配套综合管线下穿铁路顶管工程施工组织设计

1第一章编制依据及编制原则1、编制依据111中铁上海设计院集团有限公司XX市XX新城XX东路配套综合管线下穿XX铁路工程XX线K1620新建1D1000顶管施工设计文件。112设计文件明确的有关设计规范、施工技术规范及主要的技术指标。113现场调查资料和单位多年来积累的施工技术与管理及施工队伍的整体实力。114相关铁路规范、验收标准。铁路混凝土与砌体工程施工规范TB10210200铁路混凝土与砌体施工质量验收标准TB102102001115工程所处环境特点。2、编制原则121确保工期的原则严格按建设单位对本工程的工期要求，编制科学周密的施工方案，合理安排施工顺序，实施网络控制。做到布局合理、重点突出、全面展开、平行作业、科学组织、均衡生产，以保证施工连续均衡地进行。坚持技术先进性、科学合理性、安全可靠性、经济适用性相结合,确保工程总工期的实现。122合理优化，优质高效的原则在施工组织设计编制中，合理安排各项施工，对施工进行科学组织，优化管理。加强施工领导和管理，确保优质高效施工。严格贯彻GB/T190012000IDTISO90012000质量体系标准，使工程质量达到国家验收标准，工程一次验收合格率100。123严格遵照业主对本工程建设的质量、工期和报价控制的原则要求，结合工程实际进行编制。124遵守各有关设计规范、施工规范、安全规程和质量评定与验收标准。125严格遵守招标文件各项条款要求，认真贯彻业主和监理工程师及其授权人或代表的指示、指令和要求。126实施项目法管理，通过对劳动力、设备、材料、资金、技术信息的优化配置，实现成本、工期、质量和社会信誉的预期目标效果。强化精品意识，努力使本工程达到棱角分明、线条流畅、色泽一致、表面光洁。127安全第一原则安全工作是搞好生产的重要因素。在施工过程中，要严格控制和防止各类伤亡事故发生，确保施工安全。严格遵照、遵守国家、当地政府关于施工安全、工地治安人员安全、劳动保护、土地使用与管理及环境保护等方面的具体规定和技术标准。2第二章工程概况1、工程规模本工程为XX市XX新城XX东路配套综合管线工程一部分，项目有两个工作井和一个接收井及其间两段顶管组成，工程设置D8000MMW1号钢筋混凝土工作井1座、D8000MMW2号钢筋混凝土工作井1座、D4800MM接收井一座。施工主管材采用直径10M的“FB”型钢管套环橡胶圈防水接口的钢筋混凝土管材，根据地质报告资料及施工经验本工程管道采用泥水平衡法顶进施工，两处顶管顶距全长为216M。主要工程项目1新建直径8M钢筋混凝土工作井2座，新建48M钢筋混凝土接收井1座。2顶管216M。3直径06M高压旋喷桩地基加固68M。4压密注浆30M32、地质情况根据中铁上海设计院集团有限公司XX市XX新城XX东路配套综合管线下穿XX铁路工程XX线K1620新建1D1000顶管施工设计文件，施工段地质情况为层素填土灰黄色，松散，以粘性土为主，含少量碎砖、小石子、土质均匀；1层粉土夹粉砂灰黄色，湿很湿,中密，含铁锰质斑，有层理，无光泽，摇振反应中等，干强度低，韧性低。FAK60KPA；2层淤泥质粉质粘土灰色，流塑,中密，含有机质，有光泽，无摇振反应，干强中等，韧性中等。FAK60KPA；3层粉质粘土灰色，流塑,局部可塑，有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。FAK110KPA；1粉质粘土黄褐色，可塑,含铁锰质结核，有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。FAK190KPA；3、工期要求本次工程开工时间暂定为2012年2月20日，计划竣工时间为2012年4月30日4、本次工程参建单位3建设单位XX市雨花区住建局施工单位XX铁路工务工程公司设计单位中铁上海设计院集团有限公司监理单位北京瑞特工程建设监理有限公司XX分公司4第三章施工组织31工程施工总体原则施工总体安排的原则是“统筹安排，分区施工；关键节点，突出施工；合理配置，满足施工；优化方案，精心施工”。32总平面布置说明根据现场条件，综合考虑场地两头交通运输、供水、供电及排水排污条件。本着“科学管理、充分挖潜、节省开支、干扰最小、方便施工”的原则，对临时设施进行合理规划，统筹兼顾。可以保障施工场地的分区布置要求。施工中应按现场施工的要求做好施工场地的布置工作，具体布置见附图。1、项目部办公房项目部办公房采用租赁附近房屋，进行项目部的组成2、生产设施为了满足生产需要，在材料加工场地内分别设置材料库、钢筋加工棚、模板加工棚、设备停放场、配电房等设施。场地围挡采用市政警示围挡。3、水、电供给项目部采用柴油发电机进行发电、自来水水源接入施工场地。4、办公设施项目部办公设施配备1台打印机、2台电脑、1台传真机（兼电话）、宽带网线接入。33施工组织工作331施工组织为了加强领导、便于协调工作，成立下穿XX铁路顶管工程项目经理部。项目部下设技术部、质检部、物质设备部、后勤服务部。工程技术部负责技术管理、控制测量、技术档案建立、检验检测、施工管理、计量等；质检部负责制定质量管理制度和办法、做好工程质量监控和质量信息收集；物质设备部负责编制材料、设备进场计划并负责落实，做好物资管理工作；后勤服务部负责后勤、治安、劳保安全和宣传工作。5项目部统一与业主、监理等单位联系，对内负责安排施工，调动物资、设备，协调进度、监控质量、解决施工中发现的问题。根据本工程特点，项目部下设综合工班，工作井及接收井作业班、钢筋木工班、机械设备作业班、线路监护班。