修 示范区顶管段施工方案2013.6.7

雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线 顶管工程施工方案

第一章 编制说明

1.1 编制原则

1.1.1科技领先原则：本工程质量要求高、工期紧，根据我公司顶管工程实践中的施工经验，同时以科学的工作态度，综合考虑施工方案，在实施中突出重点，突破难点，合理组织施工作业，以确保安全为前提，严格按照施工图纸进行施工，以先进的施工技术、现代化信息管理贯穿工程施工全过程。

1.1.2组织机构合理原则：委派曾多次承担顶管施工任务、具有丰富顶管施工经验的人员担任顶管项目经理，组织精干而强有力的施工队伍，通过对劳动力、设备、材料、技术、方法和信息的优化处置，实现成本造价、工程目标、质量目标及社会信誉的预期目标。

1.1.3环境保护原则：北京作为一个高速发展的现代化城市，环境问题日益受到全社会的普遍关注。我们将依据IS014001环境保护体系标准和建筑行业文明施工原则，系统地实施一系列环境保护管理手段，从土方运输、建筑垃圾处理、废水和废气排放、危险品的使用等多方面进行控制，以期将施工带给周边环境的负面影响降到最小。 1.1.4方案动态优化原则：工程实施中，在工程施工组织设计、顶管工程施工方案的基础上，按照施工设计图纸和其他补充资料，需进一步完善、细化施工中的细节问题，根据现场实际情况、工程中出现的具体问题动态地进行方案调整，达到最优化的施工组织。 1.2 编制依据

1.2.1建设单位提供的文件 表1—1 序号 1 2 图 纸 名 称 工程施工图 北京雁栖湖生态发展示范区供水工程工程地质勘察报告 图 纸 编 号 HRGS2-SSGX-SG-004a HRGS-XGX-DZ-001a 出 图 日 期 2013年1月 2012年6月 北京鑫大禹水利建筑工程有限公司

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1.2.2有关规范、标准 表1—2 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 《给水排水管道工程施工验收规范》 《混凝土和钢筋混凝土排水管》 《北京市给水排水管道工程施工技术规程》 《北京市市政工程施工安全操作规范》 《预防混凝土结构工程碱集料反应规程》 《建筑机械使用安全技术规程》 《水利水电工程施工质量检验与评定规程》 《水利水电建设工程验收规程》 编 号 GB50202—2002 GB50204—2002 GB50268-2008 GB/T11836-2009 DBJ01-47-2000 DBJ01-56-2001 DBJ 01-95-2005 GJ33-2001 SL176—2007 SL223—2008 1.2.3主要法规、条例 表1—3 序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 《中华人民共和国建筑法》 《中华人民共和国合同法》 《中华人民共和国安全生产法》 《中华人民共和国环境保护法》 《建筑工程安全生产管理条例》 《城市市容和环境卫生管理条例》 《建设项目环境保护管理办法》 备注 北京鑫大禹水利建筑工程有限公司

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8 9 10 11 12 《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》 《北京市建筑施工文明安全施工管理暂行规定》 《北京市建设工程施工现场管理办法》 《北京市建设工程施工现场安全监督工作规定》 《北京市建设工程安全生产重大事故及重大隐患处理规定》 1.2.4其他有关文件 表1—4 序号 1 2 名 称 《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》 《北京市实施〈危险性较大的分部分项工程安全管备注 建质[2009]87号 京建施(2009)841号 理办法〉规定》 3 （91）京建施字第《北京市建筑施工现场安全防护基本标准》 124号 《北京市建设工程现场管理环境保护作基本标准》 （91）京建施字第126号 （91）京建施字第127号 4 5 《北京市建筑施工现场保卫工作基本标准》 1.2.6雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线施工组织设计 1.2.7编制范围

本文的编制范围为本工程施工设计文件标明范围内的管道顶进、顶管工作坑的施工，包括人员、材料、设备、管道、顶管施工、施工区域现有道路、设施及各种地下、地下管线的保护等的设计方案与对工期、质量、安全、文明施工的总协调、管理措施。

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第二章 工程概况

2.1工程概况：

2.1.1雁栖湖生态发展示范区供水工程（第2标段输水干线），工程管道采用DN1000钢塑复合管，管线长度2516.054米，由于管道需穿越110国道，固此段采用顶管施工，材料选用钢筋砼承口管，此段设计顶管套管为D1950钢筋砼管，顶管长度为70m，桩号为5+410～5+480，工作坑1座，接收坑1座。

2.1.2本工程设顶管工作坑和接收坑各1座，顶管工作坑平面净尺寸为5m×7m，接收坑平面净尺寸为4m×4m。顶管工作坑及接收坑分别为：5+410及5+480。 2.2工程概况附表 表2-1

工程名称 建设单位 设计单位 监理单位 施工单位 计划工期（顶管工程） 合同质量目标 2.3现场环境概况 2.3.1地上情况

（1）5+410～5+480段为穿越101国道桥，为确保道路的安全及车辆行人的安全，施工中必须加强对现有建筑物的监测和保护，采取有效措施严格控制；工作坑及接收坑周围的树木均能协调进行砍伐，不会影响工作坑的安全。 2.3.2地下情况

（1）为了保证工程的顺利进行，施工前需要进行更详细的物探、坑探，了解是否有其它未知管线，对所有管线的平面位置、高程位置、管线性质、完好程度进行详细

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雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线 北京市怀柔区水务局工程项目建设管理中心 北京市水利规划设计研究院 安徽省大禹工程建设监理咨询有限公司 北京监理八分部 北京鑫大禹水利建筑工程有限公司 2013年6月15日至2013年7月19日 合格 雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线 顶管工程施工方案

调查，管线情况全部掌握后再进行施工，如果有不利于施工的情况，须制定出有针对性的应对措施，做好防护工作。 2.4工程地质和水文情况

2.4.1根据本工程施工图纸得知管道埋深约4米左右，依据地质勘探报告管道位置正处于卵石层中。

2.4.2地质层概述：根据《工程地质勘察报告》，本工程5+410～5+480段为丘陵地貌，拟建管线场地表覆人工填土，局部含粉粘、碎石，下伏石灰岩。现自上而下分述如下： （1）人工填土：杂色，稍湿，以粘粉、粉粘为主，含少量碎石、卵石以及砖屑等。层厚0.2m～1.5m，层底高程大致为99.2～110.3m。

（2）石灰岩：深灰色灰岩，中等风化。局部上部具有全风化、强风化。 （4）根据本次勘探资料显示，勘察揭露深度10m范围内未见地下水。 2.5施工特点及难点分析

2.5.1本工程作业面内沿线树木较多需进行协调砍伐，施工沿线工作面较窄，开挖土料缺少堆放场地。且施工现场狭长距离电源较远，沿线接取电源不便，需配备发电机以满足施工需要。

2.5.2本工程工期紧、任务重，必须严格组织施工，对施工过程、工程质量、安全文明施工、环境保护等方面要严格管理。

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第三章 总体计划安排

3.1施工进度计划

3.1.1根据工期要求我单位将对本工程施工安排进场1套顶管设备，24小时不间断的施工，顶管工程计划工期为30天。 3.1.2具体进度计划（详见附图）：

2013年6月15日——2013年6月17日施工准备 2013年6月18日——2013年6月19日完成测量放线 2013年6月20日——2012年6月23日完成工作坑施工 2013年6月24日——2012年6月26日完成设备安装 2013年6月27日——2012年7月15日完成管道顶进 2013年7月16日——2012年7月19日清理撤场 3.2工期保证措施

3.2.1落实施工组织、施工队伍、施工机具设备

（1）选派资历丰富的各类管理人员组成顶管项目部，提前落实施工队伍。 （2）根据本工程的特点，配备充足的施工机具、设备，做好顶管机组的配置、检修工作。

3.2.2尽快创造现场施工条件：积极主动配合建设单位、监理、设计等部门作好开工前的准备工作，按时报送各种文件资料及开工前的各项手续。特别是做好交接桩等工作，积极创造现场开工条件。 3.2.3设备与材料供应的保证

