重庆排水系统顶管施工方案(专家论证改后)

目录

第一章、工程概况..................................................2

一、工程简介..........................................................2

二、施工平面布置.....................................................4

三、施工要求及技术保证条件............................................4

第二章、编制说明..................................................5

一、编制依据..........................................................5

二、编制原则..........................................................7

第三章、施工计划..................................................7

一、施工进度计划......................................................7

二、材料计划.........................................................8

二、设备计划.........................................................8

第四章、顶管施工工艺..............................................10

一、施工技术参数......................................................10

二、施工工艺流程......................................................11

三、施工方法..........................................................11

四、检查验收..........................................................21

第五章、施工安全保障措施..........................................22

一、组织保障措施......................................................22

三、技术措施..........................................................26

四、监控检测..........................................................29

五、应急预案..........................................................30

第六章、劳动力计划................................................34

第七章、技术书及相关图纸...........................................34

第一章工程概况

—X工程简介

1、工程概述

高新园N区2#路(KO+OOO-K1+720)道路及配套工程、天宫殿N区立交(D、F工

程)位于重庆市北部新区人和组团天宫殿N区，其东、北面被内环路环抱，南临重庆

火车北站北站场，西被太湖北路与天宫殿M区相隔，占地约1平方公里。为适应重

庆北站场的运营及其周边的开发建设，对高新园天宫殿N区出入内环高速、机场高速、

五童路的各个节点进行工程建设。

由于天宫殿N区D工程、G工程、F工程、2#路西段与火车站相关处发生变更，排

水系统发生较大变化，均需2#东段道路排水系统进行传输。故需对高新园N区2#路

(K0+000-K1+720)道路及配套工程、天宫殿N区立交(D、F工程)部分排水系统采用

顶管施工。

2、地质概况

2.1地形地貌

该片区地貌类型属于川东平行岭谷区构造剥蚀残丘地貌，总的地势较平坦，西北

低东南高。基坑作业区无地下管网、周围无房屋构造物。

2.2地质构造

勘察区位于龙王洞背斜西翼，岩层产状平缓，经现场勘察，区内未见有断层及活

动断裂带分布，地质构造简单。

区内岩层产状为260。〜290。乙7。〜15。。场区范围内岩体结构面主要为裂隙面，裂

隙组数为2组，结合一般，为硬性结构面，第①组裂隙产状为：107。〜128。乙58。〜67。,

裂面平直，粗糙，裂隙间距0.60m~1.30m,裂宽2mm〜3nim,无充填，裂隙延伸长度大

于3m；第②组裂隙产状为：2。〜11。乙70。〜80。，裂面平直闭合，无充填，裂隙间距

1.30m--1.50m,延伸长度大于2m。

2.3水文地质条件

根据水文地质调查和访问，场地及周边地带未见井、泉出露。区内地下水贫乏，

水文地质条件简单。

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2.4气象、水文

勘察区属亚热带季风气候：气候温和、雨量充沛、冬暖春早、夏热秋凉、初夏多

雨、夏多伏旱、秋多绵雨，冬多云雾。湿度大、日照少、霜雪少、风力小。

2.5不良地质现象及地震效应评价

据资料表明，拟建道路勘察区范围内及附近地段未发现崩塌、滑坡、泥石流、断

层破碎带、地下洞穴等不良地质现象，路段区及周围斜坡、边坡现状稳定。建筑场区

