泥水平衡法顶管施工方案

泥水平衡法顶管施工方案

目录

1编制依据................................................................3

2工程概况................................................................3

2.1水文..............................................................3

2.2地质情况..........................................................3

2.3主要工程量.........................................................4

3施工部署................................................................4

3.1施工方案选择.....................................................4

3.2管理目标..........................................................4

3.3施工组织机构......................................................5

3.4劳动力组织......................................................5

3.5施工机械设备组织..................................................6

4主要工程施工方案........................................................8

4.1施工流向安排及施工工艺流程.......................................8

4.2施工准备工作......................................................9

4.3降水施工.........................................................11

4.4工作坑施工.......................................................12

4.5顶管施工.........................................................13

4.6排泥水..........................................................24

4.7检查井砌筑.......................................................24

4.8闭水试验.........................................................24

4.9竣工清理.........................................................24

5质量目标与质量保障措施.................................................25

5.1质量管理目标.....................................................25

5.2质量保证体系.....................................................25

5.3质量管理组织机构.................................................25

5.4质量管理制度.....................................................25

5.5质量控制程序.....................................................26

5.6质量检测制度及程序...............................................28

5.7雨季施工质量保证措施.............................................29

5.8其他质量要求.....................................................29

6工期目标与工期保证措施.................................................30

6.1工期目标.........................................................30

6.2工期保证措施......................................................30

7安全目标与安全保障措施.................................................32

7.1安全目标.........................................................32

7.2安全保障措施.....................................................32

7.3施工时应注意的安全问题...........................................33

8文明施工与环保措施.....................................................33

8.1文明施工措施.....................................................33

8.2环境保护措施.....................................................34

9附图....................................................................36

编制依据批注|G1|:土层沙土、碎石层采用顶管，深馁超过二米,

1做沉井工作坑,一般情况采用拖管工艺.

1.1工程招标文件。

1.2工程施工图。

1.3国家现行有关规范、标准，包括：

《市政排水管渠工程质量检验评定标本》(CJJ3-90)；

《砌体工程施工质量脸收规范》(GB50203-2002)；

《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)；

《顶管施工技术及验收规范(试行)》；

《地下工程防水技术规范》(GB501082001)等“

L4工程量清单。

1.5工程投标答疑。

1.6我单位现有的施工人员、技术力量、机械设备、物资及资金等资源情况。

1.7我单位对本工程项目现场踏勘和了解的结果和以往类似工程的施工经验。

2工程概况

2.1水文

本工程范围内地下水位埋藏较浅，在劭测期测得的水位埋深为0.63米〜1.09米。地层

透水性方面，粉质粘土、淤泥及淤泥质土残积粉质粘土为弱透水层，各砂层为强透水含

水层。

2.2地质情况

根据地质报告，施工范围内的地层自上而下依次为：耕土和粉质粘土、砂质粉土、

粉质粘土、淤泥质粉质粘土。

稀土层：灰黄色，湿，主要成分为粘土，夹较多植物根茎，松散，土质欠均

匀。

粉质粘土层：黄褐色，饱和，软塑，局部夹较多粉土或粉砂团块，具微层理，

无据震反应，切面光滑，干强度与韧性高，土质较均匀。

砂质粉土层：灰色、梢涅,中密，层理清晰，摇震反应迅速,无光泽反应，千

强度与韧性低，土质欠均匀。

粉质粘土层：灰色、湿，稍密，局部为中密，层理清晰，夹大量粘性土薄层，摇

震反应迅速，无光泽反应，干强度与韧性低，土质欠均匀。

淤泥质粉质粘工层：灰黄〜灰色，饱和，流塑，局部夹较多粉工或粉砂团块，

具微层理，无摇震反应，切面光滑，干强度与韧性高，土质较均匀。

2.3主要工程量

本工程为XX县县城片区一级管网工程，该工程分为六个单项工程。全长约46601米，设

计管径为①600、①800和01000涂塑复合钢管，管顶覆土厚度约1.1米。。

3施工部署

3.1施工方案选择

由于当地土质类型为淤泥或淤泥质土，且地下水丰实，根据以往施工经验，采用泥

水平衡法顶管施工比较适合。拟在设计检查井处设置沉井工作坑，自地面下沉至设计标

高以下，打底安装设备后由下游设计标高低的位置直线顶至上游设计标高高的位置。施

工前需要先设置降水井，采用深井降水措施降低地卜水位。为防止土质扰动，造成路面

管基下陷，顶进过程中应视土质情况随时做好加固管基和对管道周边注浆固结，以防

塌陷。

3.2管理目标

施工目标的设置，将对整个项目起着指导性的作用，并贯穿整个施工过程。根据本工程

的特点，项目部将着重从工期、质量、安全、文明施工等方面进行工程项目目标的设置。

本工程总体目标如下：

3.21T期目标：R历数XX天.

