或PH泵由地面送至井下，顶管内排出的高密度泥水，经安装在地面和基坑内的接力泵送回至地面泥浆沉淀池泥水输送系统启动时，先

24、开启 VP阀，启动PI泵，开启V3、V5阀，再逐 个启动P2、P3、PE泵。系统启动数分钟后，当送排泥水压力和流量趋于稳定， 送泥水压力和切口压力基本相同时，才操作到 "顶进状态"。进入"顶进状态"时，开启机头阀，开启 VI、V2阀，关闭V3阀。泥水输送 系统逐渐达到泥水平衡，调整送泥水压和排泥流量，使推进过程中一直保持泥水 平衡，若在推进过程中，切口水压值偏高设定值，操作人员及时采取措施，使之 恢复正常。若切口水压继续偏差达限值，立即切换到 "旁路状态"。如果切口水压的偏离原因是泥水管道堵塞引起的，就操作至 "逆洗状态 &

25、quot; ，对 堵塞管道进行冲洗。管道畅通后，先转换到 "旁路状态 "，最后才转换到 "顶进状 态"。顶进结束后，将 "顶进状态 "切换到 "旁路状态 "，待泥水平衡后，再切换到 "停 止状态"。8 顶进施工8.1 初始顶进 在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的成败将取决于整个顶 管过程的成败。我们把初始顶进分为以下几步：第一步是破洞。在破洞之前，洞口已采取施打水泥搅拌桩防止土体塌方，同时 还起到截水的作用。第二步是让顶管机入土 （即出洞 ）。当封门破除后，把顶管机刀盘开动，用主

26、顶油缸徐徐把顶管机推入土中。 这一过程中注意防止刀盘嵌入土中不转而顶管机 壳体旋转，控制顶进速度和在顶管机左右两侧加设角撑的办法来防止其旋转。第三步是将机头后方的两根导向钢管与机头管连接，形成一个整体，用来控 制顶进段的高程和中线。 至此，初始推进工作完成，此时停下来进行一次全面的 测量，并把测量数据绘成曲线，便于分析。8.2 顶管机刀盘转速和扭矩控制和调整（1）在顶进过程中，根据土质情况和顶进效果进行刀盘转速和扭矩的控制和 调整。（2）正常顶进情况下刀盘调至高转速、中低扭矩的状态工作，以获得较好的 泥水分离效果。 在施工中需停止刀盘回转时， 先停止顶进，让刀盘回转一段时间， 观察到刀盘工作电

27、流 （或工作油压）开始回落后停止刀盘回转。在顶进过程中发 现刀盘工作电流（或油压）异常上升时，降低顶进速度或停止顶进，待刀盘电流 （或油压）平稳后再按正常速度顶进。（3）当顶管机头发生自转时，将刀盘回转方向调至与顶管机头自转相同方向 进行顶管机头的旋转偏移纠正。（4）刀盘的重新起动采取一切可能的措施降低起动阻力，在确认不会对设备 造成破坏或进一步加大顶进困难后，加大扭矩起动刀盘。8.3顶进设备操作（1）顶进设备的操作按前方顶进反馈的控制信息要求实施。（2）初始顶进或中途停机重新顶进时，遵循从低速到高速的控制原则。（3）顶进速度尽量控制平稳，尤其要避免顶速突然加大的现象。（4）对顶进过程中出现的

28、任何工作油压波动及时分析原因并采取相应措施。（5）遇到下列情况时立即停止顶进，及时分析原因并采取相应措施，处理完 善后再继续顶进：A顶进顶力骤升或顶力达最大值时；B后背发生位移或后背开裂时；C千斤顶油管不通或油泵工作不正常时；D进水排泥管路不畅时；E监视器工作不正常时；F激光经纬仪工作不正常时；G洞口止水圈漏水时；H电路发生故障时。8.4纠偏操作顶进过程中的纠偏是顶管作业质量好坏的关键，若操作不当，可能造成顶力 骤升、管接口变形，严重时可能造成管道无法顶进，引发严重的安全、质量事故 和重大经济损失，因此，对于顶进过程的纠偏显得尤为重要。在机头和机头连接工具管出洞前，即使发生中线和高程偏差，也尽

