1、编号：SJHN.JZY-XX下穿辅路顶管与竖井工程施工组织设计方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目 录第1章 编制依据及原则4第1节 编制依据4第2节 编制原则5第2章 工程概况5第1节 工程简介5第2节 环境与地质条件7第3节 地下管线情况8第4节 主要工程量9第5节 管线与道路的相对位置关系9第6节 实施目标9第3章 施工总体部署10第1节 临时设施安排及施工准备10第2节 设备、人员、材料安排11第3节 施工组织机构及施工队伍安排12第4节 施工准备工作计划14第4章 工程施工方案与施工工艺21第2、1节、顶管工作井施工21一、工作井及接收井结构形式21二、工作井、接收井止水23三、测量控制方法29四、竖井施工31第2节 顶管施工工艺流程34第3节 顶力计算、最大顶距确定和准备工作38第4节 后座墙40第5节 泥水系统、水压控制、注浆量的计算47第6节 操作控制系统49第7节 进出洞口的措施49第8节 顶管施工过程中注意的问题53第9节 顶管施工测量和方向控制53第10节 施工用电方案及作业人员安全措施55第11节 顶管穿越道路防沉降措施58第5章 建筑物及地下管线保护措施64第1节 工程施工中需采取的保护措施64第2节 施工过程中地面变形控制措施和监控测量64第6章 质量标准与控制72第3、1节 质量标准72第2节 顶管施工质量要求73第3节 质量保证的技术措施75第7章 安全生产与文明施工75第1节 安全管理目标75第2节 现场安全管理措施75第3节 文明施工及治安消防78前 言在认真阅读和充分理解设计意图及对施工现场作详细了解的基础上，并结合我单位的施工经验，以信守合同、确保工期和质量、合理控制工程造价、优质高效文明施工为指导思想，编制本工程施工方案。第1章 编制依据及原则第1节 编制依据1.1、M15号线后B、C地块市政工程排水工程施工图。1.2、M15号线后B、C地块市政工程排水工程咨询报告及第三方检测报告；1.3、严格执行设计文件、技术规范和标准的要求，选择合理的施工方4、案；通过阅读图纸及岩土勘察报告等；1.4、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程工程测量规范（GB50026）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）建设工程施工现场安全资料管理规程（GBJ11/383-2006）给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程（DBJ01-87-2005）市政基础设施工程资料管理规程（DBJ01712003）市政基础设施工程施工质量验收统一标准（DBJ01902004）五、现场实地踏勘。第2节 编制原则2.1、严格遵守明确的设计规范、施工技术规5、范和质量评定验收标准。实事求是，施工方案可行、适用、经济。坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。2.2、始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。2.3、推行全面质量管理，执行质量管理标准和程序。2.4、采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、高效。2.5、实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。坚持技术创新，推广和应用“四新”成果。2.6、组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施工，保证在规定的工期内完成施工任务并力争提前。6、2.7、遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。2.8、在仔细考察工程实地，认真研究设计文件和有关规定的基础上，针对本工程的特点、施工条件，并结合现场实际、上场的机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。2.9、建设单位：市政重点办设计单位：设计研究总院施工单位：市政工程公司第2章 工程概况第1节 工程简介顶管管径为D1050mm，长度为375米，工作坑设置在WD9、WD14及WD11、WD13间，采用双向顶进，顶进最大距离为113米。（见附图1）管内底高程为27.62727.927m。1.4施工顺序工程施工的WD9位置竖井施工完成后，再进行顶管顶进施工如图1所示：新建火寺路延长线拟穿越7、污水管道D1050钢筋混凝土管 项目位置图 图1大街横断面图 图2 第2节 环境与地质条件顶管场区位于大街交叉处，东西走向，地势较平坦，地貌位置属温榆河冲洪积扇的中部。地面标高为30.9532.25米之间。2.1 、场地岩土层情况依本工程管线穿越施工范围内，按土层沉积年代和成因类型分为：人工堆积层和一般第四纪沉积土层二大类。土层自上向下分布情况分别为：粘质粉土粉质粘土素填土；砂质粉土粘质粉土；1粉质粘土重粉质粘土；粉质粘土重粉质粘土；1砂质粉土粘质粉土；2粘土；3粉砂；粘质粉土砂质粉土；1粉质粘土重粉质粘土。排水管线穿越地层为1粉质粘土重粉质粘土。（见图3）大街路地质剖面示意图 图32.2、水8、文地质条件根据岩土勘察报告显示：钻探深度（20米）范围内有3层地下水。第1层为上层滞水，水位标高为28.77-30.59m；第2层为层间潜水（局部承压），水位标高20.28-25.13m；第3层为承压水，水位标高为15.01-18.70m。水位年变化幅度一般为2m左右。 拟建管线处于地下水位以下，施工时应考虑地下水的影响。 2.3、地震效应本场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组。建筑场地类别为类。本场地为可进行建设的一般场地。第3节 地下管线情况根据业主委托中兵勘察进行的地下管线勘测及现场调查,在拟建管线北侧3.5米处有一道电力管线，6米处有一道自来水9、管线。(详见图5)按拟建管线45倾斜向上为影响范围算，该处电力管线考虑为保护对象。（详见图4）根据第4节 主要工程量顶进DN1050钢筋砼承口管375米顶管工作坑2座顶管接收坑3座第5节 管线与道路的相对位置关系该工程穿越地点位于后沙峪镇大街()北侧辅路，拟建大街（火寺路）与西侧的裕华路之间，及中心线13.8m。顶管长度375m，东西向穿越（见施工平面图 图2）。第6节 实施目标6.1、质量目标：本工程的质量目标定为合格等级标准，此分项工程严格按设计图纸和施工技术规范优质、高速的组织施工。6.2、工期目标：按照建设方的统一部署安排，项目部将精心组织人员，准备设备和材料，确定施工工艺。2013年10、7月30日前全部完成该工程。（见附表：大街顶管施工进度计划横道图）6.3、安全目标：完善安全措施，提高安全意识，杜绝重伤和死亡事故发生。6.4、文明施工目标：划分职责，严格按施工平面图和专家审核通过的施工组织方案进行管理，设专人打扫现场和周围道路，做到物流有序，施工顺畅，文明施工。6.5、服务目标： 服务周到，业主满意，信守合同，认真协调与有关各方面的关系，接受并积极配合业主和监理单位对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理的控制与监督。本工程施工管理严格按我司目标管理体系执行，其施工总目标如下表： 施工管理总目标 表1项目目 标 值对 策 措 施执行工程质量(1)此分项工程合格率100。(311、)杜绝重大质量事故。(4)工程质量目标为：合格工程。按照我单位质量文件质量管理手册和合同规定执行。全员全过程总工期与关键工期拟定：60个日历天内完成本工程按照质量文件管理手册和合同规定执行。安全生产目标杜绝伤亡事故。按照安全生产管理办法执行。文明施工目标创安全文明施工工地按照安全生产管理办法执行。第3章 施工总体部署第1节 临时设施安排及施工准备1.1、临时驻地组织先遣人员，调配部分机械进入施工现场工作。同时经理部要密切与建设单位、设计单位、监理单位关系，作好施工准备；并积极地与地方政府及有关部门取得联系，征得支持和协助组织。施工管理和技术人员，对进一步现场调查，结合工程任务划分，安排队伍驻地12、，认真调查水电及料源情况、协助和进行进场道路的设计、施工等。1.2、技术准备根据现场监理工程师和设计代表提供的工程定线资料和现场测量标志资料，认真搞好交接桩工作，组织测量人员对本段内线路中线及高程进行贯通和闭合测量，并向延伸复测，资料整理后报请监理工程师确认，同时放出用地界限，并对主要构造物具体位置进行放桩，设置控制桩点及临时水准点。1.3、临时设施（一）、供电现场在临近引入电源，且现场备用150/50千瓦的柴油发电机组各两组，保证现场施工用电。（二）、通信设备我单位将与当地政府和路政部门取得联系，并取得批准，在项目经理部并配备4台对讲机及每个管理人员配备移动电话。（三）、排污及垃圾处理为达到13、保护环境、防止污染的目的，施工现场设置临时排污沟渠，设置泥浆池（或泥浆车），对施工中产生的污水作集中处理，并对生活及生产垃圾集中堆放，外运处理，最大限度地保证施工区域自然环境不被破坏。（四）、临时用地施工临时用地尽量利用征地界内土地。取、弃土场地在设计文件要求，并与地方职能部门做详细的协商后，在少占地、少破坏、尽量保护当地自然环境和生态平衡的原则下选定具体地点。第2节 设备、人员、材料安排我单位将在3日内做好人员、设备的动员和安排布署（见表2、表3、表16）。管理人员2天内到达施工现场，组建项目经理部，与业主取得联系，开展相关业务工作；前期施工人员5天内到达施工指定地点，着手临建和施工准备工作14、；首批投入施工的机械设备7日内到达施工地点，保养维修，做好施工前的准备工作。施工准备过程中，设备、人员、材料依照“先进、足量、合格”的原则运到现场。施工设备和材料指定厂家或料场，由汽车送至现场。第3节 施工组织机构及施工队伍安排顶管工程专业化施工程度高，需要有一个精干、高效的施工管理体系，组织指挥工程的施工生产。我公司将组建项目管理部，对该工程实施严格、科学、有效地施工管理。并按业主的部署，在监理公司的管理及政府质量监督部门的监督下，充分发挥施工职能，协调管理好施工现场，全面认真地履行施工合同，优质、高速、低耗。结合我公司质量方针本着“安全第一，质量为主”的思想，确保合格，力争优质工程。其项目15、组织结构。（见图5）劳动力计划表 表2工种工作内容人员顶管工设备操作10井下工负责人2装拆送排泥管及各类线材设备保修12井上工起重工3辅助工3泥水管理工泥水滑材管理供给5排泥管理工排泥装置保养2合计37注：分两个班组昼夜工作专业项目负责人工程技术计划合同物资机电质量安全试验室工程技术竖井施工队顶管施工队安装施工队材料采购测量文明安全施工顶管工程项目经理部质量组织机构图 图5（1）、项目部主要管理人员职责1、项目经理：对本工程全面负责。在组织工程的施工中，建立工程项目的质量保证体系，明确质量分工，确保资源充分配置，做好质量审核工作，在施工中认真执行施工组织设计，组织质量检查和评定，制定措施，确保16、施工过程处于受控状态，工程质量达到合同要求，对工程的质量负全面责任。2、施工员：协助项目经理指挥施工生产，搞好计划调度和质量管理，与技术负责人一起落实施工组织设计中的各项要求，制定具体实施方案，确保工程质量与目标的实现，对工程质量负重要责任。