1顶管施工方案

1、PAGE 89 -顶管工程安全专项施工方案1、编制依据及采用标准1.1编制依据（1）沙湾河流域水环境综合整治工程设计施工图（2）现行有关建设法规、规范、规程、标准（3）施工现场周边环境及施工条件等情况（4）沙湾河流域水环境综合整治工程地质勘探资料（5）类似工程施工经验1.2采用标准（1）工程测量规范（GB500262007）（2）给水排水管道工程施工及验收规笵（GB502682008）（3）给水排水构筑物工程施工及验收规笵（GB501412008）（4）水利水电工程施工通用安全技术规程（DL/T 5370-2007）（5）给水排水工程顶管技术规程（CECS246：2008）（6）混凝土结构工程

2、施工质量验收规范（GB50204-2002）（7）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）2、工程概况沙湾河流域水环境综合整治工程位于深圳市龙岗区南湾及平湖两街道境内，沙湾河（沙湾水闸以上）流域面积26.10km2，河长10.5km，河床平均比降为4.6。（1）沙湾河干流整治范围：沙湾截排闸李朗河汇入口，长4.48km；（2）一级支流李朗河：李朗河汇入口黄牛湖水库，长4.45km；（3）一级支流东深渠：泄洪通道出口雁田水库水闸，长3.79km；（4）一级支流简竹河：丹竹头老桥1雁田隧洞口，长0.971km。本整治工程截污管道部分涉及到顶管段有两处三段，一处是在沙湾河干流沙

3、塘布桥西岸，河道桩号约在0+9751+045之间，穿越现有翠山路，设计有DN1500和DN2600两条钢筋砼顶管；另一处是在李朗河L0+330处左岸（北岸），设计有DN1200一条钢筋砼顶管。顶管材料均采用级钢筋砼顶管，顶管由专业生产厂家生产，运至工地使用。2.1顶管设计概述1、顶管工程设计沙湾河整治工程顶管段共有2处，其设计详图见后附图1附图9，具体为：附图1.沙湾河顶管处地下管线平面图；附图2.沙湾河顶管工程平面图；附图3.沙湾河顶管工程剖面图（DN2600）；附图4.沙湾河顶管工程剖面图（DN1500）；附图5.李朗河顶管工程平面图；附图6.李朗河顶管工程剖面图（DN1200）；附图7.

4、顶管施工工作井、接收井场地布置图；附图8.工作井（沉井）剖面图；附图9.接收井（沉井）剖面图。2、顶管砼管材本工程顶管设计共有三段，分别位于沙湾河干流下游沙塘布桥西岸和李朗河左岸埔地吓污水处理厂旁。三段顶管总长207m，其中沙湾河DN2600顶管76m，沙湾河DN1500顶管74m，李朗河DN1200顶管57m。顶管管材均采用级钢筋砼顶管专用管，顶管砼强度等级不低于C50。管接口形式采用”FA”型钢套环、齿形橡胶圈接口（如下图）。 F型管接口图2.2顶管工程量（1）沙湾河干流DN2600顶管：工作井内径8000mm，井壁高6.89m，井壁厚500mm；接收井内径4000mm，井壁高6.88m，

5、井壁厚450mm；顶管段长76m。（2）沙湾河干流DN1500顶管：工作井内径8000mm，井壁高7.49m，井壁厚500mm；接收井内径4000mm，井壁高7.63m，井壁厚450mm；顶管段长74m。（3）李朗河DN1200顶管：工作井内径8000mm，井壁高8.03m，井壁厚500mm；接收井内径4000mm，井壁高11.50m，井壁厚450mm；顶管段长57m。（4）顶管工程施工完成后，其顶管工作井、接收井全部改为检查井之用，具体做法这里从略。2.3顶管工程水文地质、地形地貌1、地形地貌根据本工程地质勘察报告，该区域早期为第四系断陷盆地，后经演变，目前区内地貌类型分为三个单元，其中沙湾

6、河中下游为河成冲洪积平原，宽5002000m，高程2435m；李朗河流域及沙湾河中上游为高台地，沿河两岸呈狭长地带，高程3060m。区内总体地势北高南低。区内的人类活动对地貌产生巨大的改变，大部分已开发成城市区及交通网络。2、地层结构整治河道沿线覆盖层主要有第四系人工填土（，分为杂填土、冲填土、素填土）、第四系淤积层（，岩性为淤泥）、第四系冲洪积层（，岩性为粉质粘土、粉砂、砾砂、卵石）及残积层（，岩性为粉质性土），下伏基岩有侏罗系（）中下统塘厦组石英砂岩（），砾岩。现按其成因，自上而下以沙湾河干流为例分述如下（李朗河从略）：（1）第四系人工填土层，主要有杂填土、冲填土及素填土三种类型：杂填土：

7、杂色，主要由粘性土、砂砾及碎石、块石堆填而成，局部夹含水泥块、砖角、塑料袋等建筑垃圾或生活垃圾，结构松散，未完成自重固结，力学性质不均匀，透水性强，稍湿湿，硬杂质含量普遍超过30，局部达80%以上。主要分布于河道两岸，零星分布于河床部位。揭露厚度介于 0.924.5m。冲填土：土黄色，青灰色，灰黑色，很湿饱和，由河水带来的泥土冲积堆填而成，主要由有机质、泥土、粉砂、植物根系及生活垃圾组成。河道沿线主要分布于河床部位。揭露厚度介于 1.505.40m。素填土：浅灰色，稍湿湿，主要由粉质粘土或残积土堆填而成，成分比较单一，不含杂质或杂质含量少，力学性质较均匀，有些已完成自重固结，整体呈稍密状。揭露

