顶管工程项施工方案培训资料【精编版】

1、顶管工程项施工方案培训资料【精编版】CB01施工技术方案申报表（常州空港2017技案 号）合同名称：黄园里中沟疏浚整治工程合同编号： HYLZGSJZZ-2016-SG致：常州市太平洋项目管理有限公司我方今提交 黄园里中沟疏浚整治工程 （HYLZGSJZZ-2016-SG顶管工程（名称及编码）的:附：口施工组织设计施工措施计划灾害应急预案度汛方案专项施工方案施工工艺试验方案专项检测试验方案工程测量施测计划和方案变更实施方案工程放样计划和方案请贵方审批。承包人：常州市空港水利建筑工程有限公司 项目经理: 日 期:监理机构将另行签发审批意见。监理机构：常州市太平洋项目管理有限公司签收人: 日 期:

2、份、设代机构份、监理机说明：本表一式一份，由承包人填写，监理机构签收后，发包人 构一份、承包人一份。黄园里中 沟疏浚整治 工程顶管工程专项施工方案审批人： 审核人： 编制人：常州市空港水利建筑工程有限公司2016 年 12 月第一章 编制依据与原则 1第一节编制依据 1第二节编制原则 1第二章工程概况 2第三章施工部署 5第一节施工目标 5第二节施工准备 6第三节组织机构 7第四节 劳动力计划 8第五节 施工机械、设备使用计划 8第六节 材料、成品、半成品采购计划 9第四章施工总体安排及总平面布置1.0第五章主要工程项目的施工方案1.2第一节沉井（工作井）的施工1.2第二节顶管施工 1.6第六

3、章危险源辨析及应急预案2.9第七章施工进度计划 3.8第一节施工进度计划安排3.8第二节 工期保证措施3.9第八章环境保护措施4.1第九章质量保证措施4.5.5.5. .5.5. .5.7.5.8.6.2.6.3.6.4.第十章施工安全保证措施5.4第一节安全生产目标 第二节安全组织机构第三节安全管理制度体系 第四节安全用电措施 第五节施工现场机械安全管理规定第十一章 雨季施工措施第十二章 雷达监测方案附表2穿省道S239顶管剖面图 1附表 2 穿高速入口路和幸福路顶管剖面图 2第一章 编制依据与原则第一节 编制依据1.1编制依据本工程图纸、地质勘察报告、设计说明、现场踏勘情况及洽商由我单位编

4、制的黄园里中沟疏浚整治工程管施工方案。1、泰州市河海水利勘测设计有限公司设计的黄园里中沟疏浚整治工程施工图设计2、本工程地质勘察报告及踏勘现场实际情况。3、根据企业的技术力量、施工能力、施工经验、机械设备状况和自有的技术资料。4、本工程涉及相关的施工质量、安全、技术、检验等标准和规范。混凝土结构设计规范(GB50010-2002) ；顶管施工法用钢筋混凝土沉井结构设计规程 (CECS137:2002)建筑基坑支护技术规程( JGJ120-2012) ；建筑地基处理技术规范( JGJ70-2012) ；建筑机械安全使用技术规程( JGJ33-2102) ；施工现场临时用电安全技术规范 (JGJ4

5、6-2012)；建筑施工起重吊装工程安全技术规范 (JGJ276-2012、 JGJ59-2011)；建筑深基坑工程施工安全技术规程(JGJ311-2013)；给水排水工程顶管技术规程( CECS246:2008)建筑基坑工程监测技术规范( GB50497-2009、 GB50268-2008)建筑地基基础工程施工规范(GB51004-2015)5、其它有关规范。第二节 编制原则2.1 编制原则2.1.1 在充分理解设计意图、了解已完成部分管线的施工状态、分析已施工管线存在的技术、 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。2.1.2 质量目标明确，施工中采用先进技术

6、和设备，严格管理，保证措施完善，确保工程质量达到合格。2.1.3 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。2.1.4 安全目标明确，安全措施可靠，制度完善确保施工安全。2.1.5 施工中做到保护环境，文明施工。2.1.6 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。2.1.7 坚持科学管理，对施工现场进行全员、全方位、全过程监控。2.2 管理人员和施工队伍组织精干、 高效的项目管理机构， 选派具有多年管线工程施工经验及专业顶管施工经验的管理人员和技术人员组成强有力的项目领导班子。 就近调集具有类似工程施工经验专业施工队伍参加本工程

