【顶管方案】市政工程d2000管道顶管法施工专项方案

　目

　录

　一、工程概况 ............................................................... 2 1.1、危险性较大的分部分项工程概况 ...................................... 2 1.2、施工平面布置 ...................................................... 3 1.3、施工要求和技术保证条件 ............................................ 4 二、编制依据 ............................................................... 6 三、施工计划 ............................................................... 7 3.1、施工进度计划 ...................................................... 7 3.2、材料与设备计划 .................................................... 8 四、施工工艺技术 ........................................................... 8 4.1、技术参数 .......................................................... 8 4.2、工艺流程 ......................................................... 10 4.3、施工方法 ......................................................... 11 4.3.1 工作井开挖 ................................................... 11 4.3.2 工作井上、下设备安装 ......................................... 17 4.3.3 管道顶进施工 ................................................. 20 4.4、检查验收 ......................................................... 25 4.4.1 工作井检查验收 ............................................... 25 4.4.2 顶管管道检查验收 ............................................. 26 五、施工安全保证措施 ...................................................... 27 5.1、组织保障 ......................................................... 27 5.1.1、安全管理组织机构图 .......................................... 27 5.1.2、安全保障检查程序 ............................................ 27 5.2、技术措施 ......................................................... 28 5.2.1、危险源的识别 ................................................ 28 5.2.2、施工安全技术措施 ............................................ 29 5.3、应急预案 ......................................................... 33 5.3.1、抢险应急组织安排及工作流程 .................................. 33 5.3.2、突发事件应急准备 ............................................ 34 5.3.3、应急物资、机械设备储备 ...................................... 37 5.3.4、恢复生产及应急抢险总结 ...................................... 37 5.4、监测监控 ......................................................... 38 六． 安全人员及特殊工种计划 ............................................... 41 6.1、专职安全生产管理人员 ............................................. 41 6.2、特种作业人员 ..................................................... 41 七、计算书 ................................................................ 42

　一、工程概况

　1.1 、危险性较大的分部分项工程概况

　东水门大桥南立交工程位于南岸区上新街片区，大桥在南岸区与涂山路平交，与内环快速采用定向式立交。本次新建管道起于上新街车站东侧现状1.6x2.0m 涵洞，由东向西延伸，下穿拟建的轨道环线上新街车站，最终排入现状 2.2x2.8m 的盖板涵中。总长 175.6m，其中顶管长 124.5m，明挖箱涵51.1m。顶管管道为 d2000，坡度为 1%。

　管线设（YH-1~YH-2）2 个工作井。YH-1~YH-2 段雨水管道采用顶管法施工。YH-1、YH-2 为顶管工作井（圆形，内净空直径 6.0m），顶管管径为 d2000。顶管方向为两端向中间顶进，顶管完毕后将 YH-1 顶管工作井改造为雨、污水跌水井，将 YH-2 改造为钢筋混凝土检查井。YH-2~终点段为明挖箱涵，规格为 B×H=2.0m×2.0m，现状房屋一侧设置挡墙进行支护开挖。

　顶管工作井为顶管施工用临时构筑物，顶管施工完成后按水施检查井做法在工作井内修建永久检查井，永久检查井与顶管工作井间采用中粗砂进行回填压实。工作井上部考虑覆土厚度 1.5m，为预留地块使用条件，考虑预留上部活荷载按 2.0m 覆土考虑，结构自重按实际截面考虑。

　工作井采用 C30 防水混凝土，抗渗等级 P8，水灰比不大于 0.50，不得掺入粉煤灰或其他替代材料。混凝土中含碱量应符合《混凝土碱含量限制标准》CECS53 的规定；

　 1 1.1.1 地形、地貌

　拟建场地属剥蚀丘陵地貌，原始为居民区和道路，地形相对较平坦，高程在 209.60～214.50m，相对高差 4.90m。现部分建筑物被拆除及东水门大桥临时转换道的施工堆填，现有地形起伏较大，整体南高北低，沿拟建箱涵东高西低。沿拟建箱涵最高高程为 223.63m,最低高程 209.60m,相对高差为14.03m。

　 2 1.1.2 岩土基岩面及基岩风化带特征

　场地内基岩面起伏与原有地形基本一致，起伏较小，坡度 0～10°，局部 44°，基岩埋深 2.00(ZK2)～13.80 m (ZK10),标高 208.28～209.15m，相

　对高差 0.78m。

　根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001）（2009 版）附录 A 表 A.0.3岩石按风化程度分类，将场地基岩划分为强风化和中等风化。

　强风化：岩石破碎，岩芯呈碎块状，短柱状，风化裂隙发育，强度低，强风化带厚度 0.70(ZK5)～4.00 m (ZK8)。

　中等风化：岩石完整，岩芯多呈短柱状和长柱状，强度高。中等风化带埋深在 205.53(ZK4)～209.20 m (ZK9)，相对高差 3.67m。

　 1.3 1.3 水文地质条件

　拟建场地地层结构由素填土、粉质粘土和下伏泥岩和砂岩层组成。素填土属透（含）水层；砂岩裂隙不发育属弱透水层；粉质粘土和泥岩为相对隔水层。

　场地主要地下水类型及分布如下：

　①土层孔隙水：主要赋存于素填土孔隙中，水流径流方式为大气降雨后向地势低洼地带汇聚储存，水位及水量受气候影响波动大，水头性质无压。

　②基岩风化带裂隙水：水的储存形式以基岩强风化带裂隙。由于强风化层面整体倾向低洼处，渗透条件好，水量极小，赋存时间短，具有就地排泄的特点。中等风化基岩裂隙水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给，在重力作用下，沿岩层裂隙向下径流，在相对低洼地段排泄。

