污水管道机械顶管安全专项施工方案（含沉井、钢板桩）.docx

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1、污水顶管专项施工方案 复核： *集团年 月污水顶管方案人员在使用、施工过程的安全，同时满足后续污水管道工程的施工质量及进度要求。污水顶管方案第三章施工计划、材料与设备3.1 施工准备本工程开工前准备工作分为：技术准备、施工现场准备、物资准备、组织准备四项内容，其中 物资准备和组织准备将在其他相应章节详述。3.2 技术准备(1)召开本工程的专题施工筹划会议，进行施工具体实现过程的筹划。熟悉、审查施工图纸和 有关的设计资料，了解施工图纸的目的，掌握具体内容，进行施工现场勘察。(2)调查分析自然条件和技术经济条件，为合理进行施工现场的平面布置，施工安排做好准备。(3)编制施工图预算，做为经济核算和加

2、强经营管理工作的依据。编制施工预算做为控制本钱 支出，考核用工、用料、制订本钱计划，采取降低本钱措施、进行本钱核算、分析，评审的依据(4)施工图各组成局部之间(尤其是与结构相关的部位：如：过墙套管、预埋件等)的关系、 尺寸有无矛盾和错误。校核工艺安装图与结构施工图在尺寸、座标、标高及各项说明等方面是否一 致，技术要求是否明确。(5)施工放样：对建设单位交付的导线点、水准点进行锁定并加以妥善保护，及时进行测量复 核及导线点、水准点的加密复测，并予以锁定。加密的导线点应沿控制中线布设成等边直伸附和导线，附和在高级导线控制点上，测量误差符 合测量规程的要求。根据导线控制点和加密的导线点，采用全站仪根

3、据图纸给定的定位关系和参数 计算出各结构控制点的坐标，按照极坐标法测设出各控制点，并使实测坐标与设计坐标的误差在规 定的限差内。测设完成，及时将各控制点的测设成果资料移交各结构施工队以满足施工需要。在施 工过程中，定期对所有的导线点、水准点进行复核，复核资料存档备查。在监理工程师核准测量成果后，该成果方可使用，并所有测量资料存档备查。3.3 人员准备在开工之前，根据签定的施工合同要求，组织合格的施工队伍进场施工，保证本工程的质量、 计划的实施、运行本钱管理及安全、文明施工工作顺利完成。工程部现场管理人员如表3.1。序号姓名部门备注1工程经理2工程总工3安全总监4副经理10污水顶管方案5工经部长

4、6工程部长7物机部长8财务9综合办公室主任10试验室主任表3.1工程部现场管理人员名单在人员准备期内，对现场施工技术人员及工人进行全面培训，培训内容包括：施工 内容、现场环境、交通情况、环保要求、防火、用电安全考前须知、施工机械操作规程（专业工种）等，并收集齐 全各种工种证件。施工作业人员如表3.2。表3.2施工作业人员劳动力计划工种人数工作年限进场时间现场施工队长18年以上班组长46年以上技术员45年以上木工103年以上顶管工153年以上混凝土工103年以上合计443.4 材料准备针对本工程的施工内容，在开工之前对工程所需的土方、钢筋、商品混凝土、预制构件等进行 详细计算，积极联系资质优良的

5、材料厂家并提出详细的进场计划，严格执行验收与检测程序，确保 原材料与构件的质量。同时，根据施工进程，适时调整材料进场计划，确保在不耽误工期的前提下， 减少现场的库存，以免造成不必要的积压和浪费。材料需用量计划表见表3.3。表3.3材料需用量计划序号工程名称计量单位工程数量备注1d=1100, m级 “F” 型混 凝土钢承插口m7402钢板桩根561长度12m3泥浆箱个310x7x1.5 (m)3.5 机械准备针对本工程拟定的施工方法，施工程序及施工进度计划，选定施工所需机械的种类、规格、数 量，并确定所需机械的进场退场时间。对机械的进场时间和数量，不可时增时减，防止进场后长期 停置不用，造成浪

