沉井、顶管施工方案

PAGE沉井及顶管专项方案编制：审核：审批：×××××××××××工程有限公司××××年×××××月目录一编制依据 1二工程概况 1三沉井施工方案 11沉井施工工艺流程 12沉井施工 23监测 11四泥水平衡顶管施工方案 121泥水平衡顶管施工工艺流程 122泥水平衡顶管施工 123顶力估算 234施工期间的复检 24五质量保证措施 251现场准备 252施工技术措施 25六安全保证措施 271施工现场安全措施 272机械设备安全措施 273吊装操作规程 284施工用电方案 31七应急预案 321应急预案原则 322应急救援小组 333应急救援 33PAGE21一编制依据1、《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）。2、《给排水构造物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）3、《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）。4、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640）。5、《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11863-2009）。6、《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:2008）。7、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）。8、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）。9、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）。二工程概况本工程为××××××电力管道工程；管道下穿×××××路，每处管道长为约70m；管道埋深8.5m左右；在质条件为全断面砂层；采用泥水平衡顶管施工工艺。工作井采用沉井工艺；顶管工作井底部平面净尺寸为8m×4.5m；接收井底部平面净尺寸为5.5m×4.5m。三沉井施工方案1沉井施工工艺流程场地平整→测量放线→基坑开挖→垫层施工→刃脚支设→沉井预制→下沉→封底→底板施工。工作井的围挡尺寸应满足场内施工材料的堆放、辅助用房等。本次施工的工作井围挡尺寸为：长度≥30米，宽度≥25米。具体如下图：沉井下沉采用井内排水、人工配合挖机开挖，触变泥浆辅助下沉施工。2沉井施工2.1砂垫层制作根据现场表面土质情况，结合承载计算，砂垫层厚度经计算取600mm，砂垫层需采用颗粒级配良好的中砂。砂垫层摊铺需分二层，为30cm、30cm。每层摊铺完毕后，及时采用平板式振动器进行拖拉直至该砂垫层的密实度达到98%以上为止。为了提高振动器振实效果，可选最佳含水量时，拍实至最佳密实度，具体做法是在拍实前先行洒水，使得砂层含水量达20%左右，如能采用试验值则更好，然后用平板振动器按1/4重叠区域来回拖拍砂层。砂垫层密实度检测以采用容重法为准，在现场临时检测可用钎探法普查（即用Φ20圆钢，长度1.96m，在距离砂层面50cm高处，自由落下，插入深度≤7cm者为合格）。第一层摊铺好后，可用钎探法检查该层的密实度，合格后方可铺筑下一层。2.2素混凝土垫层铺设素砼垫层厚15cm，宽度以刃脚宽度范围向两边各挑出30cm。素砼垫层采用C20混凝土，施工中需振捣密实，垫层表面应保持平整，平整度误差控制在±10mm以内。2.3沉井结构制作⑴、本次沉井制作按结构壁厚划分，由底向上，分三节制作、一次下沉。⑵、沉进制作质量控制断面尺寸：长、宽±0.5%，且不大于100mm井壁厚度：±15mm井壁、隔墙垂直度：1%预埋件、预留孔位移：±20mm⑶、钢筋工程①．钢筋加工：钢筋进场需有原材料质保单，并按规范及批量进行原材料试验，合格后方可使用。②．钢筋的弯曲和绑扎要严格按照设计图纸规定进行。钢筋直径≤Φ16者，采用绑扎接头；接头在受压区内按50%交叉错开，在受拉区内接头按25%交叉错开，错开距离不应小于30d或500mm。钢筋直径大于Φ16者采用人工电弧焊焊接或碰焊对接。如采用电弧焊，单双面焊接长度分别不小于10d、５d，电焊接头在受拉区还按50%交叉错开，即在同一断面内接头不应超过50%。③．在板或壁上开洞当边长或孔径小于300mm时，钢筋应绕过，当大于300mm时，被截断钢筋应在预留孔口加固筋焊牢。现场绑扎井外墙板钢筋应先立好内模板后再进行。刃脚踏面部位衬垫4cm砼垫块。钢筋保护层按设计要求进行布置。④．钢筋绑扎主要质量控制（mm）：受力钢筋间距±10受力钢筋排距±5箍筋、横向钢筋间距±20焊接预埋件中心线位置3水平高差±3受力钢筋保护层（梁、柱）±5板、墙±3⑷、脚手架施工沉井制作首先需要搭设脚手架，脚手架选用Φ48钢管扣件式结构。外脚手架竖管均座落在井基坑内，竖管下端应设置靴脚或铺垫木板，扩大在基础上的接触面积。脚手架分多层搭设，层高约1.8m，每节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1.1m。为了让施工人员上下脚手架方便起见，脚手架设置倾斜角度为30°～40°的走道；走道踏脚面设有防滑条，所有走道和扶梯均有护栏。为了确保外脚手架整体稳定，在垂直井壁方向设置斜撑。在沉井第一次制作时搭设两层外脚手架后，随着第二次沉井制作逐层加高，斜撑仍然需要设置。外脚手架与砼井壁之间保留0.4m距离，便于模板、扣件式钢管等安装之用。