　全部钻孔施工完成后，提干钻孔内循环积水，24 小时后测量钻孔内水位，水位不恢复。与东水门大桥南立交工程桩孔内施工情况一致，地下水较贫乏。水文地质条件简单。但现回填部分较厚，当大气降水后在低洼处易形成上层滞水。

　 4 1.1.4 不良地质现象

　根据重庆市区域地质资料、勘察期间的工程地质测绘、钻探成果等资料，综合表明：未发现软弱夹层、断裂构造和构造破碎带、岩溶、滑坡、危岩等不良地质现象。

　1.2 、施工平面布置

　根据设计图纸，结合现场地形地貌，在上、下游工作井处各设两个临时

　工作区域，采用彩钢板全封闭施工。（具体示意图如下）

　 顶管平面示意图

　现场施工平面布置图

　1.3 、施工要求和技术保证条件

　（1）顶管施工前必须获得顶管沿线所有现有管线和构筑物资料，以尽量避免损坏现有管线。如果顶管遇到重要管线和构筑物，在不可迁移时必须经设计同意后才可调整顶管平面线形。

　下游工作井 上游工作井 施工围挡 施工围挡

　（2）管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质，管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种市政设施等因素综合考虑。

　（3）工作井的位置选在便于排水、出土和运输，对地上和地下建筑物、构筑物和各种市政设施易于采取保护和安全措施的地方，同时距电源和水源较近，交通方便。

　（4）工作井、接收井模板、钢筋、混凝土浇注等施工工艺除本技术规定有特别说明外，均应按照现行《钢筋混凝土施工和验收规范》的规定执行。应按图纸规定的位置和尺寸设置预留洞和预埋件，并仔细核对检查。应在每道工序结束后通知监理工程师作隐蔽工程验收，验收合格后才能进行下一道工序。

　（5）工作井、接收井的施工缝应凿除全部表面浮浆层，露出骨料，并清洗干净。必须认真执行，并请监理工程师检查认可后方能进行下道工序。

　（6）顶管施工前要检查全部设备，并试运转；顶管掘进机安放在导轨上后，应测量前后端中心的方向偏差和相对高差，并作好记录，顶管掘进机的接触面必须相互吻合。

　（7）顶管施工过程中的测量，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。同时应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。由于本次设计为两端向中间顶进，该工法对施工技术水平要求较高，施工中管道坐标及标高误差按不小于 10mm 控制。

　（8）施工过程中，应对现状道路及邻近建筑物采取沉降监测措施，道路面的沉降量不得大于 20mm，施工监测方法及要求应严格按照《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008）相关规定执行。如发现路面明显沉降并有继续沉降的趋势，及时通知各参建单位，现场协商解决。

　（9）顶管施工范围内，须进行详细的地勘测量和现场控制，保障施工安全。

　（10）砼管顶进完成后，管壁与块石层之间留有一定的空隙，为防止路面沉降，将采用 M10 水泥砂壁注浆措施，对空隙部位进行充填。

　（11）施工之前施工单位应结合自身的施工技术装备和施工工艺，并结合本工程的结构设计进行全面考虑，制定出系统周密、行之有效、安全可靠的施工方案，同时，应提出管节间结构缝及管道与竖井接缝处的防水处理措施，报请各方审核通过后方可实施。

　（12）顶管施工需由专业施工单位报专项顶管施工方案给业主、设计及监理单位。本工程施工应严格遵循现行有关施工验收规范和技术规程办理。

　二、编制依据

　（1）《建设工程安全生产管理条例》（国务院第 393 号令）

　（2）《中华人民共和国安全生产法》（国家 70 号令）

　（3）《建筑起重机械安全监督管理规定》（建设部 166 号令）

　（4）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质（2009）87 号文件 （5）《建筑工程预防高处坠落事故若干规定》和《建筑工程预防坍塌事故若干规定》的通知（建质[2003]82 号）

　（6）《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程现场文明施工标准》（渝建发[2008]169 号）

　（7）《进一步规范重庆市高切坡、深开挖、高填方项目管理的若干规定》（渝建发[2002]47 号）

　（8）《重庆市危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则》（渝建发[2014]16 号）

　（9）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）

　（10）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

　（11）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）

　（12）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）

　（13）《施工现场机械设备检查验收技术规程》（JGJ160-2008）

　（14）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

　（15）《建设工程施工现场消防安全技术规范》（GB50720-2011）

　（16）《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB/T13861-2009）

　（17）《企业职工伤亡事故分类标准》（GB6441-1986）

　（18）《高处作业分级》（GB/T3608-2008）

　（19）《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（BG/T29639-2013）

　（20）《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:2008）

　（21）《顶管施工技术及验收规范》（试行）

　（22）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）

　（23）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

　（24）《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2011）

　（25）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）

　（26）《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-2010）

　（27）《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGJ180-2009）

　（28）厦门市政设计院《轨道环线车站-顶管施工设计图》 （29）重庆 607 勘察实业总公司 2012 年 9 月《东水门大桥南立交工程地质勘察报告》 （30）《东水门大桥南立交工程施工组织设计》

　三、施工计划

　3.1 、施工进度计划 我项目部根据工程量及人员、材料、设备能力及该工程的具体特点，尽量缩短施工时间， 工程计划 5 2015 年 1 1 月 0 30 日开工至 5 2015 年 7 7 月 0 30 日完工，总工期约 0 180 个工作日，组织施工队伍交叉平行作业施工，按时或提前完成预定进度目标。