6、费。机械设备需用量表见表3.4o表3.4机械设备需用量表11污水顶管方案序号设备名称规格数量备注1千斤顶100t42高压径向栓塞泵站13吊车25t14挖机PC22045振捣棒5()式53.6 施工进度计划污水管道顶管施工施工起止时间为：2021年4月10日至2021年5月20日，工期共计40天。进度计划如图3.1所示。序号饰工工程起止时间持续时间4月5月开始时间结束时间101520253051015201前期准2021. 4.52021. 4. 105天2基坑开挖2021.4. 112021. 4. 187天3纲板桩2021.4. 132021. 4.2512天4井身取土2021.4. 161

7、2天5尔管下决2021. 5. 1014天6机械顶曹2021.5. 1020天7检查井砌筑2021. 5. 1510天8井周回填2021.5. 155天图3.1污水顶管施工进度计划横道图3.7 劳动力计划3.7.1 主要施工人员及劳动力配备(1)机械作业班组该组主要负责机械的操作，施工机械包括挖掘机、砂浆拌和机、自卸汽车、汽车吊、及钢筋加 工机械,合计需20人。(2)管道作业班组计划安排15人，负责承当管基、下管、管接头、检查井砌筑等施工，并配合机械班组进行土方 作业。12污水顶管方案3.7.2 特殊工种人员要求(1)特殊工种要由持有效证书的专业技术工人组成，例如电工、起重工等，坚决杜绝无证上

8、岗 现象或不具备相应技术资格人员上岗现象。(2)由专业技术工种组成各施工队组，施工队组设队长，全面负责队组的生产工作，各生产班 组由班组长率领，工人直接完成施工任务，施工队长、班组均不脱产，为直接生产工人。3.8 施工总平面布置施工总平面布置图见附录Ao13污水顶管方案第四章 施工工艺及流程机械顶管施工的整体工艺流程见图4.1图4.1机械顶管整体施工流程图4.1 工作井、接收井施工4.1.1 工作井、接收井施工流程本次污水顶管工程包括工作井、接收井施工一污水顶管施工一井中井施工三大步骤。工作井、接收井施工工序：原路面下挖4米一井体周围打入钢板桩一井中挖土一腰梁施工一井底清理一工作井、接收井钢

9、筋板扎一模板安装一浇筑工作井、接收井混凝土一洞口加固14污水顶管方案沉管井施工工序：测量定位一基坑开挖一沉管安装一挖土下沉一沉管至污水管顶标高一开挖土体至下部标高一浇 筑C30混凝土至污水管上顶一切割污水管上半部管材一二次浇筑混凝土 一安装沉管井盖板一做进人 护筒f原土分层回填夯实护筒周围土体。污水泥水平衡顶管施工：测量引点一工作井施工一测量放样一井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装一地面辅助 设施安装一顶管掘进机吊装就位一激光经纬仪安装一掘进机出工作坑一正常顶进一顶管机进接收坑。4.1.2 工作井、接收井施工基坑施工坑底平面尺寸：工作井、接收井施工开挖深度距自然地面4m,井周分别留设3m

10、宽、5米宽平 台作为工作面。图：基坑开挖示意图4.1.3 钢板桩施工前期接收井及工作井为逆作法施工工艺，井周为直径500mm双排水泥搅拌桩防护，水泥搅拌 砖在试桩过程中，被机场相关局部叫停，因水泥搅拌桩位于新郑机场航道下方，机场有关部门对航 道下方有一定的限高规定：郑州新郑国际机场净空保护范围内，净空限制高度为12米。后期将防护15污水顶管方案措施改为钢板桩防护。4.1.3.1 施工工艺框图施打钢板桩9座作业井开挖深度为4米，采用钢板桩围堰施工。根据工程所在地的特点，结合钢板桩的特性，施工方法等方面进行考虑，选用拉森IV型钢板桩， 该型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=2270

11、cm3, g=76.1kg/m,依地质资料及 作业条件决定选用钢板桩长度12m长钢板桩。W型拉森钢板桩宽度400mm16污水顶管方案拉森w型钢板桩咬合示意图钢板桩施打采用履带吊加振动锤配合施工，振动锤采用DZ45 型。钢板桩围堰施工顺序为:场地平整打钢板桩基坑开挖内支撑加固垫层浇筑加强监测 管线施工拔钢板桩。根据井位的地质情况对电缆井钢板桩围堰施工进行设计，以满足以下施工要求：(1)、钢板桩顶标高控制在原地标高处(约-4.00m),钢板桩长约12米。采用环形锁口，其强 度、刚度满足施工施打和承受土压力要求。(2)、钢板桩的机械性能和尺寸应符合规定要求。经过整修或焊接后的钢板桩，应用同类型的 钢