外脚手架与模板脱离分开。内脚手架在对砼井壁模板起到固定作用的部分，应增设剪刀撑组成几何不变体系防止模板走动和变形。内脚手搭设在井基坑之上。当沉井自重逐步增加而发生下沉时，起固定模板作用的内脚手架也同步下沉，可避免发生模板走动等不良情况。脚手架拆除之前应完成模板拆除、砼外露面处理、喷涂测量标志、搭设沉井内外扶梯等准备工作。拆卸扣件钢管脚手架顺序是自上而下逐层拆卸。钢管、五金扣件等分类堆放，防止日晒雨淋后造成锈蚀浪费。⑸、模板工程①．立模模板采用钢模板，使用前要求模板表面平整，模板安装时要求拼缝按一致形式位于水平或垂直平面上，做到拼缝紧密，表面平整，涂上脱模剂。②．第一次沉井制作的模板均由刃脚踏面二侧的砼垫层支承模板的自重，砼振捣产生的冲击力由斜撑及拉条螺栓承担。第二次沉井制作时，保留下节若干排模板，不松螺栓，利用摩擦力和螺栓抗剪力支承模板重量。模板所承受的施工荷载主要来源于振捣砼时产生荷载和新浇筑砼对模板侧面的压力。新浇筑砼对模板的侧向压力，依靠设置在模板外侧的扣件式钢管组合成两根为一道梁肋，纵横交叉，在交叉点处布设Φ12拉条螺栓镶嵌“山”字头水平对拉，拉条螺栓间距为500/500mm，抵御该侧向压力。侧压力值按经验估值取5～10t/m2，拉条螺栓布设接近均布，密度为2.5根/m2，拉条螺栓锚入砼中点处焊50×50×4mm钢板止水。③．浇筑砼之前应对模板进行质量验收，检查时应按图纸仔细核对控制尺寸和模板的垂直度和平整度，施工和设计布置的预埋件，预留孔安放位置准确，固定可靠；对较大的孔洞底部增设助捣孔，便于捣实孔底砼。④．现浇砼模板安装质量标准（mm）:轴线位移底板10墙梁5平面尺寸L≤20m(底板和长宽)±10高程±5垂直度H≤5m55m<H≤20mH/1000预埋管、预埋件中心位移3表面平整度5预留孔中心位移5相邻两表面高低差2⑤．拆模一般在砼浇捣完成经湿润养护一周后(视当时气温而定)，可以放松沉井墙身的拉条螺栓，拆卸模板和扣件式钢管。操作顺序是自上而下，由内向外拆卸模板和扣件式钢管。注意拆除模时，不要用力敲打或将新浇筑的砼表面碰伤。对于较大孔洞口悬空部分的砼底模应按要求，当砼强度达到70～100％设计强度时，方可拆除。拆除后的模板、钢管脚手、五金配件，应及时清理，堆放整齐，对弯曲变形的模板要及时整理。模板拆除后在井的四角喷涂测量水准标志，在井的顶端处喷涂测量沉井位移标志。⑹、混凝土工程①．混凝土浇筑混凝土浇筑采用商品砼，浇筑时分层浇捣，砼分层浇捣厚度每层不得大于0.5米。以保证在砼初凝时间内完成一层砼的浇筑。插入式振捣器按30cm平面有效直径布置振捣。混凝土从出厂之时起，浇注时限不得超过规定的时间。在整个浇注过程中混凝土应按一定厚度分层灌筑，不允许将混凝土顺着倾斜表面直接滑下或流向其最终浇捣位置。从高处倾落混凝土时，其下落高度不应超过2m。若超过2m时，应采用滑槽、导管或串筒管，且在使用前必须用水湿润，如下落高度超过10m，导管、串筒内要装有减速装置，以防混凝土分离。混凝土灌入模板中应及时进行捣实，特别是在钢筋和任何预埋件周围，以及模板的角隅处要避免漏振、欠振和超振。混凝土分层捣固时，为使上下层混凝土结合成一整体，振捣器应插入下层混凝土5cm。振捣器应避免碰撞钢筋模板或预埋件。在混凝土浇筑前，新老砼交接处先填以30mm厚与混凝土级配相同的水泥砂浆。混凝土浇筑前在井的四角模板上设置沉降观测点，以便及时发现沉井在浇捣过程中由于自重造成的不均匀沉降，采取措施，指导在浇筑过程中混凝土浇筑的部位及顺序，及时制止在浇筑过程中沉井造成的偏差，影响质量。混凝土浇筑时，选用有施工经验的人员担任组长，指导砼的振捣。井上有专人负责安全质量工作，进行监督和指导。②．混凝土养护每次浇筑砼后，及时铺盖草包浇水养护，第一天开始每2小时浇一次水，三天之后酌情减少。砼湿治养护期，若遇冷空气袭击，气温突变的天气，应及时加盖草包或搭建挡风屏保温。若遇高温季节，应增加浇水次数，保持混凝土表面湿润。每次浇筑砼时，都应按砼的方量制作相应的抗压、抗渗试块，同时在现场设置一间标准养护室，使砼试块可以在同等条件下进行养护，保持数据的准确性。③．施工缝处理由于井壁分节制作，老砼表面必须进行凿毛，凿毛时必须凿除松散石子和表皮水泥浆，直至结构牢固的石子外露，在新砼浇筑前应清理垃圾，并洒水充分湿润新老砼接缝处。同时在浇捣前在施工缝处应先铺一层30mm厚与砼级配相同的水泥砂浆。施工缝处井壁外表面，在缝的上、下各20cm涂刷环氧沥青防水层。施工缝处如有“蜂窝麻面”，应凿除后用1:2水泥砂浆修补并加强养护，待砂浆干后再刷防水层。2.4下沉⑴、沉井采用排水下沉、干封底的施工方法。待浇筑的沉井混凝土强度达到设计强度的100%后，沉井开始挖土下沉。在凿除混凝土垫板时应先内后外，应分区域、依次、对称同步凿除，凿断处应与刃脚平齐，凿断的残渣要及时清除，对混凝土垫层的定位支点处应最后凿除，不得漏凿。在凿除混凝土垫板前后，要对沉井所设测点进行测量观测，如发现有倾斜应立即纠正。⑵、沉井冲泥下沉，应按对称、均匀开挖的原则进行。挖土顺序应遵从先中后边，逐步扩冲至刃脚附近，使沉井平稳、均衡地徐徐挤土下沉。中心“锅底”深度应从严控制，谨防“锅底”过深发生“突沉”。⑶、沉井下沉施工的全过程，都应根据下沉系数变化曲线和土质情况，指导和灵活调整挖土范围和方法。使沉井平稳、均衡地下沉。⑷、沉井下沉过程中，应重视和加强观测。每班至少测量二次，当下沉速度较快时，还应增强观测次数。如发现偏斜应及时纠正。要做到勤测勤纠、边沉边纠。a、沉井下沉过程中，倾斜产生的可能原因有：①．刃脚下土质软硬不均；②．凿除刃脚垫层时，不对称进行，或未及时回填；③．