污水管顶管专项施工方案

顶管专项施工方案永和河增城段官湖河黑臭河涌整治工程二期永宁段（标段二）广惠桥下和创誉路下DN800污水管顶管专项施工方案编制：审核：审批：潮州市利源水利水电工程有限公司2019年6月页第一章：编制说明1.1、编制依据序号编制依据编号法律法规1建设工程质量管理条例国务院第279号2建设工程安全生产管理条例国务院第393号标准规范1给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-20082混凝土结构设计规范GB50010-20103建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20024钢筋混凝土结构工程质量验收规范GB50204-20155建设工程施工质量统一验收标准GB50300-20136城市防洪工程设计规范GBT50805－20127钢筋焊接及验收规程JGJ18-20128广州市基坑支护技术规范SJG05-20119建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-201610建筑基坑工程监测技术规范GB50497-200911混凝土质量控制标准GB50164－201112给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50141-200813建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-201414施工现场临时用电安全技术规范JGJ46—200515地下防水工程质量验收规范GB50208-201116工程测量规范GB50026-200717顶进施工法用钢筒混凝土管JC/T2092-201118给水排水工程顶管技术规程CECS246:200819建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-201320深圳市地基处理技术规范SJG04-2015设计文件及地质资料1坳背站给排水管线设计图纸2广州市水务规划勘测设计研究院地质勘查资料其他编制依据1广州市永和河增城段（官湖河）黑臭河涌整治工程二期工程资料2招标文件、施工合同1.2、适用范围本施工方案为永和河增城段（官湖河）黑臭河涌整治截污管（广惠桥下和创誉路下）顶管施工方案，主要涉及南北侧顶管、工作井、接收井施工，内容包括总体施工组织、主要施工工艺及方法、文明施工等内容。1.3、编制说明1、根据工程施工图设计，并结合我公司的施工实力、技术、资源和机具的配置能力，以及施工的丰富经验等因素，编制本工程施工方案。在编制本方案前，结合本工程的特点、难点及重点，全面、科学地安排工作。2、人员方面：调集具有顶管工程施工经验、组织能力强的管理人员参加；3、机械设备方面：根据本工程实际情况，配备充足的施工机械、测量仪器、检验仪器、试验设备；对关键工程或关键工序进行充分合理的组织，解决好各工序的施工干扰以及施工期间的交通疏解。第二章：工程概况2.1、工程情况工程名称广州市永和河增城段（官湖河）黑臭河涌整治工程二期-标段二工程地点广州市增城区永和河简村桥至永和河创誉路段建设规模124米建设单位广州市增城区人民政府永宁街道办事处勘察单位广州市水务规划勘测设计研究院设计单位广州市水务规划勘测设计研究院监理单位广东华迪工程管理有限公司施工单位星辰利源水利水电工程有限公司2.2、工程概述2.2.1工程简介广州市增城区永和河增城段（官湖河）黑臭河涌整治工程二期—永宁段（标段二），由于广惠桥下和创誉路下污水管需下穿广惠桥和创誉路，下穿后与标段一截污水管汇合敷设。创誉路广惠桥创誉路广惠桥图2.2.2-1：截污管横穿广惠桥和创誉路平面图本工程顶管施工涉及一个顶管井（一个沉井），两个接收井。广惠桥下顶管采用DN800钢筋混凝土顶管，顶管与围护结构平行布置，距离围护结构1m，顶管埋深约3.5m，顶管长度约60m，顶管工作井采用7700×7190沉井施工，下沉深度约7m，接收井采用护壁井，开挖深度约6.9m；创誉路下顶管采用DN800钢筋混凝土顶管，顶管与围护结构基坑平行布置，距离围护结构1m，顶管埋深约4.5m，顶管长度约64m，顶管工作井采用护壁井，下沉挖深度约6.9m。本次顶管路线YH32-YH31、YH32-YH33采用顶管施工。图2.2.2-2顶管位置平面图2.2.2主要工程数量本工程顶管埋深均在3.3m～4.5m，工程量见下表：表2.2.2-1顶管工程量一览表序号起止里程数量(m)名称备注1YH32-YH3164D800Ⅲ钢筋砼顶管横穿道路2YH32-YH3360D800Ⅲ钢筋砼顶管横穿道路合计1242.2.3障碍物情况表2.2.3-1顶管工程量一览表序号起止里程数量障碍物情况1YH32-YH31创誉路路基2.3、地质水文条件2.3.1地质构造参照永和河增城段官湖河黑臭河涌整治（二期）工程地质勘查报告图册，广惠桥下ZK18/ZK17范围内的地质情况。该区域范围内地质主要分布为砂质粘黏土和中砂层。表2.3.1-1：广惠桥、创誉路地质情况表图2.3.1-1广惠桥、创誉路地质纵断面图2.3.2水文地质情况地下水地下水补给来源主要为大气降水和地表水，排泄方式以地下水泄流及蒸发为主，地下水初见水位埋深7.25m，高程6.81～7.58m；根据地区经验地下水位的年平均变化幅度为1～3m。2.4、重难点分析及措施2.4.1工作井施工难点：顶坑井后背墙严重变形、位移或损坏。产生原因：后背墙被主顶油缸顶得严重变形或损坏，已无法承受主顶油缸的推力；后背墙被顶得与后座墙一起产生位移。防治措施：加固后靠背，增加支垫刚度。2.4.2顶管施工1）难点：导轨偏移产生原因：导轨自身的强度不够，导轨固定不牢靠，受到外力及震动后发生偏移，导轨底部所垫木板太软而产生较大变形；防治措施：对导轨进行加固或更换。把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。对工作底板进行加固；难点：管接口处错口产生原因：管口处失园，管壁厚薄不均匀所造的，由于T型钢套环损坏。防治措施：控制好顶管的方向，有偏差要及时纠偏，慢慢地纠正，以防纠偏过头；应增加触变泥浆的注入量，让浆套很好地形成。3)难点：管接口渗漏产生原因：管接口损坏，张角过大使密封失效。橡胶止水圈没有安装正确或已损坏。防治措施：控制好方向，纠偏不要产生大起大落，安装前应查前橡胶止水圈的规格、型号与外观质量，正确套入砼管的插口槽入。在止水圈进入套环之前要涂抹些浓肥皂水。止水圈不能有翻转有挤出现象。4）难点：严重偏高产生原因：是土质较差的前提下，辅助施工措施（如降水等）又没有很好发挥作用时，工具管前方发生塌方。操作者为了避免塌方而错误地采用了所谓的“闷顶”，即不出土的情况下一味地往前顶而造成的。防治措施：应采取必要的辅助施工方法来稳定挖掘面。如采用井点降水或采用注浆等措施，也可在工具管内充以适当的气压来使挖掘面稳定。5）难点：主顶推力过大产生原因：管子顶得不直，方向和高低偏差有大起大落现象。防治措施:方向纠偏切忌过猛。加强注浆管理。可适当地增加浆液的稠度和注浆量。6）难点：管内排水产生原因：该区域地下水位较高。防止措施：增加抽排措施，加强管内排水，严密监测。第三章：施工安排3.1、施工准备3.1.1技术准备项目技术人员熟悉图纸、收集相关资料，基坑土方施工前要确定深基坑已经具备开挖条件，且相关基坑支护验收资料齐全，项目技术人员或方案编制人员根据专项施工方案和有关规范、设计图纸和工况，结合设计工况的要求和地质水文报告，进行图纸会审和技术交底会，对现场管理人员、操作班组、作业人员进行安全技术交底，并履行签字手续。在施工之前专项方案须监理（业主）审批，超过一定规模的方案经过专家论证后方可实施。场地区域内需要土方回填或需留置回填土的工程，应计算土方开挖量、土方回填量和弃土量，并进行土方平衡设计。本工程现场无土方临时堆放场地需在附近设置临时堆放场。土方运输至临时堆放场后，结构施工完成后运输回填。（1）学习和审查图纸检查图纸和资料是否齐全，核对平面尺寸和坑底标高，图纸相互间有无错误和矛盾；掌握设计内容及各项技术要求，了解工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求；熟悉土层地质、水文勘察资料；审查地基处理和基础设计；图纸会审，搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系，图纸相互间有无错误和冲突；研究好开挖程序，明确各专业工序间的配合关系、施工工期要求；并向参加施工人员层层进行技术交底。