2顶管工程施工组织设计 - 图文

第一部分 施工组织设计文字说明

第一章 编制说明

一、编制范围：

本施工组织设计方案的编制范围为本工程为D2200昆明污水厂进厂管顶工程，顶管位置位于规划路中心线上，顶进长度共744米，顶管管道采用D2200钢承口钢筋混凝土管材。 二、编制依据：

1、昆明呈贡新区洛龙河污水厂进厂管顶管工程施工招标文件，设计图纸等有关资料；

2、国家颁布的现行最新版本设计、施工、验收标准及规范，市政工程有关的预算定额资料等；

3、对施工工作现场及周边环境了解考察所得资料； 4、本工程项目的招标补遗书、拦标价；

5、我公司的企业管理水平，技术力量，机械装备及施工经验。 三、编制原则：

1、贯彻执行市政工程施工规范、技术规范及技术指标，建设部和其它建筑行业颁发的各项技术标准、技术规范；

2、推行现代企业制度，实施项目法施工管理；

3、保证重点、统筹安排，确保合同工期的严肃性，施工安排尽可能组织平行、流水作业，合理安排施工的顺序，组织不间断施工，保持连续均衡生产；

4、推行新技术、新工艺，推行规范化、标准化作业，按优良工程的质量标准组织本工程的施工，确保本工程质量达到一次性验收合格标准。

第二章 工程概况

一、项目概况：

本工程管道为污水处理厂进厂管道，管道起点为环湖截污干渠，终点为洛龙河污水厂，污水管总长744m，管径DN2200，附属顶管工作井、接收井及污水检查井共9座。

二、项目地理位置概况

本工程以环湖截污干渠为起点W0+000.0管底高程1876.4444；终点W0+744.00管底搞成1875.70，坡度控制1.0‰。 三、工期要求

1、根据招标文件要求，本工程工期要求为3个月，预计开工时间为2010年12月16日（具体开工时间以监理工程师发出的开工令为准），完工日期为2011年3月15日。

2、施工总体安排及分项工程施工进度计划详见进度计划网络图。 四、工程特点

1、本工程为市政工程，施工中管线较复杂，分项工程项目工序交叉，工作面多，需投入的机械和人员数量多，必须精心组织、合理布局、严格管理。

2、工程地处昆明市区，施工中如何引排地下水和保持城市卫生将是确保现场文明施工和优质施工的重点。

3、工程施工期经历冬季，施工防冻与排水措施必须严密有效。

4、工程施工过程中，必须严格按照昆明市建筑施工环境保护的有关规定，认真做好环境保护工作，减少施工粉尘污染、噪音干扰，并妥善处理建筑垃圾。

5、顶管沿线土性分布不均匀，埋深变化也大，在施工组织设计中应就顶进的特点，将顶进设备系统、泥浆减阻、中继间接力顶进、顶进轴线的测量

控制、通风与供电、纠偏作为关键技术，进行深入论证后制订出可靠有效的措施。

第三章 施工部署

一、现场施工组织机构与管理

我公司如果中标，我们将采用项目法施工，实行项目经理负责制，全面履行合同。项目经理部设项目经理、项目副经理、项目总工程师，并按招标文件的要求配备质检、试验、测量、结构等专业工程师，财务负责人和计划统计负责人。项目经理部下辖五部一室，具体组织机构图见下图。

项目经理 项目总工程师 项目副经理 工程技术部质量安全部综合办公室财务资金部材料设备部预算合约部二、人员与设备配备

根据本标段工程的工程量，施工条件及要求的预期工期，和各工程队担负的施工任务，项目部及各工程队的人员与设备配备如下：

土方施工队 顶管施工队 管道施工队 附属施工队 1、人员

（1）、项目经理部：15人

（2）、土石方工程队：技术、管理人员6人，生产人员40人，主要担负全线的干沟土方开挖、弃运、沟槽回填施工；

（3）、结构物施工队：技术、管理人员6人，生产人员30人，主要担负本标段的人工夯填土方等工作；

（4）、排水管道施工队：技术、管理人员10人，生产人员40人，主要担负本标段全线检查井、顶进井、接收井、管道安装和管道顶进工作；

普工劳力的不足部份，拟招聘劳务工补充。

各施工队设队长，主任工程师各一人，专业工程师与技术人员的设置，应能满足相应专业的需要，并得到业主和监理工程师的批准。

在项目经理部任职的主要人员简历详见《拟在本合同工程任职的主要人员简历表》。 2、设备

此项工程以机械化施工为主，需要一定数量的机械设备，本承包人将根据工程的特点，规模及合同工期要求，组织足量的、能满足施工技术规范要求的各种机械设备，投入本合同工程的施工，确保工程进度和质量，施工机械的配备见表《拟投入本合同工程的主要施工机械表》。 三、施工准备工作及现场布置

1、施工准备工作

施工准备工作主要是三通一平（路、水、电通、场地平）的建设，是驻

地建设和实施与完成本合同工程，及其缺陷修复过程中所需的各种临时性工程。人员、机械设备的进场，施工恢复定线，图纸资料的复核及各种标准试验等，是开工前应做的工作。

2、施工现场布置及区域的划分

(1)、施工现场布置的原则，应尽量减少施工用地，少占临时用地，以利降低工程成本，施工区段的划分和施工场地的确定，应满足施工进度，施工方法，工艺流程和科学组织生产的需要，尽量减少各工程，各专业工种之间的干扰，合理组织运输，减少二次搬运和运输距离，保证运输方便畅通，充分利用沿线各种永久性建筑物，构造物、闲置房、降低临时设施费用，平面布置必须符合安全生产，保安、防火和文明生产的规定和要求，有利于生产管理和便于职工生产和生活。

（2）、项目经理部拟在污水处理厂附近租房组建，该位置距施工现场近，交通方便。施工队驻地根据施工区段的划分，就近租用民房，或搭建临时设施。同时建盖仓库、加工场地、材料堆放场及工程所需的临时设施。

（3）、水、电建设：拟就近搭接施工及生活用水用电，水、电接入到各项工程施工工作面。

（4）、施工便道：在施工区域修建临时施工便道，同时修建连接施工区与外界的进场道路。由于本工程位于昆明市城区附近，必须做到安全文明施工，施工道路将进行碎石面层铺装，同时设置安全文明施工牌及警示标志，并做好夜间施工措施。