挖土不均，使井内土面高低悬殊；④．刃脚下掏空太多，使刃脚受力不均匀突然下沉；⑤．井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。操作中可针对原因予以预防。如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土，或者局部偏心压载。在较低的一侧适当回填土或砂，必要时配以井外抽水，都可使偏斜得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉。b、位移产生的原因多由于倾斜导致的，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向伴随产生一定位移。因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观测，及时纠正倾斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜，纠正倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。c、沉井下沉时产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的覆合作用引起的，可按上述纠正位移，倾斜方法先纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。d、不沉措施沉井下沉过程中产生不沉情况，必须对不沉原因进行分析，并采取相应的措施：①．逐渐挖除刃脚边保留土，观测其是否下沉。②．用探杆探测刃脚底部是否有弧石，小的弧石可将四周捣空取出。较大孤石采用空压机粉碎取出，无孤石可将刃脚底部逐渐捣空，观测其是否下沉，但在铲除过程中加强沉降观测，注意安全防止突沉。③．已进行以上二项措施仍不能下沉，可视为磨擦系数大，可在沉井外壁适当挖深，注触变泥浆，使其下沉。e、突沉、超沉措施①．突沉情况发生时，应注意井内操作人员的安全，同时开挖中应经常控制局部挖土深度。②．沉井到位后，因刃脚底土层承载力较小，可能会产生超沉现象，因此在沉井距到位2.0m左右，应严格控制好刃脚边保留土厚度和宽度，并放慢下沉速度。一旦超沉现象，应及时向井内抛塞块石，防止超沉，并准备必要时向井内注水。总之，沉井下沉施工时，由于土质不均及各种因素的影响，在下沉过程中会产生一定量的偏斜和位移。要树立“防偏为主、纠偏为辅、有偏必纠、勤测勤纠”的指导思想，始终十分重视下沉过程中的防偏与纠偏工作。初沉阶段要特别控制好方向，形成良好导向。防止和避免发生突沉。纠偏应在沉井下沉移动过程中进行，即“动中纠偏”。纠偏方法主要是采用井内偏除土纠偏。⑸、终沉控制当沉井刃脚踏面下沉至离设计标高还剩1m左右时，沉井进入终沉阶段，此时应切忌“深锅底”，因为过深的锅底，可能导致刃脚下土体大量向井内涌入，易发生突然下沉或超沉。应先挖刃脚附近的土体，形成“反锅底”，然后视情况再挖中心部位土体，控制好下沉速度，务求沉井缓缓挤土下沉到位。刃脚踏面终沉标高暂定比设计抛高15cm。⑹、封底沉井下沉到位后，观测沉井在8小时后累计沉降量小于10mm时，经施工各方工程师认可后方可进行封底。封底前先排干井内存水，清除干净井底淤泥，并进行井底毛石混凝土的施工；打毛刃角内侧以及浇筑钢筋混凝土底的凹槽；最后浇筑混凝土底板。⑺、质量控制刃脚平均标高与设计标高偏差不超过下沉总深度的1%。沉井水平位移不超过下沉总深度的1%。沉井刃脚底面四角中的任何两角的高差不应超过该两角水平距离的1%，但最大不应超过30cm。3监测2.1沉降观测在沉井拆模后，应进行刃脚高程测量和中心线的测量，同时在沉井的四角外壁上用红、白油漆做好测量标尺。进行没沉相关数据的观测。①．沉井内外模拆除后，在沉井下沉前，测量人员对沉井各个角点的处高程及沉井轴线进行放样并做好标记，记录测量原始数据，绘制观测监控平面图，计算下沉具体高度。②．拆除垫层时，每拆除一组，对沉井四角高程变化观测一次。③．在拆除垫层过程中，经测量发现沉井向一侧倾斜过大，应立即报告施工负责人，并及时采取纠偏措施。④．在沉井下沉时，应注意观察正常情况下刃角标高，每班至少观测一次，对轴线位移，每节观察一次，当沉井下沉稳定后，应进行高差和中心位移测量。⑤．沉井在初沉阶段，每2h观测一次高程，必要时应连续进行观测，提供数据，以便及时纠偏和处理。⑥．沉井在终沉阶段，应每小时观测一次。2.2轴线控制在沉井拆模后，在四个仪器监测站相对应处井壁上弹出纵横间距为200mm的墨线，引测四个基准点至坑外并加以保护，测量、记录下沉前各项原始数据。井体下沉开挖过程中，在基坑周围以沉井为中心，圆心角为90度设置4个监测站。各监测站按监测顺序依次架设全站仪，以井壁上纵向墨线为依据进行井体扭转量的监测，并与原始数据进行对比分析，一旦扭转量临近或超过允许值，立即采取措施进行纠偏控制。2.3高差控制在监测站架设水准仪，以井壁上横线为依据进行监测。通过测量获得的数据与原始数据进行对比分析，并绘制沉降速率图表，有效掌握沉井在不同土质层中的沉降速度，要求井体高差控制在10cm以内，当高差值接近控制值时，立即采取措施先进行倾斜校正，然后再分层开挖，做到四周同步开挖，均匀下沉。当沉井接近设计标高0.5~1.0m时，应减缓下沉进度，提高监测频率。四泥水平衡顶管施工方案1泥水平衡顶管施工工艺流程施工准备→导轨安装→顶管设备安装→设备试运行→初始顶进→顶进→下、安装→测量、纠偏→中继间顶进→注浆减摩→机头进洞→接口处理→设备拆除。