（2）查勘施工现场核实工程场地情况，收集施工需要的各项资料，包括施工场地地形，地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况，供水、供电、通讯情况，防洪排水系统等等，以便为施工规划和准备提供可靠资料和数据。（3）编制详细施工方案现场场地整平，绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图，确定开挖路线、顺序、范围、底板标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置，以及挖去的土方堆放地点。3.1.2现场准备1、平整施工场地按设计或施工要求的范围和标高平整场地，将土方弃到规定弃土区；凡在施工区域内，影响工程质量的软弱土层、淤泥、腐殖土、大卵石、孤石、垃圾、树根、草皮以及不宜作回填土土料，全部挖除并以块石、砂砾等回填，保证地基承载力。2、清除现场障碍物将施工区域内所有障碍物，如地下管道、电缆、树木、沟渠以及旧有房屋、基础等进行拆除或进行搬迁、改建、改线；对附近原有建筑物、塔架等采取有效地防护加固措施。3、作好排水降水设施在施工区域内设置临时性或永久性排水沟，将地面水排走；排水沟纵向坡度一般不小于2‰；在需要的地段修筑挡水堤坝阻水。地下水位高的基坑，在开挖前20天需对基坑进行预降水、疏干。开始降水后，应随时检测水位的动态变化。4、设置测量控制网根据给定的国家永久性控制坐标和水准点，按建筑物总平面要求，引测到现场。在工程施工区域设置测量控制网，包括控制基线、轴线和水平基准点；做好轴线控制的测量和校核。控制网要避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路，并有保护标志；场地整平应设10m×10m或20m×20m方格网，在各方格点上做控制桩，并测出各标桩处的自然地形、标高，作为计算挖、填土方量和施工控制的依据。对建筑物应做定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线，设置龙门板、放出基坑（槽）挖土灰线、上部边线和底部边线和水准标志。灰线、标高、轴线应进行复核无误后，方可进行场地整平和基坑开挖。5、修建临时设施及道路临时道路采用主便道进行施工。道路与电讯线路、电缆线路以及各种管线相交处，按有关安全技术规定设置平交道和标志。设置安全围挡顶管采用全封闭施工，根据现场场地等周围情况，安全围挡材料选用混凝土基础定型围挡进行封闭，围挡板高2.5米，宽3米。3.1.3施工用电准备本工程施工临时用电电源接口由建设单位提供的箱变供应，箱变管理单位为建设单位。施工现场临时用电分三级配电,即总配电柜→分配电箱→开关箱的三级配电，其中开关箱距离分配电箱的距离不大于30m，配电箱必须为通广东省安监备案，张贴有广东省安监备案铭牌。配电用电缆线为五芯电缆，五芯电缆芯线颜色分别为黄、绿、红、淡蓝、绿／黄五种颜色绝缘芯线，其中黄、绿、红为相线，淡蓝色芯线必须用作N线；绿/黄双色芯线必须用作PE线，严禁混用。图3.1.3-1三级配电示意图配电箱、开关箱内必须设置在任何情况下都能够分断隔离电源的开关电器，并且开关电器与配电线一一对应配合，作分路设置，以确保专线专控，做到开关箱与用电设备之间实行“一机一闸一漏”制。开关箱的开关电器的额定容量要与用电设备额定容量相适应。配电箱、开关箱内设置的漏电保护器，額定电动作电流应小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。（其中潮湿场所的漏电保护器，額定电动作电流应小于15mA，额定漏电动作时间小于0.1s）。施工用电使用TN-S系统，保护零线单独设置，并在配电系统的起始端、中间端及配电末端落实保护接零重复接地，且接地电阻不大于10Ω。图3.1.3-2TN-S接零保护系统示意图T—变压器；DK—总电源隔离开关；RCD—总电源漏电保护器；1—变压器中性点工作接地；2—PE线重复接地；L1、L2、L3—相线；N—工作零线；PE—保护零线接地体设置（1）每一接地装置的接地采用两根及以上导体，在不同点与接地体做电气连接，不得采用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢，接地可利用自然接地体，但应保证其电气连接和热稳定。（2）TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处（如钢筋加工区、大型设备）和末端处做重复接地，在TN系统中，保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10欧。如下图所示。照明用电施工现场照明采用高光效、长寿命的移动式照明LED灯，由于现在处于高温天气、地下水位较高，地面较潮湿，灯具电源电压不超过36V，灯具距地面大于2.5米。施工现场用电具体参数及临时用电布设详见施工用电方案。移动式照明灯塔结构及规格如图所示。每个顶管作业面用电量统计表表3.3.1-1用电量统计表序号设备用电量备注1主顶装置7.5kW2葫芦吊6kW3泥浆泵5kW4插入式振动器1.1KW5木工圆锯机5KW6井口照明3kW7场区照明2kW8注浆泵10kW9空压机6kW根据地质情况使用合计46kW3.2材料计划及管理用于工程上的物资应确保符合质量规定的要求，满足工程进度的需要，从而满足工程质量合同要求约定质量目标，让业主满意。各类施工材料提前确定材料的品种和规格，备足材料款，尽早组织进场，以免影响工期。进场的原材料必须向监理单位报审报验，应见证取样验证的建筑材料，应在监理单位见证下委托有相应资质的第三方监测机构进行检测。不合格的材料不得用于生产。顶管施工主要材料计划见下表：表3.2-1顶管施工主要材料计划表序号材料名称规格(mm)数量备注1预制钢筋砼管d=80060mⅢ级2C30混凝土C30140.28m3工作井（沉井）3C30混凝土C30144.84m3护壁工作井和接收井3.3、主要机具设备需用量计划1、机具准备针对本工程实际情况和各专业各种工艺、工序的需要，合理地配置先进的施工机具、设备。挑选高水平的技术操作人员和管理人员，最大限度的满足施工需要，确保施工进度、安全。结合机械化、半机械化和改良机具相结合的方针、重点配置中、小型设备。（1）为充分发挥机具设备的效率，在条件允许的情况下，合理调整施工进度和施工质量。（2）首先配备本工程中为保证施工质量和施工进度所必须的机具设备和能代替劳动强度大、作业条件差的机具设备。（3）根据施工部署，按区段、分工种、多层次地进行机具配备，注意不同的施工要求，配备不同的施工机具。（4）机具、设备性能要求：先进性、可靠性、安全性、经济性、环保性、适应性。2、机具的管理以“谁领用、谁保管、谁负责”的原则建立机具设备管理制度，对机具的领用、保管、故障排除、维修保养，存放作出明确的规定，并监督执行。表3-3-1：主要机具设备表序号机械名称型号单位数量性能情况备注1电焊机50kw台1良好三个工作面轮流使用2气割设备套1良好3液压操作平台台1良好4汽车吊35t台1良好三个工作面轮流使用5卷扬机10t台1良好6发电机60kw台1良好7导向轨组1良好8主顶油泵站ZB10/320-4/8007.5kw套1良好9主顶站千斤顶YDC150XX150T台1良好10千斤顶YT1960(150)XX台1良好11顶铁D1800套1良好12通风机台2良好13污水泵φ100台1良好14污水泵φ50台1良好15钢筋切断机GQ40D台1良好16钢筋弯曲机GW40D台1良好17钢筋调直机GT6/12台1良好18木工电锯MJ104台1良好19插入式振动器ZN50台1良好20空气压缩机15KG台1良好21风镐套2良好22液压泥浆机5YB-50台1良好23泥浆泵5KW台1良好24压密注浆设备套1良好三个工作面轮流使用表3-3-2：测量与监视装置配备计划序号测量与监视装置名称型号性能情况1测距仪ND3000良好2水准仪DZS2-1良好3钢卷尺5m良好4全站仪TG-1000良好5经纬仪LT402L良好6皮尺50m良好3.4、工期安排3.4.1工期安排原则1、首先拟定科学的施工进度计划，采用网络计划技术，实行动态管理，科学组织，合理安排，适时调整，做好劳动力调配，加强各工种之间的配合。