排水施工方案

排水施工方案

一、 编制依据

1、《二环线东湖路段（东湖宾馆~中北路延长线）道路工程》施工图纸。 2、《二环线东湖路段（东湖宾馆~中北路延长线）道路工程施工组织设计》 3、《市政排水管道工程及附属设施》06MS201 4、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—97 5、《给水排水构筑物施工及验收规范》GBJ141—90 二、 工程概况及排水管线位置

武汉市二环线东湖路段（东湖宾馆~中北路延长线）道路工程起自东湖宾馆、接正在实施的二环线东湖隧道，终点为中北路延长线、接二环线水东段红庙立交落地点。其中我项目部施工范围起自东湖鸟语林（K7+600）终点为中北路延长线水东段红庙立交落地点（K8+925.867）。

本工程道路全长1325.867m，主线双向6车道，两侧各设7米宽辅道，道路红线宽50~60m。其中梨园隧道（梨园车行通道）总长1144.0m，闭合段长752m,宽29.0m。

三、 施工准备

1、

熟悉、审查施工图纸及施工方案中各项技术要求；原始资料

的调查分析；编制施工方案；

2、

施工前必须对地面、地下各种构筑物及管线进行详细调查及复核工

作，复核所有与设计管道相接的现状管线位置、断面和高程，复核无误后方可动工；

3、

应先施工支护桩，然后再开挖沟槽。即先进行拉森钢板桩的施工，

后进行管道沟槽的开挖；

4、 5、 6、 7、

管线施工原则：先深后浅，有压让无压； 临时设施的搭设，现场照明设备的安装； 对标定的桩位及高程成果，进行有效保护；

由于本工程施工期从夏季开始，雨水较多，在施工前应好排水准备，

备足抢险应急的设备和物资，如潜水泵、水管、钢管、编织袋、挖掘机等。

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四、施工方案

（一）拉森钢板桩 1、施工前准备

（1） 材料准备：拉森钢板桩：均采用FSP-Ⅳ型，9.0米长，壁厚为15.5mm，横截面面积每片为96.99㎡，二次力矩每片4670cm,每米38600cm,截面模量每片362 cm 每米2270362 cm ，或可根据所拥有材料的实际情况，采用力学性能指标更高的拉森钢板桩，但不可选用力学性能指标更低的拉森钢板桩；内支撑均采用219.1×5螺旋焊钢管，间距3.0m。内支撑与桩体之间设置1到腰梁，腰梁采用[25b普通工字钢。内支撑、腰梁和桩体之间必须焊接，焊角尺寸为8mm。 （2）机械准备：履带式液压挖土机、运输装卸车10辆、打桩机2台、液压振锤、发电机 1套、电焊机2台、水泵2台、吊斗1台、

2、道路主线段管道沟槽支护：

西侧管道，即YC管道、WC管道同槽施工，支护长度约1249.4m，沟槽宽度约4.2m~4.6m，沟槽深度3.0m~5.0m；

东侧管道，即YD管道、WD管道同槽施工，支护长度约1306.3m，沟槽宽度约4.2m~4.5m，沟槽深度3.0m~6.0m。

西侧管道和东侧管道均采用9.0m长度的拉森钢板桩加1道内支撑进行支护，桩顶标高为现状地面标高，间距0.4m，桩顶标高一下1.0m处设置一道内支撑。拉森钢板桩与管道内壁的距离为0.8m。

3、施工方法

施工顺序：基线确定→ 定位桩→钢板桩施打→挖土→腰梁、内支撑安防→土建施工→回填→拔桩

具体施工方法：基坑开挖采用FSP-Ⅳ型9.0米长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩用升降机就位后采用履带式液压挖土机KATO-1250或KATO-1430带VH-2000或VH-3000的液压振锤的锤机施打。

由于钢板桩较长，在施打中，钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板桩墙的平直度，所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。施工时，将10～20根钢板桩成派插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。屏风

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2

式打入法不易使钢板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。

施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。由于本段的给水管线的规划迁移位置在我们道路的西侧，距规划道路中心线20.5米左右。根据现场的具体情况给水管和我们的雨污水管同步施工或者比我们先施工。如果给水管线施工在我们雨污水管先施工，那我们施工拉森钢板桩的位置距离给水管线的位置比较近，施工时，相关施工人员要注意，不能碰到或扰动给水管线。

4、钢板桩施工的一般要求

（1）钢板桩的设置位置要符合实际要求。

（2）基坑护臂钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

(3)整个管道沟槽施工期间，在挖土、基础施工、吊运管道等施工作业中，严禁碰撞支持，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

5、钢板桩 检验、吊装、堆放 （1）钢板桩的检验

对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不符合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

①外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：

对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除； 割孔、断面缺损的应予以补强；

若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，对不符合设计要求的材料要坚决予以退换。

②材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括刚才的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验到呢个项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。

（2）钢板桩吊运

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装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

（3）钢板桩堆放

钢板桩堆放的地点，要选择在不回因受压较重而不会发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场，堆放时应注意：