2泥水平衡顶管施工2.1施工准备工作井施工结束后，进行顶管材料的进场、验收，对各作业人员进行施工安全技术交底；对特殊工种进行持证上岗，备案。2.2导轨安装⑴、导轨安装要求①．导轨的作用是保证管道按既定线路向前推进。导轨的安装是一项非常重要工作，安装的线位精确度直接影响管子的顶进质量。导轨一般采用钢质导轨，高度在13~15cm；将管道中线及高程引至井底，利用经纬仪及水准仪控制导轨的安装线位及高程，并在工作井底板上铆钉钢筋，线位及高程符合要求后，将钢轨与底板上预埋的钢筋进行焊接，最后采用混凝土将其固定在工作井底板上。②．安装后导轨应该牢固，不得在顶管过程中发生位移，并且要求两导轨应顺直，平行，等高；其纵坡应与管道设计坡度一致。③．两导轨之间的混凝土面不得高于导轨的中心截面；且必须留为弧形，避免在管道顶进过程中，管节与导轨间的混凝土产生摩阻力。④．导轨的安装精度须满足施工要求。其允许偏差为：轴线3mm，顶面高程为0～+3mm，两轨间距为±2mm。⑵、两导轨间距可按照下式计算：A=2√(D-h+e)(h-e)式中：D-管外径(mm)h-导轨高度(mm)e-管外底距基础的距离（一般为10-25mm）2.3顶管设备安装设备安装前，根据设备的操作要求及施工方便的原则确定各设备的安装位置、各种管线和电缆的铺设位置及走向等。对设备的吊运、安装顺序进行计划和安排。⑴、主顶设备底盘的安装应支撑牢固，防止产生受力变形或位移。底盘的调整的定位宜在将顶管机吊运至底盘导轨上后进行。⑵、主顶设备液压系统宜设置在主顶设备附近以便于操作，液压软管接头连接清洁无污染。⑶、吊运完成后，调整底盘及顶管机机头的位置、高程、中线、仰俯角、旋转角等。⑷、工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制，且安装漏电保护装置，工作井及管内使用36V以下的照明设备；总电源的匹配大于顶管施工过程中需同时运行的全部设备功耗之和；长距离顶管时须考虑电缆的电压降。顶管机头内应设有应急照明电源，顶管机机头、工作井及地面设备之间设置通讯联络设备。⑸、工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工作井后背或其他可能在顶进受力时产生变形或位移的基础上，应安装在独立的固定基座上，以减少重复移动和调整次数；宜使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方位误差测量系统，对顶进的高程的轴线误差进行全过程的监控。⑹、泥水处理系统及注浆系统应安装在地面上适当的位置，符合便投料和排放所需落差的工艺要求。⑺、顶进时应根据所顶管道的管径确定安装通风设备的位置的长度。通风设备结合管内的工作环境条件选定，保证管内有足够的氧气。2.4设备试运行设备试运行之前，应对设备的安装，各种管线、电缆的连接进行检查，确认安装和连接无误后方可接通电源。设备的试运行应遵照设备说明书进行。通过试运转查找和消除设备可能存在的所有问题，确认其处于完好状态。主要包括以下内容：⑴、不加载的情况下，电源电路开关的接通、切断工况试验的检查。⑵、液压系统控制阀件的动作灵敏、正确，特别注意有无控制电路反接的现象、操作台显示动作与实际动作是否一致。⑶、设备润滑和密封系统供油正常，油路畅通，供油压力可在设定的范围内调节。⑷、刀盘正反旋转动作正确，无异常响声。⑸、纠偏千斤顶的伸缩动作正常，编组动作与操作台显示一致。试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。⑹、顶进千斤顶伸缩动作正常，试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。⑺、泥水处理系统、注浆系统输送泵的试运转符合设备说明书的规定。⑻、对注浆管路进行加压试验和检查，保证管路畅通、无泄漏。其调试顺序为：将操作台输出电缆分别与对应的接口接好以后，逐步送电，观察各仪表电压值是否正常；然后依次送电检查各设备运行状态，送水泵、排泥泵、抽水泵以及搅拌筒电机旋转方向，排泥泵的调速系统是否正常，若旋转方向相反则调换该电机两相电源线，若发生异常声音或气味，立刻停电检查故障原因，尽快排除；注浆泵一般采用螺杆泵，不能在无浆液下运行，在调试或运行之前先用管钳扭动转轴，待灵活以后可加水运转，看泵的旋转方向与出口压力；将掘进机各电缆接好，开启操作按钮、动力按钮，并使后方动力站运行（运行前检查油箱内油量是否充足，有无污染）；调速旋钮拨至10位,千斤顶切换成伸出，逐渐将调速器拨至0位使全速运行，全部伸出以后再退回，反复操作1-2次进行排气；关闭后方动力站，打开机内动力站，刀盘运行，TV开，看刀盘旋转方向是否正确，转矩仪是否正常，将转矩仪设定于0位，看报警系统是否正常，倾斜仪指示情况，开、关旁通阀和止水阀，动作是否灵活，操作纠偏控制旋钮，观察纠偏指针在光靶上移动的情况，能否达到最大位置；关闭机内动力站，待机10-15分钟，观察掘进机破碎锥体内有无油滴滴下，若有少量渗出无滴下，可视为合格，停止刀盘运转，TV及动力回路操作回路；拆除掘进机电缆线，可以吊装掘进机于导轨之上，准备顶进。2.5初始顶进机头从出洞一直到第三节工具管推进入土中的过程称之为初始顶进。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。初始顶进分为以下几步：⑴、在出洞之前，在洞口设置一圈双层橡胶止水圈，固定牢靠，避免机头出洞后及顶进过程中，砂层及浆液流进工作井内，造成管道上方的土体塌方。⑵、当机头出洞之后，方可启动顶管机刀盘，用主顶油缸徐徐把顶管机推入土中。