阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管专项方案(pxl2014.9.8)

阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案顶管施工专项方案编制人审核人审批人中国葛洲坝集团股份有限公司阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程项目经理部二一四年九月阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案目录第一章、工程概况111、工程简况112、工程地质及水文113、施工准备及施工现场布置2第二章、编制依据4第三章、施工计划531、工程进度计划532、进度保证措施533、设备投入计划634、人力资源投入计划7第四章、主要工程施工方案841、沉井施工842、顶管施工1443、检查井施工2644、闭水试验27第五章、安全管理保证措施2951、安全管理机构2952、安全保证措施30阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案53、顶管施工安全措施3154、消防措施3155、机电设备安全防护措施3256、临时用电安全措施3357、工程范围建筑物的保护措施3458、安全生产应急预案3459、监测监控38阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案1第一章、工程概况11、工程简况本工程为阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程,污水管网北起润河路，桩号K1381516，南至竹园路，桩号K22199。本段污水管汇集润河路的污水后向南接入竹园路污水管网排入城南污水处理厂，污水管道布置在道路东辅道下距道路中心线245米处，交口拓宽段污水管布置在路东侧辅道下距绿化分隔带外缘侧石1米处，除过保丰河段DN1000螺旋焊接钢管及横向聚乙烯塑钢缠绕管外，其它DN1000三级钢筋混凝土管道均采用顶管施工，顶管施工总长度842米，工作井设置两座，分别布设在K1613（W4）处及K2059（W14）处，井深85M，内径4M6M,壁厚05米，接收井设置4座，分别布设在K1381516（工程起点）、K1841（W9）处、K18903（W10）处、K22199（W17工程终点）处，井深85米，内径45M，壁厚035米；转弯井两座，布设在K1827、K1902处，井深85米、内径7米、壁厚05米，刃脚地面宽02M。12、工程地质及水文121、场地地形、地貌拟建场地位于阜阳市城南，规划润河路与竹园路之间，地形除沟塘外基本平坦，黄海高程在29943047M，孔口最大高差约053M。场区宏观地貌属淮北冲积平原，微观地貌单元为颖河阶地。122、地基土的构成及其特征根据钻探，现场原位测试及室内土工试验资料分析，拟建场地勘探深度范围内地基土层，上部为填土Q4PD外，下部为第四纪晚更新世冲积层（Q3AL，按土的成因、物理学性质及工程地质条件，可将地基土层划分为5个自然层，现自上而下叙述如下第一层填土层底高程28652998M，层厚040150M，层底埋深040150M。灰黄色，稍湿湿、松散状态，以粘性土为准，含砖渣等，局部地段耕填土，植物根茎等，中高压塑性，沟塘处为淤泥，层厚060230M阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案2第二层粘土层底高程26042738M,层厚200340M，层底埋深300400M,灰黄、黄褐色，可塑硬塑，湿，含铁锰结核，干强度高，中等压缩性，高韧性，摇振反应无，切面光滑。第三层粉质粘土层底高程24452548M，层厚100280M,层底埋深450580M,黄，黄褐色，可塑，局部硬塑，湿，孔隙结构，含铁锰结核，夹钙质结核，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。第四层粉质粘土层底高程22722388M，层厚120250M，层底埋深650750M,黄褐色，可塑硬塑，湿，含铁锰结核，夹钙质结核，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。第五层粉质粘土夹粉土该层未揭穿，揭示最大厚度080350M,黄褐色，可塑硬塑，湿，空隙结构，含铁锰结核，夹钙质结核，干强度中等，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。夹粉土，黄色，中秘密实，湿，含钙质结核，干强度低，中等压缩性，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。建设场地上部第一层土强度不均匀；下部各土层均具有较高的强度和较好的均匀性。拟建场区除沟塘外无其他不良地质作用存在，属稳定场地。123、地下水情况勘探揭示的上部土层中的地下水为空隙潜水，由大气降水及地表水补给，以蒸发和渗透为主要排泄方式。勘探期间测得稳定潜水位埋深为370390M,在高程25842644M。根据临近建设场地地下水分析资料，该地下水对砼基础具微侵蚀性。124地下管线情况本工程位于阜阳市城南，拟建地段属耕田区及住宅区，无地下管线，污水顶管施工穿过四处沟塘，沟塘深度较浅约23米，顶管覆土平均为65米，不影响顶管施工。13、施工准备及施工现场布置131、技术方面首先组织人员熟悉图纸，做好技术与质量、安全交底工作。组织有关人员研究图纸和投标阶段施工组织设计，并在此基础上编制更为详细的施工组织设阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案3计和各单项工程的施工技术交底，指导工程施工，并贯彻到管理人员和操作工人。