第一篇：顶管施工方案

一份顶管施工方案

202_年05月25日 星期五 00:51 6.1工程概况

本工程工作井及接收井均采用沉井法施工，接收井高度12.55m，工作井底标高12.9m，砼均采用C30，抗渗标号S6，本工程顶管主要是穿越随塘河，顶进长度178m。6.2沉井施工

6.2.1沉井施工流程

基坑测量放样è基坑开挖è刃脚垫层施工è立井筒内模和支架è钢筋绑扎è立外模和支架è浇捣混凝土è养护及拆模è封砌预留孔è井点安装及降水è凿除垫层、挖土下沉è沉降观察è铺设碎石及混凝土垫层è绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土è混凝土养护è素土回填。

6.2.2基坑测量放样

根据沉井设计图纸，沉井基坑开挖深度取3 米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。

6.2.3基坑开挖

经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1立方米的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。为防止流砂及管涌产生采用在基坑边设置一套轻型井点降水，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。

6.2.4刃脚垫层施工

刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。（1）砂垫层厚度的确定

砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算： Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］

根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度Ｈ均为 60（厘米）。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。（2）混凝土垫层厚度的确定

混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算： ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2 根据计算结果，混凝土垫层厚度ｈ为15厘米。

混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。6.2.5立井筒内模和支架

由于顶管沉井高度达12.5m左右，因此，井身混凝土分四节浇捣，内模同样分四节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。

6.2.6钢筋绑扎

沉井钢筋现场设加工场成型制作，井壁钢筋分三次绑扎接高，ф16以上钢筋采取闪光对焊工艺接长，绑扎时接头相互交叉。井壁双层钢筋用ф10钢筋撑脚把网片撑开。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二层钢筋位置固定，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。

6.2.7立外模和支架

沉井制作采用组合定型钢模板，在沉井插筋部位用2英寸木模板间隔拼装，拼装的木模表面刨光，拼缝严密平整。为防止接缝间隙过大易漏浆，在其接缝表面采用粘贴包箱纸。立模前所有模板涂刷脱模剂，使砼表面能平整、光滑。内外模板顺序原则上先立内模，后立外模。模板与钢筋安装应互相配合进行。模板采用双层钢筋用ф48×3钢管作竖围囹，25ф钢筋弯成与井壁同圆形作水平围囹，内外模用ф16对拉螺杆与模板围囹结合牢固，确保井壁厚度。螺杆上设一道止水片，止水片与螺杆满焊。模板支架及脚手架采用ф48×3.5钢管扣件搭设。支架根据立模及钢筋绑扎，砼浇捣的需要分层架立。支架的底脚衬垫30×60木板，支架每隔9m设一道剪力撑与地面的夹角控制在45度左右。外脚手架的纵向立杆间距为1.4m,横向立杆间距为1.2 m。

6.2.8浇捣混凝土

工作井——总高度为12.9m，分四次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.3m；第二次、第三次浇捣高度3.5m；第四次全部浇捣完成，浇捣高度3.6m。接收井——总高度为12.55m，分四次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.1m；第二次、第三次浇捣高度3.5m；第四次全部浇捣完成，浇捣高度3.45m。

本工程砼采用商品砼，配砼泵车用布料管直接对称浇筑砼。浇筑采用水平分层法，每层控制在30cm左右，用插入式振动器有次序的振捣。每节砼浇捣完成，在砼初凝前，井壁厚度中设一条环形凹型施工缝，深6cm，三分之一壁厚度。再次浇筑时，施工缝需凿毛，清除浮石，冲浇干净，用同品种水泥高标号砂浆1～2cm进行接浆。砼养护采用浇水养护，不少于十四天。每次浇筑砼在同一车内取二组试块一组三块作强度标养检测，加一组六块作抗渗标养检测。在下一节沉井砼强度达到70%后，再浇捣上一节沉井。

6.2.9养护及拆模

混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。6.2.10沉井下沉

根据沉井的自重计算下沉系数与稳定系数。沉井下沉前，割除对拉螺栓的拉杆，并用水泥砂浆分二次对拉杆割除位置进行修补。6.2.10.1．抽承垫木

（1）抽承垫木必须在刃脚混凝土达到设计规定的强度后进行。

（2）抽承垫木应分区域，按次序、均衡对称同步地进行。并应注意沉井四周下沉是否均匀、定位支点处的承垫木应最后抽除。抽承垫木要统计块数，不得漏抽。

6.2.10.2排水下沉

（1）本工程采用排水法下沉。

（2）下沉前，在沉井外壁涂热沥青。

（3）排水下沉时，采用机械配合人工进行挖土，先由井中央挖向四周，每层挖土厚0.4～0.5m，在刃脚处留1～1.5m台阶。沿井壁每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削落台阶，每次削5～10cm；当土层经不住刃脚的挤压破裂，沉井便在自重作用下均匀破土下沉。

（4）挖土时各井孔的土面高差一般不宜超过0.5m。6.2.10.3助沉纠偏

（1）沉井下沉过程中，刃脚下产生地基反力，当沉井下沉系数小于设计下沉系数时，允许采用加载助沉，加载平台应符合重物堆放方便和结构安全等要求，重物堆放重心应根据施工组织设计规定，加载时加载范围内的其他工作应停止。沉井下沉到设计标高时应先卸载，卸下的重物应随卸随运，不应堆放在沉井边。（2）沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1／4时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓纠。

（3）沉井初沉阶段纠偏应根据“沉多则少挖”“沉少则多挖”的原则在开挖中纠偏。刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏挖，不要通过大量挖土来纠偏。（4）水或冲气方法纠正井体倾斜时，可在沉井偏高的一例在井壁外插入射水管或冲气管进行射水或冲气，减少井壁摩阻力。射水或冲气管亦可预埋设在井壁内适当位置，供纠偏时按照偏斜方法进行纠偏。用射水法纠偏后如留有射水孔宜用厚触变泥浆或砂土填满。

（5）井下沉过快时，在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力。

6.2.10.4下沉观测

（1）沉井下沉时应注意观测，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移2～3天测一次，当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。

（2）初沉阶段每2h至少测量一次，必要时应连续观测、及时纠偏。

（3）终沉阶段每小时至少测量一次，在软土地层中如停止挖土后沉井仍不能自沉时应立即采取措施控制下沉。当沉井下沉接近设计标高时应加强观测，待8h内沉井自沉累计不大于10mm时方可进行封底，此时井体的标高位移和倾斜应在允许偏差范围内，并经检验合格。6.2.11 沉井封底 6.2.11.1准备工作：

（1）沉井下沉至设计标高的要求范围内，经沉降观测沉降率在允许范围内即可进行封底。

（2）封底方法应根据设计规定，若排水封底有困难需改变封底方法时主动与设计单位联系。

（3）沉井封底前应绘出沉井内开挖锅底简图。

（4）本工程在井点降水条件下施工，在封底前应用大石块先将刃脚下垫实，同时应加强井点降水保持连续抽水。（5）封底前应准备好集水井筒。

6.2.11.2干封底与浇筑钢筋混凝土底板：

（1）封底前应整理好锅底和清除浮泥，对新老混凝土接触面应凿毛清洗，井内积水应尽量排干并在每个井格底部中央设置至少一个集水井，其深度和大小要满足水泵吸水要求。

（2）本工程封底前按照设计规定，先铺碎石，填平整实后再浇筑素混凝土封底，此类工作均须沿井壁四周向中央进行。素混凝土封底应一次浇筑、分格、逐段、对称进行，不得中途停顿，避免产生施工缝而造成渗漏现象。混凝土封底的同时集水井不得填没，排水工作继续进行，以保证混凝土在终凝前不浸水。素混凝土封底的表面应平整，当强度达到设计强度的25％以上时才允许在上面绑扎底板钢筋。钢筋扎好经检验合格后方可浇筑底板混凝土。