29、可能不纠 偏，因为此时纠偏，机头连接管尚位于导轨上，起不到纠偏效果；机头连接管出 洞后，若高程中线在土 2 cm以内时，不纠偏，当高程或中线超出标准值 2 cm以上 时，根据监视器内的光点位置变化趋势进行纠偏，保证有一个提前量，纠偏遵循“先纠高程，后纠中线，小角度连续纠偏”的原则，纠偏油缸的伸出量一次不太 大（以不超过2 cm为宜）；当光点位置有反向移动趋势或移动速度放缓时，将纠 偏油缸缩回，停止纠偏，纠偏时还观察监视器内仰俯角和旋转角变化，作为参考 数值，仰俯角和旋转角最大偏差不超过原始值 3°。当监视器中光点发生显著变 化时，停止顶进，测量人员下坑对经纬仪进行重新校正复核，查找是

30、否属仪器被 触碰或震动所致；若不是，进行原因分析，并会商处理办法。顶进工程中，操作 人员随时监测监视器各项数据的变化， 并及时记录， 在分析记录数据的基础上进 行纠偏。顶管过程中，操作人员严格对顶管各项数值进行纪录，顶进记录做到记 录准确、清楚、完整、及时，顶进记录每顶进一根管子记录数据不少于一次，每 班次不少于 6 次，尤其是交接班前， 无论该管子是否完全顶进都进行纪录，交接 班必须履行交接班手续， 测量人员相互沟通。 测量人员对激光经纬仪进行每作业 班次不少于两次的校核，并保留校核纪录。8.5 顶管出洞 出洞前所有顶进设备及顶管掘进机全部安装就位，设备需试运行。从工作坑 中出洞开始顶进是整

31、个施工过程中的关键环节之一。 为确保顺利出洞， 防止土体 塌涌入工作坑， 出洞前已在工作坑穿墙管外边侧前打设一排型钢桩， 型钢桩入土 深度达到工作坑底板以下 1m 左右。为确保出洞时的绝对安全，通过闷板上的注 浆孔进行压密注浆加固， 以起到挡水隔泥作用。 确保出洞安全后， 才能拆除闷板。 闷板拆除后， 马上安装穿墙止水装置。 这种穿墙止水装置的特点是用复合橡胶止 水，根据水头压力用一层三层来选择，而且止水橡胶预先装入穿墙管装置系统， 既能平面止水（闷板与法兰间） ，又能轴向止水（管段与穿墙管间） 。当顶管机出 洞时，先把穿墙管内垃圾清理，这时由于型钢桩挡住，土体不会涌入。等到顶管 机推进到距型

32、钢桩 50 100mm 时，洞口止水圈已能发挥作用了，然后再按出洞 口一侧向另一侧依次拔除型钢桩。 为减少型钢桩拔除过程中对顶管机正面土体的 扰动及可能出现的建筑间隙，型钢桩全部拔除后立即顶进，缩短停顿时间。在出洞施工初期，由于顶管机正面主动土压力远大于顶管机及顶进管节的周 边摩阻力和与导轨间摩阻力的总和，因此当主顶油缸回缩时极易产生管节后退， 引起顶管机前方土体不规则坍塌， 使顶管机再次推进时方向失控和洞口止水装置 受损危险。为此，采取在管节后部的发射架上增加一个限位设置，控制后退，直 至钢管外壁摩阻力大于掘进机正面水土压力后取消限位。图5洞口止水简图8.6触变泥浆减阻触变泥浆是由膨润土、C

33、MC（粉末化学浆糊）、纯碱和水按一定比例配方组成。触变泥浆配比，根据不同土质和某些特定的需要通过试验确定。触变泥浆可 按如下标准设置：（1）浆液配备比减阻泥浆采用触变泥浆，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）膨润土水纯碱CMC1006003.51.5膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间，听取供应商的建议但要按照规 范进行，使用前先进行试验（2）注浆管布置注浆主管采用50mm钢管，从泥浆站直通机头，主管沿线每间隔 9m,设 一个三通连接注浆支管，每条支管采用25mm橡胶管，沿顶管横断面弧形布置， 支管上设34个三通，连接管壁上预留的注浆孔。顶管过程中，专人控制、交