2、为使工程顺利如期完成，实行定期碰头例会制度，及时解决施工中的存在问题，努力做到当日问题当日解决。3、充分利用晴好的有利天气。力求做到均衡施工，认真做好施工前期准备工作，防止前松后紧，盲目蛮干；做好材料设备的计划管理，及时组织进场，加强施工设备的保养维修，以免因材料、设备等不能及时供应或施工机械故障而影响施工。4、据实际施工条件安排工期，现场具备三通一平条件的地段优先考虑施工，并结合地质勘探报告综合考虑地下水对施工的影响，在丰水期避开埋深较大的YH31-YH32/YH32-YH33施工。因此在施工安排上要高度重视，一点都不能松懈，要环环扣紧，一着不让。首先要集中力量保重点，抢工期，在人力、物资、机具上要给予充分保证，各专业管理工作应协助指导组织好施工，搞好各方面配合，上下一条心，抓工期抓质量。5、组织配合施工，穿插作业，重点部位抢工期，该工程配合量大，施工期间涉及到各种管线，必须主动做好配合工作，互创施工条件，确保各种管线和道路施工有条不紊地进行，按期完成任务。6、切实改进施工工艺，努力提高工效，优先考虑采用机械化施工，以进一步提高劳动效率。施工进行流水施工合理安排、统一调度、充分发挥施工人员主观能动性，采用平面、立体交叉施工方法，按先地下后地面的原则组织好排水管道和路基施工，确保施工任务的顺利完成。3.4.2计划工期1、按每个工作井日进度5m组织施工，为确保工期、合理调配施工资源，结合周边居民密集等情况，各顶管施工采用半天连续施工，施工段采用分段流水作业法，进场后先集中力量施工工作井。2、顶管施工计划2021年6月10日开工,完工日期为2021年7月9日,预计施工30天，雨期根据实际情况顺延。3.5、劳动力投入计划3.5.1人员安排基本原则施工管理人员选用技术业务强，有着丰富的施工和管理协调经验的人员组成。在管理上制定严格的岗位责任制，做到责任到人，各负其责。3.5.2人员安排要求1、根据工程特点要求，按照合理分工，密切协作的原则，组织高效率的专业施工班组。2、做好施工人员进场教育工作，包括安全、防火、文明施工和遵纪守法等教育，使全体施工人员严格遵守上级颁布的各项规章制度。3、对特殊工种进行上岗前技术培训，无上岗证者严禁进场施工。4、编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。5、根据施工进度计划合理安排人员进场计划（包括技术管理人员和工人），并进行技术、工期、质量、安全文明施工交底，以利顺利施工。表3.5.2-1管理人员配置情况序号职别职责内容1项目经理全面负责工程项目施工管理、生产经营活动2技术负责人负责工程技术管理工作，协调各专业技术施工的交叉作业。3施工技术员对工地的施工质量、施工进度、施工安全进行全面管理，熟悉施工图，参与技术交底及图纸会审，做好交底及会审记录，检查、督促各施工班组按技术交底要求进行施工。4测量员熟悉设计图纸，对各工序的测量放样。5质量检查员落实各项质量控制措施，工程质量监督、检查6安全员落实各项安全生产措施，工程安全生产监督、检查表3.5.2-2操作人员配置情况序号工种名称数量（人）备注1值班员2负责现场安保2技术员2负责现场施工管理3专职安全员1负责现场安全文明管理4土方工6负责挖土、运土5混凝土工6负责浇筑混凝土井壁6电工3负责现场施工用电7钢筋工6负责钢筋加工绑扎8模板工6负责模板施工9技术工人6负责顶管设备装卸和操作10起重工3负责使用电动葫芦吊土出坑第四章：组织机构4.1、组织机构建立为加强管理，确保工程按期保质完成，使各项指令和措施落实到部位和个人，工地建立项目经理部。项目管理层：由工程项目经理部统一组织，协调各部门之间的关系，对施工安排、进度计划、技术管理、质量控制、检测试验、材料设备、安全保障实行全方位管理。项目作业层：由一定的操作技能和操作经验的工人组成，在该项目管理人员领导指挥下，明确责任目标的义务，保质量、保安全完成项目部下达的任务。第五章：施工工艺及施工方法5.1、总体施工思路（1）本截污管施工顶管道要横穿广惠桥与创誉路，为减小施工对现场交通的影响，采用顶管工艺施工。（2）顶管道为南北顺，因此，在中心开挖工作井及接收井，见图5.1-1。图5.1-1井坑设置示意图（3）泥水平衡顶管掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进（4）掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。（5）当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，微型掘进装置上。5.2、总体工艺流程总体工艺流程见图5.2-1。顶管机出洞顶管机出洞顶管设备就位机头刀盘运转顶管机进洞送排泥泵开启顶进出土泥水分离主顶推进到位回缩主顶拆除管内管线管节安装安装管内管线弃土出运顶管机转场进洞密封器安装出洞密封器安装放样、复核井施工顶管井回填顶管井施工图5.2-1泥水平衡顶管施工工艺流程图5.3、降排水措施根据地勘报告和现场管沟开挖显示，该两段顶管施工范围内地下水水位埋深为自然地坪下6-7m左右，工作井深度为5.5～6.8m，因此工作井基底以及顶管均位于地下水水位以下，计划采取井点降水（集水井）和基坑明排保证基坑及顶管施工安全。本顶管工程沿着污水管道纵向左右两侧对称布置二排降水井，降水井纵向间距10m，降水井中心距离管道中心线垂直距离3m，总计施工降水井8座。降水井用潜水泵（出口管径D150）将水抽排至沉砂池，经沉淀后排入既有市政雨水管网。降水井平均深度为7.5m，降水设计水位为井底标高以下0.5m。降水井成孔直径D800，砼虑管内壁直径为D400。5.4、工作井及接收井搅拌桩、旋喷桩加固顶管工作井沉井地基加固采用在井壁和坑内格栅状搅拌桩加固，接收井和工作井为护壁井形式的地基加固采用在井壁两侧范围内采用高压旋喷桩加固，搅拌桩单桩设计桩径600mm，搅拌桩桩体固化剂采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比暂定18%，搅拌桩28天单轴极限抗压强度标准值不得小于0.6MPa。5.4.1搅拌桩施工工艺搅拌桩施工工艺流程如下：图5.4.1-1：搅拌桩施工工艺流程图施工准备正式施工前，先清除地上、地下障碍物，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。当桩周为软土层时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量，搅拌桩总体施工时应根《深圳市地基处理技术规范》SJG04-2015要求，进行工艺试桩施工，施工数量为3根，施工完成后进行强度检测，各项指标合格后，方可按照设计大面积施工。桩位测放施工前用全站仪测放搅拌桩施工的控制点，进行标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。3）搅拌下沉钻机就位后，对钻机进行调平，施工中应保持搅拌桩机底盘，应保证钻孔导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不超过1%，桩位偏差不大于20mm。搅拌下沉至桩底标高即停止，桩底标高允许误差为100mm，下沉速度控制为1m/min，成桩直径和桩长不得小于设计值。4）配置水泥浆水泥浆液采用42.5级普通硅酸盐水泥配置，加固段水泥掺量为被加固土体质量的18%（暂定），空搅段水泥掺量不小于5％。在开机前进行水泥浆液的搅拌，水泥浆液的水灰比为0.45~0.55，每米桩体水泥用量为69.8kg（空桩26.8Kg），每立方米水泥土水泥用量约247Kg（空桩95Kg），注浆压力为1.5～2.5MPa。5）喷浆搅拌、提升在钻进和提升过程中注入水泥浆液，当水泥浆到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升。同时严格控制提升速度，提升速度控制为0.5m/min，重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，停浆面标高应高于设计标高0.5m。