（3）当底板钢筋混凝土强度达到设计要求时，根据抗浮计算，地下水位控制值可适当提高。沉井能满足抗浮要求时方可封填集水井，封填先应清洗干净，封填必须密实防止渗漏。

（4）钢筋混凝土底板表面应平整，整个底板不得有渗漏现象，如发现渗漏点应压浆堵漏。漏水严重时应设置临时泄水管引流，在压浆堵漏后再封闭泄水管。（5）封底根据底梁分格情况进行对称分格置换，先清除1～2个井格内的土体，抛大石块铺填碎石，浇筑素混凝土垫层，然后依次进行。

6.2.12 沉井施工质量要求

6.2.12.1．基坑开挖后，下设砂填层1m，井壁四周均匀设置垫木，垫木长度为2m，厚度0.2m，宽度0.3m，每米内垫木砂于四块，垫木中心浅与刃脚中心浅重合，埋置深度为其侧壁厚度的一半。

6.2.12.2．沉井开始下沉时，抽除垫木应在来人指挥下，分组编号按顺序依此对称，同步地抽除，抽垫过程中，应随抽随填夯砂石或砂砾石，在刃脚外填筑土堤并分层夯实。

6.2.12.3．如果采用水力机械冲泥时，应以集泥坑为园心逐渐向四周冲射，并注意在刃脚内侧保留0.5～1.0m，宽的土台，均衡对称地自上而下一层层冲去，严禁用水枪掏挖刃脚踏面以下的土层。

6.2.12.4．采用人工挖土时（本方案主要采用挖土），次序是先中央后四周，均衡对称地进行，并应根据需要留有土台，逐层切削，使沉井均匀下沉。

6.2.12.5．沉井施工刃脚底离设计标高2米时，应减缓挖土速度，严禁超挖以免超沉。

6.2.12.6．施工必须定时观测井外四角点沉降情况。有异常及时汇报处理。6.2.12.7．井壁施工时，不能遗漏地梁，墙板、平台、水管及中间隔板出水管等预留钢筋，并应留出足够搭接长度和铲开接头。6.3、顶管施工

6.3.1 工具管选型

6.3.1.1 顶管机型的选择，我们主要从环保等方面考虑，由于大口径管Φ1500出泥量较大，因此选用多刀盘土压平衡式工具管，该机型切削后的土体皆为原状土，利于弃土的外运，不会对环境产生污染。6.3.1.2 工具管施工原理及主要特点

多刀盘土压平衡式工具管机型源于DK式大刀盘土压平衡式工具管，所不同的是用四个对称布设小刀盘(70%的切削断面)代替了全断面刀盘，这样就解决了大刀盘的昂贵而笨重的驱动系统，使整机重量、成本大为降低，机内空间大增，且维修简单、操作方便。

6.3.2 推力的理论计算及中继间布置 以最长距离178m，工作井段顶管计算： F=F1+F2 其中F—总推力

F1—迎面阻力 F2—顶进阻力

F1=π/4*D2*P（D—管外径2.05m P—控制土压力）P=KO*R*HO 式中KO--静止土压力系数，一般取0.55 HO--地面至掘进机中心的厚度，取最大值9.2m γ--土的湿重量，取1.9T/m3 P=0.55*1.9* 9.2=9.61T F1=3.14/4*2.052*9.61=31.70T F2=πD*f*L 式中:f—管外表面综合摩阻力,取0.5T/M2 D—管外径2.05m L—顶距178m F2=3.14*2.05*0.5*178=572.89T，既每顶进一米的顶力为3.22T。F=F1+F2=31.70+572.89=604.59T 经计算得知顶管的总推力为604.59T，大于设计沉井后靠最大承载力（一般为5000KN，既500T），顶管时只能用其80%，500*0.8=400T。主顶使用四台200T级油缸，在推进时，每台油缸的最大顶力不得超过100T。剩余顶力需要设置中继间来解决。顶进时，当顶力达到中继间设计推力的60%时，即需设置中继间，当顶力达到中继间设计推力的80%时，即需启动中继间，中继间设计总推力F’=500T。（由10只50T小千斤顶组成）

中继间由前壳体、千斤顶及后壳体组成。前壳体与前接管连接，后壳体与后接管连接，前后壳体间为承插式连接，两者间依靠橡胶止水带密封，防止管道外水土和浆液倒流入管道内，钢壳体结构进行精加工，保证其在使用过程中不发生变形。中继间壳体外径与管节外径相同，可减少土体扰动、地面沉降和顶进阻力。6.3.3 顶管措施 6.3.3.1顶管注浆

顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力，我们在注浆时做到以下几点：

（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）在管子上预埋压浆孔，压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、膨胀时间，听取供应商的建议但都必须按照规范进行。

（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，流量与顶进速度相应配。6.3.3.2 管子与接口

（1）根据招标文件,本标段工程所用管节为”F”管，”F”管受力性能好，接头稳固性高，接口处止水密封性能好。

（2）选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。我们选用优质的成套管材，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退回。

（3）接管前再次检查管子接头的槽口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格后可在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。顶管结束后要按设计要求在管内间隙处填充弹性密封膏，并与管口抹成一个光滑的渐变面。

6.3.3.3 地下管道内通讯方式

顶管施工中地下通讯采用敷设有线电话，其设置位置：掘进机操作台一部，工作井顶进控制台一部，地面一部，中继间设一部，以此方式加强通讯联系，协调指挥作业。

3.3.4 通风设施：

由于管道顶进距离长，埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土体中会产生有害气体，因此，必须设置供气系统。通风设施用一台柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器，再进入储气桶，经过气压调节阀，将压缩空气传输至管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进行空气循环。6.3.3.5 电源布置：

在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。（1）动力用电

由于管道内的电机采用380V动力电，因此，进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施，动力电源线设置在操作人员不易接触处，并在电源线外增设护套，保证用电安全。（2）照明用电

由于管道内的空气湿度较大，因此，采用36V低压照明电，低压电须通过变压器降压。灯具采用防水防爆灯具，6.3.3.6地表隆沉控制

（1）本顶管掘进机是采用土压平衡，可以先计算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力，然后将掘进机的土压力设定在此主动土压力和被动土压力之间。

（2）在刀盘切削搅拌的同时，主顶和中继间徐徐推进，土仓内的土压力便会徐徐升高，当土压力升到大于控制土压力P时，把螺旋输送机打开，一部分土被螺旋输送机排出，只要把推进速度调节到与螺旋输送机排土量相符，则可保持土压力为恒值。

（3）但在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于排土速度，我们就推推停停，保持向前推进；反之，则可将螺旋输送机开开停停。无论出现哪种情况，都必须使土仓内的土压力保持在控制土压P20KPa的范围内，这就能保证土压平衡，如果土仓内的土压力小于主动土压力，地面将产生沉陷，反之，地面将隆起。因此，控制土压力的设置和土仓内土压力的保持是关键。6.3.3.7 测量与方向控制 顶进的测量与方向的控制，是采用激光经纬仪辅以水准仪测量，通过油缸进行纠编，遵循先纠上下后纠左右的原则，我们要做到以下几点：（1）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。

（2）布设在工作井后方的仪座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，纠偏角度应保持在10'～20'不得大于1。（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）在每一顶程开始前必须制定坡度计划，可对设计坡度线加以调整，以方便施工和最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。6.3.3.8 进出洞口措施（1）出洞措施

（a）为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失，在进出洞口里安装橡胶止水法兰。

（b）为防止掘进机出洞时产生叩头现象，可以采用延伸导轨，并将前三节钢砼管与机头做成钢性联接。

（c）紧贴工作井洞口外侧安插一排钢板桩，作为钢封门，防止洞口打开后外侧土体涌进井内。钢板桩的深度为管底以下1.5M，宽度为3.5m。（2）进洞措施：

（a）同样在接收井外侧施打一排3.5M宽的钢板桩作为钢封门，便于凿除洞口，并做好进洞前的准备工作，包括人员设备；

（b）机头进洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外；并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。