7、施工。2.3 施工组织统筹安排施工， 做到均衡生产， 采用先进的组织管理技术， 提高施工机械化程度，降低成本，提高劳动生产率，减轻劳动强度。2.4 机械设备配套采用先进实用的机械设备，组成配套合理、高效的机械化作业线，充分发挥设备的生产能力。2.5 施工工艺根据本工程的特点和施工内容， 结合我单位多年来类似工程的施工经验， 运用的先进的工法、施工工艺，实行样板引路、试验先行。第二章 工程概况一、工程概述1、工程名称：黄园里中沟疏浚整治工程一一顶管工程。2、工程地址：常州市新北区罗溪镇航空产业园境内。3、工程概况黄园里中沟疏浚整治工程起自罗溪镇常州机场以东方向，沪宁高速以南，西起 护场河（南北向

8、段）东至孟河。其中穿过省道 S239高速入口路及幸福路，采用为顶 管施工双孔管径D= 2000m级F型钢套环钢筋混凝土管,穿省道S239单长138.7m, 穿高速入口路单长113.41m,穿幸福路单长45.05m。工作并设计图纸为均为钢筋碎沉 井，幸福路西设钢筋碎沉井接收井，其他出口直接与新建河道接通，无接收井。建设单位：黄园里中沟疏浚整治工程建设管理处设计单位：泰州市河海水利勘测设计有限公司监理单位：常州市太平洋项目管理有限公司施工单位：常州市空港水利建筑工程有限公司二、工期要求顶管工程计划施工总工期 60个日历大，计划开工日期为 2017年3月1日。三、质量要求质量标准：合格。四、工程地质

9、条件工程地质情况：根据地质报告，吴淞高程-2.0m5.5m为1粉土，本工程顶管底 高程为1.91和-1.65m,因此土质为粉土。8.50习.85)440.00(-1.sHO.OO(-2.81)10.00(-2.59)粉麻土 一二3216-7LXBM38/22&#§4832 A 5%I -65+05021Z6工。+95。79一避云。+9§“720487979J1L& *78010(-221)Ho 00(五、施工现场条件顶管工作井均位于省道S239西侧空地上和幸福路东侧绿化带内，除幸福路西侧 有接收井，其余均无接收井，直接与河道连接。1、交通条件。本工程顶管位于

10、道路两侧，交通方便，但施工期间应注意减少施工对交通的影响2、水电条件。省道239处顶管附近50m有一变压器，已向镇供电所申请用电，具备接电条件。幸福路处顶管因周围 500m内无变压器，经请示业主采用柴油发电机 发电。3、地下管线情况。本工程地下管线较多，设计时委托了专业的勘探单位进行管线探测，标明了位置，施工前，我司将在此基础上进一步查明管线资料，确保顶管不与任何已有管线冲突。第三章施工部署第一节施工目标一、质量目标本工程质量目标：合格。二、安全目标本工程的安全生产目标如下：（ 1） 、无因工死亡事故，无重伤事故，轻伤率控制在千分之三以内；（ 2） 、无设备安装工程重伤以上（含重伤）事故；（

11、3） 、无触电、物体打击、高空坠落等事故；（ 4） 、无重大机电设备事故、重大交通事故及火灾事故；（ 5） 、无因施工造成地表沉陷及由此导致交通中断、通讯中断、漏水、漏气等重大事故；三、工期目标顶管工程计划工期为 60天。四、环保目标符合常州市新北区文明施工与环保管理办法的要求。第二节 施工准备一、现场准备在开工前做好现场的清理工作，开挖平整施工场地，布置施工机具，做好各种施 工机械的维修保养工作二、技术准备1、了解设计意图；2、组织现场施工人员熟悉和审查施工图纸及有关技术措施，编制有关施工技术 方案。在施工图审定的基础上，技术人员要将工程概况，施工方案，技术措施及特殊 部位的施工要点、注意事

12、项等向全体施工人员作详细的技术及安全交底，做到按设计 施工图、规范和施工方案施工；3、认真学习施工图纸，各专业分工对各专业图纸认真熟悉。三、材料准备根据施工组织设计中的施工进度计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需材料用量计划，作好备料，供料工作。根据材料需用量计划，做好材料的申请，订货和采购工作，使计划得到落实。第三节组织机构一、机构组成顶管施工在项目部的统一领导下进行施工，拟成立顶管专业队，下设沉井班和 顶管班，沉井工班负责工作井、接收井的施工；顶管工班负责顶管工程施工。项目部施工组织机构框图如下图：顶 管 专 业 队讥 井 作 业 队第四节劳动力计划根据本工程的设计情况、现场情况及工程