6）重复搅拌下沉。重复搅拌下沉至设计加固深度。7）重复搅拌提升。8）提升至桩顶设计标高后，关闭搅拌机，清洗机具，移至下一桩位。5.4.2桩体检测1）检测方法①搅拌桩加固体应采用钻孔取芯法检测桩身完整性，并取样做抗压强度试验。钻孔取芯法是在成桩一定龄期后，通过钻孔取芯来检测桩长、桩各部位的水泥含量、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况。②检测数量为总桩数的1%，且不得小于5根。进行强度检验时，对承重水泥土搅拌桩应取90d后的试件，对支护水泥土搅拌桩应取28d后的试件，试桩检测宜在成桩后7天内进行钻芯检测，成桩后复合地基承载力不小于150kpa；2）检测控制要点①钻孔取芯时应避开喷灰盲区，宜定在离桩中心2/5桩径处；②控制钻杆垂直精度，偏差不得超过1%；③对不合格的桩应根据其位置及数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施；5.4.3成桩质量控制1）施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各种计量设备（水泥流量计及其他计量装备）完好程度；2）施工中应检查提升速度，水泥浆或水泥注入量，搅拌桩的长度及标高；3）施工结束后应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力；4）搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响；5）施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过三小时，宜先拆卸输浆管路，并加已清洗。5.4.4技术保障1）采用42.5级普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样送检，合格后才能投入使用。2）施工前进行成桩试验，在设计规定的范围内调整施工参数，保证成桩质量、桩体直径及装体强度满足设计要求。3）水泥浆液的水灰比为0.4～0.55，搅拌下沉速度为1m/min，提升速度控制为0.5m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，并做好原始记录。4）实行技术人员随班作业制，及时发现和处理施工中的质量隐患，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。5）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩体的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。6）配备一台备用发电机组。搅拌桩施工应连续作业，若施工过程中停电时间过长，启用备用发电机，保证施工正常进行。7）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。5.4.5高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩施工工艺流程如下：图5.4.5-1高压旋喷桩施工流程图5.4.6设计要求及施工方法（1）设计要求①高压旋喷桩采用单管施工工艺，桩径600，使用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于18%，桩体28天无侧限抗压强度达到0.6Mpa。②高压旋喷桩工作参数参考值如下：单重管--水灰比1:1，喷浆压力宜大于20MPa，水泥浆液流量大于40L/min，气压不小于0.5MPa。旋喷提升速度0.10~0.12m/min，旋转速度15～20r/min，钻孔位置与设计位置偏差不得大于50mm。③在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降，上升或冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。当高压喷射注浆完毕，应迅速拨出注浆管。基坑上部5m应适当减小喷浆压力,一般控制不大于10Mpa.④施工第一批桩（不少于3根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、桩长以及垂直度控制方法，以便确定高压旋喷桩的正常施工控制标准，确保有效地止水。⑤施工应符合国家标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002的有关规定。表5.4.6-1高压旋喷桩施工技术参数序号项目单位数值备注1桩径mm6002搭接长度mm2003水泥掺量18%4浆液压力MPa大于20MPa5水泥浆流量L/min大于406提升速度cm/min107喷嘴直径mm2.18加浆比重g/cm31.29旋转速度r/min15～20（2）施工方法本施工工艺主要应用于坑中坑挖深处的边坡支护，本工序高压旋喷桩采用单重管法；成孔采用XY-100型地质钻机，再用GS500-4高台喷车进行旋转喷浆。①测量定位依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。②钻机就位，钻孔根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1/200。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔，孔径为φ89mm，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。③插管，试喷引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普硅42.5水泥，水泥浆（单液）水灰比：1:1。④高压旋喷注浆A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。⑤废弃浆液处理喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。⑥冲洗机具当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞（因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道）。⑦移动旋喷机具至下一孔位。5.4.7高压旋喷桩质量控制措施（1）旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于0.5%，桩心偏差不大于5cm。（2）正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。（3）为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。（4）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。（5）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩。（6）在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。（7）制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。（8）在旋喷过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩），避免畸形桩和断桩。（9）旋喷施工按规定作好记录，并按监理工程师批准的表格填写。（10）按规定作好质量检验，可采取钻孔取芯、标准贯入、静载试验等方法进行，检查点的数量按有关规范办理。质量检验应在注浆结束28天后进行，对检验不合格的应复喷。5.4.8高压旋喷桩对周边环境影响及预防措施在本工程高压旋喷桩施工进程中，由于喷浆压力高达20Mpa，可能会产生地面隆起，从而对周边管线，围墙、道路及其它的设施造成不利的影响。