3、建立项目中心试验室

工程试验是保障工程施工中质量控制重要的一环，接到中标通知书后，

承包人将立即着手组织建立一个能满足施工质量控制和自检的仪器配套、设施齐全的工地试验室，由专业的试验工程师和试验人员负责工作，试验室的配置见《拟配备本合同工程主要的材料试验、测量、质检仪器设备表》。

4、施工材料采购与供应

进入施工现场的材料（含半成品、成品）都必须是符合本项目招标文件要求的《技术规范》规定的合格材料，材料的订购或自采加工，应先取得监理工程师的同意，并附有材料样品以及相关的出厂合格证，等级证书，使用说明等；

材料的供应，必须根据工程进度计划，分阶段有序供给，应重点保证钢材，水泥、砂石料、管材，汽柴油等材料的供应；

材料的搬运与存储，取样与试验，必须符合招标文件要求的《技术规范》的规定；材料的管理，其基本的任务是要以最低的材料成本，保质、按期、成套地供应施工生产，

并监督和促进材料的合理使用。材料管理见下附图。

材料计划的确定 试验检测管理工程师 订货采购 组织运输 库存保管 供料领发 回收利用 材料信息系统 四、人员、设备动员周期

我公司准备参加昆明呈贡新区洛龙河污水厂进厂管顶工程建设的职工队伍是一支具有丰富的相关施工、管理经验的队伍，特别是高级技术人才及管理者的施工经验丰富。主要人员将由曲靖和昆明市调遣，现人员均处于休整状态，随时可以往新项目调运。

拟投入本工程施工的机械设备、检测仪器，类型齐全配套完整，经过保养检验，性能优良，能满足施工需要。 五、施工进度计划

本标段招标文件规定的预期工期为3个月。沿线根据总工期目标要求，严格按照本合同施工总体施工进度计划表所示初步的工程进度施工，保证按期、按质、按量的完工。

在施工期间，为了争取工程进度，将开辟多个工作面，采取连续施工的方式，运用交叉，平行流水作业法组织施工，在施工过程中，项目经理部将对施工中的工、机、料的调配，前后工序的衔接，分项工程的协调，自然条件对施工进度的影响等，进行认真的考虑，全力保证该合同工程按施工进度计划实施。

六、质量、安全、工期、文明施工及环保目标

1、质量目标：

符合《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）、给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB50141-2008）、《建设工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》（JC/T640-1996）、《顶管施工技术及验收规范（试行）》及其他现行相关的强制性标准和技术规范、规程的要求，达到一次验收合格。

我公司将严格按国家、建设部颁发的施工规范、规程和质量标准施工，积极开展以“比质量、比进度、比安全、比文明”为主要内容的劳动立功竟

赛活动，诚恳接受建设单位，质检单位及监理工程师的检查，质量目标是一次检查合格率100%，一次验收优良率80%，确保合格，力争优良工程。

2、工期目标：

我公司保证在建设单位规定的开工时间内进场施工，保证建设单位总工期的要求。

3、安全目标：

确保既有道路的畅通及运输安全，按ISO18000职业健康安全管理标准进行管理，本工程施工过程中做到无工程事故和重大设备、人身伤害事故。

4、文明施工及环保目标：

文明施工，创建文明标准化工地，按我公司“GB/T 24001-1996 idtIS14001：1996”环境管理体系进行管理，实现绿色工地，绿色建筑，最大限度的保证施工区域及周边环境的良好。

5、管理目标：

5.1按我公司“GB/T 19001-2000 idtISO9001：2000”质量管理体系进行管理。

5.2按建设部JGJ59-99标准对该项目施工现场实施综合管理。

6、CI管理目标：实施名牌项目CI战略，规范施工范围内外各项施工和项目职工行为，创建CI优质工程，展现集团企业形象。

第四章 主要施工方法 第一节、 施工准备工作

本工程属于市政环保工程，其主要工作分为排水混凝土管道铺设、DN2200混凝土圆形管道顶进。本标段的关键点是截污顶管施工，施工中的环境保护、安全文明施工是贯彻施工全过程的重要要求，施工中采取的各种保证质量、工期、消防等措施，则是工程顺利实施的的保证。本施工方案将围绕上述几个方面叙述。 一、测量控制

我公司中标后，将立即组织有专业知识和经验丰富的技术人员，配备精确、先进的测量仪器，根据图纸和监理工程师提供的测设资料和测量标志，做好导线复测工作。复测结束后，将测量结果提交工程师检查，作为施工放样的依据。根据已确认无误的复测结果，放出各构造物轴线、建筑红线。 二、排除地表水

在工程开工前,应安排足量劳动力先行挖沟引排地表水，使地表晾晒无积水，亦便于修筑施工便道。 三、清除表层浮土、平整场地

场地清理前，认真对施工红线范围进行细致检查，确认是否需要拆迁的建筑物、构筑物，是否有需要进行保护的管线设施，上述设施，未经妥善处理则不能施工。确认并进行妥善解决后，可安排由推土机清除施工点表层腐植土，以利下一步工程具体实施。

第二节 沉井工程施工

一、 概述

本工程干管工作井、接收井、检查井共9座，采用沉井法施工。由于沉井较高因此采取2-3次制作，1次下沉的施工方法。沉井开挖经过的土层大部分为杂填土层粉土层或淤泥质粘土层。

沉井施工时，首先测量放线，然后用宽0.85mm，高2m的彩板沿井四周围护起来，在主要出入口，设置施工标牌，并在围栏外设专职巡视人员，阻止闲人进入施工场地。

在沉井施工的准备工作就绪后，开始开挖基坑，开挖基坑采用挖机开挖，土方随挖随运。基坑开挖好后，平整好场地，铺垫约30cm~50cm左右的砂垫层，洒水夯实后，铺设垫木，然后制作刃脚和井壁，制作第一节井壁时，要预留出1m，以便制作第二节井壁。当刃脚的砼达到100%，井壁的砼达到80%时，拆模养护，然后用抓斗机挖土，使井壁开始下沉，当第一节井壁下沉至露出地面1m时，停止挖土下沉，进行沉井接高，当整个井筒制作完成后，开始挖土下沉，直到沉至设计要求标高，经过仔细观测下沉情况，当在10小时内下沉量不超过10mm时，进行封底作业，封底时，先用块石抛填在锅底，然后浇注砼垫层，最后再进行砼底板施工，整个沉井施工的工艺流程如下： 沉井施工工艺如下：