　本次顶管施工拟分以下四个阶段进行。

　 工期 分项工程 2015.1 2015.2 2015.3 2015.4 2015.5 2015.6 2015.7 工作井施工

　顶管施工

　检查井砌筑

　检查井回填

　3.2 、材料与设备计划 主要施工机械设备表

　序号 机械名称 规格型号 单位 数量 备注 1 油压千斤顶 320T 套 4

　2 油泵 80MPa 台 4

　3 顶铁

　套 8

　4 起重行车（龙门吊）

　10T 台 2

　5 电动提升机 JJK0.5T 台 4

　6 潜水泵 ø×10-34-2.2 台 4 抽水 7 空压机 12m3 台 2

　8 风镐

　支 2

　9 鼓风机

　台 2 管道送风 10 插入式振动器 ZH70 套 2

　11 砂轮切割机 10A 台 3

　12 交流电焊机 BX-200A 台 3

　13 钢模 0.5m 套 10 护壁模板 14 钢筋调直机 ￠8 台 2

　15 水钻机 ￠150 台 6 钻岩层 16 吊车 25T 台 2

　17 自卸汽车

　辆 4

　18 测量设备 水准仪、全站仪 套 2

　四、施工工艺技术

　4.1 、技术参数

　1）本工程顶管段采用顶管专用Ⅲ级钢筋混凝土管材，管节长度为 2.0m，

　其混凝土强度等级不宜低于 C50，抗渗等级不应低于 S8。

　2）管道采用钢承口接头，接头的钢套管与混凝土的接缝应用弹性密封填料勾缝，管道外嵌环状遇水膨胀橡胶圈止水，管节接口的内侧间采用 PG321双组份聚硫密封膏密封，填塞密封膏应抹平，不得凸入管内；管节之间的传力面上均应设置环形木垫圈，并用胶粘剂粘在传力面上。

　3）混凝土及钢筋的力学性能指标，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）的相关规定选用。

　4）钢筋混凝土管管节几何尺寸制作允许误差应符合现行行业标准《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640）的规定。

　5）顶管井为顶管施工用临时构筑物，顶管施工完成后按水施检查井做法在工作井内修建永久检查井，永久检查井与顶管工作井间采用中粗砂进行回填压实。顶管井上部考虑覆土厚度 1.5m，为预留地块使用条件，考虑预留上部活荷载按 2.0m 覆土考虑，结构自重按实际截面考虑。

　6）工作井：采用 C30 防水混凝土，抗渗等级 P8，水灰比不大于 0.50，不得掺入粉煤灰或其他替代材料。混凝土中含碱量应符合《混凝土碱含量限制标准》CECS53 的规定； 7）采用的钢筋应符合 GB1499.1－2008 和 GB1499.2－2007/XG1-2009 国家标准的相关规定，直径≥12mm 者采用 HRB400 热轧带肋钢筋；直径＜12mm者采用 HPB300 热轧光圆钢筋。当直径≥Ф16 的钢筋连接应采用等强剥肋滚轧直螺纹连接，应符合《钢筋机械连接技术规范》(JGT107-2003)的要求，接头等级 I 级。

　钢板：型钢及钢板采用 Q235-B 钢。

　4 4 .2 、工艺流程

　工作井、接收井施工 管子吊装就位 管道内管线安装 报监理单位审核 开机顶进 内管线接口管节 管道排泥 回收掘进机头 管道贯通 砌检查井 闭水试验、回填 设备安装 测量控制及纠偏 管子制作加工 泥浆循环 废浆外运 注浆减阻 不合格 报监理单位审核 不合格 进入下一节段

　4.3 、施工方法

　1 4.3.1 工作井开挖

　（1 1 ）施工流程

　 施工准备 开挖 护壁钢筋 护壁模板 护壁砼浇筑 养生 拆模 合格

　不 合 格 不 合格 通风 土 层下 轮 开 挖 通风 进入中风化基岩 土 层 段 人 工 挖 孔 孔

　孔尺寸检验 报监理审核 模板检验 报监理审核 报监理审核通过

　 （2 2 ）施工准备

　根据设计提供地质水文条件，地下水主要为浅层裂隙水，其水量不大，而且补给方式也主要为大气降水，因此，桩孔开挖前一定按所放桩位，按设计桩径外加 200cm-300cm 范围进行平场，标高应高于周围地面高 30cm 呈反锅底状；并结合桩孔锁扣对桩周围场地进行 C15 砼硬化，厚 10cm，锁口高于硬化场地不小于 30cm；场地硬化外侧设置 20*20cm 砼临时排水沟或 M7.5 砖土层段施工法 判定是否进 入中风化 开挖定位 是 否 水钻开挖 监理检验 通风 合格 不合格 进 入 下 轮 终孔封底 合格 继续开挖 基 岩 部 分 开 挖 挖

　报监理单位审核 报监理单位审核 检验

　半径托架定位线控制半径10孔 φ1挖孔桩施工轴线(重心)控制图铅垂钢筋砼护壁中心铅垂线护井圈(砌砖)中心校正控制托架80直径+100木板(厚30)木架控制线木架控制线校正托架控制中心孔100 砖砌护井圈高出地面180轴线控制线r=桩径50半径+50砌沟，将孔口周围地表水引排至既有排水系统。

　 根据已建立测量控制点，对各桩中心点放样（如果是方桩还应对纵、横轴定向），同时测定地面标高；为方便施工过程控制和放样点的恢复，对放样点要及时设置“栓桩”，并加以编号记录、标记和做好临时保护，不得随意破坏。