①堆放的顺序、位置、放线和平面布置等应考虑到以后的施工方便； ②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； ③钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，枕木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

6、导架的安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的灌入能力，一般都需要竖直一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。

导架采用单侧双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导架时应注意一下几点： （1） （2） 效；

（3） （4）

导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形； 导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。 采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置；

导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工

7、钢板桩施打

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意一下施工要求：

全线采用FSP-Ⅳ型9.0米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机（带振动锤机）施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出支护桩的中线。

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打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。

打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。

在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2％，当偏斜过大不能用拉齐方法调整时，拔起重打。

钢板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20根钢板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。

屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可以复合顺序施打。

总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为0.5～3.0米。

密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩。打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

内支撑架设：根据设计，采用一道内支撑。 钢板桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔钢板桩与其它钢板桩间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降会对已有的下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或地下管线的安全。

拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破

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坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

拔桩时应注意事项

①拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。 可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

②振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100－300mm，再与振动锤交替振打、振拔。有时，为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。

③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1．2-2.0倍。

⑤对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1．5h。

钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入法所用材料为石屑。

（二）排水管道施工 （1）雨水、污水管线布置原则 ①东湖路东侧

鸟语林～梨园广场，污水管距车行道中线22.5m，雨水管距车行道中线20.5m；梨园广场～工程止点，污水管距道路中线19m，雨水管距道路中线17m。

②东湖路西侧

鸟语林～梨园广场， 18.5m，雨水管距车行道中线17m；梨园广场～工程止点，污水管距道路中线19.5m，雨水管距道路中线17.5m。

（2）施工工艺

测量放线→沟槽开挖→管基施工→管道安放→安管、稳管→管道接口→管座及满包封施工→出入口翼墙施工→回填土→清理竣工交验

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（3） 施方法工 ①测量放线

现场清理平整，由测量员依据设计图纸计算出位置坐标，用全站仪采用极坐标法进行平面放样定位，并保护好主点桩。测量员用水准仪控制高程。用白灰将管涵位置在现场实地标出。

②沟槽开挖

定线复测验收后，采用机械挖槽，沿钢板桩内侧向下开挖。开挖沟槽应严格控制基底高程不得扰动基底原状土层基底设计标高以上的原状土应在铺管前用人工清理至设计标高如遇超挖或发生扰动可换填天然级配砂石料或最大粒径小于的碎石并整平夯实其密实度应达到基础层密实度要求严禁用杂土回填槽底如有尖硬物体必须清除用砂石回填处理。沟槽开挖时在沟底两侧设置排水沟和集水井，以便排出槽底积水。槽边1m处沿沟槽走向设1.2m高红白漆护栏，夜间挂红灯警示，防止行人、车辆坠落。

槽底不得受水浸泡，如地下水较高，采取降水措施，待地下水位稳定降至沟槽底以下时方可开挖。

③管道的基础

管道基础先铺10cm碎石，再铺10cm的中粗砂。基础碎石的粒径为5～40mm，中粗砂50%以上粒径为0.25～2mm，沟槽回填中粗砂至管顶以上50cm，再往上可回填好土。

④ 管道的安装以及连接 A、管材和管道接口

本工程雨、污水支干管开槽施工的管段：管径d300~d400采用聚乙烯（HDPE）中空壁缠绕管，管径d500~d1500采用钢带增强聚乙烯（HDPE）螺旋波纹管，环刚度为8KN/㎡，局部覆土大于4m采用管材环刚度为12.5 KN/㎡，电热熔带或热收缩带连接，管底下层为100mm厚碎石基础层，上层为做100mm厚中粗砂基础。管道与检查井的连接采用短管。D1800mm管道采用企口式钢筋混凝土管，120°砂石基础（见图1），“q”型橡胶圈接口。

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图1：120°砂石基础

顶管段：WD10~WD13段污水管道，YC11~YC13段雨水管道采用F型钢承口式钢筋混凝土管，钢套环和楔形橡胶圈接口，作法参见下图（图2）：

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下管前检查管材规格型号、质量、管口凿毛是否符合要求。 钢筋混凝土圆管成品允许偏差:

项目 管节长度 内（外）直径 允许偏差（㎜） 0～10 不小于设计值 项目 管壁厚度 顺直度 允许偏差（㎜） －3，正值不限 矢度不大于0.2%

本标段的雨污水管线的连接方式主要是热熔连接、电熔连接。管线连接时，由管材生产厂提供并进行连接技术指导，当连接时需要采用润滑剂等辅助材料时，这类材料亦应由管材生产厂提供。

管材连接时必须对连接部位密封件套筒等配件清理干净不得附有土和其他杂质。

B、施工注意事项

电熔连接、热熔连接、机械连接宜在环境温度较低或接近最低时进行。电热熔连接时对电热设备的温控、时控、挤出焊接时。对焊接设备的操作等必须严格按接头要求的技术指标和设备规定的操作程序进行。