测量放线 开挖基坑 铺设垫层 立外模 浇筑底节混凝土、养生 绑扎钢筋 抽垫木 清理基底 排水挖土下沉 封底 二、开挖基坑

经测量放线后，根据现场场地的情况，按1：0.5的坡度开挖2.0m左右深的基坑。基坑开挖采用挖掘机开挖，并随挖随运，确保现场不存留渣土。运输采用密封的环卫车辆运渣，保证行车中不洒落或流出，确保运渣车不污染道路和环境。 三、铺垫

基坑开挖好后，先清理、平整和夯实基坑，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷。然后铺设砂垫层，砂垫层采用中粗砂，其厚度30-50㎝，并铺筑C20砼垫层。根据经验，垫木的间距取为0.5~1.0m。铺设承垫木时用水平仪抄平，使刃脚踏面在同一水平面上。 四、刃脚制作

用砖支砌内模制造沉井刃脚。其施工步骤：平整场地→测量放样→砂浆抹面→铺设隔离层→支立井内模板、绑扎钢筋、支立外模板→浇筑混凝土→开挖砖模。 五、井壁制作

为了保证沉井在下沉时不易发生倾斜，沉井的制作采用分节制作。当第一节混凝土强度等级达到70%时，才可浇灌第二节，沉井接高的各节竖向中心线与前一节的中心线重合或平行。两节接触面处进行凿毛、吹洗等处理。 六、模板施工

沉井制作模板采用组合钢模板及采用钢管作竖向围檩和水平围檩，水平围檩相互用扣件扣牢，扣件采用D16对拉螺拴。其施工步骤如下：

1）、测量放样：准确画出刃脚边线，严格控制沉井中心位置的准确性； 2）、模板制作：沉井外侧模板要平滑，具有一定的刚度，与混凝土接触

面必须刨光，与刃脚接触的空隙要塞严防止漏浆；

3）、模板安装：沉井的外侧模板必须竖缝支立，立好后要核对上下口各部尺寸、井壁的垂直度、刃脚标高，支撑拉杆（内外模间）和拉箍要牢固；支第二节及以后的模板时不准支撑到地面上，以免沉井因加重而自动下沉造成新浇筑的混凝土发生裂纹；环箍和拉箍要加强，外模上口尺寸不得大于下口尺寸；

模板安装顺序为：刃脚斜面模板→井孔模板→绑扎钢筋→设内外模间支顶→支立外模板→设内外模板间拉筋→调整各部尺寸→全面紧固支顶、拉杆、拉箍→固定撑杆和拉缆。 七、绑扎钢筋

钢筋绑扎和搭接应按规范严格执行，并参照设计总说明进行施工，尤其应注意各种插铁和预留钢筋的位置、数量和规格。绑扎钢筋在内模已支立完毕，外模尚未扣合时进行。绑扎钢筋采用人工绑扎，竖筋一次绑好，水平筋分段绑扎，与前一节井壁连接处伸出的插筋采用焊接连接方法，接头错开1/4。为了加快进度，可将刃脚筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋组成大片，利用吊机移动定位焊接成整体，内外侧箍筋还要设好保护层垫块。 八、混凝土浇筑、养生、拆模

根据进度和质量要求，沉井混凝土采用坍落度为10~16cm的商品混凝土，且采用搅拌车运送混凝土，混凝土泵车沿沉井周围进行分层均匀浇灌，浇筑时每层高度不宜超过1.0m，并沿井壁四周对称浇筑，避免混凝土面高低相差悬殊而产生不均匀下沉造成裂缝，浇筑混凝土时采用振动器振动，以增加混凝土密实度。每节沉井的混凝土都应分层、均匀、连续地浇筑直至完毕。高度较高时可设缓降器，缓降器下的工作高度不得高于1m。每层混凝土的厚度不宜超过下表所规定的：

浇筑后10h即可遮盖浇水养护，气候炎热干燥时，终凝后即可遮盖洒水养护，防止烈日暴晒。底节沉井砼养生强度必须达到100%，其余各节强度达到70%时才能进行下沉。

当混凝土强度达到设计强度的25%以上时，先拆除不承受混凝土重量的侧模，当混凝土强度达到设计强度的90%以上时，再拆除刃脚斜面的支撑及模板。具体的拆模顺序为：井孔模板→外侧模板→隔墙支撑及模板→刃脚斜面支撑及模板。拆除刃脚下支撑应对称依次进行。拆模后下沉抽垫前，需将刃脚下回填密实以防止不均匀下沉，保证正确位置下沉。 九、承垫木拆除

当沉井混凝土达到设计强度的100%时，拆除承垫木，抽除刃脚下的垫木时要分区、分组、依次、对称、同时进行。圆形沉井先抽除一般承垫木，后抽除定位垫木。矩形沉井先分组对称的抽除外墙两短边下的定位垫木，然后抽除长边下一般垫木，最后同时抽除定位垫木。

抽除垫木时，先将垫木底部的土挖去，然后再将垫木抽出，每抽出一根垫木，立即用砂或砾石将空隙填实。同时在刃脚内外侧填筑成小土堤，并分层夯实。 十、沉井下沉

沉井宜采用分段下沉的施工方法，当底节刃脚需达到设计强度的100%，井壁混凝土应达到设计强度的70%后方可下沉。

沉井下沉主要通过从井孔中用机械或人工方法均匀除土，削弱基底土对刃脚的正面阻力和沉井壁与土之间的摩擦阻力，使沉井依靠自身重力克服上述阻力而下沉。考虑本工程土层稳定性较好，采用排水除土。用人力开挖，必要时采用风动工具开挖，一层全部挖完后，再开始挖第二层，开挖必须对称进行，以保证均匀下沉。

到地下水位以下，除土每个周期的首项工作是在井内适当位置挖掘较深的集水坑，选择好适合其排水量、吸程、扬程的电动离心泵和污水泵进行抽水。

十一、沉井挖土下沉

下沉挖土常常采用人工或风动工具、或采用16t吊车，配备抓斗挖土。挖土必须对称、均匀进行，使沉井均匀下沉。挖土顺序应遵从先中后边，逐步扩至刃脚附近，使井平稳、均衡地徐徐挤土下沉。沉井下沉过程中，应重视和加强观测，每班至少测量2次。当下沉速度较快时，还应增加观测次数，如发现偏斜应及时纠正，要做到勤测勤纠、边沉边纠，当沉井刃脚踏面下沉至离设计标高还剩1m左右时，应切忌“深锅底”。过深的锅底可能导致刃脚下土体大量向井内涌入，易发生突然下沉或超挖。应先挖刃脚附近的土体，形成“反锅底”，然后视情况再挖中心部位土体，控制好下沉速度，务求沉井缓缓挤土下沉到位。当开挖至距离设计标高20cm时，停止挖土，让沉井依靠自重下沉到设计标高。