13、量情况，拟对劳动力计划作如下安排:顶管专业队劳动力安排计划表序号工种名称一队人数进场时间备 注1管理人员5开工进场2泥工2开工进场按工程量可调整3木工10开工进场按工程量可调整4钢筋工8开工进场按工程量可调整5电工2开工进场按工程量可调整6机械工2开工进场按工程量可调整7顶道工10工作井完成后按工程量可调整8普工5开工进场按工程量可调整9司机1开工进场按工程量可调整10硅工6开工进场按工程量可调整总计51第五节施工机械、设备使用计划本工程所列施工机械的数量仅为计划，可随时根据施工进度情况进行调整顶管专用机械和测量设备计划表在舁 厅P名 称数量型号、电机功率或容量附注1顶管机头1DN2000自有

14、2主顶千斤顶43000kN自有3高压电动油泵145Mpa, 8X22kW自有4注浆泵10.8Mpa, 13kW自有5污水泵2D50, 3.5kW自有6电焊机1BX-250, 10kVA自有7全站仪1索佳J2自有8水准仪1苏光自有9钢卷尺230米新购10吊车、吊斗各1335t, 0.5m自有11自卸汽车25t租用12液压操纵装置1M型自有13高压油路进回油管各 100mDN16自有14柴油发电机1台200KW自有第六节 材料、成品、半成品采购计划一、本工程的关键材料、成品、半成品的采购本工程的关键材料、成品、半成品有：钢筋、商品碎、钢筋碎顶管专用管材等。 对于以上材料，项目部将提供三种以上（含三

15、种）符合设计、标准、规范的产品品牌 和供应商，提供给监理工程师，由监理组织设计等相关部门进行考查，项目部将在考查合格的品牌和供应商中签定采购合同，并将采购合同报监理备案。所有进场材料均需要有合格证或产品检验合格证书，材料的外观检查合格，有明确的出厂名称、生产日期等。本工程顶管管材采用钢筋碎专用顶管管材，采购选用有资质、质量信誉好的厂家， 选用常州市江边水泥制品有限公司提供。二、地方材料的采购中砂、碎石、砖、石粉砂等消耗品根据现场需要，就近采购直接送至现场指定堆放地点。三、安全围护设施用作安全围护的彩钢板、围拦铁架、路锥、警示灯、安全彩带在正式施工前现场准备并设置完毕，保证施工安全。四、主要材料

16、计划表本工程主要材料计划如下表：主要材料计划表在舁 厅P材料名称规格、型号数量1顶管专用碎管（|）2000598m2钢筋II 级钢，16-25mm约50吨3冏品碎C303约 600.0m4模板2cm享约1400m5方条8*10cm约700条6钢管小48约400根施工围挡彩钢板3mmZ400m2第四章施工总体安排及总平面布置、施工总体安排根据本工程的实际情况、工期要求，对本工程顶管施工作总体安排如下:1、工作面的安排首先进行工作井沉井施工，沉井完成后开始顶管施工。2、施工工期安排(1)沉井工作沉井施工，预制与养护26天左右(早强碎)，沉井下沉2天,封底2天，则 沉井的单座施工周期按30天考虑。沉

17、井计划工期30天。(2)、顶管DN200%管每天顶进20米，考虑设备安装，转井位等，每月计划完成 300米， 则顶管工期2个月。考虑到沉井与顶管流水作业，并考虑“春节”期间的影响，施工总工期计划为 3个 月。3、施工顺序安排总体施工顺序安排：施工准备一沉井施工一顶管施工一工作并拆除一一字墙施工。沉井施工顺序安排：施工准备一开挖浅基坑一制作刃脚砖模一支设钢管脚手架一绑扎钢筋一支设井壁模板一浇筑井壁碎一养护一拆除模板一挖土、下沉一碎石垫层干封底或片石压底水封一养护一绑扎底板钢筋一浇筑底板碎。顶管施工顺序安排：施工准备一顶管设备安装一顶管出洞一顶进一纠编。二、施工平面布置本工程现场没条件布置大型临设

