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1、顶管施工方案34657实用文档(实用文档，可以直接使用，可编辑 优秀版资料，欢迎下载）一、施工工艺的选择根据施工场地的实际情况和地质情况，本工程采用人工手撅式顶管施工，工作井及接收井采用开挖式成井。二、施工部署施工现场场区:施工区域采用全封闭围蔽，在路边设置标志牌和反光标志，夜间设警示灯。开挖土方随挖随运到弃土场堆放；临时用电主干线采用380V 三相五线制，接通工作井;坑内及管道内照明采用12V 安全交流电源供电。供电拟采用市电和现场发电机组相结合；在条件许可的情况下尽量接入市电。生活区：拟采取就近搭设帐篷，以解决生活问题.三、顶管施工措施根据现场布置,先施工顶管始发井。顶管采取24 小时不间
2、断施工,以缩短工期。1、顶管施工流程图：测量定位始发井施工后背墙施工顶管设备安装接收井、顶管顶进施工管内挖泥管节吊装正常顶进贯通2、顶进设备顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。3、始发井（1)始发井的布置始发井是顶管施工的工作场所。其位置可根据以下条件确定:、单向顶进时，应选在管道下游端,以利排水;、考虑地形和土质情况， 有无可利用的原样土做后背;、工作坑与可能穿越的管线，建筑物要有一定安全距离；、距水、电源较近的地方；、工作井不影响地面交通等。、考虑到坑内后背采用钢板,本工程工作井为内径4。5m4.5m 的工作井，（2）始发井施工顶管始发井开挖工作面采用自然放坡开挖
3、。（3）工作坑基础加固工作坑底根据土质、管重量及地下水情况, 做好基础，以防止工作坑底下沉，导致管子顶进位置的偏差。采用级配碎石基础，当工作坑底土质松软，有地下水时, 应采用强度为C25混凝土封底， 厚度为20cm，混凝土底板漏水处应采用灌注水泥浆。井内设一个集水坑，平面尺寸为50cm50cm，深50cm，用砖砌筑，水泥砂浆抹面,以便收集地下水和雨水，用潜水泵将水排出地面.（4）工作坑导轨设置导轨：作用是引导管按设计的中心线和坡度顶进,保证管在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确与否对管子的顶进质量影响较大.因此，安装导轨必须符合管中心、高程和坡度的要求。（5）接收井施工方法同始发井4、管节
4、安装(1）、接口质量保证措施施工员必须督促保证施工人员在驳接管材时安装橡胶止水带，且位置、方向正确。在驳接顶进时，要边顶边观察止水带的位置，发现偏差要及时纠正。严格按图纸及施工规范的要求操作；（2）管体材料每节长度为2000mm，壁厚度200mm，内径1800 mm，级钢筋混凝土管。出土与顶进工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行出土和顶进。5、顶进施工顶进利用千斤顶出，靠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：（1）安装好顶铁挤牢，管前端已掏挖一定长度后(视土质情况而定最长不得大于30 ）,启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管推向一定距离.（2）停
5、止油泵，打开控制阀,千斤顶回油，活塞回缩。（3）掏挖取土，添加顶铁，重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。（4）卸下顶铁，下管，接下一节管。（5）重复上一工艺流程，直至全段贯通。6、顶管工作面排水地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。7、管内作业面安全措施管内主要采用人工来掘进、纠偏、排土及顶进,考虑管内工作环境要求，必须采取以下措施：（1）管内施工属于潮湿环境，管内照明必须采用安全低压照明，管内沿线间距10m,在管体右角上安装一盏12V、60W 的灯泡。（2）在顶管中，通风是一个不容忽视的问题。因为在顶进过程中的时间比较长，人员在管子内要消耗大量的氧气，时间长了，管内就会出现缺