　第一节护壁施工完成后，将开挖、模板控制点标注在孔壁上，用红油漆或水泥钉标志，作为后循环挖孔、模板安装控制依据。

　放置好开挖线后，及时报告监理复线，复核后方可开工。

　为了确保桩的垂直度达到设计与施工规范要求，井孔开挖或护壁立模时，应先根据预设的控制标志点放置开挖线或模板安装线，报检合格后再进行后序施工。

　工作井施工轴线、中心点控制图

　 （3 3 ）护壁施工

　护壁采用钢筋混凝土护壁，护壁按设计要求在整个井内通长设置，厚300~350mm，护壁砼强度等级 C30，上下护壁钢筋搭接长度 300mm。

　桩孔开孔第一节土方时，挖孔土方深度约 1m，护壁模板高出地面 30cm，外侧用高 30cm 的薄铁皮封闭，护壁厚度和砼浇灌按设计要求施工，并插入 4根长 1m 的Ф16 钢筋，作为安全栏网立柱，再用 3 道Φ8 钢筋沿立柱钢筋焊

　接形成防护网。

　 护壁钢筋布置图

　工作井平台示意

　护壁钢筋按本工程设计的护壁配筋图施工，护壁钢筋采用 C12@150、C16@150、C18@150 钢筋，护壁钢筋在现场加工，孔内绑扎，并预留搭接头。

　护壁钢模采用组合钢板，“U”扣连接；支撑用 12*12cm 方木制成定型内支架，以支架中心定位点和边方向定位。

　护壁砼设计标号为 C30，采用商品混凝土集中供料。

　护壁砼原材料和配合比设计及浇筑，应严格按《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 执行，塌落度控制在 150mm 左右；砼浇筑布料、振捣应分层对称入模、对称振捣；振捣用 Ø50 插入式振捣棒，砼均衡入模后，先沿周边快插快提振捣一遍，然后再快插慢提振捣，直至密实（无气泡上翻）。

　当每节护壁砼浇灌完成后，砼初凝前，在其上口用￠6.5mm 钢筋预设置爬梯定位筋；预埋筋插入深度 250mm，外露长 250mm。

　护壁模板拆除，当护壁砼养护 12 小时，拆模强度达 5MPa 后便可拆除模板，再进行后工序施工。

　 （4 4 ）井孔开挖

　由于受现场地形、地貌影响；本次上游工作井 YH-1 利用工字钢跨越井口外加钢管搭设简易支架的方式进行出渣。跨越井口工字钢采用I14工字钢，在靠近井口中部最大跨径位置采用两根组合形式，距离中部 2 米位置采用单根形式。支架采用标准钢管脚手架，水平间距 1.5m*1.5m，步距 1.5m。在两排工字钢中预留吊装出渣口，开挖出的废渣从出渣口吊装至工作平台后，采用人工小推车运输至场外集中倾倒。（示意图如下）

　工作井吊装开挖支架搭设示意图

　 采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土；进入基岩或遇到比较坚硬的岩石时，采用风镐、水钻或人工凿除等方法施工。垂直运土，用 1.0 吨电动起吊机进行垂直运土， 每次起吊重量严格控制，不得超过 250kg。垂直运输必须使用钢丝绳进行吊运。井边堆土距孔口净距不小于 1m，高度不超过孔口标高 1m，及时进行清运。

　下游 YH-2 工作井采用人工开挖，采用定型龙门吊（行车）进行垂直和水平运输。（具体示意图如下）

　龙门吊搭设示意图 每次开挖进尺深度不超过 1m，成型后应立即进行砼护壁浇筑。

　当桩孔深度超过 6 米时，凡有人作业，都必须对桩孔中送入新鲜空气，流量不得小于 25L/s。在顶管作业时，流量不得小于 50L/s（隧道标准）。

　桩孔内照明应使用橡皮电缆，电源电压 24V 以下（潮湿条件 12V 以下）；机具必须是防水型的，并带有漏电保护，线缆绝缘材料必须是橡胶的。

　成孔开挖以三人为一个作业小组，每个工作井安排 2 组，必须确保井口有专人作业垂直运输设备；各工序组成流水作业，保证每天每组进尺 1m。

　开挖过程中，若遇地下水、流砂流泥影响时，采用以下措施进行处理：

　①缩短每节开挖深度，一般采用节高 500mm ②在孔壁外斜插Φ20 钢筋，并镶嵌稻草或竹片作过滤隔泥层 开挖过程中遇到岩石或其它障碍物时，采用人工和风镐配合施工。

　为确保桩位、垂直度和孔几何尺寸，每完成一开挖循环，必须经自检合格后再报技术员或质检员检验，不合格不得进行后序施工。

　在桩基周围设置此桩桩号、桩深的标识标牌，便于管理。

　 （5 5 ）弃土外运

　由于现状基坑周边无临时弃土场，为了避免因弃土过多产生滑动对周边建筑物造成安全隐患，同时尽量减少对周边环境的污染。开挖出的土石方立即用挖掘机装车运送至南岸茶园渣场集中堆放。

　2 4.3.2 工作井上、下设备安装

　（1 1 ）工作井上、下设备安装准备

　工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙，安装好泥水处理系统，安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统，压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统，安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚，接好水电。

　工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装，整体式顶进构架的安装，出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装，测量系统的安装。

　（2 2 ）工具头吊装下井，全套设备调试

　工作井上、下设备安装完毕后，将运到现场的工具头吊装下井，将电力电缆，信号线，油管接好，对整机进行现场调试，对整体式顶进构架进行调

　管节顶铁控制台顶推系统工具头砼后背试，对泥水处理系统进行调试，调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。