18、， 故本工程的顶管施工的人员食宿统一的项目部 安排，顶管施工现场除安排必要的生产性临设外，只安排小型的人员值班临设。根据文明施工要求，并防止外来人员进入顶管施工区，对顶管工作井、接收井周| i围采用彩瓦进行围挡，并在入口位置设值班岗哨。I >!：施工平面布置如下：，O穿高速入口和幸福路顶管平面布置图第五章主要工程项目的施工方案第一节 沉井（工作井）的施工5.1 沉井设计情况施工方法介绍1、设计情况介绍工作井为方形沉井式结构设计，省道 239处沉井内径尺寸为双孔6m*4.7项工作 井高度为8.3m,壁厚40cm,底板厚度35cm,封底碎1m预留洞口设计底高程1.77m,底板高程1.12m。

19、混凝土强度等级：封底混凝土采用 C15,沉井采用C3Q分二次浇筑一次下沉。幸福路处沉井内径尺寸为双孔6m*4.7m和4m*4.7m,工作井高度为 11.5m， 壁厚45cm， 底板厚度35cm， 封底砼1m。 预留洞口设计底高程-1.79m和2.11 ,底板高程-2.44m。混凝土强度等级：封底混凝土采用C15,沉井采用C3Q分二次浇筑二次下沉。2、施工方法介绍本工程的工作井设计为沉井，本工程采用正向作业方法。所谓正向作业方法，就是按沉井的底节、中节、顶节的顺序，分节预制分节取土下沉的方法；或者一次预制一次下沉的方法。本施组将以工艺较为困难一些的正向作业方法分述如下。本工程的沉井可采用无垫木制

20、作沉井，排水挖土下沉的方法进行施工。沉井施工前需先进行下沉系数计算， 若下沉系数小于 1.15 ， 可采用泥浆套助沉措施等。 顶管施 工完成后，在沉井内按设计施工流槽后再将顶面浇筑盖板，组成主体工程的一部分。 5.2 沉井施工顺序 根据设计的工作井制作高度， 拟采用就地制作， 一次下沉方案， 其施工顺序如下：施工准备-开挖浅基坑-制作刃脚砖模-支设钢管脚手架-绑扎钢筋-支设井壁 模板-浇筑井壁碎-养护-拆除模板-挖土、下沉-碎石垫层干封底或片石压底水封- 养护-绑扎底板钢筋-浇筑底板碎。5.3 基坑测理放样整平场地后，根据沉井设计图纸中心坐标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放

21、样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。5.4 基坑开挖1m为了减少沉井立模支架的高度、下沉深度和便于施工，杂填土挖除后再挖深约的基槽。挖土采用 1 立方米的单斗挖掘机，并与人工配合操作。以方便垫层基础施工，开挖边坡 1： 1，四周设排水沟，通过水泵排水，保证基坑底干燥，便于施工需要。5.5 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H可采用如下计算公式计算：N/B + 丫砂H0 6根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度H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

22、垫层厚度可按下式计算公式计算：h = （G 0/R- b ） / 2根据计算结果，混凝土垫层厚度h为 20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。三、 沉井下沉系数计算根据本工程的设计情况、地质情况，沉井的下沉系数计算如下：1、沉降系数：沉降系数=沉井自重 / 沉井下沉的阻力以内径 9.4 米，外径 10.55 米的工作井沉井为例（井深8.3 米，刃脚高2 米，刃脚底宽 0.3 米） ，沉降系数计算如下：（ 1）沉井自重沉井自重=【 （10.85*7.1-6*4.55*2+0.3*0.3*4）*2+（10.55*6.8-6*4.7*2+0.3*0.3*4）*6.3+

23、0.15*0.15/2*（10.7+6.95）*2】 *2.4=696T（ 2）沉井下沉阻力根据本工程地质情况及经验数据，井壁活动摩擦系数取值为 0.8t/m 2 , 刃脚底部的正面阻力取值为 20t/m 2。沉井下沉的阻力 =（10.55*2+6.8*2 ） *8.3*0.8+ （10.55*2+6*3 ） *0.3*20=465 （T）2、本工程的沉降系数由以上计算可得，本工程的沉降系数=696/465=1.51.5>1.15,故本工程的沉井下沉不必采用减阻措施。四、 沉井的主要分项工程施工1 、浅基坑开挖及垫层制作先进行测量放线，开挖面比工作井平面外围大于1m,垂直开挖，人工配合整