（1）提前作好施工设备的调研及有关技术准备工作，及时维护好顶管设备及辅助配套机具设备，确保按时进场。

（2）落实管材等材料的加工定货，确保质量与供应满足施工要求，有关检验试验工作提前进行。现场积极创造运输、存放条件，确保管材等主要材料提前进场，保证材料供应。

3.2.4加强施工管理，合理组织调度

加强施工中的动态管理，利用计算机网络管理技术和网络进度计划技术进行施工过程的管理，突出重点、抓住主要矛盾，占满时间和空间，各工序尽快形成流水作业，

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做好现场组织调度，确保关键工期的实现。 3.2.5加强作业层管理，确保各项措施的落实

在施工中加强对作业层的管理，作好技术交底、安全交底工作，监督各项技术保证措施的落实，确保工程质量和施工进度。 3.3验收计划安排

在工程实际施工中，现场严格执行项目部验收制度，每道工序施工队首先进行严格的自检，合格后通知项目部进行验收，合格后方可通知监理工程师进行检验。

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第四章 施工准备

4.1施工准备 4.1.1组织准备

4.1.1根据本工程特点和技术要求，我公司选派施工经验丰富、责任心强、曾多次承接人工顶管施工的人员出任顶管项目经理，配备技术过硬、具有丰富施工经验的技术、测量、施工、质量控制、安全管理人员。

4.1.2组织有关部门的技术、业务能手到本项目部，在项目经理、总工的领导下，各尽其职。

4.1.3集中选拔操作水平高的整编制施工队伍，组建竖井、人工顶管等专业施工队伍，确保本工程保质、保量、按期完成。 4.2技术准备

4.2.1项目部在接到图纸后，组织技术及施工管理人员对施工现场进行踏勘； 4.2.2开工前，项目部技术负责人组织技术人员进行图纸会审，充分了解工程内容，使施工人员明确设计者的设计意图，熟悉设计图纸的细节，对设计文件和图纸进行现场校对，做好存在问题的统计工作，对现场的地下管线进行详细的调查。

4.2.3开工前，项目部编制技术交底，并分别对现场施工员及施工队做好交底工作，使施工人员了解掌握施工方法、工艺要求、工程内容、技术标准、施工程序、质量标准等，做到心中有数，施工有据，确保施工质量。

4.2.4测绘院交桩后，及时做好护桩、栓桩工作，组织测量人员进行导线及水准点的测量复核，经验证无误后，将测量结果上报监理工程师。 4.2.5组织资料员、试验员编制资料计划、项目划分及试验计划； 4.2.6组织试验员提前做好与本工程有关的工程试验。 4.3生产准备

4.3.1临时用电：根据现场情况，现场用电将就近变压器进行连接，并备用两台发电机。

4.3.2临时供水

（1）生产用水：现场用水主要是注浆用水，根据现场情况，与附近树园协调用水问

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题。

（2）生活用水：现场生活用水较少，因此不进行考虑。

4.3.3临时设施：在施工现场搭设帐篷作为临时顶管指挥部及办公室用房。 4.3.4临时道路：利用原有交通道路。 4.3.5劳动力准备

（1）做好对进场工人的三级安全教育工作，保证工程“优质、低耗、快速、安全”地进行。

（2）安排好工人进场后的生活，组织上岗培训，主要有：规章制度、安全施工、基本操作技术和精神文明教育四个方面。

（3）选择参加过同类型工程建设的并且管理素质高的施工队伍，并签定劳务用工合同。

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 4.3.6材料准备 （1）根据工程实际需要提出材料计划，选择供货厂家，项目部负责对现场的材料进行统一管理，以保证物资供应的质量和材料的及时到场。

（2）依据材料采购合同规定，施工员对生产产品的原材料、关键过程、产品质量进行验证，并做好记录。业主要求对采购物资验证时，应提供必要条件，但业主验证不能代替材料部门的验证。

（3）进场材料均需进行质量检查验收，不合格材料不允许进场使用。所有材料均需有质量合格证。 4.3.7机械设备

本工程所投入的主要机械及其辅助机具设备用量详见下表：

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工 种 技术员 管理人员 顶管工 电焊工 电 工 安全员 质检员 测量员 人 数 1人 1人 6人 1人 1人 1人 1人 1人 备 注 雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线 顶管工程施工方案

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 机械名称 挖掘机 装载机 自卸汽车 压浆机 注浆泵 主顶镐 电焊机 卷扬机 卷扬机 油泵 单位 台 台 辆 台 台 台 台 台 台 台 规格型号 220 ZL50 15 UB—2型 500T 15KW 2T 5T 25Mpa 数量 1 1 2 2 2 2 2 1 1 2 备 注 4.4 施工环境调查

开工前根据设计图纸进行详细的现场勘察，做好：

（1）核实各类地下管线的位置、数量、口径、深度和接头形式等，必要时人工探挖进行核实。落实好管线的搬迁、加固、保护及现场监护事宜。

（2）调查了解施工范围内交通状况，结合施工实际情况，制定合理交通运输方案。 （3）调查施工现场建筑物，估计施工期间对其影响程度，对受影响的建筑物，制定专项技术方案予以保护。 4.5工地现场清理及布置

4.5.1进场后立即开始场地清理工作，为工程施工创造条件。 4.5.2完成施工场地的围护、隔离等方明施工措施。

4.5.3建造各种临时设施，为正式开工准备好生产、办公、生活等临时用房。 4.5.4建立消防、保安等组织机构和有关的规章制度，布设消防、保安等措施。 4.6建立测量控制系统

进场后，立即交接现场控制坐标点和水准基点。接桩后立即组织复测，按施工要求加密点位，布设平面控制网与水准控制网。测量结果提交监理工程师核查，对存在

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的问题报告监理工程师后再进行处理，保证测量控制点准确无误。在复核的同时，对控制点桩位进行加固和保护，并设置明显标志。 4.7总体施工流程

合理安排各施工工序，处理好施工中各工序和衔接，不仅能加快施工进度，也有有利保证工程质量。公司实行项目经理管理制，统领作业队，作业队实行队长负责制，各队根据施工进度计划如时操作，形成分工明确的流水作业。 4.8施工现场的保洁及清理

4.8.4施工期间，应按文明施工的要求保持现场整洁、材料、设备妥善存储，废料、垃圾及不再需要的临时设施应及时清除、拆除、运走。

4.8.2施工造成环境轻微污染时，要工作完成后，须及时清污，消除对环境的影响。 4.8.3施工完成后，运出所有装备、材料、垃圾和各种临时设施，达到现场整洁。 4.9测量管理

4.9.1复测对建设单位提供的施工区内的导线网与水准网及其控制点进行复测，经核对无误后方可使用，测量工作从外业到内业必须做到步步校核。 4.9.2平面测量控制

（1）施工测量按《工程测量规范》GB50026的有关规定执行。根据施工需要，引测三个导线点至顶井坑附近，布设三级导线平面控制网（即采用原有控制网作为平面控制网），形成闭合导线网。

（2）为保证测量精度，对于钢尺测量的边长，需加入相应的修正，测量的平面导线需进行平差计算，测量角度精确至0.1o，坐标及高程精确到1毫米。 4.9.3高程测量

（1） 高程控制采用城市四等水准测量的技术施测，使用DS3水准仪进行观测，往返各一次。高程闭合差在 12Lmm 之内（L为水准跨线长度，以千米计）为合格。 （2）井坑内的高程控制点采用长钢尺导入法将高程传入，向井坑内传递高程与坐标传递同步进行。先做趋近水准测量，再做竖井高程传递。竖井传递高程采用悬吊钢尺法，井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3-5厘米，施测三次，高差相差不大于3毫米时取平均值使用。

（3）高程控制点的布设：可利用平面控制点作为高程控制点，也可单独设置，如特

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殊需要时可进行加密。加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布设形式为附合水准路线。 4.9.4 测量要求