地震基本烈度为6度，抗震措施按7度设防，设计地震分组为第一组。

3、周边环境

3.1、顶管覆盖层分布情况

顶管实施范围内地势较缓和，F工程顶管段为近期堆积的抛填土，土层最大厚度

19.10m；2#路顶管段为近期堆积的碎石、块石、粘土等，土体结构松散，碎石粒径一

般5cm~20cm,块石可达25cm〜70cm,局部含孤石，上覆人工杂填土最大厚度2-4.5m,

下伏基岩以砂岩为主，局部为泥岩，岩层厚度约6-10叫岩土层界面倾角较缓，岩体较

完整,整体稳定。

3.2、顶管走向及坡度

顶管管道布置与道路人行道下，管道中心距珞缘石1.5叫管道走向及坡度如下：

Y93—Y94,i=0.003；Y95（东段Yd25）-Y96（东段Y-1）-Y-3-Y-4-Y-5-Y-6-Y-11。

Y95（东段Yd25）->Y96（东段Y-l）,i=0.003；Y96（东段Y-l）->Y-3,i=0.01；Y-3T-4

T-5,i=0.003；Y-5<-Y-6<-Y-ll,i=0.008o

3.2顶管实施区域周边环境情况

3.3、顶管段周边环境

通过业主提供的综合管网布置图以及现场踏勘，顶管施工区域均无房屋构造物以及

地下综合管网，适应顶管作业施工。

4、工程难点

1）部分顶管段为抛填土，土体稳定性差。

2）大部分顶管段为砂岩，对水磨钻设备磨损大。

3）工期紧。

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5、危险源分析

由于本顶管工程工作井、接收井及检查井基坑开挖深度大，最深达11.4m,为了确

保施工安全，我项目部对本顶管工程进行了认真的分析，确定出以下几个重要的危险

源：

(1)高处坠落：掉入坑洞；

(2)物体打击：物体掉入顶管井、检查井内砸到人；

(3)坍塌：顶管井、检查井土石方开挖，顶管前方土体坍塌；

(4)中毒和窒息：管道内一氧化碳中毒；

(5)机械伤害：机械操作不当；

(6)触电伤害：室外临时用电、施工机械设备用电；

(7)火灾：焊接作业；

(8)爆炸：、氧气瓶、乙快爆炸；

(9)高温中暑：夏季气温高；

(10)起重伤害：吊装材料。

二、施工平面布置

1、临时设施

施工用的办公、生活临时设施分两期搭建，一期布置在D工程K-1+920-K-1+999

处；二期布置在2#路K0+040-K0+080处。目前一期临时设施已搭建完成(二期临时设

施搭建标准按照一期要求进行布置搭建)，施工平面布置图见附图一。办公、生活区

与生产区分开布置，以便于管理。所有临设房屋的搭设采用A1级标准防火板材。厕所、

厨房采用砖砌(临设搭建见附图二)。

2、临时用水

用水取自人和园林公司K0+091.65左侧1#高压铁塔处，接水材料采用PE管(pl00

自高压铁塔边坡敷设进入2#路搭建的工程项目部和施工工地。局部施工用水可联系附

近友邻单位或从当地居民用水中接入。

3、临时用电

根据业主指示，在2#路人和园林公司K0+091.65左侧1#高压铁塔处，接电500KVA

箱式变压器，另配备4台50kw发电机备用，确保工程顺利进行、连续作业。

三、施工要求及技术保证条件

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1、施工要求

在施工前熟悉地质勘察资料，根据施工需要进行调查并掌握管道沿线的工程地质

状况，并且复测顶管沿线的原状地面高程，以利于更好的组织施工。

顶管施工前要检查全部设备，并试运转；工具管在导轨上的中心线、坡度和高程

应该与管道设计坡度一致。

顶管施工过程中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰

动、视线清楚、方便校核、易于保护处。同时应根据测量结果分析偏差产生的原因和

发展趋势，确定纠偏的措施。

顶管施工范围内，须进行详细的地勘测量和现场控制，保障施工安全。

顶管施工过程中应根据有关国家规范的要求加强监控，特别是对于地面隆陷和地

面建筑物基础的监控，避免发生断裂、塌方等破坏现象。

工具管纠偏应平稳，避免用大角度纠偏。

如遇过于松散的土体，要事先压力灌浆，提高土层的稳定性。

基础地基承载力要求2180KP,达不到要求的地方可根据实际情况夹用块石或砂土

换填以满足地基承载力要求。

2、技术保证条件

我司选派并组建有类似项目施工且经验丰富的项目班子，实行项目法管理，结合

动态管理组织施工，确保安全目标和质量合格目标。

(1)作好图纸会审与交底的技术准备

了解和掌握图纸的内容，摸清顶管机械施工工艺，审核施工图纸及其各组成部分

间有无矛盾和错误，平面图与其相关的尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致，技术要

求是否明确。

(2)做好现场测量控制点、水准点。

(3)对现场地貌进行断面测量，向业主及监理提供断面测量成果。

(4)预先完成所有材料样品的性能检测实验及混合材料的配合比实验。

(5)组织技术交底和技术培训使各级人员熟悉工作情况，了解设计意图，熟悉施

工工艺流程，掌握规范及技术标准要求和施工方法。在施工中做到心中有数，确保工程

质量，全面完成任务。

第二章编制说明

一、编制依据

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高新园N区2#路(K0+000~Kl+720)道路及配套工程、天宫殿N区立交(D、F工

程)设计图纸。

高新园N区2#路(K0+000〜K1+720)道路及配套工程、天宫殿N区立交(D、F工

程)变更设计通知单。

地下管线勘察报告

顶管管线纵断面图