根据不同的土质，采用不同的挖土方法：

a. 松软土质：在分层挖除回填土时，沉井逐渐下沉，当刃脚与井中部土面齐平时，即可在中部先向下挖深约40～50㎝，并逐渐均匀向四周扩挖，到距

≈50㎝

≈40㎝ 回填砂土 3 2 1 5～10㎝ 图1

图2

离刃脚约1m时，开始挖除刃脚内侧的土台，使沉井挤土下沉。如下图1： b.比较坚硬的土质：

刃脚内侧的土挖平后，沉井下沉很少或不沉时，可从沉井中部向下挖深40～50㎝，并继续按图1所示向四周均匀扩挖，使沉井平稳下沉。 c.坚硬土层：

分段掏空刃脚，每段掏空后随即回填砂砾，按图2所示。待最后几段掏空并回填完毕，再按图1所示逐次挖除回填砂砾，使沉井下沉。 十二、沉井封底

当沉井下沉到位时，经过观测在8h内累计下沉量不大于10mm或沉降率在允许的范围内时，方可进行封底，如沉降不稳定，可采取分仓封底措施加以控制，封底前，应先清除井底浮土，对井底进行修整，将基底土层作成锅底状，便于封底。超挖部分采用石块加碎石填满至要求标高，然后快速抛填块石锅底后，浇筑1.1m厚C15素混凝土封底，最后绑扎钢筋，施工钢筋混凝土底板。在钢筋混凝土底板施工前，应对底板与井壁连接处进行清洗，并使钢筋的制作与安装符合设计要求和技术规范，以保证钢筋混凝土底板质量。并且在每个底板中设置一根泄水管，埋设一只集水井（供管施工时井内排水用），底板施工时应预埋顶进施工所需的预埋件。浇筑底板混凝土采用一次成型浇筑法，混凝土浇筑过程中质检人员要巡回监督检查，发现质量问题，立即督促整改，混凝土浇筑完成后及时整平抹面，覆盖草包，浇水养护，按规定制作混凝土试块，并与底板混凝土同条件养护。

沉井施工时应注意以下几点：

⑴、混凝土主要部分的用料及保护层厚度应满足下表要求： 结构部位 保护层厚度（mm） 混凝土强度等级 井壁 外30；内40 C25 C25 C25 钢筋种类 φ（Ⅰ）φ（Ⅱ） φ（Ⅰ）φ（Ⅱ） φ（Ⅰ）φ（Ⅱ） 预制盖板 外30，内20 底板 35 ⑵、锚固和搭接长度按下表施工,且同一截面钢筋接头数量不大于总钢筋数量的50%，

砼强度等级 钢筋 Ⅰ级 类型 Ⅱ级 ⑶、为避免产生干缩裂缝，浇筑沉井的混凝土应严格控制水泥用量和水灰比，并作好混凝土的养护工作。

⑷、沉井结构施工时应作好临时排水和抗浮措施，并保证地下水位井底0.5m以上；

⑸、在顶管（道）设计位置预留孔洞，钢筋遇孔洞时应截断，并与孔洞加强钢筋焊接在一起；

⑹、所有外露的铁件均须进行防锈处理，设计在地面以下的井段上部接口设企口结构，以利于接缝防水。 十三、沉井下沉施工测量

包括沉井底面中心位置、顶面中心位置、刃脚标高、下沉深度、偏斜

纵向受拉钢筋最小锚固长度 C20 30d 40d C25 25d 35d 纵向钢筋搭接长度 C20 35d 45d C25 30d 40d 及扭转情况、正位程度和沉井接高等方面的测量。

沉井在施工中其中线、标高是经常变动的，为及时准确地测得下沉中沉井位置（中线、标高），须在制作第一节沉井时建立好中线桩和水准点，并保证第一节沉井中线在谁机位置，刃脚（铺垫顶面）在同一水平面上。

在沉井拆模后尚未撤除支垫前，在沉井内侧、外侧用红铅笔画出纵横中心线以及以刃脚为水准基面的水准标尺。在沉井接高过程中每接高一节均须将纵横中心点转引至沉井顶面，接长水准标尺。

沉井中心位置可通过事先设定的纵横中心线的固定标志桩，用经纬仪、钢尺直接测量。

接高井顶中心测量：沉井模板初步立好后，采用悬吊垂球法将沉井中心引至模板顶面。并以此点为准，检查调整模板平面尺寸到正确位置，使模板立面与沉井竖向中轴线平行。然后再计入由于倾斜所产生的偏移值（纵向、横向），即可得出接高后沉井顶面中心。 十四、沉井下沉中特殊情况的处理

（1）、障碍物处理：一旦发现立即停止下沉，进行详细探查，确定障碍物的位置和形状尺寸，采取方法处理。遇倒木时将其破碎、掏移，遇孤石时，小的可将周围掏空取出，大的先清楚其覆盖土，寻找弱点进行开挖，形成逐渐扩大的坑后，将其撬翻离开刃脚取出。亦可采用风动工具打眼破碎成小块取出，爆破时一定要控制好药量。

（2）、摩擦阻力过大的处理：接高圬工或压重、对称挖除井壁外土。 （3）、下沉遇流砂：采用草袋、麻袋装砂土堵漏方法穿过夹层。 十五、沉井纠偏

（1）、偏除土纠偏法：入土不深的沉井适用此法。纠偏时可在刃脚高的一侧除土，刃脚低的一侧支垫，随着沉井的下沉，倾斜即可纠正。纠正位移

时，可先有意地偏除土使沉井向偏位方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相重合（或接近）时再将其纠正。如位移量较大，一次完不成，可反复几次进行，使其逐渐移近中心位置，最后调整到使倾斜和位移都在允许偏差范围之内为止。

（2）、加压法：在井顶施加水平力，刃脚低的一侧设支垫，反方向牵引纠偏。

（3）、增加偏土压纠偏：在沉井偏斜的一侧抛石填土，使该侧土压力较彼侧为大，以达到纠偏。

（4）、沉井位置扭转的纠正：如图所示扭转的沉井，可在A、B两角偏除土，在C、D两角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使沉井在下沉过程中逐渐纠正其位置。 十六、降水