（c）头进洞后止水工作抓紧作好，洞口处土体流失、管子沉降等现象就不会发生，也是保证顶管质量的关键。6.3.3.9 顶管时的意外应急措施

根据本工程的特点及地质勘察报告，顶管所处土层为②3-2粉砂土层中，易产生流砂，因此本工程在顶管施工时可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。

（1）地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。这可以通过刀盘的转矩来判断，如果突然变硬了，则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。如果太软，这没有多大问题。但为了防止土的承载力急剧下降，出洞时已把第一至第三节管子及工具头都联成了一个整体，以增加它们的刚性，从而可避免机头突然沉陷。

（2）如果发生漏水，可把螺旋输送机出土口关闭或并得很小，同时加快推进速度，快速通过滞水层。如果是明水，除了关闭出土口外必须把螺旋输送机倒转，不使水涌入，同时，尽快找出水源，加以堵漏。此种情况在封闭式土压平衡机头中比较容易处理。

（3）遇到障碍物时，可以在机头前进行注浆固结土体，然后将机头上人孔打开进行清除。

（4）在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定：无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。

（5）还有一条就是建立意外情况立即报告制度。即当意外情况发生时，当班人员必须采用任何可采用有效通讯方式，尽快地与公司有关领导取得联系，向上级报告情况，以便及时采取行之有效的措施

第二篇：顶管施工方案

截污管线顶管施工

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。

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7*3.5m。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HW400‘H’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。坑底垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为6.2m*2.7m。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2m*2m*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H400‘H’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。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4.2m*2.7m。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，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。

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。

千斤顶顶力计算

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=∏*D*P/4（D—管外径，P—控制土压力）

P=K0*Y*H0

式中K0—静止土压力系数，一般取0.403

Y—土的湿重量取1.9t/m2

H0—地面掘进机中心厚度，取最大值。

F2=∏*D*f*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）。

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

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，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，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。

顶管工程施工

（一）顶管施工工艺

1）测量放线

①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。

②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、顶管机贯入作业面加压和顶进等。

①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。

②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，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。

③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。

④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。

⑤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，右偏时则加大右侧千斤顶的顶力。

d）纠偏注意事项

Ⅰ

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。

Ⅱ

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。

Ⅲ

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”的原则，压浆泵和输出压力控制在0.3～0.4MPa。

（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4～5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，然后采取压注双液浆或聚氨酯的措施直至堵住漏点。

b）沉降（坍方）应急措施

为防止进出洞口沉降所带来的不利影响，出洞施工中对洞口前方土体进行注浆。由于出洞口位置的地面上打设一定量注浆孔，且注浆位置应在加固土体之外。预备1套注浆设备和足量水泥和水玻璃。一旦发生洞圈内的水土流失、或者地面（管线、建筑物）监测数据报警，应立即针对相应部位进行压浆，控制沉降速率、填充水土流失所造成的空位。

如在洞门已经完全打开的情况下，发生土体坍落现象，尽快将顶管机向土体顶进，以刀盘支住正面土体，螺旋机不得出土。同时做好洞口止水装置的补加固工作，防止水土从顶管机壳体周边流失。

c）人身伤害应急措施

施工人员劳防用品应佩戴齐全，高空作业人员必须按规定正确佩戴安全带。加强现场监控，规范施工操作规程，严禁交错作业。在洞门外土体有坍落趋势时，该区域内所有作业人员必须全部撤离至安全位置。一旦发人身伤害事故，立即按抢救规程进行急救，同时将伤员送至绿色通道医院救治。

第三篇：顶管施工方案

顶管施工方案

一、工程概况：

本工程为沈阳某厂区过道顶管，管道穿越区域在厂区内西门附近。

1、预计工程量：单线穿越长度约36米，两条水泥管道，总计约72米。

2、管道规格：建议采用二级水泥顶管，内径1000mm，单管长度：2米。

3、管道用途：电缆过道套管。

4、地质概况：回填砂砾，压实。

5、施工方式：建议人工顶管。

6、预计工期：12-16天。

二、工作坑施工方案：

1、工作坑开挖设置

按着测量放线所确定的工作坑位置，采用机械开挖，机械运土至30米外集中堆放，回填时将土运至坑边后人工分成夯填。

由于顶管段场地狭小、地形受限，开挖时采用垂直开挖、钢板桩护臂。工作坑与接收井应开挖一节、护壁一节。开挖时应注意原有管线不受破坏，尽量减少对顶坑周围土的扰动。工作坑挖掘完成后应立即进行支护，设置醒目警示标志，确保人员、车辆通行安全。顶坑底部四周设置集水沟，并保持随时抽水，保证工作坑内干燥无水。

2、工作坑支护

由于工作坑较深，为确保施工安全坑壁必须进行可靠支护。根据类似工程经验，该段坑壁采用打入钢筋锚杆、挂钢筋网、浇筑20cm厚c20混凝土护壁。钢筋锚杆设置：离工作坑底部0.5米至坑顶部0.5米范围内，间距1.5米宽，1.0米高，自上而下5排，长度分别为：3.0米、3.0米、2.0米、2.0米、2.0米的直径18mm钢筋。工作坑底部浇筑20mm厚混凝土垫层。

挖土施工顺序：一次性完成一节护壁的挖土，后一次性绑扎钢筋支模板浇注混凝土，人工挖孔护壁原则上每节挖孔深度为1000mm，如果遇到流砂层可调整到500mm。

人工在井内挖土，挖孔土方人工装进吊斗，采用卷扬机吊出井内、提升到地面堆泥场后装车外运。

安装护壁模板：模板支撑要牢固，可在孔底部插入钢钎将模板固定，防止整套模板移动。

护壁混凝土浇注：护壁混凝土采用商用混凝土，用吊斗将混凝土均匀的在模板的各个方向浇注，人工用钢筋把混凝土插均匀，防止模板受机械振捣而偏移。在孔壁上预埋透水管，以缓解壁水压力。

3、垫底、集水井、爬梯施工

垫底、集水井、爬梯施工及其他技术要求，按以上顺序常规施工。

三、顶管施工方案

1、工程位置

（图）略

2、工程特点

根据业主所提供资料，顶管管顶距离地面2.5米以下，该底层为回填砂砾，结构松散极易垮落，必须采取严格的防垮塌及减阻措施。必须对原有管线做充分的调差了解，确定切实可行的施工方案，保证施工顺利完成。

3、劳动组织

组织高素质精干队伍，强有力的管理机构，采用三班不间断作业方式，作业人员约15人。选用精良的施工机械设备进场，建立健全规章制度，完善管理结构层，满足施工需要，确保按时完工。

4、施工方案

根据该工程特点，采用机械为主，人工为辅，人机互相配合进行管道顶进施工方法。首先对已经施工的工作坑进行加固、防护，防止塌方，防护处理后进行管道顶进，在管道与土层之间进行高压注浆处理，防止原底层下沉对路基破坏。

顶管主要工艺流程

施工准备——测量放线——场地平整——设置施工标志和隔离带——工作坑开挖设置——设备安装——管道顶进——管外壁压浆——机头挖掘——闭水试验。

（一）、施工准备

⑴熟悉图纸，了解顶进管道的实际长度、埋深、管道的设计要求和结构要求，掌握穿越段地质情况。因为该顶管段没有准确地勘报告，需要挖探坑取得准确资料，确保万无一失。

⑵了解穿越段地下管线及障碍物实际情况，确保安全施工。

⑶配备相关设备、材料及各种辅助设施。

⑷做好防护栏搭设，设置明显施工标志和安全警示标志，提醒过往车辆和行人安全。

⑸做好现场环境保洁措施，防止扬尘污染。

（二）场地平整

场地平整应在具备施工条件时进行，面积大小按着作业坑、临时工棚、堆土区域、材料放置等范围确定，同时考虑到吊车的摆放位置、占地面积大小、进出场道路等。

（三）设置施工标志和隔离带

⑴在工作坑处进行全封闭围栏挡护，并摆设标识、标牌。

⑵夜间应在每个警示点和隔离带处设置照明灯和警示灯，而且采用26伏的安全电压。

（四）设备安装 ⑴导轨安装

导轨设置是顶管工程的关键，要求牢固可靠，轨距、高程、流水方向必须准确。

⑵千斤顶安装

主千斤顶选用油缸，固定千斤顶支架上，支架与井底横梁连接。千斤顶着力点应与水平成45度的顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力作用点在管道圆心上，每个千斤顶的纵坡尖与管道设计坡度一致。安装2台YET350型油缸和两台泵站联合作业。⑶操作台及下管