现场实际勘测数据

国家、地方及行业颁发的现行工程设计和施工验收规范、标准、图集如下：

《工程测量规范》(GB500026-2007)

《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)

《位结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)

《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)

《混凝土质量控制标准》(GB50164-2011)

《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》(JC/T640-1996)

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号文)

《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)

《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)

《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》(JGJ88-2010)

《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)

《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)

《施工现场机械设备检查技术规程》(JGJ160-2008)

《建筑施工土石方工程安全技术规范》(JGJ180-2009)

《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/T11836-2009)

《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》(GBT29639-2013)

《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)

《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)

《关于加强人工挖孔桩作业安全工作的紧急通知》(渝建发[2011]95号)

《建筑工程预防坍塌事故若干规定》(建质[2003]82号)

《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)

《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523-2011)

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《国务院关于修改<特种设备安全监察条例〉的决定》(国务院第549号令)

《重庆市特种设备安全监察条例》(重庆市人民代表大会常务委员会公告(2008)

23号)

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)

《高处作业分级》(GB/T3608-2008)

《企业职工伤亡事故分类标准》(GB/T6441-1986)

《生产过程危险和有害因素分类与代码》(GB/T13861-2009)

《建设工程施工现场消防安全技术规范》(GB50720-2011)

《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》(AQ/T9002-2006)

《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程现场文明施工标准》(渝建发[2008]169号)

二、编制原则

(1)采用成熟、可靠、先进、针对性强的施工方法、方案及施工组织形式。

(2)强调科学的组织管埋，特别是施工组织设计以及施_1_部署要特别结合现场的

实际情况，充分考虑本工程所涉及的各方面的有利及不利的影响因素。

(3)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。

(4)坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，并

按动静结合的原则，精心进行施工现场规划布置。尽量压缩施工临时占地，严格组织、

精心管理、文明施工，创标准化施工现场。

(5)严格贯彻执行国家及重庆市对工程建设的各项方针政策及工程建设施工强制

性条文。严格执行设计及施工验收规范。

(6)坚持“以人为本”建立健全安全保证体系，制定安全保证措施和防护措施，

坚持标准化作业，确保安全生产。

(7)坚持施工与环境协调的原则，严格控制施工过程中的噪音、粉尘、污水、废

物对周围的影响。

第三章、施工计划

一、施工进度计划

根据本项目所组织的人员、机械、材料及资金计划与现场实际情况要求，计划从

2014年8月10日开始全面施工，2014年11月30日全部结束，共计110天。具体安

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顶管工作井计划开工时间为2014年8月10B,预计结束时间为2014年8月20

So

顶管施工计划开工时间为2014年8月14日，预计结束时间为2014年11月7日。

检查井浇筑、验收预计结束时间为2014年11月30日。横道图如下：

2014年

施工天起止日期

分部分项工程单位」:程员U进度用工人数8月9月10月11月备注

魁(20H年)