12、板桩进行锁口试验、检查。(3)、钢板桩堆存、搬运、起吊时、应防止因自重而引起的变形及锁口损坏。施打钢板桩时，应注意如下事项：(1)、在施打钢板桩前，应在围堰相互垂直的两侧一定距离设置全站仪观测点，用以控制围堰 长、短边方向的钢板桩的施打定位。(2)、钢板桩的锁口应用止水材料捻缝，以防漏水。(3)、应制作一个导向架作为施打钢板桩的导向设备，以保证钢板桩的垂直度和正位率。(4)、施打时宜先将钢板桩逐根或逐组施打到稳定深度，然后依次施打至设计深度。(5)、接长的钢板桩，其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开。(6)、施打时，应随时检查其位置是否正确，桩身是否垂直，不符合要求时应立即纠正或拔起 重新施打。

13、钢板桩的施工中遇到的问题及处理：钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点方法解决：(1)打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或17污水顶管方案弧形桩绕过障碍物。(2)钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下 措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔LOm2.0m,再往下锤进，如此上下往复振拔数次， 可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。(3)钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小 于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行

14、焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫 芦和钢索将桩反向拉住再锤击。(4)在基础较软处，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当前桩的连接锁口 上涂以黄油等润滑济减少阻力。(5)钢板桩施工区域位于新郑机场航道下方 机场有关部门对航道下方有一定的限高规定，钢 板桩施工前与机场相关部门确定后，严格按照相关规定进行施工，施打钢板桩机械最高点按照指示 灯，施工现场派专人进行盯控。平面施工图接收井5200接收井520052007600工作井18污水顶管方案第一章工程概况61.1 工程简介6工程地质6第二章编制依据7编制依据72.1 编制原那么8编制目的8第三章 施工计划、材料与设备10施工准

15、备103.1 技术准备10人员准备103.2 材料准备11机械准备113.3 施工进度计划12劳动力计划123.3.1 主要施工人员及劳动力配备12特殊工种人员要求133.4 施工总平面布置13第四章施工工艺及流程144.1 工作井、接收井施工14工作井、接收井施工流程144.1.1 工作井、接收井施工基坑施工15钢板桩施工151.1 .3.4断面施工图19机械顶管施工201.1.1 顶管施工工艺流程21管材选择221.1.2 顶管主要设备22424工作井内顶管设备安装22污水顶管方案4.1.3.4 断面施工图钢板桩选用桩长12m、宽度0.4m的拉森IV型钢板桩，其主要技术参数为：I=3860

16、0cm4/m,W=2270cm3/m, Q=76.lkg/m。开挖过程及时对钢板桩进行加固，设置一道内支撑：(1)、沿钢板桩内侧设一道围楝，围楝采用400*400*13*21型钢，距钢板桩顶2m,连成整体, 以共同抵抗水平推力和位移。(2)、钢板桩围堰不作为承重结构，只承受动土压力、静水压力。4.1.3.5 井身工艺流程挖除井芯土钢板桩施工完毕后，经施工测量放线，确定施工井位置后，即可进行土方开挖。由于井较深6 米左右，土方量较大，施工开挖采用人工配合反铲式挖掘机进行挖土，挖土时严禁碰到钢板桩，开 挖时的边缘控制在离钢板桩边50cm处为宜，剩余的局部采用人工辅助修边，自卸汽车装运。挖掘 机开挖

17、土方时，必须先开挖基坑中心范围，然后再对称挖掘周边泥土。最后人工进行井底的挖除及修整，人工下井去挖前应做好安全可靠的爬梯。现场必须有专人负责观测地质、钢板桩的稳定性，发现异常立即组织疏散作业人员，并及时分 析问题、处理问题。当开挖深度超过4米时，采用长臂挖掘机进行取土，人工辅助修边。开挖过程基本与挖掘机开 挖相同。工作井、接收井钢筋绑扎19污水顶管方案土方开挖人工修整完毕后，立即进行工作井钢筋绑扎。工作井、接收井采用预先下料、井下绑 扎的施工方法，按设计配筋进行井绑扎及搭接。钢筋间距按设计要求，钢筋绑接要求牢固。钢筋绑 扎好后，经监理工程师验收合格后，进行下一道工序一一支模。工作井、接收井工作