为了尽可能使高压旋喷桩的施工对周边环境影响最小，我方将采取以下预防措施：（1）施工过程中，高压旋喷桩实行跳打法，见前面所述。（2）加强监测，在高压旋喷桩施工前，我方将及时与基坑监测单位联系，在周边需要保护的建筑物、管线、路面上布置监测点，一旦因为高压旋喷桩施工过程中，出现过大的变形，我方将立即调整施工方案以确保万无一失。5.5、顶力估算、背墙抗推能力验算、通风能力验算5.5.1顶进阻力估算见附件：计算书5.5.2管道最大允许顶力验算见附件：计算书5.5.3后背墙土抗推能力验算见附件：计算书5.5.4管内通风计算见附件：计算书5.6、工作井、接收井及背墙5.6.1工作井、接收井设计（1）总平面布置工作井及接收井由设计单位总体设计，在工程完毕后作为检查井使用。工作井（始发井）共计1个,接收井共计2个，其平面位置布置示意见图5.6.1-1。图5.6.1-1工作井及接收井总体平面布置示意图（2）工作井工作井为圆形钢筋砼结构，内空、壁厚、底板厚尺寸见表5.6.1-1，施工完成后进行砖砌检查井施工。表5.6.1-1工作井尺寸序号工作井形式壁厚底板厚备注2护壁井圆形φ6.560㎝100㎝工作井结构及配筋见图5.6.1-2、图5.6.1-3。图5.6.1-2工作井平面结构图及配筋图图5.6.1-3工作井立面结构及配筋图（3）接收井接收井为圆形结构，净空尺寸φ5m，，壁厚50cm，顶部设置盖板并预留孔口以后作为检查井使用，检查井上设置钢爬梯共人员上下通行。此外，在井壁上设置接收孔，其孔径φ1.4m。接收井结构及配筋见图5.6.1-4、图5.6.1-5。图5.6.1-4接收井平面结构及配筋图图5.6.1-5接收井立面结构及配筋图总体部署分为3步施工。第一步：对井周围采用水泥搅拌桩进行地基加固，待强度达到设计要求后，方可进行井坑施工。第二步：井坑人机配合分节开挖，分节支护，分节高度1m，开挖内空尺寸为工作井（或接收井）的外包尺寸。第三步：在已挖好的井坑内绑扎工作井（或接收井）底板钢筋，浇筑底板砼，然后绑扎井壁钢筋，浇筑井壁砼。（5）主要施工要点①施工前，先用全站仪在现场地面上准确放出管道铺设的中线控制桩，控制桩必须保护好，待工作井挖好后，再用经纬仪将管道中线控制桩引至工作井内保护好，确保施工使用时管道中线的准确度。②井坑采用人机配合开挖，分节开挖，分节支护，井圈高处地面30cm。开挖至设计标高后，及时绑扎底板钢筋、浇筑底板混凝土。开挖遇有地下水时，采用强排水措施。③顶管施工要求操作坑内无水作业，基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。工作井内挖0.3m×0.3m边沟，将雨水以3‰坡率引往集水坑，及时用Φ50～Φ100mm口径污水泵排出，不致浸泡边坡和影响作业。5.6.2沉井施工顶管工作井尺寸为7700mm，工作井采用沉井施工，沉井施工采用逆做法，施工工艺流程如下：图5.6.2-1：沉井施工工艺流程图1、沉井制作1）基坑开挖根据施工图纸进行测量放线，将沉井井位测放出来，将表层土挖除，开挖深约1.5m的基坑，坑底平面尺寸比沉井平面尺寸大1.0m，边坡为1：1。基坑开挖采用机械施工，自卸车外运土方至渣土场。①开挖前准备工作将施工区域封闭施工，并按要求设置、安全警示牌以及工程告示牌等；基坑开挖前应详细调查了解地了下管线情况，并由人工挖设探沟，确保地下管线安全；根据开挖边线，破除路面。②开挖作业基坑开挖到位后，根据地下水情况，在四周设排水沟及集水坑。2）垫层施工基坑开挖到位后，用全站仪测放出沉井井壁的轴线位置，为了保证地基承载力均匀分布，沉井在制作时的稳定，基坑回填500mm厚粗砂作为刃脚垫层，压实系数不小于0.95，其上浇筑C15混凝土垫层，300mm厚。3）沉井制作顶管工作井设计为钢筋混凝土井，采用沉井法施工，工作井结构形式尺寸及平面位置按照设计图施工。沉井采用两次浇筑，二次下沉的施工方式；采用不排水下沉。混凝土强度等级：垫层混凝土为C15，封底混凝土为水下C30，井壁为C30。预留洞在浇筑混凝土之前参见相关图纸并根据顶管施工要求一次预留，不得事后凿孔。沉井下沉过程中，对孔洞进行临时封堵。2、沉井下沉沉井采用不排水法下沉。由人机配合开挖下沉，开挖出的土方由拉土车运到弃土场。沉井下沉均匀性控制难度较大。若产生过大的倾斜将导致井壁受力复杂，影响结构安全。故在下沉过程中尤其是下沉的开始和结束阶段要注意放慢下沉速度并及时纠偏。1）下沉前准备工作下沉前进行结构外观检查、评定,要求沉井下沉时底节沉井混凝土强度必须达到设计强度的85％后方可进行下沉施工。下沉前所有预留洞用500mm厚砖墙封堵，内外用1：2水泥砂浆抹面。沉井预制后用红漆在其内外表面对称标出四条垂直线，并以5cm及10cm尺度标出分格尺寸，以便计量下沉深度和观测沉井下沉时是否偏斜。2）沉井下沉观测下沉进程中做好测量工作，做到“勤测、勤纠”。沉井下沉时加强观测刃脚标高，每班至少测一次，轴线位移每天至少测量一次，当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。初沉阶段，每两小时一次，必要时连续观测及时纠偏，终沉阶段每小时至少测一次；当下沉接近标高时，应加强观测，待8小时内沉井自沉不大于10mm，方可进行封底，上述测量资料必须记录完整。3）沉井水下封底沉井下沉到位，经测量复核井底高程无误，并清除井底泥浆后，即可进行封底施工。施工采用水下灌注混凝土的施工方案。施工要点如下：①安装导管导管接头为卡口式，直径Ф300mm，壁厚10mm，分节长度2～3m，最下端一节长5m，做好编号；连接后导管的轴线偏斜不得超过其长度的0.1%，管底偏距不得超过20mm。导管在使用前须试拼，并进行水密承压试验和接头抗拉试验。导管安装应从下向上标好尺寸，以便掌握灌注混凝土的深度和导管的埋深，导管距孔井底约40cm。顶管工作井安设1～2根导管同时施工，每根导管配一料斗，料斗固定在井边的钢管架上。②灌注混凝土前，应对各类设备进行检查，如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。③水下混凝土粗骨料优先选用卵石，如果采用碎石需增加含砂率，碎石粗集料采用连续级配尺寸一般为1.5～4.0cm，其最大粒径尺寸不超过导管的1/6或钢筋最小净距的1/4；细骨料采用级配良好的中粗砂；水泥选用硅酸盐水泥，水灰比采用0.5～0.6，最小水泥用量为360kg/m3；坍落度为16～20cm，初凝时间不小于2.5h。采用混凝土输送车运输混凝土至现场，倒入漏斗内进行灌注。（4）认真做好灌注前的各项检查记录，并经监理工程师确认后方可进行灌注。漏斗颈部悬吊一木塞球，开始时往漏斗中先储存一盘砂浆然后再倒入混凝土，灌注首批混凝土保证导管埋入深度不少于1.0m，漏斗装满混凝土后砍断球塞吊绳，混凝土通过导管从管底流出并将导管下端包于混凝土中，封底之后换下储料斗，装上2.0m³的漏斗继续灌注。灌注混凝土应一气呵成，中途不宜停止，灌注过程中经常用测深锤探测混凝土面位置，保证封底厚度及标高符合设计要求。4）底板混凝土浇筑待封底混凝土达到设计强度后，方可抽排沉井内积水，以防封底混凝土承受水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板混凝土浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行，与井壁预插钢筋配合布置。混凝土浇入后，用插入式振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。5.6.4导轨安装导轨是在基础上安装的轨道，一般采用装配式。管节在顶进前先安放在导轨上。在顶进管道入土前，导轨承担导向功能，以保证管节按设计高程和方向前进。两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致保证管身在顶入之前位置符合设计要求。导轨的安装是否准确和牢固，对管道顶进质量影响较大。导轨采用双拼工25型钢，导轨安装前先在井坑底板上浇筑20cm厚C30导轨混凝土基础，并预埋导轨支座。本工程两导轨中心间距按1m考虑，见图5.6.4-1。图5.6.4-1导轨间距（单位：cm）导轨标高与导轨净距和管壁厚度有关。