8、厚度介于0.606.20m。（2）第四系淤积层：淤泥：灰黑色、黑色，流塑软塑，饱和，含大量有机质。揭露厚度介于2.002.40m。（3）第四系冲洪积层，根据岩性不同，分为三个亚层：粉质粘土（沙湾河干流）：黄褐色夹灰褐色，稍湿湿，可塑，捻面光滑，干强度及韧性中等，分布不连续。揭露厚度介于 0.804.10m。粉砂（沙湾河干流）：土黄色，黄白色，松散，饱和，岩芯团块状，含粘粒约 3040。河道沿线零星分布。河道沿线零星分布。揭露厚度介于1.103.00m。砾砂（沙湾河干流）：土黄色、灰白色，稍密中密，饱和，多呈棱角状，细粒含量约 1020，级配不良，岩芯多呈散粒状，不均匀含卵石、碎石。揭露厚度介于

9、0.405.00m。（4）第四系残积层：粉质性土：黄褐色，土黄色，由砂岩风化残积而成，可硬塑。河道沿线广泛分布，揭露厚度介于0.8022.70m。（5）侏罗系：砂岩：河道沿线广泛分布。根据其风化程度的不同，分为全风化、强风化、中风化、微风化四个风化带。3、水文地质及地下水地下水主要有浅层孔隙性潜水及基岩裂隙水两种类型。浅层孔隙性潜水主要赋存于第四系填土、冲洪积砂类土及卵石土层中，其透水性及富水性均较强，沿河道走向呈长条状展布。丰水季节主要接受大气降水和地表水体侧向补给，枯水季节则是地表径流的补给来源之一，以蒸发及侧向径流排泄为主；基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，接受上伏孔隙性潜水的补给，各个风

10、化带都发育着不同程度的裂隙，含风化裂隙水，它们的透水性及富水性受裂隙发育程度及裂隙充填程度影响，地下水沿节理裂隙活动。两岸地下水以向河流排泄为主，地下水位埋深介于0.020.0m。场地环境类型为类。根据水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）的评价标准综合判定：场地地下水对砼具弱腐蚀性,场地土对砼具中腐蚀性；场地水和土对砼结构中的钢筋具微腐蚀性；场地水对钢结构具微腐蚀性，场地土对钢结构具中腐蚀性。场地环境类型为类。应按现行国家标准工业建筑防腐设计规范（GB50046-2008）的有关规定对钢结构等建筑材料进行防护。4、顶管段地质概况（1）沙湾河干流桩号0+9751+045，该段穿越

11、现有的翠山路，采用顶管法施工。该段顶管穿过的地层有主要为冲填土、粉质粘土、砾砂及强风化砂岩，地质条件较为复杂。冲填土砾砂土层稳定性差，透水性强，易塌方、涌水，要做好防水和采取固结灌浆加固措施；强风化砂岩稳定性较好，顶进速度较慢。（2）李朗河桩号L0+330处，顶管穿越地层主要为杂填土，土质不均匀，稳定性差，易塌方，要做好防水和加固措施。（3）各顶管段地层描述见以下地质柱状图。2.4顶管影响区地下管线、障碍物情况1、物探资料由设计单位提供的物探资料查明：沙湾河干流顶管处有地下管线交叉，其他建（构）筑物、障碍物离此较远，不在影响范围之内，详见下表。李朗河埔地吓污水处理厂顶管处地下管线、建（构）筑物

12、、障碍物离此较远，不在影响范围之内。沙湾河干流处地下管线物探资料表序号管线点编号连接点编号埋设方式管线材料管径（mm）地面高程（m）管底高程（m）埋深（m）备注17W57W1管埋砼40031.5529.751.80与顶管交叉28W5118W512管埋塑胶40032.4930.771.72与顶管交叉38Y5088Y503管埋砼60031.9929.622.37与顶管交叉47W47W3管埋塑胶10031.6231.370.25与顶管交叉5注：W污水管，Y雨水管2.5现场施工用水用电条件根据目前现场条件和业主方对沙湾河干流下游段截污管道施工工期要求紧迫等实际情况，现场生产用电计划安装一台200KVA

13、柴油发电机组供电；非生产性、生活用电，如照明、抽排水、小型加工等采用接驳附近居民市电。由于顶管施工期短，现场作业人员临时住在工地专用集装箱内，附近有自来水水源可接驳使用，用于工人生活和小量生产性用水。 沙湾河干流0+9751+045段地质钻孔柱状图说明：顶管设计高程：管内顶25.6525.73m（DN2600）/23.8923.82m（DN1500）；管内底23.0523.13m（DN2600）/22.3922.32m（DN1500）；顶管埋深：6.1m（DN2600）/8.0m（DN1500）。 李朗河L0+330处地质钻孔柱状图说明：1、杂填土：40.8035.50m，上面0.15m路面砼

14、，下面主要为粉质粘土回填，含有少量鸡蛋大碎石块，湿，松散，稍密。2、粉质粘土：35.5034.50m，土黄色，岩芯长筒状，干强度及韧性中等，无摇振反应，稍有光泽，可塑。3、顶管设计高程：管内顶37.8337.88m； 管内底36.6336.68m； 管道埋深：3.0m。3、施工部署3.1 施工程序与施工组织本顶管工程按以下步骤进行：第一步：工作井、接收井是顶管工程的紧前工序。沙湾河干流设计有4座、李朗河设计有2座，目前沙湾河干流4座井已完成；李朗河计划在今年7月份开工。第二步：工作井、接收井施工完成后，专业顶管施工班组进行顶管施工，其中沙湾河干流两条顶管同时进行。第三步：沙湾河干流顶管工程施工