6、氧，不仅影响作业人员的健康， 而且影响测量.因此需解决好通风问题。由于本工程施工管道长度不大，采用鼓风式通风，选用小型风扇。在施工人员下井前必须先通风,并利用鸟类以及有害气体检测设备对井内气体进行检测,确认安全后方可下井操作。8、纠偏顶进措施(1）顶管测量：采用经纬仪和光学水准仪。测量次数：开始顶第一节管子时，每顶进2050cm/次，正常顶进时，每顶进1m/次。校正时,每顶进50cm即测量一次。中心线测量：首先在地面用经纬仪确定顶管方向桩，然后在工作坑边的两方向桩上挂小线，其上吊2 个垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水准仪照准两垂球，读管前端的中心尺刻度，若与中心尺的中心刻度相重合，说明其方
7、向准确，否则其差值即为偏差值。高程测量：在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设工作坑同内，测量前端管底高程。(2)顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差10mm左右,即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。9、减阻润滑触变泥浆通过制造、储存、压浆系统，从第一节管注浆孔处压入触变泥浆，形成一定厚度( 15mm 左右）的泥浆套，间距68m 设一道补浆孔，使顶管在泥浆套中向前滑行,减少摩阻力,根据压力表和流量表，计量桶控制注浆量，压力应控制在地下水位的1.11。2 倍。为使泥浆能及时将管壁空隙灌满，灌浆速度要与顶进速度相适应，注意观察，防止跑冒，并保证泥浆达到量.造浆后应
8、静置24 小时后方可使用。10、排土和泥土外运顶管土体在管内用人力手推车运输到工作坑，由提升设备将泥土运至地面堆土区,然后用环保运输车运至弃土场。11、正常顶进施工顶进速度应根据出土情况确定,要即挖即顶,防止塌方。顶进过程中，若摩擦力过大时，采取边压触变泥浆边顶进，以减少管体的阻力.顶进一节后，回缩千斤顶，拆开通风、照明等管线，吊入下一管段,校直对中,接好接头，安装回各顶铁,接通各管线,开动油泵顶进一千斤顶行程，回缩千斤顶，测量、加顶铁，重复顶进至一节管体后，又重复上述流程.12、主要技术措施为了控制好路地面沉降，使其保证在规范要求以内，主要采取了以下措施:（1)等体积置换：即在管内挖掘土方的
9、体积Q 土完全等于顶入管子的体积Q 管(Q 土=Q 管),所以每次顶进都经过一定的计算,尽可能相等。若Q土Q 管时，地面易于沉降； Q 土Q 管时，地面易于隆起。(2）减少扰动：顶管是静荷载作用于土体，然而，顶管在采取纠偏措施时，虽然仍属静力范围，但对土体却有周期性的扰动.因为纠偏时对土体一侧加荷的同时，另侧又强迫卸荷,促使土体内发生应力变化，导致扰动和变形，而且，这样的变化是周期性的，即扰动还没有恢复第二次扰动又发生，如此重复动作，使土体疲劳，以致变形加剧，并扩散至地表。为了减少这种对土体扰动，故尽量；减少纠偏次数：压注泥浆不使管壁与土体之间形成空隙：顶管设计时，为了减少摩擦阻力，降低主千斤
10、顶的顶力，工具头的外径常常比顶入管材的外径大10mm20mm，因此，顶管时在顶入管与土体之间就存在一定的空隙，导致土体可能的沉落，为此，必须及时压注泥浆于空隙中，并且边顶进,边压注，更需要在中间补浆，使在顶管中形成完整的泥浆套,既消除了空隙，又能平衡其上土体之自重,防止沉落。使土体中不产生附加应力：土的变形，归跟到底是主体有了附加应力，顶管时，此类附加应力源于以下几种外力：A、泥浆压力的影响。为此，在压浆时要控制好压力。恰好能平衡“泥浆套”以上主体的压力，故事先要根据估计上压力确定泥浆的压力，并非泥浆压力越大越好。B、道路汽车行驶时的荷载，包括重载汽车急驶中的轮压力，主体的疲劳反应，以及紧急制
11、动压力等。C、邻进施工影响及堆载影响等等。（3）顶进中导向要好,除了管端正面挖掘要均衡、对称外，还要:经常检查工作井内的导轨，穿墙门洞与顶管间的空隙等有无异常；千斤顶的中心应和正面阻力及摩阻力的合力重合，尽量减少偏心，这一点在开始安装时必须考虑，若在开始顶进之后调正，就困难了；经常注意后座的刚度是否足够，其变形的大小和均匀度，以及弹、塑性变形值的比例等，随时设法消除各种影响异向精度的因素；顶进不宜求快，在穿越道路的顶进中,更需要慢，通常每次顶2030cm.在过道路时，改为1015cm.每次顶进少一些，异向就相对易于掌握。13、其它有关问题的处理后座土体支持力不足时:(1）在座土体表面堆放压重决