3.22质量目标：工序合格率达到100%,竣工验收一次合格，争创省优工程。

32.3安全生产目标：杜绝因工亡人事故，确保无重伤、无火灾事故；轻伤、负伤率

必须控制在0.6%.以下；施工现场安全达标合格率为100%。

3.2.4文明施工目标：争创“安全、文明施工工地”。

3.3施工组织机构

该工程为XX市重点工程建设项目，我公司对此极为重视，推行项目经理负责制，

实施对工程组织与指挥，实行项目法管理，行使项目管理职能，统一组织、统一指挥,

对工程实行“质量、进度、安全、成本、现场管理”五大目标控制，确保工程高速、优

质、低耗建成。项目部设置的原则是：“精干、高效、统一项目部犷只结构图如下:

顶管施工作业队

图3.3-1

3.4劳动力组织

考虑到本工程工期紧、工程量大，需投入大量的劳动力和足够的机械设备才能满足工程

的需要，拟配劳动工人48名，工程需要时随时可以增加人力。劳动力计划表如下：

表3.4-1

工种按工程施工阶段投入劳动力情况

施了准备降水施了沉井的了顶进施T检查井及竣:r清理

瓦工215

省道工225

架子工14

模板工6

钢筋工4

混凝土工6

机械工342

电工12122

维修工1i1

测量工222

壮工23685

3.5施工机械设备组织

根据工程实际情况，充分发挥机械的牛用，需要配备足够的机械设备和车辆来满足工

程的需要，具体机械配备见下表：

表3.5-1

机械或设备名称规格型号数量进场时间

挖掘机FC-3003台

自卸车斯大加280/K296辆

汽车吊NK200B3辆

电动打夯机IIGNDA5.03台

装载机ZIJ501台

砂浆拌和机UJZ-52台

抽水机150JC10台

空压机V-9/72台

移动发电机TZH-1502台

插入式震动器ZN706个

电焊机A<320-12台

钢筋切断机GQ62台

铜筋弯曲机GW402台

高压油泵2台

千斤顶320吨6台

龙门架4套

高压灌浆设备2套

顶管机组HKN22002套

4主要工程施工方案

4.1施工流向安排及施工工艺流程

4.11施工流向安排

根据本顶管工程特点，自下游向上游危工，原则上以每个检查井作为顶管工作井,组

织两个顶管作业组分别施工直径1000mm和直径800mm的顶管施工段，分别从两段最低

点的工作并同时向上游施工，此段顶进结束后移至下一相邻段，其后有土建组进行检

查卢施工及基坑回填。这样每个作业组自行流水，各工序交叉作业，以达到优质高效完

成本工程的目的。

4.1.2施工工艺流程

管节排装

检查并施工

自检、验收

图4.1.2-1

4.2施工准备工作

本顶管工程位于XX县XX高速珞及河流旁边，部分地段表面存在积水现象，施工前必须

采用抽水机或者开挖边沟将积水排出施工区域。为保证施工顺利进行，我方还应做好以

下几项准备工作：

4.2.1施工测量

1测量放线

在现场交桩的基础上进行施工放线，布设临时水准点和管道轴线控制桩。该标段在

具体施工放线时，在检查井处应设置中心桩，必要时应设置控制桩。

2临时水准点的设置和要求

开工前根据建设单位指定的水准点设置临时水准点，临时水准点应设置在不受施

工干扰的固定构筑物上，并应妥善保护，详细记录在测量手册上。临时水准点的设置要

求：

1）临时水准点，每200m不宜少于1个。

2）临时水准点应与场地周围的水准点相校核至符合要求。

3）施工设置的临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩必须经过复核方可使用，并

应经常校核。

4）临时水准点的设置应与观测点靠近，不应设置在现场堆料或施工开挖处。

5）临时水准点应设置在交通要道、主要管道和挖填范围以外，房屋和构筑物压力

影响线以及机械震动范围以外。

3管道施工测量

1）在两个施工单位施工的工程衔接处，所设置的临时水准点应相互测校调整，以

防差错。

2）在管中心线和转折点的适当位置应设置控制桩，控制桩应妥善保护。

3）测量时，应对仪器进行检查调整，对原始记录作详细校对。

4）施工测量的允许偏差，应符合下表的规定

表4.2.1-1

项目允许偏差

水准测量高程闭合差平地±20VL(mm)