15、完成后，进行李朗河顶管施工。第四步：顶管完成后进行功能性试验，即无压管道闭水试验和质量检查验收。第五步：每处顶管工程完成后，进行井室改造和附属设施施工。3.2 劳动力及主要施工机械设备配置计划劳动力计划序号工种投入劳动力（按二班制，人）DN2600顶管DN1500顶管DN1200顶管1木工8662架子工4443钢筋工4444砼工4445泥工4226挖掘机司机1117汽车司机2228吊装工8889顶管操作工108810泥浆工66611电工22212普工12101013合计6557572、主要施工机械配置计划（用于三段顶管施工）序号机械设备规格型号数量（台/套）功率（Kw）备注1顶管机NSPD26

16、001120kw泥水平衡式2顶管机NSPD1500144泥水平衡式3顶管机NSPD1200130泥水平衡式4液压系统315用于顶管施工5泥浆系统310用于顶管施工6注浆系统33用于顶管施工7污水泵95用于顶管施工8反铲挖掘机1.0m3110井内土方开挖9自缷汽车15T680井内土方开挖10木工圆锯MJ10433沉井砼施工11汽车起重机QY35型3100用于顶管施工12灰浆搅拌机UJ10033用于顶管、灰浆搅拌13螺杆注浆机UB333用于顶管14钢筋切断机QJ4035用于沉井施工15钢筋弯曲机GW4035用于沉井施工16插入式振动器ZX7092用于沉井施工17液压千斤顶3200KN1210用于顶

17、管施工18柴油发电机250Kw3200用于顶管施工19水准仪DL-5023/高程测量20全站议RTS6323/中线及轴线测量3.3施工进度计划围绕业主方对沙湾河下游段截污工程须在今年9月前完成这一目标，顶管顶进作业时间仅有90天，目前DN2600和DN1500两条顶管的工作井、接收井已完成，顶管作业机械设备、管材已基本到位，具备顶管顶进作业条件，两条顶管计划在8月中旬完成。李朗河顶管施工计划在今年7月份开工，今年10月完成施工任务。3.4 施工管理组织机构为加强顶管工程的施工进度、施工质量和施工安全的控制，我项目部将配备专职管理人员加强施工管理，实行项目部统一指挥，管理责任落实到人。项目经理项

18、目经理：徐文波王顺桥项目总工王顺桥项目总工蔡雄荣项目副经理蔡雄宏项目副经理陈少钊合约财务部谭发俊质量检验部黄锡波设备材料部黄秋森工程技术部黄泽山安全环保部陈少钊合约财务部谭发俊质量检验部黄锡波设备材料部黄秋森工程技术部黄泽山安全环保部黄旭徐办公室机械作业队模板钢筋施工队井土方施工队管道土方作业队施工机械作业队模板钢筋施工队井土方施工队管道土方作业队施工测量队砼结构施工队4、施工准备4.1主要材料（1）砼管的品种、规格、质量等必须符合设计要求，并具有出厂合格证及材质检验报告。（2）钢筋、水泥等材料必须有出厂合格证、出厂材质证明书，材料进场后取样复试检验合格。（3）其他材料：管接口橡胶圈、电焊、膨

19、润土、其他止水材料等，其质量标准应符合有关规定要求。4.2机具设备（1）主要设备：泥水平衡顶管机、液压系统、液压千斤顶、控制柜、空压机、污水泵、压浆泵、汽车起重机等。（2）辅助设备：工作平台、触变泥浆设备、横铁、立铁、顶铁、导轨、通风设备、钢筋加工、砼施工机械、模板、钢管脚手架、测量仪器等。（3）工具：冲击锤、钢尺、锤球等。4.3作业条件施工占地范围内拆迁到位，地下管线已查明，并采取改移或加固措施，地上、地下障碍物清理完毕；（2）作业区围挡全封闭完成，井口围栏安装完成；（3）临时道路畅通，场地平整，水、电已安装完毕；（4）施工管线低于地下水位时，应采取施工降水措施，使地下水位低于井室底板面0.

20、5m以下。4.4技术准备（1）测量交接桩完成，并对控制点、坐标点、水准点进行校测，拴桩、补桩等工作已完成。（2）顶管施工前，已认真审核图纸，图纸会审完毕。施工方案已报有关单位审批，技术交底已完成。（3）针对现场地形及交通运输、水源、电源、排水条件，已制定出相应的技术措施。（4）施工期变形监测点布设工作已完成。（5）施工记录表格、影像资料收集准备工作到位。5、施工测量5.1测量桩位交接测量控制桩位由测量主管人员负责接桩，依照资料在现场移交；交接桩时，各桩位应完整稳固，交接桩测量资料必须齐全，现场标桩应与书面资料相吻合；接桩后应做好护桩工作，同时做好标识便于寻找。5.2桩位复测接桩后，应立即组织测

21、量人员进行内业校核及外业复测，平面控制点复测采用附合导线测量方法进行，高程控制点复测采用附合水准测量或三角高程测量方法；复测的技术要求不应低于原来控制桩的测量精度等级；如发现问题，应及时与业主及交桩单位研究解决；复测合格后及时向监理工程师或业主提交复测报告，以使复测成果得到确认后使用。5.3沉井施工测量沉井平面位置与标高的控制应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。沉井位置的控制，在井外地面设置纵横十字控制桩，水准基点。沉井垂直度的控制，须在井内标出垂直线，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

22、沉的控制，通常在井壁上的两侧用红油漆画出标尺，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，每班最少观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知现场施工负责人采取措施纠偏，使偏差控制在允许范围之内。当沉至离设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测。5.4 顶管施工测量（1）顶管施工中测量，应建立地面与地下测量控制系统。控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。（2）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。（3）将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。（4）

23、管道顶进过程中，工具管的中心和高程测量应符合下列规定：采用手工掘进时，工具管进入土层过程中，每顶进300mm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进1000mm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数。顶管姿态测量：为保证工具头严格按设计轴线推进，必须及时观测顶管动态数据，从而调整顶管各施工参数，指导顶管正确、安全推进。顶管姿态测量数据应准确，并定时对顶管进行复测校核，如果工作井发生偏移，应重新调整仪器坐标数据。5.5 测量记录测量交桩通知书；导线测量记录及导线成果表；水准测量记录及高程成果表；施工放线成果表；施工测量放线报验表；工程定位测量记录和测量复核记录。6、砼沉井施工6.1