12、，使主体封板桩墙或其它型式的后座墙增加被动上压力，提高土体的支持力。但这种措施只适用于墙后的正常土质条件下的土体，如砂性土或粘土；绝对不能用于淤泥质土和其它稳定性差的土层。采用这类措施时，如果挡土深度较大,插入深度较小，可能造成滑波或向坑内涌土。因此一定要经过土力学计算决定。（2)在后座土体中灌注水泥砂浆，填充土体空隙，增加上体的抗剪强度，弥补土体支持力的不足。这种方法只适用于砂性土层，如属粘土层，灌浆可能失效.四、施工方法（一）、顶管施工过程中,如遇流沙流泥时，立即停止顶进，在管内前端工作面上用锤击法，将预先加工好的专用注浆钢管打入工作面前端的土体中，打入注浆管时要成放射状沿管子四周向外围打
13、入。打入深度一般为24 米为宜（以土质情况而定）.(二)、用高压注浆软管将打入土体的注浆钢管接口与工作井上的注浆泵连接好，连接处必须牢固,不渗漏浆液。（三)、用拌合机调制好水灰比为1：0。5 的水泥浆，储存于储浆箱，将注浆泵进料吸管头放入储浆箱浆液内,然后开启注浆泵将浆液通过注浆管压入流沙或流泥层中。(四）、注浆完成后4h 即可恢复正常顶进,待顶完注浆段后，又可重复上叙注浆操作，如此循环直至穿过不利土层为止。注浆注意事项（一）、统计好注浆量，一般每米注浆用水泥量约为90100kg 为宜，若注入过多会造成不必要的浪费，注入太少又形成不了足够厚度的保护层。（二）、调制水泥浆要控制好水灰比( 1:0
14、。450.5），水灰比太小难以注入，容易堵塞注浆管，影响水泥浆的渗透;水灰比太大又起不到凝结硬化土体的作用。(三）、注浆压力一般可控制在0.82。5Mpa 左右，对于管顶覆土较浅的地段，注浆压力不可过大，以免引起地表面膨胀隆起，或影响附近原有的地下构筑物和管道的使用,因此，一般每1m 覆土厚度的注浆压力可按0。44Mpa 考虑。（四）、注浆时要注意观察管内工作面浆液流动情况，以工作面有少量浆液渗出为宜，即可停止注浆。主要施工机具设备及人力使用计划序号名称型号单位数量用途1运渣车台1渣土运输2注浆泵台1灌注水泥砂浆3泥浆搅拌机台1搅拌润滑泥浆4水泵台1基坑排水5电焊机台2维修焊接6油压千斤顶50
15、0t台8顶管7顶压装置全套顶铁、垫座、滑道套4顶管8全站仪台1测量9水准仪台4测量10发电机组30kw台1供电11吊车台1渣土吊装、吊管主要施工机具设备表序号人员数量备注1技术负责人12施工人员24顶管工人采用每天两班连续作业3安全员14顶进操作员15电工16测量员17泥浆拌制员28司机49合计35劳动力使用计划表质量控制与管理使工程符合设计施工技术标准和施工规范要求。具体做法是：建立质量管理.从工作质量抓起，做到认真细致，严格标准和计量,保证各工序质量，控制好各施工阶段质量，以提高总体工程质量。施工前将建设单位下发的技术规范、地下管线施工规范、验收规范、质量控制点部位和验收标准内容下发到各施
16、工班组，施工中对照检查落实，针对容易影响工程质量的某些工序，某些结构部位，制定质量控制点,确定控制点应达到的质量目标，在施工中检测控制点的现状与制定的质量目标对比，如不能满足验收要求,分析产生原因，采取技术措施和管理措施，消除质量影响因素，不断提高工程质量，达到质量目标为准.同时积极配合业主监理工程师共同完成质量监控。工作中具体任务、责任、权力及惩罚,做到事事有人管，办事有标准，工作有检查.编制质量方针目标和实现方针目标的标准。顶管施工质量控制项目允许偏差管线轴线+偏差L100m50mm标高偏差L100m+30-40相邻管节接口符合：给排水管道工程施工及验收规范（ GBJ14190）给排水管道
17、工程施工及验收规范（ GB5026897）要求顶进过程中地面沉降控制范围项目允许变化范围（ mm）地面隆起的最大极限+10地面沉降的最大极限-10顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持1020不得大于1。施工进度根据实际情况：计划用24个日历天完成此段顶管的施工全部内容.在工期安排时需综合工序间的合理搭接、现场施工影响因素、天气影响因素、不可预见因素等的影响。序号施工内容持续天数备注1进场准备32测量放线1测量放线与始发井同一天施工3始发井施工14顶管施工25顶管施工与接收井同时施工5接收井施工16管道安装27闭水试验18路面恢复19竣工验收110合计24施工时间计划表截污管线