（1）对于坐标点、水准点现场需采取可靠的保护措施，需设立明显的标志；施工过程中要注意对测量控制点的保护，并定期进行校测。

（2）施工过程中要严格执行测量复核制度，特别是对中心线和高程、管线起终点、控制桩位、交叉点等更要严格控制，要提前做好内业，然后现场实施放样。 （3） 竣工测量：竣工测量在已有的施工控制点上进行，测量人员认真做好原始记录，及时进行资料的整理、归档工作。 4.9.5测量仪器准备： 序号 1 2 3 4

仪器名称 全站仪 水准仪 钢卷尺 塔尺 规格型号 尼康DTM-352 AL-332 50m 5m 单位 台 台 把 把 数量 1 1 1 2 备注 自有 自有 自有 自有

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第五章 主要施工方法和技术措施

5.1顶进工艺

5.1.1人工顶管工艺是顶进管前安装工具管，人工掘进、控制超挖的顶进施工工艺，顶完后做好水泥浆填充加固。

5.1.2工艺流程：测量放线→工作井竖井开挖→基底布置、起重及顶进设备安装→下管、就位、安装管帽→混凝土管顶进→回填注浆→验收

5.1.3掘进时保证管道内照明、通风良好，管道内采用低压<36V照明。 5.1.4为了保证工程的安全和可靠，顶管工作要连续不断地进行。 5.2工作坑施工 5.2.1顶管坑尺寸确定

根据顶管施工规范等要求，顶管工作坑结构内净空尺寸为： 7m×6m ×6m；接收坑：4m×4m×6m。 5.2.2工作坑施工

（1）为保证工作坑护壁的稳定性，满足顶管施工的需要，在工作坑口设现浇砼锁口梁一道，断面尺寸为500×400mm，砼强度等级为C20，锁口梁钢筋主筋6Φ20，箍筋Φ8箍筋间距200mm；锁口圈梁以下部分采用喷射砼+钢格栅+钢筋网片的结构。沿锁口梁四周向下预埋Φ18插筋作为坑壁四周固定钢筋网片的钢筋骨架,插筋为‘L’形，上端与锁口梁底层钢筋绑扎牢固，下端与连接筋绑扎在一起，内外双层，间距为1.0m。锁扣梁施工完毕待混凝土强度达到要求后，即开始开挖基坑内土方，在锁扣梁下部的一面先挖0.5m深，安装钢格栅，钢格栅断面尺寸为200×200mm，主筋为4Φ20水平主筋，箍筋为Φ8，间距200。然后沿坑壁在钢筋骨架上绑挂Φ6@150mm的钢筋网片，钢筋接头全部采用绑扎。每1米设一道钢格栅，现场开挖后可跟据地质情况进行调整。采用分步开挖，先挖一面，其他三面做支撑，防止井壁整体下沉。

（2）喷射砼厚度为200mm，等级C20；速凝剂掺量为水泥重量的3%；混合料采用搅拌机搅拌，随拌随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不应超过1小时。喷护作业应分层、分段、分部位进行，喷射顺序应自下向上，沿水平方向螺旋式移动，回旋直径应为300mm左右，一圈压一圈，每次喷射高度不大于0.5m，喷射时不应在一处堆积，要求喷射密实，不得漏筋，要求喷射后的混凝土表面平整、直顺。喷射前检查工具、

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设备是否齐全良好，喷射时管道不得有死弯，喷枪在任何情况下严禁对人。喷射工人必须做到开始时先送风、再开机、再给料，结束时待料喷完后再关风。向喷射泵供料连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持有足够的存料。喷射机的工作压力满足喷头处的压力在0.1Mpa。喷头与受喷面保持垂直，宜保持0.6～1.0m的距离，喷射时控制好水灰比。每次喷射前将前次喷射砼的接茬部位清理，清除表面的泥土，以保障接茬处的密实。

5.2.3工作坑底的宽度计算：

底宽=D1+S 式中：D1—管外径（m）；

S—操作宽度（m），取2.4～3.2 m 底宽=1.95+0.19×2+3.2=5.53m，取6m。 5.2.4工作坑底的长度计算：

底长=L1+L2+L3+L4++L5

式中：L1—管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度，顶钢筋砼管取0.3～0.5m；金属管取0.6～0.8m；机械挖土、挤压出土及管前使用其他工具管时，工具管长度如大于上述铺轨长度的要求，L1应取工具管长度；

L2—管节长度；

L3—出土工作间长度，根据出土工具而定，宜为1.0～1.8m； L4—液压油缸长度1.5（m）；

L5—后背所占工作坑长度，包括横木、立铁、横铁、取0.85m。 底长=0.4+3+1.2+1.5+0.85=6.95m，取7m。 5.2.5工作平台搭建

（1）随开挖进度及时搭设工作平台、井口安全护栏以及上下用安全爬梯。 （2）在平整场地后，工作坑两端距坑边80cm处各向外铺设0.15m×0.15m方木10根，方木间相互用扒锯扒牢固。用吊车将长12m的4根40#工字钢主梁吊至方木上，立稳支牢，然后用30#工字钢两根长5m横向将主梁连接，连接焊缝要满焊，防止主梁受冲击时倾覆。主梁上面满铺0.15m×0.15m方木，所有方木铺平挤严后用扒锯全部扒牢，留出下管管口位置，坑口尺寸为2.5m×3.5m，焊接好工字钢使其稳定，所有焊缝要满焊，防止主钢梁因受冲击时倾覆。安设完活动平台导轨及活动平台调试正常后将平台固定。

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（3）在顶管坑四周围设置安全护栏，工作坑上平台孔口必须安装护栏，护栏高度不低于1.2m，基坑上下爬梯必须设置得牢固、方便。

5.2.6顶管架安装

顶管工程下管、出土的工作支架采用4根定型钢管Φ195×8×9000做顶管支架，架设时由技术员负责组装，待大轴穿好后，由吊车配合立起支架，人工配合将四个支点位置找准确后，立即在四角外侧焊防滑挡托，在技术员的指挥下安装横向拉杆，横向拉杆要齐全，安装要平且保证拉杆能充分拉紧。

（2）棚架采用四角架支搭，支搭于平台上的起重架，与防雨雪棚架结合成一体，覆盖至工作坑以外，安装牢固。支架的底脚必须固定在梁上，支架的横拉杆不得少于四道。每道间距不大于1.5米，支架安装完成后，必须经验收合格后方可使用。

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5.2.7起重设备：起重设备设一大一小两台卷扬机，大卷扬机主要用于运管下管，承载力不小于5吨，并且设置一组动滑轮，以减少承载力；小卷扬机主要用于人工出土，承载力要求不小于1吨。卷扬机通过定滑轮以钢丝绳连接，钢丝绳必须采用Φ16以上的、无断股钢丝绳，才能保证施工安全。安装前必须对起重设备进行全面检查，设备完好，方可安装。起重设备正式作业前必须进行试吊，吊离地面10cm左右，检查起重设备、卡环、吊钩、钢丝绳及支架等设备，吊钩必须有防脱钩装置，使用卡环时，严禁卡环侧向受力，起吊前必须检查封闭销是否拧紧，不得使用有裂纹、变形的卡环，严禁用焊补方法修复卡环，确保安全后可下管。起重设备设专人检验、安装，必须遵守安全操作规程。 （1）卷扬机承载力计算：

A、计算荷载: P计=1.5Q=1.5×8.8=13.2吨 式中：Q为吊物重量 (吨)

卷扬机组起重时滑轮阻力与钢丝绳摩擦力系数;取1.5

注：Φ1950mm钢筋混凝土管每根8.8吨； B、卷扬机滑轮组起重计算荷载; P滑轮组=4Q卷=4*5=20吨

式中: 滑轮组中钢丝绳根数， 4根 Q卷卷扬机荷载： 5吨。 经计算; P滑轮组 > P计 ，满足于施工要求。 5.2.8顶力及轨距的计算 （1）顶力计算：

设计管线管径为D=1950m，每根管重约86.24kN，顶进距离最长为70m。 计算总顶力：P＝fγD1[2H＋(2H＋D1)tg2(45°－Φ/2)＋ω/γD1]L＋PF P-----计算的总顶力（KN）；