　（3 3 ）顶背设置

　由于管段不太长，管径较大，地质地层较好，因此选用一个顶坑一侧顶进施工，一端顶背设置采用 50cm 厚 C20 现浇钢筋混凝土，高度为 1.5m，低于坑底 0.3m，使之能承受顶进过程中产生的反推力。

　（4 4 ）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。首先将工作坑底清理平整，夯实，然后浇注 20cm 厚 C20 垫层，并预埋螺栓，便于紧扣导轨。导轨方向应绝对和管轴线方向平行，且导轨中心间距轴线和所要顶进管道轴线的垂直投影线完全重合一致，导致标高偏差应符合规范要求，不得大于 3mm。

　（5 5 ）千斤顶安装

　主顶站千斤顶先用油缸，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在井底横梁上，千斤顶着力点应在与水平直径成 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。

　（6 6 ）顶管机

　管材自身重量及地面的摩擦力，经测算最大顶力为 260 吨，故安装 4 台YET300 型油缸和两台泵站联合作业，即可满足顶进力要求。

　 工作井平面布置

　顶管机工作示意图

　 （7 7 ）纠偏措施

　①控制挖土，挖土的一侧阻力小，另一侧可适当少挖土增加阻力，即可纠偏。

　②及时调整顶镐位置，使两侧顶力不平衡而达到纠偏目的，实施时应逐渐纠正，不得一次到位。

　③采用不同的液压系统，用不等压力的方式形成纠偏力矩来进行纠偏。

　④在管底前方适当向下超挖，可纠正管体“抬头”。

　⑤预留坡度和加大管头下方阻力，可防止管体“扎头”。

　⑥控制顶镐着力点，使顶镐的合力低于或高于摩擦阻力的合力，对防止管体“扎头”和“抬头”也能起到一定作用。

　⑦已发生偏差的管体，用千斤顶结合方木、工字钢、内胀圈等在偏差的

　后座 油缸连接板 油缸 导轨刚性顶铁 顶铁 环形顶铁 穿墙止水顶进设备布置图泥水处理系统1 2 3 4 5泥浆泵8 7 6 10 9控制台外运拌浆桶4 手动明杆快速接头 7变径弯头高压软管1089钢管渣浆泵式闸阀65出泥系统一览表泥浆箱1泥浆箱2渣浆箱名称231序号反方向加压顶管纠偏。

　（8 8 ）操作台及下管

　操作台设置于平整结实的原地面上，如原地面松动可垫木板，下管采用25 吨吊车吊装就位。

　顶管设置布置图

　 3 4.3.3 管道顶进施工 (1) 顶进设备

　顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、顶管机及泥浆循环系统设备等。

　 ①千斤顶（也称油缸）

　 千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程每一顶进段拟采用 4 台 320t 液压千斤顶。千斤顶的工作井内的布置与采用个数有关，使用 4 台并列式时，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，千斤顶的着力点作用在管节圆心以下 1/4～1/5 半径处为宜。

　②高压油泵 由电动机带动油泵工作，选用额定压力为 80MPa 的柱塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。

　③顶铁 顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于吊装。

　④顶管机及泥浆系统设备 密封式顶管采用泥水平衡式顶管机，泥浆系统分两部分，属于顶进的配套设备，由搅拌桶、搅拌机、渣浆泵、注浆泵、泥浆管路、沉淀池组成。

　⑤其它设备 工作井上设置行架，作为平时吊管、井内吊装设备用。在顶管机上下井时需要采用大型 25t 吊机起重。

　工作棚用帆布遮盖，以防雨水。

　(2) 管道接口密封防水

　接口在顶进前先用粘得牢胶水将遇水膨胀止水圈粘贴在钢筋混凝土管口上，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，利用预机顶力将其压实，管里缝再用水泥砂浆勾缝填充密实，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胀圈固定。

　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（d50mm 钢管），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，防止管顶土层沉降。

　(3) 顶进作业

　干硬性塑黄土地层，采用人工挖土作业或顶管机旋挖顶进作业，小斗车出土，集中后卷扬机提升外弃，每次开挖应根据地层实际情况确定，挖一节顶一节，最大顶程土层段不得超过 20cm，岩石段不得超过 60cm。

　遇到中风化岩石层，采用人工水钻开挖，再用顶管机顶进，人工在井内水钻作业时用普通钢管搭设简易操作支架，支架高度取 0.8m 高（洞内直径2.5m），沿洞内长度 1.5m。（示意图如下）

　 (4) 轴线、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，每次顶进要作观测记录，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，必须符合规范要求，纠偏作业可根据实际情况确定方法。

　(5) 坡度控制

　设计坡度在导轨安装时做好调整，导轨坡度应与管道设计坡度一致，固定两个测点，随时校正，正负高差不得大于 10mm。

　(6) 管外壁压浆

　由于顶进钢筋混凝土管，管壁四周层有所松动，管壁与地层间有少量空

　隙，为使顶进管与地层间空隙密实，确保顶进管段不沉陷，设计明确采用 M10水泥砂浆注浆。

　使用Φ50mm 钢管，每节长度 1.95m，将钢管按梅花型布置吹成眼坑，间距为 30cm，管与管之间使用丝口连接。

　根据所顶混凝土管道内径大小确定，管径为Φ2000mm，布设两根注浆管，每顶进一根管道安装两根，在混凝土管与混凝土管接缝处用钢片焊接成卡，随着管道顶进而带动前行 顶管完成后，通过该管压入水泥浆，分 2~3 次压入，压力从 0.5Mpa 慢速加到 1.0Mpa，使终压保持在 1.0MPa 左右，待出口处流出浓浆后立即封堵，再继续稳压 5 分钟后方可停止，使压入的水泥浆完全包裹在混凝土管外壁，达到无空隙，起到防沉防裂作用。