18、顶管施工在管道铺设施工路线上有多处障碍物，当为永久性结构物且不能拆迁,也不能局部破坏并修复。需采用顶管办法进行施工。1 工作坑、接收坑布置工作坑布置：由于HDPE管道长度为6m，工作坑的平面布置内侧尺寸为73.5m。接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩,水泥搅拌桩直径为800mm,咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用HW400H型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。基坑长度方向上中心一道长为2.7m，四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头.坑底
19、垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为6.2m2。7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。后背墙采用2m2m*0.4m的砼块。顶管采用直径为800的顶管，顶管后放置外圈直径为800,内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。接收坑布置：接收坑的内侧尺寸为53.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用H400H型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住.内支撑钢管采用直径为200mm壁
20、厚为10mm的钢管。四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15，厚为15CM,平面尺寸为4.2m2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟,在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。现场布置采用16t汽吊，设备布置采用25吨汽吊.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。在此工程中的典型工作坑做法为如下三种方法：做法一:在管道高程为小于5m时,搅拌桩深为12m，拉森桩长为9m。支撑采用一道支撑，支撑中心位于距桩顶0。5m处。 做法二：在管道高程为大于等于5m小于7m时
21、，搅拌桩深为15m，拉森桩长为12m。支撑采用两道支撑,第一道支撑中心位于距桩顶0。5m处，第二道支撑中心位于距坑底3m处。做法三:在管道高程为大于等于7m小于9m时，搅拌桩深为20m,拉森桩长为15m.支撑采用两道支撑,第一道支撑中心位于距桩顶0.5m处，第二道支撑中心位于距坑底3。5m处。 2 机械设备选型本工程顶进采用泥水平衡顶管机，其基本原理是借助于压力平衡以达到出泥平衡，从而减少地面沉降。即维持正面土压力介于土体的主动土压力与被动土压力之间,通过PLC控制正面土压力,使之在设定范围内浮动,当压力过小时，切土口开口量减小，大刀盘外浮，使正面压力升高，反之亦然，这一平衡过程是由一套液压伺
22、服系统来进行控制的。除了这种机械平衡以外，还采用泥水平衡,顶进时，循环的高压水将切削下的土体搅拌成泥浆，同时平衡地下水位，使开挖面的水压与地下静水压力相近，减少地表沉降.结合本工程现有的施工条件和土质情况，我们选用地面遥控操作的泥水平衡掘进机。本掘进机优点是：A、顶管机、千斤顶、液压系统、空压系统装置成套化。B、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩土。C、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m.D、使用主千斤顶不间断便可顶进一节管子.此机型在现今使用较广,我们有着成功的施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点.因此特别使用本工地顶管施工.3 千斤顶顶力
23、计算推力的理论计算：(以直径800为例）F=F1+F2 式中 F总推力，F1迎面阻力，f1-顶进阻力F1=DP/4(D管外径,P控制土压力）P=K0*YH0式中K0静止土压力系数，一般取0。403Y土的湿重量取1。9t/m2H0地面掘进机中心厚度，取最大值.F2=Df*L式中f管外表面平均综合摩阻力，取0.6t/m2（因在管道顶进时管外壁加注了减阻泥浆）.4 施工工艺流程顶管施工的工艺流程见下图。施工准备顶管井施工设备安装调试顶进出洞检查井施工回填路面恢复管材吊装入井下一循环顶管施工工艺流程图5 工作井、接收井施工（一）钢板桩施工打钢板桩准备工作，在需打设拉森钢板桩位置施工放线，在需打设拉森钢