组织机构详见施工组织机构图施工组织机构图332施工队伍布置施工技术组组长吕大财组员王龙施工后勤组组长李广强组员赵志兵材料运输组组长孙忠林组员王乃盛施工安全组组长王轶组员卞凤宏顶管作业队14人工作井及接收井作业队18人钢筋木工班8人铁路线路监护班4人施工质量组组长赵志忠组员顾盛旺项目经理常胜龙机械设备作业队10人6各项工程专业队分工为顶管作业队14人负责216M顶管，顶进及工作井、接收井制作作业队18人；钢筋木工班8人负责现场钢筋的制作加工及模板等工作；机械设备队负责高压旋喷桩施工、泥浆外运、土方开挖、外运等施工，线路监护班负责铁路监测、专用线线路检查、及公路路面沉降。施工时科学安排劳力，采用先进的流水施工组织。根据工程进度及项目分期分批组织劳力进场。333施工现场平面布置根据总体施工进度安排及施工队伍布置，并充分考虑各种自然因素的影响，力求材料直达工地，减少二次倒运，缩短场内倒运距离，同时能满足正常的生活和生产需求。施工平面布置如下A项目部设置于施工现场附近。B生产用电采用柴油发电机。C生活用水、生产用水都是自来水。D各作业施工队在项目部附近设置。34施工总流程1、下穿铁路施工地点施工准备沉井作业面开挖W1号工作井制作W1号工作井就位线路防护高压旋喷桩施工接收井制作接收井下沉就位安放顶进设备进行顶管收尾2、下穿公路施工地点施工准备沉井作业面开挖W2号工作井就位安放顶进设备进行顶管收尾注1、2平行施工35试验及主要试验检查设备，检测手段该工程质量要求高，难度大，工期紧，试验是保证质量的重要依据和手段，项目部试验工作要严格做好混凝土、钢筋、砂、石子等原材料的现场取样及送检工作。严格控制现场来料与送检材料保持一致，钢筋接头的焊接应按规范要求送试验中心进行抗拉、抗弯试验；砂浆试块、混凝土试块应根据工期要求及混凝土的性质作相应的抗压试验。36联系联络项目部设置远程控电话对外联系，施工现场用对讲机进行联络。7第四章施工准备工作施工准备工作分开工前准备工作和各阶段性准备工作。41开工前准备工作，如下表序号准备工作项目内容负责部门负责人一技术准备总体方案、图纸会审、施工组织设计编制公司胡守军常胜龙二组织准备建立施工组织、组织劳力进场公司沃慧群常胜龙三材料准备材料计划项目部常胜龙孙忠林四施工机械准备主要施工机械进场项目部常胜龙赵志忠五现场准备三通一平、测量放线、临时设施布置项目部常胜龙王龙42施工主要机具1、施工机械设备配备，主要机械设备需用量见施工机械设备表。2、结合工程和工期要求，按照施工组织设计中确定的施工方法、施工机具、设备的要求，编制施工机械设备需用量计划。3、根据施工机械设备需用量计划，组织施工机具按计划、按期进场，确保工程施工顺利进行。4、进场机械设备保持较高的完好率，并按规定定期保养。43施工进度计划根据我单位的技术、设备、劳力、施工组织管理等各方面的条件，结合业主的要求，结合以往同类工程的施工经验，编制施工总进度计划。（见附表）44施工其他准备本工程根据管线交底以及现场情况,在沿线分别有通信、信号、高压电缆、国防电缆、雨水管道等相关管线、路政电杆等，分部有地方房屋，因此我们将积极与铁路及8地方有关单位进行联系、协调，对管线进行专业化处理，并积极配合业主，做好与地方政府的协调工作，开通施工通道。配备本工程的主要材料试验、测量、质检仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1全站仪南方台12水准仪DS3台23混凝土试模150150150MM组94坍落度筒个25震动泵个6本工程的主要施工机械表序号机械设备名称型号规格单位数量1挖掘机WY1001M3辆12自卸汽车黄河牌10T辆63汽车吊25T徐州台24钢筋切断机TFGM台15钢筋弯曲机WJ40台16对焊机100KVA台17直流电焊机30KVA台18气焊设备氧乙炔套19潜水泵WQY15台810电锯42行车带锯台111圆盘锯台212压刨台113平刨台114消防器械（灭火器）台1015慢速卷扬机3T台116砂轮切割机台217空压机台218液压千斤顶150T台419泥水平衡顶管机台120发电机200台121高压旋喷桩机械GP200台1910第五章主要项目施工方法和工艺根据现场地质、地貌特点，以及工期要求，本施工组织设计拟按下列方式进行51沉井施工本工程沉井采用不排水下沉法进行施工，钢筋混凝土井采用二节制作一次下沉法进行制作，分节接缝采用钢板止水片进行止水。一模混凝土浇筑完成后，再进行二模施工。钢筋混凝土井下沉采用膨润土泥浆进行助沉。沉井内取土需先挖锅底，后掏刃脚，对称取土，均匀下沉，下沉过程中及时观察测量，若有偏移，应立即采取纠偏措施，沉井取土不得堆放于井边，应及时运出。施工工序放样基坑开挖砂垫层C15砼垫层砌刃脚井壁一模浇筑井壁二模浇注沉井下沉沉井封底底板浇筑。1、定位放线根据施工前期测绘院所交于现场的坐标高程点进行复测，复测无误后进行工作井及接收井尺寸放线。2、基坑开挖在设计位置用机械挖好基坑。基坑开挖应满足以下几点要求，开挖深度控制在基底标高高于地下水位05M，基坑底部设排水沟，四角设集水坑，集水坑要比排水沟低05M以上。3、铺设砂垫层根据公式求砂垫层厚度H可采用如下计算公式计算N/B砂H土质沿着井壁的走向铺设厚度为06M的砂垫层，砂垫层采用含泥量不大于3的中粗砂分层回填并洒水夯实。4、铺设C15砼垫层，沿着井壁的走向铺设10CM厚的砼垫层，砼垫层超出井壁及刃脚各20CM。5、刃脚制作刃脚在砖座上进行，砖座为M5水泥砂浆砌MU10机制砖，与壁墙交接的斜面以及壁墙端部与C10砼垫层相接部分为一毡两油隔离层，砖砌砖座沿壁墙的周长要对称地分成68段，中间预留2CM缝隙，对称拆除，刃脚垫座的砌筑应保证刃脚设计要求的刃脚踏面宽度。