这一过程中应注意防止刀盘嵌入砂土中不转而顶管机壳体旋转，在启动刀盘时，应密切注意刀盘及土压力表，当这两个数据过大时，应停止启动刀盘，先启动排泥设备，将机头前方的砂层排出一部分，然后再启动刀盘，刀盘及土压力表数值降到正常值时，方可正常启动刀盘顶进。⑶、当机头出洞后，首先安装机头后方的两根工具管，工具管与机头采用钢筋焊接连接，形成一个整体，增加前方机头的自重来防止机头在顶进过程中的倾斜。当工具管完全出洞后，初始推进工作完成，此时应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。同时，在初始顶进中还需注意，应在初始顶进的后期方可以进行正常的方向校正工作，这是因为如果当第一节砼管尚未与顶管机后壳体联接时进行纠偏，这时顶管机的前壳体已在土中，后壳体沿在导轨上，纠偏时前壳体不动，后壳体则有可能偏离导轨，不仅起不到纠偏作用，反而会带来更多的麻烦。在初始顶进阶段若非要纠偏不可，这时也只能用纠偏油缸推出（即用纠偏油缸伸出），而不能用纠偏油缸拉（即不能用纠偏油缸缩回）。2.6顶进初始顶进将所有前期调整工作做完后，就进入了正常顶进程序。正常顶进主要控制以下几点：⑴、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应调至高转速、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，应先停止顶进，让刀盘回转一段时间，观察到刀盘工作电流（或工作油压）开始回落后方可停止刀盘回转。在顶进过程中发现刀盘工作电流（或油压）异常上升时，应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，应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．刀盘的重新起动应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，方可加大扭矩起动刀盘。⑵、顶进设备操作①．顶进设备的操作应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，都应遵循从低速到高速的控制原则。③．顶进速度应尽量控制平稳，尤其要避免顶速突然加大的现象。④．对顶进过程中出现的任何工作油压波动都应及时分析原因并采取相应措施。⑤．遇到下列情况时应立即停止顶进，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、砼管出现裂缝或破损时；H、洞口止水圈漏水时；⑶、泥水控制在泥水平衡顶管中，泥水管理尤其重要，在正式开始顶进前需做必要的计算，来确定泥水的主要技术参数。泥水管理问题包括流量、流速、压力、相对密度等管理。①．流速和流量流速太小泥砂就会在管内沉淀，引起管道的堵塞，排水泥砂中含有较大的颗粒，当粒径大于排泥管内径1/3时，排出有困难。为了不引起管道堵塞，流速必须大于一定值，该定值为临界流速，当排泥管公称直径为100MM时，其临界流速为2.2-2.4M/S，而流量Q为：Q=V*S=（105.3/2*10-3）2*π*(2.2~2.4)≈0.019~0.021M3/s=1.15~1.25m3/min（105.3为公称直径100MM管的实际内径）为了保险，而实际流速大于临界流速，取Q≥1.4M3/min②．泥水压力：由排泥管总长度和挖掘面地下水压力决定。L=L1+L2+△L+H1+H2L：排泥管最大长度L1：推进最大距离L2：基坑到沉淀池距离△L：由阀，弯头引起损失折算成的长度，一般取10~20M。H1：基坑深度H2：沉淀池排泥口到地面高度扬程损失：HF2=L*△HF2△HF2：每米扬程损失，取0.075~0.106。损失压力：△P=ρgHF2其中ρ：泥水密度g:重力加速度泥水压力：P=PW+△P+（0.1~0.2）PW：地下水压力覆土浅取0.1，覆土深，地下水位高取0.2③．泥水浓度：根据地勘报告，本次顶管区域属于黄土状土、中砂、细中砂，泥水比重在施工过程中根据具体地层土质情况进行调整，在黄土状土质地段泥水比重控制在1.05~1.10之间；在砂层地段，因渗透系数大，泥水的浓度适当增加，泥水比重控制在1.10~1.20之间，在挖掘面上使泥膜快速形成，从而使泥水压力有效控制挖掘面保持正常稳定状态，而泥水循环利用会损失一些粘土，这时要不断地向循环水中加粘土或膨润土来补充。2.7纠偏⑴、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、管接口破损，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，尤其是在砂层中顶进，管道极易因为泥水过度冲刷造成顶管机机头下沉，因此，对于顶进过程的纠偏显得尤为重要。⑵、当监视器中光点发生显著变化时，应停止顶进，测量人员须下坑对经纬仪进行重新校正复核，查找是否属仪器被触碰或震动所致；若不是，须进行原因分析，并会商处理办法。⑶、顶进工程中，操作人员应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。2.8注浆减摩注浆减摩是长距离顶管施工中的一个重要环节，由于随着管子的不断推进，推力会随之增加，而降低顶进阻力最有效的方法是注入膨润土泥浆，使之在管外壁与土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套，变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态，这样就可以大大地减少顶进阻力，减小地面沉降。