34、 替打开注浆孔阀门，不断地向管外壁注浆。机头尾端要紧随管道顶进同步压浆， 后方各注浆点位跟踪补浆。（3）注浆控制1）储浆池内的触变泥浆由地面上的压浆泵通过管路压送至管道内的压浆总管，并到达连通各压浆孔的软管内，通过控制压浆孔球阀来控制压浆。2）注浆压力控制在0.5I.OMpa之间3）注浆量根据具体顶进过程中摩阻力变化而采取勤注调整。4）在地面压浆泵的出口处，装置压力表，便于观察和调节、控制压浆的压 力。（ 4）注浆量及其调整本工程每 1 米注浆量计算如下：V =n DwtL = 0.10m3顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决于管道周围的空隙的大小及周围土层 的特性，由于泥浆的流失及地下水等的作

35、用， 泥浆的实际用量要比理论用量大得 多，一般可达到理论值的 45 倍，在施工中根据土质情况、顶进状况、地面沉 降的要求等做适当的调整。8.7顶管进洞（1）顶管机进洞前洞口土体加固 根据顶管进展情况，为保证顶管机能顺利进入接收井，防止顶管机进洞后水土 沿工具管与井圈之间的空隙涌入接收井内， 保证井内接头能顺利施工。 如果发现 地质较差， 在顶管机到达接收井前， 可对洞口土体进行注浆加固，加固范围洞口 前 5m 范围内，洞口四周距管道外侧 2 3m。（ 2）顶管机状态的复核测量 顶管机进入接收井前的复核测量顶管机所处的方位，是确认顶管状态、评估 顶管机出洞时状态和拟定施工轴线及施工方案等的重要依

36、据， 使顶管机在此阶段 的施工中始终按预定的方案实施，以良好的状态、准确无误地进入接收井内。（ 3）顶管机进接收坑 在接收井封门破坏后顶管机机头迅速、连续顶进管节，尽快缩短出洞时间。顶管机整体进洞后尽快把机头和管节分离， 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。9 顶进过程中工作坑管理工作坑是管子安装、顶进、泥水处理、测量等交叉作业的区域，严格制定工 作坑管理制度。(1)合理安排施工作业顺序并做好施工人员的调配管理， 各道工序操作设有专人 负责，职责明确。(2) 顶管机、 工作坑内以及地面上设备的操作设有统一的施工指挥， 按约定的信 号操作，并设有报警信号。(3) 管子吊运的

37、方式、 吊具强度及合理性等经检查确认安全可靠。 管子从工作坑 平台上吊运到主顶设备轨道上的过程中， 制定相应措施保证施工人员的安全， 并 防止可能对管子造成的损坏。(4) 管子吊运到主顶设备轨道上后，即进行管端密封圈部位的清洁和润滑处理， 并调整好管子接口同心度。 管子对接借助主顶设备缓慢奖管子顶入， 随时注意检 查密封圈的情况，防止被挤出。(5) 管内泥水输送管道做好密封，防止漏水。定时检查管道是否畅通，防止管道 堵塞，保证泥水的正常输送。(6) 顶铁有足够的刚度，顶铁上有锁定装置；顶铁的安装必须保证对位准确，防 止千斤顶活塞杆偏心受力；边圈与管口之间采用缓冲材料衬垫。(7) 施工过程中随时

38、注意防止顶进千斤顶活塞杆被硬物撞伤， 及时清除洒落在活 塞杆上的泥砂和污物。(8) 施工过程中随时注意保护好测量基准点及固定在工作坑内的激光测量仪器 等，测量点及测量仪器定时或定况进行校核。(9) 施工过程中严格避免出现互相干扰的交叉作业。(10) 每根管子顶进完毕后，进行电缆、泥水输送管、注浆管等的断开和穿过管 子后再接通作业时，关注如下事项：a电缆断开前先切断电源。b 电缆插头拔下后做好插头防护，防止被泥砂污染和遇水。c 电缆再接通前检查插头是否清洁、干燥。d泥水输送管、注浆管等的断开前停止泵送、关闭阀门。e在操作过程中随时注意防止各种电缆和管线被挤坏。f 各种电缆和管线的分布避免因顶进设