6、钢筋工程钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；沉井的钢筋必须采用焊接，直径大于等于20MM的钢筋宜采用闪光对接焊，直径小于等于20MM的钢筋采用搭接焊，并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB502042002）中的有关规定执行；钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将两层钢筋11位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后方可进行立外模。7、模板工程模板采用竹胶板进行拼装，外模板固定采用直径不小于18MM的钢筋上下间距为05M进行模板固定。内模采用脚手架进行固定。严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算，对模板轴线进行放样。水平控制标高引测到脚手架或其它过渡引测点，并做好预检手续。预组拼装模板，按要求检查模板是否平整、外型尺寸及坚固件数是否有效牢靠。并涂脱模剂、分规格堆放。由于分节浇筑，因此在支立第二节模板时，不宜直接支撑在地面上，以免沉井因自重增加而产生沉降，使新浇筑的混凝土内部产生拉力，造成裂缝。模板安装完毕后，全面检查扣件、螺栓、是否坚固、稳定，模板井缝及下口是否严密。8、脚手架支设本工程脚手架以沉井中支撑架及池壁操作架构成的综合脚手架。搭设前准备1搭设前根据架子类型构筑物特点绘出平面图纸，并进行验算。2检查钢管、配件等是否有明显变形、裂纹、扣件是否合严禁使用不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。3搭设场地进行平整、夯实并设置排水措施。搭设使用及拆除搭设1立于土地面上的立杆底部加设宽度200MM，厚50MM的垫木。2按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。3按定位依次紧闭起立杆、将立杆与纵横向连接固定，然后装设第一步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予固定，并按此要求继续向上搭设。使用1作业层每1M2架面上实际的施工荷载不得超过规定值。2架面放置的材料码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。3禁止随意拆除脚手架杆件、整体性杆件、连接坚固件。4每班工人上架作业时，先检查有无影响安全作业问题存在，在排除和解决后方可作业。5在每次作业完成后，清理架面，将材料物品堆放整齐，垃圾搬运出去。129、浇筑混凝土模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证不离析。砼浇筑时，将沉井对称地分若干段，对称均匀分层浇筑，层厚不超过30CM，以免造成地基不均匀下沉或倾斜，砼应一次连结浇筑完毕，待一节砼强度达到70方可浇筑第二节。沉井壁模板应在混凝土强度达到50以上，刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的70以上时方可拆模。沉井混凝土施工时，必须严格按施工规程进行，严格控制水灰比，保持骨料清洁和良好级配，振捣密实，精心养护，以防产生早期裂缝。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不均匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在振捣时应随时注意检查模板受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而后跑模。采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，施工缝必须设置钢板止水片进行防水处理。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。10、沉井不排水下沉沉井采用不排水下沉，井内搭设专供潜水员使用的浮动操作平台。潜水员的增、减压规定及有关职业病的防治，应按照有关规定进行。不排水下沉时需克服水的浮力，下沉系数按下式计算K0（GB）/TF式中G井体自重；B下沉过程中地下水的浮力；TF、井壁总摩擦力；K0下沉系数，宜为105125,位于淤泥质土中的沉井取小值,位于其它土层中取大值。当下沉系数较大,或在软弱土层中下沉,沉井有可能发生突沉时,除在挖土时采取措施外,宜在沉井中加设或利用已有的隔墙或横梁等作防止突沉措施，并按下式验算下沉稳定性K0GB/TFR式中R沉井刃脚下地基土反力之和；13B下沉过程中地下水的浮力；K0沉井下沉过程中的下沉稳定系数，取0809当下沉系数不能满足要求时,可在基坑中停止取土,减少下沉深度或在井壁顶部堆放钢、铁、砂石等材料以增加附加荷重。因此，为使沉井能够顺利下沉，应进行分阶段下沉系数的计算，作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据。沉井下沉前井壁上所有预留孔用砖头封堵，砖墙厚度为240MM。11、混凝土封底工作井1及接受井采用不排水法施工进行封底，工作井2采用排水法进行封底。不排水法凝土封底1混凝土坍落度宜为150200MM，在开始灌注混凝土时，宜用较小的坍落度。