操作台设置在平整结实的原地面上，如原地面土层松动可采用木板铺垫。下管采用15吨以上吊车吊装就位，起吊钢丝绳采取防断措施。

（五）管道顶进

⑴接口密封防水

止水圈应于管厚度中间偏外放置，使顶紧后管里缝有2-3cm的深度，利用顶力将其压实，管里缝再用水泥浆勾缝填充密实，纯水泥浆抹内带压光，防止渗水。为防止顶进过程中错口，两侧接口处安装钢内涨圈固定。同时防止顶管导致周围土体松动，在管壁外侧安装设置钻有蜂窝状小坑的压浆管，以便管道顶进完成后对土体与管道之间空隙压浆，使顶进管道与周围土体密实无空隙，防止管顶土层下降。⑵顶进作业

采用人工掘进，小斗车出土，集中后卷扬机提升外弃，每次开挖量应根据地层情况确定，边挖边顶，不得超挖、不得空顶，最大顶程不得超过50cm。

⑶轴线及高程控制

导轨安装按要求和规范进行，必须牢固可靠，不得发生位移，每次顶进要做好观察记录，计算方位高程值，一旦发现有误，及时在下一轮挖掘顶进过程中纠偏，纠偏作业可根据实际情况确定方案。

⑷坡度控制

设计坡度要在导轨安装时做好调整，导轨坡度应与设计坡度一致，固定两个测点，随时校正，正负高差不得超过10mm。

（六）雨季施工措施

基坑开挖尽量避开雨天施工，如遇雨天，在工作坑边清理截水沟和排水沟，确保雨水不得流入坑内和坑边无积水现象。工作坑内开挖土石随挖随运。及时听取气象部门的天气预报，以便采取各种防雨措施，雨季应准备足够的抽水设备。

开挖工作坑时可搭架支棚，覆盖施工，各种电器设备要装漏电保护装置、避雷装置。

（七）机头挖掘 略

（八）文明化、标准化施工 略

第四篇：顶管施工方案

南灰粪港雨、污水改道工程—张纲河西侧污水改道工程

污 水 管 道 顶 管 工 程

专 项 施 工 方 案

编制人：

审核人： 审批人：

扬州市通达建设发展有限公司

一、工程概况

本工程为江都区南灰粪港雨、污水改道工程—张纲河西侧污水改道工程，位于江都区南区，舜天路和沪陕高速之间；主要将沪陕高速南侧的污水管道与江都南区污水管网连通。

本次顶管管径为DN1200mm钢筋砼管，全长370米，管道埋深4.8米左右。该工程所处土层均为粉土层。地下水丰富具承压性，易形成流沙。工作井、接收井施工过程中，因该段污水管道在张纲河西侧岸边，地下水十分丰富，且张纲河水不断渗透，现采用深井降水制作污水井。每井位4座深井，井深约18米。因管道处于流砂层位置,所以顶管施工采用土压平衡施工工艺。

二、深井井点降水方案

1、施工准备

1、材料：

无砂混凝土管(滤管)、滤网、3-8mm砂砾混合料、潜水钻机、泥浆泵、清水泵、潜水泵等。

2、作业条件：

(1)现场三通一平已完成。

(2)地质勘测资料齐全，根据地下水位埋深、土层分布和基坑放坡系数，确定井点位置、数量和降水深度。

（3）依据现场情况及施工要求，设置八口深井降水，深井井眼布置见附图。

2、工艺流程 井点测量定位——挖井口——安护筒钻机就位一钻孔——回填井底砂垫层——吊放井管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——洗井——井管内下设水泵、安装抽水控制电路——试抽水降水井正常工作——降水完毕拔井管——封井

3、操作要点

1、定位：根据设计的井位及现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标记。

2、采用潜水钻机。孔径一般为400～800mm，用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

3、成孔后立即清孔，并安装井管。井管下入后，井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内，并在井管与孔壁间填充砾石滤料。

4、安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。

5、水泵安装后，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作。

6、观测井中地下水位变化，作好详细记录。

管井剖面图

4、质量要求

1、基坑周围深井井点一共设八口井，同时抽水，使水位差控制在要求限度内。

2、井管安放应力求垂直并位于井孔中间，井管顶部应比自然地面高O.5m。

3、井管与土壁之间填充的滤料应一次完成，从井底填到井口下1.Om左右，上部采用不含砂石的粘土封口。

4、每台水泵应配置一个控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置。

5、大口井成孔直径，必须大于滤管外径30cm以上，确保滤管外围的过滤层厚度。

6、滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。

5、安全要求

1、施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备，正式抽水后干线不得停电停泵。

2、定期检查电缆密封的可靠性，以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内，影响正常运转。

3、遵守安全用电规定，严禁带电作业。

4、降水期间，必须24小时有专职电工值班，持证操作。

5、潜水泵电缆不得有接头、破损，以防漏电。

6、环保措施

1、施工期间对噪声进行监测，不允许形成噪声污染。

2、做好井点降水出水的处理与综合利用，保护环境节约用水。

三、工作坑施工

顶管工作井下部为钢筋砼井沉井，上部采用砖砌护壁墙体。1.1施工工艺流程

1.2沉井主要施工方法 1.2.1基坑开挖

为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。考虑沉井整体的安全性，基坑开挖深度暂设定为3.0米～4.0米。基坑的开挖范围比沉井外壁尺寸大1.6米左右，边坡取值1:0.67,在基坑四周挖设排水沟，在 对角基坑四周设置集水坑并配备水泵，以便及时排除坑内积水和周围来水。1.2.1.1开挖施工方法

1）分段开挖，合理确定开挖顺序和分层开挖深度，当接近地下水时，先开挖最低处土方，以便在最低处排水，并在基坑内设置一临时集水坑，配泵排水；

2）开挖人员每3×1.2米范围布置一个，在开挖过程中应注意保证开挖面完整；

3）每阶段不得超挖，基坑底遇有不易清除的大块石，则将其凿除； 1.2.1.2开挖施工注意事项

1）开工之前，考虑有效地排除施工场地雨水地方案； 2）作好临时防雨设施地储备；

3）排水用泵地工作状态良好，排水系统畅通； 4）检查加固临时电路，电线距地面高度在3米以上；

5）开挖土应尽快运出场外，除特殊情况外，一般不在基坑边堆放弃土； 2.2沉井下沉

井内人工挖土,外壁压载,沉井下沉。2.2.1下沉注意事项

1）沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向四边处分层取土，使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期，沉井入土较浅，上层对沉井的平衡稳定作用差，容易产生偏斜，尤应注意。在挖土下沉过程中，不应偏除土，避免沉井发生偏斜。

为防止沉井下沉时产生较大的偏斜，根据土质情况、入土深度等，控制 井内除土深度。此时应注意，沉井过程中应严格控制每次挖土下沉的深度，以保证沉井平稳、均匀下沉。

2）下沉中随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系，控制其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。

3）下沉过程中，应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。

4）沉井下沉至设计标高以上2m前，控制井内除土量，注意调平沉井，防止因挖土量过大及挖土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。