3、技术负责人：在项目经理领导下，抓好质量管理的具体工作，实施施工组织设计中制定技术质量措施，实现合同中承诺的工程质量目标，对工程质量负主要责任。负责工程的技术交底、质量检查、原材料检验、试验以及等级评定的组织或具体工作，保证过程施工始终处于受控状态。4、质检员：根据工程进度计划合理安排各项工作，组织施工调度，并组织有关人员检查、落实计划完成情况及质量情况17、。5、内业技术员：在技术负责人领导下负责施工过程中的技术和质量管理工作。做好洽商变更的往来和实施，编制施工方案和技术质量措施，把好每个施工环节中的施工技术质量关，提出各种施工合理化建议，负责各种材料进场的资质审查和质量验收，组织新材料，新工艺，新技术的推广和实施。6、预算员：负责施工的材料计划，工程预、决算及劳务队结算工作，检查合同履行情况，并作好记录。7、安全员：负责文明安全施工，安全保卫及管理人员后勤保障工作，负责进场施工人员的安全教育及成品保护工作。8、材料、设备管理员：负责施工所需物资的采购、验收、搬运、贮存、防护和发放，并按程序进行标识或记录，以便追溯，对采购及进场材料的和设备的数量18、质量、价格负责。根据项目经理部的工作实际，具体明确每个管理人员的责、权、利，使全体管理人员有条不紊、忙而有绪地开展工作，从而较大幅度提高项目部的工作效率，有效促进管理整体实力强化，使项目经理部管理体系有更多的精力和时间来分析运筹各种复杂的管理局面。以已制定的各项目管理制度来指导、督促、规范每个管理人员的工作质量、效率。变“人管理人”“人盯人”为“制度管理人”，做到项目管理“有章可循，执法必严、违章必纠”，赏罚分明的先进管理模式。第4节 施工准备工作计划4.1、技术准备我公司将立即组织人员进场边筹边建的进行施工前期的各项技术准备工作。在项目经理的组织下，各部门及时主动与业主、设计院、监理公司、19、安全质量检查监督站等单位取得联系。同时由项目总工程师组织工程部、安质部、计划部、试验室、测量组进行图纸会审、测量复核、施工组织设计编制等工作，开工前建立健全工程洽商通道及变更设计通知和原材料的试验及检验工作和做好向监理工程师的材料报验、资料报审工作。施工前期的各项技术准备工作流程如下：（见图6）技术准备工作框图 图6项目经理部筹建机构人员组织工程部计划合同部机电物资部办公室图纸会审工程洽商建立材料控制网原材料试验检验安全质量计划合同和相关文件机械设备的购买物资调运及供应进度材料计划实施性施工组织设计编制技术交底和施工组织设计交底开 工 报 告准 备 开 工施工组织机构框图1、图纸会审在获得施工20、图纸及相关施工文件后，及时组织工程部人员进行图纸会审。主要审核构筑物类别及其技术、经济、环境条件；结构类型和结构形式；平面位置、高程、结构尺寸；使用材料及设备的品名、规格、质量标准；工程地质、水文、气象条件、施工工法选择、施工程序和施工措施及工程质量等，从而达到了解设计意图，领会设计精神，掌握设计的技术标准，主要的技术条件和设计原则，以及新材料、新工艺的运用。对设计图纸中的漏、缺、差、错等事通过工程洽商渠道及时与设计人取得联系，完善设计文件，使设计更加符合施工现场的实际，确保施工安全、工程质量和按期完成工程任务。2、控制测量导线网的建立接桩后，及时组织人员进行现场踏勘，根据线路的大致走向，在设21、计提供的控制桩基础上，按需要加密布桩，测量复核加密导线网的精度及复核设计提供的导线精度是否能满足设计文件及施工场地要求，避免出现大及重大的测量事故。根据复测的结果，对线路中心线进行布桩测量，查看在平面及纵断面上是否与设计文件相符合，并在监理工程师旁站的情况下对开工有影响的原地面进行测绘，做好原始资料备查。3、材料试验及检验在熟悉和了解设计图纸的基础上，根据材料进场情况，及时对原材料进行材料试验和检验。所有材料的取样及送样工作都必须是有监理工程师在场，只有检测合格的材料才准使用于本工程中，对检验不合格的材料坚决予以退货等处理。4、机电设备、物资进场计划根据本工程的施工工法、施工程序和进度，详细编22、制本项目需用的机械设备、物质材料的进场计划，以保证工程开工前所有的机械设备全部到场。5、进度计划编制在熟读设计文件并了解设计意图的基础上，根据详细的工程地质情况、工程环境、征地拆迁的进度情况和工程总工期的要求，编制详细的、操作性强的旬日施工进度作业计划，要求计划进度指标能最大满足施工生产的实际，同时编制计划时又必须满足工期提前预留不可预见而影响工期的时间的要求，制定相应的工期保障措施，确保工程工期目标的实现。建立安全、质量、工期保证制度根据工程特点，业主要求及本公司对该工程的目标责任，分别建立健全安全、质量、工期保证制度，争取做到“技术先进、工期提前、质量领先、安全达标”，争创安全、质量标准工23、地。6、编制实施性施工组织设计文件，搞好技术交底工作在图纸会审工作完成并熟悉和消化设计文件、详细踏勘施工现场、详细介绍施工方法和施工程序的基础上，结合业主的要求和本公司的目标，编制实施性施工组织设计报监理审批。同时做好设计、施工“三交底”和施工组织设计交底工作，详细向参加施工的人员介绍本工程的工程概况、工程规模、工程工期、结构类型、施工方法、施工工艺、操作要求、施工重难点和安全防护、质量目标等，使员工心中有数，能预见性指导施工，避免出现安全质量事故。4.2、现场施工准备进场后，由项目副经理负责组织人员进行现场详细勘察，主动和当地职能部门取得联系，搞好电源接驳、临时设施场地的租借、道路使用等手续24、，为及早开工创造条件。1、与各单位部门的协调项目部办好开工、夜间施工、余泥、散体物料运输及排放、租地等事宜，联系好弃土地点，加强与各单位的联系，为工程的顺利进行创造有利的条件。2、场地平整规划考察本工程所处的地理位置和周边环境，进场后对临设位置分别进行场地平整规划。所有的临时设施建设均充分考虑需现场环境，充分利用既有道路和交通设施，做到临设布置既方便施工的现场管理，又不影响施工生产。3、临时便道修筑本工程由于位于原有道路上北侧的辅路内施工，且工程采用顶管法进行施工，因而不需设置施工便道，可利用原有道路作为施工车辆进出现场。4、布设水电管路、接通水电施工用电，由我司向当地单位进行借电，并布置供电25、线路、连通各施工点。同时我项目部在施工现场自己配备2台50/150千瓦的发电机组，如遇突然停电或用电高峰时，项目部自行发电补充。施工用水，由我司向当地单位进行借水，并布置供水线路、连通施工点和施工营地。另在施工营地设置排水边沟，将生活污水排入污水沉淀池。5、设置消防设施在施工出入口和材料堆放场、加工现场设置值班室配备足够的消防灭火器材，并在施工现场设置一个消防器材存放点，确保整个工程施工的防火安全。6、现场通讯施工现场则主要通过对讲机并辅以手机进行协调、指挥和调度，对讲机4台，确保施工期通讯畅顺。7、与相邻管线间保护措施顶管施工前，对全线地下管线做详细的调查，除查看图纸外还需进行超声波物探，将26、地下管线的位置、埋深逐一探明，并在现场标出具体位置，然后联系各管线的管理部门需求和部门的配合。施工前应有测量人员对原有地下管道位置进行详细定位，并做出标记。对有压和无压管线进行有效的保护，避免管道顶进至原有管道时，发生意外。本工程的管道埋深较深，与原有地下管线间距较大以及顶管施工的安全性，会较少对地下管线的影响。4.3、材料、机具准备对现有施工设备、机具以及试验、检验设备由汽车运输到施工现场；机械设备进场后及时组织人员进行检修、维护和保养，确保开工后设备运转正常。我公司在材料采购过程中，严格把关，杜绝不合格材料进入本工程内，确保工程材料质量达到国家规定要求。1、材料进场的检验坚持材料进场检验制27、度，确保原材料、半成品、成品使用前符合技术规范的质量要求。管材进场前检查强度、裂缝情况、管口节及产品合格证。严格控制原材料、半成品的质量。施工中所用的钢材、水泥、管材等除须具有相应的质量证明书外，还须按规范要求进行抽检试验，合格后方可使用，对经试验达不到设计要求的原材料或作降级使用、或作退货处理。原材料、半成品的堆放符合现场要求，分类分规格堆放，并挂上标识牌，以防误用。2、主要材料的质量控制进场后，即派人员与上述各材料成品供应商取得联系，提供所需材料、构件的时间和清单，以便供应商作好有关的供料准备工作及运送时间和地点。此外，对于在施工阶段各工作区段要使用的管材、构件等，我们将于施工前的5天从供28、应商处提取，并做好质量检验工作，确保安装顺利进行。工程所投入的主要机械为顶管施工机具 表3序号机械设备名称规 格单位数量备注1顶管掘进机1050套1泥水平衡2电焊机22KW台43注浆泵台14灰浆搅拌机台15主顶泵站台16主顶油缸200t个47全站仪GTS-722个18经纬仪GJG22台19水准仪DS3台210吊车25T台111运土车辆212空压机台113水泵台5014发电机150KW台215发电机50KW台2 机械顶管施工主要物资计划表 表4序号品 名规 格单位数量备注1顶铁（U型）块22顶铁（O型）块23后背铁53.50.5米块14护口铁块25基坑道轨6.5米套26基坑道轨2米套27管内管道29、3米米2008推车个109土斗个210油缸支架1550套211经纬仪支架套112储浆池600900213注浆钢管DN326000米20014高压橡胶管DN3220000根215低压变压器台216电闸箱套617低压铝线10mm2米10018低压灯泡36v,60w个3019碘钨灯1000W个1020架子管6m根10021架子管3m根5022架子管1m根5023铅丝8#KG2024围档块15025十字扣卡个20026挂勾个427钢丝绳164000根1028方木根3029工字钢32#米10030钢板20mm块231膨润土吨10032碱KG5033液压油桶534水泥吨80换浆35粉煤灰吨150换浆36风30、镐个2第4章 工程施工方案与施工工艺本工程因受到道路及周围管线、管道埋深等因素的影响，从经济、安全考虑宜采用泥水平衡式顶管的施工方法进行施工。第1节、顶管工作井施工根据顶管工艺需要开挖工作井，分为工作井与接收井，综合顶管机具尺寸、顶管作业要求及现场情况，确定工作井为矩形结构。一、工作井及接收井结构形式为保证道路及施工安全，根据现场情况确定工作井及接收井均采用钢筋混凝土喷锚竖井结构形式：锁口圈梁+井侧壁钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作+钢筋砼封底形式施工，顶管工作井（净空）：9m5m4.9m，接收井（净空）：5m5m4m1.1、锁口圈梁为保证竖井结构稳定，工作井在开挖1米深时，在井口处设现浇钢筋砼锁口粱31、一道，锁口粱基础为100mm厚C25砼，圈梁宽500mm，高600mm，圈梁采用12根20为主筋，12300箍筋，混凝土强度等级为C25。为了保证下部钢格栅能与锁口粱连接成整体，所口圈梁向下预留钢筋接头，方法是在槽底向下打孔，用20钢筋1000mm，并在梁内锚固不小于800mm。1.2、侧壁支护体系、井侧壁采用钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作法，对角开挖，分层喷锚混凝土进行支护，结构厚度为250mm，喷射混凝土强度等级C25。钢格栅竖向间距，自圈梁以下0.7m一步，直至井底，在施工至顶管进洞口管顶上1m内设置两道钢格栅。每榀钢格栅竖向用20钢筋连接（采用搭接焊），间距1000mm，内外双排。钢格栅主筋32、采用18钢筋，每断面4根，6.5300箍筋，钢格栅纵筋之间采用16600格栅U型筋焊接，横筋之间采用12300格栅斜筋焊接。