2灌注封底水下混凝土时，需要的导管间隔及根数，应根据导管作用半径及封底面积确定，间距一般为254M,最深点应布置有导管。用数根导管灌注水下混凝土时，应依先低处、后高处，先周围、后中部的顺序进行。3在灌注混凝土过程中，导管随混凝土面升高而徐徐竖向提升，导管埋入混凝土的深度，应与导管内混凝土下落高度相适应，相邻两管混凝土的高差不得超过管距的1/151/20。4用混凝土泵通过漏斗及导管灌注水下混凝土时，导管直径应与混凝土泵的输送能力相适应。混凝土的灌注应尽可能快地进行，导管拆除的间隔时间不宜超过30MIN。混凝土灌注将近结束时,应加大混凝土的坍落度和导管埋深。排水法混凝土封底施工前在沉井四周布置深井降水井，深度至刃脚底5M,带沉井下沉就位后，对沉井内进行排水，带水位降至刃脚后进行封底施工。12、底板浇筑在浇筑底板砼前应先将井壁上预留槽口凿毛，清除封底砼表面残渣，并冲洗干净，底板钢筋应与柜架底梁预留插筋焊接牢固。砼用砼搅拌车运输，砼标号采用C20砼。52下沉过程中技术措施及分析1、沉井倾斜原因分析1、沉井刃脚下的土软硬不均匀；2、没有对称地敲碎刃脚下素混凝土垫块或没有及时地回填夯实，井外四周的回填土夯实不均匀；143、没有均匀挖土使井内土面高差悬殊；4、刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易产生倾斜；5、刃脚一侧被障碍物搁住，需及时发现和处理；6、开挖时，井内涌砂；7、井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均匀，造成对井壁的偏压。预防措施及处理方法1、加强下沉过程的观测和资料分析，现场倾斜及时纠正；2、对称、均匀敲碎刃脚下素混凝土垫块，及时用砂或砂砾回填夯实。3、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，加大阻力延缓下沉速度。2、沉井偏移原因分析1、大多由于倾斜引起，当发生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力，因而伴随产生一定的位移，位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。3、测量定位发生差错预防措施及处理方法1、控制沉井不再向偏移方向倾斜；2、有意使沉井偏向相反方向，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置。3、加强测量的检查复核工作。4、沉井下沉过快原因分析1、遇软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度；2、长期抽水或因砂的流动，使井壁与土之间摩阻力减少；3、沉井外部土体液化。预防措施及处理方法1、重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。2、将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力。3、在沉井外壁与土壁间填粗糙材料或将井筒外的土夯实，增加摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理。4、先封底后下沉。在沉井下沉时遇到土质软或含水量较大突然下沉时，立即通知监理、业主，根据15实际情况与以往的施工经验与业主、监理、设计院协商后采取先封底后下沉方法进行施工。在浇筑底板时，预留直径为200MM的预留孔作为沉井下沉的冲洗口与排水口。预留孔的数量与位置根据现场实际情况确定。待沉井下沉至设计标高时再进行封孔。再清理新旧砼的接口和除去松动的砼。5、沉井下沉缓慢或停沉原因分析1、井壁与土壁间的摩阻力过大；2、沉井自重不够，下沉系数过小；3、遇有障碍物。预防措施及处理方法1、继续浇灌砼增加自重或在井顶面均匀加重。2、挖除刃脚下的土或在井内继续进行第二层“锅底”状破土；用小型炸药包爆破震动，但刃脚下挖空宜小，药量不宜大于01KG，刃脚应用草袋等防护。3、在井外壁用射水管冲刷井周围土，减少摩阻力，射水管也可埋在井壁混凝土内，此法仅适用于砂类土。4、在井壁与土壁之间灌入触变泥浆，降低摩阻力。5、清除障碍物。6、沉井超沉与欠沉原因分析1、沉井封底时下沉尚未稳定；2、测量有差错；预防措施及处理方法1、当沉井下沉至距设计标高以上1520M的终沉阶段时，应加强下沉观测，等8小时的累计沉降量不大于10MM时，沉井趋于稳定，方可进行封底。2、加强测量工作，对测量标志应加固校核，测量数据须准确无误。53顶管施工本工程顶管采用泥水平衡法进行顶管，采用直径10M的“FB”型钢管套环橡胶圈防水接口的钢筋混凝土管材。管轴实际总长度216米，管两侧设工作井；接收井一座，工作井内径为68，高度为679米。接收井内径为40米，高度为447米。（1）下穿铁路顶管区段本段管轴实际长度为110米，管顶距离钢轨面约33673816米，管轴线坡度为16千分之一。在顶进过程中，分别在线路、路面及附属建筑物上设置观测桩。并派专人全过程进行监测，发现问题，立即采取应急预案，确保施工过程中人员和铁路及公路的安全。（2）下穿公路顶管区段本段管轴实际长度为106米，管顶距离地面约45米，管轴线坡度为千分之一。在顶进过程中，分别在路面及附属建筑物上设置观测桩。并派专人全过程进行监测，发现问题，立即采取应急预案，确保施工过程中人员和铁路及公路的安全。531主要工程数量1000MM钢筋混凝土顶管216米。532机具准备1000MM泥水平衡顶管机主要等设备已到位，根据现场地质条件，该机头在施工质量及施工进度上都是比较理想的，可以满足本段顶管的要求。