18、井模板安装工作井、接收井模板由木模拼装而成，板间用U形卡固定，沿模板底部打短钢筋桩加固，拼装 中留一道接缝夹一根40*80方木或648钢管，以便拆模；必要时采用“60钢管对顶支撑加固。混凝土浇筑工作井、接收井税强度为C30,抗渗等级P8。利用导槽下送，碎应分层对称浇筑、用30mm振 捣棒对称均匀捣筑，防止模板侧移或跑模，每次分层厚度200mm,使浆液均匀饱满，保证接口不漏 水。模板撤除模板撤除一般时间为24小时后，混凝土到达设计强度75%后进行。4.2机械顶管施工本工程顶管施工采用泥水平衡机械顶管法。泥水平衡法顶管施工的原理为：利用加压的泥水及 刀盘推动切削刀进行挖掘施工的。压力泥水在挖掘面泥

19、土的外表形成一层泥膜,同时通过压力的作用 与挖掘面的土压和地下水压力保持动态平衡，有效的稳定挖掘面，将顶管施工对地面的影响即地面 沉降减少到最小。当掘进机正常工作时，进排泥阀均翻开，机内旁通阀关闭。泥水从进泥管经过进 泥阀进入顶管机挖掘面的泥水仓里，挖掘的泥砂经同泥水搅拌后，通过排泥管和排泥泵送到地面的 泥水别离装置。泥水别离装置将泥砂和水别离以后，泥水再次送入刀盘循环使用。泥水平衡式顶管 机顶进示意图如图4.4。20污水顶管方案泥石别离机泥石别离机液压工作站中央控制盘排泥泵am、.排泥流量检测器工作井旁通 MDH/后方顶装置 XI推进架台J匕 I;图4.4泥水平衡式顶管机顶进示意图4.2.1

20、 顶管施工工艺流程水泥平衡式顶管施工流程图见图4.5o21污水顶管方案图4.5顶管施工流程图4.2.2 管材选择本工程顶管管材为【II级DN800 “F”型钢筋混凝土管。混凝土强度等级C50,抗渗等级P8,内 缝处理采用SXF-202双组份聚硫密封胶嵌缝，嵌缝深度不小于30mm。4.2.3 顶管主要设备密封泥水平衡式工具头2个。4台渣浆泵、3台螺杆式泥浆泵、输泥输浆管路2套、吊机1部, 后座泵站2套、整体式顶进构架2套、千斤顶4个、泥水处理系统1套、激光经纬仪2台，另外还 有通用设备电焊机、水泵、泥浆桶、泥浆箱、泥浆车等。4.2.4 工作井内顶管设备安装工作井内包括后靠墙及顶管设备安装。其中，

21、井内设备安装包括后座垫铁、导轨、油缸支架及22污水顶管方案油缸、测量棚、穿墙止水设备的安装。另外，工作井内边侧设置铁扶梯一座，供施工人员上下。图4.6II剖面图后背墙立面尺寸为3000mm3000mm,中心厚度为350mm,采用C30素混凝土。立面及剖面 图见图4.6、图4.7所示。后背墙构造示意图注：后靠背墙面应结合懒顶管角度调射与顶管中心线垂直，预留孔洞中心应与管道中心线重合.1.1 .4.1后座垫铁安装后座垫铁的作用是把主顶油缸推力的反力传递到顶进井的后座墙处，通过后座垫铁，可把油缸 的反力较均匀地传递到后座墙上。现根据图纸将垫铁的安装位置放好线，在后座墙体外表把后座垫铁的四个角的位置用

22、红油漆作 好标志，凿平垫铁范围内的墙体，底部用豉块垫平，将后座垫铁吊到安装位置，调整横向纵向的方 向(采用2mm的薄铁皮垫底部)，该平面需要垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm 以内，调整好后，后座垫铁与后座墙的空位插入巾18200钢筋支模采用C30混凝土填充密实。1.2 导轨安装基坑导轨是由两道平行的轮子固定在钢支架上构成，主要作用有两点：一是使推进管在顶进井 中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土体；二是让环形、弧形顶铁工作时有一个可靠的 托架。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，根据图纸，垫高导轨调 整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，将导轨