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管道敷设后因意外造成的管壁局部损坏，当局部损坏的孔径不大于或环向纵向裂缝不超过管周长时，可采用焊枪进行修补。当局部损坏超过以上范围时应切除破损管段采取换管或砌筑检查井连接井等措施。

雨期施工时应采取防止管材上浮的措施，当管道安装完毕尚未覆土而遭到水泡时，应进行管中心和管底高程的复测和外观检测。如发现位移漂浮拔口等现象应及时返工处理。

管道与混凝土或砖砌检查井连接时宜采用刚性连接。混凝土包封的厚度不宜小于100mm，强度不小于C20混凝土强度。

当管道未敷设在砌筑检查井时，应在井壁上按管道轴线标高和管径开预留洞口，预留洞口内径不宜小于管材外径加100mm。连接时用水泥砂浆填实插入管端与洞口之间缝隙。水泥砂浆的配合比不得低于1:2，且砂浆内宜掺入微膨胀剂，砖砌井壁上的预留洞口应沿圆周砌筑砖拱圈图。

对现浇混凝土包封连接宜采用自膨胀橡胶密封圈，可在浇筑混凝土前，将橡胶圈套在插入井壁管端的中间部位。

C、特殊地段处理

根据地质勘查报告，本工程设计排水管道有少部分落在素、杂填土层上，不能直接作为管道基础持力层。

东湖路西侧桩号k7+700-k7+750，k8+000-k8+360，k8+360-k8+400段，雨污水管道基础落在素杂填土层，不能直接作为管道的持力层，应全部清除。并换填土，分层压实，密实度按照下表的回填要求进行。

由路槽底算起的深度范围 （cm） 快速路基主95 干路 ≤80 次 干 93 路 95 98 道路类别 重型击实标准 准 最低压实度（%） 轻型击实标 10

支 90 路 快速路基主93 干路 次 干 >80~150 路 支 87 路 快速路基主87 干路 次 干 >150 路 支 87 路 90 87 90 90 90 90 92 95 92

东湖路东侧桩号k7+670-k7+770，k8+000-k8+360段污水管落在淤泥层上，不能作为管道持力层，厚度且超过1米，采用抛石挤淤处理，处理后清理石块上的淤泥，其上在铺上20cm厚级配沙石混合料，夯实，块石厚度不小于50cm。

⑤回填

管道敷设后应立即进行沟槽回填，在密闭性检验前除接头部位可外露外，管道两侧和管顶以上的回填高度不宜小于密闭性检验合格后应及时回填其余部分。

沟槽回填应从管道检查井等构筑物两侧同时对称进行，并确保管道和构筑物不产生位移必要时宜采取临时限位措施防止上浮。

从管底基础至管顶0.5米以上范围内，必须采用人工回填严禁用机械推土回填。管顶以上沟槽采用机械回填时应从管轴线两侧同时均匀进行并夯实碾压。

在回填达到规定高度后，才能拔除钢板桩。钢板桩拔除后应及时回填桩孔并应采取措施填实。

（4）接户井

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接户井设在规划道路边线以外1m处。除注明外，雨水接户支管管径为d500mm，污水接户支管管径为d300mm，坡度均为0.005，与下游管段90°夹角接入。

（5）路面雨水管

路面雨水管采用热熔或热收缩带连接，120°砂石基础。雨水口作法采用国标06MS201-8-9雨水口周边均须加固。雨水口高程为该桩号处起端雨水口高程，路面雨水管以纵坡不小于0.3%，接入检查井的雨水支管纵坡，均不小于1%推算。

（6）结合箱涵

在K8+365处有BH=2.4×2.4结合箱涵,道路西侧的雨水经过此箱涵道路东侧，排进东湖。箱涵为钢筋混凝土结构，我们将按照国家相应规范和图纸要求施工好结合箱涵。

（三）检查井施工

本标段检查井，大部分都是砖砌检查井，少部分是混凝土检查井，检查井有圆形、方形和扇形的。

（1）砖砌检查井施工

检查井施工参考06MS201图集，首先施工混凝土基层。排水管井内的流槽，与井壁同时进行砌筑。采用砖砌，表面采用砂浆分层压实抹光，流槽与上下游管道底部接顺，管道内底高程符合规范的规定。

在井室砌筑时，同时安装踏步，位置准确，踏步安装后，在砌筑砂浆未达

到规定抗压强度前不得踩踏。在砌筑检查井时同时预留支管，预留支管的管径、方向、高程符合设计要求，管与井壁衔接处严密，预留支管管口采用低强度等级砂浆砌 筑封口抹平。

检查井接入管的管口与井内壁平齐，当接入管径大于 300mm 时，砌砖圈

加固。砌筑圆形检查井时，随时检测直径尺寸，当四面收口时，每层收进不大于 30mm。

砌筑检查井内外壁用水泥砂浆抹面。检查井砌筑至规定高程后，及时浇筑

或安装井圈，盖好井盖。

冬期砌筑检查井采取防寒措施，井在两管端加设风档。

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检查井的周围回填前符合下列规定： 井壁抹面和防渗层符合质量要求； 井壁同管道连接处采用水泥砂浆填实；