　 (7) 主要技术措施

　质量要求；

　 ①顶管的轴线偏差应小于±50mm。高程偏差为+30 mm,-40mm

　 ②地面沉降小于 30mm，隆起小于 3mm。

　 ③工作坑的后背墙必须垂直管道轴线，并有能承受顶进力的足够强度。

　 ④顶入的管体直顺无翘曲现象。

　 顶管质量控制及地表沉降控制的允许偏差见下表； 项

　目 允许偏差 管材的最大偏角 0.5（度）

　管线轴线偏差 L≤l00m 50mm 标高偏差 L≤l00m +30mm～-40mm 相邻管节错口 ≤15mm 无破裂 接口抗渗试验应达 0.11Mpa 内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出

　 顶进过程中地面沉降控制范围 项

　目 允许变化范围（mm）

　地面隆起的最大极限 +3

　地面沉降的最大极限 -30

　 (8) 顶进时应注意事项

　①顶管前 15m 的管节顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。

　②管道顶进应连续作业，管道顶进过程中，遇下列情况时，应暂停顶进，并应及时处理：

　 A、工具管前方遇到障碍；

　 B、后背墙变形严重；

　 C、顶铁发生扭曲现象；

　 D、管位偏差过大且校正无效；

　 E、顶力超过管端的允许顶力；

　 F、油泵、油路发生异常现象；

　 G、接缝中漏泥浆。当管道停止顶进时，应采取防止管前塌方的措施。

　 (9) 顶管工作面排水

　顶管工作应尽量从下游向上游方向进行，地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。

　 (10) 管道渗漏的治理

　对管道渗水和漏水点，首先检查橡胶密封圈是否出现问题，要确保管道接口橡胶密封圈处于正常状态，在局部管材有问题处，先从内壁凿毛，埋入导水管引水，用生产厂家提供的树脂胶，根据气温条件进行凝胶配比。配置时用量杯准确量取树脂并加入促干剂，搅拌均匀后再加入引发剂使其固化。在刷树脂胶后立即铺放两层短切毡，用毛刷和辊轮，使之滚压平整、无气泡和皱纹。待封口固化后，检查封口质量，有无气泡、裂纹等缺陷，如有则需打磨修复。最后再用同样方式封上渡水管。

　(11) 顶管内通风

　顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通过 1.5 英寸铁管向顶管顶管机压风。

　(12) 照明及用电

　施工用电主干线采用 380V 三相五线制，接通地面、工作井、管道内、顶管机，管道照明采用 12－24V 低压电源供电。

　(13) 顶管段中检查井位施工的质量保证措施

　1）、建立健全质量保证和质量检查两个体系。

　2）、做好技术交底，明确质量责任。（逐孔进行技术交底）

　3）、遇塌方时，在塌方处，砌砖外模，配适量直径 6～9mm 间距 150mm的钢筋，再支钢内模浇筑砼护壁。

　4）、对较易塌方地段要即校对，即验收，即灌注护壁砼。要保证砼密实度，避免渗漏。

　5）、每节井护壁砼浇注前，先进行自检合格后，再通知建设、监理验收合格，并办理好签认手续后，方能组织浇护壁砼。

　6）、严格测量复核制度。测量技术人员放出中心线，核实截面尺寸后，并请建设、监理单位进行复核，以确保标高、轴线、截面、几何尺寸的正确。第一节护壁拆模后，及时将轴线、标高测放于护壁上。要求每节护壁浇注需进行对中心线、垂直度、护壁厚度的校对。

　4.4 、检查验收

　1 4.4.1 工作井检查验收

　1）工程原材料、成品、半成品的产品质量应符合国家相关标准规定和设计要求 检查方法：检查产品质量合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

　2）工作井结构的强度、刚度和尺寸应满足设计要求，结构无滴漏和线流现象 检查方法：检查施工记录。

　3）混凝土结构的抗压强度等级、抗渗等级符合设计要求 检查方法：检查混凝土浇筑记录，检查试块的抗压强度、抗渗试验报告。

　4）工作井施工的允许偏差符合下表规定：

　检查项目 允许偏差 检查数量 检查方法

　（mm) 范围 点数 1 井内导轨安装 顶面 高程 顶管、夯管 +3.0 每座 每根导轨 2 点 用水准仪测量，水平尺量测 中心水平位置 顶管、夯管 3 每根导轨 2 点 用经纬仪测量 两轨 间距 顶管、夯管 ±2 2 个断面 用钢尺量测 2 井尺寸 圆形 半径 不小于设计要求 每座 2 点 挂中线用尺量测 3 进、出井 预留洞口 中心位置 20 每个 竖、水平各 1 点 用经纬仪测量 内径尺寸 ±20 垂直向各 1 点 用钢尺量测 4 井底板高程 ±30 每座 4 点 用水准仪测量 5 顶管工作井 后背墙 垂直度 0.1%H 每座 1 点 用垂线、角尺量测 水平扭转度 0.1%L 注：H 为后背墙的高度（mm）；L 为后背墙的长度（mm）

　2 4.4.2 顶管管道检查验收

　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）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。

　3）顶管施工贯通后管道的允许偏差符合下表规定：

　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＜300m 50 每管节 1 点 用经纬仪测量或挂中线用尺量测 2 直线顶管内底高程 顶进长度＜300m D＞1500 +40,-50 用水准仪或水平仪测量