导轨安装应牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查较核导轨，防止产生位移。（4）导轨安装的允许偏差轴线位移：左3mm，右3mm；顶面高程：0-+3mm；两轨内距：±2mm。5.6.5后座墙施工本次顶管施工利用后座墙混凝土作为靠背，为防止墙背混凝土在千斤顶反力作用下破坏，在后座墙与墙背与主顶油缸之间垫一块厚度为20cm～40cm的钢结构件，即后靠板。5.6.7工作坑施工允许偏差应符合表5.6.7-1的规定。表5.6.7-1工作坑允许偏差序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围频率1混凝土抗压强度符合设计要求按坑检验2中线位移15每座2经纬仪检测或挂中心线钢尺检查3后背垂直度1%H1垂线与钢尺检查水平线与中线偏差1%L4导轨高程+3，0水准仪检测中线偏位3经纬仪检测注：表中H为后背的垂直高度，L为后背的水平长度。5.7、顶进设备安装5.7.1主顶装置主顶装置由千斤顶、油泵、操纵台及油管等四部分组成。多台千斤顶顶进时，由于千斤顶不能同步工作容易导致顶管偏位，因此，拟用1台不小于150t的千斤顶作为管道推进的动力。手掘式顶管施工时，由于管顶土层与管壁有空隙，而管底由于管子重力作用与土层咬合在一起，因此，顶力中心不应在管道中心，而是偏向管道下半部，根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008），要求顶力合力作用点在管中心下约1/8～1/10倍管径，因此，千斤顶安装时，其着力点设置在顶管中心下约12cm处。千斤顶的压力由油泵通过高压油管供给，常用的压力在32MPa～42MPa之间。千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上下约10cm。千斤顶应对称布置，油路应并联以使各千斤顶活塞的行程一致。每台主顶油缸应有进油、退油的控制系统。油泵宜安装在千斤顶附近，油管顺直、转角少；与千斤顶相匹配，并应有备用油泵，油泵安装完毕，应进行试运转；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续进行顶进；主顶油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。5.7.2顶铁顶铁又称为承压环或者均压环，其作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上，同时还起到保护管端面的作用，同时还可以延长短行程千斤顶的行程，并且扩大管节端部的承压面积。本项目拟用“环形顶铁+U形顶铁”，见图5.7.2-1。（a）环形顶铁（b）U形顶铁图5.7.2-1顶铁截面形状环形顶铁的内外径与混凝土管的内外径相同，主要作用是把主顶油缸的推力较均匀地分布在所顶管子的端面上。从理论上讲，管道端面和环形顶铁应平整接触，无间隙，而实际上由于管道制造和顶铁加工中都存在误差，不可能实现密切接触，为了补救这一不足，在施工中需在两者之间加橡胶垫层。U形顶铁的作用有两个，一是用于调节油缸行程与管节长度的不一致，二是把主顶油缸各点的推力比较均匀地传递到环形顶铁上去。图5.7.2-2顶铁实物图顶铁安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常现象。5.7.3工作平台和防护棚架工作平台搭设在工作坑的顶面，主梁采用型钢，上面铺设15cm×15cm方木，作为承重平台，中间留出下管和出土的方孔为平台口；承重平台主梁根据荷载计算选用（管体中、操作人体重及其他附加荷载），主梁两端伸出工作坑壁搭地不得小于1.2m。棚架即起重架与防雨篷合成一体，找一防雨篷布为工作棚，起重用卷扬机、滑轮或电葫芦门式架或汽车起重机，一起构成顶管施工的运输系统，各设备的型号、功率，根据其中重量符合计算配备。5.7.4工作坑防护工作坑周围必须安装护栏，护栏应用Φ48mm钢管制作，当在基坑四周固定时，可采用钢管并打人地面50～70cm深。钢管离边口的距离，不应小于50cm。当基坑周边采用板桩时，钢管可在板桩外侧进行焊接。工作坑四周采用1.0m×1.2m封闭围挡。工作坑上下应配有梯子，梯子必须有扶手，其跨度尺寸不大于30cm，工作坑在二步框架处应设置二次平台，作业人员应从规定的通道上下，不得从非通道进行攀登。5.7.5起重机械井坑设备的吊安采用35t汽车吊。井坑土方提升采用带卷扬机的扒杆吊或桁车。起重设备在正式作业前应进行试吊，检查重物捆绑情况和制动性能，严禁超负荷吊装。5.8、顶进施工5.8.1总体施工步骤图5.8.1-1总体施工步骤图5.8.2工具管安装与始发管前采用工具管切土，工具管分为一段式和两段式工具管，这里采用一段式工具管，其结构见图5.8.2-1。图5.8.2-1一段式工具管结构示意图工具管安装完毕后，在其顶进始发前需注意以下事项：（1）全部设备经过检查并试顶。主要包括液压、电器、压浆、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否正常工作，各种电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等是否能正确显示其处于正常工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备顶管始发。（2）工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定。5.8.3下管就位下管采用35t汽车吊。下管前先对管道外观进行检查，主要检查管道是否有破损、纵向裂缝，管径符合规范要求，管口无破损，若修补合格处宜在正上方。检查合格的管道方可用起重设备吊至工作坑的导轨上就位。起重设备应预先进行鉴定；现场经检查、试吊、确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当所下管道距导轨小于50cm时，操作人员方可进前工作。管道就位，第一节管道下到导轨上，测量管体中心及前后端的管底高程，确认高程合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。5.8.4管前挖土与出土（1）挖土管前土方由人工在管内开挖。管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业环节，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。对管前挖土顶进的一般要求如下：①管前挖土一次进尺长度，以千斤顶的一个行程长度为宜。②在一般顶管地段，若土质良好，可超越管端20～30cm开挖。不宜超前开挖过长，以免引起管位偏差大和管端上方土层坍塌。管内掘土采用从上往下的顺序进行，根据《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008），在一般顶管地段，上弧面允许超挖1.5cm，但在下弧面135°范围内不得超挖，一定保持管壁与土基表面吻合，见图5.8.4-1。a—最大超挖量1.5cm；b—允许超挖范围图5.8.4-1超前开挖示意图③在不允许基土下沉的顶管地段（如地面上有重要构筑物或其他重要管道），管道周围一律不得超挖，采用吃土顶进，管内掘土。由于管径较小，管前挖土安排1人操作，由于工作环境恶劣、工作强度较大，为加快施工进度，可以安排多人轮流挖土。（2）出土管内出土采用自制的运土小车，土方运至工作井处，由带卷扬机的扒杆吊或桁车提升至地面。5.8.5管内照明与通风管内空间狭小、黑暗，为保证管内工人照明用电安全，需使用12V的安全低压防爆灯照明，操作工人使用头戴式矿灯。由于管道较长、埋置深度大，管内空气质量不好，并可能含有有毒气体，因此，需持续不间断往管内送入新鲜空气，新鲜空气需送至管道前端刃角处进行空气循环。由于空压机直接送入压缩空气风压太大导致人体不适，因此，需设置储气罐，由空压机将压缩空气送入储气罐，并通过阀门减压后以正常压力送至管前刃角处。若果不使用储气罐，则可使用鼓风机向管前刃角处送风。为防止出现安全意外，管前挖土工人可配备对讲机与工作井内人员进行通信联络。5.8.6顶进及顶进测量（1）顶进顶进时应先挖土后顶进，随挖随顶。