24、砼沉井设计砼沉井施工方法是根据工程实际情况，拟定沉井采用三次浇捣，二次下沉的施工方法。第一次浇筑刃脚底至套管底，第二次浇筑至井壁中段砼，第三次浇筑至井壁顶。第一次下沉从刃脚底至工作井中段，第二次下沉由井壁中段至井壁顶口。砼沉井设计如下图。6.2沉井施工程序浅基坑开挖及刃脚垫层 刃脚砼浇筑及套管安装 第一节沉井侧墙制作第一次沉井下沉 第二节侧墙制作 第二次沉井下沉 井底封底及底板钢筋砼施工（含集水坑）。钢筋砼沉井设计简图6.3 沉井浅基坑开挖首先测量放线，再进行基坑开挖，平面尺寸比沉井外围尺寸大1.5m，开挖深度为2.53.0m，基坑周围砌砖围护，并整平以利排水。 在刃脚踏面下，铺300mm厚砂

25、垫层，并浇筑厚100mm、宽600 mm的素砼。6.4沉井脚手架搭设沉井制作时，井壁内外搭设双排脚手架，作为沉井井壁钢筋、模板制安及砼浇筑施工作业平台。双排脚手架应按下列要求搭设： （1） 立杆：横向间距1.2m、纵向间距1.5m；里排离井壁0.40.5m。相邻立杆接头要错开，对接用一字扣连接。立杆顶端应高出沉井井壁分段顶部1.5m。（2）纵向水平杆：步距1.5m，宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。纵向水平杆对接接头用一字扣连接，接头要错开，不能设在同步及同跨内。大横杆与立杆用十字扣连接。纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。（3）横向水平杆：主节点处必须设置一根横向水平杆，

26、用直角扣件扣接。作业层上非主节点处的横向水平杆，应根据脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于立杆纵距的1/2。横向水平杆两头搁于纵向水平杆上，端头至少伸出100mm。横向水平杆与纵向水平杆用十字扣件连接。（4）脚手板：采用方木或模板做脚手板。作业层脚手板应满铺、铺稳，离开井壁面120150mm。脚手板应设置在三根横向水平杆上。脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130150mm。脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。（5）剪刀撑：沉井脚手架必须在外侧立面的两端各设一道剪刀撑，每道剪刀撑宽度不应

27、小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜为4560。最下部的剪刀撑要落地，从底到顶连续布置，用回转扣连接。（6）立杆垫板：每根立杆底部均应安放垫板，垫板长度不少于2跨，木垫板厚度不小于50mm，也可采用槽钢。（7）扫地杆：脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距地面以上不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。（8）作业层栏杆：作业层均应设置栏杆，栏杆搭设在外立杆的内侧，上栏杆高度应为1.2m，中栏杆应居中设置。（9）立面斜撑：在沉井脚手架顶部采用短钢管将井壁内外双排脚手架连成整体，在沉井脚手架外侧设置斜撑，每个立面不少于

28、两道，防止脚手架晃动和倾倒。（10）安全网：脚手架外侧立面采用安全网全封闭。脚手架搭设详见脚手架平面图及剖面图。6.5沉井制作1、模板制安（1）刃脚模板支设沉井侧墙厚，重量大，必须做好刃脚模板支设的基础，即在夯实整平地基上铺300mm厚砂垫层，并用振动夯夯实，浇筑厚100mm的C10砼，待其达到一定强度以后方可进行刃脚模板支设。刃脚模板采用垫架法支模方案，首先根据设计施工图，将刃脚斜面制作成定型木模板，模板安装以后采用100100mm立档木方加固，并用对拉螺栓紧固，刃脚斜模板与立档木方之间用10050木方斜撑。（2） 侧墙模板安装工作井侧墙厚900mm，侧墙模板采用2cm厚18492的木模板，

29、立档采用50100mm木方加固，间距450mm，横档采用248脚手架钢管加固，间距450mm。井壁均采用14mm对拉螺栓，间距为450450mm，为了防止对拉螺栓滑丝胀模，可采用双螺帽紧固。沉井防水钢套管按测设的中心线和高程准确安装。为了保证安装精度，当刃脚砼浇筑以后，用角钢焊接防水钢套管安装基座。（3）模板质量控制措施模板与砼的接触面应清理干净,周转以后的模板涂刷脱模剂,但不得采用影响结构的油性物质。浇筑砼前,清除模板内的杂物,特别是模板底部要冲洗干净,严防施工缝夹渣等现象。模板底部应设置清扫口。所有的模板及支撑必须保证结构的几何尺寸准确，具有足够的强度和稳定性，模板表面应平整、接缝严密、不

30、漏浆。固定在模板上的预埋件、预留洞均不得遗漏，且应安装牢固。模板安装的允许偏差应满足设计和施工规范的要求。2、钢筋制作与安装（1）原材料控制 钢筋进场时，应认真核对供货单，需对钢筋的出厂证明、合格证、数量、等级、规格等进行认真核对。进场后抽样检验钢筋力学性能，合格后方能使用。钢筋堆放场地应平整、无积水，堆放场地外应设有排水沟，钢筋堆放时必须挂牌分类标识，钢筋底部必须用木方垫起10cm左右高度，禁止将钢筋直接摆放地上。钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。钢筋在制作前，必须调直除锈，锈蚀严重的钢筋不得使用，或降级使用。发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能不正常等现象时，应立