24、平，开挖深度为 2m 左右，基本上没地下水，可干挖，然后基坑周边进行围护，形成基坑 工作面。在刃脚踏面下，采用砂垫层（厚 0.2m）和铺素碎垫层（厚0.1m）。2、钢筋绑扎、模板拼装及砼浇筑钢筋场外加工，现场绑扎，绑扎前，首先搭好内外脚手架，在砼垫层及内外脚手架之连杆上准确测放出钢筋骨架边线，依据控制线扎钢筋。模板采用组合式定型钢模板拼装， 模板横带采用2X（48钢管，间距为0.75m。竖 带采用16号槽钢间距1.2m。拉杆横向间距1.2m,竖向间距0.75m,采用M18对拉标 准模板拉杆，拉杆设止水片，砼浇筑后拉杆不外露砼表面。沉井碎浇筑采用商品碎，拌制坍落度控制在810cf采用碎泵车泵送入

25、模。碎入模应注意对称布料并及时振捣，使上、下层砼结合成一体，振捣器应插入下层砼5cm 左右，要防止漏振、欠振及过振现象发生。第二次浇筑 、与第一次浇筑方式相同。施工 缝采取凸型槽处理，浇筑面必须凿除砂浆，露出碎石并清洗干净，浇筑后的砼应时常注意遮盖与洒水养护，防止干裂。3、沉井预制允许偏差长、宽：± 0.5%。且不大于100mm对角线：±1%井壁厚度：± 15mm4、垫层砼的凿除垫层砼凿除时要求均匀对称，以减少不均匀下沉，并要求速度要快，为此采用风镐同时对称进行，垫层凿除后，及时在踏面下回填砂。5、沉井下沉测量检测要求 在凿除砼垫层前，须在井顶及井壁上画出沉井的纵

26、、横中线。中线按井壁等 分求得，并互相垂直，中线用于沉井垂直度与位移的监测。同时在井周围及路面作好沉降观测点。 在沉井四角，从刃脚踏面算起，画上相同的标尺，标尺用于监测下沉量，每 天均需测量多次。 凿除砼垫层要加强垂直度、下沉量测量，发现倾斜立即报告纠正。 沉井初沉时，每开挖一层土均应作一次下沉量、垂直度测量。必要时甚至作跟踪测量。 正常下沉时，视下沉速度每工班测12次。 发现倾斜严重、快速下沉等异常现象时，要求随时监测。 沉井沉至设计标高后，封底以前每24小时监测一次。6、沉井下沉允许偏差沉井下沉完毕后，标高、位移、倾斜度的允许偏差值如下： 刃脚平均高：± 100mm 刃脚底面高差

27、：两角距离L/100 （ L 为两角距离） 。 水平位移：100mmz内。 垂直度： 1/100 以内。7、挖土下沉沉井初沉是沉井下沉中最关键的工序， 此时四壁无摩擦力， 沉井全靠砂垫层承担，下沉系数很大，沉井又未入土，重心高，四壁无土体约束导向，开挖稍不均匀，就可能倾斜、 移位。 由于地表有一层不透水层， 为保证初沉质量， 该层上部份可人工干挖。刃脚下砂堤与砂垫层要分层分段均匀开挖，每层厚度约200mm挖出的土应远离沉井边缘堆放，以免井侧荷载过大造成土体向井内移动或井侧土压力不均匀使沉井倾斜，3移位等。采用人工在井内挖土，装入2m3 土斗中，用吊车垂直运输至地面临时堆放，夜间外运弃土。五、沉

28、井下沉过程中几种问题的纠正1 、倾斜处理沉井挖土下沉要均匀进行， 尽量避免倾斜发生。 如果发生倾斜应在刃脚标高较高处多挖土，以减少该处阻力，使其多下沉一些，以达到纠偏目的。倾斜一般在初沉和入土不深时发生， 纠偏也应在沉井入土不太深时完成。 若入土一定深度后纠偏还未完成，沉井就会沿土中的“倾斜巷道”下沉而难以纠偏了。较大的偏差应采用千斤顶辅助纠偏等措施，必须 专题会议研究制定方案。2、水平位移过大的避免水平位移是因向一个方向过分的、 频繁的纠偏而造成的， 避免水平位移的最好措施就是尽量保证沉井基本垂直下沉，尽量避免过多的纠偏。3、沉井不沉的处理或超沉的预防沉井不沉的原因有三种，一种是沉井倾斜严重

29、，二是土质异常，三是下沉系数不足。沉井在下沉过程中，应严格监控，及时纠偏，确保沉井的正常下沉，防止倾斜严重而无法下沉。若遇土质异常，应分析具体原因，研究方案，采取措施，确保顺利下沉。当下沉系数不足时，可采取泥浆套减阻或加载下沉的措施。当沉井下沉接近设计标高时，为防止超沉，应控制挖土速度和挖土量，以降低下沉速度，距设计标高约 0.3m 时应暂停挖土，并采用加一定荷载下沉使之达到设计标高。到达设计标高时，采用及时卸载的措施防止超沉，并尽快在井外壁注水泥（砂）浆置换泥浆套，使井外壁土体固结。六、沉井封底及底板浇筑当沉井下沉到位并稳定固结后，可根据情况采用干封底或水下封底。当井内地下水较小而容易抽干，