101010101010101010101010

1施工准备项48.10-8.136■

2Yf7T工作井m20.548.14-8.176■

3Yf7-l-Yf7m541.5368.189.267DN800

1施工准备项48.10-8.136

5丫94工作井m13.40.5278.14-9.136

0Y94〜Y93m261.5189.11-10.27DN800

7施工准备项48.10-8.136■

3Y95工作井m130.5268.14-9.106

9Y96〜Y95301.5209.11-10.17DN800

10施工准需项48.10-8.136■

11Y2工作并m1-1.50.5298.14-9.136

12Y-1〜Y-2m341.52$9.14-10.77DN800

13Y-2-Y-3m351.52410.8-11.27DN1000

14施工准备项48.10-8.1336■

15Y4工作并m11.21128.14-8.266

16Y-3〜Y-4m561.4l(i8.27-10.77DN1-100

17Y-4~Y-5m401.42010.8-11.77DN1400

t

18施工准备项//48.10-8.136■

19Y6工作井m10.51118.14-8.256

20Y-5〜Y-6m601.5108.26-10.67DN800

21Y-6〜Y-1Ini331.52210.7-10.297DN800

22注浆灌填m368311.13-11.156—城后401n

23检查井浇筑m1231111.1611.278最后两个井

24检查验收项311.28-11308—

二、材料计划

1、材料投入计划

名称规格(mm)数量备注

非标预制钢筋险管d=800237mIII级

非标预制钢筋碎管d=100035mIII级

非标预制钢筋碎管d二140096mIII级

三、设备计划

根据顶管T程施T特点、管径规格以及成本综合考虑，选用人T辅助机械顶管施

工，拟投入机械设备和材科用量如下：

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主要施工机械设备及铺助材料用表

序号机械或设备名称型号规格数量用于施工部位备注

1液压千斤顶ZYG6台顶管

2柱塞泵ZB-5003台顶管

3钻机OB-10010台顶管

4汽车吊QY251辆竖井及顶管

5挖掘机CAT320B2台井口

6装载机ZL501台井口

7自卸汽车15t4台地面

8砂浆搅拌机Q2502台竖井

9发电机W12V2352台竖井及顶管120KW

10潜水泵12台竖井及顶管

115t行车6副竖井及顶管经验收合格使用

12送风机6台竖井及顶管

13有害气体检测仪6台竖井及顶管

14电铃6个竖井及顶管

15空压机6台竖井及顶管

16强光电筒6把竖井及顶管

17对讲机20个竖井及顶管

18

人员上下爬梯钢筋爬梯20节竖井每节6m

19防坠器10台竖井

20铁锹20把竖井

21水钻20台竖井

22碘铝灯30盏竖井2000KW

23绿色密目网300m2竖井

24隼48钢管600m竖井

25扣件300颗竖井

第四章顶管施工工艺

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一、施工技术参数

根据现场实际情况以及设备最大顶进距离，天宫殿N区2#路立交主线西段以

及东段顶管施工区域均分别设置工作井六座，接收井两座。

结合现场实际情况以及顶进设备尺寸，天宫殿N区2#路立交西段顶管施工工

作井平面尺寸设置为L*B=5.6*2.8m方形井，接收井为L*B=3.5*2.8m和

L*B=3.7*3.5m方形井。；东段顶管设置工作井为L*B=5.6*2.8m和L*B=7*3.5m,

接收并为L*B=3.7*3.5m方形井；F工程顶管设置工作井为L*B=5.6*2.8m方行井，

接收井为L*B=3.5*2.8m方形井。

1、工作井

开挖深度1.98-14.5m,硅强度等级为C30钢筋碎，抗渗等级为S4,钢筋等级

为HPB300和HRB400。

2、接收并：

开挖深度7.6T4.34位强度等级为C30钢筋碎，抗渗等级为S4,钢筋等级

为HPB300和HRB400。

3、顶管

管径规格为680。、61000、01400,共计3种规格，管道总长度368m。III级

枢筋混凝土专用顶管。埋深：Y-1—Y-6为10.24-14.68m；Y93—Y96为10.49-13.8m；

Yf7—Yf7-1为1.98-7.6mo

4、基础地基承载力

大于等于180KPo

5、顶管各段参数

5.1、F工程

顶管施工段为：Yf7-Yf7T,长度54m,管径d=800mm。其中Yf7为接收井，断

面尺寸为3.5*2.8m；Yf7-1为工作井,断面尺寸为5.6*2.98mo

5.2、2#路

顶管施工段为：Y93T94,长度26叫管径d=800mm；Y95T96（2#路东段YT）

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,K度30叫管径d=800mm。其中Y93和Y96（（2#路东段YT）为接收井，断