31、即停止使用。（2）钢筋加工钢筋弯曲成型时，要认真核对施工图纸及钢筋下料单，要根据不同的弯曲角度和相应的调整值，用石笔划出各弯曲点位置，弯曲成型后的允许误差为：全长10mm，弯起钢筋起弯点位移20mm，弯起钢筋的弯起高度5mm，箍筋边长5mm。加工成型的钢筋需根据钢筋规格、等级、尺寸、工程部位及钢筋编号挂牌分类标识，钢筋堆放时底部用木方垫起，并应摆放整齐，禁止将钢筋乱堆乱放，造成钢筋错用。钢筋的接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋上宜少设接头，同一构件中的纵向受力钢筋接头应相互错开。（3）钢筋安装钢筋安装时，受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。钢筋保护层厚度应符合设计和施工规范的要求

32、。受拉钢筋锚固长度应符合设计和施工规范的要求。刃脚、侧墙、底板钢筋全部采用绑扎，底板上、下两层钢筋之间设置马凳筋，马凳筋比板的钢筋降低一个规格。刃脚、侧墙两层钢筋之间设置“S”形拉结筋。 钢筋安装允许偏差应符合设计和施工规范的要求。3、砼浇筑沉井采用商品砼，砼的强度必须符合设计要求。砼运输到现场以后，要认真核实砼的强度等级、抗渗指标、坍落度、出发时间、到达时间、运送方量等，砼的运输、浇筑和间歇时间的总和不能超过砼的初凝时间，该商品砼不满足以上条件时，要求其改正或予以退货。（1）砼浇筑准备砼开始浇筑前，应认真检查模板内的垃圾是否已清理干净，砼的浇筑标高是否清晰，检查浇筑工具是否齐全，有无备用工具

33、，振动棒是否运行良好，电压是否稳定，模板是否已浇水湿润。（2）砼浇筑高度控制砼自由倾落高度不宜超过2m，如高度超过2m，必须采用漏斗、串筒等辅助工具浇筑，防止砼产生分层离析。（3）砼振捣振捣泵送砼时，振动棒插入的间距一般为400mm左右，振动时间一般为1530秒时间。在振捣上层砼时，振捣棒插入下层砼5cm，振捣时一定要做到快插慢拔，要将砼中的气泡赶出，且不宜过振。（4）砼试块取样用于检查结构构件砼强度的试件，应在砼的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定：每100m3的同配合比的砼，取样不得少于一次。每次取样应至少留置一组标准养护试件。加强砼早期养护，提高早期相应龄期的抗压强度。（5）

34、砼施工缝处理施工缝的位置应进行凿毛、清洗，砼浇筑之前应铺一层同标号水泥砂浆，再进行下段砼浇筑。（6）砼养护砼浇筑完毕后，应在12小时内对砼加以保湿养生，养生时间不得少于14天，浇水养生的次数必须以保持砼的湿润为前提条件，砼强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板。6.6沉井下沉1、沉井下沉测量检测要求 垫层砼凿除时要求均匀对称，以减少不均匀下沉，并要求速度快，为此采用风镐对称进行，垫层凿除后，及时在踏面下回填砂土，凿除垫层时要加强垂直度、下沉量观测，发现倾斜立即报告，并采取纠正措施。 凿除垫层之前，须在井壁上画出沉井的纵、横中线，作为沉井垂直度与位移的监测依据，同时应做好沉井周围路

35、面的沉降观测。 在沉井四周画上标尺刻度，用于监测沉井下沉量。 正常下沉时，每工作班观测12次；发现倾斜严重、快速下沉等异常现象时，要求跟班监测；沉井下沉接近设计标高以前，24小时监测一次。2、挖土下沉沉井初沉是沉井下沉的关键，此时四壁无摩擦力，全靠砂垫层支承，下沉系数大，沉井重心高，四壁无土体约束导向，开挖稍不均匀，就可能倾斜、位移。要分层分段开挖，每层厚度约200mm，挖出的土远离沉井边缘堆放，以免井侧荷载过大造成土体向井内位移或井侧土压力不均匀使沉井倾斜、位移。采用人工在井内挖土，装入土料斗中，然后用吊车垂直运输至指定地点堆放或直接运走。（3）沉井下沉过程中的纠偏和预防倾斜处理：倾斜一般在

36、初沉或入土不深时发生，所以纠偏也应在入土不深时完成，若入土一定深度还未完成，沉井下沉就难以纠偏了。如果发生倾斜应在刃脚标高较高处多挖土，以减少该处阻力，使其多沉一些，以达到纠偏的目的。较大偏差应采用千斤顶辅助纠偏等措施。水平位移过大的预防：尽量保持沉井基本垂直下沉，避免过多的纠偏。沉井不沉或超沉的预防：沉井不沉的原因有：沉井倾斜严重、土质异常和下沉系数不足，为此，应严格监测，及时纠偏，确保正常下沉，防止倾斜严重而无法下沉。若遇土质异常，应分析原因，研究方案。当下沉系数不足时，可采取泥浆套减阻或加载下沉的措施。沉井现浇制作时，于井壁内预埋注压膨润泥浆管，采用注浆润滑可减少井壁与土层之间的摩擦阻力

37、，保证沉井顺利下沉。当沉井下沉接近设计标高时，为防止超沉，应控制好挖土速度和挖土量，以降低下沉速度。距设计标高0.3m时应停止挖土，并采用加载下沉使之达到设计标高，达到设计标高后，及时卸载防止超沉，并尽快在井外壁注水泥（砂）浆置换泥浆套使井外壁土体固结。6.7沉井下沉辅助措施1、沉井下沉流程下沉准备工作设置垂直运输机械设备抽出垫木挖土下沉井内外排水、降水边下沉边观测沉至设计高程核对标高、观测沉降稳定定情况铺设井内封底垫层底板钢筋施工与隐蔽工程验收底板砼浇筑井内结构施工顶板施工回填土。2、沉井下沉辅助措施根据顶管段设计图纸要求：“本工程拟采用排水下沉，井外壁灌砂助沉”。本工程沉井外壁设计为阶梯形