30、或者抽取地下水时井外无流沙等现象发生，则可采用干封底，否则，则应采用水下封底方案。干封底工艺简单，在此不再叙述，本施组将水下封底的注意事项分述如下：水下封底是继续将井底挖土形成锅底状，锅底的深度即水下封底砼的厚度，应使水下碎重力大于地下水向上的压力。因此，水下封底碎的厚度 HHJ2.3 （H。为地下水位至刃角的水头高度， 2.3 为混凝土砼的容重） 。锅底形成后应抛一定量块石压底。水下砼的浇筑采用导管法，导管按有效作用半径为 3 米左右考虑，其数量及布置应使各导管的浇筑面积互相覆盖。本项目均布置1 根导管。导管内的砼应连续浇筑，直到完成不得间断。 封底砼达到80%强度后，再抽水， 然后在干施工

31、条件下绑扎钢筋、浇注底板及底梁砼。为加快进度，沉井与封底砼可采用早强并提高砼强度等级等措施。第二节顶管施工顶管施工是以顶管工作井为起始点，在工作井内安装主顶千斤顶系统提供水平推力，先将安装在导轨上的顶管机头从前墙预留的出洞口被封门推入土中，由机头导向，然后将钢筋碎管跟随机头一节一节地向前顶进。与此同时，机头挖掘的泥土被不断排出，经水平运输至工作井，再经垂直运输至地面外运弃土。采用 24小时连续施 工，直至机头进入接收井回收，完成该次顶管管道铺设。签于土质较差及顶管距离较长，本工程采用全自动泥水平衡机顶管施工，泥水平衡机械顶管施工工艺流程如下：一、顶管机头的选用本工程由于本工程工期紧，为确保工程

32、质量万无一失，确保绝对工程安全，我公 司根据以往施工经验，决定采用上海久恒机械有限公司生产的 DN-2000型泥水平衡 顶管掘进机。其基本原理是主轴偏心回转运动的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大， 便于大块的泥沙等能进入顶管机内，刀盘正面上下两个泥土的进口，其开口的面积约 占顶管机全断面的15%- 20%刀盘由设在主轴的电动机驱动。 电动机是通过行星减速器带动小齿轮， 然后再带 动设在中心的大齿轮。大齿轮与主轴及轧辗联接成一体。主轴端安装有刀盘。这样， 只要刀盘驱动电机转动，刀盘也就转动，同时轧辗也转动。在掘进机工作时，刀盘在 一边旋转切削土砂的同时才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管

33、中被排出。一般情况下，刀盘每分钟旋转 45转，每当刀盘旋转一圈时，偏心的动作达 20 23次。特点：a、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统成套化。b、该机能适用各种土壤条件，淤泥土，流沙，软土，c、使用安装在轨道上的主顶油缸。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RS或光靶 方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在20mm内！此机型在现使用较广，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。偏心泥水平衡顶管掘进机是根据含水量较高而专门设计的。二、顶力计算与后背力计算本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。1 、 后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑

34、结构， 要有足够的强度和风度， 且压缩变形要均匀。 所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的 1/3 。（ 1 ）顶力计算推力的理论计算：（以2000mn#算）F=F1+f2其中：F一总推力Fl 一迎面阻力F2 一顶进阻力F1 =兀/4 XD2XP （D 管外径2.4m P一控制土压力）P = KoX Y Ho式中 Ko 静止土压力系数，一般取0.55Ho-地面至掘进机中心的厚度，取最大值9m丫一土的湿重量，取1.9t/m3P = 0.55 X1.9 X9=9.41t/m2F1=3.14/4 X2.