γ----管道所处土层的重力密度（KN/m3）； D1-----管道的外径（m）；

H-----管道顶部以上覆盖土层的厚度（m）； Φ----管道所处土层的内摩擦角（°）； ω----管道单位长度的自重（KN/m）；

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L-----管道的计算顶进长度（m）；

f-----顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦角系数。其取值

可按《北京市给水排水管道工程施工技术规程》（DBJ01-47-2000）中表11.1.7-1所列数据选用；

PF----顶进时，工具管的迎面阻力（KN）。其取值，宜按不同顶进方法

由《北京市给水排水管道工程施工技术规程》（DBJ01-47-2000）中表11.1.7-2所列数据选用。

故顶力为P1950=0.6×20×2.33×[2×2.08+（2×2.08+2.33）×tg2(45°－35°/2)+34.496/20×1.92]

×70=13032.58 KN

（2）根据计算结果，通过触变泥浆进行减阻后P1950= 9122.806KN因此每个工作坑将采用2台500t顶镐顶进，总顶力为1000T，满足顶力要求。

（3）轨距计算：导轨间距计算公式计算公式根据《北京市给水排水管道工程施工技术（DBJ 01-47-2000）》11.3.3.4如下：

A=2

式中：

A——两导轨内矩（mm）； D1——管外径（mm）； h——导轨高（mm）；

e——管外底距枕铁（枕木）面的距离（mm）； 其中：D=1950 管外径2330mm； h=150mm； e=20mm； 根据上式计算得出A=1069.58mm 5.2.9导轨安装

（1）工作井的基础底板，现浇100mm厚的DAeahbA0导轨安装间距计算图C15砼底板，底板尺寸为6×7m，用地脚螺栓、压板固定导轨、用丝杠在顶进方向前方与坑壁撑牢。

（2）导轨及枕木的安装质量应符合下列规定: 枕木的安装高程宜低于管外底高程2cm，间距均匀，铺装纵坡与管道纵坡一致。两根导轨直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度一致。导轨、高程及内距允许偏差为±2mm，中心线允

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许偏差为3mm，轨顶高程允许偏差为0～+3mm。

5.2.10后背墙安装：后背墙面铲修平整，使壁面与管道顶进方向垂直，在墙30cm前横排3×2.5×0.1m的钢板，中间空隙用粒径15～30mm石子填充，钢板前设置3根高3.5m立铁，立铁前再横向叠放35×40×300cm横铁；钢板应卧到工作坑底60cm；横铁高度要与顶镐高度相同，横铁要求码放平整，与立铁和顶镐结合严密，以便均匀的承受顶力。 5.3顶进施工

5.3.1顶进设备安装：油压控制箱宜设置在顶坑上面，必须与顶镐配套，油管应直顺、减少转角。顶镐应固定，并与管道中心线垂直。千斤顶的安装高度，一般应使千斤顶的着力点在管端面垂直直径的下1/4左右处。

5.3.2下管：下管前对管子进行外观检查，检查合格后，采用Φ32钢丝绳绳索试吊，吊离地面10cm左右，检查起重设备、卡环、吊钩、钢丝绳及支架等设备，确认安全可靠方可下管；

5.3.3就位：第一节管下到导轨上测量管子中心线及前后端管底高程，确认合格后方可顶进，确保第一根关键管顶进质量，是保证整段顶管质量的关键，必须勤测勤查。 5.3.1帽檐安装：本工程管线位于卵石层中，根据土质情况和施工要求，因此安装一个定型外加工钢制帽檐，帽檐长0.75米，帽檐与首节管直接用螺栓连接加固。此钢

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制帽檐可以有效的防止管外壁超挖及土质扰动而产生的坍塌，确保施工人员的安全。 5.3.5管周围超挖：由于本工程施工区域土质较差，所以管前挖土不超过30cm；面允许超挖1.5 cm，但在下面135°范围内不得超挖，保持管壁与土基表面吻合。挖土采用人工在管内掏挖，再用小推车将土运至工作坑内，再用卷扬机将土运到井上。

5.3.6顶进：开始应缓慢进行，待各接触部位密合后再按正常顶进速度顶进；顶进时若发现油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快；挖出的土方及时从坑中运出，保证坑内整洁，及时顶进，使顶力控制在较小的范围内。

5.3.7管道顶进中的纠偏方法：顶管过程中，如不按操作规程顶进就会出现偏差。出现偏差视造成偏差的原因选择适当方法纠偏。顶管过程中应加强测量控制，万一顶进发生偏差，应该及时进行校正。顶管误差的校正应逐步进行，形成误差后不可立即将已经顶好的管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。纠偏方法有以下2种：

（1）超挖纠偏法：偏差为1～2cm时，可采用此法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。

（2）顶木纠偏：偏差大于2cm，在超挖纠偏不起作用的情况下可用此法。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内管壁上，另一端斜撑在垫有钢板或模板的管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进，在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时斜撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。 5.3.8测量：

（1）第一节管测量间隔不超过30cm，正常顶进后，测量间隔不超过50cm；中心测量：采用垂球拉线方法；高程测量：用水准仪根据工作坑内设置的水准点，掌握顶进的高程。

（2）本工程控制测量、施工测量、验线及监测工作的基本要求和依据按照北京市强制性地方标准DBJ（01-21-95）《建筑工程测量规程》的相关标准执行。

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>1.5cm135°超挖示意图雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线 顶管工程施工方案

顶管质量标准见附表：

顶进管道允许偏差表

序号 1 2 3 4 5 相邻管间6 7 错口 对顶时管节错口 中线位移 管内底高程 项目 D< 1500 D≥1500 D< 1500 D≥1500 D< 1500 D≥1500 钢管 允许偏差 （mm） ≤30 ≤50 +10,-20 +20,-40 ≤10 ≤20 ≤2 ≤30 对顶接口 1 用尺量 每个接口 1 用尺量 每节管 1 检验频率 范围 点数 检验方法 测量并查阅测量记录，有错口时，测2点 用水准仪测量 有错口时测2点 每节管 1 5.3.9接口：两管接口处加衬垫，衬垫采用5mm厚橡胶胶垫。

5.3.10顶管施工记录：真实、清晰、完整，交接班时当班负责人必须向接班负责人交清记录，并说明顶进中出现的问题及处理情况。 5.4顶进减阻措施

5.4.1打蜡减阻：为了减少顶进过程中的摩阻力，增大顶进长度，在管道顶进过程中管外壁打改性石蜡减阻。

5.4.2触变泥浆减阻：为保证管道顶进顺利，顶管施工时将在管道顶进后与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次注入，顶进一段距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间在12h以上。管道顶进时向管外压注触变泥浆，降低管道延程摩阻力。根据经验采用触变泥浆减阻，预计可减少顶力的30％。 （1）应用触变泥浆的设备

①泥浆封闭设备：包括前封闭环及后封闭圈，主要作用是防止泥浆从管端流出。 ②调浆设备：包括拌合机及储浆罐等。

③灌浆设备：包括泥浆池注浆泵、泵管、分浆罐及喷浆管等。

（2）触变泥浆配置：触变泥浆的主要成分是膨润土，掺入碱（碳酸钠）和水配制而

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成。膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质价，按下表配置泥浆。

膨润土的胶质价 60-70 70-80 80-90 90-100 膨润土 100 100 100 100 水 524 534 614 614 碳酸钠 2-3 1.5-2 2-3 1.5-2 （3）触变泥浆一般拌合程序：将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱。在搅拌过程中，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，搅拌均匀。将溶化的碱水倒入搅拌罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后加入）。再搅拌均匀，放置12h后即可使用。 （4）加浆设备及加浆压力：加浆设备采用1-1B浓浆泵。加浆前先通过注水检验注浆设备，确认设备正常后方可灌注，压力控制在0.2Mpa左右，在灌注过程中按实际情况调整注浆压力。防止泥浆短路外溢，随着顶进不断进行注浆，并观察后背顶镐的顶力变化。