24、板桩位置两侧各400mm位置撒白灰，采用人工挖宽800mm，深1.5m探沟，在与沟槽垂直方向上每隔20m人工挖一道宽800mm，深1。5m探沟.确定在拉森钢板桩施工位置的障碍物。钢板桩施打采用打桩机屏风打入法施工，提高打桩质量。施工时重点控制第一根打入钢板桩，采用经纬仪从两个方向严格控制钢板桩垂直度，便于后面钢板桩嵌入.当打桩时发现相邻钢板桩跟随向下移动，需将相邻钢板桩与其他已打设钢板桩局部焊接在一起以增加向下移动摩阻力。(二）土方开挖及支撑开挖时先挖至第一层支撑底部0.5m，安装第一道支撑，支撑端部采用可调接头进行连接，连接时用千斤顶施加预加顶力,然后用钢销进行固定；然后开挖至第二层支撑底部
25、0.5m，安装第二层支撑，支撑端部采用可调接头进行连接，连接时用千斤顶施加预加顶力，然后用钢销进行固定，最后开挖至距基底20cm处采用人工清底。钢板桩内侧采用钢板设置牛腿,围凛工字钢架设到牛腿上，支撑布置在井的四个角，组成三角形，提高钢板桩稳定性。（三)水泥搅拌桩施工水泥搅拌桩起到止水、加固土体作用。桩直径800mm，搭接200mm。在钢板桩支护工程完成后再进行水泥搅拌桩施工。1、施工安排水泥搅拌桩试桩在试桩完成取得试验数据,根据试验参数进行水泥搅拌桩的施工,每台桩机正常施工400延米每日。2、施工方法工艺参数确定：从施工工艺上可采用变参数施工，根据成桩试验搅拌机的钻进控制在2m/min左右，
26、提升速度宜控制1。0m/min，转速控制在0。4左右。水泥浆的配制严格控制水灰比，根据成桩实验确定为0。45为宜。水泥必须是新近出厂的,水泥浆必须用砂浆搅拌机搅拌,每次时间不小于3min。制备好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时应降低标号使用.浆液在砂浆搅拌机中不断搅拌，直到送浆前。（1） 定位：塔架式起重机悬吊搅拌机到达施工的桩位后对中，并抄平塔架平台，使搅拌钻杆铅垂于地面。为保护桩的垂直度，应注意机架的平整和导向架的垂直度，垂直度偏差不宜超过1。0%。桩径的偏差不宜大于4%。根据施工顺序及桩位布置，移机至指定桩位，对中后用经纬仪观测垂直度，保护桩位中心与地面桩桩位点在同一条直线上，桩的孔
27、径与图纸位置偏差不得大于50mm，垂直度偏位不得大于1。5。（2）预搅拌将搅拌头下沉：搅拌杆沿导向架切土徐徐下沉，下沉速度应由电机的电流表监测，工作电流不得超过60A.(3)围檩下部每隔2m用牛腿托住。（4）提升喷浆搅拌：当搅拌头抵达设计深度时，应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，将搅拌头反转,同时喷浆提升搅拌,严格控制搅拌速度，边喷浆边搅拌边提升,将所喷浆液充分与粘土拌和均匀。（5)重复下沉，上升搅拌,进行第二次复搅，以达到充分搅拌的要求。水泥搅拌法设计停浆面应高出桩顶设计高20cm，在桩顶范围再铺设一层50cm砂垫层。桩身搅拌采用“四搅四喷”工艺，且最后一次提升搅拌采用慢速提升.当喷浆口达到
28、桩顶标高时,停止提升,搅拌数秒。做好施工记录，实际的孔位、孔深、钻孔下的障碍物、工程地质等均做详细记录。（6）洗管：向集料斗中注入清水,用灰浆泵送水清洗管路和搅拌头。（7)移位:重复上述步骤，制作下一根桩.3、水泥搅拌桩施工要点（1）施工场地要求平整，并清除杂物，在桩顶部位铺设砂垫层.（2）钻孔前准确测放轴线和桩位，用木桩定位，桩位布置与设计图误差不大于5cm。（3)严格控制桩的垂直度,注意桩机导向架对地面的垂直度,垂直度偏差不超过1.0。（4)采购的水泥符合设计要求，有出厂合格证及水泥检验报告单。(5)水泥倒入浆筒,结硬块体要捡出,防止堵管。（6)桩体搅拌要一次呵成，按理论计算量往浆桶投料，
29、投一次料，打一根桩，确保成桩质量，喷浆深度在钻杆上标线控制。(7）施工过程中经常检查电流、浆泵、输浆泵。 （8）输浆过程中，如出现送浆不出等现象，停止提升，原地搅拌，及时查明原因，重新输浆复打,并保证1。0m以上的重叠。 （9）严格控制好单位桩长的喷浆量，实际每米喷浆量与设计要求的喷浆量误差不超过2Kg。 （10）专人记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间等有关参数的变化. 4、施工注意事项 深层搅拌桩要控制水泥用量,喷浆均匀性、搅拌时间要足够，要有现场监督,做好现场记录。 （1)水泥:水泥采用普通水泥或矿碴水泥； （2)水泥搅拌桩施工应根据成桩实验确定的参数进行，随时记录有关参数