⑴、在正常顶进时，只对第一注浆环的三个注浆孔注浆，其余注浆阀门关闭。补浆时，从工作井开始向机具方向，逐道注浆环进行补浆，在每道注浆环补浆时，依次开启三个阀门进行补浆，每补完一个孔即关闭球阀，然后打开下一个。开启注浆孔阀门时，一手握住注浆软管，开启后即可感觉到注浆流动，大约1分钟即可完成，根据手感判定。在100米范围内，每顶进2米，补浆一次。在100米以后每顶进8米补一次浆。中继站及管道弯折处加强补浆。补浆必须在顶进的同时进行。我们在注浆时做到以下几点：①．选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量和动塑比。②．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，但都必须按照规范进行。一般性能见下表：膨润土纯碱掺加药剂漏斗粘度视粘度CP失水量ml终应力比重稳定性8%4‰Cmc、PHP1′19″22112.6801.0480~0.001③．压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况。④．注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。⑤．注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。⑵、顶进中应绘制顶力曲线图，根据顶力增加情况分析注浆效果，当发现顶力不正常变化，立即逐个注浆孔进行检查。关闭注浆支管上的球阀，挨个注浆孔拆下注浆管检查，发现泻出浆液无压力或无浆液泻出，即可断定该注浆环处浆套已破坏。修复时利用同一注浆环的另外两个注浆孔压浆修复，同时后顶配合顶进及收镐。2.9测量、监控⑴、高程及中线误差监测①．泥水平衡顶管施工测量应建立地面及地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。②．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，泥水平衡顶管应采用激光导向进行监控。③．宜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。在施工经验不足的情况下，应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。④．使用水准仪和经纬仪对顶管机进行测量应安排在工作间隙进行，在纠偏过程中应增加测量次数，反之在顶进正常情况下可减少测量次数。⑤．每完成一节管子的顶进，应测量一次管中心线和高程；每个接口应测一点，有错口时测两点，并形成文件。⑥．工作井与接收井贯通后，应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。⑵、地面隆沉情况监控对顶管施工中地面隆起情况进行监控，监控应符合下列要求：①．监控基准点应设在施工影响区域外，并具有良好通视与防干扰条件。②．隆沉观测点应沿顶管机前进轴线方向对称安排布置，具体布设尺寸应结合初始顶进试验，由施工设计确定。③．对需要保护的建筑物、构筑物等应设监控点。④．对已完成的管段应继续进行隆沉观测，观测间隔时间按控制测量方案确定。3顶力估算3.1顶力估算根据顶管施工技术及验收规范，顶管顶力可按以下经验公式计算：F=F1+F2（其中F—估计总推力F1—迎面阻力F2—顶进阻力）F1=π/4×D²×P（D—管外径2.4m）P=K0×g×H0式中:K0—静止土压力系数，一般取0.55，H0—地面至掘进机中心的厚度，取最大值8.5m，g—土的湿重度，取1.85T/m³P=0.55×1.85×8.5=8.65TF1=3.14/4×2.4²×8.65=39.12TF2=πD×f×L式中：f—管外表面综合摩阻力，取0.8T/m²,D=管外径2.4m，L—顶距，取最长顶距70mF2=3.14×2.4×0.8×70≈422.02T总顶力：F=F1+F2≈39.12+422.02=461.14T3.2中继间设置根据计算结果，管道最阻力为461.14T；因此，在本段顶管中无需加设中继间；主顶安装4台320T千斤顶就可完成顶进。4施工期间的复检4.1管道施工的监测施工前对管子接头的槽口尺寸进行检查，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格再在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。顶进过程中加强管道中线、高程的测量复核，及时纠正管道的高程、中线，以降低后方顶力。4.2周边构筑物的监测管道顶进前，沿管道走向，在地面上布设路面沉降观测点，测出初始数据；在管道顶进过程中每天早、中、晚定时对管道穿过的路面沉降进行观测；最后注射水泥浆完成再对路面进行一次观测。在顶进过程中如若发现路面沉降超过规定值，应立即停止顶进，并及时采取措施进行处理，以免造成安全及质量事故。4.3管周围泥浆置换根据设计要求，在顶管结束后，管周围泥浆套需采用水泥浆置换；填实管道周围因顶管施工造成的孔隙，避免在管道使用过程中，因泥浆流失造成的管顶土方塌方。灌浆浆液水灰比拟采用1：1.5（重量比），水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不低于325。五质量保证措施1现场准备根据工作坑尺寸要求，拟对其工作围挡范围控制在25米宽，长度不小于30米范围。