23、与底板预留钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实。(1)导轨支架采用H型钢加工而成，导轨固定在工作井的底板上(底板上安置了固定预埋件 板)管轨顶进时不产生位移。(2)导轨的管道的支承角为60。，导轨的高度待穿墙中心的高度来决定的。(3)导轨安装严格控制偏差值：轴线位置2mm；顶面高程02mm；两轨内距2mm。23污水顶管方案图4.7导轨示意图1.3 千斤顶支架安装千斤顶支架是由槽钢焊接合成的一个支架，起固定主顶千斤顶的作用，使千斤顶工作时有一个 可靠的托架。根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整支架的中线对准顶进轴线，根据图纸，垫高支架 调整支架的高度，当纵向及高程调整好后，将支架与底板钢筋焊牢，

24、空隙采用混凝土浇捣填实，24 小时后，将千斤顶吊装到支架上，采用钢板压实，千斤顶支架的定位安装尺寸误差控制在2mm以 内。4244千斤顶安装主顶站千斤顶选用顶力为100t的千斤顶共4台，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在井 底的横梁上，千斤顶着力点应在顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道圆 心上，每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。千斤顶的定位安装尺寸误差控制在2mm以 内。424.5 洞口穿墙止水密封设备安装穿墙止水设备安装在工作井出洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到工作井的作用，穿墙管预制 好后，运输到现场，先将预埋的穿墙管凿出，焊接位置清除干净，吊装预制件到安

25、装位置对中后焊 牢。穿墙止水构造图如图4.8所不。24污水顶管方案橡胶法兰浮麟之年牌机M成品管）橡胶法兰浮麟之年牌机M成品管）O52 dOOL1幽80图4.8顶管穿墙止水构造图424.6 工作井外设备安装工作井地面设备安装包括：主控棚搭设及主顶装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、通 风棚及通风设备安装。4.2.5.1 主控棚搭设及主顶装置安装主控棚内主要放置顶管操作平台、主顶泵站。主顶装置包括主顶油缸（井下）、主顶泵站（含控 制局部）及油管。主顶油缸的推进和回缩是通过主顶泵站来控制的。4.2.5.2 泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装泥浆棚采用25钢管焊成支架，上面铺石棉瓦。泥浆棚内主要放置一个

26、电箱、两台泥浆泵及一 个泥浆箱。4.2.5.3 风棚及通风设备安装通风棚采用25钢管焊成支架，上面铺石棉瓦。通风棚内主要放置一个鼓风机，起防晒挡雨作 用。25污水顶管方案顶管设备工作系统4.2.6.1 泥浆系统（1）顶管机进排泥浆系统本工程进排泥浆采用循环使用，顶管机排出的泥浆经过泥浆箱沉淀后，再通过进浆泵送入顶管 机泥水仓中。每套设备设置3个泥浆箱，其中1个为沉淀箱，1个为储藏箱，1个为进浆箱。泥浆管 管径为100mm,泥浆的相对密度为1.3。泥浆箱设置在工作坑一侧，每个箱子的长10m,宽7m,深1.5m,施工时泥浆到达一定比重后， 用渣浆泵把泥浆抽入泥浆车内，运输至甲方指定的弃土场内，待顶

27、管施工完成后清除泥浆坑内所有 泥浆，运土回填泥浆坑，恢复原地貌。进排泥浆系统选用四台渣浆泵。一台22kw渣浆泵放在地面泥浆箱为送泥泵，一台22kw渣浆泵 放在管道内机头后方20m处作为排泥中级泵泵，一台30kw渣浆泵放在工作井内作为排泥泵，一台 15kw渣浆泵悬挂在井壁15m处作为排泥接力泵。管路采用4#无缝钢管，管节接头为卡箍式活络接 头。（2）管壁触变泥浆系统顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆 和管道三局部组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小时后方可 使用）。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控

28、制注浆的压力（压力控制在水深 的L1-L2倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管那么把总 管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。润滑泥浆材料主要采用纳基膨润土、纯碱,CMC物理性能指标比重1.051.08g/cm2,粘度3040S, 泥皮厚35mm。注浆原那么是同步注浆，及时补浆，根据顶力情况及时补浆，使摩阻力控制在最正确值。使管道外 侧磨阻系数低于f=3kN/m2o注浆压力控制在0.2MPa0.4MPa,压力不宜过大，防止压穿、冒浆造成物资的流失。根据施工 经验，注浆量长距离顶管施工注浆量约为管道外空间的7倍左右。1）注浆孔的形状及布置：在每节管的一端布置