、沿钢格栅内外两侧焊接20竖向连接筋，侧壁内外设150mm*150mm的双层6.5钢筋网片，沿水平钢格栅采用L=2.0m*201000mm锚杆插入并与钢格栅主筋焊接成一体，并且与水平方向成3045角之间插入，增强与土体的握裹力，以满足结构受力要求，喷射砼保护层厚度为20mm。顶管工作井和接收井内支撑随竖井开挖进行安装（布置详见附图），保证施工与人员安全。、喷射混凝土强度等级为C25。根据锚杆喷射混凝土支护技术规范的混合料配备要求得出经验配比为水泥：砂子：石子=1:2:2；33、速凝剂掺量为水泥用量的5%，水灰比控制在0.40.5之间，喷射砼1d的龄期的抗压强度不应低于5Mpa。二、工作井、接收井止水根据岩土勘察报告显示：钻探深度（20米）范围内有3层地下水。第1层为上层滞水，水位标高为28.77-30.59m；第2层为层间潜水（局部承压），水位标高20.28-25.13m；第3层为承压水，水位标高为15.01-18.70m。将影响工作井、接收井正常工作，经认真研究分析，决定采取双液浆止水浆液注浆。2.1注浆原理注浆时在不改变地层组成的情况下，将岩层颗粒间存在的水强迫挤出，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土壤性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力（c）内摩擦34、角（）值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到止水作用。2.2方案设计避免开挖过程中出现涌水现象无法施工，故该工程采用WSS工法A、C双液浆注浆施工，减少地下水渗透，以便正常施工。由于地质条件主要为粘质粉土，其浆液扩散半径达到3米；止水范围：在基坑四周进行止水注浆加固，止水范围为2米宽，4-7米深，止水加固后再进行施工，注浆完成后可使地基土层形成强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体；依据地质土层的注浆加固情况确定本次注浆压力和注浆量，使注浆加固后起到止水的效果。、此方案采用WSS工法A、C无收缩浆液注浆施工。止水系数达到：10-6-10-7cm/sec，水平承载力300KPa，单轴无侧限抗35、压强度0.50.8MPa，整体无侧限抗压强度2.83.6MPa，注浆入浆率达到60%，从而使地基土层不受外围影响，使施工顺利进行。、注浆加固目的本着技术可靠、施工可行、经济合理和对现况土体扰动小的原则，以改善地层松散的性状为目的，提高地基承载力，加固后的土体具有良好的均匀性和稳定性。、注浆压力、浆液配比、注浆速度等施工技术参数应根据深度及地质条件，通过现场试验确定。、加固前需进一步核实加固地段的地下管及建（构）筑物的情况，采取相应保护措施，并在施工全过程进行监测，确保管线及建（构）筑物安全和施工安全。、注浆施工必须严格执行国家及现行有关施工规范、规程和规定。、加固处理在实际操作时应充分利用在相36、近情况下的施工经验，严格采用与处理措施相应的配套施工工艺，以达到安全施工的目的。当在施工过程中出现意外情况时，应立即采取确保安全的封闭措施（现场有备用材料），并通知相关单位协商妥善处理。2.3、二重管双液注浆工艺本工程对基坑四周进行止水注浆，采用WSS工法A、C双液浆注浆施工。、主要的机械设备： 机械 器具 其他 钻孔机 旋转二重管 排水处理装备 喷浆混合器 喷头 测定器具 注浆泵 混合器 凝胶时间测定仪 电磁式压力流量针 逆止阀 PH值测定仪消音器2.3.2、WSS工法A、C双液浆注浆施工机械配置见下图：注浆机械配置图 图7、施工工艺流设备人员进场孔位定点钻机成孔浆液搅拌注浆提拔注浆管注浆至37、设计深度封孔。注浆施工程序 图8、施工机械设备情况： 注浆机械 表：5名称型号产地备注钻机2套TXU-150D2石家庄含钻杆42、回转器、变速箱、机架、操纵仪连续供料搅拌器2套SJB-3002镇江0.78立方搅拌仓注浆泵2套ZBSB-70-11镇江消音器、测定器具测定仪逆水阀、喷头称500kg、浆液的配制：本工程采用WSS工法无收缩浆液为水泥水玻璃双液浆液即为A液和C液的混合物，A液为稀释后的水玻璃，C液由水泥、外加剂和水组成。外加剂主要是调节浆液的可灌性和混合液的凝结时间，因此在施工现场中，外加剂的添加应根据现场的实际情况进行适当的调整。C液各成分放入搅拌机的顺序依次为：水、外加剂、水泥，两38、种浆液在注入之前必须搅拌均匀，并经常检查混合后的浆液凝固时间是否适应现场施工环境。一般施工时配比如下：（1m3A、C液浆液中材料含量） 浆液配制表 表：6名称内容密度质量（）备注A液硅酸钠=1.37330溶液稀释剂=1350C液425#水泥=1.3341按施工时的气温调整水泥掺量稀释剂=1350XPM用量为水泥掺量的8%10% 现场调配2.4、钻孔设计参数孔径与孔深：钻孔径42mm，加固深度4-7米内。注浆布孔间距：布孔间距2米，（约16个孔位）结合现场情况具体布置。注浆有效扩散半径：R=3000mm注浆压力：0.52MPa注浆率： 约为60%初凝时间：0.52分钟，为速凝注浆钻杆回抽幅度：约39、1520cm2.5、注浆量的计算原则由于浆液的扩散半径与土层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据本线有关工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。 注浆量的估算公式按下式进行： Q=An(1+)式中：Q-总注浆量，；A-注浆范围体积，；n-孔隙率，%；浆液填充系数（0.7-0.9）Q=An(1+)=1920.22=42.2 m序号地质条件填充率%1杂填土30-352粉质粘土、砂土20-253粉细砂、砂层30-454砾砂、中粗砂40-60 设计中，（1+）统称为填充率，填充率按下表选用填充率选用表。2.6、注浆压力的选定注浆压力是注浆施工中的重要参数，40、它关系到注浆施工的质量以及是否经济。因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。注浆压力与土层孔隙发育程度、涌水压力、注浆材料的黏度和凝胶时间长短等有关，目前均按经验确定。通常情况下按如下经验式计算：、按一直的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的2-3倍，最大可达到3-5倍，即PP(3-5)P式中：P设计注浆压力（终压值）（Mpa）P注浆处静水压力（Mpa）、根据注浆处地层深度计算 P=KH式中：P设计注浆压力（终压值）（Mpa） H注浆处深度（m） K由注浆深度确定的压力系数 P=70.022=0.154 Mpa 压力系数K的取值如表示：注浆深度（m）20K 41、0.016三、测量控制方法3.1、测量依据建设单位提供的测量控制点（坐标及高程），施工图纸和有关规范。3.2、建立建筑物平面控制网根据总平面图及实际情况，设置轴线控制桩，建立平面控制网。3.3、轴线测设测量由WD9开始，测量管道轴线，并进行校核、闭合无误后，将总体尺寸及局部尺寸复核准确，把轴线及边线引测至控制桩上；根据设计图纸上标注的尺寸引至施工部位。在投测轴线的过程中，各主控制线和校核线闭合或误差在允许范围时即说明投测的轴线是正确的，若超过允许范围时，必须查明原因、进行重新测量，以保证轴线位置和高程准确。3.4、高程控制和标高传递根据建设单位提供的水准点，用水准仪引测定出现场的标高控制点和施42、工现场的标高控制桩，并利用标高控制点进行竖井施工过程中的标高测量和控制。利用标高控制点，用水准仪精确测定出标高，并引测点在竖井附近永久建筑物上，标高引测点的相对标高统一用0.000。四、竖井施工合格竖井施工工艺流程图 图7井身段施工循环作业基槽验收合格测量放线挖锁口圈梁土方锁口梁钢筋绑扎模板支设浇筑锁口圈梁砼竖井土方开挖竖井网构钢架安装喷射砼底板钢架安装喷射底板砼、预留集水坑基坑验收临时支撑安装地面加固4.1、前期工作：、详细调查地下管线分布情况(走向及埋深)。同时将基坑周边的管线进行确认，并绘制成图。、完成基坑四周安全防护栏杆的设置，确保施工人员的安全。、施工前各施工机具、材料应全部进场并保43、证其状态良好。、根据现场情况基坑施工垂直运输采用25吨吊车进行，土方开挖采用300挖掘机（加长臂）与人工配合，土方运输采用20吨自卸车2辆，24小时不间断作业。、对竖井南侧下土体进行注浆加固。、准备足够的沙袋、方木、工字钢等抢险物资。4.2、锁口圈梁施工、圈梁土方开挖留核心土，开挖完成后，进行基底清埋及整平，由相关人员进行结构净空检查，经基槽验线后进行圈梁施工。开挖过程中，严格控制开挖尺寸，严禁超挖。、圈梁钢筋绑扎前，要提前对主筋及箍筋的形状尺寸进行校正，绑扎时，按设计要求画出箍筋位置，相邻箍筋开口应相互错开，并与主筋绑扎牢固，不得移位。、梁底预留20连接筋，分内外双层设置，环向间距0.5m，44、连接筋伸入圈梁的锚固不得小于0.8m，打入土中的预留长度不得小于0.6m，以便安装下榀钢架时进行连接。、钢筋验收合格后，即可进行模板支搭。圈梁砼浇注，商品砼标号为C25。、竖井圈梁模板使用钢模板及腕扣式系列钢支架。竖井圈梁模板拼装、支撑要牢固、稳定，模板的平整度、垂直度要达到规程规定标准。钢木模结合部应加垫泡沫塑料条，以防漏浆。拆模板时间按同等条件下养护混凝土试块的强度确定，圈梁达到100%。模板安装完毕后，应按混凝土结构工程施工及验收规范的有关规定进行全面检查，验收合格后方能进行圈梁砼浇注，商品砼标号为C25。、浇注前，应对高程、中线进行复测，支好侧模，待验收后进行混凝土浇注，浇注时要分层连45、续浇注，震捣密实，表面平整，高程准确。要做好组织工作分工明确，交底清楚，掌握天气预报，做好防范措施。浇注砼必须有质控站工序验收合格的开盘证，混凝土浇注后须及时洒水养护，养护次数以保证具有足够的湿润状态为宜。4.3、基坑施工、土方开挖：由300型挖土机（加长臂）配合人工开挖。沿井口段上口外边缘砌筑一道宽240mm的闭合砖墙，做临时挡墙，高出原地面不少于300mm,用于挡土，挡水，以确保工作人员的安全。基坑土方采用对角开挖方式，进行留核心土分层施工。首先开挖I土体，然后开挖II土体，每次开挖深度为600 mm，每步开挖完毕后，进行侧墙、基底清埋及整平，由相关人员进行结构净空检查，检查合格后方可进行46、下一步工序的施工。开挖过程中，严格控制开挖尺寸，严禁超挖。、基坑施工方法采用钢构网喷砼逆作的方法施工，采用格栅钢架+连接筋+网片+喷射混凝土+盘撑+八字支撑+横撑进行支护，、型钢临时支撑在拟安装型钢临时支撑的榀架上预先焊接预埋铁板(300mm300mm10mm)，待喷射混凝土达到设计强度后，凿开混凝土，将型钢临时支撑焊接在预埋铁板上。、基坑封底开挖到基坑井底，对开挖面进行整平，以及安装最后两榀格栅钢架时，严格按照测量交底执行。且必须通知测量人员对开挖面和基坑格栅进行抄平和复测高程。开挖过程中，必须加快施工速度，严格控制开挖步骤和开挖尺寸，避免大面积的二次开挖。基坑井底施工时尽力避免超挖，个别超47、挖的地方及时用回弹料或混凝土回填。土方开挖采用分步开挖施工，严禁全断面开挖。到基坑底后，由相关人员对基坑井底进行钎探并做出钎探记录。钎探完成后，钎孔要用干中细砂贯实。同时在钎探平面布置图上注明特硬、特软点。对不符合要求的软弱土层等情况作出处理记录。