132、材料供应方面由于本工程质量要求高，所以对材料的产地、厂家、质量严格把关，按规范要求使用前分批量抽检，合格的才能使用，并经业主、监理工程师认可，所有材料均经现场取样试验合格后方可用于工程。根据设计要求，采用内径为DN1000的钢筋混凝土级管（F型接口管），柔性接头A型钢承口管（GB/T118362009）,钢套环采用A3钢，厚6MM，长度260MM。管材还应符合JC/T6401994顶进施工法用钢筋混凝土排水管及F型承口钢筋混凝土管（顶管）（Q/AS20022003）。选用优良管材，处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。对于成套管材，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清除出场。所有材料通过汽车运至施工现场，原材料供应从货源、规格、计划、用量、采购办法、运输管理以及进场时间等方面列出周密详细的材料计划表，以确保工程的顺利进行。133、设备供应方面机械设备为专业施工队伍自备，经检查性能合格，报监理审批后方可使用。134、施工现场布置合理布置施工场地，本污水顶管位于主线东侧辅道下，在主线中央分隔带处修建一条5米宽临时便道，供应管道、泥浆或其他材料的运输，主线东侧先施工顶管，再施工其它分部工程，泥浆池布设在人行道上，靠近景观带，若景观带已征地，则布设在景观带中，泥浆池四周封闭，设置警示标语，根据阜阳测绘院提供的测设基准资料和测量控制点，进行现场坐标、高程测量，并将测量结果提交监理工程师核查，作为施工放样的依据，在此基础上建立施工控制网，以便对整个标段的构筑物实行同精度控制，确保工程质量。1341、临时设施位置及搭建标准工地布置时因考虑到施工方便，故在施工现场附近租用当地村民的房屋，施工现场只搭设值班工棚，道路主线中央分隔带修建临时便道，施工平台布设在工作井附近，泥浆池尽量布设在道路红线以外，我部将采用专业运输队伍对阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案4泥浆剂土方进行外运处理。1342、标志牌设置在主要施工段、井室及泥浆池附近设置标志标牌，必要施工危险区设立围挡，全封闭施工。1243、施工用电根据工程特点，主要用电设备有顶管机、潜水泵、搅拌机、现场照明等。工作时最大用电量约100KW，实际考虑用电量10012120KW。施工用电在施工工作井附近从主电线杆200KW变压器处接配电箱。线路布置时按三相五线制，每处均布设漏电保护器，并做到一机一闸，三级保护，确保用电安全。1244、施工用水施工中用水，由于机械顶管施工用水量较大，就近沟槽河道取水。顶管工作坑、检查井施工，冲洗用水，养护、闭水试验及其它施工用水等废水，通过沉淀后，排入附近的污水管线中，并将沉淀后的泥浆清理外运。第二章、编制依据1、依据阜阳城南新区阜王路二期道路及附属物工程给排水及弱电工程施工图2、阜阳城南新区阜王路二期地质勘察报告3、国家现行的施工技术规范、验收标准及安全技术规程，相关参考文献（1）建筑地基基础设计规范（GB500072011）（2）混凝土结构设计规范（GB500102010）（3）建筑地基处理技术规范（JGJ792012）（4）给水排水钢筋混凝土沉井结构设计规范（CECS1372002）（5）建筑地基支护技术规范（JGJ792002）（6）建筑抗震设计规范（GBO500112010）（7）地下工程防水技术规范（GB501082008）（8）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462005）（9）给水排水管道工程施工及验收规范（GB502682008）（10）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042002）阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案5（11）顶管施工技术及验收规范（试行）中国非开挖技术协会（12）顶管顶力计算公式的使用范围探讨北京市市政工程设计研究总院，北京100082（中国给水排水，2008年第24期）第三章、施工计划31、工程进度计划结合实际情况，本项目拟计划工期60天，完工时做到工完料尽场地清，设备清，临时设施清。根据工程量及人员、材料、设备能力及该工程的具体特点，仔细编制施工计划，在施工中以总计划为目标，编制月、周作业计划，加强合理调度与管理，尽量缩短施工时间，按时或提前完成预定进度目标。施工进度计划详见附表阜王路二期污水顶管施工进度计划32、进度保证措施321、组织措施1、充分做好施工准备工作。提前完成临设，组织材料、加工机具，设备、人员按计划进场，保证工程开工后连续不断按计划实施。2、每周召开一次生产例会，由项目经理部统一指挥，加强各作业队，各专业之间的协调平衡工作，定期检查计划实施情况。3、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位四方紧密配合，通力协作，工程开工后，请求监理及甲方代表进驻现场，使工程中出现的各类问题得到及时解决，确保各部位施工顺利进行。4、组织精良的施工队伍。组织技术骨干，特别是参加过类似工程的人员，以确保工程的质量及工期。5、根据工程进度，周密计划采购各种材料，配备机具、安排劳动力，合理使用资金，确保生产机制有序进行。阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案66、在满足工程总工期的前提下，编制各施工阶段的施工节点、施工计划，并制定出完成计划的有效措施。322、技术措施1、配备精密的测量设备，及早进行测量定位，使工程不因测量的延期或定位不准而耽误工期。2、采用先进的施工技术和施工工艺，必要时可以在混凝土中掺加早强剂和高效减水剂，提高混凝土早期强度。