38、式，即刃脚厚度大于井身厚度100mm，井身外壁的周边空隙中灌砂减少摩阻力助沉，其设计断面图见附图。6.8沉井下沉验算1、验算的必要性（1）沉井下沉前，应对其在自重条件下能否下沉进行必要的验算。沉井下沉时，必须克服井壁与土间的摩阻力和地层对刃脚的反力，其比值称为下沉系数K，一般应不小于1.151.25。2、下沉系数的验算公式沉井下沉系数的验算公式为：K=（Q-B）/（T+R）式中：K下沉系数，一般应大于1.151.25 Q沉井自重及附加荷载（KN） B被井壁排出的水量（KN），如采取排水下沉时，B=0 T沉井与土间的摩阻力（KN），T=D（H-2.5）f D沉井外径（m） H沉井全高（m） f沉

39、井与土间的摩阻系数（KPa），由地质资料提供 R刃脚反力（KN），如将刃脚底部及斜面的土方挖空，则R=03、工作井（沉井）下沉数据计算（1）沉井自重：管径DN2600时，沉井自重：112.625=2815（KN）管径DN1500时，沉井自重：121.325=3033（KN）管径DN1200时，沉井自重：83.425=2085（KN）（2）井壁摩阻系数：查简明施工计算手册（江正荣 朱国梁编著）中表442取：软土：9.811.8KN/m2；砂土11.824.5KN/m2，河道内冲填土、杂填土、淤泥较多、较松散，摩阻系数综合取13KN/m2。当井壁外侧为阶梯形并采用灌砂助沉时，灌砂段的单位摩阻系数取

40、710KN/m2。，本工程取8KN/m2计算。当下沉范围内土层由不同土层构成时，其平均综合摩阻系数由下式计算：DN2600沉井： KN/m2DN1500沉井： KN/m2DN1200沉井： KN/m2管径DN2600时，下沉系数K=2815/9.133.149（8.44-2.5）=1.841.25，故沉井达到下沉条件要求。管径DN1500时，下沉系数K=3033/9.103.149（9.09-2.5）=1.791.25，故沉井达到下沉条件要求。管径DN1200时，下沉系数K=2085/9.603.149（6.25-2.5）=2.051.25，故沉井达到下沉条件要求。4、接收井（沉井）下沉数据计

41、算：（1）沉井自重：管径DN2600时，沉井自重：47.225=1180（KN）管径DN1500时，沉井自重：38.525=963（KN）管径DN1200时，沉井自重：77.725=1943（KN）（2）井壁综合摩阻系数当下沉范围内土层由不同土层构成时，其平均综合摩阻系数由下式计算：DN2600沉井： KN/m2DN1500沉井： KN/m2DN1200沉井： KN/m2管径DN2600时，下沉系数K=1180/9.133.144.9（7.5-2.5）=1.681.25，故沉井达到下沉条件要求。管径DN1500时，下沉系数K=963/9.393.144.9（6.12-2.5）=1.841.25

42、，故沉井达到下沉条件要求。管径DN1200时，下沉系数K=1943/8.693.144.9（12.36-2.5）=1.471.25，故沉井达到下沉条件要求。6.9沉井封底及底板施工当沉井下沉到位并稳定固结后，根据设计施工图要求，及时进行封底及底板施工。封底前，沉井应继续降水，并稳定保持地下水位距井底0.5m。同时应用大石块将刃脚下垫实。井底应整平并将浮泥清除干净，对超挖部分应回填砂石至设计标高。本沉井宜采取全断面封底，砼垫层应一次性连续浇筑。钢筋砼底板施工前，井内应无渗漏水，且新、老砼接触部位凿毛处理，并进行清理干净。封底前应设置泄水井，底板砼强度达到设计强度且满足抗浮要求时，方可封填泄水井、

43、停止降水。6.10沉井质量验收标准1、主控项目（1）工程原材料质量应符合国家相关标准规定和设计要求；（2）沉井结构的强度、刚度和尺寸应满足设计要求，结构无滴漏和线流现象；（3）砼结构的抗压强度等级、抗渗等级符合设计要求。2、一般项目（1）结构无明显渗水和水珠现象；（2）沉井后背墙应结实、平整，后座与井壁后背墙联系紧密；（3）两导轨应顺直、平行、等高，导轨与基座连接应牢固可靠，不得产生位移；（4）沉井施工的允许偏差应符合以下规定：沉井每侧长宽尺寸：不小于设计要求；进出井预留洞口中心位置允许偏差：20mm；井底板高程允许偏差：30mm；后背墙垂直度允许偏差：0.1H (H为后背墙的高度)；后背墙水

44、平扭转度允许偏差：0.1L (L为后背墙的长度)。7、顶管施工方法及技术措施本工程三段顶管的一次顶进距离分别为76m、74m和574m，根据地质资料及顶管工程特点，采用泥水平衡式顶管工法顶进。7.1施工工艺流程工作井、接收井施工工作井、接收井施工设备安装设备安装砼管制作加工砼管制作加工砼管吊装就位密封圈安装密封圈安装管道内管线安装管道内管线安装注浆减阻测量控制及纠偏开机顶进注浆减阻测量控制及纠偏开机顶进废浆外运泥浆循环管道排泥废浆外运泥浆循环管道排泥回收掘进机回收掘进机及附属设备结束结束顶管施工工艺流程图7.2顶管机选型顶管施工穿越土层有充填土、杂填土、粉质粘土、砾砂及强风化砂岩等，干强度及韧