29、一道触变泥浆注浆孔，数量为3个，孔的大小为6 10mm,呈120度布置。 在吊管前，根据注浆孔的位置和大小，用切割机将孔部位的钢板割除，形成一个10mm的孔位， 并在孔的外边加一块3mm厚的钢板，钢板与管道企口处钢板进行焊接，具体如图4.9所示，目的保 证泥浆向管壁扩散，且防止注浆口不被阻塞。然后安装好注浆管。26污水顶管方案外叁钏七注浆孔2）注浆设备：触变泥浆的压浆泵，宜采用活塞泵或螺旋泵。管路接头宜选用拆卸方便、密封可靠的活接头。每个注浆孔宜安装阀门，注浆遇有机械故障、管道堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶 进。3）注浆工艺流程：造浆静置一一注浆一一顶管推进（注浆）一一顶管停顶一一

30、停止注浆。表4.3注浆设备主要技术参数表27设备名称参数单缸液压注浆泵型号SYB50 / 50- II注浆流量Q = 80L/ min注浆压力P=4MPa油泵型号10SCY14IB流量Q= 10ml / r压力p = 3L5MPa电机型号Y112M4污水顶管方案功率4kW转速1450r/min4.262顶进系统主顶进系统共有4只千斤顶，总推力4000kN （实际控制顶力根据设计取lOOOkN）, 4只主顶油 缸组装在油缸架内，安装后的4只油缸中心位置必须与设计图一致，以使顶进受力点和后座受力都 保持良好状态。安装后的油缸中心误差应小于lOmmo主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向 柱塞泵供油

31、，采用大通径的电磁阀和系统管路，减小系统阻尼，油缸可以单动，亦可联动。主顶系 统由PLC可编程序计算器控制，并采用变频调速器实现流量的无级调速。主顶系统操作台设在地面 控制室内。测量系统在顶进井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，防止工作井的变形引起的误差， 将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在顶管机的 测量靶位上，通过望远镜读出顶管机的偏差（包括轴线偏差和旋转量），每隔1m记录一次。如遇偏 差纠偏时，加强测量的频率，每顶进0.5m测量一次，正确引导顶管机纠偏。（1）平面控制网的建立地面上按设计院提供的井位轴线控制桩定位。采用J2激光经纬仪测

32、量。工作井（坑）、接收井（坑）施工结束后，按工作井穿墙孔与接收井接收孔的实际坐标测量放线， 定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。在井位四周建立测量控制网，并定 期进行复核各控制点。投放顶管测量始测点和2个后视点，始测点设在顶管后座专用测量平台上，后视点设于穿墙孔 上部的井壁上，定期互相校核。（2）管道轴向测量施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量平台设在顶管后座处。测量光靶安装 在掘进机内部，测量时激光经纬仪直接测量机头内部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计 算机头实际状态。顶管机可调式光靶结构示意图如图4.11所示。28污水顶管方案工作井外设备安装251

33、.1.5 顶管设备工作系统26顶管机出洞和进洞施工方法311.1.9 泥浆置换33顶管施工监测341.1.10 安全、质量控制措施35沉管井施工354.3.1 沉管井施工工艺流程36沉管井基坑开挖374.3.2 沉管井沉管施工37沉管井与污水管连接374.3.3 井周回填37井中井施工374.3.4 检查井规格尺寸37检查井施工384.3.5 接收井支管的设计及施工40检查井与工作井间的回填41第五章 施工保证措施42质量保证措施425.1.1 质量控制与管理42原材料质量保证425.1.2 保证按规范施工42保证质量监理措施425.1.3 保证落实全面质量管理和提高质量措施42保证各个分项工