323、经济措施1、开展各作业队施工班组之间的劳动竞赛，明确操作人员的责、利、权，每完成一个施工节点进度结算一次，并实行奖罚制度，对提前完成的进行奖励，不能完成的则进行处罚，增强施工人员的工作效率。2、我公司拥有雄厚的资金实力，能保证连续施工。3、节假日不放假，根据国家规定给工人发放节假日补助金，保证施工正常进行，确保工程按时完工。33、设备投入计划拟投入本工程的主要施工机械表序号机械种类型号数量新旧程度备注（进退场时间）1泥水平衡顶管掘进机MEP1台套90随时2汽车吊车25T1台70随时3挖掘机大宇2台85随时4自卸汽车15M4部80随时5泥浆罐车10M1台90随时6千斤顶400T2台85随时7油泵66L/MIN1台85随时8电焊机ZX7500G2台90随时阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案79水泵40M/H2台90随时10钢筋加工设备1台套85随时11模板加工设备1台套85随时12振捣棒3台85随时14砼切缝机1台85随时15风镐2台80随时34、人力资源投入计划本次顶管工程计划安排1个机械顶管施工队，1个工作井、接收井施工队，1个普工施工队。人员组成（1）管理人员施工技术人员5人，后勤人员2人；（2）工作井、接收井施工模板制作8人，钢筋制作7人，砼浇筑5人，辅助工5人；（3）机械顶管施工顶管工程一般要求24小时连续施工，每台套顶管设备需人员配备如下序号工种数量职责1技术人员2施工技术、质量管理，数据收集分析，发现并解决问题2机头操作员2操作机头运转、顶进，读取测量数据，分析偏差、纠偏，记录顶进数据3控制台操作人员2操作主千斤顶、泥浆泵、压浆泵，调整顶速、泥浆流量等4注浆工2拌浆，调整注浆量及注浆压力5电工1设备及配套电器的供电及运行安全7吊车驾驶员2起重机械操作阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案88辅助工5接、拆进排泥管，挂钩合计16人（4）普工施工瓦工4人，辅助工10人，总计62人。第四章、主要工程施工方案41、沉井施工根据设计图纸污水管平面布置、检查井布置及地质勘探报告，对工作井、接收井位布置方案如下工作井设置两座，分别布设在K1613（W4）处及K2059（W14）处，井深85M，内径4M6M,壁厚05米，接收井设置4座，分别布设在K1381516（工程起点）、K1841（W9）处、K18903（W10）处、K22199（W17工程终点）处，井深85米，内径45M，壁厚035米；转弯井两座，布设在K1827、K1902处，井深85米、内径7米、壁厚05米，刃脚地面宽02M。411、沉井施工4111工作井施工工艺流程浇筑C30钢筋砼底板第二层立摸、扎筋、浇筑砼第二层沉井下沉第一层立摸、扎筋、浇筑砼第一层沉井下沉沉井基坑铺设沉井基坑开挖浇筑C15砼封底沉井下沉到位阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案94112工作井施工工序按照设计图纸要求，工作井井体深度为85米，分为两节制作，根据现场施工条件，沉井墙体可分两次浇注混凝土、分两次下沉，第一节沉井5米，第二节35米，每条施工缝均按照规范及设计图纸要求设置。1、沉井基坑开挖根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩及沉井井体外壁四个角点的控制桩，基坑底四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽05M，依据沉井平面尺寸确定基坑底面，沉井的基坑开挖深度为2M，以基坑底部周边尺寸按11放坡至地面标高，为基坑敞口形，可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。沉井基坑采用挖掘机配合人工挖土并整平基底，井中设置大功率潜水泵抽水进行降水，土方可随即用车辆外运。2、井基坑铺筑在人工休整之后，沿沉井墙体中心线铺设碎石垫层，垫层厚度为200MM，铺设宽度12M（比刃脚宽度两侧各放宽05米），并用人工机具夯实平整；然后在碎石垫层上填筑粗砂垫层，厚度为100MM，用平板震动整平、密实。在垫层上沿沉井刃脚四周浇筑素砼垫层带，厚度为80MM，宽度比沉井墙体厚度内外宽200MM，沿砼垫层带周长相距10M设木条，供内外立模板，绑扎钢筋之用。3、第一节沉井制作A、模板钢筋制安在铺筑的素砼垫层带上，铺设隔离层油毛毡，然后架立内模板，沉井内设置满堂脚手架。内模板校正后绑扎钢筋，再立外模板和外脚手架，沉井内外模封闭后，串拉杆螺丝、拉紧、清理井墙冲洗干净，复核验收立模扎筋均符合规范规程要求。B、混凝土浇筑混凝土采用分层浇筑，每层厚度为50CM，间隔时间少于1小时。制作带有3050CM颈口段的漏斗。商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场，检验出厂单，现场做坍落度实验。放置漏斗，间距4M，四个转角处均设漏斗。通过混凝土泵把混凝土垂直运输到达模板顶部，再通过漏斗灌入井墙之中。用振动棒阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案10进行震捣密实，保证沉井砼结构内外光洁度良好。C、养生、拆模和下沉当井体砼达到设计强度的30以上，拆除模板。对井体进行覆盖洒水养生。为了减少养生的时间，缩短工期，在使用的商品混凝土中添加早强剂。拆除井内脚手架，沉井外壁涂上沥青油，减少土体摩擦力，再挖土下沉。钢管脚手架顶木下一节沉井钢模板及外脚手架搭设示意图D、第二节沉井制作在第一节沉井下沉至预定标高并稳定后，开始制作第二节沉井。模板钢筋制安重新架设井内脚手架，沿着第一节顶面部的拉杆螺丝上立第二节内模板，模板应支撑在第一节沉井上，经校正后，绑扎钢筋，其后再立外模，串拉杆螺丝和校正，同时接高外脚手架和顶面工作平台。