17工作坑设备安装地面设备安装出洞准备排泥顶进初始推进推进测量进洞注浆、测量注浆材料、设备准备533顶管方案及注意事项A、顶管方案及注意事项1、顶管施工工艺顶管的施工工艺流程图B顶管施工顶管顶机的选择从土质及施工条件的现状来看，最适合于泥水平衡顶管。与敞开式顶管相比，泥水平衡顶管属于封闭式顶管，且有安全、可靠的性能，处理和运输比较方便，对周围土体扰动小，地面沉降小，从以往的施工经验看，该顶段的累计沉降量能控制较好。534顶管机构工作原理顶管需计算顶进时的控制土压力。控制土压力除了计算以外还需在顶进时实测，然后拿实测数据与计算的做比较，修正计算值实测的方法是在初始顶进过程中，当机头已完全进入土中以后，需停下来，待4小时以后，观察机头内土压力表的实际读数，此读数即可视为主动土压力，每一顶顶进之前的计算数据均需交监理工程师备案。18顶管机在顶进过程中，其土仓中始终有一个压力，我们称之谓控制土压力为P，当控制土压力P小于顶管机所处土层的主动土压力PA时，土就涌向顶管机土仓，而这往往是由于螺旋输送机排出土的体积大于顶管机推进过程中理论排出土的体积所造成的，因此地面会产生沉降。反之，如果当控制泥水力P大于顶机所处土层的被动土压力PP时，这往往是由于排土过少而造成了土的过剩，因此地面就会产生隆起。所谓泥水平衡，即把土仓内的土压力控制在顶管机所处土层的主动土压力与被动土压力之间，也即PAPPP式中PA主动土压力（KPA）；P控制土压力KPA；PP被动土压力KPA。这样，在顶管施工过程中，土仓的压力终是处于一种平衡的状态，这就是泥水平衡顶管的基本原理。但是，实际施工过程中，由于主动土压力和被土压力之间的压力值范围较广，又由于土压力的变化是一个非常复杂的过程，而且，在计算主动土压力和被动土压力时容易造成误差，所以必须在这个较大范围中取处于中间的那一段，以减少土压力值的波动。因此，常用的控制土压力的取值方法是在顶管机所处土层的静止土压力的基础上，规定一个上限和下限，具体的计算公式为PK0P0式中K0静泥水系数；P0静止土压力（KPA）上述静止土压力系数K0取05，而静止土压力则为P0H土的容量（KNM3）H覆土深度（M）。主动土压力PA为PAHTG245。22CTG45。/2式中土的摩擦角（度）；19C土的内聚力（KPA）。被动土压力PP为PPHTG245。/22CTG45。/2在本段顶管中，可采用下式确定控制土压PK0P020KPA式中，K0可取05，而P0则为P0H取195KN/M3,H则以地面标高为参数，计算到管中心为止。535顶力计算1、顶管机前迎面阻力F1的计算PK0P0P0RH其中K0取055，取195KM/M3,H取49M所以PK0H055195495255KN/M2而F1为F1SP/4D2外5255/412252552837KN/M229T2、根据我们的经验，在这种土中，管子周边的摩阻力应取F08T/M2,故每延米推力F2F208D外L3311T本段顶管推力F23311L3311110M3311TFF1F2293311334T3、后靠板尺寸采用宽高3035M，后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算20式中R总推力之反力（一般大于推力的1216）A系数（取1525之间），此处取2B后座墙的宽度（M）此处取3米土的容重（KN/M3此处取195KM/M3H后座墙的高度M，此处取30米KP被动泥水系数C土的内聚力（KPA一般情况下取10H地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取50米按上式计算，圆形工作井加护套后能承受4558T顶力实际顶力334T，完全能满足要求。工作坑主顶油缸设计总推力为600T（小于管子及井所能承受的最大推力），则一次推进最大长度L为一次极限推进长度（主顶总推力机头迎面阻力）每延米的推力L600TF1/F2205M由上述计算可确定该段顶管不需要考虑设置中继间。536基坑布置基坑布置的重点是工作坑。最适用于泥水平衡顶管的工作坑是沉井工作坑，它整体21性好不易产生渗漏、变形、位移等。当沉井工作坑沉到位底板封好以后应先把洞口止水圈安上。洞口止水圈工作状态见下图。洞口止水圈工作状态图537后靠背导轨及后顶的安装轴线确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁100200MM，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，调整方法见图在轴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轨顶面至轴线的高差H，至水平仪于井下，在井四周作出46个临水点，保证轴线标高临水点高程22H，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使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C，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各一点，后使用线坠调整前后方向既可，最后根据实际情况填塞C15C30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所以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，见下图增高装置可根据机头重量以及增高量选择枕木，钢支架或砼垫层。