导线测量方位角闭合差士40百C)

导线制量相对闭合差1/3000

直接丈量测距两次较差1/5000

4.2.2施工便道

顶管作业施工时需在每个沉井与道路包邻处修筑一条施工便道，以便于施工机械、材

料、设备进入工作平台（即沉井工作区）。施工便道上口宽6米，高2涿坡度1:1,下

口宽10米，用砾石砂填筑。附施工便道示意图如下：

4.2.2-1

见

次

遒

路

中

用

4.23施工平台

每个沉井位置需要填筑一个至少30m*25m的工作平台，用于顶管设备、机械就位、材料

存笈及沉井的制作等需要。因施工区土质为淤泥性质，地表水、地下水丰富。填筑前需

将流质性部分挖除，填筑至少2.0米厚的砂砾碎石。沉井工作平台示意图如下：

卜E3856885.13用卜2209776.0637|

I-IW

4.24临时用电、用水

开工前必须解决好施工用水用电，喷时供电采用架空线，顶管作业施工用电由甲方

指定的就近变电室接入。因工期紧、工程量大，需用两台自动平衡顶管机同时施工。鉴

于工地作业线路比较长，以每台变压器每侧辐射200米计，至少需设置5台功率为

160KW的变压器。

施工用水就近取水，砌筑、生活用水采用从附近居民区用车辆拉至施工现场。在接好

施工用水、用电的前提下，为确保因临时停电而不影响施工，将备用一上二台150Kw发

电机组。

4.3降水施工

根据本工程特点、当地质条件以及地下水位情况，拟采用井点降水法进行降水施工。

4.31降水井施工工艺流程：

平整场地一钻机成孔一下管一管井四周填谑料一清洗管井一降水。

4.32管井布设

由于该处地下水位较高，土质为淤泥质土，沉井工作平台填筑困难，需要采取降水措

施。拟采用30型钻机钻孔：成孔中800,下61000涂塑复合钢管，井壁外侧填入碎砾石

设置反滤层，井内集水降水方式降低地下水位。降水井沿平台四周布置，前期计划四个

角各布置一个降水井，根据降水情况走增加降水井的数量。

根据前期工程施工的经验和对当地地下水情况的了解，拟采用DN75污水泵抽水，由于

其渗水性太大，反复渗漏会造成管顶出现严重塌方。所以必须采用大口径降水井降水。

排到施工便道另侧远处。顶管机头处增设一台DN75污水泵，边顶进边抽水，保持机头

处无积水，使机头处水排向工作坑的集水井，再由污水泵抽至河道一侧。

4.3.3管井必须清洗干净，井管应高出四周地面50CM以上并对成井抽水实验，合格

后正式运转，抽水时间从工作坑葡工之日起前一周至该段检查井砌筑结束。

4.3.4闭水试姓完成前，抽水昼夜进行。

4.4工作坑施工

根据现场考察及本工程的主要特点工作坑均采用沉井法施工。

4.41沉井工艺流程

基坑开挖一砂砾土垫层找平一刃角砖膜垫层一钢筋绑扎f模板支设一商品杜现浇一养

护一拆模一沉井下沉一沉井封底。

1基坑开挖

根据现场实际情况，基坑采用机械开挖，先挖深1m左右。基坑排水奚用明沟排水，

即在基坑四周挖0.5mX0.5m排水沟，引入ImXlm深1.5m集水井内,然后用水泵排

除积木。

2砂砾土垫层找平

根据现场实际情况,砂砾土垫层采用50cm一一100cm不等的厚度并进行整平、

人工夯实。

3刃角砖模垫层

为了避免沉井筒身制作中产生过大的不均匀沉降，在人工夯实的基础上，用机制红

砖砌筑砖模，砖模每2m留设垂直缝，并对与杜接触面抹水泥砂浆后铺二层油毡隔离。

4沉井预制段施工

根据设计施工图纸及类似工程的施工经验，防止筒身因自重过大，筒身在挖土下

沉过程中下沉过快或突沉，以及考虑现场绑钢筋和支设模板的难度，设计沉井筒身3—

-4米为一预制段,预制段分二段预制，一次下沉到位，上半部待沉井下沉到位封底

后现浇。沉井制作必须满足以下要求：

平面尺寸长、宽允许偏差+0.5%且小于10cm；两对角线差允许偏差现对角线长；井壁厚

度允许偏差+L5cm。

5沉井下沉