工作区域用彩钢板围挡，高度1.8米，中间每隔10米安装警示灯一个；并且在四个角各安装一个警示灯。2施工技术措施⑴、在工程开工时，按照施工计划，先粗放一次管道中线，管道中线误差控制在3cm以内，待沉井施工完成以后，再次对管道及井位进行定位，做到误差控制在1cm以内。施工时尽可能做好两次管道中位标记工作，如果有坐标井位桩损坏或发现与工程线位有差别时及时反映，利于再次验线。⑵、开工前要阅读工程有关文件及资料，熟悉图纸，掌握关键部位的施工方法及应注意的问题，做好施工技术交底工作。⑶、施工中做好新建管道与已成管道之间的连接。如发现已成管道线位或高程与设计有差别时，与设计部门、甲方及监理部门协商解决。⑷、施工时加强对临时水准点的保护工作，定期对临时水准点进行复核。2.1顶管质量控制措施⑴、施工过程加强对水准点，中线控制点的复核。施工中要加强对水准点和中线控制点的保护工作，我们决定每周对施工临时水准点引测闭合，使误差在允许范围内。⑵、为圆满完成本工程的施工任务，我们将调用有过同类施工经验的管理人员和作业人员参加该工程施工。⑶、工作坑施工中为防止塌方，我们进行专业的支护方案设计和计算以保证顶管施工的质量和安全。⑷、为保证顶管质量，本工程采用全站仪对各井位进行定位放样，在施工中采用经纬仪和水准仪控制管线的中线和高程。2.2雨季施工技术措施⑴、及时与气象部门取得联系，注意搜集天气情况信息，做到有备无患。⑵、在工作井周围做好雨水的疏导和围护，以防止雨水灌入沟槽，沿沟槽边做防护土堆，对于经过试水的井段，应抓紧时间浇筑管座或回填。⑶、刚砌的检查井遇雨时应采取措施防止雨淋。⑷、对于水泥、钢筋等材料应放入库房内或大棚下，妥善保管，防止雨淋。⑸、对于办公场所、料场、施工便道等做灰土硬化处理，以保证雨季施工车辆、人员进出的方便。⑹、模板隔离层在涂刷前要及时掌握天气预报，以防隔离层被雨水冲走；遇到大雨应停止浇筑砼，已浇部位应加以覆盖。现浇砼应根据结构情况和可能，多考虑几道施工缝留设位置；雨期施工时，应加强对砼粗骨细料含水量的测定，及时调整用水量；砼浇筑现场要预备大量防雨材料，以便浇筑时突然遇雨进行覆盖；模板支撑下回填要夯实，并加好垫板，雨后及时检查有无下沉。⑺、施工机械的防雨防雷及施工现场的用电所有机械操作棚要搭设牢固，防止倒塌漏雨。机电设备应采取防雨、防淹措施，安装接地安全装置、机动电闸箱的漏电保护装置要可靠；雨天要防止雷电袭击造成事故，在施工现场高出建筑物的塔吊、人货电梯、钢管脚手架等必须装设防雷装置；施工机械的排气孔要用塑料布或其他防雨材料封堵；坑、沟内的机械最好移至地面、以防雨过大被淹没；现场施工电缆要集中摆设，防止杂乱无章、及时更换绝缘外套老化或破损的电缆线；不必要的电缆线要及时收回。六安全保证措施1施工现场安全措施结合本工程的特点，为保证施工过程中的施工安全，特点制定如下安全保证措施。⑴、为保证施工的安全，工作井采用沉井支护，在沉井施工完成后，可在第一板支护墙上用砖砌筑30cm高的挡水墙，以防坑边施工用水及雨水流入工作井内。⑵、工作四周安装预制的钢管护栏，护栏埋入第一板墙50cm；以保证护栏的稳定性；高出地面1.2m。2机械设备安全措施⑴、现场机械设备的安全必须符合有关验收标准。⑵、现场机械设备的使用操作必须符合有关操作规程。⑶、机械设备操作人员必须持上岗证。⑷、经常注意现场机械设备检查、维修、养护，严禁机械带病作业，超期限作业。⑸、对现场各类机械操作人员施工前，要进行书面安全技术交底。对使用各种机械及小型电动工具得人员，先培训，后操作，有专人现场指导，对违章操作的人，立即停止并严肃批评。⑹、每周由项目经理组织有关施工人员对现场机械安全措施的落实情况进行检查。3吊装操作规程⑴、开车前应认真检查机械设备、电气部分和防护保险装置是否完好、可靠。如果控制器、制动器、限位器、电铃，紧急开关等主要附件失灵，严禁吊重。⑵、必须听从信号员指挥，但对任何人发出的紧急停车信号，都应立即停车。⑶、司机必须在确认指挥信号后方能进行操作，开车前应先鸣铃。⑷、当接近卷扬限位器，大小车临近终端或与邻近行车相遇时，速度要缓慢。不准用倒车代替制动，限位器代替停车开关，紧急开关代替普通开关。⑸、应在规定的安全走道、专用站台或扶梯上行走和上下。大车轨道两侧除检修外不准行走。小车轨道上严禁行走。不准从一台起重机跨到另一台起重机。⑹、工作停歇时，不得将起重物悬在空中停留。运行中，地面有人或落放吊件时应鸣铃警告。严禁吊物在人头上越过。吊运物件离地不得过高。⑺、两台桥吊同时起吊一物件时，要听从指挥，步调一致。⑻、运行时，桥吊与桥吊之间要保持一定的距离。⑼、检修桥吊应靠在安全地点，切断电源，挂上“禁止和闸”的警示牌。地面要设围栏，并挂“禁止通行”的标志。⑽、重吨位物件起吊时，应先稍离地试吊，确认吊挂平稳，制动良好，然后升高，缓慢运行。不准同时操作三只控制手柄。⑾、桥吊运行时，严禁有人上下。也不准在运行时进行检修和调整。⑿、运行中发生突然停电，必须将开关手柄放置“0”位。起吊件未放下或锁具未脱钩，不准离开驾驶室。⒀、运行时由于突然故障而引起吊件下滑时，必须采取紧急措施，向无人处降落。⒁、露天桥吊遇有风暴、雷击或六级以上大风时应停止工作，切断电源，车轮前后应赛垫块卡牢。⒂、夜间作业应有充足的照明。⒃、龙门吊机除执行上述条款外，行驶时还应注意轨道上有无障碍物；吊运高大物件妨碍视线时两旁应设专人监视和指挥。⒄、司机必须认真做到“十不吊”。