35、4 X2.4 X9.41 =42.55tF2 = ttDXf XL式中 f 一管外表面平均综合摩阻力，取0.8t/m2D管外径2.4mL 顶距，取最大值140mF2=3.14 X2.4 X0.8 X140= 844.03t因此，总推力 F=42.55+844.03=844.03t 。根据总推力、 工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后， 取最小值作为油缸的总推力。主顶油缸选用 4 台 300t（3000KN） 级油缸。每只油缸顶力控制在250t 以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力1000t 。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。2、后背的计算后背在顶力作用下，产生压

36、缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶 力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏, 产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶 进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算。靠背受力分析图后靠背受力计算公式R=aB （7H2Kp/2+2ChKpHKp ）式中：R-总推力之反力（一般大于推力的1.2 1.6 ）a 系数（取1.52.5之间） ，此处取2B后座墙白宽度（MD此处取4米Y 土的容重（KN/M3）H后座墙的高度（m）,此处取4.5米Kp-被动土压系数壮旧螯十馆），此处取2.0

37、4c-土的内聚力（kPa） 一般情况下取10h-地面到后座墙顶部土体的高度（M）,此处取5米按上式计算，方形工作并能承受1994.3T顶力实际顶力1000T。完全能满足要求三、平面布置、井内布置及管内布置1、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、仓库、配电问。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。现场布置采用35t汽吊，设备进场时，顶管工作时采用 35t汽车吊车。2、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。四、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， 被挖掘的士通过在机舱内的 搅拌和泥水形成泥浆，

38、然后由泥浆泵抽出，高速排土，排放在沉井西侧的泥浆池中。五、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。六、测量及设备安装测量的方法(1)、通视条件下的测量1.1.1使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各 自的井壁。置经纬仪至 A点，后视B点，作BA直线的延长线，并在工作井后部定出 一点Co保证G A

39、 B在一条轴线上，置经纬仪在 C点上，后视A点，在工作井井壁 上定出一点A,置激光经纬仪基座于井下 D点，并抄平固定激光经纬仪架，置经纬 仪于A点，后视B点，在激光经纬仪器架上定出 D点，D点同A, , A, B点在竖直方 向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上，对中 D点，后视A,点，依设计轴线打 好角度，既可定出轴线。(2)、不通视条件下的测量引出A B两点后可根据导线法以及平移法定出G DX A,其余步骤同通视条件下测量定位。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

40、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 高程二h,安放导轨时可用线缆在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于 线纯既可，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10cmi 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

41、等于A D,的距离既可，误差不应大于 3c项 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，钢支架或碎垫层。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8cmi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

42、成的 间隙，防止从间隙处漏水、漏浆。七、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：运械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)八、顶进开始调试阶段以及土体取样顶管机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

43、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=500mnm勺两根钢管在洞口上下部各取长 400mm勺土样, 取样工作完成后随既顶机头，使机头刀盘贴住前方土体。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A P,此值一般取15-30T,由于进泥口是衡定的， 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%时既可开始顶与，送水

44、压力可通过机内压力调节既可完成。顶与过程中的方向控制由于机头本身所具有的方向诱导装置， 纠偏操作就变的简单易行了， 操作员只要 通过纠偏动作，始终保证激光点在二号光耙的中心既可。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。顶与前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员-项目管理部-监理工程师，确保测量万无一失。(2) 布设在工作井后方的仪座必须避免顶与时移位和变形，必须定时复测并及时调整。(3)顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10' 20'不彳马大于0.5 °并设置偏差警戒线。(4) 初始推与阶段，方向主要是主顶油缸控制，

45、因此，一方面要减慢主顶推与速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。(5) 开始顶与前必须制定坡度计划， 对每一米、 每节管的位置、 标高需事先计算，确保顶与时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。九、顶管动力、照明配套顶管动力配套在舁 厅P设备名称数量总功率(kw/h)1刀盘电机1452排泥家电机1223纠偏油泵电机144液压系统电机2155注浆电机176浆液搅拌机177电焊机138排水泵2159进水泵12210合计140(注：以上所列设备，并不都是同时启动。)动力电线设置：管内设置一二路电缆，按其配套动力负载功率，选择电缆规格, 供电采用TN-S方式，三相五线制移动电线装接。十、

46、管接口质量控制本工程所用管节为“F”管，F”管受力性能好，接头稳定性高，接口处止水密封性 能好。选用优良管材并处理好管子接口顶管施工是十分重要的。要按有关规范对管材作现场检查验收，如发现不合格品坚决予以退回。管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止“ F”型管接口的套 环受压变形。接管前再次检查管子接头的承插口尺寸， 橡胶圈和衬垫板的外观和质地。承插接 管时要保证与上节管的钢套环同轴度，并且加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反 转，不露出管外。顶管结束后要按设计要求在管内间隙处填充弹性密封膏，并与管口 抹成个光滑的渐变面。密封圈的胶结应在使用前两天完成并检查其牢固性。十一、管材供