沉#挖土下沉前，先在井壁外壁涂冷底子油二道，将井壁与封底连接处凿毛，将预留

孔洞用红砖封堵，并抹防水砂浆.封堵应严密牢靠，且便于拆除。

为了控制沉井筒身下沉中筒身的垂直度，应在沉井井筒内整四面中心对称弹出垂线，

并悬挂垂球,为了控制沉井筒身下沉速度及下沉位置，在内壁外侧四周画出标尺。

当浇筑混凝土强度达到设计要求后，开始挖土下沉，同时拆除砖模，沉井挖土分层、分

块均匀对称进行，采用先中央后四周，即先在中部挖约40-50cm,并逐渐自四周均匀

扩挖，至距刃脚LOm处，再分层挖除刃脚内侧土台。

沉井下沉过程中，采取统一的挖土顺序及挖土速度来控制沉井下沉速度及沉井下沉位

置，决不超挖，另外为确保沉井外土体的稳定，在井壁外四周填充中米砂.沉井下沉时,

要做到均匀下沉，防止倾斜，并做好下沉测量记录，下沉到位时，做好定位措施。

沉声挖出土方，采用吊车吊出井筒，是放，再机械外运至弃土场。沉井筒身刚开始入土

时，由于筒身中心高，容易产生偏斜，操作必须十分谨慎，入土半数后，可加快下沉

速度，为了控制沉井筒体下沉位置，避免超沉，最后LOm应放慢下沉速度，同时根据

现场土质情况预留适当的自沉量。沉井筒身自重小，沉井下沉系数可能较小，在沉井挖

土下沉中可采取在井壁外侧采用灌砂助沉,加大下沉系数，沉井挖土下沉应连续进行，

中间不宜有较大时间的停歇。

沉井简身下沉过程中，要不断进行标高观测，每班至少测量两次，施工中如发现沉

井筒体偏斜，应及时纠正，可采取井壁外一侧射水及上部加重来纠偏，但纠偏中应防

止过量及超沉。

沉井下沉完毕后，应符合下列规定：刃脚平均高程与设计高程的偏差不得超过

lOOnini；刃脚一面轴线位置的偏差不得超过下沉总深度的10%,当下沉总深度小于10m

时，偏差可为100nm1；沉井四角中任何两角的刃脚底面高差，不得超过该两角水平距离

的。7%,且最大不得超过200nlm。

6沉井封底

况尹下沉至设计标高，并在设计及规范规定的允许偏差范围内，且在8小时内累计下

沉量不大于5mm时,方可进行封底。在井内开挖“窝底”内填充片石,封底片石应从

四角刃脚开始，向中央推移，然后进行封底混凝土浇筑，在四角的某一强留0.4*0.4米

的积水坑用于排除井底积水，最后，在封底硅上做防水处理(如果基底承载力很差，需

要请设计单位到现场做试点加固处理设计)。

4.5顶管施工

4.51机头选型

确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验,采用泥

水平衡顶管掘进机。如下图：

图4.5.1-1

本掘进机的优点是：

1顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置(DESANDMAN)成套化。

2带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎砾石。

3该机能适用较软土壤条件，如粘质土、砂土、淤泥。

4使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。

5该机由一人在地面遥控操纵即可。

6可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有双光靶万向控制系统,

有经验的操作人员可以将方向误差控制在lOmni之内！

7使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子。

8泥水分离装置DESA\DMA\是一种密封性好，操作灵活的分离系统，且能节省安

装空间。

此机型在现今使用较广，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。偏心破碎泥水平衡顶管掘进机是根据含水量较高的淤泥土而专门设计的。因此特别