、竖梯安装：1)、在基坑东北角自第一榀榀架开始每隔两榀，在适当位置分别焊接200mm200mm10mm预埋钢板2块，预埋钢板间距800mm,伸入基坑内250mm。2）、 竖梯采用6米L140mm90mm10mm角钢两根（间距80mm）与42mm钢管（纵向间距300mm）焊接而成。用50mm5mm扁钢制成后背圈（纵向间距600mm）与竖梯角钢焊接牢固。48、3）、基坑封底后，将竖梯与预埋钢板焊接牢固。、基坑开洞口：在竖井西侧壁距底板0.95m处，开直径1300mm孔1个。1）、立加强柱：开洞口时，自上而下用风镐破除拱顶部位混凝土，将井壁环向格栅钢架切割，在洞口两侧进行加强柱的施作，施作长度与开挖深度相同，加强柱采用425mm的钢筋作为主筋，加强柱主筋与基坑格栅主筋采用25mm的L型拐子筋进行焊接。搭接焊长度不小于l0d，加强柱主筋用14mm箍筋进行焊接加固，间距为200mm。2）、加强筋焊接成型后，不得侵入基坑净空范围。喷混时，要求混凝土圆滑、无棱角。 第2节 顶管施工工艺流程2.1、泥水平衡式顶管顶管机被主顶油缸向前推进，顶管机头进入止水圈，穿49、过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。顶管机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到顶管机的尾套处，与顶管机连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。顶管机在掘进过程中，50、采用了激光导向控制系统。位于工作井后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准顶管机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于顶管机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30mm内的偏离精度。施工工艺流程示意图 图7当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，顶进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装51、置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。泥水平衡式顶管突出的优点：（1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。（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，因而由顶管引起的地面沉降较小。（3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。（4）工作井内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。（5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。主要设备参数：本工程使用的主要设备上海制造的1050型泥水平衡顶管机。主要参数如下：1、 尺52、寸内径（mm）：1050 外径（mm）：1270全长（mm）：3600 重量（T）：约7吨2、 切削刀盘电机功率（KW）：55 转矩（KN.m）：57转速(r/min)：1.5 偏心次数（次/min）：50可破碎砾石最大直径(mm)：3503、纠偏油缸数量（个）：4 每个推力（KN）：2072 纠偏角度：上下1.7, 左右1.24、液压站（KW）：22顶力（T）：2004 行程（MM）：12005、泥水系统 排泥泵（KW）：22 送泥泵（KW）：15 送排泥管：4”6、测量系统：用J6激光经纬仪导向2.2、施工工艺流程：测量引点工作井施工测量放样井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装地面辅助53、设施安装顶管顶管机吊装就位激光经纬仪安装顶管机出工作井正常顶进顶管机进接收井，如下图所示。顶管机出洞顶管设备就位位机头刀盘运转顶管机进洞送排泥泵开启顶进出土泥水分离主顶推进到位回缩主顶拆除管内管线管节安装安装管内管线弃土出运顶管机转场进洞密封器安装出洞密封器安装放样、复核井施工、穿管顶管井回填顶管井施工施工工艺流程图 图8第3节 顶力计算、最大顶距确定和准备工作本工程顶管单位长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作井的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定单位长度。本工程土质参数基本相同，顶力计算时分不同管径取一个最大管径和最大单位长度进行计算。3.1、顶力的计算总顶力54、计算FP=Do L k + NF则顶管的迎面阻力为NF=/4Dg2 PNF顶管机的迎面阻力(kN)；Dg顶管机外径（m）；1.27mP控制土压力；P=KoHo式中：Ko静止土压力系数，一般取0.55 Ho地面至顶管机中心的高度，取值3.9m 土的重量，取2.0 KN /m3P=0.55*2.0*3.9=4.29 KNNF=3.14/4*1.272*4.29NF=5.43kN总顶力计算FP=Do L k + NFFP顶进阻力(kN)；Do管道外径（m）；Do =1.25mL管道顶进最大长度（m）；L=113k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55、的宜按表-2选用；k=5则FP=3.14*1.25*113*5+5.43FP=2223.06 kN=222.31t工作井内设备顶进能力可达到800T，采用4个200T的千斤顶完全满足要求。3.2、地面准备工作在顶管顶进施工前，按要求进行施工用电，用水，通道，排水及照明等设备的安装。施工用电采用150KW的发电机组。泥土外运，要修进场简易便车道，保证施工管材料、设备及机具进场。现场设备摆放空间至少需长25米，宽30米的平整封闭场平区域。(安排在顶坑北侧，火寺路与街交叉口出，新建火寺路道路范围内)施工材料，设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求。管节等准备要有足够的余量(两节管)。井上、井下建56、立测量控制网，并经复核报验监理认可。3.3、井下准备工作及井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。3.4、技术交底，岗位培训在顶管施工前，对参与施工的全体人员进行详细的技术交底，对各技术工种进行岗位培训，经考核合格后，才能上岗，严格执行持证上岗制度。第4节 后座墙后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中，要求后57、座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。后座墙设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预测计算。4.1、后座墙主要功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强义度保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后座墙时，使其满足如下要求。（1）、要有充分的强度在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。（2）、要有足够的刚度当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。如压缩回弹量大，会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土，从而大在降低千58、斤顶的有效冲程，使顶进效率降低。故后座墙必须具有足够的刚度。（3）、后座墙表面要平直后座墙表面平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。（4）、材质要均匀后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后从力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。（5）、结构简单、装拆方便装配式或临时性后座墙都要采用普通材料、装拆方便。4.2、 后座墙的强度及其影响因素:后座墙的强度取决于千斤顶在顶进过程中施加给后座墙的最大后冲力，后冲力的大小与最大顶力相等。影响顶力的因素甚多，可分为客观因素及主观因素两类。客观因素包括管材种类、管径大小、顶距长短、覆土厚度、土的种类、地下水位59、管节重量等；主观因素包括操作误差、顶进方法、中途停工与否、是否采用润滑剂等。（1）、顶进误差在顶进过程中，由于土质、设备的操作等原因，导致管子的方向或高程出与偏差，这种偏差称为顶进误差，简称误差。这种误差将导致顶力增加。技术熟练的工人既能采取措施防止误差的出现，又能及时发现误差的趋势而加以校正，使误差发展不致过大，并保持在容许范围以内，顶力即使增加也不显著。否则，当误差出现时，校正易操之过急而造成管线上出现折线段、错口等现象，从而导致顶力不断增加，使后座墙遭到破坏。（2）、中途停工顶进作业一开始，中途就不能停顿。如果停止一段时间后再顶进，其起始顶力要大大超过停工前的顶力。这主要是由于停工时间60、过长，使管顶土层坍落的缘故。在地下水位以下顶进时，因停顶而使液化的粉细砂将管周围包裹起来，顶力也会大大增加，如果顶力增加至后座墙的设计强度，此时就不能再顶进，必须对后座墙进行加固后方可再顶进。另外，在顶进过程是否采用注浆润滑措施，对顶力的影响甚大。如采用注浆润滑，施工中的顶进阻力将减小很多。由于主观因素对顶力的影响是人在操作过程中造成的，或者是事先未预计到的情况，所以对主观因素的影响不能事先计算，只能在施工过程中加强管理，防患于未然，以其不使顶力增加。因此，在计算所得顶力的基础上，适当增加安全系数，作为防止主观因素影响的储备力量，并严格遵守操作规程，就能保证后座墙在设计强度以内，不致受超负荷顶61、力的影响而导致破坏。4.3、 后座墙的刚度要求顶管时要求后座墙具有充分的刚度，以避免往复回弹，消耗能量。要保证受最大顶力时不变形，或只有少量残余变形，后座墙尽量采用弹性小的材料。如果后座墙弹性过大，顶进的后冲力先压缩后座墙，直到后座墙被压紧而不能再压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进，千斤顶卸荷，后冲力解除后，后座墙虽然有残余变形但不大，甚至可以恢复到未受荷载的状态，可是下一次顶进时，仍要先压缩后座墙，因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩后座墙。用短行程千斤顶，行程一般为2000mm，而后座墙压缩量为510mm，这样就可使千斤顶行程在顶管前进时的利用率只有70%80%，每顶进3m长的管节，需62、1214个行程。若再考虑到传力工具的压缩，需要的行程数还要增加。所以，要提高顶进效率，除采用长行程的千斤顶外，还设法增加后座墙的刚度。4.4、后座墙的形式和类别后座墙形式虽然多种多样，但就其使用条件来讲，基本上有以下三种：.