34、程质量的特殊措施435.2 安全保证措施43组织保障445.2.1 安全管理体系46安全管理基本工作475.2.2 领导带班制48污水顶管方案光靶盘 滑槽连接杆顶管机外壳滑槽光靶盘 垫片光靶区转角区调节螺母 a说明：旋转指针悬挂在光靶盘上，始终指向垂直位置，松动调节螺母，可使光靶盘沿滑槽滑动，始终位于顶管机垂直中心线上。图4.11顶管机可调光把结构示意图为了确保机头准确进洞，在顶进到最后100m时，用人工测量的方式，对管道进行全线复核， 确保测量工作做到万无一失。（3）测量与方向控制要点1）制定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

35、工程管理部一监理工程师，确保测量万无一失。2）布设在工作井后方的仪座必须防止顶进时移位和变形，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,不得大于1。并设置偏差警戒线。4）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。5）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那么。管道中、长距离测量误差的预防，定期对顶管轴线基准点进行复测，定期对综合测量控制网格 点进行复查。4264纠偏系统顶进中发现管位偏差5mm左右，即应

36、进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不 得猛纠硬调。校正方法采用顶管机自身纠偏法：控制顶管机的状态（向下、向上、向左、向右），这 种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据顶管机的测斜 仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以5mm为一个单元），如果根据顶管机 的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反 时，那么需要将纠偏力度逐渐减少。29污水顶管方案4.2.6,5管内供电系统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 36V低压电源供电，每隔25m安

37、装电灯一个。4.2.6.6 管内通风及气体检测系统为保证管内通风空气清新，本工程采用二台7.5kW鼓风机，风量2250m3/h,工作井内用两个弯 头加上300mm人造革风管接到管口，在顶管内接250mm硬PVC管送风，在工作人员进管前半小 时进行通风。由于顶进是在地下工作，地层中可能有许多有毒或可燃性气体，在施工中，这些气体可能会从 管道的缝隙处渗入管道内，危机施工人员的安全。为此，在每次下井前，必须由安全员用气体检测 仪对管道内进行检测，确保安全后才能进行施工。4.2.6.7 管内通讯及监控系统为保证管内、中继环、后座泵站、地面办公室的通讯联络顺畅，在平时顶管时，工具头操作工、 后座机械工、

38、办公室值班人员3个岗位通过对讲机通话，由于对讲机的设备质量、通话距离及角度 的限制，在顶进里程150m后，工具头与地面办公室的通话效果很差，增加有线 的辅助通话联 络方法。在工具头、地面办公室各安装了 1部有线 ，各个岗位可通过该有线 自由通话。同 时，通过摄像头将工具头顶进及出土情况反映到监控系统中来，一些数据采用电脑监控。真正做到 信息化施工，实现机电一体化。4.2.6.8 顶管施工中其他附属工序(1)顶前准备所有机械设备交班检查顶进前，机械工需要进行交接班手续，将记录的设备运转情况表交个下一个班组的机械工，并 进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量

39、系统、工 具头等进行例行检查。(2)工具头刀盘转动、开进出渣浆泵交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定后，开进出渣浆 泵，开始泥浆循环。(3)顶进、调整进出渣浆泵流量到达平衡工具头的操作全部采用在管道外(工作井上)控制台控制，只需1个机手操作，可实现对工具 头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控(工具头安装了摄像头、控制台上安装了电视机)。 顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量到达工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是， 当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持一定压力，仓内泥水压力 30污水顶管方案应与地下水压力相平衡，泥水压

40、力过大，地面隆起；泥水压力过小，地面沉陷，所以控制顶进与出 泥的速度相当关键。(4)泥水处理系统处理好砂土、装车、外运采用泥水平衡式工具头出土，需要在工具头中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削工具 头前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥水处理系统处理，泥浆可以反复 循环使用，处理好的泥沙用泥浆车外运。顶管机出洞和进洞施工方法顶管进出洞是整个施工过程中的关键环节之一，进出洞成功等于整个顶管工程成功了一半。本 工程是采用沉井预埋钢盒作为预留进出洞口。1.1 .7.1出洞措施工作井出洞处理：在出洞前，割掉预埋钢盒外侧钢板，并将止水钢环焊接到预埋钢盒的外侧， 再将止水橡胶圈安装