混凝土浇筑、养生、拆模和下沉同第一节。在第二节沉井制作好之后，在下沉之前，对工作井外壁土体进行人工降土2米，并按照11的坡度放坡，减少工作井外壁的摩阻力。各节沉井外壁均需涂上沥青油，减少土体的摩阻力。4、沉井下沉当第一节沉井刃脚混凝土达到设计强度的100之后，其上达到设计强度的70以后，才允许下沉，下沉安全系数应大于115。工作井沉井下沉根据地下水位情况，第一节沉井的下沉采用排水下沉挖土方法，第二节沉井开始下沉后，采用不排水挖土下沉方法；根据现场施工情况，沉井所处位置土质条件好的采用排水抓土下沉方法。阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案11A、排水下沉方法，采用抓斗挖土，先挖井内中央的锅底扩大锅底的范围和一定深度让沉井体在自重作用下慢慢的下沉随后挖刃脚处的土体（或者人工掏刃脚土体）让井平稳加快下沉，直至锅底土隆起，当沉井下沉减速趋于稳定时再重复上述各道工序进行施工，让沉井在操作下达到设计标高为止。（在挖土过程中，可派610个人工井下配合挖刃脚土体，确保挖土均匀）B、不排水下沉方法，采用长臂抓斗挖掘井底中央部分的土，使沉井形成锅底，沉井即可靠自重下沉，而将刃脚下的土挤向中央锅底，然后再由抓斗继续抓土，沉井便可继续下沉。若刃脚下的土不易向中央塌落，则配以射水管松土。5、沉井封底及底板浇注沉井下沉至设计标高后观察其稳定性，在8小时内沉井自沉累计量不大于10MM和每小时观察自沉量，在沉井下沉已经稳定时，再进行封底。由于地下水位高，本工程工作井、接收井封底均采用不排水封底，即在水下进行封底。A、由于沉井下沉到位时，井底呈锅底型，锅底深度比沉井底部深23米，对这些超挖部分需回填碎石整平，之后在整个井底铺设30CM碎石。B、混凝土用混凝土泵车（导管法）灌注，水下混凝土的塌落度为1520CM，需添加絮凝剂。灌注水下封底混凝土时，需要的导管间隔及根数根据导管作用半径和封底面积确定，导管作用半径随导管下口超压力大小而异，其关系如下超压力（KPA）75100150250导管作用半径（M）25303540数根导管灌注时的顺序按照先低处后高处，先周围后中部为原则，使混凝土保持大致相同的标高。混凝土浇筑完成之后，需安排人员对水下混凝土进行检查并整平。C、待水下混凝土达到设计强度后，方可从井中抽水。D、抽干水之后，开始绑扎底板钢筋，两端深入刃脚上方的凹槽内，浇注底板混凝土。浇注应在整个沉井面积上，同时不间断进行，由四周向中央推进，并用振捣器捣实，混凝土采用自然养护。阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案124112沉井施工的质量标准1、刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过100MM。2、沉井水平位移不得超过下沉总深度的1。3、矩形沉井刃脚底面四角中的任何两角的高差，不得超过该两角间水平距离的1，且最大不得超过300MM。4、下沉总深度是沉井下沉前刃脚底面标高与下沉结束后刃脚底面标高之差。4113质量控制的一些相关措施1、沉井制作的相关要求1）、钢筋绑扎立模，浇注砼均要求严格按设计文件、规范等进行施工。2）、要求对角线距离相等，沉井尺寸准确。3）、要求钢模板拼装整齐、平直、漏缝嵌密实，防止漏浆。4）、要求模板内清洗干净，才允许浇灌砼。5）、串筒相距34M，分层浇灌砼用振捣器振捣密实。6）、沉井施工允许偏差序号检测项目允许偏差1长度052宽度053两对角线偏差104倾斜度（不允许外斜）105钢筋混凝土井壁厚15MM2、测量控制与观测措施沉井平面位置与标高的控制是在沉井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制。沉井的垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直线，以吊线锤对准下部标板进行控制。在挖土时随时观测垂直度，当线锤距离墨线大于50MM，或四面标高不一致时，应及时纠正。沉井下沉的控制，通常在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺，可采用水平尺或水准仪来观测沉降。在沉井下沉中，应加强平面位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案13观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班负责人，指挥操作负责人，及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。以上施工测量纠偏参照点应设置在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复核。4114沉井施工的一些细部处理措施及纠偏措施1、为了使沉井尽快达到可供下沉的强度时间，可在第一节沉井制作时，添加适量的减水剂、早强剂、速凝剂；2、沉井下沉过程中可能发生的不正常偏差的纠偏和处理措施。沉井下沉过程中较容易出现沉降不均匀的情况，对于沉井下沉过程中发生偏差的情况，根据情况采取以下措施调整井内的挖土量，对下沉较快的一侧减少挖土，增加下沉慢的一侧挖土量；一旦沉井发生过大的偏差，并且经过一段时间纠偏无效，已形成下沉的轨道，此时不可运用井内调整挖土量的多少来纠偏，应该人为改变井外两侧的土压力作用，改变其大小才能将沉井纠偏扶正，可以破坏井壁外的摩阻力，采用射水方式，用高压水枪冲刷沉井高的一侧土体，减阻后让沉井高的一侧下沉速率加快，低的一侧在固有摩阻力作用下，下沉速率减慢来达到纠偏扶正沉井；沉井高的一侧顶面加外荷载压重造成高的一侧井壁下沉速率加快来达到纠偏扶正；结合以上的方法可同时组合运用，也能有效的达到沉井纠偏扶正。