B b 沉井位置扭转的纠正

C a A d D c 沉井降水采用井内开挖集水井，污水泵放到集水井中直接抽水，根据地下水大小配置水泵数量，然后经三级沉淀后排出。 十七、质量控制标准

（1）、沉井制作

a、沉井制作后长宽实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过0.5%，且不得超过100mm。

b、沉井制作后曲线部份半径实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过05%，且不得超过100mm

c、井壁厚度的实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过15m （2）、沉井下沉

a、沉井下沉完毕，刃脚平均标高与设计标高偏差不得超过100mm。 b、刃脚平面中心的水平位移不得超过下沉总深度的1%，当下沉总深度小于10m时，水平位移允许100mm

c、矩形沉井偏差（圆形沉井为相互垂直两直径与圆周的交点）中任何两角的刃脚底面高差，不得超过该两脚间水平距离的1%，且最大不得超过300mm。如果两脚间水平距离小于10m时，其刃脚底部高差允许为100mm。

第三节 旋喷桩施工

一、旋喷桩施工工艺

1、旋喷桩是用钻机钻到预定的深度，然后用高压泵把浆液通过钻杆端头的特殊喷嘴，以高压喷射入土层，在喷射浆液时，一面缓慢旋转，一面徐徐提升，借高压浆液的水平射流不断切削土层并与切削下来的土充分搅拌混合，最后在喷射的有效射程范围内，形成一个由圆盘状混合物连续堆积成的圆柱状凝固体，从而使地基得到加固。

2、旋喷法分为单独喷射浆液的单管法；浆液和压缩空气同时喷射的二重管法；浆液、压缩空气与高压水同时喷射的三重管法三种。

3、高压旋喷桩设计主要参数如下：

浆液压力： 14---20Mpa，浆液比重： 1.3---1.49，旋喷速度： 20r/min（或由设计确定），提升速度： 20-25cm/min（或由设计确定），喷嘴直径： 3.2mm，浆液流量： 60—80L/ min，注浆管外径： 42 或?60 mm，桩径： 60cm，无侧限搞压强度：qu≥1.5Mpa，桩体抗渗系数：K=10-6，水泥用量：209kg/m，水灰比：1：1；

4、施工工艺流程

单管法旋喷桩施工工艺框图

拔套管 钻机移位 放桩靴、立套管、振动振锤 边旋、边喷、边提升 测量定位 套管中插入三重管 施工准备 接长钻杆 拔管冲洗钻机 钻孔 旋喷结束成桩 钻机就位 泵浆液入钻机 测量放线 高压泵浆液加压 施工准备 平整场地 拌制浆液 射水试验 边旋喷边提升 钻至设计标高 移动钻机至下一桩 平整场地 套管沉入设计位置 旋喷至桩顶面 三管法旋喷桩施工工艺框图

二、旋喷桩施工要点

1、施工准备

准备工作包括现场调查、计算材料用量并准备所需、编制施工组织设计、检修机械并使机具设备就位。拆除施工场地内的所有设施和杂物，改迁影响施工空间的供电通讯线路，配合业主探明和处理地下管线。

2、测量放线

根据设计提供的桩位平面布置图测设桩位，用红漆标示并编号。 3、设备配套定位

根据工程量配置设备数量，移动钻机至设计孔位使钻头对准旋喷桩设计中心，并作好试运转，同时破除桩位处水泥地面，挖好排浆和废浆池。 射水试验：首先进行低压（0.5Mpa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。

4、钻孔

钻进：射水试验后，即可开钻，且应跳孔作业，射水压力由0.5Mpa增至1.0Mpa，目的是减少摩擦阻力，防止喷嘴被堵。

接长钻杆：当第一根钻杆钻进后，停止射水。此时压力下降，接长钻杆，再继续射水、钻进，直到钻至桩底设计标高。

5、浆液拌制 1). 注浆材料及配比

配制浆液与钻孔同时进行。浆液配比为水泥 ：水 ：氯化钙=1 ：1：0.02（重量比）。水泥为425#普通硅酸盐水泥：水要清洁，酸碱度适中，氯化钙的作用是促进固体速凝、早强。

2). 搅拌及过滤

浆液配比选定后，首先将水加入桶内，再将水泥和氯化钙倒入，开动搅拌机搅拌10—20 分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道过滤筛（孔径为0.8mm），过滤后流入泥浆池，然后通过泥浆泵抽进第一道过滤过滤筛（孔径为0.8mm），进行第二道过滤后，流入泥浆桶备用。

浆液加压：泥浆桶内的浆液，通过高压泵加压14--20 Mpa 后。经高压管送至钻机用于旋喷。

注浆量：由设计给定或通过计算确定。 Q=H/V*q*(1+β)

式中 Q----注浆量（m3/根） H----旋喷长度（m） q----泵的排浆量（L/ min） V----提升速度（m /min） β----浆液损失系数，取0.1--0.2

6、机具设备 序机具名称 号 1 2 3 4 5 钻机 高压泵 泥浆泵 搅拌桶 高压管 BT-G-GJT-60 LZ500 BW-120 900L Φ19—25mm 型号 量 1 1 2 1 钻孔、旋喷 加压 泵浆 搅拌 输送泥浆 数作用

7、旋喷

钻孔至桩底设计标高后，停止射水，拧下上面第一根钻杆，放入钢球，堵住射水孔，再将钻杆装上，即可向钻机输送高压泥浆，待浆液从孔底冒出地面后，钻杆开始旋转和提升，由下而上进行旋喷。对个别桩位遇到的砾石土层，为保证桩径，应复喷一次。

拆除钻杆在旋喷过程中，当上面第一根钻杆完全提出地面后，停止压浆，待压力下降后，迅速拆除钻杆，然后继续压浆，当压力升至设计旋喷压力时，重新开始旋喷。

拔管及冲洗喷到桩高后，注浆泵停机，立即拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。移动钻机至下一桩位，重新重复上述作业。相邻两桩的施工间隔时间应不小于48 小时，间距不小于4—6 米。为防止旋喷过程中地基产生附加变形或者基础出现脱空现象，采取大间隔孔旋喷或使用速凝浆液。

(三)质量控制措施

1). 旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，同时按旋喷角调整好旋喷控制器。喷射管倾斜度不大于1.5%，桩心偏差不大于5cm。