适应本工地基顶管的施工。

4.52平面布置及井内布置

1邛面布置

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，地面操作室、沉井

区、吊车作业区、料场等。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12t汽吊，设备进场时，采用25t汽车吊车。管道顶进时,起吊设备采用12T

汽车吊。平面示意图如下：

愉令：卜3656885.1389■卜2209776.0637|

□0

就

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。

4.53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-过在机舱内的

搅拦和泥水形成泥浆，然后由泥浆泵抽出，高速排土。

在沉井上部砌2只沉淀池。沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法，运

到永久推土点，不得污染沿途道路环境。

4.54顶力计算

(1)①800mm的阻力计算

F=F1十F2

其中F-总阻力

F1-迎面阻力F2一顶进阻力

?1=n/4*D2*P(D—管外径0.86mP一控制土压力)

P=Ko*Y*Ho

式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55

Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值11.5m

V一土的湿重量，取19KN/m3

P=0.55*19*11.5=120.2KN/m2

Fl=3.14/4*0.862*120.2=69.8KN

?2=nD*f*l.

式中f-管外表面平均（根据顶进距离邛均沙砾纵合摩阻力，取5.0KN/m2

D—管外径0.86m

L一顶距（取最长110米）

F2=3.14*0.86*5*110=1485.2KN

总阻力F=69.8+1485.2=1555KNO

（2）中1000mm的阻力计算

计算原理同上，总阻力F=2325.8KN。

因此，为了确保总推力大于总阻力，顶进中800nlm涂塑复合钢管时，主顶油缸选用2台

1000KN级油缸，每只油缸顶力控制在900KN以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶

总推力达到1800KN,满足施工需要。顶进（DIOOOmm涂塑复合钢管时，考虑对称分布，主

顶汩缸选用4台1000KN级油缸，每只泄缸顶力控制在800KN以下，这可以通过油泵压力

来也制，千斤顶总推力达到3200KN,满足施工需要。

4.55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;时，洞口内部

的橡胶止水医可防止地下水进入井内。

4.56井内测量以及设备安装

1井内测量的方法

图4.5.6-1

根据图纸坐标使用全站仪分别定出工作井及接收井上A.B点（如上图），置全站仪

于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C。然后，在井底定

出任意一点D,置水准仪在D点上，根据图纸上A.C点位置的管道中心线高程，定出A,

和C,点，A,C,直线就是我们要找的顶进轴线。

2设备安装

1）后靠背导轨及后顶的安装

拈级确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁l00'200inm,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，调整方法见下图：

图4.5.6-2

在抽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机顶面至轴线

的商差h,至水平仅于井下，在井四周作出Q6个临水点，保证轴线标高-临水点高程=

h,安放导轨时可用缆绳在相对的两个临水点拉出一条直线，便导轨顶轻触于线绳既可.

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&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10cm,在后靠背

边缘定出任意等高两点D、D,,测量AD和AD,的距离，只需保证AD的距离约等于AD,

的距离既可，误差不应大于3cm,导轨左右方向确定后既固定下面两侧名一点，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：

图4.5.6-3

增高装置可根据机头重量以及增高量选择枕木，钢支架或砂垫层。

2）洞口止水装置的安装

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8cm,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成的间

隙，防止从间隙处漏水、漏浆。

3）顶管动力配套安装

顶管动力配套如下表：

表4.5.6-1

序号设备名称数量总功率

(kw/h)

1刀盘电机122

2螺旋输送泵电机15.5

3纠偏油泵电机14

4排污泵215

5电焊机13()

（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。

4.57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，见下图：

图4.5.7-1

注

浆

家

境

送水家

泥窕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，防止块状物直接送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米外以及机头注桨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

4.58设备调试以及土体取样

顶管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①100,L=500mm的两根钢管在洞口上下部各取长400nlm的土样，取样工作

完成后随既顶机头，使机头刀盘贴住前方士体。

选择机头属于刀盘可伸缩型，土压力表所显示的土压力为泥仓土压，显示的士压力与

实际顶进的人压力存在一个压力差此值一般取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$时既可开始顶进,送水压力