5）在工作井沉井开始下沉前，在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点，随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况，以便迅速采取措施，确保附近设施的安全。2.4.2施工偏差的处理

在沉井下沉过程中一定要加强控制，确保沉井准确下沉到位，并且要制定尽可能详细的处理措施，为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。2.2.3倾斜处理

沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/150～1/200，超过1/200时就要进行纠偏，纠偏方法是在倾斜的相反一侧井壁底偏除土，在并壁外侧射水冲刷，井顶加大水平荷载予以纠偏。2.2.4井壁外障碍物的处理

沉井下沉发现障碍物，应立即停止下沉，根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。井壁下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出； 较大孤石，可用风动工具破成小块后取出。2.5沉井封底

沉井下沉至设计标高后进行封底。1）基底面应尽量整平；

2）清除浮泥，防止封底砼和基底间渗入杂土； 3）井壁与封底砼接触面处的泥污应予清除； 4）用块石回填锅底超挖部分； 5）用碎石、粗砂找平。2.3.1底板砼浇筑

封底垫层砼达到设计强度后，方可抽排沉井内积水，以防封底砼承受下部水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行，砼浇入后，用插入式振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。2.4砖砌护壁施工

沉井底板砼达到强度后,拆除外围井点降水管,上部砌筑砖护壁至地面标高,而后对井壁四周进行回填。2.5接收井施工

接收井采用钢板桩围护.在顶管机头临近接收坑位置时,开挖土方打设钢板桩,同时进行井点降水,机头从接收坑中取出后进行检查窨井的砌筑。

四、顶管施工 3.1顶管工艺选择

根据地质报告及设计图纸,管道所处位置为流砂层,因为整个管线埋深较 深,平均埋深达到4.8米左右,且地下水位较高,承压水易形成流砂,现行的简易顶管施工工艺(俗称土顶法),无法在流砂层中施工,且施工质量得不到保障,我单位从工期和经济双方面作以比较,决定采用土压平衡施工工艺进行施工。

1）构造：工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况，本工程选用挤压式工具管。工具管分前后两段，前后段之间安装纠偏油缸。工具管最前端是压力舱，承受水压力、土压力；压力舱后部为操作舱。工具管的后段与跟进管段连结。

2）原理：随着工具管的顶进，开挖面切削下来的泥土进入压力舱，由于土体挤进工具管内，工具管内锥体喇叭入口，对土体有约束作用，保持可控面土体的稳定，地层损失小。

3）安装：顶管出洞前，将工具管吊入工作井内，安放在导轨上，后端放入分压环，启动主顶油缸、慢慢向前推动，工具管前方进入橡胶密封圈，接触到钢封门为止。

4）设备使用：正常顶管时，顶管机及管道内的操作由管内操作者完成。每段顶进开始后则应连续工作，当进行设备保养维修而暂停顶管施工时，必须采取措施确保开挖面的稳定。顶进时管道内采用低压照明和管道风机通风，并保持管道内的清洁。3.2顶管设备选型

设备质量优良可靠,操作放便,工作效率高。

设备的能力要留有充分富余，即使用时的保险系数要大。3.3管节

顶管施工采用由专业厂家生产的“F”顶管专用管节。3.4顶管设备安装

井下设备安装包括出洞口安装、导轨安装、千斤顶安装、后背墙安装及顶管机井下就位等，其中出洞口安装在“顶管出洞”作介绍。3.4.1导轨安装

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。

导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否可顶好，故须达到如下要求：

1)两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致 2)导轨轴线偏差≤3mm；顶面高差0～＋3mm；两轨间距±2mm。3.4.2千斤顶安装

主顶站千斤顶选用2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，千斤顶着力点应在与均布顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道圆心上。每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。3.4.3后背墙安装

后背墙用20号工字钢焊成一堵墙，为顶管的反力提供一个垂直的受力面，正面焊一块2cm厚钢板，使各工字钢受力更均匀。工字钢墙的空隙中灌满自密砼，形成一道由厚钢板、工字钢和砼组成的、牢固的、刚度很大的复合后背墙，承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后，在后背墙与井壁间浇筑30cm厚砼后背，并垫一层5cm厚的木板，以使井壁受力均匀。3.4.4顶管机下井

井下设备安装完后，用经保养、检查、调试好的顶管机吊下工作井，置于涂满润滑黄油的导轨上。因导轨安装精度是严格控制的，故顶管机座上导轨就已准确定位。

井下设备和顶管机安装完毕后，启动油泵，伸缩千斤顶，检查千斤顶与后背墙的配合，顶管机与出口器及分压环的间隙等。准确无误后即可开始出洞顶进。

3.5顶管流程3.6顶管主要施工方法 3.6.1顶管出洞

顶管出洞是指顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口进入土中，开始正常顶管前的过程，是顶管中的关键工序，也是容易发生事故的工序。

顶管机头在井内管床就位，调试完毕，作好出洞的一切准备后，便可破除顶头前方障碍物，将机头穿进橡胶密封圈顶入土中，同时在机头与洞口的缝隙中注满膨润土泥浆，以润滑管道，支护土体。并且在工作井制作到位后，在顶管出洞口侧进行压密注浆，以起到部分止水作用和防止顶管出洞洞口土体坍塌作用。出洞操作速度要快，以防出洞口外土体坍塌。

为防止管线出现偏斜，应采取以下几点措施：

1）工具管要严格调零，将工具管调整成一条直线，此时仪表所映的角度应该为零，调零后将纠偏油缸锁住。

2）防止工具管出洞后下跌，工具管出洞后，由于支撑面较小，工具管易出现下跌，为此须在工具管下的井壁上加设支撑，同时将工具管与前几节管之间连接，加强整体性。

3）注意测量与纠偏。工具管出洞后，发现下跌时立即采取主顶油缸进行纠偏。

4）工具管出洞前，可预先设定一个初始角（不大于+5＇），以弥补工具管下跌。

顶管出洞对操作者要求也很高，这是因为出洞时顶管机未被土体包裹，处自由状态，而使顶头出洞的主千斤顶顶力是巨大的，因此，控制操作哪怕出现少量不均匀或土质不均匀，使各千斤顶的行程不等，也足以使顶头和第 一节管子偏离设计轴线。此时的土体难以对机头产生较大反力，难以对机头起到导向约束作用，故此时产生的偏差很难纠正，甚至是纠不过来的。因此，出洞顶进时一定要十分小心，用激光经纬仪随时测量监控，保证顶头和第一节管子位置正确。3.6.2膨润土泥浆护壁

膨润土泥浆具有良好的触变性与润滑性，将其压到管外壁，包裹住管子，以便减小管外壁与土壤间的摩阻力，并可起到支撑作用，防止土体坍塌。因本工程在砂土层中顶管，摩阻力较大，在压注膨润土泥浆的同时，当顶距大于130米时须增设一套中继站，以减轻砼管所承受的顶力。

注浆孔应合理分布，机头及其后面4节管每节都设有注浆孔，使泥浆及时填充管壁与土间的全部空隙，其后逐步过渡到每2节管设一节带有注浆孔的管节，及时补浆，使全线管壁都包裹在泥浆套中。

顶力在控制值之内十分重要。若顶力过大，会带来一系列问题，各方面的控制都会困难，故膨润土泥浆压浆绝不可轻视。3.6.3顶管测量控制

1）测量控制网及井下测量平台的建立。

根据业主提供的测量控制点及整个工程的控制网，在井周围布设一个高精度的控制网，用以测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点，如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。

测量平台置于井下顶管轴线上，靠近后靠背处，通过控制网将顶管测量起始点测放其上，并在井中布设2～3个稳固的后视点，以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要，故井下测量平台要单独设置，不与管道、设备、后靠背接触，不受顶管操作的影响，以保持其稳定性。

