顶管施工方案2 - secret

滨江东路延长线二期整治工程B标（广州大桥～黄埔涌西）土建工程 顶管施工方案

第1章. 工程概况

1.1. 工程概况

滨江东路延长线二期整治工程B标（广州大桥～黄埔涌西）土建工程污水管管径d=1000mm，坡度i=0.001，污水沿滨江东路往西排，其下游接入滨江东路现状污水管道。并排入5号泵站，经提升最终进入沥窖污水处理厂。管道处于松散、稍密、中密砂层中，采用泥水平衡顶管掘进机械施工方式，管材采用F型Ⅲ级钢筋砼管。

1.2. 地质条件

本工程顶管主要穿越在砂层，各土层的性质自上而下分述如下： 1.2.1、第四系全新统人工填土层、耕植层（Q4ml）

（1）、杂填土：分布大部分场区，呈层状分布。褐红色、褐黄色、深灰色、杂色、稍湿，松散。主要由建筑垃圾及粘性土组成，硬质物含量约为20～30%。此层均出露于地表，层厚0.5～5.3米，平均2.75米。

（2）、素填土：分布于部分场区，呈透镜状分布。褐黄色，松散。主要由人工填砂及亚粘土组成。层顶埋深0～4米，层厚0.80～6.10米，平均2.93米。

1.2.2、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4 mc）

主要揭露为淤泥：分布于部分场区，呈透镜状或尖灭状分布。部分地段由于含砂量偏高，相变成淤泥质亚砂土或淤泥质细砂。深灰色，饱和，流塑。含有机质，具臭味。局部夹薄层粉细砂。层顶埋深0～6.1米，层厚1.00～10.10米，平均3.44米。

1.2.3、第四系全新统冲积层（Q4 al）

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总厚度2.00～13.20米，按岩性及状态自上而下可划分为： （1）、松散～稍密细砂： 分布较为广泛，呈透镜状或层状分布。成分以细砂为主，局部相变成粉砂、粗砂、砾砂。灰色，饱和，松散～稍密为主，局部为中密。质不纯，含少量淤泥，局部夹薄层淤泥质，粒径较均匀。层顶埋深2.00～11.20米，层厚0.60～12.20米，平均3.80米。

（2）、中密细砂：分布于大部分场区，呈层状分布。局部相相变成中砂、粗砂、砾砂。灰色，饱和，中密。质较纯，粒径较均匀。层顶埋深3.50～12.90米，揭露厚度1.00～10.00米，平均4.45米。

1.3. 水文地质条件

1.3.1、场地地下水类型主要有上层滞水和第四系全新统冲积砂层孔隙水。

（1）、上层滞水：赋存于人工填土层。人工填土层分布广，厚度较大，结构疏松，含上层滞水。但含水量不大，其动态受季节性控制。上层滞水主要接受大气降水和生活用水的渗入补给。

（2）、孔隙水：赋存于3（1）、（2）细砂层孔隙中。砂层分布广，厚度大，透水性良好，含丰富的地下水。孔隙水一般为潜水，局部为承压水。砂层孔隙主要接受大气降水的渗入补给和珠江河水的侧向补给，由于邻近珠江，补给来源充足。

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第2章. 施工部署与安排

2.1. 施工组织机构

顶管专业组 电工班组 施工员 施国良 质检员 黄小冰 安全主任 陈宝生 资料员 庄桂水 材料员 庄镇辉 项目副经理 肖健华 技术总工 杨斌 项目经理 林永亮 2.2. 施工准备

组织施工人员熟悉图纸的技术要求和规范规定，熟悉本工程执行的规范和质量评定标准。

开工前组织施工作业人员进行施工技术交底和安全交底。

对施工用设备、材料及时组织进场检验。顶管设备提前在地面进行整备、试运行，确保顶进过程中故障为零。

2.3. 施工区域划分

本工程由于受征地影响，场地不能一次性移交，因此，采用分区施工。根据本工程征地情况，分为三个施工区，分别为新电视塔施工区（K0+880～K1+274）、电视台施工区（K0+420～K0+880）、新理想华庭施工区（K0-125～K0+420）。其中，新电视塔范围长度280m（W1～W4）；电视台范围长度440m（W4～W8）；新理想华庭范围长度494m（W8～W13）。