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。538油缸架接下来，在主顶油缸架的上方搭上一个平台，它与基坑同宽，长度在后靠背与油缸架前端之间即可。此平台上安装主顶油泵、电源箱等。再接下来把油管及油泵电源接上试车。在此同时，应把主顶油缸前的环形顶铁与主顶油缸联接好。539安装顶管机上述工作准备好了以后应把顶管机吊下基坑，让其在尽量靠近主顶油缸处就位。这时一边接电源，边安装激光经纬仪。然后，让顶管机试运转，并且用主顶油缸把顶管机慢慢地往前推，当刀盘距洞口约7080CM时停下。此时，基坑内的准备工作就差不多了，23地面及基坑布置参见下图。顶管工作坑施工平面布置图5310方向校正A初期方向校正在初始顶进的后期方可以进行正常的方向校正工作，这是因为如果当第一节砼管尚未与顶管机后壳体联接时进行纠偏，这时顶管机的前壳体已在土中，后壳体沿在导轨上，纠偏时前壳体不动，后壳体则有可能偏离导轨，不仅起不到纠偏作用，反而会带来更多的麻烦。在初始顶进阶段，纠偏时尽量先用纠偏油缸推而少用或不用纠偏油缸。B方向校正要领在整个顶管过程中，方向校正必须遵循小幅度纠、勤纠；看趋势纠的三纠原则。所谓小幅度纠，是指每次的纠偏量要小，不能过大，否则容易发生大起大落、起伏过大。所谓勤纠，则是要经常观察它的趋势而随时纠偏，不要等他发展了一段以后再纠，要让顶管在动态过程中保持方向的正确性。所谓看趋势纠则并非一朝一夕即能掌握的，他需要有一个经验积累的过程。如当顶管机偏向左的趋势在发展时，我们应该把它向右边动。但是，当它向右慢慢地发展成一种趋势时，我们又要及时地把这种趋势减下来，不让其发展下去。所以，这只能在长期操作才能掌握的一种本领。C纠偏顺序24在纠偏过程中，一般来讲，高低偏差要比左右偏差难纠。这是因为左右两边的泥水力呈对称形态，而上下的泥水力不仅不等，还会受到顶管机自重等因素影响，因此它远较左右的复杂。当高低和左右都出现偏差时，一般应以高低偏差的纠正为重点，或者先纠高低偏差，后纠左右偏差。D影响方向的因素尽管影响顶管机方向的因素有许多，但从施工实践来看土质的影响是为主要因素。如顶管机在两层不同的土质中推进时，机头会向软的一层土中偏去，这是毫无疑问的。但是，如果顶管机在左右遇到有不同土质时，如左边遇到一个老的河道或水塘，尽管已埋了多年，它还会向左偏的。E倾斜仪我们在顶管机的前壳体中，安装有一倾斜仪，用它可判断顶管机的水平状态如果倾斜仪上显示的数值为正，前机壳则处于上仰状态；反之，倾斜仪显示的数值为负，前机壳则处于俯冲状态。这就为我们判断机头的发展趋势提供了又一可靠的参考。倾斜仪小数点前的数值为度，小数点以后三位分别为十分之一，百分之一和千分之一度。5311初始顶进A初始顶进开始我们把从破洞一直到第三节混凝土管全部推进土中的全过程称之为初始顶进。在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的成败将决定于整个顶管过程的成败，务必要引起重视。首先，它是顶管的协调初始阶段，不仅要让每一个作业人员熟悉自已的作业过程，而且要让每一个作业人员学会与他人的配合过程。因此，在此阶段的作业指导思想不是求进度，而是求协调好、控制好。其次，它是顶管机及其附属设备调试、走合的过程，也是设备带负载调试的过程。最后，它也是确定本段顶管一些数据的计算与实际有无误差，进而调整的过程初始顶进的做法可分为以下几步第一步是破洞。在破洞之前，必须将设备安装到位并调试完成，拆除砖封门时要迅速，将拆除下的砖墙和其他杂物清理干净后迅速将顶管掘进机徐徐推进洞内，直至切入土体。B顶管机入土第二步是让顶管机入土。机头刀盘切入土体后开动刀盘，用主顶油缸徐徐把顶管机25推入土中。这一过程中应注意两个问题，第一个问题是要防止刀盘嵌入土中不转而顶管机壳体旋转，这时，操作人员应集中注意力，一旦发现有异常应迅速关机。第二个问题是要防止主顶油缸一松，顶管机会后退。后一种情况大多出现在覆土比较深的条件下，顶管机在入土过程中，当泥水力超过上限时应立即让其排土。在一般情况下，当掘进机的土仓部分全部入土以后应停下来，做其他准备工作。隔四小时以后再观察泥水力表的数值与计算的主动泥水力值之间有无误差，若无误差则说明计算数据可靠，如果误差较大，则应对数据作必要的修正，使之符合实际情况。C推进并连接第三步是顶管机推进到可以下第一节砼管的最小距离时，就应把第一节砼管下到基坑中，并且把第一节砼管与顶管机后壳体联接成一体。在此之前，纠偏油缸应全部收回，方向即使出现偏差也不要急于纠正，因为纠正时起不到应有效果。当第一节砼管联接上以后，也只有等它进入土中才可进行小范围的纠偏，而且这时纠偏只能让纠偏油缸伸出油缸只能推而不要拉。一般来讲，前三节砼管都应设有注浆孔，可以进行注浆。这样浆套容易形成。5312压密注浆减阻为了减小顶压进阻力，增大顶进力，并且为了防止出现塌方，顶管过程中，应采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆护套，减少管壁与土壁之间的摩擦力。必须保证泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。A、触变泥浆的材料触变泥浆的主要成份是膨润土、掺入碱和水配制而成。为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强，可掺入石灰膏。但为了施工使用时保持流动性，还必须掺入缓凝剂和塑化剂。