47、应在顶进过程中， 管材的供应是非常重要的， 如果供应不及时造成顶进停止， 后果是非常严重的，由于机头重量一般较大，长时间的滞留会造成机头沉降，使轴线发生偏差；或已顶好的管子和周围土体固结，使得摩阻力增大。因此，在开始顶进前，需指定详细周全的供应计划，现场应备有足够余量。十二、设备维修及保养在本工程项进过程中， 特别需要对掘进机进行维修和保养， 使掘进机始终处于优良的使用状态，从而顺利完成本工程实施。十三、液压系统当液化油出现乳化时， 说明液压油己严重氧化， 应予以更换， 更换液压油之前须把油箱内清洗干净。加油必须用精滤车过滤后方可加入。另外，一旦发现油管老化应予以更换。十四、电气系统电气系统应

48、保持干燥，保持指示灯及各仪表正常。十五、纠偏系统纠偏系统要经常检查是否漏油、 油液质量、 油压情况， 如发现不正常情况及时更换。十六、注浆减磨顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力， 包括工具管切土正压力、 管壁摩擦阻及工具管气水压力。工具管切土正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。 根据有关工程统计资料， 软土层一般为 20-30t/m 2， 硬土层通常在20-60t/m 2。大于 40t/m 2 时表明土质较好。Fi=SiXKiF1 顶管正阻力(t)S1 顶管正面积(m2)K1 顶管正阻力系数(t/m 2)2Fi=Si XKi= < Xki（1） 管磨擦阻力

49、：管壁与土间磨擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁磨擦阻力一般在0.1-0.5 t/m 2之间。F2=S2 XK2其中E一顶管侧磨擦力（t）S2顶管侧面积（m2）长一顶管侧阻力系数（t/m2）F2=S2X&=兀 DL Xk2为了减小顶压进阻力，增大顶进力，并且为了防止出现塌方，顶管过程中，应采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆护套，减少管壁与土壁之间的摩擦力。泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。a、触变泥浆的材料触变泥浆的主要成份是膨润土、掺入碱和水配制而成。b、触变泥浆的拌合程序将定量的水放入搅拌桶内，并取其中的一部分水来溶化碱；在搅拌过程中，将定量膨润

50、土徐徐加入搅拌灌内，搅拌均匀；c、触变泥浆应注意的事项注浆孔的布置宜按管道直径大小确定，一般每个断面可设置23个，搅拌均匀的泥浆应放置一定时间方可灌注。灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常后方可灌注。灌浆压力可按不0.1Mpa 开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行并应与管道和中继间的顶进同步。灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进长距离顶管施工中，顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。十七、管材放置及出土布置1、管材放

51、置管材放置以不妨碍起吊及交通运输， 与其他设备之间互相不冲突以及合理利用场地为原则。根据现场情况拟将其放置在工作坑西侧。2、出土布置出土布置以不妨碍起吊及交通运输， 与其他设备之间互相不冲突以及合理利用场地为原则。根据现场情况拟将其放置在工作坑前侧，并且及时清理以保持现场的畅通及整洁。十八、顶管对道路构筑物的监测保护顶管施工会造成对土层的扰动，使地面可能发生微量的下沉，故对道路应采取监测保护措施。1、在顶管施工中，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。根据本工程的规模和环境控制的要求，施工监控包括二项内容：沉降、隆起和水平位移，以确保绝对安全。2、沉降

52、控制，在监测站采用水准仪，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，有效地掌握沉降量，要求沉降控制在土10mmi内。当发现沉降量接近控制量，必须立即停止推进，调整土压力控制值，并采取相应的跟踪注浆措施。各监测站进行全过程沉降、位移监测，汇总数据，分析取得的数据。3、监测频率监测工作由专业人员实施，从顶管距离监测对象20 米时，进行监测。各监测内容的初始值的获得，其测值次数不少于 3 次，顶管进入监测区域每 2 小时至少测量一次，必要时连续观测。当机头到达监测对象底部时应连续观测。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。及时提供沉降、位移观测曲线图。4、报警及处理原

53、则如果监测数据任一项到达警戒值即向业主、设计、监理、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。有关部门得到报警口头通知后或接到书面通知后， 应立即汇集监测单位和各方人员进行情况分析， 必要时召开专家讨论会，调整方案，采取调整措施。十九、通风照明措施顶管内通风，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5 英寸钢管向顶管工具头压风。照明及用电施工用电主干线采用380V 三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用 12-24V 低压电源供电。二十、应急措施1、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，可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，从而可避免机头突