（5）注浆孔的设置：注浆的效果的好坏，与注浆孔的布置有很大关系，过去注浆孔设计在管子的中间位置，按90°或120°设置4个或3个，这样做的效果不佳，因为从孔里往外注出的浆液大多往土里渗透，不容易形成浆套，且土体坍落时容易堵塞注浆孔，为此，我们在管材加工时采取特别加工的的管材，注浆孔的设置设在钢套环以内，这样，浆液注出来时先在钢套环和混凝土管外壁之间先形成一个浆套，然后在从其空隙处挤出来，基本不受其周围坍落土体的影响，注浆也能顺利进行下去，比较容易实现注浆减阻的效果，注浆在管顶设置一个，180°两侧各设置一个，共设置3个。 5.5顶坑洞口注浆加固

5.5.1该工程地下土质全部为素填土、细砂土、卵石、砂砾，为保证顶管工程的顺利进行，必须对顶坑洞口采用注浆加固土体的措施。加固范围：顶坑洞口周围宽度各1m，深至管顶500mm。

5.5.2 施工机械设备配置：主要机械设备见下表：

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主要机械设备表

序号 1 2 3 4 设备名称及型号 注浆泵 钻机Z-30 电焊机 浆液搅拌机 单位 台 台 台 台 数量 1 1 1 1 备注 5.5.3地面注浆加固采用Z30钻机成孔，孔位纵向排列，孔径Φ150，内下Φ48注浆花管，孔间距1m。注浆花管上钻Φ6-8的孔，间距200mm，按梅花状分布。注浆压力控制在0.1-0.75Mpa的范围内，注浆加固范围沿管中线两侧宽度各100cm。 5.5.4注浆设备：泥浆泵、搅拌机、注浆管。注浆机械设备进行全面的维护检修，确保设备完好可用，并有维修人员在施工现场负责设备的维修工作，提前备足维修配件和消耗材料（盘根、螺栓、工具等）。所用注浆泵设备加装隔膜型压力表，确认注浆压力，并为注浆记录提供参考压力数据。

5.5.5注浆材料：注浆材料以低标号水泥，水灰比=1：1(重量比)，注浆过程中可根据浆液的粘稠度和注浆压力进行调整。 5.5.6注浆

（1）注浆前对注浆设备、注浆管路、接头进行全面检查，检查注浆孔是否齐全，注浆孔安装的注浆管用水泥砂浆埋设，确保注浆短管安装牢固，确认后才能进行注浆充填。

（2）注浆顺序由管段中心向两侧按顺序逐孔进行，注浆压力控制在0.1～0.4mpa。注浆时发现相邻注浆孔出浆后，将其封堵后继续注浆，注浆压力达到0.1～0.75mpa为止，并稳压5分钟。

（3）待一次注浆初凝后迅速疏通注浆管，并于12小时后进行二次注浆，直至注满为止。

（4）注浆工作从开始至结束，都应有施工员、质控员全过程控制并随时到管内检查注浆管路，接头以及管内有无裂缝等异常情况，如发现异常情况要立即停止注浆，并将信息及时反馈。

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5.6泥浆置换

5.6.1钢筋混凝土管缝封闭完成后，对管道外壁进行充填加固，把原注入的膨润土浆置换掉。

5.6.2使用的泥浆置换材料为水泥加粉煤灰浆，其配比为水：水泥：粉煤灰=6：1：3，由管道内部的压浆孔压注，注浆次数不少于三次，两次间隔时间不大于24小时。 5.6.3将注浆泵清洗干净，吸浆龙头放入灰浆池内，开启注浆泵，打开第一组注浆口，当第一组注浆口冒出灰浆后，关闭阀门，再打开第二组，以此类推，直到全线完成。再关闭所有阀门，保压十分钟，保压时注浆压力为0.15 MPa。

5.6.4泥浆置换完成后，应拆除主通道浆管和管内弧形浆管就地清洗，以免浆液凝固堵塞。

5.6.5封堵注浆孔，泥浆置换完成后，需对注浆孔进行封堵，可使用石棉水泥进行打口处理。

5.7顶进施工应急预案

5.7.1由于本顶管工程顶管位于现况土路上,在顶管施工时可能遇到意外情况,如土质突然变化、遇到超常粒径的砾石及障碍物、机械故障等,必须采取有效应急措施处理。

5.7.2在顶管施工过程中,如果出现异常的偏差或纠偏失败,必须在允许偏差标准以内就停止施工,分析原因,找出对策,再继续顶进,切不可盲目操作。操作人员必须严格遵守规定:无论发生任何情况,超过允许偏差一律停下来,并如实汇报以便分析原因,找准对策。

5.7.3如果在顶进过程中,发现有下列情况无法正常顶进时，必须暂停施工: （1）工具管前方遇到障碍； （2）后背墙变形严重； （3）顶铁发生扭曲现象； （4）管位偏差过大且校正无效； （5）顶力超过管端的允许顶力； （6）油泵、油路发生异常现象； （7）接缝中漏泥浆。

在停机期间必须严格按照规程要求,继续进行注浆，防止抱管，直到故障排除。

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5.8 顶后处理

5.8.1 雷达检测：土壤加固完毕后，立即进行地探雷达检测，检测顶管过程中对土体的扰动情况，确定土体松散、空洞的位置与规模。

5.8.2 补充注浆：对雷达检测有空洞的地方，及时对土体再一次充填固休。泥浆置换完成后，拆除主通道浆管和管内弧形浆管，就地清洗，以免浆液凝固堵塞。 5.8.3 管缝封闭：相邻混凝土管间存在缝隙，缝隙采用石棉水泥进行封闭填充，作业前需将管缝内的杂物清理干净，管缝深度保证大于20毫米。管道内部的注浆孔，也采用石棉水泥填充。

5.8.4 设施拆除：混凝土管顶进、换浆、检测全部完成后，拆除顶镐设备、后背铁及基坑导轨，工作坑及接收坑内的钢支撑暂不拆除，留做闸井施工时继续作保护支撑使用。

5.9顶管施工安全 5.9.1管内照明

（1）管道内每10米装一只照明灯，照明灯采用24V的安全电压供电。

（2）为防止电缆接头松动、管道内配有部分活动接头箱，即保证了接头质量，又可以避免接头的包扎受潮而产生的漏电事故。

（3）应急电源采用的是地面备用一台发电机，在管道内断电时及时供电以保证照明、通风、施工的正常进行。 5.9.2供风

（1）在顶进施工过程中，随着管道不断向前延伸，空气中的氧气会逐渐稀少，会给在管内的工作人员带来极大危害，甚至会造成恶性事故。为改善管内工作环境，在管道施工的全过程中采取通风措施，加大管道内空气流通，营造良好的作业环境。 （2）采用压入式通风，空压机安装在地面上，用DN100的硬质PVC通风管道，将风送至工作坑底部，并用同直径的硬质PVC通风管道，从管内把风送至端部掘进机处。通风管要固定在工作坑侧壁及钢筋混凝土管内壁的上，固定要牢固。

5.9.3顶管工作开始之前，对地上、地下构筑物的结构及基础做法和高程做细致的调查，听取各有关管理单位的要求和意见，得到他们的同意后，方开始施工。

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5.9.4为了保证工程的安全和可靠，顶管工作应连续不断地进行。 5.9.5在工作井上设置栏址、台阶、梯子和一切必要的安全设备。

5.9.6吊管时先试吊，吊离地面10cm在右，检查捆扎情况，确认安全后方可起吊。 5.9.7下管时工作井内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时操作人员方可进前工作。 5.9.8开始顶进前，须对全部设备进行检查，并进行试运转。 5.9.9在顶进过程，顶铁的侧面和上方均不站人，保证人员安全。 5.9.10在施工过程中，顶坑上派专人进行安全监测和安全巡视工作。 5.10顶管质量控制