（四）工作井、接收井的施工

工作井接收井是顶管施工的工作场所。其位置按照图纸规定位置布置，同

时参考以下条件:

①根据管线设计，工作井、接收井原则上在检查井的位置设置，两者之间

的距离根据设计图纸和现场实际情况具体确定。

②单向顶进时，工作井、接收井所处位置为其它用途井的处在地，避免二

次开挖；

③考虑地形和土质情况，有无可利用的原土后背； ④工作井与可能穿越的建筑物要有一定安全距离； ⑤距水、电源较近的地方等。

⑥本工程根据管道布置、检查井的设置、地形及地表建筑物分布，设置多

个顶管工作井和接收井，其中工作井均为双向顶进顶管施工。

1、工作井（接收井）施工工艺流程：

施工准备 测量放线 SMW工法桩施工 基坑开挖 校核中轴线及边线、修边 人工修理至设计标高 13

2、SMW工法桩施工

浇注垫层、底板砼 工作井内衬墙施工

SMW工法桩直径为Φ850的三轴搅拌桩，桩距为600mm，桩长9m和9.5米。

内插HN700×300型钢，型钢长度为9.5米和10m。在两边顶管连接面，焊接25b的槽钢，在工法桩顶有一道C30的混凝土冠梁，角承也为C30混凝土。在施工SMW工法桩时有如下内容：

①与搅拌桩身的水泥土配比相同的室内加固试块（边长为70.7mm或50mm

的立方体）在标准养护28天龄期的无侧限抗压强度平均不小于1.0Mpa。水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不小于42.5级，水泥参入比不小于20%。

②基坑开挖范围内，妨碍支柱桩施工的地下障碍物均应在状体施工前清

除。

③我们将选择经验比较丰富的队伍来施工工法桩。工法桩的要求如下： 桩位水平偏差小于20mm，垂直偏差不大于0.5%，水泥土搅拌桩施工时应

全范围内复搅。对水泥土搅拌桩桩体进行钻孔取芯试验。每坑取数量为三根，每根取芯数量为5组，每组三件试块。

相邻两水泥土搅拌桩的施工时间不超过24h，水泥土搅拌桩施工完成后应

及时插入型钢，型钢插入前需涂刷减摩剂，以保证型钢拔出。水泥土搅拌桩养护时间不应小于28天，达到设计强度要求后，方能进行基坑开挖。

拔桩时采用静力拔桩，当采用震动拔桩时，震动应力减至最小。间隔拔桩，

间距不小于2.0米，拔桩时注入水泥浆密实孔隙，注浆浆液应加速凝剂。，边拔边灌。

型钢应避开顶管进出口处管位，以方便顶管工程施工。为保证顶管施工那

个过程中土体稳定，采用热轧普通槽钢25b焊接在管道两侧支挡钢板桩，焊接采用双边角焊，焊缝高度8mm ，槽钢垂直间距为0.5m 。

3、基坑土方开挖

SMW工法桩施工完成后，等水泥土强度达到设计要求后，进行土方开挖施

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工，

（1）土方开挖采用人工开挖。开挖的土方须及时运走，不能堆放在基坑

四周。工程施工按照要求应尽量安排在枯水季节进行施工，如不能的，则做好排水的工作，水位必须在土方基底以下50cm，确保基坑在无水的条件下施工。基坑开挖后，尽快进行验槽，不能长期暴露基槽。如有地质异常情况，我们将尽快报监理和设计院。

（2）本基坑围栏与基坑边距离必须大于等于1.5米。在基坑顶以外2倍

的开挖深度范围内不得堆载和重型车辆行驶。

（3）我们将编制严格周密的施工组织设计和监测方案，并报监理和相关

单位批准后实施。我们将对边坡坡顶以外20m范围内的建筑物的变形进行监测，并编制好应急预案，备足临时加固人员，器材。监测报警值为：边坡土体、支护结构最大水平位移30mm ，连续三天超过5mm/d ，基坑周边建筑物的变形可按《建筑地基基础设计规范》（DB42、242）地基变形的80%考虑。

（4）在井基坑的一角设一0.5m×0.5m×1m的集水井，后打一层300mm

厚的混凝土底板。本工程砼采用商品混凝土，钢筋模板混凝土施工方法和质量要求按照规范要求来施工。工作井、接收井垫层底板施工：

工艺流程：

平整基坑底部 浇筑砼垫层 绑孔钢筋 浇筑砼

（5）流沙层处理：在挖孔过程中，遇到流砂流泥时按以下方法处理： ①缩短每节的掘进深度，采用500mm作节高；

②在孔壁外斜插φ20钢筋，并镶嵌入稻草或编织竹片作过滤阻隔泥

砂；

③护壁混凝土中加入早强剂或提高混凝土的标号； ④在孔壁上预埋透水管，以缓解护壁水压力； ⑤增加降水井的密度，加大降水井深度，加强抽水； ⑥在孔底内采用钢笼过滤网超前降水方法。