39、备等的移动受到扯拽。(11) 施工现场设置管子存放区，管子排放整齐，以方便管子的吊运下管。10 施工指令及记录 泥水平衡顶管施工有统一的施工组织和现场指挥，顶进指令、纠偏指令、停 止指令的下达由有关负责人做出。 顶进昼夜连续进行施工，除顶管机停机正常维护或不可抗拒情况下，不停止 作业。 每班均填写施工记录。施工记录包括长度、顶力数值或油泵压力数值、管位 偏差及其校正情况、 土质水位变化及出现的问题的注意的事项。 交接时将施工记 录向下一班交接清楚。 设专职人员对顶管施工设备进行定期保养和日常维修，做维修保养记录。设 备的保养和维修全部符合设备使用说明书的要求。11测量与监控（ 1）编制测量及监

40、控方案 顶管施工开始前，根据设计文件规定的工程内容与现场环境条件及顶管施工特 点编制工程的测量与监控方案，主要包括： 平面与高程控制测量方案。 工作坑内及管道内控制测量方案。 顶管施工中的测量项目、内容、要求。 顶管贯通前的测控方案。 地面及周边建筑物隆沉监控方案。（2）高程及中线误差监测 泥水平衡顶管施工测量建立地面及地下测量控制系统，控制点设在不易扰 动、视线清楚、方便校核、易于保护处。 为了实现对前端顶管机偏离轴线的动态监测、提高施工测量效率并与机械化 顶管技术相适应，泥水平衡顶管采用激光导向进行监控。 以激光测量数据作为顶进过程中判断前端顶管机高程及中线误差的主要依 据。在施工经验不足

41、的情况下， 使用水准仪和经纬仪进行高程和中线误差的校验 测量；这种测量方法还用于对顶进管段高程及中线误差的测量。 使用水准仪和经纬仪对顶管机进行测量安排在工作间隙进行，在纠偏过程中增加测量次数，反之在顶进正常情况下可减少测量次数。 每完成一节管子的顶进，测量一次管中心线和高程；每个接口测一点，有错 口时测两点，并形成文件。 工作坑与接收坑贯通后，进行管道最终验收测量。确定管道的中心线与管底 高程、井位位置，顶进钢管轴线偏差控制在土 50m m、高程偏差控制在+40mm-50mm。（3）地面隆沉情况监控对顶管施工中地面隆起情况进行监控，监控符合下列要求： 监控基准点设在施工影响区域外，并具有良好

42、通视与防干扰条件。 隆沉观测点沿顶管机前进轴线方向对称安排布置，具体布设尺寸结合初始顶 进试验，由施工设计确定。 对需要保护的建筑物、构筑物等设监控点。 对已完成的管段继续进行隆沉观测，观测间隔时间按控制测量方案确定。（4）数据记录与反馈准确填写顶管施工过程中每次及最终测量数据，形成完整的测量记录。每次 测量、监控的轴线误差与地面隆沉数据，并及时进行纠偏。七、施工设备配置和劳动力安排1施工设备配置序号设备名称型号规格数量国别产地生产能力用于施工部位备注1挖掘机EX2204天津机械良好土方、道路修筑等2吊车20T4徐工良好管道吊装等3泥水平衡DN11001江苏镇江良好顶管4掘进机5千斤顶2000

43、KN5天津机械良好顶管6装载机ZL50G1徐工良好土方、砂石料7立式夯机3良好土方、砂石材料8柴油发电机15KW4天津发电良好管道安装2劳动力安排工种2014 年3月4月5月6月管理人员12161616试验员3333测量工6888电工4444机械工0888壮工16161612八、有关计算结果和控制措施1.1后背墙设计后背墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，一旦后背墙遭到破坏，将严重影响顶管的施工进度，甚至会影响被穿越建筑物的稳定和安全。后背墙设计采用现浇混凝土后背墙，由于工期较紧，采用C35混凝土，厚度0.5m。后背反力计算：忽略后背墙的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是 通过后背墙

44、均匀地作用在工作坑后的土体上，根据施工经验，后背的反力或土抗 力R取总顶进力的1.21.6倍，可确保后座在顶进过程中的安全。IkR = a B 了甘、卡亠2c H瓦+ yi 2J式中；R总推力之反力，kN；a系数収空=1$2眾B后座墙的宽度，gy十的聲JR, kN/mJ；H后原墙的 ifrj /U t ill；Kp被动土压系数（见表7.1.8）； |eI的内棗力，kPa：后座反力计算结果表线路名称公路名称后座反力（KN）顶进力（KN）后座反力/顶进力安新输水管道荣乌高速531028051.89均满足要求。1.2顶进力的计算结合顶管直径及最长顶距的基础信息。计算时，按照需要顶力最大的管材及 最长