5.10.1顶第一节管时及在纠偏过程中，每顶进30cm，测量不少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不少于一次。测量项目为中心线和高程。工作坑内设置2个稳固的水准点，以便测量高程时相互闭合。

5.10.2工具管在开始顶进的5～10m范围内，允许偏差为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。如超过时应立即采取措施纠正。

5.10.3严格按顺序开挖，当工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量应根据土质确定：当正常的顶进时，管下部135°范围内不得超挖，管上部225°超挖量不得大于管外皮1.5cm；如遇重要构筑物或其他管道，一律不许超挖顶。

5.10.4进管段的施工外观质量符合下列规定： （1）目测顺直、无返坡、清洁、不积水，管节无裂缝 （2）管道内接口填料饱满、密实，且与管接内侧表面齐平。 （3）顶管工作完成后，管内清扫帚干净，被碰坏的部分修复完好。 5.10.5在顶管施工应测量并合理控制以下几项指标： （1）顶进速度，每日顶进量； （2）挖土、运土计量； （3）顶力大小及顶镐的冲程；

（4）倾斜、高程差、顶管轴心的确切位置与设计轴线的偏差； （5）管线的沉降曲线。 5.10.6暂停顶进的几种情况 （1）工具管前方遇到障碍；

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（2）后背墙变形严重； （3）顶铁发生扭曲现象； （4）管位偏差过大且校正无效； （5）顶力超过管端的允许顶力； （6）油泵、油路发生异常现象；

（7）其他认为会影响顶管质量及安全的异常现象。 5.11 顶管施工常见病害的防治 5.11.1 管道轴线偏差过大

管道轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。 预防措施：

（1）顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查，指导纠偏。纠偏按照“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作方法进行。

（2）采用同种规格的千斤顶，使其顶力、行程、顶速相一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。

（3）加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。

（4）顶进过程中随时绘制顶进曲线，以利指导顶进纠偏工作。 5.11.2 地面沉降与隆起

顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围道路交通受到影响，甚至危及到正常使用和安全。防治措施： （1）严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法。 （2）在顶进过程中及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质填充管道外围环形空隙。施工结束及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。 （3）严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。 5.11.3 顶力突然增大

在顶进过程压力表指针突然增大。防治措施：

（1）按不同地质条件配制适宜的泥浆，并采取同步注浆的方法，并及时足量的沿线补浆，经常检查膨润土质量，特别是不得含砂。 （2）顶进施工前对顶进设备进行认真的检修保养。

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（3）停顶时间不能过久，发生故障及时排除。 5.11.4 管道接口渗漏

管道接口渗水、漏水。预防措施：

（1）严格执行管节和接口密封材料的验收制度，严禁使用不合格产品。

（2）严格控制管道轴线，必须按“勤纠”、“小纠”的原则进行，以避免接口不匀而使胶圈减小止水作用。

（3）下管时，要在钢丝绳与管口之间加橡胶垫，保护管口。 5.11.5 钢筋混凝土管节裂缝

管节纵向和环向有明显裂缝，造成管道渗水、漏水。预防措施： （1）管材进场后要进行质量验收，验收不合格要及时退货。

（2）顶进时严格控制管道轴线偏差，控制顶力在管节允许的承压范围以内。 （3）在管节运输过程中采取管垫等保护措施，并做到吊（支）点正确，轻装轻卸。 5.11.6 顶管前端正面土体坍塌

顶管施工中实际出土量远远大于理论出土量，且地面有明显塌陷。预防措施： （1）顶进施工中采取短开挖、勤顶进的方法，并随时注意到土质的变化情况，向土仓内加泥浆，使出土量与顶进量基本一致，保持土仓压力平衡。

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第六章 施工中的监控测量

6.1总述

6.1.1为了保证工程顺利地进行，确保施工人员的安全及周边构筑物的安全，为了实行动态化、信息化施工管理，也为了优化设计、指导施工提供可靠依据，做到施工措施安全适用，施工方法技术先进，经济合理，本工程须进行全程监控量测，监测重点分为基坑与顶管施工两大部分。

6.1.2按照建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）的标准，根据工作坑的开挖深度h、邻近建（构）筑物及管线与坑边的相对距离比α、工程地质、水文地质条件及破坏后果的严重程度将基坑侧壁的安全等级分为三级，本工程的开挖范围不大，周边没有重要的建筑物，安全等级定为三级。

表6－1 基坑侧壁安全等级划分

环境与工程地质、水文地质条件 α<0.5 I h>15 101.0 II 一级 二级 三级 III 开挖深度h(m) 6.1.3监控对象：本工程施工分为基坑施工、管道顶进两大阶段，根据施工阶段，工程监控也分为基坑施工监控与管道顶进监控两大部分，监控对象主要有工作坑、顶管及周边环境三大部分。

6.1.4 监控手段：无论是基坑监控还是顶管工作坑监控，均采用巡视检查与仪器观测两大手段。

6.2基坑施工监控

6.2.1顶管施工前需施作1个顶管工作坑，在工作坑施作及管道顶进过程中，需对工

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作坑进行监控。 6.2.2基坑的巡视检查 （1）巡视检查基本要求

①设立专职巡视检查员一名，在工作坑施工及顶管施工过程中每天不间断地进行巡视；

②巡视检查以目测为主，辅以量尺、摄影等器材进行； ③检查情况须进行详细记录，如发现异常，应及时报告； ④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。 （2）巡视检查内容

①支护结构的巡视包括：支护结构成型质量；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、流砂等现象。

②施工工况的巡视包括：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；工作坑周围地面堆载情况，有无超堆荷载。

③工作坑周边环境的巡视包括：周边构筑物有无裂缝出现；周边道路及地面有无裂缝、沉陷、变形现象。地面检查范围通常是1－3倍工作坑深度的范围以内。

④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。 6.2.3基坑的仪器观测 （1）观测项目：

①工作坑顶部的水平位移； ②工作坑顶部的竖向位移；

③1－3倍工作坑深度范围内的周边地表竖向沉降。 （2）观测控制值

根据建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497－2009）的规定，参照工程的具体情况，确定本工程工作坑及周边环境监测变形的允许值，列于下表。

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表6－2 顶管工作坑支护结构监测报警值

序号 1 2 3 监测项目 GB50497规定 绝对值 变化速度 本工程实际控制 绝对值 50mm 50mm 50mm 变化速度 5mm.d-1 5mm.d-1 4mm.d-1 备注 墙顶水平位移 50～60mm 10～15 mm.d-1 墙顶竖向位移 50～60mm 5～8 mm.d-1 周边地表竖向位移 50～60mm 4～6 mm.d-1 （3）观测方法

①水平位移采用经纬仪观测； ②竖向位移观测采用水准仪观测。 （4）监测点布置：

①工作坑水平位移及竖向位移的监测点设置在顶进坑和接收坑地圈梁之上。 ②工作坑周边地表竖向沉降监测点的布置范围为基坑深度1－3倍，监测剖面设在坑边中部，并与坑边垂直，工作坑四面各设一个监测剖面，共计四个剖面，每个监测剖面上监测点数量最少为5个。

（5）基准点布置：每个工作坑设立二个稳固的基准点，基准点要埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域。 （6）观测频度

①工作坑施工期间：每天观测一次； ②顶管设备安装期间：每天观测一次； ③顶管作业期间：每天观测一次； ④顶管施工完成：停止观测。

（7）观测报警：变形分为黄、橙、红三级预警 ①设：F ＝ 实测值 / 允许值 ②黄色：当F< 0.7时，安全 ③橙色：当1 >F≥0.7时，预警

④红色：当F ≥1时，停止施工，查明原因，实施补救措施 （8）仪器观测要求：

①采用有效措施保护基准点及观测点能正常使用； ②定期检查基准点的稳定情况；

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③对同一观测项目采用相同的观测路线和观测方法； ④每天固定时间、固定人员、固定同一仪器进行观测； ⑤观测初始值应至少连续观测三次，取其平均值；