B、触变泥浆的拌合程序将定量的水放入搅拌罐内，并取其中的一部分水来溶化碱；在搅拌过程中，将定量膨润土徐徐加入搅拌灌内，搅拌均匀；将溶化后的碱水倒入搅拌灌内，再搅拌均匀，放置12H后即可使用。C、触变泥浆应注意的事项注浆孔的布置宜按管道直径大小确定，一般每个断面可设置34个，并具备排气功能。搅拌均匀的泥浆应放置一定时间方可灌注。26灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常后方可灌注。灌浆压力可按不小于01MPA开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行并应与管道和中继间的顶进同步。灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进。5313地面沉降及其他建（构）筑物沉降监测A、在沉降影响范围内的建（构）筑物，必须进行沉降和裂缝监测。B、建（构）筑物沉降观测点选择能反映不均匀沉降的特征位置处。公用管线测点直接布置在管顶。C、建（构）筑物的保护及监测方案应征得主管部门、单位、居民的认可。D、施工时，应对建（构）筑物进行监测。E、对一般建（构）筑物可用普通水准仪监测，对沉降有严格要求的建（构）筑物要用精密水准测量。F、除对建（构）筑物和公用管线要设点监测外，还需对施工附近地面进行沉降观测，以核对估算的正确程度和判断是否会发生异常情况，及早采取处理措施。G、观测预测在该段顶管施工的轴线上要求设立沉降观察点，特别是铁路、道路两侧。观察点应在中心线及管中心线左右各5M处各设一点，该点需设在路面结构层和铁路路基以下的土层中，这样三个点组成一组。一般情况下在每隔1015M纵向距离间可设一组沉降观察点，在铁路和道路两侧各加设两组沉降观测点。当顶管机接近观测点时就应观测，并做好记录。顶管施工沉降示意图H、监测必须做好记录，报工程师汇总分析；发现异常及时反馈工程师，以便制定27应急措施。5314进洞进洞即顶管机进入到接收坑的过程。在进洞前，即在顶管机距洞口还有20M左右时，应进行一次精确的测量，确定顶管机与洞口及设计轴线之间的误差。若偏差过大应采取相应的措施。进洞时不需要破洞，只需慢慢地把顶管机往前推，同时把控制泥水力稍稍降低一些。到顶管机接近砖墙时，洞口中部的砖墙会凸出，还有放射状裂缝出现。再推砖墙就倒塌。当砖墙一倒塌，顶进速度可提高些。这样一直把顶管机推到接收坑。当第一节管子露出100时应停止推进。最后，准备把顶管机吊起，运走。至此，出进洞工作完成。54高压旋喷桩加固施工本工程高压旋喷桩加固接受井地基土。高压旋喷桩采用二重管施工。直径为600MM，间距800MM。采用425级普通硅酸盐水泥；水泥浆水灰比为11；水泥掺入量40；浆液喷射压力20MPA；提升速度为01025M/MIN；气压不小于07MPA；水泥浆液流压力宜大于25MPA。施工时采用跳打法施工，防止孔间串浆，跳打间距控制在15M以上。钻机安放需垂直，旋喷管的允许偏差不得大于15，孔位偏差不大于50MM。1、施工工艺旋喷桩施工工艺流程如图所示。放样定位钻机就位钻孔地面试喷移动机具就位新孔冲洗机具喷射作业下旋喷管排污配送浆液2、高压旋喷桩施工操作要点和注意事项1、准备工作的检查旋喷注浆前要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。2、钻机就位和钻孔钻机安放应保证足够的平整度和垂直度，钻杆倾斜度不得大于15，钻孔孔位与设计位置的偏差不得大于50MM。3、在插管和喷射过程中，要防止气、浆喷嘴被泥砂堵塞，可在插管前用一层薄塑料膜包扎好。如喷嘴被堵，应拔管清洗，再重新进行插管和喷射。4、喷射注浆时要注意设备开动顺序。285、施工时要根据设计控制旋喷技术参数，做好压力、流量和冒浆情况的观察和记录，钻杆的旋转和提升必须连续不中断。6、旋喷注浆需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止送浆，然后逐渐减少风量，最后停机。拆卸完毕，继续喷射时，开机顺序也要遵守前述顺序。7、深层旋喷时，应先喷浆，后旋转和提升。8、卸下的注浆管，应立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。注浆泵、送浆管和浆液搅拌机等都要用清水清洗干净。气压管路和高压泵管路也要分别送风、送水冲洗干净。9、所有水泥浆，水灰比要按设计规定不得随意更改。禁止使用受潮或过期的水泥。在施工过程中应防止水泥浆沉淀。10、在旋喷注浆过程中，应观察冒浆的情况，以便及了解土层情况，旋喷注浆的大致效果和旋喷参数是否合理。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可增大注浆量；若冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。11、旋喷桩施工时，对线路进行密切观测，线路是否存在拱起变形症状，施工前对线路几何状态检查做好记录，在顶管处左右5M的轨面上各设置观测点，旋喷桩施工中不断进行观测，做好测量记录。优化旋喷桩施工，尽量在白天完成高压选喷桩施工，夜间不组织高压选喷桩施工。55线路加固本工程线路加固位置为在道口边5米距离外侧地点进行线路加固，加固采用P50125M吊轨梁进行线路加固，料及枕木预先运到施工现场，配备有绝缘装置的撬棍10根、2224MM（U型螺栓应与道钉螺栓直径相同）扳手25把。在封锁作业前将钢轨运至扣轨位置的路肩上，封锁命令下达后即可进行作业。作业按先道心后枕头的顺序进行。