覆土较薄或穿过高填方路基的顶管，无土抗力可利用时修建的人工后座墙；.覆土较厚时可以充分利用土抗力的天然后座墙；.在混凝土或钢筋混凝土竖井内建筑的现浇钢筋混凝土后座墙。GB502862008规范中对装配式后座墙作出了如下规定：.装配式后座墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后座墙庆有足够的强度和刚度；.后座墙土体壁面保持平整，并与管道顶进方向垂直；.装配式后座墙的底端宜在63、工作井底以下（不宜小于50cm）；.后座墙土体壁面与后座墙贴紧，有间隔时采用砂石料填塞密实；.组装后座墙的构件在同层内的规格一致，各层之间的接触紧贴，并层层固定。顶管工作井及装配式后座墙的墙面与管道轴线垂直，其施工允许偏差符合表5中的规定。工作井及装配式后座墙的施工允许偏差（mm） 表5项 目允许偏差工作井每侧宽度不小于施工设计规定长度装配式后座墙垂直度0.1%H水平扭转度0.1%L注：H装配式后座墙的高度（mm）；L装配式后座墙的长度（mm）。 4.5、后座墙顶力的计算本工程是将混凝土墙加垫钢板作为千斤顶的后座墙。后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。所以，进行强64、度和稳定性计算。本工程采用现浇整体式后座墙组合钢板结构，这种后背安装方便，安装时满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不得有破坏，产生不允许的压缩变形。靠背受力分析图 图9后座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，施工时对后背的强度和刚度计算。靠背受力分析图 图9后座墙受力计算公式式中：总推力之反力，kN；系数，取=1.52.5;后座墙的宽度4m；土的容重，粘土取20KN/m65、3；后座墙的高度3m；被动土压系数粘土取2.04；土的内聚力，粘土取24KPa；地面到后座墙顶部土体的高度，2m。R=2.0*420*3*2.04/2+2*24*3*2.04+20*2*3*2.04R=5072.6 kNR FP(5072.6 KN 2223.1*1.5=3335KN), 顶管工作坑后背墙完全能满足施工要求。4.6、后座墙施工工作坑验收合格后，安装顶管设备，首先安装后背，施工图纸设计采用钢板+现浇混凝土做为后背结构，根据我公司的施工经验，后背尺寸为430.5米。（1）机械顶管后背结构为：锚喷墙 + 双层双向20钢筋+C25混凝土 + 后背铁。（见图10）（2）绑扎完钢筋，紧贴锚66、喷墙垂直地面放置后背铁，后背铁与墙面之间的空隙以C25混凝土浇灌填充。（3）防止顶力过大，造成侧壁破坏，在施工后靠背前，对侧壁进行注水泥浆加固土体。（4）后背的安装允许偏差为： 垂直度：0.1% H、水平扭转度：0.1% L；其中H为后背的高度/L为后背的宽度。4.7、顶管导轨安装导轨安装是顶管施工中一项重要的工作，安装的准确与否直接影响管道的顶进质量。导轨内距的确定：其中：A 两导轨内距（mm）； D 管外径（mm），D = 1250 mm； d 管内径（mm），h = 1050 mm；则：A= 678mm导轨安装内距为678毫米，这样确定的导轨顶面与管道流水面高程相同。（1）、在工作坑底板67、采用浇注C30混凝土，300mm厚。（2）、将钢质导轨直接平铺工作坑底部，测量导轨的中线位置与高程偏差，其允许偏差为：导轨内距：2mm；中心线：3mm；顶面高程：03mm。（3）、安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中产生位移，且需设专人经常进行检查。第5节 泥水系统、水压控制、注浆量的计算 5.1、泥水系统泥浆系统有二个作用：送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的排泥泵进行控制。机井旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤68、积现场。当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂（诸如膨润土等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。夹带泥砂的泥浆，可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等，处理分离渣质，泥浆被再用，渣质被积累后处理。处理渣土用翻斗车，泥浆用罐车运出场区，堆置于杂土场，处理时注意不得污染路面等环境。5.2、注浆量的计算（1）、注浆量计算本工程每1米注浆量计算如下：VDwtL3.141.270.01510.06 m（2）、按照地质条件。一般压浆量为计算的150200，本工程在粉质粘土重粉质粘土顶进，按照160进行注浆量控制。（3）、为防止路面69、沉陷和地上、地下构筑物不受扰动，顶管结束后，及时对管体四周的缝隙充填水泥浆，使其密实坚固，填充水泥所用设备与触变泥浆设备相同。逐孔注浆，水泥浆液需搅拌均匀，无结块，无杂物，注浆结束后，要及时清理注浆设备，以防堵塞。（4）、注浆压力根据管道深度H和土的天然重度而定，经验为23H，本工程注浆压力为0.20.3MPa。（5）、压浆填充材料：在管顶间隙较小管段，采用管内注浆，压浆材料为水泥粉煤灰浆，配比为，水泥：粉煤灰1：3；在管顶间隙较大管段，采用管内注浆和地面注浆相结合，压浆材料为水泥粉煤灰砂浆，配比为，水泥：粉煤灰：细砂1：1：4。（6）、管内注浆布孔方式：沿管线纵向每2.5m设一处注浆孔。布孔70、方式宜采用左上方、右上方、左上方的顺序。（7）、注浆顺序：每段注浆从第一孔开始，直注至下一孔出浆，依次注完。每段注浆后，静止68小时后进行第二次注浆。第二次注浆压力不变，直至压不进为止。根据本工程特点，初步设计每2节管（每节2.5米长）布设1节注浆管，依次调整注浆孔的位置，确保每个方向都能注浆润滑。总注浆量不小于管外环形空间体积的2倍，考虑到泥浆的漏失，必须经常性地连续补浆，确保泥浆套的完整。（8）、注浆减磨要点：1)、选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量和动塑比。2)、在管子上预留注浆孔，注浆孔的设置要有利于浆套的形成。3)、膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时71、间，听取供应商的建议但都必须按照规范进行，使用前必须先进行试验。4)、压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况。5)、注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。6)、注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。7)、注浆泵选择脉动小的螺杆泵，流量与顶进速度相配。第6节 操作控制系统由一名受过专业培训的操作人员，在地面控制室外内操作并仔细检测着整个操作系统、观察顶管机内的土压、油压、激光束位置。控制台提供操作数据和控制整套系统的电子按钮。控制板可以是人工控制方向和数据记录72、，或者是全自动控计算机控制方向和记录，其他的工作人员则负责井内管道和顶铁的更换以及进行、进排泥管和电缆的连接。当顶管机到达接收井时，挖掘会暂时中断，如果偶遇到有地下水或软土层时，还需有洞口止水圈安装在接收口墙上。最后，顶管机头从土层出来进接收井，就完成整个管道的铺设。这以后，顶管机被撤走，开始进内构筑物施工。第7节 进出洞口的措施机械顶管施工中的进出洞口作业是一项很重要的工作，施工中充分考虑到它的安全性和可靠性。尤其是从工作井中的出洞开始顶管，如果出洞安全、可靠又顺利，那么可以说顶管施工已成功了一半。许多顶管工程就是失败在进出洞口这两个环节上。顶进前，为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙73、涌入工作井，在工作井内洞口处安装一道环形橡胶止水圈。在顶进施工过程中又可防止减摩浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶进阻力的效果。 工程技术人员、施工人员开工前详细的了解施工现场情况和熟悉洞门附近的地质情况。分析可能出现洞口漏泥、水情况，井内布置一台排污泵，并制定相应的措施。7.1、出洞洞口处安装钢质加强环，加强环内径1380毫米，宽度500毫米，钢板厚12毫米。安装时，凿透洞口处的混凝土，切除钢筋格栅，用20钢筋竖向内外双排将切断的钢格栅焊接在一起，保证侧壁格栅的整体性；再向洞中插入钢套环，套环与洞口处的钢筋焊接牢固。7.2、管节运输根据本工程施工场地情况，吊车站立位置位于竖井外边缘74、5米以外，管节由25T吊车卸到指定位置后，再由吊车将地面管节吊运至井下。7.3、管节顶进顶管管节采购成品管，对成品管生产制造厂家制造管子的资质和能力进行考查。生产过程中派专人检验，检验质量必须在外观质量、尺寸及允许偏差都检验合格后方可送至工地。运至工地后根据相关规范要求进行抽验，合格后才能送至工作面使用。顶管机头进洞后的轴线方向与其姿态是否正确，对以后管节的顶进起着关键性的作用，因此在顶进时，机头与前1节管子（机头管）连在一起，用螺栓将前1节管子与机头固定，防止机头重量大而下沉。实现管节按顶进设计轴线顶进，做好顶进轴线偏差的控制和纠偏量的控制是关键。根据控制台显示屏激光点及时调节纠偏油缸，使其75、能持续控制在轴线范围内。要严格按实际情况和操作规程进行，勤出报表、勤纠偏，每项纠偏角度保持1020，不得大于1。严格控制机头大幅度纠偏造成顶进困难、管节碎裂。在穿越道路时，放慢顶速，并严格控制注浆压力，防止贯通路基等情况发生。7.4、管道顶进与地层形变控制顶管引起地层形变的主要因素有：顶管机头开挖面引起的地层损失，机头纠偏引起的地层损失，机头后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失，管道在顶进中与地层摩擦而引起的地层扰动，管道接缝及中继间渗漏而引起的地层损失。所以在顶管施工中要根据不同土质、覆土深度和地面沉降的情况，配合第三方监测数据的分析，及时调整泥水与土压平衡值，同时要求坡度保持相对的76、平稳，控制纠偏量，减少对土体的扰动。根据顶进速度，控制排泥量和地层变形的信息数据，及时调整注浆压力和注浆量，从而将轴线和地层变形控制在最佳的状态。7.5、触变泥浆减摩是顶管施工中减少顶力的一项重要技术措施，在顶进过程中，通过顶管机尾部的同步注浆与管道上的预留孔向管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地填充在管节外壁和周围土体的空隙来减小管节外壁和土体间摩阻力，起到降低顶进时阻力的效果。在管节外壁能否形成完整的泥浆套，将直接影响到泥浆的减摩效果。减摩泥浆采用触变泥浆，该浆液性能稳定，且有良好的触变性，又有一定的稠度（浆液配比见下表）。施工过程中，泥浆保证不失水、不沉淀、不固结77、，泥浆的配比根据不同的地质情况作相应的调整，使泥浆适应土层的特性，起到预期的减摩效果。施工过程中还可配制特殊的泥浆以满足顶进施工中特殊适应土层的特性，起到预期的减摩效果。施工过程中还可配制特殊的泥浆以满足顶进施工中特殊要求。 