⑥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及累积变化接近控制值时，需立即上报。 6.3顶管施工监测 6.3.1 监测的意义

为保证现况土路路面结构的稳定，保证顶管施工的顺利进行，顶管施工的全过程中，须进行施工监测，施工监测采用巡视检查与仪器观测相结合的方式进行。 6.3.2顶管施工的巡视检查

（1）巡视检查基本要求：设立专职巡视检查员一名，在顶管施工过程中每天不少于二次进行巡视；巡视检查以目测为主，辅以量尺、摄影等器材进行；检查时须对机手、测量人员详细问迅，并检查顶进记录；检查情况须进行详细记录，如发现异常，应及时报告；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。 （2）巡视检查内容：

①顶管相关设备：掘进机、主顶设备的运行情况；注浆系统的工作状态； 通风设施、管内照明及应急照明设备；起重设备运转情况；

②施工工况：触变泥浆的配制、浆液的质量、注浆的及时性、浆液的饱满情况、管内是否有漏浆、跑浆现象的发生；顶进偏差、纠偏操作及纠偏结果；机手的身体情况；管道内空气的新鲜程度；顶进工况记录是否完整、及时、客观；支护结构成型质量等内容。

③顶管穿越沿线环境：构筑物有无裂缝出现；道路及地面有无裂缝、沉陷现象。 ④监测设施：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。

6.3.3 管道顶进的仪器观测

（1）主要观测顶管施工中，土路路面的竖向变形，施工监测尽量加大监测密度，切实做到信息化施工。 （2）监测点的布设

①根据工程范围及周边地区的地质情况、土方开挖对周围环境的影响，本着既能全面

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掌握信息，又要节省费用的原则布置监测点。

②基准点布设在施工影响范围之外，布设三个基准点，构成基准网，将三个基准点进行二次联测，定为起始高程，每十天对基点进行联测一次，检测其稳定性。 （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的地方设置二个稳固水准点。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，各监测点的高程是通过高程基准点形成的一条二等水准闭合线路，由线路中的工作点来测定各监测点高程，各监测点的初始值取三次观测平均值。

（4）观测频度：顶管施工前：每天一次，共计三天；顶管作业期间：每天二次；竣工三个月内：每两周一次；工程的一年内：每季度一次。当沉降基本稳定，沉降幅度小于规定要求后，停止观测。当沉降量每天小于0.2毫米时，视为沉降稳定。 6.3.4监测技术要求

依据中华人民共和国《工程测量规范》，并结合工地的具体情况，本工程的监测必须符合以下技术要求：

（1）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； （2）监测点埋设结束后，及时绘出正规的测点位置图； （3）沉降测试采用闭合路线；位移测量采用视中线法；

（4）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；

（5）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；

（6）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，应及时发出工程联系单，告知各方认可。

6.3.5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： （1）监测数据达到报警值；

（2）监测数据变化量较大或者速率加快； （3）存在勘察中未发现的不良地质条件；

（4）超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计施工；

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（5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏； （6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值； （7）支护结构出现开裂；

（8）周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；

（9）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； （10）基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象； （11）基坑工程发生事故后重新组织施工；

（12）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。

（13）沉降观测计划表

下穿进程、工后跟踪 初始值采集 下穿过程中 下穿完成后一周内 下穿完成后一个月内 下穿完成后三个月内 下穿完成后一年内 6.4道路与房屋的沉降监测

6.4.1监测范围：根据道路及房屋安全保护监测的有关规定，并结合以往类似工程的一些经验，确定本次监测范围为1号接收坑周围建筑物及顶管中心轴线外侧地面。 6.4.2监测内容：主要针对地面的沉降量进行监测。 （1）在顶管中心轴线外侧土路上方地面布置沉降观测点。 （2）在顶管轴线上方可能影响到的建筑物布置沉降观测点。 6.4.3测点布置

（1）地面上沉降观测点布置：沿顶管轴线方向布置，顶管起始段50m范围内每 隔10m布点，以后30m布点。 6.4.4监测措施

（1）严格按照北京市的有关技术规范和规定进行施工全过程跟踪监测。

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监测频率 一天 1测/天 1测/天 1测/周 1测/月 1测/3个月 监测次数 3次 穿越天数 7次 3次 2次 3次 雁栖湖生态发展示范区供水工程第2标段输水干线 顶管工程施工方案

（2）监测点的设置需与建设、监理单位等多方协商，并明确标明监测点的位置。 （3）监测频率为每天1次，视施工情况加密监测频率，在关键部位要及时跟踪 监测并提供监测报告，遇特殊情况，及时汇报。

（4）测仪器事先经过有关技术部门的标定和校正，以保证监测数据的可靠性。 （5）当监测值接近预警值时，及时预警，并提请有关方面注意；当达到报警值时， 及时报警，并分析原因。

（6）施工监测工作延续到施工结束后，观测值稳定一周后方要停止监测。 （7）路面沉降达到1cm时为报警值。管线报警值为0.5cm. 6.4.5监测仪器设备 （1）水准仪、水准尺 （2）全站仪、棱镜、钢尺等；

（3）计算机、打印机几数据处理软件。

6.4.6其它：配合监理及专业监测队伍的监测工作，监测数据必须进行比较分析，以正确 地指导施工。

6.5预防路面沉陷、路面保护技术措施及应急预案 6.5.1路面保护技术措施

在施工过程中，土方堆放应在施工围挡与施工竖井之间，在路面上铺设10mm厚钢板，钢板上再堆放土方，保证路面不被损坏，当天土方当天清运。 6.5.2防止路面沉降、塌陷技术措施

（1）做好顶管施工前的施工准备工作，对工班进行技术、安全交底，从思想上首先确定质量和安全意识；

（2）选用优质的管材，对到场材料做好现场检查验收工作，对不合格产品坚决予以退回；以避免由于管材的原因造成顶进事故。

（3）做好材料供应，开始起顶前做好材料计划，并在现场备好足够的余量，在顶管工作开始后3天内，保证顶进段的所有管材到场；

（4）在每顶段的顶管施工完成后，必须做好注浆工作，将比例为6:1:3的水、水泥、粉煤灰浆从注浆孔以高于膨润土注浆的压力注入。

（5）在顶管通过路面设置观测点，根据顶进位置进行不间断的测量，发现沉降达到或超过1cm应立即停止作业，找出原因并采取相应措施后才可继续施工。

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（6）管顶进过程中，做到勤测勤调，轴线和高程控制在5cm之内，保证管道的顺利推进。应根据土质的变化情况，向土仓内加泥浆，使出土量与顶进量基本一致，保持土仓压力平衡。

6.5.3预防道路沉降应急预案

顶管施工期间，为了充分保证道路的安全及路面结构的稳定，根据公司程序文件的规定，建立路面沉陷应急预案。启动应急预案的程序为项目部经理对各相关部门发布启动令，发生路面沉陷事故时，必须在第一时间上报项目部主管经理，按预案迅速采取有效措施。

（1）组织结构：施工现场组成路面沉陷处理小组，小组成员由项目部主管经理、施工员、安全员组成，负责现场的组织工作，项目部经理、副经理、工长依次为现场负责人，负责紧急事件的现场指挥，并在第一时间通知公司。 （2）应急预案启动程序

1) 启动应急预案的程序为项目部主管经理对本项目部各部门发布启动令，由应急小组具体组织实施；

2) 针对路面沉陷程度设立黄、橙、红三级预警：

F ＝ 实测值 / 允许值 黄色：当F < 0.8时，安全 橙色：当1 > F≥0.8时，预警 红色：当F >1时，警报

3) 项目部常备路面沉陷处理小组，小组人员平时正常工作，遇有路面沉陷发生时，启动紧急预案后，立即投入路面沉陷的处理；

4) 启动应急预案后，所有人员不得离岗、不得请假，并且必须保证通信的畅通，不得关闭手机，否则按失职处理。 （3）各级预警工作内容

▲黄色：安全

每天将观测变形值上报项目部；可以正常施工。 ▲橙色：预警 上报公司工程部；

会同公司技术人员召开现场会议，研讨针对性方案；

降低顶进速度；加强管外壁注浆，增大机头管注浆量，增加已顶进管道的补浆量；

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增设专职注浆员，负责注浆量、注浆压力、土仓压力、管道漏浆、地面变形的检查。