面尺寸为3.7*3.5m；Y94和Y95为工作井，断面尺寸为5.6*2.8mo

5.3、2#路东段

顶管施工段为：YTT-2,长度34m,管径d=800mm；Y-2T-3,长度35%管径

d=1000mm；Y-3-Y-4,长度56m,管径d=1400mm；Y-4-Y-5,长度40m,管径d=1400mm；

Y-5-Y-6,长度60m,管径d=800mm；丫-6-丫-11,长度33m,管径d=800mm。其中YT

和Y-5为接收井，断面尺寸为3.7*3.5m,；Y-2和Y-4为工作井，断面尺寸为7*3.5m；

Y-6为工作井，断面尺寸为5.6*2.8m。

5.4、顶管平面布置图（见附图一）

5.5、顶管纵断面布置图（见附图二）

二、施工工艺流程

2.1、顶管井施工工艺流程

顶管井包括顶管工作井和顶管接收井，其施工工艺如下：

基坑测量放样-基坑开挖一护壁钢筋绑扎一护壁内模和支架安装一浇筑护壁

混凝土一护壁混凝土拆模及养护一钢筋混凝土底板一封砌预留孔洞一后背墙施工

T混凝土养护。

2.2、顶管施工工艺流程

井中心测量放样一设备安装一管道吊装到位一人工掘讲、出土f开机顶讲f

测量控制及纠偏f管道拼装一管道顶进一第二节管道掘进、出土、顶进……f定力

接近许用应力一安放中继间一同上继续顶进一……顶进到位一出洞、拆除工具管一

全线复测一顶进结束一闭水试验。

三、施工方法

工作井、接收井施工采用人工挖孔作业施工，顶管施工采用人工辅助机械钻进

施工。

3.1、施工现场准备

以业主移交的控制点、水准点为依据，结合工程实际情况，建立现场测量控

制系统。

对施工区域采用围挡进行封闭，围挡采用2m高彩钢瓦进行围挡，铜管扣件做

支撑系统。

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建立现场的施工临时供电、供水线路。

组织施工机具及作业材料进场，满足开工前的需要。

施工井场地平面布置图：

施工井场地平面布置简图

3.2、工作井、接收井施工

工作井、接收井井（见附图三）：

工作井、接收井采用逆作法，用人工将土体开挖1m后立即进行钢筋绑扎、模

板安装、位浇筑，尽量减少土体的暴露时间。工艺流程：挖土一出土一绑扎钢筋

一支模―浇注混凝土一拆模一养护一进入下一循环。

施工顺序见下图。

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工作井和接收井开挖时轮换交替从地面向下挖土，井口上部L2m范围为锁口，

其下每1m一节为井壁，开挖1m后应立即施工锁口，每挖1m应及时按照设计图纸

进行施工护壁，护壁接头不要留在岩石分层、土石分界处，以确保施工安全。当

井壁土层稳定性差时，应缩短井壁分节高度，采用0.5m一节，必要时应加密钢筋、

加厚护壁，以确保安全。

护壁采用C30钢筋混凝土，单节护壁长1.0m,深度与5m,护壁厚度30cm；深

度W10m,护壁厚度40cm；深度W15%护壁厚度50cmo钢筋采用HPB300和HRB400,

枢筋连接采用绑扎或焊接。浇筑混凝土时要加强振捣，确保混凝土与孔壁间联结

密实。竖井开挖进入中风化基岩部分，岩石比较完整时，为节约成本，可不再采

取护壁支护措施。

挖出的土、石用50t吊车吊至井口2m以外并即时转运至业主指定的弃渣场（康师傅弃渣场）。

管节

吊放下井

管节套接

联结各类管节

压

浆

系

统

不运

行

足

吊

放

管

节

长

度

4.2、顶管开挖方式选择

考虑到该工程所处地段的地质条件及施工的安全性和可靠性，通过与其它顶

管方法的比较，决定采用手掘式加水钻开挖顶管施工。

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1、手掘式顶管最大优点是施工进度快，但只能用于地质条件较好地段。施工