浆液配比（重量比） 表6 膨润土水纯碱CMS400适量（6）（2.5）浆液质量指标:a、稠度1214cmb、PH 910c、析水率 2%压浆时，储浆池内的触变泥浆由地面上的压浆泵通过管路压送至管道内的压浆总管，并到达连通各注浆孔的软管内，通过控制注浆孔球阀来控制压浆。7.6、顶管进洞（1）顶管机进洞前洞口土体加固根据顶管进展情况，为保证顶管机能顺利进入接收井，防止顶管机出78、洞后水土沿工具管与井圈之间的空隙涌入接收井内，保证井内接头能顺利施工。如果发现地质较差，在顶管机到达接收井前，可对洞口土体进行注浆加固，加固范围洞口前5m范围内，洞口四周距管道外侧23m。（2）顶管机状态的复核测量顶管机进入接收井前的复核测量顶管机所处的方位，是确认顶管状态、评估顶管机出洞时状态和拟定施工轴线及施工方案等的重要依据，使顶管机在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的状态、准确无误地进入接收井内。（3）凿除侧壁墙体凿透洞口处的混凝土，切除钢筋格栅，用20钢筋竖向内外双排将切断的钢格栅焊接在一起，保证侧壁格栅的整体性。（4）顶管机进接收井在接收井侧壁墙体凿除后顶管机头迅速、连续79、顶进管节，尽快缩短进洞时间。顶管机整体进洞后尽快把机头和混凝土管节分离，并把管节和接收井的接头按设计要求进行处理，减少水土流失。7.7、泥浆置换在顶进结束后，由于管壁外的土体受到扰动，上层土体易形成松动或空洞，可能会引地面沉降或塌陷。顶管工序结束后，从管道内部通过注浆孔向管外土体注浆置换触变泥浆，以对土体进行加固。使用的注浆材料为 水泥加粉煤灰浆，其配比为 水：水泥：粉煤灰=6:2:3。由管道内部的注浆孔压注，注浆次数不少于三次，两次间隔时间不大于24小时。注浆时，每两节管编为一组，通过每组的第一节管的注浆孔注浆，第二节管的注浆孔排浆，从管道一端开始，依次进行。第8节 顶管施工过程中注意的问题80、8.1 当顶管机停止工作时，一定要防止泥水从土层或洞口及其它地方流失。不然，挖掘面就会失稳，尤其是在进洞这一段时间内防止洞口止水圈漏水。8.2 在掘进过程中，注意观察地下水压力、泥水仓水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策，只有这样才能保持挖掘面的平衡稳定。8.3 在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要不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。防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤泥和堵塞现象。8.4 注浆孔的处理，顶管顶进完成后，对管节上的注浆孔进行封堵措施。第9节 顶管施工测量和方向控制9.1 测量及控制指标为了保证顶进轴线控制在设计轴线允许偏差范围内81、，在顶进过程中要密切注意激光点的偏向。轴线测量的控制系统设在工作井内液压主顶装置中间。施工中需经常对控制台进行复测，以保证测量精度，控制台基础用混凝土浇筑在竖底板上。按独立坐标系放样后用测量控制台使它精确地移动至顶管轴线上，用它正确指挥顶管的施工方向。9.2 施工顶管测量和方向控制在后顶观察台架设激光经纬仪一台，通过后视测机头的光靶及后标点的水平角和竖直角各一测回，编排程序计算顶管的头部及尾部的平面及高程。测量与方向控制要点(1)有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：施工组测量员项目管理部监理工程师，确保测量万无一失。(2)布设在工作井后方的仪座82、必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。(3)顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度保持在1020不得大于0.5。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则9.3 注意问题顶管施工初次放样及顶进尤为重要，另外由于顶管后靠顶进中要产生变化，后台的布置保持始终不变形、移位来确保顶管施工测量的正确性。第10节 施工用电方案及作业人员安全措施10.1 负荷计算本工程顶管用电量如下83、： 表7 序号 用电顶目利用系数设备功率（KW）计算负荷（KW）1顶管机机头0.855.044.02纠偏系统0.82.21.763液压站0.822017.6进、排泥系统0.837.029.64注浆系统18.08.05泥水处理装置0.815.012.06电焊机0.530.015.07井下水泵17.5758照明0.83.02.49总计(KW)179.7137.8610.2 供电方案本工程采用外接电源式供电或150发电机KW一台，另外准备1台50KW发电机用于开动主机以外小负荷用电。10.3 安全技术措施和要求(1)、认真做到“预防为主，安全第一”的方针，认真贯彻北京市有关施工现场临时用电、现场安全84、规范。(2)、本工程在施工中采用TNS接地线系统，要求电源线用五芯线，并且分配电源采用三级配电二级保护，末级电箱必须有漏电保护开关。(3)、电气工作人员必须持有电气安全操作证，并持证上岗，自觉遵守操作规程，正确操作。(4)、现场电气工作人员必须做到“装得正确、拆得彻底、修得及时、用得安全”，每两周对漏电开关作漏电动作进行一次试验，动作失灵的要及时更换。工地现场各配电箱要编号，定期检查电箱及电气元件，确保其完好无损，检查电气设备是否接地良好，不符合要求的要及时整改；检查和巡视施工现场的线路，严禁乱拖乱拉。(5)、严禁无证人员进行电气设备安装维修工作，专业电工人员必须认真执行各项有关规程和规定，自85、觉抵制来自任何方面的违章指挥，必要时向项目部或安全部门报告。(6)、对施工用电进行周密计划，合理安排，严格管理，切实做到计划用电，安全用电，节约用电。(7)、施工现场必须加强电气防火工作，采取必要的电气防火措施，配备电气专用的灭火器。(8)、施工现场所有电气设备必须有防雨措施，严禁使用接外露的碘钨灯。(9)、施工中严禁带电接电。10.4、作业人员安全措施(1)、工作人员必须戴安全帽，上下工作井走安全梯，根据施工的具体情况，正确使用个人劳动保护用品。(2)、使用吊车往井内运各种材料时，由信号工指挥，起重臂下严禁站人，材料捆绑牢固，井内人员站在安全位置，架空输电线路下严禁使用吊车。工作井上下不得随86、意抛掷工具等物品。(3)、工作井的四周要有防雨水进入井内的措施，井外的临时排水设施保证畅通，工作井底要安装有效的排水设施，保证井内的安全。(4)、每次下管前，均由施工负责人组织检查吊装设备及辅助设施（地锚等）是否完好无损，安全可靠，下管工序有专人指挥，管道正下方严禁站人；运管与调整管道的方向时候，必须有技术熟练，责任心强的人指挥，缓慢运、调；挂勾人员从支架两侧等安全梯上下，作业时必须严格按规定使用安全带，个人劳动保护用品按规定正确使用，严禁用手扶钢丝绳，防止手被滑轮、吊勾碰挤致伤。(5)、下管作业时的全过程中，工作井内严禁有人。井内上下吊运物品时，井下人员站在安全角落，严禁利用卷扬机上下运人。87、(6)、垂直运输设备的操作人员，在作业前要对卷扬机等设备各部位进行检查，该注油的注油，制动装置、安全装置、滑轮、吊装索具、地锚、电器设备等确认无异常后方可作业，作业时精力集中服从指挥，严格执行卷扬机后起重作业有关的安全操作规程。(7)、高压油泵是顶管的配套设备，安装使用时，注意保护压力表和油管，发现异常停镐检查，特别是压力突然上升，将检查排除故障后方可继续作业。(8)、顶铁一般是采用型钢自行焊制的，它的规格和结构均可视需要而定，但是必须直顺，无歪斜，扭曲等变形现象，要充分保证顶铁使用时接触面的严密性，在安装时，不给使用过程中潜伏下崩铁伤人的隐患。第11节 顶管穿越道路防沉降措施 顶管施工引起地88、层变形的同时，道路结构外力条件或承载能力也发生变化，使其发生沉降、倾斜、断面变形等变位与变形现象。顶管通过某一断面的地层变形时间曲线与顶管过程中所处位置相关，具体分为顶管机到达前、顶管机到达、顶管机通过、顶管机尾通过、后续沉降五个阶段，示意如下图：隆起沉降最终沉降尾部空隙沉降（隆起）第1阶段顶进方向第4阶段第5阶段第2阶段第3阶段通过时间开挖面前沉降（隆起）通过时沉降（隆起）顶管机管节后续沉降前期沉降顶管路面沉降示意图 图1111.1由于顶管施工地层变形各阶段的机理不同，因此必须有针对性地采取控制措施。、前期沉降控制前期沉降控制的关键是保持地下水压，而保持地下水压的关键是：1）合理设定泥水压控89、制值并在顶进过程中保持稳定，以平衡开挖面土压与水压。2）泥水平衡式顶管保持开挖面泥水压稳定的前提条件则是泥浆性能，应根据地层条件选择适宜的泥浆材料与配合比。3）要防止地下水从顶管机、管节渗入。为此，应保持顶管机刀盘驱动、铰接、尾部密封完好，管节接口安装质量满足规范要求。 、开挖面前方沉降（隆起）控制开挖面前方沉降（隆起）控制的主要措施是泥水压管理，真正实现泥水压平衡。一般措施有：1）合理设定泥水压控制值并在顶进过程中保持稳定，以平衡开挖面土压与水压。2）泥水平衡式顶管保持开挖面泥水压稳定的前提条件则是泥浆性能。3）加强排土量控制。 、通过时沉降（隆起）控制通过时沉降（隆起）控制措施主要有：控制90、好顶管机姿态，避免不必要的纠偏作业。出现偏差时，应本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作。、尾部空隙沉降（隆起）控制尾部空隙沉降（隆起）控制的关键是采用适宜的注浆措施，主要有：1）及时填充尾部空隙。2）加强注浆量与注浆压力控制。3）及时补充注浆。后续沉降控制措施后续沉降主要在软弱粘性土地层中施工时发生，主要措施有：1）顶管、纠偏、注浆等作业时，尽可能减小对地层的扰动。2）顶管施工后及时进行泥浆置换，加强置换泥浆注浆量与注浆压力控制。11.2、泥水平衡式顶管施工控制为控制地层变形、将路面沉降控制在允许范围内，正确确定施工参数至关重要。泥水平衡式顶管施工应从开挖、线形、注浆、铺管四方面（见表8）确定参91、数，并加强控制。开挖控制以开挖面稳定控制为主，辅以排土量控制，土压式顶管还应控制顶进参数。 泥水平衡式顶管施工参数管理 表8管理要素内容开挖泥水式开挖面稳定泥水压、泥浆性能排土量排土量线形顶管机姿态、位置倾角、方向、旋转铰接角度、偏差量注浆注浆参数注浆量、注浆压力减阻泥浆粘度、失水量、pH值、密度、静切力、稳定性、触变性铺管管节安装接口连接位置偏差防水漏水、密封圈安装质量、裂缝、泥水压设定开挖面的泥水压控制值，按地下水压（间隙水压）+土压+预备压设定。通常计算出上限值与下限值，并根据施工条件在其范围内设定。土体稳定性好的场合取低值，地层变形要求小的场合取高值。、泥水式顶管泥浆性能控制泥浆的重要92、作用：依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域，开挖面土体强度提高，同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压，达到开挖面稳定的目的；泥浆作为输送介质，担负着将开挖土砂运送到工作井外的任务。泥浆性能主要包括：密度、粘度、PH值、过滤特性和含砂率。、排土量控制通过比较实际排出土量与计算开挖土量，以判断开挖面稳定状况。