41、在止水钢环上。在准备出洞时，再将钢盒内侧挡土钢板割掉，之后立即顶进， 缩短停顿时间，这时止水橡胶圈已能发挥作用了。顶进工具头到穿墙管内，工具头与第一节管采用 刚性联结，防止工具头“磕头”。顶管出洞的施工环节相当关键，在出口的位置需要作好防水措施, 在顶管出洞位置施工2个内径1.0m的人工挖孔成孔的降水井，深度为顶管深度以下4米，在顶管 穿墙时降水，防止顶管穿墙时大量的流砂导致周边的沉降及管段的沉降。在出洞施工初期，由于顶管机正面主动土压力远大于顶管机周边的摩擦力和与导轨间的摩阻力 的总和，因此极易产生顶管机反弹，引起顶管机前方土体不规那么坍塌，使顶管机再次推进时方向失 控和向上爬高。为此，在洞

42、口的两侧平行地面各安装好一条工字钢，当主顶油缸准备回缩加顶铁时， 将两条工字钢分别与第一个顶铁焊接在一起撑住顶管机防止其后退。当加好了顶铁后，再割开工字 钢与第一个顶铁的焊接，然后顶进。同时在出洞之初就预设了一定的向下纠偏量，尽可能克服出洞 时机头抛高的现象。在出洞施工初期，还容易发生顶管机扭转现象。因为顶管机大刀盘转动时对前方土体会产生一 个扭矩，根据相互作用原理，土体对顶管机同样也会产生一个扭矩。而由于顶管机周边的摩擦力和 与导轨间的摩阻力很小，故摩擦力及顶管机自重所产生的对抗扭矩小于土体对顶管机产生的扭矩， 所以此时顶管机会扭转。为了克服此现象，当顶管机发生扭转时，用两块钢板分别在顶管机

43、的两侧 将顶管机和导轨焊接在一起，防止顶管机扭转，然后转动刀盘，直到刀盘转顺为止，再将钢板割开， 继续顶进。依此进行下去，直到顶管机不发生扭转为止。1.2 进洞措施接收井进洞处理：顶管顶到接收井前，按设计穿墙位置在进洞位置用油漆标志，凿薄接收井进31污水顶管方案洞位置的填充的砖，当顶管顶到墙体位置时，凿穿实际工具头进洞位置的砖，迅速顶出工具头。进 洞过程中，准备好充足稻草，穿墙位置流砂时可采用稻草塞缝，防止过量的砂土流失，当工具头顶 进到位时，接缝位置采用预埋管引水快凝水泥封缝，之后采用双液（水泥浆、水玻璃）压浆止水。顶进时机头在刀盘的作用下会发生旋转,而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不

44、利影响, 因此对工具管要采取纠旋转措施。在机头前方的水平二侧焊翼板，长1.8m,宽30mm,厚25mm, 以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。两侧先平均放压铁，一旦发现机头有微 小偏转，立即将压铁移到一侧。顶力计算：根据设计图纸及现场情况，本工程W1-W9污水管道采用泥水平衡机械顶管方式施工，顶进土 层在粉土层，图纸中具体描述：粉土（低液限黏土），黄褐色，稍湿，中密，含白色蜗牛壳碎片及少 量d=0.5-2cni钙质结核，粉土有砂感或局部夹粉砂。干强度低，韧性低，摇振反响中等，无光泽反 应。层顶埋深为3. 0-5. 9m,层底埋深10. 3-10.5m,厚度4. 6-7.3m,平

45、均厚度5. 9根据GB50268-2008给排水管道工程施工及验收规范根据设计图纸，机械顶管最大顶力为W7TV9段根据给水排水工程顶管技术规程（CECS 246:2008） 12.4节规定，该段管道总顶力F0= n DlLfk+NF=nDlLfk+ （ n/4） Dg2 y sHs其中DI管道外径（取l.32m）L管道设计顶进长度（取180.87m）fk管道外壁与土的平均摩阻力（KN/m2）（取5KN/m2）Dg顶管机外径（取1m）Ys土的重度（根据勘察报告，取18KN/m3）Hs覆盖层厚度（取5.76m）计算可得 F0=n *1.32*180.87*5+ （冗/4） *1*2*18*5. 76=3911. 128N。4.2,8.1中继间原理当顶进阻力即顶管掘进迎面阻力和管壁周围摩擦阻力之和超过主千斤顶的容许总顶力或管节容 许的极限压力或工作井后背极限反推力，无法一次到达顶进距离要求时,应采用中继接力顶进技术， 实行分段使实施每段管道的顶力降低到允许顶力范围内。采用中继接力时，将管道分成数段