时要注意控制超挖。

2、水钻开挖顶管

（1）水钻开挖

水钻工装设备：主要由取芯钻头、电机、水平支架、垂直支架组成（见4-1

图）。

Xz/X//Vzxz/V7zxT/XZ/

〃55。,\底板

水钻结构简图（图4-1）

水钻取芯钻头长度为0.6m左右，孔径最大为（pl50mni,专用工装支架由开挖洞

的大小而定制。即根据不同尺寸的顶管定制不同的专用水钻工装支架。

水钻工艺使用范围：泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩等岩石硬度较高的围岩。

水钻施工工艺：首先曰测量人员根据开挖管线的方向和高程放开挖轮廓线一一

由水钻技工安装调整水钻水平和垂直支架，使水钻取芯钻头外缘与开茏轮廓线一

致方可开钻一钻周边孔，每个钻孔要孔孔相连并且要有15~20mm交叉一一钻孔

钻完，取出岩芯，使开挖部分岩石与围岩石分离，形成一隔离带——再用①35钻

孔机在被开挖部分岩石上钻出300x300mm呈梅花型的破碎孔，把楔形销放入破碎

孔中用人工破碎（见图4-2）o

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开挖轮廓线

水钻施工简图（图4-2）

水钻施工主要优点是对围岩的破坏小，开挖洞成型好；缺点是施工进度缓慢。

加快施工进度的主要手段之一是增加工作面，即多个作业面同时施工，为此，本

方案施工进度横道图中工作井、接收井开、完工计划工期节点的有效实现，是本

顶管工程按期完成的关键。

4.3、工具管

各管径钢筋硅管应满足JCT640-1996《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》的要

求，每节长为2m。由专业厂家进行生产。根据业主要求，选定两家信誉好，规模

大的制管厂由业主、监理最终选比确定专用顶管管材供货商。

4.4、顶进设备

顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、导轨等。

①千斤顶

千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用6台300t液压千斤顶，行程为

2mo

千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶，其布置为单列式,

应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。使用多台并列式时，顶力合力作用点与管

壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工

经验，采用人工挖运土方，管上半部管壁与岩壁有间隙时，千斤顶的着力点作用

在管子垂直直径的1/4〜1/5处。

②高压油泵

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由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62MPa的ZB-500柱塞泵，经分配

器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出

力和行程一致。

③顶铁

顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬

动，本工程拟采用U形顶铁。

U形顶铁安放在管子端面，顺顶铁作用其上。它的内、外径尺寸与管子端面尺

寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面上，以

免管端司部顶力过大，压坏混凝土管端。

4.5、导轨设置

导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之前

位置正确。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大，因此，应根据工作

井预留孔洞中心标高，推算出导轨顶面距与预留孔洞中心的高差，安装导轨时必

须严格控制其标高和中线位置，确保符合设计中心位置、高程和坡度的要求。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。

本工程采用38kg钢轨作导轨。

4.6、顶讲施工

工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行开挖和顶进。

首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管轴线和管底标高是否

符合设计要求，合格后即可进行管前端挖方。挖方采用人工配合小型机械（钻机）

进行，即先在围岩壁上放出管碉开挖边线，然后采用小型钻机沿管碉边线连续不

间断钻孔，将所有钻孔连成圆圈，使管碉边线内外两侧的围岩分开，以减小围岩

应力，再在管碉边线内侧围岩表面均匀布孔，采用液压破碎机将岩石剥离下来。

管前挖出的土、石及时运出管外，采用50t吊车吊至坑外，再由机械搬运至业主

指定的弃渣场（康师傅渣场）。管碉挖出后及时顶进，顶进利用千斤顶出镐。在

后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程如下：

安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出

一个工作行程，将管子推向一定距离。

停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

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添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。