应组织连续作业，不宜中途停止，增加顶进的难度。安装顶铁应平顺，不得歪斜，每次加放顶铁时，使顶铁连接块数最少为宜。顶进的工作步骤如下：图5.8.6-1顶进工作步骤图顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因并经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快；挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小的范围内。顶进过程中，发现下列紧急情况时应采取措施进行处理：①工具管前方遇到障碍物；②后背墙变形严重；③顶铁发生扭曲现象；④管位偏差过大且校正无效；⑤顶力超过管端的允许顶力；⑥油泵压力表指针升高异常。（2）顶进测量在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm，测量应在管前挖土后进行，根据偏差量修整管前土弧。中线测量：顶进长度在60cm范围内，可采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能地拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60cm应采用经纬仪或激光导向仪测量（即用激光束定位）。高程测量：用水准仪及特制高程尺（用于小管径），根据工作坑内设置的水准点标高（设两个），测第一节管前端与后端管内底高程，以掌握第一节管道的走向趋势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。激光测量：用激光经纬仪（激光束导向）安装在工作坑内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即可射到标示牌中心，说明顶进质量无偏差，否则根据偏差量进行校正。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差，以衡量全段高程与纵坡，高程与中心偏差应在允许值之内。5.8.7校正纠偏顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可能立即将已顶好的管道校正到位，应缓缓进行，使管道逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。常用的方法有以下三种。①超挖纠偏法偏差量1-2cm时，可采用此法，即在管道偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管道在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。②顶木纠偏法偏差大于2cm，在超挖纠偏不起作用的情况下，可用圆木或方木的一端顶在管道偏向的另一侧内管壁上，另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进，在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。③千斤顶纠偏法方法基本同顶木纠偏法，只是要顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。5.9、管道接口本工程顶管用的钢筋混凝土管节的管口形式为钢承口（F形管接口），见图5.7-1。管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。图5.9-1管节接口实物图管道接口的处理分两个阶段进行。第一阶段：在一节管子顶进以后，另一节管子下到工作坑里时，将两节管子的管口对齐，并在管口凹槽处安装橡胶止水带。管内壁的接口处用金属内胀圈将管子撑紧，使顶管过程中管子接口处不致产生错口。第二阶段：管节全部顶进后，拆除内胀圈，再在接口处填水泥砂浆并与管内壁抹平，接口完成。管口连接示意见图5.9-2。图5.9-2管道接口连接示意图5.10、工具管出洞掘进机（工具管）出洞时由于接收井出洞口（接收孔）周围土体被破坏造成出洞时掘进机因自重太重而下磕，为防止这一现象产生，采取以下措施：（1）掘进机就位后，将机头垫高5mm，保持出洞时掘进机有一向上的趋势。（2）调整后座主推千斤顶的合力中心，出洞时观察掘进机的状态，一旦发现下磕趋势，立即用后座千斤顶进行纠偏。（3）对洞中外侧进行土体注浆加固，也进一步防止了磕头现象的产生。5.11、管外空隙注浆封闭由于顶进钢承口钢筋砼管，管壁四周土层有松动，管壁与地层间有少量间隙，为使顶进管与地层间空隙密实，确保顶进管段上部不沉陷，管节不渗水，对已经顶进施工完成的管道进行管背注浆。注浆孔间距1m，直径为3.5cm。注浆孔由顶管生产厂家在管道预制的时候进行预留螺纹管。注浆液采用双液浆（水泥水玻璃浆），注浆材料为普通硅酸盐水泥，每0.5立方米水玻璃浆液配合比（重量比）水玻璃﹕硫酸﹕碳酸氢钠﹕水=150﹕39.32﹕1.02﹕368.3；水泥浆配比：水﹕水泥=0.5﹕1；水泥浆﹕水玻璃浆液=1﹕1。注浆压力：0.4Mpa~0.8Mpa。压浆孔上均设管螺纹、管箍及丝堵，将制作好的压浆管头预先拧紧插入管道上。压浆过程中，控制压浆量及压浆压力，待下一压浆孔中出现压浆液并且压浆压力不小于0.6MPa时，每孔稳压时间不得小于2min，及时关闭压浆孔上控制阀，进行下一个孔压浆。管节设置有注浆孔，一般每管设置有3个注浆孔，环向对称布置，见图5.11-1。图5.11-1注浆孔注浆封闭管外空隙示意图5.11-2：注浆总示意图第六章：施工监测6.1、监测的目的和意义基坑开挖过程中，必须保证支护结构的稳定性，以确保基坑施工安全。为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施，监测的目的主要是：（1）了解围护结构的受力﹑变形及坑周土体的沉降情况，对围护结构的稳定性进行评价；（2）通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息，进行施工的日常管理，对设计和施工方案的合理性进行评价，为优化和合理组织施工提供可靠信息，并指导后续施工；（3）积累资料，为类似工程提供参考。（4）管道顶进施工中监测地面道路和构筑物的沉降，保证道路的行车安全和结构的稳定性。6.2、监测范围（1）工作井及接收井基坑围护结构水平位移及基坑周边地表沉降监测；（2）施工区域的路面沉降变形监测；（3）监测项目将根据现场情况物探资料进行适当的调整。6.3、监测点布设图6.3-1工作井基坑监测点布设图（2）施工区域路面沉降变形监测点布设测点前用全站仪在现场按设计里程及坐标放样出顶管轴线位置。在现场顶管轴线上部地表布置沉降监测点，沉降监测点一般情况每10～15米布设一点轴线点，顶管施工中若发现新裂缝应增加监测点。顶管施工时周边的土体将产生一定的扰动，对周边的地面的沉降产生一定的影响，从而影响周施工区域道路；为了更好的估算顶管施工可能引起的地面沉降量，同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内；垂直于顶管轴线的沉降监测点每50米布设1组小断面，每组均为5点。在顶管出、进洞时要加密测点，在顶管出、进洞5米、10米、20米、30米处各增加一监测横断面，每组断面5点。6.4、监测内容的实施及测量方法为确保监测工作的可靠性、稳定性及连续性，在整个监测区域设立完整的沉降变形监测控制网，由控制网来控制日常的沉降监测。6.4.1沉降测量采用相对高程系，利用建立的水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。6.4.2水平位移测量采用视准线法进行。在施工区域每边设立2点参照点，建立一条基准线，用经纬仪投影至地面，尽量在基准线上布设水平位移点，用钢尺量测位移点到轴线的偏距E，从而了解水平位移的情况。某监测点本次E值与前次E值的差值为该点本次位移变化量，本次E值与初始的E值之差值即为该点累计位移量。6.4.3变形监测控制网的布设（1）变形监测控制网的起算点或终点要有稳定的点位，为了减少观测点误差的累积，距观测区不能太远。（2）为便于迅速获得观测成果，变形监测控制网的图形结构应尽可能的简单。