平衡出泥量、顶进速度、顶进力三者间关系11.3、线形控制顶进过程中，及时对顶管机及随后的管节位置进行测量，以把握偏离设计中心线的程度。测量项目包括：顶管机的位置、倾角、偏转角、转角、千斤顶行程和管节位置等。基于上述测量结果，作图画出顶管机及管节与设计中心线的位置关系，预测下一节顶管中心线偏差，93、以便提前采取纠偏措施。方向控制应遵循以下原则：a) 发现偏差趋势，即开始纠偏；b) 纠偏采用渐进方式，使顶进管节逐渐复位；c) 只有在刀盘旋转的情况下方可进行纠偏操作；d) 纠偏过程中加大测量频率。 、注浆控制注浆控制包括减阻泥浆性能和注浆参数两方面。注浆参数分为注浆量、注浆压力。注浆时采用压力控制或注浆量控制一般都不充分，应进行双控。1)、严格对膨润泥浆的压注管理，控制压浆量，在施工中，做到同步压浆和二次补浆结合，保证泥浆浆套的形成，防止管道外围土体塌下填充空隙。注浆量由下列公式确定：本工程每1米注浆量计算如下： VDwtL3.141.270.01510.06 m在施工中，根据现场状况调节注94、入率。压浆量为计算的150200，本工程在粘质粉土中顶进，按照160进行注浆量控制。2）、顶管施工结束后，利用原有的压浆管线，用水泥浆对触变泥浆进行置换，减少后期沉降。管节安装控制管节安装控制的主要内容为安装与顶力控制。接管前，首先应测量前一节管轴线坐标，拟接管节轴线坐标比较，计算接口位置偏差与接口转角，确认能够顺利接入、且接口转角小于允许偏角；然后在密封圈外周涂抹润滑剂，以便接入时密封圈不翻转、不被挤出，确保密封可靠。接口转角大时，管子的许用推力降低，应严格控制顶进设备推力，以防止管接口损坏。11.4、施工管理为保证道路安全，施工前应详细调查工程条件、地质条件、环境条件，在调查的基础上进行分95、析与预测，制定防护措施，并制定专项施工方案；施工过程中通过监控量测反馈指导施工。穿越时监测OK确认安全采取措施否是穿越后监测穿越前监测确认施工方案调整施工方案NO调查道路结构现况、与顶管施工的相互关系整理工程条件、地质条件、环境条件预测施工对道路的影响判定可能发生的问题地层变形分析道路结构分析影响度大制定防护措施小制定专项施工方案设定监控量测控制值设置监测点管理流程图 图12第5章 建筑物及地下管线保护措施第1节 工程施工中需采取的保护措施1.1、事先调查地下管线的详细位置、标高等，如有冲突及时与有关部门联系，确定补救方案。1.2、严格控制顶管机的施工参数，防止超、欠挖，施工参数以顶进速度和出96、土量为主要管理目标。1.3、严格控制顶管机在穿越过程中的纠偏量，以减小纠偏对土体的扰动。1.4、均衡连续施工，避免不必要的停留。1.5、信息化动态施工管理，对施工地段的重要构筑物布置沉降测量。在施工过程中根据监测情况及时高速施工参数，做到信息及时反馈，指导施工。第2节 施工过程中地面变形控制措施和监控测量1.1、施工过程中地面变形量控制措施根据监测数据，随时分析地面变形的原因，合理调整顶管机设定水压力、减阻泥浆注浆量和推进速度等施工参数。以控制地面变形的最优效果，达到保护好沿线建筑物的目的，确保工程顺利进行。针对地面变形量的施工要求，结合本工程的实际情况，制定控制地面变形的具体措施。(1) 接97、近顶管机切口前方测点控制在略有隆起状态。(2) 根据监测数据调整减阻泥浆注浆量，减少管节背土现象，控制地面沉降。沿线的管线保护措施，将视具体情况，并与管线单位协商，制定详细的施工方案。1.2、施工中的监控测量(1)、基坑监测监测重点：本工程监测重点在于竖井开挖期间对竖井围护结构的稳定性进行监测，和对大街（）辅路进行跟踪沉降监测，其中辅路监测由委托的第三方监测单位进行实时跟踪监测。在监测工作内容安排和实际监测过程中，抓住重点，紧紧围绕确保竖井和该周边建筑的安全这一目的展开。监测计划：因为工程进入竖井开挖期间，由于坑内土体的荷载减少，坑内外土、水压力不平衡，可能会导致产生坑外土体和基坑本身的一定变98、形，因此制定以下监测过程。 基坑开挖期间，对竖井本身的沉降和水平位移进行监测，监测频率在开挖期间要每天观测2次。非开挖期间每隔天测1次。顶管竖井监测采用巡视检查与仪器观测二种监测方法：1）、巡视检查、巡视检查基本要求：设立专职巡视检查人员一名，在工作井施工及顶管施工过程中每天不间断地进行巡视；巡视检查以目测为主，辅以量尺、摄影等器材进行。巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等检查情况进行详细记录，如发现异常，应及时报告。巡视检查记录应及时整理，并与仪器观测数据结合，进行综合分析。、巡视检查内容：支护结构的巡视包括：支护结构成型质量；圈梁、侧墙有无裂缝、较大幅度变形；支撑99、有无较大变形；墙后土体有无沉陷、裂缝及滑移现象；工作坑底部及侧墙有无涌土、流砂、管涌、进水等现象。施工状况的巡视包括：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；工作坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求一致，有无超长、超深开挖；地表水、地下水排放状况是否正常；工作井降水设施是否运转正常；工作坑周围地面堆载情况，有无起重或堆放荷载。工作井周边环境的巡视包括：穿越道路路面及地面有无裂缝、沉陷。监测设施的巡视包括：基准点、测点的完好状况；有无影响观测工作的障碍物；监测设施的完好及保护情况。2）、仪器观测、测点布设：竖井结构轴线方向分别布设6个水平位移点；沿竖井外侧方向布置8个沉降监测点。（监测点布100、置图如下：）、测点埋设：在竖井开挖时用钢筋在圈梁上布设沉降和水平位移监测点，并用红油漆标注。观测点布置示意图 图13、监测手段：采用水准仪测试。沉降采用闭合线路二等水准测量。、周边环境监测项目为：辅路变形监测，布置168个点；、测量仪器 测量仪器表 表 8 序号监测仪器产地数量应用1精密水准仪国产1护坡、道路、竖井、沉降测量2电子经纬仪国产1竖井变形测量330/50m检定钢尺国产1丈量、检测4计算机国产1资料处理、监测项目界限报警值：根据有关规范和竖井设计方案要求，周边环境情况，初步确定各监测项目界限报警值：测量监测报警值 表9序号监测项目绝对值相对深度控制值（h）变化速率1竖井水平位移303101、5mm0.3%0.4%510mm/d2竖井竖向位移2040mm0.3%0.4%35mm/d3周边地表78.5mm/2mm/d4邻近建筑物1060mm/0.1H/1000当监测项目的变化速率连续三天超过报警值的50%，立即报警，暂停施工。、仪器观测要求：采用有效措施保护基准点及观测点能正常使用；定期检查基准点的稳定情；对同一观测项目采用相同的观测路线和观测方法；每天固定时间、固定人员、固定同一仪器进行观测；观测初始值应至少连续观测三次，取其平均值；每天对观测数据进行整理、上报，当数据发生较大幅度的变化时，需立即上报。、监测数据处理及监测报告的提交及时监测，反馈信息，指导施工；数据异常，加密监测，102、及时分析，实时调整，优化施工，做到信息化施工。数据处理：首先，采用威远图平差计算软件对水准网进行平差计算，并利用限差检验法对水准点的点位稳定性进行分析，判断水准点是否移动，若有移动，计算移动量。其次，二级水准网首次测量采用威远图平差软件计算，其余各次直接利用水准仪本身的平差程序进行平差计算，最后计算出各点本次与前次之间的沉降量、各点本次与首次之间的累计降量。以了解顶管竖井施工过程中对道路和邻近建筑物的沉降量及沉降速率。报告提交：每次测量后，马上提交测量成果给相关负责人（业主和监理）。工程结束后提交监测总结报告。1.3、顶管施工监测为保证大街（）辅路路面结构的稳定，顶管施工过程中，须进行沉降观测103、，沉降观测委托第三方具有相应资质的监测单位进行。(1)、监测目的和意义施工监测的目的是为了确定在管道顶进期间公路路面的竖向变化，保证顶管穿越辅路路基的安全稳定、正常运营。(2)、监测点的布设1）水准基准点布置水准基准点（又称监控点）是沉降观测起始数据的基本控制点，针对本工程的规模和精度要求，拟布设深埋砼结构水准基准点3个，其为埋设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位50m的沉降影响变形区以外的自然地面中；要求埋设于车辆、行人少，通视情况良好且便于保存的地方。基准点埋设深度应达到原状土层，具体深度以勘察报告或实际揭露为准。基准点钻孔直径150mm，灌注混凝土，中间埋设直径25m104、m左右的螺纹钢筋。混凝土浇注养护稳定后方能开始引测基准点标高，并进行首次联测。2）沉降点布置下穿施工过程必定对管线周边土体产生影响，而地表沉降则是在该影响下的直接反应。结合本工程特点，在辅路上布置地表沉降测点对道路的沉降进行监测。道路沉降点布设方式：测点沿管线轴线对应路面布设；共布设监测沉降断面24个，每个断面测点7个，共布设沉降监测测点168个； 沉降测点置示意图 图14(3)、监测方法及施工手段采用独立高程系统，在远离顶管施工区（正在进行或即将进行的区域）50m的地方设置3个稳固水准点。按国家水准测量规范，采用水准仪，往返测出该稳固水准点的高差，即为本工程变形监测的高程基准点。各监测点的高105、程是通过高程基准点形成的一条二等水准闭合线路。顶管施工前对各监测点进行连续三天的观测，取三次观测平均值作为原始值。(4)、监测频率本次施工过程中，对影响区域内的路面沉降监测工作随现场施工进度进行，沉降稳定为止且不少于两年。参考地铁工程监控量测技术规程（DB11/490-2007）及工程测量规范（GB50026-2007）并结合现场实际情况确定：在监测数据反馈属于安全状态情况下，按照下表要求频率进行监测。在顶管施工过程中，对影响范围内道路每天进行两次监测，施工完成后一周内每天进行一次监测，一周后进行一周一次，一个月后进行一月一次，3个月后一季度一次，一年后结束监测。1）监测技术要求依据中华人民共106、和国工程测量规范，并结合工地的具体情况，本工程的监测必须复核以下技术要求：、沉降和位移测试的闭合差按中华人民共和国工程测量规范中的要求执行；、监测点埋设结束后，及时绘出正规的测点位置图；、沉降测试采用闭合路线；位移测量采用视中线法；、 各项监测点埋设完毕且稳定后，初始值测试应不少于三次，并取其三次稳定值的平均数作为原始基准数据；、所有测量器材及测量仪器在测量前必须经过检定；测量器材及测量仪器运至测量现场后必须进行检查校正，以保证设备完好；、在监测过程中要加强对现场测点的保护，发现问题及时与施工单位取得联系，若有因施工不慎损坏测点，应当尽最大努力进行补救。对于被损坏而无法进行补救的测点，应及时发107、出工程联系单，告知各方认可。2）路面保护的控制标准根据设计单位做出的安全评估要求，本工程施工前后对比，路面允许的差异沉降量最大为10mm，最大隆起值小于5mm，沉降坡度小于1.5，同时满足沉降速率小于2mm/d。3）变形值控制管理F 实测值 / 允许值当FF0.7时，预警；暂停施工，分析原因，加强监测，准备补救措施。当F 0.85时，停止施工，查明原因，实施补救措施，避免位移值进一步增加。