　3 相邻管间错口 钢管，玻璃钢管 ≦2 用钢尺量测 钢筋混凝土管 15%壁厚，且≦20 4 对顶时两端错口 50

　五、施工安全保证措施

　5.1 、组织保障

　成立项目经理为第一责任人的安全生产领导小组。各施工队、生产班组建立相应安全生产管理小组，由安全员负责人统抓各项安全工作，每个生产班组由项目部派遣一名专职安全员(持证上岗)并要求各职能部门在各自相应的作业范围内，对安全生产负责。纵向上从项目经理到作业班组工人，横向上各施工班组之间都来参与安全生产工作，形成纵向到底横向到边的安全生产管理网络。

　5. 1.1 、安全管理组织机构图

　 5.1.2 、安全保障检查程序

　布置生产计划的同时布置安全计划 制定施工技术措施的同时制定安全技术措施 现场安全生产的落实 安 安 全 生 产 领 导 小 组 组

　项目负责人：刘 杰

　工 程 部：刘部：刘 海 安全技术部：殷大强安全技术部：殷大强 器 材 部：张道伟部：张道伟 施工技术：周结中施工技术：周结中 安全健康：殷大强安全健康：殷大强 随时掌握现场情况及机械完好率，协调各部门、施工队搞 好 安 全 防护、设施配套，坚决制止野蛮指挥和违章施工，杜绝事故隐患，组织安全 隐 患 的 整岗前安全技术培训和教育，特殊工种操作人员持证上岗，定期或不定期地进行施工现场及生活区、办公区安全检查。制定安全制度，设备操作规程。对重要部位、危险工序实行旁站监督。签订安保责任状，建立安全台帐，实施安全奖罚兑现。

　加强设备机械人员的管理，经常对机械设备进行 养 护 检修。保证各种安全物资的投入，定期进行安全检查。

　对每分项工程提出书面要求，制定安全生产的技术规定，严格按照程序施工。对特殊工种、重要工序要出具安全技术指导方案。

　经常进行卫生检查，防治疾病及职业病、流行病、传染病的发生，确保施工人员身体健康

　5.2 、技术措施

　5.2.1 、危险源的识别

　序号 危险源的辨识 可能导致的事故 1 工作井内操作人员被井底下有害气体中毒昏迷甚至死亡而发生的窒息中毒。

　窒息中毒 2 工作井口防护不到位、上下井口未按强制条款设置软扶梯及其他可靠上下井口措施。

　高处坠落 3 工作井口石块或杂物、提升物料溢出物等掉入井内砸伤正在井中的施工人员而发生的物体打击事故。提料桶坠落，提料桶与提升钢丝绳之间提升挂钩不闭合，存在开口脱钩现象、提升钢丝绳的绳卡只装一个，钢丝绳直径偏小或者磨损程度已达有关标准规范要求也不更换。

　物体打击 4 工作井内照明未使用安全电压，潜水泵未采用符合安全规定漏电保护器而发生触电事故，边抽水边开挖。

　触电 5 提升机构或电动绞架发生配重掉落，钢丝绳 机械伤害 不合格 合 格

　滑脱等而发生的机械伤害事故。

　6 顶管挖掘过程中突然涌水，流沙淹没操作人员或未按设计要求做护壁而发生坍塌事故。

　坍塌 7 作业人员安全帽、安全带、安全绳存在缺陷、破损、断裂、失去防护功能。

　易引发安全事故 8 应急救援措施、设备不到位，员工缺少应急救援知识，盲目救援。

　易造成事故扩大化 5.2.2 、施工安全技术措施

　①准备工作

　施工前，施工人员要掌握地下线缆、管道等设施的位置、深度和走向。工作区域和周边的电杆、建筑物都要先加固、后顶管作业。

　挖掘顶管工作坑的工作指挥人员，站在挖掘机回转臂 5 米以外作业。

　工作坑四周必须做好安全维护（见附图），设置醒目的安全警示标志，做好维护；夜间点亮警示红灯，安排专人值班。

　挖方严格按照规范要求正确放坡，坑边弃土堆放在坑边 1 米以外，高度控制在 3 米以下. 工作坑随时注意土壁的变异情况，如发现有裂缝或部分塌落现象，及时进行支撑或改缓放坡，并注意支撑的稳固和边坡的变化。

　工作坑有渗水时，及时排水，保证坑内无水，不塌方。

　吊装作业前要对吊装设备进行认真检查，尤其是钢丝绳等，必须满足安全性能要求。配合吊装人员要戴好安全帽及手套，必须有专人指挥，以哨令、旗示或手势进行指挥。所采用的“令示”必须规范，并与吊重机械操作人员预先沟通好。牢记——当管节离开地面，配合吊装人员必须避开被吊物，移动过程中要注意不要被障碍物所绊倒。

　靠近道路的施工现场，应设隔离，确保车辆运行安全。

　 ②顶管安全施工

　顶管前，根据地下顶管法施工技术要求，按实际情况，由技术负责人制

　定出符合规范、标准、规程的专项技术方案和措施。

　顶管后座安装时，如发现后背墙面不平或顶进时枕木压缩不均匀，必须调整加固后方可顶进。

　顶进工作坑采用机械挖上部土方时，现场安排专人指挥装车，不得损坏任何构筑物和预埋立撑；工作坑四周或坑底必须有排水设备及措施；工作坑内设符合规定的核固定牢固的安全梯；下管作业的全过程中，工作坑内严禁有人、或必须站在安全有效角落。

　吊装顶铁或管道时，严禁在把杆回转半径内停留；往工作坑下管时，应穿保险钢丝绳，并缓慢地将管子送入导轨就位，防止滑脱坠落或冲击导轨，同时坑下人员应站在安全角落。

　垂直运输设备的操作人员，在作业前要对机械设备各部分进行安全检查，确保无异常后方可作业，作业时集中精力，服从指挥，严格执行有关的安全操作规程。

　安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核；两导轨应顺直、并行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。