可通过机内压力调节既可完成。

4.59顶进

顶进前先检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载。顶进时按以下程序进

行：安装顶铁一开油泵使千斤顶伸出活塞一千斤顶伸出活塞额定长度后开阀门回油一

下管。

1顶进方法有

被动措施是采用极慢速（5nim/min）和问竭式顶进方式；主动措施是往进水管内添加

10旷30%细砂来诚粘。本工程正常情况下采用被动措施，遇到顶进困难的路段采取主动

措施O

%常情况下，800mm直径顶管平均每米管长的顶力14KN左右，1000mm直径顶管平均

每米管长的顶力21KN左右。当每米顶力大于14KN或21KN时,就必须注浆减阻降低顶

力。顶管宜连续顶进，暂停时间一般控制在12小时之内。如果停顶时间超过12小时，必

须每隔12小时之内至少注浆一次（注浆量为:每平方米管材表面积0.05~0.01立方米

浆液）。并在重新开顶前大量注浆（每平方不小于0.2立方米），才能取得较明显的减

阻效果，确保顶力在正常范围之内。否则就可能会因顶力过大造成后座墙顶裂、管材顶

爆、完全顶不动等后果。顶进工作的示意图如下：

图4.5.9-1

2顶进过程中注意事项

1）连续顶进，不能长期停顿。顶进间隔过长时，地下水渗出,土拱坍塌，会使顶力

增加。

2）检杳首节顶管的高程.中线和坡度,顶进时连续测量.高程测量使用水准仪.中线

测量使用全站仪。

3）顶进时如有偏差过大，应立即停止顶进，进行纠偏。

4.510泥水循环

在汉水平衡顶管施工中，泥水循环系统的主要任务：一是使送进机头的泥水与机头正

前方的土压及地下水压形成平衡，防止塌方引起地陷和地面隆起。二是把刀盘切削下来

的泥土，以泥水为载体连续运送到地面。

监视泥水循环是否正常

主要有两个指标：流量和压力。流量大小参考值与判断，流量大小要求一般不小于

80~90立方米/小时。泥水颗粒在0.25'L5mm之间时（如中、细砂），流量取上限；颗

粒小于0.2mm（如胶粘土），可取下限。本工程属于粘土地质，取下限即80立方米/小

时。判断流量大小，可由安装在系统的流量计直接读数得出。

压力大小参考值通过设在机头的进水匚、回水口、昵水仓等处压力测量点。各点压力可

以观察通过摄像头传送回来安装在机头的压力表读数或由传感器通过变送器变送回来

的数据。泥水经过泥水仓后都会有一定的压力损失。

1泥水循环异常的排除

当泥水循环过程中，流量或压力指标超出上述参考值时，就表明泥水循环出现异常，

操作人员必须开始采取措施予以排除。异常现象、原因、排除措施具体分析见下表所列：

表4.5.10-1

现象原因排除措施

1.水箱液面低于抽水口或阀门没1.往水箱加水，把阀门打开。

打开。2.通过分配水阀反冲清理管路，甚至拆

没有流量

2.泥水管线完全堵塞。卸管路逐节通管。

2.泥水管线完全堵塞。2.通过分配水阀反冲清理管路，甚至拆

卸管路逐节通管。

2.通过分配水阀反冲清理管路，甚至拆

卸管路逐节通管。

1.管线开始堵塞。1.暂停顶进，内旁通冲管：通过分配阀

2.顶程过长。反冲清洗管路。

流量不足（低于参

3.水泵叶片磨损严重。2.加中继水泵。

考值）

3.水泵叶片磨损严重。3.更换水泵叶片。

3.更换水泵叶片。

1.进水泵与排泥泵流量设定值不1.将排泥泵设定值调低或增大进水泵设

合理。定值。

2.排泥泵吸空。2.检查和修复漏气之处并排气.

拌泥泵振动3.排泥泵缺相运行。（某和电流为3.查清缺相所在,重新接好。

零）3.查清缺相所在，重新接好。

3.排泥泵缺相运行。（某相电流为3.查清缺相所在，重新接好。

零）

1.泵被杂物卡住。1.通过分配水阀或拆卸管道清除杂物.

排泥泵行异声或2.排泥泵电机过载保护。2.查清过载所在，按动复位键。

不粒动2.排泥泵电机过我保护。2.直清过我所在，按动复位键。

2.杳清过我所在，按动复位键。

主要是机头泥水进出口洁塞1.降低顶进速度或药停顶进。

1.顶进速度太快超过排泥能力所2.采用慢速顶进（5〜20mm/min）或掺砂

致。改良土质.