4）监测管理当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果：、监测数据达到报警值，监测数据变化量较大或者速率加快；、存在勘察中未发现的不良地质条件；、超深、超长开挖或未及108、时加撑等未按设计施工；、基坑及周边大量雨水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏； 、基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；、支护结构出现开裂、周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；、邻近的建构筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂；、基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象，基坑工程发生事故后重新组织施工；、出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。第6章 质量标准与控制第1节 质量标准质量检验标准按标书要求并参照有关工程施工及验收有关规定进行施工及验收，并达到工程设计图纸、技术文件、建设单位和监理单位提出的要求和质量标准。第2节 顶管施工质量要109、求顶管管道应符合下列规定：主控项目2.1、管节及附件等工程材料的产品质量应符合国家有关标准的规定和设计要求；检查方法：检查产品质量合格证明书、各项性能检验报告，检查产品制造原材料质量保证资料；检查产品进场验收记录。2.2接口橡胶圈安装位置正确，无位移、脱落现象；钢管的接口焊接质量应符合本规范第5章的相关规定，焊缝无损探伤检验符合设计要求； 检查方法：逐个接口观察；检查钢管接口焊接检验报告。2.3无压管道的管底坡度无明显反坡现象；曲线顶管的实际曲率半径符合设计要求； 检查方法：观察；检查顶进施工记录、测量记录。 2.4 管道接口端部应无破损、顶裂现象，接口处无滴漏；检查方法：逐节观察，其中渗漏水110、程度检查按本规范附录F第F.0.3条执行。一般项目2.5 管道内应线形平顺、无突变、变形现象；一般缺陷部位，应修补密实、表面光洁；管道无明显渗水和水珠现象； 检查方法：按本规范附录F第F.0.3条、附录G的规定逐节观察。2.6 管道与工作井出、进洞口的间隙连接牢固，洞口无渗漏水； 检查方法：观察每个洞口。2.7 钢管防腐层及焊缝处的外防腐层及内防腐层质量验收合格； 检查方法：观察；按本规范第5章的相关规定进行检查。 顶管施工贯通后管道的允许偏差 表10检查项目允许偏差(mm)检查数量检查方法范围点数1直线顶管水平轴线顶进长度300m50每管节1点用经纬仪测量或挂中线用尺量测300m顶进长度10111、00m100顶进长度1000mL/102直线顶管内底高程顶进长度300mDi150030，40用水准仪或水平仪测量Di150040，50300m顶进长度1000m60，80用水准仪测量顶进长度1000m80，1003曲线顶管水平轴线R150Di水平曲线150用经纬仪测量竖曲线150复合曲线200R150Di水平曲线150竖曲线150复合曲线1504曲线顶管内底高程R150Di水平曲线100，150用水准仪测量竖曲线150，200复合曲线200R150Di水平曲线1OO，150竖曲线100，150复合曲线2005相邻管间错口钢管、玻璃钢管2用钢尺量测，见本规范第条的有关规定钢筋棍凝土管15壁厚，112、且206钢筋混凝土管曲线顶管相邻管间接口的最大间隙与最小间隙之差S7钢管、玻璃钢管道竖向变形0.03Di8对顶时两端错口50注：Di为管道内径(mm)；L为顶进长度(mm)；S为曲线顶管相邻管节接口允许的最大间隙与最小间隙之差(mm)；R为曲线顶管的设计曲率半径(mm)。2.8 有内防腐层的钢筋混凝土管道，防腐层应完整、附着紧密； 检查方法：观察。2.9 管道内应清洁，无杂物、油污； 检查方法：观察。2.10 顶管施工贯通后管道的允许偏差应符合表9的规定。第3节 质量保证的技术措施3.1、确保轴线偏移量在规范要求内。3.2、确保管道在低顶力状态下顶进。3.3、保证原材料质量合格。3.4、严格工113、序自检报验关3.5、认真做好现场各种记录第7章 安全生产与文明施工第1节 安全管理目标1.1、本工程杜绝重大伤亡、设备、管线、消防事故。1.2、本工程创建安全生产文明工地。1.3、严格遵守国家各项政策、法令，有关安全生产单项法规中华人民共和国建筑法，及国家标准建筑安全施工检查标准（JGJ5999）和施工地地方标准。本工程将建立完整的安全组织机构，确定分管安全生产的项目负责人，规定职责和权限，对项目专职安全员及相关人员直至到班组和工人建立安全生产责任制，进行自下而上的层层签约，明确各自的职责和权限。第2节 现场安全管理措施2.1、重点部位风险控制本施工涉及到顶管管节吊运、施工沿线的高压线保护、地114、下管线的保护、基坑开挖、顶管进出洞。在确定重点部位的前提下，落实监控人员，确定监控的措施方案和方式，实施重点监控，必要时连续监控。顶管管节的吊运必须落实吊运的设备、确定吊运吨位的匹配，对吊运的索具进行配置。制订相应的分项安全技术措施和操作规程，在吊运过程中进行监控。对起重设备的操作人员和指挥人员进行交底。顶管进洞、出洞是历来是顶管掘进的重点。工程项目部将对顶管进洞制订安全技术方案，细化安全措施，对进出洞作业班组进行详细的交底，在进出洞过程中，确定安全员进行全过程的监控。在施工过程中，吊运大型的机械设备、如导轨、千斤顶、后顶钢板等重物配备相应的起重索具，严格执行人员在下部交错作业。吊车与高压线的115、回转半径符合国家对高压线的有关标准，严禁在高压线的下部吊运作业（把杆顶部超过与高压线的净空距离标准，严禁在高压线的一侧进行横向吊运作业）。对起重作业的各种索具，安全系数K8，起重索定期检查，对断丝超标的、钢丝绳棱角边快口损坏的，及时予以报废，防止钢丝绳在吊运中被拉断，把杆反弹。严禁雨天、雾天在高压线附近作业。如特殊情况要吊运，必须制订相关的技术措施，扩大吊运距离。2.2、井下顶管机头内的通风当机头出现异常或中断间拆装时，必须保证管内的空气流通，以及防止有毒有害气体的进入管内施工现场必须配备通风机，急救氧气包。2.3、井口临边防护措施井口的临边防护栏杆将按照（JGJ5999）严格执行，其他工作结116、构井的临边防护栏杆凡涉及到施工人员在结构层施工作业的都将制作标准型栏杆。2.4、工作井的上下钢梯工作井在制作时必须分段制作，人员上下钢直梯必须制作外圈保护。工作井完成后制作人员上下的标准钢梯，标准钢梯由施工技术进行设计、验收投入使用。 2.5、其他现场安全管理(1)、施工现场的布置符合防火、防台风、防触电等安全规定及文明施工的要求，施工现场的生产、生活办公用房、仓库、材料堆放场、修理间、停车场等按业主批准的总平面布置图进行统一布置(2)、现场的生产、生活区要设足够的消防水源和消防设施网点，消防器材专人管理得乱拿乱动，并组成义务消防队，所有施工人员均熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。(3)、各117、类房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合公安部门的规定，室内不得堆放易燃品；严禁在木工加工场、料库等处吸烟；现场的易燃杂物，随时清除，严禁在有火种的场所或其近旁堆放。氧气瓶不得沾染油脂，乙炔发生器必须有防止回火的安全装置，氧气瓶与乙炔发生器要隔离存放。(4)、施工现场的临时用电，严格按施工现场临时用电安全技术规范JGJ46888的有关规定执行。临时用电线路的安装、维修、拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非电工不准进行电工作业。电缆线路采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度及线距符合安全规定，并架在专用电杆上。室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，118、并安装漏电保护装置。各类电器开关和设备的金属外壳，均设接地或接零保护。配电箱要能防火、防雨，箱内不得存放杂物并设门加锁。检修电气设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上挂“有人操作、严禁合闸”的警示牌或设专人看管。现场架设的电力线路，不得使用裸导线，临时敷设的电线路，不准挂在钢筋模板和脚手架上，必须安设绝缘支承物。严禁用其他金属丝代替熔断丝。严禁乱接照明灯或其它用电器。(5)、施工中如发现危及到地下构造物、地面结构物或有危险品、文物时，立即停止工，待处理完毕后方可施工。(6)、对作业班实行讲评制度安全生产讲评管理是本公司抓好班组基础管理的一项重要制度。也是进行施工技术交底、强化安全教育的一项措施119、。每日班前，班组长针对施工的安全重点部位、分项操作规程进行重点讲评，宣传三不伤害的原则，强化自我保护意识，同时，强调文明施工的各项措施，讲评的内容严格按照本企业文件执行。(7)、施工现场安全设施的验收、对施工现场进场的起重设备完好性进行验收，对特种操作人员进行验证。、各类脚手架搭设结束以后，由保证计划规定要求，对脚手架检查、验收，合格后方可使用。、对施工现场的洞口、临边，高空作业的防护措施，搭设完毕后进行检查、验收，并进行全过程的保养检修和验收工作。、对通风设备的安装、噪声的防护，有毒有害气的防护计划和措施进行检查和验收。、对各类安全重点部位的监控计划、措施和人员的配备进行检查、监控和验收。第120、3节 文明施工及治安消防3.1、施工现场道路及排水措施施工现场通道路面必须平整，无坑塘、无积水。按施工组织设计实施。严禁将泥浆排放在排水系统内。3.2、施工现场的各类设施布置隔离及设置护栏施工现场各类设施将按施工组织设计平面图布置，凡以上设置涉及到大型设备、交通道路地段，必须设置隔离栏杆，以上设施与防护栏必须有2m以上的安全通道。竖井和工作区域外沿1.01.5米四周封闭布置1.8米高的围挡。3.3、施工现场的材料堆放施工现场的材料堆放要有明确的位置，水泥、澎润土必须进场，有防水垫仓板，砖块堆放要成垛，土方要有围护措施。各类钢筋、角钢、进排泥管、脚手管堆放整齐，明码标牌，并对每个堆放点树立名牌。121、本工程将在施工现场设置废料堆放点，确保施工现场的零星材料、废料能够规范的定点堆放。3.4、设备管理现场的机械设备机容、机貌整齐，机械停放按照施工要求布置。中小型机械设备在室外施工的均配置防晒棚，做到定机、定人。现场的机械设备安装使用将按照建设工程现场安全标准化管理标准中的施工机械标准严格执行。大型机械设备必须填写机械设备运行记录，其他设备须填写一般设备完好使用记录，记录齐全，完整真实。设备进场要进行验收、登记、验收合格后的机械设备方能使用。3.5、治安治安综合治理工作列入施工大纲，贯穿于施工全过程。落实治安综合治理领导责任，综合治理工作网络要上墙，完善安全防范制度，现场设施做到防范要求。施工工122、地与本地区搞好共建联防工作，定期协商，充分利用地区的力量共同做好施工期间的治安保卫工作。3.6、消防工地有消防管理网络，消防制度齐全，落实三级动炎审批手续。消防设备配备合理，性能完好可靠。消防栓、消防器材周围畅通不得堆物，消防器材有专人负责维护管理。焊割作业点与氧气瓶的距离不得少于10m，易燃易爆物品距离不得少于30m，使用时两瓶距离不少于5m，氧气瓶和乙炔瓶的安全附件完整有效。3.7、工地卫生切实有效地做好工地卫生工作，严防各种流传病传入，生活区将按规定配备所需设施，生活区必须和施工现场隔离。3.8、施工现场开展文明施工宣传教育工地生活区设置宣传文明施工、企业文化和安全为主的宣传栏，生活区必须配备宣传栏。