　在拼接管段或因故障停顿时，应加强联系，及时通知工具管头部操作人员停止挖土出土，防止超挖造成塌方，并应在长距离顶进过程中，加强通风。

　顶进过程中，油泵操作工应严格注意观察油泵压力是否均匀递增，如发现压力忽然上升，应立即停止顶进，待查明原因后方能继续顶进。

　管子的顶进或停止，应以工具管头部发出信号为准。遇到顶进系统发生故障或在拼接管子前 20 米，即应发出信号给工具管头部的操作人员，引起注意。

　顶进过程中，一切操作人员不得在顶管两侧操作，以防发生崩铁伤人事故。

　如顶进不是三班连续作业，在上一班下班时，应保持工具管头部有足够多的土塞；以防止遇土质差、因地下水渗流可能造成的塌方。

　工具管中的纠偏千斤顶应绝缘良好，操作电动高压油泵应戴绝缘手套。

　顶进过程中应有防毒、防燃、防爆、防水淹的措施，顶进长度超时，应

　有预防缺氧、窒息的措施。

　氧气瓶与乙炔瓶（罐）不得放入坑内。

　 ③顶管工作靠背墙施工

　拆模时间控制在混凝土浇筑后的 3~4 天，砼体强度达到设计强度 30%以上进行。拆模先上后下，小心谨慎。

　防止靠背墙突沉造成倾斜的危险。

　采取措施防止倾斜，确保安全生产。

　工作坑四周，设立防护栏，挂安全网，悬挂安全警示标志。

　 ④安全预防措施

　建立完善的安全施工体系，每道工序和每个班组均设置兼职安全员，听从特邀人员的工作指挥。随时发现安全隐患、苗头，随时解决、制止。

　进一步落实安全责任制，明确各工种、各岗位安全生产责任，按施工特点进行有针对性的教育。

　建立施工现场安全检查制度，安全员每日检查三次，项目部每日检查一次，兼职安全员旁站。在检查过程中发现事故隐患，整改做到定人、定措施、定时间整改完成，并书面反馈到项目部。

　教育施工人员真正做到“安全第一，预防为主”、“安全为了生产，生产必须安全”，使每个施工人员从思想上树立安全意识，发现问题及时处理。

　凡是参加施工的全体人员，作业前必须经过安全知识技术交底，让工作人员了解每道工序的安全技术问题的关键所在及影响安全的因素，使工作人员能够按照操作规程进行施工。

　特种作业人员必须考试合格后持证上岗。

　机械的保险、限位、保护、指示器等必须齐全可靠，驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗，必须按规定要求进行操作。

　在施工现场设立安全标志，非工作人员不得进入施工现场。

　工作坑上部设安全平台，周围设围护栏杆，平台高出地面 30 厘米，防止井周围物体滑落坑内，坑内上下层立体交叉作业，设安全网，安全挡板，井下作业戴安全帽。

　及时发放和配备劳动安全防护用品，经常检查使用情况。

　 ⑤施工用电安全措施

　施工现场用电必须符合建设部 JGJ46—2005 标准和合肥市的有关规定，采用三相五线制配电，严禁采用三相三线制配电。

　施工临时用电布置按施工平面图规定架空架设，杆子用干燥木杆或水泥杆子，上设角铁横担，用绝缘体架设。

　管道内照明电源电压采用 24V，用 60W 的安全灯。供电线路采用三相五线制。

　在工作坑内，管节堆放地及其他需要照明处采取场地照明。场地照明、井内照明采用防雨防爆灯。照明灯具的金属外壳必须作保护接零，单相回路的照明电源线必须经漏电保护器引出，灯具外的接线应做可靠的绝缘包扎。灯具距地面一般不得低于 5 米，视场地情况具体安装。

　配电箱、开关箱应使用 BD 标准型配电箱，配电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，配电箱内应设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分级分配。配电箱设总熔丝、分开关、零接地。动力和照明分别设置。金属外壳作接地或接零保护 开关箱采用二级触电保护装置，箱内无杂物，与用电设施实行一机一闸保险。移动电箱的距离不大于 50 米，同一移动开关箱严禁有 380V 和 220V二种电压等级，且应该做好防雨措施。

　顶管内使用的移动电具，其电源引线不得过长，不得有接头，并有漏电开关保护。

　顶管内的电缆馈出负荷开关跳闸后，一定要查清原因，排除故障，方可送电。

　安装、维修或拆除临时用电设施，必须由持证且合格电工完成，电工必须持证上岗，实行定期检查制度，并做好检查记录。

　 ⑥机械设备安全生产措施

　起重机的保险、限位装置必须齐全有效。

　驾驶、指挥人员必须持证上岗，驾驶员应做好例行保养。

　各类安全装置的保护罩（盖）齐全可靠。

　机械配输电线路（垂直、水平方向）应按规定保持安全距离。

　作业时，机械停放应可靠牢固，臂杆幅度指示器应灵敏可靠。

　各类机械应持有技术性能牌和上岗操作牌。

　必须严格执行定期保养制度，做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。严禁机械设备超负荷使用、带病运转或在作业中进行维修。

　机械设备夜间作业必须有充足的照明。

　机架、机台的临边、登高以及机械运转区域有防护措施。作业区有明显的标志或围栏。

　潜水泵电源线不破损、老化，接地接零良好，触漏电保护器灵敏可靠。

　机动翻斗车持证上岗，不违章行车...