机餐泥水进出口

2.泥土太粘，需要更长与水充分混3.暂停顶进,采用反冲清除杂物

压差偏大

合的时间所致。3.暂停顶进，采用反冲消除杂物

3.有杂物堵塞回水口。3.暂停顶进,采用反冲清除杂物

3.有杂物堵塞回水口。

根本原因是泥水仓压力偏高（〉0.041.将停顶进，采用旁通和反冲清除堵

MPa）塞0

1.回水管堵塞所致.2.调低讲水泵港定侑.

泥水目顶2.进水泵设定值过大。3.降低顶进速度或加装中继水泵。

3.顶程过长，引起背压增加所致。3.降低顶进速度或加装中继水泵。

3,顶程过长，引起背压增加所致。

3.顶程过长，引起背压增加所致。

4.511方向控制和纠偏

1顶进过程中的方向控制

由于所选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

通过纠偏动件，始终保证激光点在光犯的中心既可。

应有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚

持三级复测：施工组测量员一项目管理部一监理工程师，确保测量万无一失。

布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时莫测并及时调

整。

顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏隹度应保持在10'〜20'不得大于C.5。。并设置

偏差警戒线。

,初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速

度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

开始顶进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，

确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

2纠偏

纠偏是顶管施工中必不可少的环节，操作者熟练地掌握纠偏技4,才能使呗进的管材

轴线满足设计要求。

顶管施工过程中管轴线出现的偏离，一般分为：位置偏离和方向偏离两种。几乎所有泥

水平衡顶管设备，都可以从安装在机关里的光靶上的激光点位置来判断机头是否有位

置偏离。激光点在光靶的偏离位置与机头实际偏离位置，是关于圆点对称关系。对安装

有倾斜仪的设备，可以根据做斜仪的读数与设计值比较大小来判断有否发生方向偏离。

产生轴线偏离的原因一般有：

进洞前机头方位定位不准确（先天不足）。

洞口有较大的空腔，便机头进洞时发生栽头。

沿线土层相对密度的变化，使机头掘正面受力不均匀，从而引起机头轴线方向的变化。

沿线土层承载力不够,机头下沉。

泥水循环控制不当,使掘进面掏空.导致机头前进方向改变。

1）纠编原理

利用安装在机头前后节之间的2~4根纠偏油缸伸缩，改变机头前端的前进方向后，

在继续顶进过程中向原设计位置逐渐修正，而获得纠编效果。

2）纠偏方式

纠偏方式包含两方面：（D伸缩哪根纠偏油缸。按照光能上激光点偏离哪个方向，就

将哪个方向的纠偏油缸伸出来。⑵顶进速度快慢的选择。土质愈硬，纠偏时的顶进速度

愈宜慢；向下纠偏（机头位置高偏）时，顶速度宜慢不宜快；反之，向上纠偏（机头位

置低偏）时，宜快不宜慢；对于因土质疏松引起机头下沉的偏离，宜采用闷顶纠偏。其

纠偏距离视纠偏效果和顶力上升量而定。

3）适时适量纠偏

机头倾角与设计的偏离在±5*之内，巨激光点偏离靶心不超过1cm,就可以不作调整继

续顶进。

4.512管接口质量控制

本工程所用管节涂塑复合钢管，接头稔定性高，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.搁置时应用方水垫高。

接管前再次检查管子接头的尺寸、外观和质地。确认合格后可在接口。

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团结，使得摩阻力增大。因此，在开始顶进前，需指

定在细周全的供应计划，现场应备有足够余量。

4.513注浆减磨及砂浆置换

］注浆减磨

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，我

们在注浆时做到以下几点：

选择优质的触变泥浆材料，对膨涧土取样测试。主要指标为造浆率、失水量和动塑

比。

在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。

压浆方式要以同步注浆为主,补桨为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆

液形成情况。

注浆设各和管路要可靠,具有足筋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培塞注浆孔，从而影响注浆效果。