3、底板砼浇注，防止收缩裂缝和渗漏的措施底板砼浇注完毕后用草包覆盖洒水养生可防止砼裂缝产生，气温高的情况下可向井内灌水淹没底板在水中进行养生，达到强度后可抽水,也是防止砼渗漏的措施。井中的集水井要有明显的抽水效果，也就是所封底的各道工序做得完善符合要求，封底部分砼要均匀平整，达到强度后足以对抗地下水压，则砼底板始终不承受水压的作用砼底板达到设计强度后，就不会发生裂缝渗漏现象。412、深井降水方案因本工程顶管部位地下水丰富，稳定地下水位为370390米，故需要采取深井降水，保证工程施工安全及工程质量。1、深井降水设施平面布置阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案14根据现有水文地质情况及我部深基坑开挖降水经验，本顶管施工采用深井降低基坑地下水位，其布置方案为在距每个沉井外壁6M处对称布置4口深井，见下图，井深为20M。配置4台流量40M/H潜水泵抽水。6米污水管道轴线深井2、深井井管高程布置和结构为尽快降低地下水位，为顶管工作坑施工创造条件，工程开工后尽快实施深井工程，因此，深井从地面开始施工。井底深度确定为20M。沉井降水抽水期间要采用有效措施防止粉土流失，造成沉井及顶管下沉。在下管时应检查井管接头是否牢靠，井底亦采用土工布包裹好，井底及井管外壁均采用中粗砂回填。在深井抽水期间，经常检查抽出水是否含有粉土成分。42、顶管施工421、泥水平衡式顶管的基本原理本顶管施工分两段施工，第一段自1工作井开始向北11接收井顶进，再反向向1转弯井顶进，自转弯井向12接收井顶进；第二段自2工作井向2转弯井顶进，自转弯井向21接收井顶进，再反向自2工作井向22接收井顶进。在泥水式顶管施工中，为使挖掘面上保持稳定，必须在泥水仓中充满一定压力的泥水，泥水在挖掘面上可以形成一层不透水的泥膜，它可以阻止泥水向沉井阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案15挖掘面里面渗透。同时该泥水本身又有一定的压力，可以用来平衡地下水压力和土压力，从而保证周围地层和建筑物的稳定与安全。泥水式顶管施工有以下优点适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下，它也能适用。可有效地保持挖掘面的稳定、对所顶管子周围的土体扰动比较小。因此采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小。与其他类型顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层表现得更为突出。所以它适宜于长距离顶管。工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业。它可以在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。由于泥水输送弃土的作业是连续不断地进行的，所以它作业时的进度比较快。422、泥水平衡顶管机头、配套设备选择根据工程区土质情况，采用MEP型刀盘可伸缩式泥水平衡顶管掘进机施工，该机的主要结构为无铰式结构，对称分布6只500KN单作用油缸，既起连接两端机头的作用，又起纠偏作用，机头前端一次组装有刀盘、泥浆仓、胸板、机头倾斜仪传感器、变速箱、电动机等液压控制柜及操纵平台安装在机头后的管节中，机头空间设计合理。配套设备主要有进排泥泵我们选用R13以下的离心泵作为进排泥泵，不仅能泵送清水，而且可泵送泥浆。基坑旁通基坑旁通可改变泥水循环方向，防止管内堵塞。泥水管路系统包括泥水钢管、泥水软管、手动明杆式闸阀、流量系统、隔膜式压力表等。顶管动力及照明配套按其配套动力负载功率（如下表）选择电缆规格，供电采用TNS方式，三相五线制移动电缆。电缆接头采用电缆接头箱。该机械施工特点机头前端的挖掘装置由自动伸缩的全断面刀盘及随动刀架组成。掘进时预调刀盘推力后，刀盘随土壤变化而前后移动，刀盘、刀夹相阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案16互配合自动调节切土口大小，保持预定推力不变，达到自动平衡正面土体压力的目的，机头前部还有与动力装置密封隔离的泥仓，调节泥仓内的泥浆压力即可平衡地下水。该设备是一种具有自动平衡作用的顶管机头，是目前最适合软土地层顶进，扰动土体最小的机种。423、测量放样顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的实施好坏将直接影响到管线线形的平顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。本工程测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。高程测量在地面上把永久性水准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测至机头内标靶，即可知道机头高程偏差。左右偏差测量可在后座设一激光经纬仪，在满足通视的条件下，直接看机头内标靶就可知道左右偏差。根据接收井预留口间隙，考虑到沉井土建施工存在误差，机头操作也存在误差，我们把管道内导线测量误差控制在25MM。导线测量测回数定为一测回，必要时增加测回数。424、施工工艺1、顶管顶进阻力计算顶管顶进阻力计算方法很多，且计算结果差异很大，现分别根据给水排水管道工程施工及验收规范、顶管施工技术及验收规范（试行）、及余彬泉法分别计顶进阻力。