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六）顶管施工

1、施工工艺流程（见下图）

工作井、接收井施工 设备安装 密封圈安装 管子制作加工 管子吊装就位 测量控制及纠偏 开机顶进 注浆减阻 管道内管线安装

内管线接口管节 泥浆循环 管道排泥 废浆外运

2、穿墙前止水处理 3、工作井内设备安装

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回收掘进机头 管道贯通

砌检查井 回填、壁后止水 工作井设备安装包括：后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、激光导航系统、穿墙止水设备的安装、泥浆循环系统。 （1）后座垫铁安装

后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到工作井后座墙处，通过后座垫铁，可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上，这样后座墙就不太容易损坏。将垫铁的安装位置放好线，在后座墙体表面把后座垫铁的四个角的位置用红油漆作好标志，凿平垫铁范围内的墙体，底部用砖块垫平，将后座垫铁吊到安装位置，调整横向纵向的方向（采用2mm的橡皮垫底部），该平面需要垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm以内，调整好后，后座垫铁与后座墙的空位插入φ20@200钢筋支模采用混凝土填充密实。 （2）导轨安装

基坑导轨是由两道平行的路轨钢构成，主要作用有两点：一是使推进管在工作井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土体；二是让顶铁工作时有一个可靠的托架。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，用工字钢垫高导轨调整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。 （3）油缸支架及油缸安装

油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架，起固定主顶油缸的作用，使油缸工作时有一个可靠的托架。根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整支架的中线对准顶进轴线，垫高支架调整支架的高度，当纵向及高程调整好后，将支架与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，24小时后，将油缸吊装到支架上，采用钢板压实，油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。 （4）穿墙止水设备安装

穿墙止水设备安装在接收井出洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到接收井的作用。穿墙管预制好后，运输到现场，先将预埋的穿墙管凿出，焊接位置清除干净，吊装预制件到安装位置对中后焊牢，再用膨胀螺丝锁紧止水橡胶圈。 （5）工作井、接收井排水

在工作井的一侧设0.5m×0.5m×1m的集水井，浇筑底板时四周向集水井位置倾斜，形成排水坡度，收集由管道内流出的水及基坑的积水，集水井内布置一

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个潜水泵抽水上井到三级沉淀池沉淀后排到市政下水管道。 4、地面设备安装

工作井地面设备安装包括：主控制室及主顶装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、监测设备安装。工作井的起重采用龙门吊。

（1）主控室搭设及主顶装置安装

主控室内主要放置主顶装置，主顶装置包括主顶油缸（井下）、主顶油泵一台（含控制部分）及油管，主顶油缸的推进和回缩是通过主顶油泵的控制部分控制的，液压工作站，操作方式为全电脑控制，必要是可以进行手动操作。 主控室采用集装箱的形式。

（2）泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装

泥浆棚采用φ25钢管焊成支架，上面铺波纹瓦。泥浆棚内主要放置一个电箱、两台泥浆泵及一个泥浆箱。 （3）监测设备安装

监测设备包括激光导向和工具管内的摄像机，监测电路必须与主控室接线良好，开顶前进行校对和调试。 5、顶管顶进施工 （1）制订施工方案

顶管施工前，进行详细调查研究，根据场地地质情况，编制可行的施工方案。 ① 通过提供的资料和现场勘察，掌握了本工程下列情况： A、管道埋深、管内径、管材、接口要求； B、管道沿线水文地质资料，管道穿越的土质；

C、顶管地段的建筑物情况，现场施工需争取得主管单位同意和配合； D、现场交通运输是否方便，水源、电源由甲方协助解决； E、公司现有顶管的设备； ② 编制施工方案主要内容

A、选定工作井位置和尺寸，顶管后背的结构和验算； B、确定掘进和出土的方法，下管方法和工作平台支搭形式；

C、进行顶力计算，选择顶进设备、是否采用中继间、润滑剂等措施，以增加顶管段长度；

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D、遇有地下水时，采取的止排水方法；

E、顶进里衬PVC钢筋砼管时，确定每节管长，管间止水要求，防腐绝缘保护层的防护措施；

F、保证工程质量和安全的措施。 （2）顶管工程力学参数确定

顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估计顶管的推力和后背承载能力。顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括顶管机正面泥水压力、管壁摩擦阻力。泥水平衡压力：在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力较小，大量的泥砂涌入，会造成路面破坏，地表设施受损；压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。

①顶管机正面泥水压力： F1=?×D2/4×P 其中:

F1—顶管泥水阻力（t） D—顶管外径（m）

P—顶管泥水最大压力（t/m2）

P与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算顶管机正面泥水压力为P=20-40t/ m2， F1=?×D2/4×P＝?×1/4×40＝31.4t ②管壁摩擦阻力： F2=S×L×f 其中:

S—顶管外周长（m） L—最长一段顶管长度（m） f—综合摩擦力系数（t/m2）

f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析，估算综合摩擦力系数f=1.0t/m2。

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F2=S×L×f=?×1×150×1.0＝471t

在考虑一次顶进距离最大为150m时，顶管总阻力为以上阻力之和： F=F1+F2=502.4t

顶力较大，需要采用减阻措施，通常减少管壁摩擦阻力的措施有：管壁与泥土间压触变泥浆减阻（优质膨润土拌制而成），注浆需要管节间的密封良好，否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用，由于管节接头的止漏能力不强，需要另外采用减阻措施，尽量加强阻力的保险系数，可采用混凝土管外壁涂黄油或沥青的办法尽量减少综合摩擦力系数。 （3）后背结构及抗力计算

后背作为千斤顶的支撑结构。因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则会造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计算。 （4）管节制作

顶管施工中，对管节接缝间的防水要求较高，为了使管节之间更好地达到防水目的，需对管节接头端进行采取措施，与制管厂家合作，生产更适用于本工程施工方法的管节。 （5）顶进施工流程 顶进采用泥水平衡施工。 泥水平衡采用泥水平衡机顶管。

泥水平衡式顶管机顶管施工工艺流程图：

顶进前准备①所有机械设备交班检查 ①顶管机刀盘转动、开进出渣浆泵 1个行程 ②顶进、调整进出渣浆泵流量到达平衡 顶进结束 ②压触变减阻浆 顶进结束 20

②泥浆 制作

进 ④⑤⑥拆开各管路、管吊装、各管路安装 ⑤顶铁吊装 砂土沉淀池沉淀、⑥装车、外运 ①测量顶管机的偏位、作好记录、纠偏 1节管顶重复顶进1个行程 （6）顶进施工

顶管机的操作全部采用在管道外（工作井上）控制台控制，只需1个机手操作，可实现对顶管机刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控（顶管机安装了摄像头、控制台上安装了电视机）。

顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管节推向前进，其操作过程如下：

①安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管节推向一定距离。

②停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

③添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管节为止。

④卸下顶铁，下管并焊接牢固，保证管与管之间的连接安全，接好排泥及进水管道泥浆管道和顶管机的电缆。 ⑤重新装好顶铁，重复上述操作。 （7）注浆减阻

注浆系统由拌浆、注浆和循环管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小时后方可使用）。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力（压力控制在水压力的1.1-1.2 倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内

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一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头一道、钢管每隔9m安装一道注浆管。

注浆流程：

触变泥浆通过制造、储存、压浆系统，从工具头处压入触变泥浆，形成一定厚度（25mm左右）的泥浆套，间距10m设一道补浆孔，使顶管在泥浆套中向前滑行，减少摩阻力，根据压力表和流量表，计量桶控制用浆量，压力控制在水压力的1.1—1.2 倍。

材料：膨润土：烧碱：水=1：0.05：4.5 配比，经试验，确保泥浆性能良好，必要时加其他外加剂。为使泥浆能及时将管壁空隙灌满，灌浆速度要与顶进速度相适应，注意观察，防止跑冒，并保证泥浆达到量。造浆后应静置24小时后方可使用。

（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，采取防止管前塌方的措施。 （9）顶管管节接头形式及防水措施

由于本管道为污水管道，为防止污水渗漏和地下水涌入，管节间必须有可靠的防水措施。本工程采用“F”接头钢筋混凝土管。顶进前，用黄油或沥青将管的表面抹滑，减少摩阻力，该种类型管具有良好的接头防水止水功能，顶进结束后接头内采用环氧砂浆填塞。 （10）管道渗漏的治理

对管道渗水和漏水点，先凿V形槽，埋入导水水管，用快凝水泥封闭管周，待水泥由一定强度后，用手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。 （11）顶管内通风

造将静置 注浆 顶进注浆 停顶 停止注浆 22

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）顶管坑内检查井的砌筑

①砌筑检查井所用砖砌体，质量符合设计、规范要求。砌砖前，让砖吃透水，表面润湿。砖搬运小心堆放，避免不必要的破损。

②砌筑圆井，注意圆度。挂线校核内径，收口段要每皮检查，看有无偏移。在井下部干管伸入处，特别是管底两侧，用砂浆碎砖捣密实，其余逐层砖砌包妥当，务使不渗漏。

③砌筑圆形检查井勿使上下皮对缝。检查井内用1:2水泥砂浆批荡20mm厚，每砌筑50cm高即批档一次，做到随砌随抹灰。这样可以减少砌井过程中抽排水量。 ④各种井每天的砌筑高度，不超过2m，每天砌筑结束时，清除跌落在井内灰浆砖碎。整个井砌筑完成后，清除井内脚手架、垫脚砖、临时堵水基或导槽，并封堵脚手架眼。

⑤井砌完后，及时装上预制井环，安装前校核井环面标高与路面标高是否一致。无误后，再坐浆垫稳。 ⑥检查井砌筑质量要求：

圆井身内径圆顺，有足够的圆度。砖壁砌结保证灰浆饱满、平整；抹灰抹实压光，无空鼓、裂缝等现象；井内流槽平顺；内、外批荡光亮；井环、井盖完整无损，安装平衡，位置正确。 （14）测量与纠偏 ①测量