注浆工艺由专人负责，质检员定期检查。

注浆泵选择脉动小的螺杆泵，流量与顶进速度相应配。

由于顶管线路长，为使全程注浆压力不致相差过大，在中间还将每隔40nl增设压浆

泵以增大压力。

2砂浆置换

顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为标号不小于M10的水泥砂

浆，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后（一般为24h）拆除管路换上封想将孔口用环

氧水泥封堵抹平。

4.5.14应急措施

由于本顶管工程所处土层在淤泥层中，因此本工程在顶管施工时如遇到意外情况，

如土质突然变化、发生涌水现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。

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

而可避免机头突然沉陷。

在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就

停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这

样一条规定：无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析

原区，找准对策。

1.6排泥水

配备足够的设备、配件，保障泥水排放通畅、迅速。不影响下一步工序的正常进行。

无去及时排出的泥水，采用沉淀法沉降到一定程度用自卸车拉走，保证不污染环境不

影响下一道工序施工。

4.7检查井砌筑

按要求施工完毕后，浇筑中1500圆形混凝土给水检查井或砌筑22007200矩形砖砌

检查井。检查并砌筑要求见标准图集及规范要求。

4.8闭水试验

闭水试跄应在检查井砌筑完工后进行，应在管道灌满水后经24h后进行。闭水试脸的

水位，应为实验段上游水位管道内顶以上2m。如上游内顶至检查口的高度小于2m时，

闭水试验水位可至井口为止,对渗水量的测定时间不少于30mino

4.9竣工清理

施工完毕后，将边沟的淤泥清理T净、破坏的施工便道进行恢熨、损坏的绿地恢受

5质量目标与质量保障措施

5.1质量管理目标

本工程质量目标要求：工序合格率达到100%,埃工睑收一次合格，争创市优工程。

右质量管理上，“以一流的技术管理，创一流的工程质量“，响应招标文件要求，依

照国家、交通部及山东省现行的有关技术标准、规范、规程等，高超点、高标准、严要

求，采取有力质量保证措施，确保全部工程合格率达到100%,并一次验收合格。

5.2质量保证体系

在本项目中我们将严格按照招标文件及有关规定做好质量管理，并深入开展贯彻

ISD9001质量保证标准和质量改进活动，以全员全方位全过程管理为内容，以跟踪监

测、跟踪检验、试验、加强工序、关键过程的控制和不合格控制为主要手段，建立本项

目的质量保证体系，以实现我单位的质量方针和本工程的质量目标。见附困。

5.3质量管理组织机构

建立以项目经理为首与工程质量管理相关的各职能部门负责人组成的工程质量领导

小组。项目经理为施工质量的第一责任人，对所有工程的施工质量全权负责，并实行工

程质量分级现任制，对工程质量实施统一领导，对保证施工质量的重大问题进行决策。

本工程设专职质检员一名，作业队配备兼职质检员2名，组成项目质量监督机构，质

检员在现场进行质量跟踪检查，加强对各道工序特别是关键部位或技术复杂部位的专

职检查，严格把关，发现问题及时督促有关人员纠正，发现重大问题立即向项目技术

负责人报告。

5.4质量管理制度

5.41建立内部质量检查制度

项目部每半月组织一次质量大检查。枪查由主管领导组织有关部门人员参加，外业检测,

内业检查分别进行；外业检测对照现行技术标准对工程结构外观轮廓尺寸及中线、标高

进行实地测量，作好记录，作为评定质量等级的依据之一；内业按管理部门为口检查各

项黄料、记录、台帐、报表、签证、质检证书、设备状况是否完整、齐全。

5.42严格执行工程监理制度

所有施工工序在施工完后经施工队自检、项目部复检合格后，及时报请监理工程师检查

确认后,方可施工下道工序。隐蔽工程必须待监理工程师签认后方可继续施工。

5.43建立作业层全过程质量控制制度

在各工序开展之前，必须对每一作业先组进行详尽的技术交底和质量达标操作程序交

底。施工队专职质检员应随时对分部、分项工程进行检查，并在验收评定表中签字，若

发现操作过程中存在质量问题或达不到质量验收标准，及时制止，并按质量控制程序，

组织有关人员进行质量偏差原因分析，制定纠正措施，认真整改，确保工程质量达标。

5.44建立施工质量教育制度

开工前和施工过程中，对员工进行现场质量教育和质量管理意识教育，牢固树立“百年

大行、质量笫一”的观念，针对本工程的实际情况，加强对各级人员的培训工作，对主

要工种进行技术业务培训和再培训，使职工具有保证作业质量的技术业务知识和能力，

并要求质量检验人员和特殊工种作业人员持证上岗。严格执行规范，严