给水排水管道工程施工及验收规范中顶进阻力计算公式为FPD0LFKNF式中FP顶进阻力（KN；D0管道的外径（M；本工程中为12M；L管道设计顶进长度（M）；根据本工程工作进布置，最长顶进长度为230M；FK管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（KN/M2，通过试验确定；对于采用触变泥浆减阻技术的宜按表6342选用；本工程选FK40；阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案17NF顶管机的迎面阻力（KN）；不同类型顶管机的迎面阻力宜按表6341选择计算式。本工程采用泥水平衡法，故选NF/4DG2P；本项目中NF314/4132150199KN。经查表计算得FP31412230401993666KN。根据顶管施工技术及验收规范（试行）中顶进阻力计算公式为（此公式为不考虑土拱效应的理论计算公式）10M3123030M/4681,5213/9245TAN2SS11211据地勘取土的标准贯入指数，根；掘进机外径，式中公式；面阻力，顶进时顶管掘进机的迎。数，其取值按表选用周围土层之间的摩擦系顶进时，管道表面与其；管道计算顶进长度，管道单位长度的自重，；取角管道所处土层的内摩擦；的厚度，管道顶部以上覆盖土层；管道的外径，；度，管道所处土层的重力密；计算的总顶力，式中NDNPKNFLHDKNPPLDDHFSS计算结果P39017KN考虑土拱效应及泥浆减阻效果，采用余彬泉法计算（依据中国给水3排水2008年第24期顶管顶力计算公式的使用范围探讨北京市市政工程阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案18设计研究总院，北京100082。考虑土拱效应的理论公式（余彬泉法）。公式FF0BCLF0B2CPA4EPWQAA）（TBC2）（查表取管与土之间的粘着力）（查表取管子法向土压力系数管壁厚度，管子法向土压力，附加压力，一般为米起算）下（设计地下水位在地面地下水的压力，挖掘面前土压力，式中450C6AM10TAK2P515P10WWEETPTAN21K245COSIN12QKEEHBIPECBCWPBTEE阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案197132E45M0I6IP176TAN30M911CTTEE车轮分布角度，车轮接地宽度，车身宽度，米，冲击系数，因汽车单只后轮荷载动荷载地面的动荷载，地面无土的摩擦系数，系数，土的太沙基侧向土压力土的太沙基荷载系数挖掘的直径，管顶土的扰动宽度，土的单位体积的重力，顶管上方土的垂直荷载式中ABHPKPAPKKCBBKPAWE泥水平衡法顶管中和的经验数值。AC土质及地面荷载情况AC砂性土，一般荷载情况下0751100砂性土，一般荷载情况下0750砂性土，较大荷载情况下1502700砂性土，较大荷载情况下1502700粘性土，一般荷载情况下0500800207粘性土，较大荷载情况下0801500510阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案20根据以上公式及查表系数计算得出F28914KN顶进阻力计算结果分析上述三种计算方法，第一种是根据给水排水4管道工程施工及验收规范计算结果为3666KN，第二种是根据顶管施工技术及验收规范（试行）计算结果为39017KN，第三种是根据余彬泉法计算结果为28914KN。第一种计算方法为经验公式，FK因暂未能通过现场试验确定其准确值，为查表数值，对顶进阻力计算结果影响非常大，若取下限则其计算结果为2799KN。待正式开工后，通过现场试验确定其准确值。则通过第一种计算方法可计算顶进阻力的相对精确值。第二种计算方法为未考虑粘性土层土拱效应的理论计算值，适用于砂性土层顶进阻力计算。而本工程顶管均处于粉质粘土层中，根据地质堪探报告，土的内聚力较大（15110KPA），土拱效应明显。第三种计算方法为考虑土拱效应的泥水平衡法施工的理论计算公式，其计算结果是根据土层特性及土力学参数计算而得，故在未取得现场经验数据前，可暂按此结果进行验算。2、混凝土管道的许用顶力计算满足计算顶力要求。，三级钢筋混凝土管道计算得出安全系数，取加压面积，管体抗压强度，许用顶力，式中RRRRFKNSSAFSA25903460/13CC阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案213、后背墙反力计算PPPKHHCKHBAR22式中R总推力之反力（一般大于推力的1216）KN；A系数（取1525之间），此处取15；B后座墙的宽度（M），此处取30米；土的容重199（KN/M；H后座墙的高度M，此处取30米,埋入工作井底以下05米；KP被动土压系数，此处204；C土的内聚力（KPA根据地勘报告取13；H地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取4米，（H653054M）；根据公式及查表系数得出R4101KN；分析R/P4101/289141418。按照规范规定后背墙反力大于顶进力的1216倍即符合要求，所以按此设计能够满足设计强度、刚度等施工要求，无需增设中继间等施工技术措施。4、工作坑设备的安装与拆除导轨安装的质量是保证管道顶进质量的重要一环，导轨采用50KG/M导轨，导轨与支架连接采用铁路防爬器，避免由于钢轨可焊性差采用焊接时造成月光焊或断裂。导轨安装的标高，坡度、轴线位置必须准确无误，导轨要牢固可靠，中间不得有接点，安装完毕后要认真对其安装尺寸标高、轴线位置进行复核，符合规范要求后，方可进入下道工序施工。顶管后背必须坚固，并对其强度进行顶力计算，如不能满足要求对其进行加固处理。本工程顶进距离较长，采用30M30M钢筋砼后背。液压千斤顶及油泵的选择应根据每个工作坑的顶进长度、土的内磨擦角、管道直径，管道重量进行计算，合理选用千斤顶及油泵。液压千斤顶应对称布置，顶力中心应在管底以上1/3管径位置，其方向必须与管道顶进方向平行，千斤顶底部支承平台要搭设牢固，确保千斤顶的稳定性。阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案22阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案20工作坑内设备安装完毕后如图阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案21工作坑集水井内设4寸潜水泵一台，并备用一台，确保工作坑内不间断抽水。顶管工作坑内应设置低压照明设施，其电压不超过12V安全电压。导轨和后背安装完毕要由安质部组织自检，自检合格后报验监理合格后方能开始顶进工作。5、管道进、出洞措施顶管工作中的管道进、出洞口工作是一项很重要的工作，施工中要充分考虑到它的安全性和可靠性，要派专职安全员负责整个开洞的安全工作。进出洞的成功是整个顶管工程顺利完工的关键。预留的管道进出洞口直径应比管外壁大150MM，预留的洞口处应预埋环形钢板，环形钢板上焊接螺栓，在管道进出洞前安装止水橡胶板，橡胶板的安装如图1预埋钢环2扇形压板3环形橡胶板4安装钢环5混凝土管6井壁阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案226、管道顶进施工准备顶管前要先将设备安装调试，安装好泥浆池，按泥浆配制方式调配泥浆，检验注浆设备。检查施工材料的备料情况（包括管封、胶圈、澎润土，烧碱）和供电电压，备好泥土外运设施。管道顶进管道开始顶进时，首先要对第一节管道的轴线，标高进行测量，以保证第一节管子的平稳准确进洞，管子进洞后，打开视频接受器，激光经纬仪，放下光靶，在顶进过程中随时观测管道走向，即时对管道的轴线和标高进行纠偏。管道轴线偏差控制在40MM以内，标高控制在30MM、40MM以内。在顶进过程中轴线偏差大于20MM，标高偏差大于10MM时必须纠偏，纠偏到一半时就应停止纠偏。顶管正向压力控制管道顶进时，机头正向压力的大小要根据土质情况进行有效控制。当土壤较硬时，正向压力可以相应减小，以免道路突起；当土质较松软或有流动性时，要加大正向顶力，否则容易造成路面下沉或临近房屋下沉。正向顶力的大小根据机头前安装的膜式牛油压力表显示，正常情况下正向压力压强应控制在4KN/M2左右，当遇淤泥时正向压力压强应不小于6KN/M28KN/M2。管道顶进中，应采取注浆减阻措施，浆液采用膨润土触变泥浆，配置应符合设计要求。机头后的第一节管道应留有注浆孔，以后每隔两节管子放一节留有注浆孔的管子。注浆的压力不宜过大，以防浆液流失而管道外难以形成浆套。管道顶进过程中应根据前方机头仓内的泥浆情况，适时进行补泥浆和补水，该系统泥水平衡顶管系统中自备。阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案23管道顶进的注浆减阻系统和注泥浆系统的系统图如图阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案24每个工作井边应设置一个不小于5M5M1M3格的砖砌泥浆池，以便泥浆的沉淀，沉淀出的泥浆应用封闭完好的罐车运至指定地点。7、设备安装整套顶管机械由顶管机头（含纠偏系统）、主千斤顶系统、排泥系统、触变泥浆系统、承力钢构件组成，安装分为井内、井外两部分。8、管道顶进施工工艺设备安装工艺流程图测量放样安装洞口止水环安装导轨安装泥水输送系统机头吊装就位安装操纵台、控制柜、主千斤顶油泵接通电路、油路选水源安装进、排泥泵安装井排泥管路安装压浆泵、搅拌机、储浆泵及管路试车井外井内安装泥水分离装置阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案25顶进施工工艺流程图425、顶管施工中要注意的问题当掘进机械停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。不然，挖掘面就会失稳。尤其是在出洞这一段时间内更要防止洞口止水圈漏水。在掘进过程中，随时注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策。在顶进过程中，随时注意挖掘面是否稳定，要随时检查泥水的浓度和相对密度是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。防止排泥泵的排顶管施工准备机头进工作井安装中继间机头进洞吊入管、接管顶进、测量、记录、纠偏一节顶完入泥顶进最后一节竣工测量机头进接收井、拆吊施工结束YES接中继间NONO阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案26量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。机头、管道刚入土时必须直顺，前10M顶进速度控制在20MM/MIN左右。由于机头在软土中顶进，且覆土深度足够，为减少地面沉降，顶进主要以控制土压力为主，土压力控制在90110KN/M2间，顶进速度根据土压力随时进行调整。管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，可采用“校正”、“恢复”两种方式。“校正”方式是根据机头轴线与设计中心线之间夹角大小，确定是否需要采取纠偏措施，纠偏角约为0508，“恢复”方式是根据机头轴线与设计中心线之间的累积偏差量，根据测量结果确定是否需要采取纠偏措施，纠偏角约为0407，在软土层中顶进时，为防止管节漂移，可将前35节管体与顶管机连成一体。注浆以控制注浆量为主，控制在0506M3/M，此时注浆具有填充纠偏形成的椭圆土洞的作用。到顶管机头距接收井约30M应增加测量，每顶进300MM，测量不应少于一次，为最后方向修正做好准备。