（3）在确保变形监测控制网具有足够精度的条件下，控制网应尽量布设一次全面网。根据以上布网原则，在整个监测区域布设沉降变形监测控制网。主要在各路口布设较稳定的控制网点，采用往返观测附和线路，算出各点高程，作为测量时的起算点。在监测工期内应对控制网定期复核。6.4.4测量技术及要求（1）基准点的复核每月一次对水准控制网进行联测，修正其水准高程。为确保测量的精度，整个沉降测量参照二等水准测量进行。（2）测量仪器的检校水准仪送检，水准仪必须在法定计量部分出具的有效检验日期内使用。每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡，发现异常应停止工作检查仪器，改正合格后方可施工。水准仪i角不得大于15″。（3）测量要求观测参照二等水准测量要求采用单路线往返测量，同一人观测；同一仪器测量；同一标尺；同一道路进行。测站的设置视线长度不得大于40m。6.5、投入的仪器设备仪器名称仪器型号数量仪器精度全站仪Leica—TCRA11011台±1.5″；±2＋2ppm*D水准仪DSZ21台±0.7mm激光经纬仪LT402L1台计算机1套2m铟钢尺国产珠峰1付6.6、监测频率为确保施工安全，监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，在顶管进出洞时要加密监测频率直至跟踪监测，监测频率表一般如下：（1）基坑变形监测频率正常情况下2天一次，如遇暴雨及变形速率较大时一天2次。（2）施工区域路面变形监测频率施工工况一般监测范围监测频率加密监测出洞出洞20m3次/天视施工需要跟踪监测正常推进中间段1次/天视施工需要跟踪监测进洞进洞20m3次/天视施工需要跟踪监测监测测量的周期应满足观测到测点变形达到相对稳定时为止。6.7、监测报警值a顶管掘进期间沉降日变量报警值为±3mm累计沉降量控制在+10mm～-30mm。b基坑墙顶水平位移累计变形值50mm，变化速率4-6mm/天。c基坑墙顶竖向位移累计变形值30mm，变化速率3-4m/天。第七章：施工质量保证措施7.1、本工程的质量目标100%工程（产品）合格率100％；隐蔽工程质量：合格率100%；分项工程质量：合格率100%，优良率＞95%；分部工程质量：合格率100%，优良率＞95%；工程竣工验收：确保合格工程。7.2、工程质量保证体系贯彻GB/TI19002-ISO9002系列标准；落实施工过程控制，测量和试验设备的控制，不合格品的控制。把质量职责落实到各个部门，要素落实到人，使施工工程质量处于受控状态。为保证施工质量，在施工过程中建立以项目经理为核心的管理网络，以优质工程为目标，实行工程质量目标管理，明确部门的工作岗位职责，形成一个行之有效的质量保证体系。7.3、工程质量技术控制1、班组认真按图纸，按规程操作，建立自检、互检质量保证体系。2、施工班组长协助施工员按设计图纸及操作规程进行操作验收并提出口头整改意见。3、施工员应根据各分部分项的设计图及操作规程进行技术质量验收，当技术质量不符合要求时，提出口头或书面整改通知单，限令在期限内完成整改内容。4、技术、质量工程师应根据设计图纸及质量评定标准，进行跟踪管理，对各道工序进行把关、评定，提出书面整改意见，处理一般技术、质量问题，重大技术质量问题向技术质量负责人汇报，并提出整改意见。5、技术、质量负责人应对工程技术、质量进行抽查，并责令在期限内整改，处理较大的技术、质量问题，组织技术质量人员进行复查。7.4、顶管施工质量保证（1）主要施工技术参数的控制顶管顶进速度是保证切口土压力稳定、正面出土量均匀的主要手段，所以在顶进时，应对顶进速度作不断的调整，找出顶进速度、正面土压力、出土量三者的最佳匹配值，以保证顶管的顶进质量，也能让顶进设备以最和顺状态工作。（2）顶进轴线的控制顶管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动。（3）顶进技术措施①穿越前对全套机械设备进行彻底检查，保证其顶进时具有良好的性能。②严格控制顶管的施工参数，防止超、欠挖。③顶管顶进的纠偏量越小，对土体的扰动也越小。因此在顶进过程中应严格控制顶管顶进的纠偏量，尽量减小对正面土体的扰动。④施工过程中顶进速度不宜过快，一般控制在15mm/min左右，尽量做到均衡施工，避免在途中有较长时间的耽搁。安装位置还可适当提前些，以留有余量。第八章：顶管施工常见问题及应对措施8.1、导轨偏移（1）现象基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。（2）原因①导轨自身的强度不够，受到管子自重的压力而变形。②导轨固定不牢靠，受到外力及震动后发生偏移。③导轨底部所垫木板太软而产生较大变形。（3）防治措施①对导轨进行加固或更换。②把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。③垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。④对工作底板进行加固。8.2、后靠墙背严重变形、位移或损坏（1）现象①后靠背被主顶油缸顶得严重变形或损坏，已无法承受主顶油缸的推力。②后靠背被顶得与后座墙一起产生位移。③后座墙，由于复土太浅或被动土压力太小而使后座墙体产生位移影响到后靠背的稳定。（2）防治措施①应该用刚度好的钢结构件取代单块钢板做后靠背。②后靠背后面的洞口要采取措施，可用刚度好的板桩或工字钢叠成“墙”垫住洞口或管口。③后座墙后的土体采用注浆等措施加固，或者在其地面上压上钢锭，增加地面荷载。④座墙尽量使墙脚插入到工作井底板以下深一些。8.3、测量仪器移动（1）现象用测量仪器观察标尺，偏差一下子大很多或无法找到标尺。在大多数情况下水准气泡也不准。（2）原因仪器被人碰到而移动或者是固定仪器的架子有移动。（3）防治措施①仪器架一定要固定在基坑底板上，而且底板要牢固，不要把仪器架固定在会移动的支撑等上面。②仪器附近应设栏杆，防止被碰，失准。③发现仪器移动必须重新安装好，必须对原始数据做核对，确保重新安装后的仪器数据正确。同时，还应有人复核，并做好记录。8.4、管端破损（1）现象①在顶进过程中管端内壁产生剥落。②顶进过程中发现管端出现环形裂缝，同时有一部分内壁剥落。（2）原因①两管的张角过大，使其受压面积下降，压应力增加，超过管子所允许的压力。②主顶油缸的总推力超过了管子所能承受的推力，往往发生在靠近工作井处的几节管子中。当然后一种情况也有可能与前一种情况同时发生在一处。③木垫环太薄或太硬。（3）防治措施①在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要产生大起大落。②适当增加垫板的厚度，尽量扩大在张角大时的受压面积。③在损坏的接口处用环氧树脂修补后再安装上内套环。8.5、管接口渗漏（1）现象管接口处有地下水渗入或者产生漏水漏泥现象。（2）原因①管接口损坏。②张角过大使密封失效。③橡胶止水圈没有安装正确或已损坏。（3）防治措施①同9.5防治措施②安装前应查前橡胶止水圈的规格、型号与外观质量，正确套入砼管的插口槽入。在止水圈进入套环之前要涂抹些浓肥皂水。止水圈不能有翻转有挤出现象。8.6、管壁裂缝与管壁渗漏（1）现象管内壁有渗水，并有环向、纵向或不规则的裂缝。（2）原因①管口附近出现环向裂缝，大多是纠偏过量。此种裂缝在企口管中最为常见。②管内产生纵向裂缝则有可能：管顶载荷太大，管子未达到应有的养护期，成品管子质量有问题，管子的砼不符合标准等。③管子承受的推力过大。（3）防治措施①防止纠偏过度，管口张角每增加0.5度，其承受的推力则下降50%左右。②可在管端承受推力的端面上垫上一定厚度的木垫环，以增加管口承受推力的接触面积。③加强管子使用前的检验工作。8.7、地面沉降（1）现象在顶管施工完成以后，在管子中心线左右两侧的地面产生沉降。并且，随着时间的推延，沉降槽的宽度与深度均匀与日俱增。（2）原因沉降的原因有四种：第一种是超挖所造成的，正常的挖土量须控制在应挖土体的95%~100%之间。第二种是顶管过程中对土拓扰动而产生的沉降。（3）防治措施①控制好尺进与出土量之间的关系，做到不超挖。8.8、严重偏高（1）现象管子前面出现塌方，工具管及管子均严重偏高。（2）原因管子严重偏高是手掘式顶管中