45、距离等不利因素进行计算的原则，选择调线后以顶进距离最大50m,顶管直径最大D700进行计算。顶进力为初始定力与各种阻力之和F=Fo+（ n Bcq+W）+n BcC' L式中：F-顶进力（kN）Fo初始顶力（kN）Bc-管外径（m）q管周边均布荷载（kPa）W-每米管的重力（kN/m）r -管与土间的摩擦系数（r =tg/2） C'-管与土之间的粘着力（kPa）L-顶进长度（m）按照上述方法计算各穿路顶管的顶进力：顶进力计算结果表线路名称公路名称顶进力（kN）安新输水管道荣乌高速28051.3、工作井、接收井工作坑形状一般有矩形、圆形、腰圆形、多边形等，本项目采用矩形工作坑矩形

46、工作坑的底部尺寸应满足：B=D 什SL=L 1+ L2+ L3+ L4+ L5式中：B-矩形工作坑的底部宽度，mDi管道外径，mS-操作宽度，可取2.43.2mL矩形工作坑的底部长度，mLi-顶管工具管长度L2管节长度，mL3-输土工作间长度，mL4千斤顶长度，mL5-后座墙的厚度，m工作坑深度应符合：H仁h1+h2+h3H2=h1+h3+t+h4式中：Hi-顶进坑地面至坑底的深度，mH2-接收坑地面至坑底的深度，mhi地面至管道底部外缘深度，mh2管道外缘底部至导轨底面的高度，mh3-基础及其垫层的厚度，mh4-顶管机进入接收坑后支撑垫板厚度，mt管壁厚度，m按上式公式要求，本项目中各穿路顶

47、管工作坑、接收坑具体尺寸:输水管道名称序号穿越道路名称工作坑接收坑长度（m）宽度（m）高度（m）长度（m）宽度（m）高度（m）安新输水管道1荣乌高速95.445.7964.444.81.4钢管壁厚设计钢管承受的荷载包括土压力、内水压力、管道自重、管内水重、外水压力、 地震力、车辆荷载、地基不均匀沉降、地面堆载等，其中主要是内水压力、覆土 荷载和车辆荷载。钢管设计内水压力：0.9MPa车辆荷载：公路一级壁厚由承受管道自重、管内水重、内水压力、覆土荷载和车辆荷载情况下的 强度、刚度和变形要求确定根据埋地钢管结构设计规程（141-2002）,各穿路钢管壁厚为:输水管道名称序号道路名称穿路主管管径（m

48、m）壁厚（mm）安新输水管道1荣乌高速70011九、工程监测本工程施工监测的根本目的是为了确保在施工期间基坑、邻近建（构）筑物、地下管线和地面道路的安全。通过对周边土体、水位以及保护对象的力、变参数的监测，并通过对工程环境变化因素的趋势分析，对临近管道基槽、相邻建（构）筑物、地下管线的稳定 性、可靠性、安全性进行预测预报，掌握在管道施工过程中不同阶段基槽、 建（构） 筑物、地下管线力和变形状况。1、监测内容的确定既要了解管道开挖引起的力和位移场的分布情况， 保证工程和周围环境的安 全，又要尽可能的节约量测费用。2、监测内容（1）顶管接受坑和顶进坑支护桩、冠梁、腰梁内力、支撑轴力；（2）支护桩桩

49、顶的水平位移；（3）基坑周边土体分层竖向位移；观测井水位变化情况。相邻建构筑物的水平、垂直位移。3、监测点的布置根据工程范围及周边地区的地质情况， 在施工沿线布设监测点。监测点选择 那些周边环境对管线影响大，管线位置易于发生变化的位置。结合本管线位置特 点，本标段确定布置4个监测点、分别布设在穿越段两侧的泄水井及排气井顶部。4、监测技术要求依据现行的中华人民共和国工程测量规范，并结合工地的具体情况，本 工程的监测必须复核以下技术要求:（1）沉降和位移测试的闭合差按现行的中华人民共和国工程测量规范 中的二等执行；（2）监测点埋设结束后，及时绘出正规的测点位置图；（3）沉降测试采用闭合路线；位移测