2）顶管轴线与标高控制

本工程顶管测量距离为100m，按直线顶管测量方法，顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离，即顶管的偏差值，但方向相反。为消除顶管机旋转而偏差值的显示误差，光靶设计为可调式，使其始终在顶管机的垂直中心线上。标高采用支水准线路控制。

3）顶管测量注意事项：

由于顶管的部分操作在工作井内进行，顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的，故每周均需对其进行检查校核，发现偏移过大需查明原因并及时修正。

地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移动，故也需不定期进行校核检查。

顶管测量计算全部用自编程序在计算机上计算、分析，速度快，精度高。本公司在此应用方面积累了较丰富的实践经验。

每段顶完后，应重新进行一次管道的中心和高程的测量，每个接口一点，错口处测两点。3.7顶管常见问题 3.7.1纠偏

纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用工具管内的纠偏机构（纠偏油缸）改变管端方向，减小管线偏差的过程。

纠偏必须遵循以下规律。1）纠偏应在顶进过程中进行，静态的纠偏会对管线产生不利的影响。2）纠偏角度不能过大。

3）第一段管节质量要好，因为第一段管节在纠偏过程中承受多次反复应力，易损坏管节。

4）第一段管节不宜过长，管段越短越有利，管段过长会影响纠偏的灵敏度，一般不宜超过2.0米。

5）纠偏过程中，要在网格底上绘制工具管的测点轨迹，推算出其行进轨迹，根据行进轨迹及时调整纠偏角度，避免纠偏过大产生过度弯曲。

6）及时了解工具管穿越的土层，特别是软土层，不均匀土层的土质情况。3.7.2纠扭

顶进过程中常常遇到管道扭转，这对管道出泥、电机安装等有较大影响，因此须加强控制，避免扭转角度过大。

1）预防措施

a、纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩。

b、稳定主顶油缸后座。主顶油缸后座不稳易使主顶油缸在工作时方向变化，产生扭转角。

C、管道内安装的设备应对称布置，避免布置在同一侧。2）纠扭措施

纠正管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反方向扭转。3.7.3导轨偏移

基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。防治措施：

1）对导轨进行加固或更换。

2）把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。3）垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。4）对工作底板进行加固。

五、顶管施工防护措施

由于本工程施工位于城区主干道，在该地段施工尤其应注意维护现有设施的正常使用，并保护现有构筑物不被破坏，维护城市形象，故在施工时应编制详细的保护措施方案。4.1管理措施

1）详细阅读、熟悉掌握设计、建设单位提供的图纸资料，并在施工前召开各有关主管部门配合协调会议，进一步搜集资料。在此基础上，对影响在施工范围那的公用管线和上部构筑物设置监测点，核对清楚实际情况，作好记录，上交有关部门签字确认，由建设单位见证。

2）在编制施工方案时，把保护公用管线和地面构筑物作为设计主要内容之一。

3）工程施工前，向有关单位提出监护书面申请，办妥相关手续。4）工程实施前，把施工现场详细情况向现场施工技术负责人、工地主管、班组长直至没一位操作工人做层层交底，建立保护责任制，明确各级人员职责。

5）工程实施前，落实保护组织措施，委派专职人员负责监护和保护工作，各工段、施工队和班组设兼职保护负责人，组成监护体系，严格按照经公司 审定的施工方案和有关单位认定的保护措施实施，并设置必要的安全标志牌。

6）工程实施前组织对参与施工的所有人员进行“保护公用管线和构筑物的重要性和破坏的危害性”教育。

7）工程实施前，对在施工范围内的公用管线和构筑物设置沉降观测点，工程实施时，连续观测沉降量，及时向建设单位和有关单位提供观测点布置与沉降观测资料。

8）成立由建设单位、各相关部门和施工单位的有关人员参加的保护领导小组，定期开展活动，检查保护措施的实施情况及保护措施的可靠性，研究施工中出现的新情况、新问题，及时采取措施完善保护方案。

9）工程实施时，严格按照施工组织设计和保护措施的要求进行，各级负责人深入现场监护，督促操作人员遵守操作规程，制止违章操作、违章指挥和违章施工。

10）施工过程中发现实际情况与交底内容、样洞资料不符等异常情况时，立即通知相关部门和建设单位到场研究，商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。

11）施工过程中对可能发生的情况制定应急措施，配备好抢救器材，以便在管线出现险兆时及时抢修，作到防患于未然。

12）严格执行施工规程，杜绝任何破坏。4.2技术措施

1）顶管施工措施

a、顶管施工应按照先将土体挤入，再逐步取土方式施工，保证顶头内土压力与外部土压、水压达到平衡，避免地面沉降。b、顶管的触变泥浆具有两种作用，一种是润滑作用，另一种是支撑作用，不使土体坍塌。因此，管道顶进时，应及时注入触变泥浆，并确保注入压力。

c、考虑顶管轴线距离河边30m左右，且长江水位高于管底标高3m左右，施工时，预防管涌，在机头处设立封门，同时在沉井内设立几台大功率水泵，保证水位不能快速上涨，及时排除明水。

d、顶管可能有沼气，顶管中准备防毒措施，进入顶管施工人员戴防毒面具，同时井区用空压机往管道内通风，同时管道内严禁火种，使用防爆器具。

e、严格控制排土是与推进速度之间的关系，并且控制好机头前的土压力，务必使它小于顶管机前头的被动土压力。

f、控制好尺进与出土量之间的关系，做到不超挖。

g、顶管施工结束后，采用嵌缝膏对已有管节接缝进行勾缝处理，从而保证无渗漏现象发生。

2）测量监测措施 a、测点布置

在顶管轴线左右15米范围内，设置沉降观测点。b、监测方法

采用两台水准仪、一台经纬仪进行静态连续监测位移及沉降。c、数据采集及处理方案

数据采集采用人工记录方式，并需多人观测记录。数据用软件处理，做到数据清晰、分析合理、及时准确。d、减少测量误差的措施 对测量仪器进行定时检查。观测时须多人进行观测，确保观测值准确。采用模型改正法减小误差。连续长时段进行观测。e、监测仪器保护措施 设立醒目标志和护栏。

做好设备的防水、防潮、防雷电工作。做好测量设施的防风、防晒工作。

六、工程质量保证措施 5.1质量控制管理

1）建立完善的质量保证体系，切实开展全面质量管理，强化全员质量意识。

2）建立健全和严格执行各种质量管理制度

（1）认真执行工前技术交底制。开工前必须向全体施工人员进行设计意图、技术标准、施工方法、施工中的注意事项交底。并进行专项技术培训，使全体施工人员质量目标明确，标准清楚，施工方法得当，工艺操作符合要求。

（2）认真实施工前查交底，工中检查指导，工后查总结评比的施工质量评测措施。

3）认真执行各种行之有效的技术管理制度

认真审核设计文件，领会设计意图，严格按设计文件、施工规范及验标要求施工，把好质量关。

4）原材料、成品和半成品现场验收制度 对原材料、成品及半成品要由质检工程师组织质量、技术、物资部门及施工队的有关人员进行验收，确保各单项材料的性能符合技术要求，各种混合材料使用按设计规定的配合比进行。

5）检测仪器设备的校验标定制度

各种检测仪器、仪表均按照计量法的规定进行定期或不定期的校验标定。工地设专人负责计量工作，设立帐卡档案，监督和检查。检测仪器设备由工地实验室指定专人送检和管理。

6）组织技术人员对工程进行详细全面的调查研究，编制好实施性施工组织设计，对本工程在人力物力、时间和空间、技术和组织做出一个更加全面合理的安排，以保证按照规定的工期、质量、安全优质地完成施工任务。5.2顶管施工过程质量控制