顶管中心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，自动测量系统由顶管工作井井下一台固定于仪器墩上的激光导航仪及工具管前仓的指示板组成。激光导航仪与安装于控制室内的计算机通过专用双向通讯电缆连接。

激光导航仪的测量均按照由计算机的控制软件发出的指令自动进行。激光导航仪

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测量获得的数据均传输到计算机，然后由计算机进行数据处理，并与设计的管道中心轴线比较，在计算机屏幕上显示机头中心当前的位置：左右偏差、上下偏差、机头旋转角10米内的机头中心轨迹线，当前机头位置的里程及测量的时间。测量可以不间断地周而复始进行，每测得一次机头的坐标，图形就刷新一次，“机头当前位置图”字体颜色改变一次，显示新值。系统周而复始进行测量，实现了机头的跟踪测量，做到“随测随纠”，有效地保证了顶管的质量并大大提高整体施工进度。 A、基准点布置

根据提供的基准点，作好顶管中轴线、起止点、工作井等定位轴线的测量放线工作，要进行认真较核确定桩位，经施工单位自检后再通知甲方、监理部门复核签字后才能进行下一步施工。对现场提供的点位，如有出入，通知有关方共同另行确定。

a、中轴线布置，根据顶进方向和甲方提供的基准点，确定中轴线。

b、高程测量点布置，把顶管中轴线高程引下到工作井后座墙上，作为高程测量的基准点，做好标志，并在工作井侧墙设立一个复核点。

c、测量点布置，在工具管的前仓设置固定的指示板，通过管内的电视摄像仪反馈到控制室的显示器上，后座墙上设置激光导航仪，发射激光束到指示板上。 B、测量频率

激光导航仪可以通过计算机控制测量频率。一般顶进一节管测量5次，每50cm测量一次。在穿墙、纠偏等情况下，加密测量，顶进20cm测一次，并每天做出顶进偏差曲线图（工具管测量点）。每顶进20m须对顶进的全管道进行测量，做出管道偏差曲线图。注意偏差和顶力的变化，有异常需要及时汇报，查清原因后才能继续顶进。 C、测量方法

测量完全由电脑进行控制，实现顶进操作全信息化，减少人为错误。通过固定在工具管前仓的指示板，可以对工具管进行上下、左右及旋转偏差的测量。 D、测量仪器

激光发射器、指示板、电视摄像机、计算机。

仪器经校正，固定牢固，做好记录，及时联系，指导纠偏，控制点须严格校核。

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②纠偏

当超过允许偏差时，应采取措施纠正，纠正偏差应缓慢进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调，利用工具头前方纠偏千斤顶顶进行程的控制，来实现顶进方向控制。

A、警戒值：工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。 B、纠偏时测量频率：

纠偏时加密测量，顶进20cm测一次，在测量之前，应先停止顶进，把后座千斤顶的顶力卸下，以免产生数据误差。 C、编组纠偏：

纠偏段共4组液压千斤顶，通过分组组合利用控制分组的千斤顶的行程达到纠偏的目的。通过左上（1＃）组千斤顶+右上（4＃）组千斤顶组合与左下（2＃）组千斤顶+右下（3＃）组千斤顶组合进行上下纠偏，通过1＃组千斤顶+2＃组千斤顶组合与3＃组千斤顶+4＃组千斤顶组合进行左右纠偏，每次纠偏两侧千斤顶组行程差为10mm。纠偏时，起动纠偏油泵，顶进纠偏千斤顶到设计纠偏行程，锁定油路，关纠偏油泵 D、纠偏反馈：

测量观测：通过测量反馈的结果判断纠偏的效果，当偏位的趋势明显减少时，恢复4组千斤顶的零行程差状态。

（15）顶管质量控制及地表沉降控制的允许偏差

顶管施工质量控制

项 目 对顶时两端错口 管线轴线偏差 标高偏差 相邻管节错口 接口抗渗试验应达 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

允许偏差 50mm L≤l00m L≤l00m 50mm +30～-40 ≤15mm无碎裂 0.11Mpa 允许变化范围（mm） 25

地面隆起的最大极限 地面沉降的最大极限 （16）管道试验

+10 -10 顶管工程结束72小时后，且在管道回填土前进行闭水试验。

管道两端用砖砌缝堵，并养护3-4天，使其达到一定强度后，向闭水段的检查井内注水，注水至规定水位后，开始记录。根据井内水面在规定时间内的下降值计算渗水量，渗水量不得超过施工规范规定的允许值为合格。

五、质量保证措施

1、建立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、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。