50、量采用视中线法；（4）各项监测点埋设完毕且稳定后，初始值测试不少于三次，并取其三次 稳定值的平均数作为原始基准数据；（5）所有测量器材及测量仪器在测量前必须经过检定；测量器材及测量仪 器运至测量现场后必须进行检查校正，以保证设备完好；（6）在监测过程中要加强对现场测点的保护，发现问题及时与有关单位取 得联系， 若有因施工不慎损坏测点， 当尽最大努力进行补救。 对于被损坏而无法 进行补救的测点，及时发出工程联系单，告知各方认可；（7）当监测数据超出所要求的报警值时，及时分析原因，提出合理化建议 供有关方参考。十、施工阶段地下管线、临近建筑物及地面道路保护措施（1）为防止施工载重车辆对地下管线产生

51、不良影响，在载重车辆进出频繁 的区域铺设钢板或钢路基箱进行保护， 使压力均匀传递。 特重机械车辆进出场地， 视情况另行增加保护措施。（2）若发现有管道穿过沟槽，土方开挖时，挖到管道低标高，及时设置支 架吊索，将管道加固吊牢后，方可继续挖土。管道施工过程中，加强对该管线的 监测，时时注意不得碰撞管线，严防管线破坏；回填土时， 管线下放的土夯实，机械无法夯到的管线根部，采用人工仔细反 复的夯实，确保该管线今后不会出现大幅度的下沉而破坏。（3）尽量采用明排水，防止由于地下水位降低导致临近地下管线、建筑物 及地面道路的沉降。（4）整个工程的施工过程中，持续定期按照监测方案进行周边地下管线、 建（构）筑

52、物及地面道路的位移和沉降监测， 并根据监测情况及时调整施工流程、 方法。（5）监测过程中发现变形值有超警戒值的情况，及时会同设计、现场监理 和地下管线等单位进行会诊， 并采取相关的加固措施， 来确保变形值在安全范围内；必要时采取暴露管线，跟踪注浆等措施，来确保地下管线的安全（6）管线：建立由业主、设计、监理、施工单位、监测单位、管线公司组 成的管线监护领导网络， 当施工引起管线较大变形时， 及时通知管线监护网络各 成员，召开现场办公会议讨论、确定预防补救措施，如：土体注浆加固、增设临 时支撑以减小主动土的压力，必要时可将管线暴露、架空、吊起等方法。（7）构筑物：当周围建筑物沉降速率较大或不均匀

53、沉降比率较大时及时通 知设计、监理及业主， 并采取跟踪注浆或用型钢支架撑牢构筑物等措施对构筑物 进行加固。十一、安全防护措施1、管内通风由于顶管距离长， 管内施工作业频繁，管内空气流通不畅，并且顶管穿越的 土层，可能存在沼气等有害气体，为保证作业人员的健康，需采取以下措施：1）管内采取抽吸式通风方式， 采用空压机将新鲜压缩空气送至顶管机头部； 排气采用管内设置三道轴流风机排气，保证浑浊空气及时外排。2）在顶管机内及管道每 30m 处设置有毒有害气体报警装置，同时按管内施 工人员数量配备足够的氧气面罩，以备急用。3）建立健全管内动火制度，中继环处配置干粉灭火机及泡沫灭火机，管内 施工员人不允许吸

54、烟， 管内动用明火施工必须开具动火证明且专职安全员在场监 督。4）如果发现开挖土体含大量沼气，且浓度较高时，立即停止顶管施工。会 同工程技术人员制定详细、 周密的施工方案， 报监理、业主同意后方可继续施工。2、顶管用电安全管内供电系统必须配备可靠的触电、 漏电保护装置。 井上井下与管内照明用电采用36v的低压行灯。施工中保证高压电缆、配电箱具有良好的绝缘性能，电 缆接头连接方便可靠， 电器设备的检修维护必须有专人负责。 同时作业人员必须 具备高压电操作技能，做到持证上岗。3、管节吊运顶管施工中钢管节需在地面吊运入井， 垂直运输十分频繁。 故极易发生坠物 伤人事故。因此施工中在井四周设安全挡板，防止井边坠物伤人； 起重履带吊等 设备有限位保险装置，不带病、 超负荷工作并定期检修： 履带吊操作由专人持证 上岗：吊装时，施工现场有两名指挥，井上下各一名：定期检查料索