本工程吊轨梁总共设置3道，在钢轨外侧及线路中心分别采用333形式吊轨进行线路加固，吊轨梁采用二扣一，梁的顶面应低于线路基本轨轨面。吊轨梁的钢轨和钢轨之间采用轨卡与轨枕固定，螺栓的扭力矩符合规范要求。封锁作业主要内容及工序顺序传达封锁命令设置施工防护抽换枕木束梁上扣扳及紧固件吊轨梁路基监控顶管过轨拆除吊轨梁拆除慢行恢复线路检查确认限界及线路状态枕木及U型卡具加工技术要求枕木的宽度、厚度尺寸应一致。厚度应控制在1415CM，宽度应控制在292122CM。长度不小于25米，端头平齐。U型卡具加工U型螺栓采用22MM圆钢、扣板采用8MM厚钢板加工。1、线路慢行防护及封锁施工防护1、现场慢行防护标志（如下图所示）8008002、慢行防护人员应在减速地点标位置处各一名，白天展开黄旗进行接车,慢行速度为15KM/H。3、现场封锁施工（如下图所示）长度单位米移动减速信号减速地点标施工地点移动减速信号牌减速地点标长度单位米3031333扣轨示意图限界24M孔3束轨扣板18410030双头带帽螺栓木枕1435/2双六角螺母线路中心线24M孔10双头带帽螺栓双六角螺母32第六章应急预案本工程穿越XX铁路专用线，并在西柿路上施工，西柿路交通车辆繁忙，因此在管道穿越施工时应做好应急预案，在思想上高度重视，在方案上严密可靠，在措施上严格保证。一、成立突发事件应急小组组长沃慧群、杨其明现场负责常胜龙组员王龙、吕大财、卞凤宏、赵志忠、顾盛旺、孙忠林；另设应急施工队每处各15人。现场准备应急材料机具钢镐10把箩筐40只25号槽钢5吨草包1000条道碴40吨二灰结石40吨花布80平方米钢板100M2水泵8台25T吊机1台1M3挖机1台二、安全防护重点XX线污水管道工程主要安全防护重点为施工过程中的各种电缆的防护，施工过程中的顶管对线路造成几何状态破坏及线路沉降、路面沉降、塌陷事故、地下管线破损、交通事故和触电事故等三、技术措施（一）防止线路几何状态破坏及路面沉降、塌陷1、做好顶管施工前的施工准备工作，对工班进行技术、安全交底，从思想上首先确应质量和安全意识；穿越铁路前派专人对线路的几何状态进行检查并做好记录，同时做好线路限位装置；对线路进行密切观测，线路是否存在拱起变形症状，在顶管处左右5M的轨面上各设置观测点，做好测量记录。在穿越铁路时多检查多记录，观测线路变化；穿越铁路后对线路及进行复检。332、选用优质的F型管，对到场材料做好现场检查验收工作，对不合格产品坚决予以退回；3、做好材料供应，开始起顶前做好材料计划，并在现场备好足够的余量，在顶管工作开始后3天内，保证所有F管到场；4、在顶管的施工过程中，确实做好注浆减磨，选择优质的触变泥浆材料，注浆压力保持在0507MPA，根据地面变化和地下水位情况等因素及时调整压力和注浆量，每天的注浆量应做好记录，作为分析地层损失的依据，注浆工艺由专人负责，并保证注浆设备和管路可靠，并每日定期检查；5、在顶管的施工过程中必须做好换浆工作，在一段F管顶进完成后，必须及时换浆，一般以3天为一个周期，将水灰比为051的水泥浆从注浆孔高于膨润土注浆的压力注入，把顶管前面的第一节的注浆孔打开，使膨润土泥浆流出，直到有水泥砂浆压出时，再把注浆空塞上，换浆后F管的周围有充分的水泥浆，经过一段时间后，水泥浆溶入粉砂土中，最终改变了土质和管壁合成一体，可充分保证塌陷问题的产生；6、在顶通前应做好出洞前的准备工作，在机头出洞后及时将机头和连接的管道分离，机头及时吊出井外，在第一时间抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水，保证洞内土体和水量不流失，保证管道沉浆得到控制；7、F管顶进过程中，做到勤测勤调，轴线和高程控制在5CM之内，保证顶管顺利推进。（二）防止地下管线破损施工进场前，结合图纸与甲方联系，由业主组织地方管线交底，并落实书面交底内容，铁路三电电缆施工前签订各单位的安全协议，组织铁路电缆的交底工作，并落实在书面交底内容，部队军用缆由业主牵头进行联系，我方配合协调，取得联系后同样做好书面交底内容。机械开挖前及顶管穿越前对线路及地方电缆进行探测，探测必须采用人工开挖探沟的方式进行，严禁采用各种机械开挖。沉井开挖处纵横向各1道，线路两侧各设置纵向探沟，军用电缆必须探明，各电缆开挖前，需通知各设备单34位派专人到现场进行把关，探沟深度一般为1015M,并结合图纸及交底安排探沟开挖深度。对探明的电缆做好标志，分类及保护工作，便于施工管理。（三）防止触电事故1、施工现场用电安装严格实行三相五线制，即TNS供电系统且按规定工作零线和保护零线用不同颜色分开，不符合要求严禁使用；2、施工现场配电系统严格实行三级供电逐级漏电保护，漏电开关定期进行检测，开关定值必须与负荷相匹配；3、各种电力设备严格实行一机一闸制；4、为确保人身安全，施工现场临时用电重复接地保护；5、接地电阻不得大于4，重复接地不得大于10；6、维修时遵循停电、验电、挂地线等技术措施，电源侧开关悬挂安全警示牌并设专人看护四、应急措施（一）线路几何状态破坏及路面沉降应急首先应从技术上和施工中确保避免线路几何状态的破坏及路面沉降的产生和控制沉降量，在沉降发生时，采取以下措施1、线路几何状态破坏后应停止顶进工作，对线路进行加固，调整线路几何状态必要时进行补碴措施；在顶管通过路面及轨面上设置间距为2M的观测点，根据顶进位置每1H进行不间断的测量，发现较大沉降时停止作业，必须找出原因，及时调整方案并采取相应措施后才可继续施工；2、如线路几何状态及沉降发生得到控制，则按调整方案继续施工，控制好顶管速度及轴线；3、如沉降发生不能得到控制，应停止顶管作业，马上进行换浆工作，保证线路及路面的稳定，并邀请相关专家进行方案调整，确保安全。（