4、严格按图纸及质量标准施工操作。 5、严格控制原材料进场，原材料必须有出厂证明及复试报告。 6、大型施工机械不得在边沟上缘行走。

7、严格执行施工组织设计规定的施工进度和工艺程序，不得任意更改。 8、分项工程应由技术部门向各分部工程师、质量负责人、施工负责人进

行技术交底，一般分项工程由各分部工程师给各作业队长进行技术交底，所有交底均由书面形式表现，施工人员必须严格按技术交底的规定施工。

六、安全保护措施

1、加强领导和教育，树立“安全第一”的思想。严格按照有关安全操作

规程进行施工。

2、开工前，施工员必须负责逐项检查，做好施工前的准备工作，做好安

全技术交底，然后才通知开始施工，使安全管理工作在思想上跟得上，在组织和

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措施上得到落实。

3、在挖基坑过程中，应设有专职质安员负责安全检查、督促工作，并严

格做好安全保护，按本公司制定的安全生产奖罚条例处理各种违章行为。

4、在透水层和软土层进行挖掘作业时，井下工作人员要随时注意孔内发

生异常情况，当发现流砂、流泥、坍塌土块、井壁开裂。渗水过大和稳定性较差，或有异味气体等情况时，应立即停止作业，并向值班人员报告，待采取必要安全措施后，才能继续开工。

5、严格执行持证上岗制度。各种机械必须由持有操作证的人员操纵，机

械必须良好，严禁带病运作。检修机电设备必须先切断电源，在停电时进行。挖孔电动设备必须有接地、接零和安装漏电保护开关三种安全保护。各孔用电必须分闸，严禁一闸多孔（机），和一闸多用，场内电线、电缆必须具备良好的绝缘性。井下照明采用36伏安全电压；井上电线、电缆必须架空，严禁拖地或埋地下。

6、井口2米范围严禁堆放杂物，井边四周装设防护护栏，护栏高度不少

于0.9m。

7、吊桶上下要扶正、固稳，只能在摆动不大的情况下起吊或下放。吊桶

钩的保险装置必须完好、牢固，吊桶内不准装满，防止石块溢落伤人。

8、进入现场的工作人员不准赤脚或穿拖鞋，必须戴安全帽，上、下井必

须系安全带。每次下井前必须通风不小于15分钟，然后用动物证实井下无毒气体后，方可下井，在作业过程中，保持通风，并配备发电机以作应急之用。井上、井下人员保持有效可靠的联系（一般采用电铃通讯），每孔放一安全绳，上端系牢，直通井底。井下人员严禁吸烟，不准带火种及使用明火。

9、验基坑人员下井检查、验收时，应关掉抽水泵电源，以策安全。 10、正在浇注砼的工作井，其10米半径范围内的井内严禁有人作业。 11、挖出的土方不得堆放在孔边，应及时运走。

12、井下作业人员的连续作业时间最长不超过4小时，应作轮换班作业。 13、施工用电安全

（1）现场电工必须严格遵守操作规程、安全规程，维修电器设备时应断

开电源，并在开关手柄上挂上“设备检修，严禁合闸”的标志牌和安排专人看守

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方能进行维修工作。严禁电器设备带病运行。

（2）一切用电设备必须按一机一闸一漏电开关控制保护的原则安装施工

机具，严禁一闸或一漏电开关控制或保护多台用电设备。

（3）用电线路必须采取二级保护措施，漏电开关要求：第一级60mA/0.2s；

第二级30mA/0.1s。手持电动工具必须安装独立的漏电开关保护。

（4）运行中漏电开关发生跳闸，必须先查明原因才能重新合闸送电，发

现漏电开关失灵或损坏必须立即更换。严禁漏电开关在撤出或失灵状态下强行运行。

（5）漏电开关每次上班前检查一次，每周全面检查一次。

七、环境保护措施 1、环境保护措施

（1）施工区的材料堆放、材料加工等场地均设置围挡封闭。施工现场以

外的公用场地禁止堆放材料、工具、建筑垃圾等。建筑垃圾应及时清理，运至指定场地。

（2）工程车辆的行驶路线和时间要严格遵守交管部门的要求，禁止超载、

超高、超速行驶，对工地周围的道路派专人清扫，保持周边环境的整洁。

（3）燃料、油料必须采用专用车辆运输，并要有专人负责保护。 2、施工噪音控制

（1）优先选用先进的环保机械，控制噪音污染。

（2）合理安排施工作业、重型运输车辆的运输时间，避开噪声敏感时段；

较高噪音、较高振动的施工作业尽量安排在环境噪音值较高的白天施工；禁止施工人员在居民区附近和夜间施工时高声喧哗，避免人为噪音扰民。

（3）工程施工期间，严格按照国家和武汉市有关法规要求，控制噪音、

振动对周围建筑和居民的影响。

3、施工尘埃控制

施工场地进行硬化，适时洒水，减轻扬尘污染。土、砂石、水泥等材料的

运输和堆放进行遮挡，减少污染。

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4、地下管线保护

对施工中遇到的各种管线，先探明后施工，并做好地下管线的抢修预案。

妥善保护各类地下管线。

5、文物保护

加强全员文物保护意识的教育，做到不损坏文物，对施工中发现的地下文

物，必须停工并及时上报文物主管部门，积极配合其做好文物保护工作，待完全处理后方可恢复施工。

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