30、的变化. （3)在机械就位后，按技术现场放样的桩位进行振动成孔，成孔深度控制在钻杆上标出钻孔深度位置线。（4）桩身喷浆采用“四搅四喷”工艺，严格控制喷浆时间、停浆时间和水泥掺入量，确保桩长度. （5）做好施工记录，实际的孔位、孔深、钻孔下的障碍物、工程地质等均应做详细记录。 5、质量检测1）、成桩检验 成桩检验符合水泥搅拌桩允许偏差表的要求。2)、质量检测 (1）、质量控制：水泥搅拌桩必须打入地基持力层50，采用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥,在施工前必须做好水泥土的配合比试验. （2)、质量检测:桩头检测开挖深度不少于1.5m，检查搅拌桩的均匀性、桩径是否满足设计要求，频率为2%。钻芯取
31、样按2%随机抽检,并进行无侧限抗压强度试验.静载试验取三根桩，同一路段不小于3组.桩身28天无侧限抗压强度不小于0.8Mpa,90天无侧限抗压强度不小于1。2Mpa,承载力大于140Kpa. 6 顶管工程施工（一）顶管施工工艺1）测量放线测量控制目标 a、测量放线合格率100，确保达到施工精度和进度要求。b、平面的控制线测量精度不低于1/10000，其测角精度不低于20。c、标高控制：每连续墙施工段层间测量偏差3mm，全高10mm。定位及轴线尺寸控制 通视条件下的测量：使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至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.保
32、证C、A、B在一条轴线上，置经纬仪在C点上,后视A点，在工作井井壁上定出一点A，置激光经纬仪基座于井下D点，并抄平固定激光经纬仪架,置经纬仪于A点，后视B点，在激光经纬仪器架上定出D点，D点同A、B点在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上,对中D点，后视A，点，依设计轴线打好角度，既可定出轴线。不通视条件下的测量:引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A，其余步骤同通视条件下测量定位.2）顶进顶管机初始顶进是顶管施工的关键环节之一，其主要内容包括：出洞口前地层降水和土体加固、设置顶管机始发基座、顶管机机组装就位调试、安装密封胀圈、顶管机试运转,拆除洞临时墙、顶管机贯入作业面
33、加压和顶进等.准备工作a）洞门止水设施安装完毕;b)轨道、基座安装完毕；c）主顶、后背设施的定位及调试验收合格;d）顶管机吊装就位、调试验收合格。顶管机出洞在顶管机出洞前，需重点对洞圈外部土体的加固效果进行检查，只有在确认出洞口土体达到止水效果后,方可进行顶管出洞施工。对顶管机、主顶进装置等主要设备进行一次全面的检查、调试工作，对存在问题及时解决；同时，充分准备好顶管出洞施工所需材料，并在各相关位置就位。仔细检查好洞口第二道橡胶衬压密效果,以确保顶管机正常出洞。工作井洞口止水装置应确保良好的止水效果。根据设计预留的法兰，我们在法兰上安装两道工作井洞口止水装置。该装置必须与导轨上的管道保持同心，
34、误差应小于2mm.洞口围护墙凿除完成后,顶管机迅速靠上开挖面，并调整洞口止水装置,贯入工作面进行加压顶进，尽量缩短开挖面暴露的时间.试顶进顶管机在出洞后顶进的前20m作为顶进试验段.通过试验段顶进熟练掌握顶管机在本工程地层中的操作方法、顶管机推进各项参数的调节控制方法；熟练掌握触变泥浆注浆工艺；测试地表隆陷、地中位移等，并据此及时详细分析在不同地层中各种推进参数条件下的地层位移规律，以及施工对地面环境的影响,并及时反馈调整施工参数,确保全段顶管安全顺利施工。出洞施工注意事项顶管机出洞前要根据地层情况,设定顶进参数.开始顶进后要加强监测,及时分析、反馈监测数据,动态地调整顶管机顶进参数，同时还应