卸下顶铁，下管，用钢套环连接混凝土管，在混凝土管接口处放一圈麻绳，

以保证接口缝隙和受力均匀或掺合其他防渗漏措施，保证管与管之间的连接安全。

重新装好顶铁，重复上述操作。

①顶进作业应符合下列规定：

a、应根据岩土条件、周围环境控制要求、顶进方法、各项顶进参数和监控数

据、顶管机工作性能等，确定顶进、开挖、出渣的作业顺序和调整顶进参数；

b、掘进过程中应严格量测监控，实施信息化施工，确保开挖掘进工作面的围

岩稳定和围岩压力平衡；并控制顶进速度、挖土和出土量，减少岩体扰动和地层

变形；

b—允许超挖范围

图5超挖示意图

C、手工掘讲时，在允许超挖的稳定岩层中正常顶讲时，管下部135。范围内不

得超挖；管顶以上超挖量不得大于15mm（见图5）；

d、管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶

管机前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定

纠偏的措施；

开始顶进阶段，应严格控制顶进的速度和方向；

£、进入接收工作井前应提前进行顶管机位置和姿态测量，并根据进口位置提

前进行调整；

g、在软土、岩层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，宜将前3~5节管体

与顶管机联成一体；

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h、钢筋混凝土管接口应保证橡胶垫板正确就位；钢管接口焊接完成后，应进

行防腐层补口施工，焊接及防腐层检验合格后方可顶进；

②施工的测量与纠偏应符合下列规定：

a、施工过程中应对管道水平轴线和高程、顶管机姿态等进行测量并及时对

测量控制基准点进行复核；发生偏差时应及时纠正；

b、顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核；发生工作井位移、

沉降、变形时应及时对基准点进行复核；

c、管道水平轴线和高程测量应符合下列规定：

•出顶进工作井进入岩层，每顶进300n)m,测量不应少于一次；正常顶进时,

每顶进1000mm,测量不应少于一次；

•进入接收工作井前30nl应增加测量，每顶进300nl叫至少测量一次；

•全段顶完后，应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程；有错口时，应

测出相对高差；

•纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数；

•测量记录应完整、清晰。

d、纠偏时开挖面岩体应保持稳定；采用挖方纠偏方式，超挖量应符合地层变

形控制和施工设计要求。

e、工具管纠偏应平稳，避免用大角度纠偏。

4.7、触变泥浆减阻施工

为了减少顶进中的阻力，防止塌方，采用在管外壁与土体之间注入触变泥浆,

形成泥浆套，减少管外壁与围岩之间的摩擦阻刀。触变泥浆除起润滑作用外，静

置一定的时间泥浆固结，产生一定强度。

泥浆配比及注浆操作同常规方法。按市政操作规程要求进行。为使泥浆能够

达到较好的充满度，每2节管设一处注浆孔，每处在管顶部及水平直经两侧管壁

开3个注浆孔，注浆孔的设置与管材生产厂家联系。

在生产管材时将注浆孔预留好,孔径规格为中50mm,从管体顶进10m至15nl后开

始注触变泥浆。随顶随注，注浆压力应达到0.2)Ipa,以保证注浆饱满，确实起到润

滑减阻作用。

调浆设备：搅浆机及储罐

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灌浆设备：注浆泵、输浆管

触变泥浆材料主要成分：膨润土、碱（碳酸钠）和水

①触变泥浆的拌和和程序：

a、将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱；

b、在搅拌过程中，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，搅拌均匀；

c、将溶化的碱水倒入搅拌罐内，碱水必须在膨润土上搅拌均匀后加入再搅拌

均匀，放置12h后即可使用。

②注浆时，应符合下列规定：

a、注浆孔的布置按管道直径大小确定，每个断面可设置3~5个；相邻断面

上的注浆孔可平行布置或交错布置；每个注浆孔宜安装球阀，在顶管机尾部和其

他适当位置的注浆孔管道上应设置压力表；注浆压力可按0.IMpa开始加压，在注

浆过程中再按实际情况调整。

b、注浆前，应检查注浆装置水密性；注浆时压力应逐步升至控制压力；注浆

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；

c、顶管机尾部的后续几节管节应连续设置注浆孔；

d、应遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”