1）在进洞前必须先刷好洞口处理，做好工作井排水系统，将水引出工作井以外。

2）积极推行顶管技术，施工技术负责人应根据土质情况调整施工技术参数，作业人员未经批准不得随意进行操作，以免造成达不到规定循环进度及超挖或欠挖。

3）必须按设计规定和施工规范进行操作，以免造成整体性差，接头处不平整，顶管橡胶止水圈渗漏等诸多病害。

4）顶管严格控制出渣量与顶进速度的关系，力求顶头推进压力与开挖面压力平衡。

5）严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的施工方法。6）严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。7）按设计要求配制泥浆，并采取同步注浆的方法，及时足量地注入泥浆。8）顶进施工前，对顶进设备应进行认真的检修保养，保证顶管连续进行。9）严格执行管节和各种材料的验收制度。

10）管节的运输、装卸、安放过程中，应做到吊点准确，轻装轻卸，以防破坏防腐层，造成管节碰伤。

11）定期检查记录，出现问题及时解决。

七、施工安全措施 6.1顶管施工安全措施

1）落实各项安全管理制度、建立完善安全生产保证体系

由于管道内施工条件较差，工人常在振动、噪声、地下水、有害气体等不良环境中从事繁重体力劳动，加之顶管施工工艺操作要求高，组织施工时，更需做到文明施工和科学管理，从工程管理、规章制度、纪律教育、安全培训、机械设备的使用与保养等各个方面，建立安全施工责任制，抓好纪律教育、技术培训，不断提高各级施工人员的素质，同时采取奖惩制度，并创造安全、卫生、无害的劳动条件，严格按规定的工序、工艺施工，确保工程安全。按安全生产保证体系框图的规定，各负其责、各司其职，从思想、组织、检查、经济四个方面作好安全保证工作。

2）加强施工现场管理、重视目测观察

目测观察既省事作用又很大，对于开挖后未支护的土质情况，观察内容为土体的土质和分布，接触面填充物的性质、状态，涌水量和涌水压力，管道道顶部、侧部的稳定状态等。

目测观察中应特别注意土质危险性较大引起塌方事故和渗漏涌水象征 时，应停止开挖工作，及时采取安全措施，消除隐患后才准作业。6.2工作井施工安全措施

1）距井外缘15cm处，安临时双横杆护栏，护栏长17.0m，高1.5m。2）井口出车平台应用木板或钢板铺设，安装牢固不留孔缝。

3）在粘土、杂填土及砂、卵砾石层开挖时，只准用手镐、铲或风镐进行，施工队技术负责人必须作好沉井刃脚及砼墙的保护工作，并拟定安全措施，报项目总工批准后执行。

4）掘进施工过程中，必须及时清除井壁碴石和无关悬吊物。5）沉井下沉每段的开挖高度不得超过2.0m。

第五篇：顶管施工方案

顶管施工方案

一、工程概述：

本工程因车流量大无法满足路面破除施工的原因，拟采用微控定向拖拉管顶管施工。管材采用Ф 800HDPE 实壁管。

二、编制依据：

1、现场调查情况

2、地址勘探资料

3、施工图

4、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》(CJJ3-90)

5、《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-202_)

三、工期计划：

每个施工地点的工期为3-4 天，遇到特殊地质情况除外。

四、施工方案：

根据现场检查井位置、土质、埋深、管径等选定(GBS-25)型非开挖铺管钻机为本工程水平导向钻机机型，DigiTrak 定向钻进导向系统为本次工程的导向系统。现依据本标段的施工环境，和我单位对以往顶管施工的经验，提出一套施工方案；

1、施工方案

根据一般做法，工作井及接收井均采用钢筋砼沉井，混凝土采用 C25 抗渗等级为 S6。顶管完成后，工作井及接收井内各施工 D700(D1000)污水砼检查井一座。

(1)采用HDPE 实壁管材 本段排水管施工难度比较大，主要是一段水平弧度的施工要求比较高，一般中空管材的耐拉力较差，所以采用HDPE 实壁管材。

(2)测量定位

根据设计资料，对所有导线点和水准点进行复测，根据结果进行 管道的放样，原地面的测量。用白灰标出管道轴线位置，对将要敷设管线所在位置的断面、地面和水面标高进行测量，并绘制出标高断面图，以便导向施工时精确控制标高。

(3)工作坑、接收坑

工作坑为2 米*2 米，井深为4 米。接收坑为2 米*2 米。工作坑要采用钢板或其它安全材料进行护壁处理，确保施工的安全。

(4)钻机就位

检查钻机是否工作正常，钻机定位应准确、水平、稳固。只有在 钻机定位平稳后才能开机试钻。

(5)泥浆配置

根据工程施工现场地质勘察，本非开挖牵引管工程所涉土质以中细砂为主，选择复合泥浆、膨润土加稀释剂等添加剂，通过 GBS-25 型非开挖铺管钻机泥浆混配系统调制均匀后备用。

(6)试钻

启动钻机，钻入1---2 根钻杆，检查设备仪器是否运转良好，发现问题及时处理，试钻时还应检查泥浆混配系统是否渗漏。

(7)导向钻孔

根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用美国 DigiTrak Eclipse SST 定向钻进导向系统控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔。若发现钻套偏离设计轨迹的趋势，通过调整钻头的倾角、旋转角等参数改变钻头方向。导向孔完成后，对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。施工过程 中，密切注意钻进过程中有扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。

(8)预(回)扩孔

导向孔完成后，卸下起始杆和导向头，换回扩孔钻头进行回扩。回扩过程中始终保持工作坑内泥浆液面高度高于地下水位标高。回扩过程中使用好泥浆，扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。

由于施工土层为粉沙土(依据附近土质的查看)并且过河，选择桶式扩孔器较适宜，扩孔器通过旋转，将淤泥挤压到孔壁四周，起到 很好的固孔作用，根据地层特点，合理控制回扩钻进速度，以利排查。分六次回扩，最后一次回扩合理采用相应挤扩式钻头，如回拖力和回扩扭矩较大，则需多回扩一次，以利孔壁成型和稳定。

钻进过程中，应及时做好施工原始记录，记录内容应包括钻进时间，轴线角度、扭矩、顶力、土质情况等。密切注意钻进过程中有扭矩、钻压突变等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采 取相应措施后施工。

回扩过程中,密切注意底层的变化,及时测量水平变化情况,根据地层的变化情况和水平变化情况及时采取相应措施,调整施工方按，使回扩控达到设计要求。

回扩工艺完成后用我单位特制的检测工具进行检测，达到设计要求后进行回拖管道的施工。(9)回拖管材

HDPE 管管材连接要严格按电热熔接施工要求施焊。回拖前应检查电热熔焊接质量，待焊接自然冷却，检查合格后方能进行拖管。将连接好的管材沿施工场地安放好，依次连接接头、钢帽、分动器、钻 杆。管材预连接好，接管完成后马上开始拉管。在回拖管道过程中，密切注意孔内情况、钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。回拖应平稳、顺利，严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中，中途尽量避免停顿，减少回拖的阻力。

(10)现场泥浆处理

施工过程中，入土点泥浆用泥浆泵抽出，将废浆清理干净。

五、施工原理

1.将钻机的钻杆和导向头在有线导向仪的控制下经过入土井准确穿过道路地下到达道路对侧的出土井。

2.通过钻杆联接Ф 800 的回扩器的作用，在入土井和出土井之间形成一条直径为800mm 的通道。

3.将待铺设的管线联接在钻杆和回扩器尾部通过出土井与入土井之 间的通道，从道路的B侧牵引至A侧

4.牵引完成后，对现场进行清理，并将铺设的管线接通。六.技术措施及施工要点 1.工程特点

本次工程一次穿越距离短，管径大，段落多，施工范围狭窄。施工环境复杂，沿马路施工，施工过程中要不影响交通

2.技术措施及施工要点 本工程以国家行业标准为施工依据，结合本工程的特点，对本工程施工要点.技术措施陈述如下:

A.导向部分，造斜阶段的控制和水平精度的控制非常重要，根据地质的情况调整正负参数。

B.回扩部分，导向工作完成后，根据导向过程中所了解的地质情况，采用不同的钻头进行回扩并不断调整施工工艺，使回扩的孔达到要求。

C.由于在管线穿越土层为粉沙土和淤泥质土层，且穿越距离长，成孔质量是工程的成败关键。如果成孔质量好，初始拉力将变小，管材沿线阻力也将变小。为保证成孔质量及降低沿线的阻力，采取以下技术措施:

(1)泥浆 泥浆系统成孔质量保障的关键因素。泥浆具有冷却钻头(冷却 和保护其内部传感器)、润滑钻具，更重要的是可以选悬浮携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提 供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔中 的泥浆可以起到护壁的作用。

在不同的地质条件下，需要不同成份的泥浆。泥浆有水、膨润土 和聚合物组成。水是泥浆的主要成份，膨润土和聚合物通常称为泥浆 添加剂。泥浆的品质越好于钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性 和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想。为改善泥浆性能，泥浆加入 稀释粉，该粉具有固化洞壁，润滑钻杆、PE 塑管，减小管材阻力等作 用以及起到阻止管材变形。扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进 行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。长距离回拉扩孔铺管 中，泥浆作用尤其重要，孔中缺少泥浆往往是工程失败的主要原因。一般地层泥浆较易漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩 擦力增大，导致拉力增大。要保持在整个钻进过程中有返浆，这对回拉扩孔施工的顺利进行尤其重要，工程中遇到地层变化，及时调整泥浆以产生不同的泥浆。在施工过程中工作坑内泥浆面高度高于地下水 位 3.5 米。施工时派专人负责检测并记录泥浆性能参数和工作坑内泥 浆面高度，并及时调整。

(2)扩孔器

在最后一次扩孔采用桶式扩孔器，桶式扩孔器通过旋转，将淤泥 挤压到孔壁四周，将起到很好的固孔作用。

(3)助拉器 现场要求甲方配备一台推土机助推。工程在扩孔或拉管过程中万 一出现拉力超出GBS-25型非开挖铺管钻机的拉力范围时，立即使用推土机助推。

(4)导向钻孔 导向孔是管道施工质量的关键因素。沿轴线在地面或水面上标出 管线为止，每3米设置以点(不是水平段每50 ㎝设置一点)算出埋深，再导入钻头。施工中根据察看设备反映的情况随时作出有效的调整，: 细微的偏差可以微调钻杆导向板以达到纠偏的目的，偏差较大时可以通过回轴 1~2 根钻杆重新定位，此种纠偏方法对施工影响小，较为方便的解决工程偏差。导向施工时还应注意:水平导向拖拉管技术的工作机理，在导向完成回扩过程中由于回扩头自重而产生一定量的成孔下垂现象，造成导向过程准确而实际高程下降的问题，但根据我们长期施工的经验积累，通过预先设置变量可以有效解决。根据土质情况，设置 10~15 ㎝的变量。使工作坑与接收坑之间形成先导孔。开钻是采用轻压慢转，进入水平段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。在发射坑内水平段可用垫撑对钻杆进行支撑，以减少钻杆自重影响水平段的水平度。导向孔完成后，对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。(5)回拖管材

为减少管材在地面拖拉时摩擦力和保护管子。管子设置滑轮拖板减阻，滑轮拖办设置在每段管子的接头部位，并在工作坑洞口设置五根槽钢以保护管子。工作坑离地面3 米左右。

七、可能出现问题及时防护措施

1、可能出现的问题

由于在管线穿越土层土质相对不明确，且道路车辆多，可能出现因扩孔塌方且穿越受车辆行驶导向成孔质量把不好，出现拉力过大超出GBS-25 型非开挖铺管钻机的拉力范围。许南路自修筑成以后，车流量日益增大，因此汽车的干扰也就比较多。

1、防护措施

在钻孔前先对管线周围建筑物和道路实行压密注浆加固。压密注浆深度应严格控制，防止出现影响钻管的施工。我们有多套完整的施工设计方案和先进的技术设备，丰富的施工经验，可以克服施工中出现的各种难题。

2、管道施工时的优点

水平定向钻进铺管对管道上面的覆盖土层厚度的要求不很严;地下水位的高低对施工影响不大，所以穿越地层时没有粉沙土层破裂带来的施工隐患。地层的非均匀性和顶管长度的增加不会影响水平定向钻铺管的精度;钻孔方向可以控制，若偏离轨迹可及时纠正，水平定向钻进铺管的精度较高。

八、劳动力计划安排

主要工种及数量如下: 项目经理、技术员、现场管理员、导向师、机长兼安全员、机修工、电工、熔接工、操作工。

九、主要机具计划安排表

1.GBS-25 型非开挖铺管钻机及泥浆混配系统 1 套

2.DigiTrak 定向钻进导向系统 1 套

3.RD4000 地下管线探测系统 1 套

4.配套工程车 1 辆

5.潜水泵 2 台

6.发电机 1 台

7.熔接机 1 台

8.泥浆泵 1 套

以上设备供需10Kw 用电量

十、质量目标及创优规划 1.质量目标 达优工程

2.创优规划

严抓工作坑、接收坑施工质量严格按规范要求施工。测量放线力 求准确无误，固定水准点相互校对，中心桩需设牢固，水准点和中心 线定期校验。勤检勤测，严格原始记录，详细交接班。按IS090 02质量管理体系进行各工序质量控制，并确保原材料使用合格。关 键工序对作业班组进行书面交底，提高施工操作水平。克服工序质量 通病，落实施工质量责任，制定奖罚措施。严肃工序报验制度，坚持 质量“三报”验收，确保各工序优良等

十一、安全、文明施工管理

1、安全施工措施 安全生产和文明施工是工程施工顺利进展的两大保证，缺一不可，一定要做到万无一失。对整个工地的现场安全管理要制定安全管理措 施，对特殊工序如下管、顶进施工要更加注意安全。

项目经理为安全负责第一人，直接抓安全生产，并设专职安全员 分级管理，落实三级管理网络，确保安全生产。为此，特提出如下措 施:

a.岗前对每个职工进行安全教育，定期召开全体人员大会，做好 安全生产、文明施工宣传教育工作。

b.按施工组织设计要求，布置临时建筑、临时电源、管线、运输道路必须符合安全、卫生要求。

c.施工现场人员必须遵守劳动纪律和安全生产制度，工作时间精 心操作，不得喜闹。

d.整个工地进行必要的隔离和防护，设置示警牌，实行封闭施工，工作坑用围栏隔离防护，夜间设置红灯示警。非施工作业人员不准在 作业区逗留或做其它工作，进入现场必须穿戴必要的防护用品。

e.工作坑扶梯应加以固定防止滑动。小型设备都应放在工作棚中，以利安全和操作。

f.夜间施工、配备足够的照明。

g.易燃易爆物品的存放、使用严格按有关规定执行。操作人员须有上岗证。

h.用电安全要有在专人负责。

i.设置防触电报警系统，一旦地下钻头触及电缆等带电体后，钻机发出触电报警，此时操作手必须坐在座椅上不得离开，以免触电。报警解除后，操作人员方可离开钻机。

j.远距离遥控紧急停机装置，随钻跟踪测量者应时保持与钻机操作手的联系，一旦发生意外应及时处置。目前一般采用无线通信联络方式，有时由于受到当时当地环境的影响这种方式已不能应付紧急突发事件。所以在施工中应由随钻跟踪者采用紧急措施停止钻机工作，待处理完后，由后者解除对钻机的限制后，方可启动钻机。

2、现场文明施工措施: 施工现场文明管理，项目经理亲自抓文明施工。对于临时房屋要 做到规划整齐，使内外清洁、卫生。操作地点周围做到整洁、干净，严禁随意倾倒垃圾。施工现场堆放成品，材料要整齐。保护环境，维护环境卫生，不乱倒垃圾，争做文明卫生工地。