①、超过额定负荷不吊；②、指挥信号不明，重量不明，光线暗淡不吊；③、吊绳和附件捆缚不牢，不符合安全规则不吊；④、桥吊吊挂重物直接进行加工的不吊;⑤、歪拉斜挂不吊；⑥、工件上站人或工件上浮放着有活动物不吊；⑦、氧气瓶、乙炔发生器等具有爆炸性物品不吊；⑧、带棱角缺口未垫好不吊；⑨、埋在地下的物件不吊；⑩、液态或流体盛装过满不吊。⒅、工作完毕，桥吊应停在规定位置，升起吊钩，小车开到轨道两端，并将控制手柄放置“0”位，切断电源。⒆、拼装式起重机司机与信号员应有统一的信号。操作人员应从专用梯上、下操作室，合闸前应先把控制器转到零位。操作室内应垫木板或胶皮绝缘板。⒇、拼装式起重机工作前，应做好下列准备工作：检查钢结构部件连接是否牢固。检查卷场机各转动部分润滑是否良好，刹车装置是否灵敏可靠。检查电器设备接线是否正确，绝缘是否良好。检查并试验各限位开关是否灵敏，照明设备是否齐全良好。检查脚手板、栏杆、扶梯是否合乎安全要求。轨钳（或锚固螺丝）是否紧固。三角架两后支腿销子及卡板是否移动。机房及操作室内消防器材是否齐全有效。、司机操作室必须设在视野良好的位置。、起重机吊重、变幅、回转所用的卷扬机，必须满足“卷扬机”安全技术要求，走行用电机必须符合“电动机”的有关安全技术规定，起重机所用的钢丝绳必须满足有关安全技术要求。、开车前检查轨道上、地面和运行范围内应无人或障碍物，并鸣铃示意。大车走行须有专人拉电缆，小车来回悬挂电缆须绝缘良好，滑动自如。起吊时，应先进行空运转，然后试吊，离地100-150mm，发现重物捆缚不正确时，应重新进行捆缚。4施工用电方案4.1线路布置：沿线架设临时电杆，架线，以解决施工用电。外线选用50平方毫米铝芯黑皮线，零线和地线选用25平方毫米铝芯黑皮线。4.2供电系统执行标准：现场采用TN—C—S系统供电，（即三相五线制供电），因此外线路的架设根据中华人民共和国城乡建设环境保护标准“施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46—88）”第六章执行。同时参照本公司下发的施工用电管理和施工用电管理中的有关规定，保证用电安全。4.3配电箱的设置现场采用TN—C—S系统供电，应做到三级配电两极保护并做到一机一闸一漏保。配电箱应防雨，箱门加锁。现场安装应符合规定。一、二、三级配电箱和末级箱的接线和配置应符合原理图和配置图，沟槽用电从架空线路用分支线引入工作点，进入二级配电箱后再供给相邻的三级配电箱，再经漏电保护器启动负载。漏电保护器的保护范围应符合用电设备的要求。4.4用电管理和防护措施⑴、施工现场临时用电必须符合三相五线制，切实做到三级配电、二级保护。⑵、外线路架设必须动力和照明分开，按相序排列整齐规范，拉线必须加装拉紧绝缘子，杆上下线必须穿管，并有防水弯，接地必须符合标准。⑶、配电箱距地面不得低于1.2米，停用时箱门必须加锁。⑷、施工机械用电超出30米距离范围，必须要增加临时活动电闸箱。用电设备必须有接零接地保护。⑸、施工现场临时用电不允许使用花线，不允许出现线头裸露、电线缠绕等违反用电操作规程现象。⑹、电工必须定期对漏电保护器、开关、线路、导线、接头，工程用电机具等进行检查，做好设备的接零接地保护，防止漏电现象发生。发现有不符合用电安全规定的人和事，电工有权制止和批评教育，情节严重的可给与断电处罚。⑺、宿舍、工棚用电必须按规定进行，严格执行公司《关于加强工地民工宿舍用电安全管理规定》，确保安全用电得到实施。⑻、如遇上水、电信等外单位借用电源。其线路和控制设备必须符合施工现场用电规范，否则可拒绝使用。⑼、电工要对用电数据进行详细的记载，各种用电要有记录，每天必须记工作日记。⑽、为保证施工用电安全，防止事故发生，特制定有关具体措施，各工地现场专职电工负责措施的落实。确保施工用电万无一失。七应急预案1应急预案原则疏散无关人员，最大限度减少人员伤亡；阻断危险物源，防止二次事故发生；保持通讯畅通，随时掌握险情动态；调集救助力量，随时掌握险情动态。正确分析风险损失，尽可能减少人员伤亡，组织物资抢险，有利于恢复生产。2应急救援小组本工程应急预案小组组长由项目经理担任，副组长由专职安全员担任，组员由项目部主要成员组成。应急救援小组职责如下：⑴、发布启动和解除重大安全事故应急救援预案的命令；⑵、按照《预案》程序的规定，组织、协调、指挥重大安全事故应急救援预案的实施，尽全力减少人员伤亡和财产损失；⑶、根据事故发生状态，统一部署应急预案的实施工作，指挥各部门有条不紊的进行抢险救灾工作；⑷、在救灾过程中随时掌握《预案》实施情况，并对《预案》实施过程中的出现的问题采取适当的处理措施；⑸、事故发生后，应急救援小组要及时向上级有关部门汇报。对于超出自身处理能力的事故，要及时请示。3应急救援3.1风险识别根据本工程特点，对施工过程中的风险进行识别后，主要有以下几项不可容许风险：吊装伤害、物体打击、触电、人员坠落、机械伤害。3.2应急预防措施⑴、吊装伤害①．在进行设备及材料吊装过程中，应有专人指挥，吊装人员必须持证上岗；在操作过程中必须听众指挥，开车前应先鸣铃。②．开车前应认真检查机械设备、电气部分和防护保险装置是否完好、可靠。如果控制器、制动器、限位器、电铃，紧急开关等主要附件失灵，严禁吊重。③．工作停歇时，不得将起重物悬在空中停留。运行中，地面有人或落放吊件时应鸣铃警告。严禁吊物在人头上越过。吊运物件离地不得过高。④．重吨位物件起吊时，应先稍离地试吊，确认吊挂平稳，制动良好，然后升高，缓慢运行。⑤．运行时由于突然故障而引起吊件下滑时，必须采取紧急措施，向无人处降落。⑥．露天桥吊遇有风暴、雷击或六级以上大风时应停止工作，切断电源，车轮前后应赛垫块卡牢。⑦．司机必须认真做到“十不吊”。a.超过额定负荷不吊；b.指挥信号不明，重量不明，光线暗淡不吊；c.吊绳和附件捆缚不牢，不符合安全规则不