的原则，制定合理的注浆工艺；

e、施工中应对触变泥浆的黏度、重度、加值，注浆压力，注浆量讲行检测°

人注浆时，应减少触变泥浆的厚度，顶管后期应用迟凝泥浆置换触变泥浆。

4.8、管节连接

本工程拟采用钢筋混凝土管承插连接，每节管道长度2m。

4.9、管道内辅助设施

4.9.1通风设施

由于管道顶进距离K,埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土、岩体中

可能会产生有害气体，因此，必须设置供气系统。通风设施用一台送风机（送风

量3m3/min）,将新鲜空气送入管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进

行空气循环。人工挖土前，通风时间应不少于半个小时；挖土过程中，管碉内通

风应连续不间断的进行。

4.9.2.电力设施

在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。

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潮湿洞内使用24V照明电源，动力电缆应挂在洞壁上。

a、动力用电

由于管道内的电机采用380V动力电，因此，进入管道的动力电必须做到二级

保护和接地保护措施，动力电采用五芯电缆，电源线设置在操作人员不易接触处,

并在电源线外增设护套，保证用电安全。

b、照明用电

由于管道内的空气湿度较大，因此，采用24V低压照明电，低压电须通过变

压器降压，灯具采用防水防爆灯具。

四、检查验收

1、工作井施工精度应符合下表要求。

工作井施工的允许偏差

检查项目允许偏差

顶面图程+3.0

井内

1中心水平位置3

导轨安装

两轨间距+2

2工作圆形半径不小于设计

中心位20

3进、出井预留洞口

内径尺±20

4井底板高程±30

垂直度0.1%11

5工作井后背墙

水平扭0.1%L

注:H为后背墙的高度(mm)；L为后背墙的长度(mm)。

2、顶管施工精度应符合下表要求。

顶管施工臂通后管道的允许偏差________________

序号检查项目允许偏差(川位

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1直线顶管顶进长度＜300m50

2直线顶管顶进长度＜300m+30.—40

3相邻管间钢筋棍凝土管15%壁厚，且W20

4对顶时两端错口50

注:Di为管道内径(mm)。

第五章、施工安全保障措施

一、组织保障措施

1、建立健全安全生产管理组织机构

建立以项目经理全面负责的安全生产管理体系，各相关管理人员负责相关职

贝。

安全管理组织结构图

2、危害识别与控制

(-)危害识别

不可预见因素较多和工作面空间有限是顶管施工的两大特点，涉及到安全管

理的全方位。顶管工程施工过程中，施工条件复杂，存在安全危害和风险，需要

确定出危害环节和危害因素，以便控制危害和风险，保证施工的顺利进行。组织

有实践经验的人员，对顶管施工现场作业危害进行识别。参加识别的人员主要有：

安全领导小组成员、顶管机操作人员、爆破工、电焊工、模板工、起重司机、泥

浆工等人员。施工危害种类识别见表。

施工危害种类识别及控制

序危害部位(过

号危害种类识别方式控制和削减措施

程)

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顶管穿越流1、勤测量、控制顶进过程中高程偏

顶管穿越

砂、软弱地层、测量、地面卜差；

—地段沉

或地质变化较降2、加强管道外围注浆；

降、塌陷

大时3、地面注浆堵水；

管道内缺1、维护管理好通风设施；

管道通风不

氧或有害管道内作业人2、采用混合式通风方式；

良，人员头昏

气体窒息员3、使用测风表和甲烷报警仪、检测

无力

事故风量和有害气体；

1、只准专业电工操作；

2、建立停送电操作票制度；

停送电过程及