35、注意以下事项:a）出洞前在基座轨道上涂抹油，减少顶管机推进阻力.b）出洞前在刀头和密封装置上涂抹油脂，同时包好周边刀盘，避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置，划伤止水橡胶.c）出洞基座要有足够的抗偏压强度,导轨必须顺直，严格控制其标高、间距及中心轴线。d）及时封堵洞圈，以防洞口漏浆。e）端头混凝土墙拆除前的确认:出洞前确认墙拆除后的形状是否有碍于顶管机的通过，另外，检查衬垫的安装状况，设置延伸导轨，防止顶管机前倾。f）防止顶管机旋转、上飘。顶管机出洞时,正面加固土体强度较高，由于顶管机与地层间无摩擦力，顶管机易旋转，宜加强顶管机姿态测量，如发现顶管机有较大转角，可以采用刀盘正反转的措施进行调整。顶管
36、机刚出洞时,顶进速度宜缓慢，刀盘切削土体中可加水降低顶管机正面压力，防止顶管机上飘,同时加强后背支撑观测，尽快完善后背支撑。g）在顶管机靠上正面土体后,需立即开启刀盘切削系统进行土体切削,以防顶管机对正面土体产生过量挤压,使切削刀盘扭距过大。h）由于顶管初出洞处于加固区域,为控制顶进轴线。顶进速度不宜过快.i)在顶管初出洞段顶进施工过程中，对顶管机姿态要勤测勤纠，力争将出洞段顶管轴线控制到最好，为后阶段顶管施工形成一个良好的导向。j）顶管机完全贯入地层,管外注浆还未实施之前，顶管机以及出发的各设备均处于极不稳定状态，顶进中要经常检查,发现异常，立刻停止顶进进行妥善的处理.k）内衬墙施工时,在洞
37、门位置预埋钢板，初始顶进时,将机头与预埋钢板焊接，防止机头后退。顶进操作及注意事项出洞工作结束后，即可进行正常的顶进施工.正常顶进时，开挖面土体经大刀盘切削，通过螺旋机输送入倾土水槽,通过搅拌后通过输送管道采用泥水方式输送至地面沉淀水槽，泥水经过沉淀后排出，清水通过回流管道输送至倾土水槽重复利用。 一节管节顶进结束后，缩回主千斤顶，吊放下一节管,安装完成并检验合格后再继续顶进。顶进施工期间，管道内的动力、照明、控制电缆等均应结合中继间的布置分段接入，接头要可靠。管道内的各种管线应分门别类的布置，并固定好，防止松动滑落。在工具管处应放置应急照明灯，保证断电或停电时管道内的工作人员能顺利撤出。顶进
38、中还需注意地层扰动,顶进引起的地层形变的主要因素有:工具管开挖面引起的地层损失；工具管纠偏引起的地层损失；工具管后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失;管道在顶进中与地面摩擦而引起的地层扰动；管道接缝及中继间缝中泥水流失而引起的地层损失.所以在顶管施工中要根据不同土质、覆土厚度及地面建筑物等，配合监测信息的分析，及时调整土压平衡值，同时要求坡度保持相对的平稳，控制纠偏量，减少对土体的扰动。根据顶进速度，控制出土量和地层变形的信息数据,从而将轴线和地层变形控制在最佳状。（二)顶管机姿态控制（1)顶管机的姿态监测a）人工监测采用水准仪等测量仪器测量顶管机的轴线偏差，监测顶管机的姿态。b)激光
39、导向监测测量时自动监测与人工监测相互纠正，以进一步提高顶管机姿态监测的精度。（2）顶管机姿态调整a)滚动纠偏由于刀盘正反向均可以出土，因此通过反转顶管机刀盘，就可以纠正滚动偏差.允许滚动偏差小于等于1.5,当超过1.5时顶管机自动控制系统会报警,提示操作者切换刀盘旋转方向，进行反转纠偏.b)竖直方向纠偏控制顶进方向的主要方法是改变单侧千斤顶的顶力.但它与顶管机姿态变化量间的关系没有固定规律，需要靠人的经验灵活掌握.当顶管机机出现下俯时,可加大下侧千斤顶的顶力，当顶管机机出现上仰时,可加大千斤顶的顶力，来进行纠偏。c）水平方向纠偏与竖直方向纠偏的原理一样，左偏时加大左侧千斤顶的顶力，右偏时则加大
40、右侧千斤顶的顶力。d）纠偏注意事项 切换刀盘转动方向时,先让刀盘停止转动,间隔一段时间后,再改变转动方向，以保持开挖面的稳定。 要随时根据开挖面地层情况及时调整顶进参数，修正顶进方向，避免偏差越来越大. 顶进时要及时进行纠偏,削除偏差后,再继续向前顶进。（3)确保顶管机泥水压力平衡和地层稳定的技术措施a）下管时，严防顶管机后退，确保正面土体稳定。b)同步注浆充填环形间隙，使管节能尽早支承地层,控制地层沉陷。c）切实作好土舱压力平衡控制，保证开挖面土体稳定。d)利用信息化施工技术指导顶进管理，保证周围自然环境。(4）正常施工时的主要事项a）每一作业班次要留下一定时间做好机械设备的保养和作业面的清