顶进过程中应严格量测监控，实施信息化施工，确保顶进工作面的土体稳定和泥水压力平衡；并控制顶进速度减少土体扰动和地层变形。426、沉降控制及保护措施根据过去经验，在顶进过程中，控制好顶进压力、注浆量、推进速度，以及控制好轴线测量工作，作到勤纠勤测，精心操作，精心施工，污水顶管施工于主线东侧辅道下，在人行道外有较多民房，在施工过程中在顶管沿线及路边建筑物设置沉降观测点，这样可有效的控制沉降，使最大沉降量控制在规范允许范围以内，达到预期的控制目标，确保管线与建筑物的安全。重要建筑物的沉降量和不均匀沉降量控制值，需会同业主及有关部门研究确定，施工中据此进行专人定期严格监测，确保建筑物万无一失。43、检查井施工431、检查井施工混凝土模块砖砌筑模块转砌筑时注意上下对孔错缝，砌筑砂浆饱满，阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案27灰浆均匀，铺筑宜使用专用工具均匀铺浆，应避免砂浆落入孔内，井壁应进行勾缝，随砌随勾缝，采用12（防水）水泥砂浆每砌筑5层应修正累计误差。踏步安装应随砌随安，并做临时固定，灌芯砼未达到强度不得踩踏，模块灌芯前应将杂物及落灰清理干净，墙体做必要的支撑加固后灌入混凝土，进行振捣，包封支模板要求封闭牢固，井室与管道连接牢固。盖盖板采用场外预制盖板，盖板钢筋、砼标号及厚度严格按照图集施工，盖板龄期不小于7天，盖板架设前，应在下部铺设3CM砂浆垫层，保证盖板水平，并进行内外勾缝。井筒砌筑与井室砌筑相同，保证垂直度，井筒较高时应分层砌筑分层灌芯井盖安装检查井位于辅道下，井盖安装前需按设计图纸要求进行井圈加固，井盖及井圈均采用Q500球墨铸铁，五防井盖，安装时需将三个紧固螺栓拧死，保证水平与面层沥青齐平。432、土方回填工作坑内的检查井砌筑到一定高度达到一定强度后，即可施工工作坑回填土，土方回填前，要清除坑内的淤泥等杂物，抽净积水。土方要分层回填，分层厚度为30CM，采用机械夯实，对于边拐机械无法夯实的部位，用人工认真夯实，回填土要分层取样做干容重试验，确保每一层的夯填质量。44、闭水试验本工程为污水管道工程，须通过闭水试验要求，方可交付使用。441、闭水试验在管道及检查井外观质量合格；管道内未余土且无积水；全部预留孔洞封堵且不漏水；管道两端堵板承载力经过核算且大于水压力的条件下才可进行。442、试验方法1、试验分段试验管段按井距分隔，长度不大于1KM，带井试验。当相邻两检查井的坡降大于05米时，这两个检查井的距离（及250米）即为最小的闭水试验检测长度。2、试验水头阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案28按规范长度做闭水试验，先在管内灌水24H，使管道及井室砌体充分润湿，然后加水至闭水规定高度30分钟，待水位下降稳定后正式做闭水试验。并对实验过程（包括加水标准高度、水位下降情况、30分钟水位下降平均值）进行记录，闭水试验合格后，经业主代表及监理签认后方可进行下道工序的施工。实际渗水量按下式计算QW/TL式中Q实测渗水量（L/（MIN）；W补水量（L）；T实测渗水量观测时间（MIN）L试验管段长度（M）管道允许渗水量按下式计算DQ51式中Q允许渗水量（M3/（24HKM）；D管道内径。阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案29第五章、安全管理保证措施51、安全管理机构工程的项目经理为安全第一责任人，对工程生产、安全、文明施工负领导责任，在工地上成立安全生产领导小组，逐级建立安全生产责任制，形成有力的安全生产保证体系，杜绝一切不安全因素，其管理机构如下图。安全管理机构网络项目经理项目总工程师项目副经理专职安全人员安全生产责任制安全教育安全控制安全检查奖惩制度管理措施细则宣传安全操作学习安全教育防尘防触电防火防涝防机械伤害防交通事故治安综治管线保护防物体打击定期安全检查不定期抽检提高预防能力消除隐患提高安全意识作业层工区兼职安全员确保工程施工安全项目部52、安全保证措施1、设立安全文明施工领导机构，建立健全安全生产责任制，严格按安全生阜阳市城南新区阜王路二期道路及附属物工程顶管施工专项方案30产规章制度、安全操作规程组织施工，执行本企业制定的各项安全生产管理规章制度。2、项目部建立定期每月安全例会制度、安全教育制度、安全检查与隐患整改制度、安全设施机械设备验收制度。3、项目部参加施工的所有人员必须进行上岗前“三级（公司、项目部、班组）”安全知识素质教育，并实行安全考核，考核不及格的不准上岗。4、安全管理人员与特种作业人员必须经省劳动部门培训考核发证，分别持有安全管理人员岗位资格证书、特种作业人员安全操作证上岗。5、项目部各级施工技术负责人逐级进行安全技术交底。项目部安全技术交底填写工程施工安全技术交底书，并实行班组交底签字制，责任到人。6、专职安全员每日巡回检查、监督。一旦发现违章作业或异常情况，立即进行批评教育，情节严重的给予罚款、停工和退岗等处罚。7、安全生产基础工作资料记录及时、完整、建档。8、现场临时用电采用“TNS”系统，实行三相五线制，做到三级配电两级漏电保护，主要线路采用五芯电缆线穿管埋地敷设，并有警戒标志。施工现场动力设备和照明线路按规定分开设置。现场一切用电设备、照明、送电线路的安装、维护和拆除，必须由专业电工完成。9、进入施工现场人员必须戴安全帽（管理人员与作业人员帽色区分）。距地2M以上临边作业系安全带，挂好挂钩。10、外排脚手架采用钢管规范搭设，用密目安全网封闭，立体交叉作业有平网防护。11、对井口、坑井边设安全围护栏杆或竹笆封盖。12、起重吊装必须制定专项吊装方案。吊装操作人员持证上岗。现场设置安全警界线，悬挂警示标志，设立专人操作指挥，明确指挥信号，安全员到场监护，每次吊装前进行安全交底，构件和起重机具下面严禁站人。起重机具安装调试后，项目部先初验，公司安全、设备部门复验合格后方可使用