2). 正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。

3). 为使浆液因延时而不致沉淀和离稀，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。

4). 旋喷过程中，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。

5). 钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保

持钻桩有10--20 cm 的搭接长度，以免出现断桩。

6). 在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新。

7). 制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2 为宜。

8). 在旋喷过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩避免畸形桩和断桩。

9). 旋喷施工按规定做好记录，并按监理工程师批准的表格填写。 10). 按规定做好质量检验，可采取钻孔取芯，标准贯入度、静载试验等方法进行，检查点的数量按有关规定办理。质量检验应在注浆结束28 天后进行，对检验不合格的应复喷。

第四节 顶管施工

管道大部分穿越粉土和淤碳土，顶进时土层的密实程度和透水性均不相同，上下顶进方向不好掌握，顶管轨迹容易跑偏。

按招标文件要求，掘进方向、高程的偏差应≤±50㎜，作为长距离顶管工程，要求顶管掘进机控制方向的能力强。

一、顶管掘进机的选型

因管道所穿越的土层土质较差，且多为泥炭质土，根据施工经验，可采用气压掘进机。气压式顶进机是在开敞式掘进机内配备2个气压仓，采用气压法稳定工作面土层。 二、顶进系统

在本工程中，主顶进系统由底架、油缸、油缸架、顶进环、承压壁等组成。 2.1 底架

底架承托顶管机、顶进环、中继顶、混凝土管节，底架设有微调千斤和水平支撑，可以调节底架高程和水平位置，底架顶部设内、外两副轨道作顶管机、中继顶、混凝土管节的承托及导向之用，外轨作顶进环往复行走之用，因此导轨应具足够的强度和钢度。本工程导轨由型钢和钢板焊接而成，在工作井底板基础上事先预埋钢板，预埋钢板的位置与导轨相吻合，以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，导轨安装后，还应在两侧用型钢支撑好，必要时再浇混凝土，确保导轨在受撞击力的作用下，不走动、不变形。 2.2 油缸

根据后背墙所能承受的承载力、管子所能承受的承载力等因素，在本工程中，主顶进油缸配备4支顶力为2000KN的双作用千斤顶油缸，总顶力为8000KN，行程为1200mm，油压31.5Mpa，无极调速并显示即时顶进。 2.3 油缸架

油缸架是拼装式结构，主顶油缸架的安装必须定位准确，保证油缸受力点的位置正确，其高程和平面安装误差<5mm。 2.4 承压壁

管节顶进时，油缸的反力通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏，本工程的承压壁设计先用混凝土浇平，在槽钢和混凝土平面之间满铺150mm*150mm的方木，其设计顶力在600T左右。 2.5 顶环

由顶环和顶座组成，顶环用螺栓固定在顶座上，顶座底设有滚轮，可沿底架上的外侧轨道往复运行，顶进时，油缸将顶环顶入混凝土管节尾部，与管节端部环垫板相贴，起对向和导向作用，并传递油缸顶力，均匀用在混凝土管节。

三、 顶进施工工艺 3.1 顶管工艺原理

敷设管道前，先建造一个工作井和一个接收井。在工作井内的顶进轴线后方，按需要对称布置若干只主千斤顶，将需要敷设的管节，放在千斤顶前面的导轨上，主千斤顶推进时，以机头开路将管节压入土中，一根管节被压入土中后，吊入下一管节连接，继续顶进，反复循环顶进至预定长度，管道敷设完成。 3.2 工艺流程

（1） 顶管施工工艺过程分为顶进设备安装和顶进施工两大部分。

（2） 设备安装：整套顶管机械由顶管机头（含纠偏系统）、主千斤顶系统、进排泥系统、触变泥浆系统、承力钢构件等组成。安装分井内、井外两部分。 ① 设置承压壁

承压壁应承受和传递全部顶力，必须具有足够的强度和刚度。利用工作井作承压壁时，将预留的洞口用砖封堵。安装另一侧承压壁时，可用已完成的管道承受顶力。 ② 安装主顶设备

主顶设备是指安装在承压壁前方，使顶管掘进机和管道管节向轴线方向顶进的加力组合装置。顶进时可在组合千斤顶架上安装四只主千斤顶，数台千斤顶应共同作用，规格一致，行程同步，每台千斤顶的使用压力不大于额定压力，油路必须并联，每台千斤顶均备有独立的控制阀，千斤顶伸出的最大行程应小于油缸行程的10㎝左右。

油泵站设置在距离主千斤顶的近处，油路安装应顺直，减少转角，接头不漏油，油泵站应在井口操作间内工作。 ③ 顶管掘进机的安装

顶管机的尺寸和结构应符合要求，先在地面上对整机作详细检查，然后用20T的汽车起重机把顶管机平稳、缓慢的吊到准确位置。掘进机安放准确后，测定前后端的中心方向偏差和相对高差，做好记录。并对掘进机的电路、水路、油路、泥水管路和操纵设备进行逐一连接，各部件连接牢固，无跑、冒、滴、漏现象，对各部分分别调试并进行全面的试运行。

④ 设备安装工艺流程图

放样

安装洞口止水圈 选水源、砌泥浆池 安装后靠背 安装进泥泵 安装进、排泥管泵 安装排泥泵旁通阀门组 安装压浆泵、搅拌 机头吊装到位

安装操纵台、控制柜、主 千斤顶油泵

安装测量装置

接通电路、油路

试车 3.3 顶管施工

顶进施工的全过程包括挖土、出土、顶进、测量、纠偏等工序。 ① 挖土、出土

气压式顶管机是由机械手把土直接挖至土斗车，由卷扬机把土斗车拉至洞口，然后用5T桁吊把土斗车吊到地面上，接着把空的土斗车吊入工作井内，人工把土斗车送至工作面，最后再把土斗车中的土渣吊入密封的运输车辆中，最后由运输车运到弃渣场。由于采用气压式掘进机施工，管内水平运输的快慢决定了顶进的速度，因此管内水平运输采用四轮土车，上放半圆形活底土斗，车轮向心安装，以利运行于弧形管壁上。为此特别制做了5-6辆土斗车，这几辆车足够装纳1节管子的出土量，当1节管子完成后，在进行下一节管子安装时，用卷扬机把这几辆土斗车连成一体牵引至洞口，然后断开土斗车之间的连接，再用桁吊把小斗车吊到地面，为了加快进度，不先把土斗车中的土倒出，而是先把空的土斗车吊入工作井，再由人工把土斗车推到工作面，最后再把土斗车中的土倾倒于密封的运输车辆中。