41、洁工作。b）前后作业班组做好交接班的施工工况介绍并作文字记录.c）出土车辆进出、钢管吊装时,施工人员要站在安全的位置。（三)触变泥浆减摩(1）注浆工艺顺序在顶进过程中，通过压浆环管向节外壁压注一定数量的减摩泥浆,采用多点对称压注使泥浆均匀的填充在管节外壁和周围土体间的空隙，来减少管节与土体间摩阻力,起到降低顶进阻力的效果。顺序是：地面拌浆储浆池浸泡水发启动压浆泵打开送浆阀送浆(顶进开始）管节阀门关闭（顶进停止）总管阀门关闭井内快速接头拆开下管节接长总管循环复始。(2）注浆原则a）合理布置注浆孔，使所注润滑泥浆在管道外壁形成比较均匀的泥浆套.b）压浆时必须坚持“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原
42、则，压浆泵和输出压力控制在0.30.4MPa.（3)注浆质量的控制措施a）顶进施工前要做泥浆配合比实验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。膨润土中蒙脱石含量要求60 。b）制定合理的压浆工艺，严格按压浆操作规程进行。催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌,使其充分水化。泥浆拌好后,应放置一定的时间才能使用.c)利用中继间接力顶进时，因为顶进距离长，地面压浆泵的动力无法满足压送距离，需要在管道内设置中继压浆站，中继压浆泵和储存箱组成，压浆时先由地面压浆泵把浆液压到储浆箱，然后用中继压浆泵向管外压浆。d)保持管节在土中的动态平衡.在深层砂土中,静态和动态的周边阻力相差
43、极为明显，一旦顶进中断时间较长，管节和周围土体固结，在重新启动时就会出现“楔紧”现象，顶力要比正常情况高出1。4倍，因此尽可能缩短中断顶进时间保持施工的连续性。如中断时间过长必须补压浆。(4）注浆孔封堵处理措施本工程注浆孔采用斜螺纹，与顶管专用玻璃钢夹砂管呈90度，注浆孔外采用塑料单向阀，顶管顶进施工完成，浆液置换完毕后，采用斜螺纹钢闷头对注浆孔进行封堵.钢闷头与单向阀之间设置2mm橡胶板，注浆孔内涂满厌氧密封膏，防止封堵后出现渗漏水。（5)压浆过程中注意事项a）压浆管与压浆孔连接处设有单向阀,防止在压浆停止时管外的泥砂会顺着注浆管流到浆管内，沉淀后会把注浆管堵住。b）浆液搅拌后，要有足够的浸
44、泡时间，搅拌均匀.c）选择螺旋泵作为压浆泵，因为螺杆泵没有脉动现象，易于形成稳定的浆套。d）特殊区域的压浆管布置，在中继间处要采用2的软管，留有一定的弯曲量，满足中继间的伸缩.在头三节钢管处多设注浆孔，注足浆液形成浆套,因为开始时浆液渗透大，后面的管节可以通过补压浆得到补足.e)顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层特性,由于泥浆的流失及地下水等的作用,泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的45倍,但在施工中还要根据土质情况、顶进状况、地面沉降的要求等做适当的调整。（6）泥浆处理施工过程中加设过滤网，将泥浆中的碎石等固体颗粒物分离,分离后的泥浆排至三级沉
45、淀池进行沉淀，泥浆泵安装在第三级沉淀池中提供泥浆循环。采用挖掘机及时将泥浆池底部的沉渣进行清理，运至弃渣场进行自然脱水固化。废弃的泥浆水，在水中加入絮凝剂，使泥颗粒从水中迅速凝聚、沉降，从而达到泥水分离的效果，沉淀底泥采用挖掘机清理,水采用泥浆泵循环利用。（四）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,被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆，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，运到永久堆土点，不得污染沿途道路环境。（五）置换泥浆管道顶进结束后,为防止管道出现滞后沉降,必须用惰性浆液将顶进过程中的触变泥浆置换掉。置换的
46、泥浆采用纯水泥浆进行置换。利用压注触变泥浆的系统及管路进行置换。压注顺序：从第一节管依次向后进行.压注前一节管水泥浆时，应将后续管节的压浆孔开启，使原有管路中的触变泥浆在水泥浆的压力下从后续管节压浆孔内溢出,直至后续注浆孔内冒出水泥浆，并达到一定的压注压力时，方可停止前段管水泥浆的压注，确保将触变泥浆全部置换.（六）进出洞加固、洞口止水装置及应急措施a）堵漏应急措施针对进出洞施工中可能出现的漏水漏沙情况，在洞门凿除过程中,预备木板、棉花胎、封堵及支撑槽钢、双快水泥、水泥、水玻璃、聚氨酯、草包和蛇皮袋(已装土）等材料。一旦有险情发生,首先应立即停止洞门混凝土凿除，同时用棉花胎加木材或槽钢类材料进行支护，并用双快水泥以及叠放土包等方式进行临时封堵，以控制险情，然后采取压注