45、性中等，无摇振反应，稍有光泽，可塑。综合水文、地质及施工条件，确保工程质量和进度，减少周围环境影响。顶管机选用由安徽唐兴机械装备有限公司生产的NSPD2600、1500及1200泥水平衡顶管机三台，有关资料见下图。顶管机构造示意图泥水平衡顶管机外形图泥水平衡顶管机机头外形图7.3泥水平衡顶管机技术性能与特点（1）适用土质范围广，地下水压力较高以及土质变化范围较大的条件下使用，特别适合淤泥、沙层地质。（2）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，引起的地面沉降也比较小。（3）与其它类型顶管比较，泥水平衡顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层这表现得更为突出，所以，它适宜于长距

46、离顶管。（4）具有独立注水、注浆系统和刀盘清洗装置，尤其适合N值较大的硬土。（5）能保持工作井内的施工环境与施工安全，采用泥水管道传送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业。（6）泥水传送弃土系统连续性强，顶进施工进度较快。（7）采用地面操作远程控制，机头内全自动化响应，操作更安全、规范、方便。该顶管机主要由动力、主壳体、液压、电气控制、泥水等系统组成。7.4顶管顶进阻力计算（1）管道顶进阻力计算根据给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）的规定，顶进阻力按公式6.3.4进行计算：式中 顶进阻力（kN）；管道的外径（m）；管道设计顶进长度（m）；管道外壁与土的单位面积

47、平均摩阻力（KN/m2），通过试验确定，本顶管工程采用触变泥浆减阻技术，可取10.0 KN/m2；顶管机的迎面阻力（KN），本工程手掘式顶管机迎面阻力可按公式计算迎面阻力。工具管刃脚厚度（m）；顶管机外径（mm）；挤压阻力（KN/m2），取=500 KN/m2。 本工程砼管外径分别为3.07m、1.80m，1.44m，管道顶进长度L分别为76.0m，74.0m，57.0m。 经计算顶管机的迎面阻力：DN2600时： =3.143.050.02500=95.8（KN）从而得： =3.143.0776.010.0+95.8 =7422.1（KN）DN1500时： =3.141.780.02500=

48、55.9（KN）从而得： =3.141.8074.010.0+55.9 =4238.4（KN）DN1200时： =3.141.420.02500=44.6（KN）从而得： =3.141.4457.010.0+44.6 =2621.9（KN）（2）管道允许顶力验算本工程钢筋砼顶管传力面允许最大顶力按下式计算： 式中 砼管道允许顶力设计值（N）；砼材料受压强度折减系数，取0.90；偏心受压强度提高系数，取1.05；材料脆性系数，取0.85；砼强度标准调整系数，取0.79；Qd顶力分项系数，可取1.3；砼受压强度设计值（N/mm2），取50；管道的最小有效传力面积（mm2），按下式计算：；管道最小外

49、径（m）；管道内径（m）；垫圈缩进量（m），内径离开管道内径边缘1cm，砼管的垫圈承压面积就是接头传力面积；顶力分项系数，取1.3；计算得：当DN2600时，=2050000mm2；=40084（KN）结论：管道允许顶力=40084KN最大顶力=7422KN，满足要求！当DN1500时，=753500mm2；=14733（KN）结论：管道允许顶力=14733KN最大顶力=4238KN，满足要求！当DN1200时，=478400mm2；=9354（KN）结论：管道允许顶力=9354KN最大顶力=2622KN，满足要求！因顶管主顶千斤顶总顶力大于顶进阻力，且顶进总阻力小于砼管道允许承受的最大顶力，

50、因此本工程顶管可不需采用中继间接力顶进技术措施。但在顶进过程中必须加强主顶千斤顶总顶力的控制，主顶千斤顶总顶力始终不能超出7422/4238/2622KN，以避免顶管管道遭受损坏。7.5主顶设备选型通过以上第7.4条计算，主顶千斤顶按最大管径顶进阻力7422KN考虑，选用4台3200KN的液压千斤顶，分两列对称布置，总顶力为12800 KN，大于最大管径的顶进阻力，满足顶力需求。7.6注浆系统选型注浆泵站由SYB5050型单缸液压注浆泵和液压动力站组成，注浆量Q80Lmin，注浆压力P=0.080.1MPa，输浆总管由1.5镀锌钢管和球阀、水暖管件等组成，与管节上各压浆孔接通的环形管，采用1.

51、2高压软管。注浆设备主要技术参数单缸液压注浆泵型号：SYB5050注浆流量：Q80Lmin注浆压力：P4MPa油泵型号：10SCYl4lB，Q10mlr，p31.5MPa电机型号：Y112M4，N=4KW，N=1450r/min。7.7垂直运输机械选择三段顶管采用35t汽车吊，用于砼管材、顶管机械设备等垂直运输。7.8 主要设备及安装1、主顶设备安装（1）根据顶管总阻力计算，工作井内拟采用4台3200KN的油压千斤顶，油压由电动油泵供给，两台并联供油。千斤顶行程3500mm。（2）井内其它设备包括：导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平台、爬梯等。（3）当工作井封底后，安装好安全围栏

52、和爬梯，然后用门架吊机或者轮式起重机将各种设备吊入井中进行安装。如图所示：2、导轨安装（1）导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆。钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋铁板焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。（2）导轨安装精度决定管道是否可顶好，故须达到如下要求：两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致；导轨轴线偏差3mm；顶面高差03mm；两轨间距2mm，如图所示： 导轨及千斤顶支架系统结构图 导轨及千斤顶支架系统结构图3、顶管机安装顶管机机头吊装时应平稳、缓慢、避免冲击、碰撞，并由专人指挥，机头安放在导轨上

53、后，应测定前后端的中心方向偏差，并作好记录，机头与导轨的接触面必须平稳、吻合，机头必须对电路、油路、泥浆管路和操纵、监测系统进行逐一连接，各部件连接牢固，不得渗漏、安装正确并对各分系统认真检查和试运行。工作井顶管机安装示意图4、油缸支架油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件，用16#槽钢加工而成。（1）主顶油缸安装主顶千斤顶选用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，千斤顶着力点应在水平管轴线成45的顶管圆周上，对称布置，其合力的作用点在管道的圆心上，每个千斤顶的安装纵向坡度应与管道设计坡度一致。（2）主顶泵站主顶泵站是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备，该泵站安装在工作井