A、加压前先关闭保压间的密封门，然后按照所设计的压力向工作间输送压缩空气，此时工作面在气压下达到稳定状态。

B、施工人员在工作间内进行挖土、装车，而主千斤顶进行顶进。 C、小车装满后推进保压间，立即关上工作间的密封门，并打开保压间的密封门，把土车运出管外。

D、土车卸土后返回保压间，重新关上保压间的密封门，进行再次加压，然后打开工作间的密封门，土车推入工作间，继续进行顶进。由于工作需要，各操作间前方都设有气压闸门，根据情况补加气压与气量。 ② 顶进

当管节安装完毕后，安放顶铁，随着工具管的前进，顶进系统将一节一节的钢筋混凝土管顶入，开始时先压缩后背和压紧顶铁，然后才顶进管节。

当千斤顶活塞杆外伸到临界长度，立即关闭油泵，停止顶进，退回活塞杆，然后安装顶铁继续顶进。当顶完一节管时，即顶到留在导轨上的管节长度约为0.4-0.5米时，无论千斤顶是否出程完毕都要停止顶进。此时退回千斤顶行程，拆除顶铁，准备安装新管节，并抓紧时间测量。

当顶进距离较长，为了降低风险，采用对顶、地下接口解决。在对顶中，当顶到距对面管口1米时，停止顶进，然后在管中心挖一通孔，拉线检查中心偏差，并测量两管端的相对高程差，据此继续顶进直至对口为止，当偏差较大不易对口时，可将对面管头外围挖成空隙，适当调整管位，待两管端接近对口时用千斤顶强制对口。 ③ 测量

应频繁、及时、准确地进行测量，作好完整清晰的记录，以便较快发现管道的偏移，纠正之，保证管节位于设计的轴线上。当第一节管就位于导轨上以后即进行校测，符合要求后才开始顶进。在工具管刚进入土层时，应加密测量次数，每顶进30㎝，测量不少于一次，进入正常顶进作业后，每顶进100㎝测量不少于一次，每次测量均应以测量管子的前端位置为准。

测量高程使用水准仪，转动测量用垂球，控制测量及轴线校核测量采用全站仪，顶进中频繁的轴线测量采用激光经纬仪监测。用激光经纬仪测量时，在工作坑内安装激光发射器，按照管线设计的坡度和方向把发射器调整好，同时管内装上接受靶，靶上刻有尺度线，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点直射靶心，说明顶进质量好，没有偏差，如果激光点偏离靶心，则有偏差，需要纠偏。每顶进50米时，用全站仪进行一次校核，以确保顶进轴线按设计方向顶进。

测量应建立地面、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。

顶管全过程应控制工具管前进的方向，并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。全段顶完后，应在每个管节借口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高差。 ④ 纠偏

在管道顶进过程中，采用四组纠偏油缸联接形成液压纠偏系统，除了系统用溢流阀以外，均采用叠加阀，叠加阀不但可控制四组油缸的各种动作，而且可以限制每台油缸的背压。所以，该纠偏系统的动作十分可靠，操纵又非常方便。在操纵台上进行纠偏操作时，油缸只能编组动作，即每相邻的一只油缸都可以编成一组。上下两组油缸编成组后可控制掘进机的高低，左右两组油缸编成组后可控制掘进机的左右方向，任何一只油缸都不能单独动作。

顶进过程中，由于工具管迎面阻力分布不均、管壁周围摩擦力不均及千斤顶顶力的细微差别，可能导致工具管前进的方向发生偏移或旋转。为保证质量，必须“勤顶、勤纠”。纠偏应该在顶进中采用小角度进分若干次进行。

纠偏方法采用以下几种：

(a)挖土校正法：即通过在不同部位增减挖土量来达到纠偏的目的。校正误差范围一般在10㎜～20㎜，多用于粘土或地下水位以下的沙土中。

(b)强制校正法：当偏差大于20㎜时，可用圆木或方木顶在管子偏离中心的一侧壁上，另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架稳固后，利用千斤顶给管子加力，使管子得到校正。

(c)若工具管旋转，宜采用挖土方法或改变切削刀盘的旋转方向，或在管内相对于机头旋转的方向增加配重。

顶进设施准备 注浆材料准备 安装管节 管子准备 出土 顶 进 注浆 不合格 运土 测量复核 纠偏 合格卸管、接口安装 进洞 取工具管 结束

顶进施工工艺流程框图

四、顶管施工的其它技术 4.1 进、出洞口技术措施

顶管过程中，无论是管子从工作井出洞或是进洞，管道外壁与洞口之间都必须预留一定的间隙。如果该间隙不能够采取有效的密封措施，地下水和泥砂就会从该间隙中流到工作井或接收井中。本工程中管道埋深大于5m，地下水丰富，流塑状的淤泥在土压、水压作用下，将会由预留的间隙中流出，处理措施不得当，势必会造成洞口处大面积塌陷，因此必须有可靠的技术措施。

（1） 洞口止水圈

本工程管道埋深大、土层的渗透系数大，因此管道在顶进时密封必须可靠。在洞口密封设计中，采用主橡胶圈密封加可充气应急密封圈的双层密封结构，该结构的特点是：顶管过程中充气密封圈是不工作的，如果主橡胶密封圈因摩擦损坏导致密封失效，地下水涌入井内的危急情况下，可利用打气泵给充气应急密封圈充气，及时控制漏水，在安全状态下处理或更换新密封圈。出洞口密封示意图如图9-5

进洞口密封装置由于进洞是短时间、一次性的工作，故不必使用充气密封圈，其它应与出洞口密封装置相同。 （2） 洞口土体加固措施

本工程进、出洞口位于地下5m～9m，如地层为流塑状的淤泥质粘土，地下水丰富，土层无法成拱。这样就给掘进机出洞带来了很大困难。但该地层适宜采用压密注浆法加固土体。应对洞口的土体进行加固，使土体的单轴抗压强度在1—1.5Mpa范围内。 4.2 触变泥浆减阻技术