注意观察，查找原因，准备补救措施

▲红色：警报，停止施工，查明原因，实施补救措施 上报公司总工、总经理办； 暂时停止顶进施工；

会同项目部、公司技术人员、路产单位，必要时邀请专家召开研讨会议； 继续加强管外壁注浆，增大机头管注浆量，增加已顶进管道的补浆量； 直到控制住下沉幅度，并且研讨出切实可行的方案后再恢复顶进施工。 （4）应急组工作内容

1) 平时负责本预案的宣传贯彻，确定相应小组人员名单； 2) 提供路面沉陷处理器材及救援所需的物品； 3) 负责现场工作的全面组织与指挥；

4) 负责与公司总部联系，讲明现场情况，请求公司援助；

5) 派出专人封闭现场、设置警戒区、疏散无关人员，并在事故附近路口疏导交通； （5）通讯

1) 发生路面沉陷事故应保证通讯畅通；

2) 路面沉陷小组的主要人员预先确定通讯方法，发布相关人员通讯录； （6）施工现场的日常管理：

1) 为保证生产安全，项目部按应急预案的相关内容加强安全管理，积极主动避免路面沉陷事故的发生。

2) 为促进公司发展，提高公司社会信誉度，坚决执行安全第一，预防为主的生产方针。

3) 根据现场实际情况配备路面沉陷处理所需的各种设备、材料，施工过程中认真保管好各种器材，保证完好无损；

4) 号召施工人员努力学习顶管机操作技术，熟练掌握控制路面沉陷的施工方法； 5) 顶进中严格控制土仓压力，土仓压力应略高于正常压力值的5%～10%； 6)设立专人每天观察路面情况，仔细检查是否有裂缝、变形、沉陷、隆起现象，出现异常须立即报告。

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6.6施工现场的日常管理

6.6.1为保证生产安全，项目部按应急预案的相关内容加强安全管理，积极主动避免路面沉陷事故的发生。

6.6.2为促进公司发展，提高公司社会信誉度，坚决执行安全第一，预防为主的生产方针。

6.6.3根据现场实际情况配备路面沉陷处理所需的各种设备、材料，施工过程中认真保管好各种器材，保证完好无损；

6.6.4号召施工人员努力学习顶管机操作技术，熟练掌握控制路面沉陷的施工方法； 6.6.5顶进中严格控制土仓压力，土仓压力应略高于正常压力值的5%～10%； 6.6.6顶进中保证管外壁注入饱满的泥浆，设专人负责监督、检查注浆情况，每天进行补、注泥浆的工作；

6.6.7设立专人每天观察路面情况，仔细检查是否有裂缝、变形、沉陷、隆起现象，出现异常须立即报告；

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第七章 安全生产措施

7.1安全技术保证体系

7.1.1为了保证本工程施工中的安全保证，公司、项目部及班组三级分别成立安全小组，以便加强安全管理工作。

7.1.2现场施工的安全保证体系见图8-1。

图8-1 安全保证体系

7.2安全管理目标

7.2.1积极开展安全达标工作，切实贯彻安全生产责任制，强化安全意识，本工程杜绝重伤和死亡事故，轻伤事故频率控制在1‰以下。 7.3安全岗位职责

为确保现场文明安全工作目标明确、职责明确，顶管部从项目经理到施工员、作业队层层落实岗位安全责任制。 7.3.1项目经理安全职责

（1）认真执行国家、北京市、本公司安全生产、劳动保护的法规及规章制度。对本单位在生产经营活动中的安全健康负全面领导责任。

（2）建立、健全安全生产保证体系，领导组织实施本单位安全生产工作目标，督促、

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检查各职能部门人员执行安全生产责任制。

（3）落实施工组织设计、施工方案中各项安全技术要求，严格执行安全技术措施审批制度及设备、设施交验、验收、使用制度，保证安全技措及劳动保护用品经费的落实。

（4）随时掌握安全生产动态，监督并保证安全生产保障体系的正常运转，认真执行ISO9001“安全生产管理程序”，开展定期和不定期地组织安全生产检查，及时消除事故隐患与不安全因素，制止违章指挥和违章作业。严禁职工在工作休息或就餐时饮酒。

（5）严格遵守特殊工种的安全管理规定，组织职工的各项安全生产教育。

（6）发生因工伤亡及重大未遂事故，要做好抢救伤员、保护现场、及时上报的工作，并协助事故调查组参加事故的调查处理，制定、落实各项防范措施，认真吸取教训，对事故责任者提出处理意见，报上级审批。 7.3.2顶管技术负责人的安全职责

（1）组织有关人员认真学习和贯彻执行安全生产和安全技术管理规定，对顶管项目工程生产经营中的技术工作负安全责任。

（2）主持制定、审批、上报安全技术措施，并监督落实。及时解决施工生产中的安全生产技术问题。对执行中发现的问题及时予以纠正。

（3）在组织编制和报批施工组织设计、施工方案或专业工程项目施工方案以及大型临时设施、特殊施工设施、自制生产机具的施工或设计方案时，要把安全措施渗透到各个环节中去，使方案、措施成为科学地全面地指导施工的依据，确定后的方案如有变更，要及时修订、上报。

（4）主持重要、特殊工程部位的安全技术交底，领导安全技术攻关活动。 （5）参加本单位职工因工伤事故及重大未遂事故的调查分析，从技术上分析事故的原因，提出防范措施。 7.3.3专职安全安全职责

（1）认真贯彻执行有关安全、文明生产技术及安全、文明生产操作规程。 （2）组织保证安全、文明工作与生产任务协调一致。

（3）贯彻执行涉及企业安全工作的有关法规及规定，负责安全检查工作，制定项目部安全管理规定。

（4）组织安全生产活动，组织系统进行安全检查。参加施工组织设计中有关安全技

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术措施的制订，并对执行情况进行检查。

（5）组织特殊工种培训、考核和管理。负责对参与顶管施工的全体职工进行安全教育、考核。

（6）负责职工劳保管理及工程事故的调查处理。

（7）在建设单位统一领导下，做好施工现场及临时生活区、办公区的治安保卫工作。 7.3.4施工员安全职责

（1）在经理的领导下，认真贯彻执行有关的各项安全、文明生产法规、规程、措施方案。

（2）在布置生产任务的同时，必须下达书面的安全技术交底。 8.3.5顶管作业队安全职责

（1）组长是本组安全、文明生产第一责任人，认真贯彻执行有关的安全、文明生产管理制度、安全技术交底、安全操作规程。做好本组安全、文明教育，不违章指挥，坚决制止违章作业。

（2）作业工人自觉执行各项安全、文明生产操作规程、安全交底、安全、文明劳动纪律。不违章作业，服从安全人员的管理。有权拒绝违章指挥。 7.4安全作业措施 7.4.1吊车安全作业措施

（1）起吊前应检查吊车是否完好，吊车的吊装不能超载，吊具强度能够满足吊装重量的要求；

（2）吊车作业要有专人指挥，使用通用信号和手势；

（3）作业场地应坚实，车体应平整，汽车吊支撑腿伸展应适当，支撑坚实有力； （4） 超重臂下严禁有人，作业区上方应明朗开阔，不准在输电线路下作业； （5）作业时必须起吊平稳，慢速均匀升降，不得在有重载情况下进行调臂、急进、急退或急转弯；

（6）吊装作业中突然发生机械故障，暂停作业时，应设法把吊物放在安全位置，不允许重物悬挂在吊钩上； （7）禁止任何人随同物体升降； （8）六级以上大风、雷雨时停止作业。 7.4.2焊割作业安全指导

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