54、旁。5、工作井地面设备配置（1）液压系统配置高压油泵、控制阀、溢流阀和油管油箱等，该系统是对主顶千斤顶组提供油压力。本工程配置2台45MPa高压油泵并联使用,为主顶千斤顶提供油压力。 （2）压浆系统包括泥浆池、灰浆搅拌机、注浆泵及管道等。本工程配置一套搅拌设备，注浆泵选用0.8MPa螺杆式注浆机。（3）起重设备工作井安装20t龙门行车，配置大小电动葫芦各一套，大葫芦吊装砼管，小葫芦吊运土方及其它小型机具。7.9后座墙设置与设备安装1、顶管后座墙设置在主顶千斤顶与工作井壁墙之间设置砼后座墙。后座墙长4.0m、高3.0m、厚1.0m，砼强度C35，在千斤顶支承面预埋4000300010mm钢板，使

55、千斤顶的水平顶进力通过钢板传递到后座墙及工作井壁墙上。后座墙砼浇筑前，先将管道预留洞砌砖封闭。砼后座墙应与管道轴线垂直，允许垂直度误差不超过5mm/m。2、导轨及枕铁安装要求导轨应选用钢质材料制作，宜根据管材质量选配钢轨作导轨。应在检验合格基础上安装枕铁，在检验合格枕铁上安装导轨。当工作竖井底有水、管径较大时，浇筑砼基础，将枕铁埋设于砼中。砼基础的宽度宜比管径大400mm，厚度采用200300mm，砼基础顶面应低于枕铁面1020mm。枕铁采用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁直顺、平整。两根导轨应顺直，两根导轨的内距按下列公式计算：A0=AaA=式中 A0两导轨中距（mm）；A两导轨上部

56、的净距（mm）；a导轨的上顶宽度（mm）；D管外径（mm）；h导轨高度（mm）； e管外底距枕铁面的距离（一般为1025mm）。枕铁的安装高程宜低于管外底高程1020mm，间距均匀，其铺装纵坡应与管道纵坡一致。两根导轨应直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度一致。导轨高差允许偏差2mm，导轨内距允许偏差为2mm；中心线允许偏差为3mm，顶面高程允许偏差为03mm。3、顶铁安装要求顶铁应有足够的刚度，无歪斜扭曲现象，顶铁上应有锁定装置，顶铁单块旋转时应能保持稳定。顶铁采用截面为300300mm型钢焊接成型。顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称直顺；顶铁与导轨之间

57、的接触面不得有泥土、油污。安装顶铁时，应先使用长度大的顶铁，以减少顶铁连接数量；当双行顶铁的连接长度大于2.5m时，应在中间加横向顶铁相连。顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫。4、千斤顶安装要求千斤顶安装高程，一般使千斤顶的着力点位于管端面垂直直径的1/4左右处。5、顶进设备试车运行要求设备试车运行及顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经过处理后，方可继续顶进。7.10顶管出洞技术措施1、洞口密封 洞口止水圈由预埋螺栓、橡胶止水圈、压板组成。洞

58、口预埋螺栓在工作井结构施工时埋设，橡胶止水圈及压板在顶井钢管出洞后安装牢固。洞口止水圈橡胶的拉伸量要求大于300，肖氏硬度在505范围以内，并具有一定的耐磨性和较大的扯断拉力。2、破墙出洞 工作井预留洞口采用钢板及砌砖临时封堵，顶管出洞前，先拆除钢板及砖墙，然后将机头推进，切入土体中，随即可以进行顶管施工。3、方向监测及控制由于顶管刚出洞口，管周围土体支撑力不均匀，部分管段进入土层，而另一部分可能还在导轨上，纠偏效果差，因此，除对洞口周围一定范围内的土体进行密实注浆外，对工作井内的机械设备安装要求精度高，如导轨轴线位置、高程、洞口内安装限位器的配合间隙及顶管后座竖直面与顶管轴线垂直等。4、顶管

59、洞口外层土体加固工作井在下沉中，周边的土体扰动较严重，顶管顶进前，要进行顶管洞口外层土体加固，以防地下水渗入而形成大量塌方。5、顶管出洞时，应采取以下措施防止顶管机头部下沉：导轨前端应尽量接近洞口边缘，减少顶管机的悬臂长度；出洞作业应迅速连续不可停顿。7.11顶进施工1、顶管初始时，每顶300mm测量一次中线和高程，保证管道入土位置的精度，正常顶进后，每顶500mm测量一次。2、精心操作顶管机头，使机头与土体界面始终处于动态平衡，避免地面沉降。3、增加检测次数，控制顶管顶力的偏心度，避免管道轴线偏差过大。4、采用注浆减阻措施，使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低顶进的阻力。触变泥浆减阻技术措施详

60、见本方案第8章。5、对于不稳定土层，采用水泥注浆加固土体。土体注浆加固可选用0.8MPa螺杆压浆泵导管注浆。首先以钻孔方式使压浆花管进入设计标高土层，然后分层注浆加固土体。注浆孔按间距1.5m梅花形错开布设，注浆范围根据土体密实情况而定。6、管前土质良好及正常顶管地段，管前开挖长度为300500；土质不良地段，管前开挖长度不得大于300。7、正常顶管地段管顶部位最大超挖量宜控制在15mm以内，管底部位135范围内不得超挖。在不允许土层下沉的顶管地段，管道周围不得超挖。8、管道顶进应连续作业。当顶进作业停顿时间较长时，为防止开挖面的松动或坍塌，应对挖掘面及时采取正面支撑或全面封闭措施。7.12顶