（1）由于顶进距离长，随着顶进长度的增加，摩阻力也跟着增大，所需

的顶力也增大，为了减小顶力，延长顶距，在顶进管道的外壁涂上触变泥浆以减小摩阻力。当所顶进的管道的周边与土层之间有着一个很好的浆套把管子包裹起来时，泥浆才能有较好的润滑和减摩作用。它的减摩效果可以达到综合摩阻力比没有注润滑浆的低一倍半以上。注浆要使注入的浆液随着管道顶进形成完整的初始浆套，并且每顶进一定的距离应能够得到补充。这些与注浆孔的形式、布置的位置、注浆泵的选用和注浆的压力有关。注浆系统分为机头同步注浆和管道补浆两部分，采用同一根管和同一种浆液配方，在本工程中，采用膨润土触变泥浆，在地面压浆站配置好后，通过液压注浆泵压入输浆总管及管节上设置的环形分管，注入至顶管机及管节的各个注浆孔形成管节外围泥浆套。触变泥浆不仅要搅拌均匀，而且拌和好的泥浆存在储浆池静置十余小时才可以灌注。

（2）注浆孔的布置按管道直径大小确定，每个断面设3～5个，并具备排气功能，相邻断面上的注浆孔可平行布置或交错布置；先在掘进机后部及每向后2m布置一组，共布置三组。这三组注浆孔最为重要，在顶管掘进机顶进时随顶随注，使顶管掘进机后部在顶进中即形成完整的浆套，填充并支撑由于顶管掘进机外径大于管道外径所留下的注浆空隙。以后每隔12m布置一组注浆孔，这些注浆孔主要起补浆作用。

（3）触变泥浆的配合比应根据管道周围土层的类别、膨润土的性质及触变泥浆的技术指标确定；

（4）触变泥浆的注浆量宜按管道周围土层之间环行间隙的1～2倍估算； （5）注浆泵选用及注浆压力：为确保注浆效果始终在最佳状态，我们选用无压力脉动的螺杆泵（奈莫泵），不选择压力脉动大的活塞泵，因为浆液在脉动的峰值时会扩散到土体中，而螺杆泵注入的浆液几乎是从空隙中挤出去的。浆套容易形成以容易保持。

（6）注浆压力的选择：注浆压力不宜过高，注浆压力高容易地面冒浆，

浆套形成不好。正常顶进时，注浆或补浆均以控制注浆量为主。压浆分两类，一是机头尾部同步注浆，以形成原始浆套，填充固有间隙和纠偏间隙，操作为随顶随压、先压后顶；二是沿线及洞口补浆，以补充管道沿线因浆套失水等原因造成的浆套缺失，该操作在顶进时或停止时均可进行，补浆时必须有专人巡视。

当管道顶进完成后，注水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆把触变泥浆置换出来，从而减少地面的沉降。 4.3 中继站的设置、启用

（1）由于本工程的顶进距离较长，通过顶力分析，单凭触变泥浆减阻，顶进长度有限，无法顶进到终点，所以必须设置一定数量的中继顶，采取逐段接力顶进。中继接力环应根据实际顶力情况设置，按管外壁与土体摩阻力及实际经验第一只中继环应放在比较前面一点，因为掘进机在顶进过程中顶力的变化会因土质的变化而有较大的变化，所以当顶力达到中继环允许推力的40%—60%时，安放第一只中继环。以后每当下一区间的管段顶力达到中继环允许推力的70%—80%时，安放一只中继环。而当主顶油缸达到中继间总推力的90%时，就必须启用中继间。第一只中继环由顶管机机头控制，其余中继环由独立的中继环油泵控制。

（2）根据顶力分析，为了提高工程的可靠性，每套中继环安装20只顶力为500KN的双作用油缸，总推力为8000KN，油缸行程为500mm，中继环的结构形成采用特殊管的形式，以便于一旦橡胶止水圈磨损，仍可通过调节径内向六角螺栓，重新满足密封性能。中继间密封共设三道，并用螺栓压紧固定。

（3）顶管的总顶力可以用下述的方法求得。 F=F0+f0L F—总推力（KN）；

F0—工具管正面阻力（KN）； f0—每米管子的综合阻力（KN/m）； L—推进长度（m）。

土压或泥水平衡式工具管： F0=πD2γH/4 网格式工具管： F0=πD2αH/4 开敞式工具管： F0=π（D-t）*t*R D——工具管外径（m） t——工具管刃脚厚度（m）

R——挤压阻力（KN/m2）

α——网格截面参数 γ——土的重度（KN/m2）

H——管顶覆土高度（m）

中继间胀开 顶管千斤顶 垫板 中继间千斤顶 中继间构造图

前管 中继间外套

密封环 经过计算，DN1650顶管每段管段所需的中继环如下：

WA-40工作井——WA-38接收井之间计200米，需设中继站2个；

WA-40工作井——WA-42接收井之间计200米,需设中继站2个；

中继间顶进施工原理图

中继间收缩 (b) 关闭中继间千斤顶，开动顶管千斤顶 (a)开动中继间千斤顶，关闭顶管千斤顶

WA-44工作井——WA-42接收井之间计187米,需设中继站2个； WA-44工作井——WA-45接收井之间计72米,需设中继站1个。 中继环的数量和位置是根据公式计算后确定，但在实际施工过程中，要根据实际的地质情况和阻力调整所计算的中继环的数量和位置。

（4）使用中继间时，将顶管千斤顶冲程收回，开动中继间千斤顶，中继间胀开将前方的管段顶进，如图a：然后将中继千斤顶回油，开动主顶千斤顶，此时中继间收缩，主顶千斤顶将中继间后边的管段顶进，如图b。如此循环的操作，直至把管子从工作井顶到接收井。

（5）中继间在安装前应经过检查和试运转检验，其启动与拆除由前向后依次进行，中继间的外壳在伸缩时，滑动部分应具有止水功能，拆除中继间时应具有对接接头的措施。

4.4 顶管施工中机头碰到异常情况的处理

根据本顶管所处的土层情况，在顶管施工中可能会碰到一些意外的情况，所以必须采取的措施来处理。

（1）土质类变硬

土质突然变硬，说明刀盘可能遇到铁板砂等，它会造成刀盘矩变大，这可以通过操作台上刀盘电机的电流来判断，此时则向土仓内加水或泥浆来减小土质的硬度。

（2）土质突然变软

土质突然变软，最大的问题是可能会造成机头突然沉降，为了防止土的承载力急剧下降，出洞时把第一至第六节管子及工具头都连成一整体，以增加刚性，从而避免机头突沉。如果还不能控制机头下沉，则停止顶进，进行灌浆，提高土的承载能力以防止沉陷。

（3）如果土中夹带大量的水，产生流砂和承压水，可以采用气压法稳定图层或注浆产生止水帷幕，以保证工作面稳定。

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