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2.4. 施工顺序

根据征地情况，先对电视台范围的顶管进行施工，再对新电视塔范围内的顶管进行施工，而新理想华庭范围到最后施工。

2.5. 劳动人、机械设备投入

1、劳动人投入计划表

序号 1 2 3 4 5 6 工种 日期 管理人员 资料员 顶管特种工 电工 焊工 普通工 6 1 1 5 2 2 4 7 3 1 15 6 6 10 2009年 9 2 1 10 4 4 5 10 1 1 5 2 2 3 2、机械设备投入计划表

序号 1 2 3 4 5 6 7

设备名称 汽车式吊车 泥浆泵 备用发电机 龙门吊 顶管机 焊机 配电柜 规格型号 BW-250 150KW HJ431 数量 1 3 1 1 1 2 2 备注 按施工进度计划进场 2.6. 施工进度计划

附：《滨江东路延长线二期整治工程B标顶管施工进度计划横道图、网络图》

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第3章. 施工技术措施

根据原设计，顶管段总长度1214m，分为三个施工区。管材采用D=1000mmF型Ⅲ级钢筋砼管，管节长200cm，采用泥水平衡式顶管机。

3.1. 顶管顶力计算书

混凝土管的口径D=1000 mm ,壁厚t=100mm ,管外径BC=1.2m ,每米管的重力W=8.63 KN /m ,土的容重γ=18 KN / m3 ，内摩擦角 Ф=15o，土的内聚力C= 10 Kpa ,管与土的粘着力C′= 10 Kpa , 标准贯入数 N = 4 ,复土深度H = 7 m ，顶程L = 100m 。

1、总顶力为初始顶力与各种阻力之和

F = F0 + [(πBCq + W ) μ′+ πBC C′] L

F — 总顶力 （ KN ） F0 — 初始顶力 BC — 管外径

q — 管周边均布载荷 （ Kpa ） μ′— 管与土之间的摩擦系数 2、初始顶力 F0 = 13.2πBC N =13.2×3.14×1.2×4 =198.95（ KN ）

3、挖掘直径 B t = BC + 0.1 =1.2 +0.1 = 1.3 m

?1?sin(45??）2] 4、管顶的扰动宽度 B e = B t [

?cos(45??)21.61=1.3×() = 2.65 m

0.795、土的摩擦系数 μ = tgΦ=tg15o= 0.268 6、土的太沙基载荷系数

2k?11?（H)?[1-0.243] Ce = [ 1-eBe]=

2K?0.202（)Be广州市市政集团有限公司

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2、注浆系统使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液保证搅拌均匀，系统应配置减压系统。在注浆泵出口处1m外以及掘进机机头注浆处各安装一只隔膜式压力表，便于准确观测注浆力。

3.4. 测量放线与纠偏

3.4.1.测量放线

(1)根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程桩。 (2)根据中线控制桩用全站仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。

(3)顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不得大于±5mm。每座顶管坑内设2个水准点。

3.4.2.顶管测量与纠偏

在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。中心测量、高程测量与纠偏均采用激光导向定位系统（ELS）进行。每班工作要做好顶管记录和交接班记录，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口时应测出其错口的高差。

3.5. 顶管测量记录

（1）在顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶进施工记录，做好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理及时。

（2）顶进中每班必须如实填写记录，记录中应包括顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及其它注意事

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项。

（3）认真执行交接班制度，交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。

（4）整个施工段的顶进分阶段的进行自检，不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录（交接班记录），只反映了当班的情况，但顶进的管道在动态过程中的变化情况则应掌握，所以每顶进20m时即全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得到解决。

（5）顶管记录由质量检查人员每日收集一次，并将顶进质量及时向项目经理汇报。

3.6. 地面沉降监测

3.6.1.测点布设 （1）地面沉降测点布设

根据监测内容和目的在道路两侧设置基准点和监测点。 （2）基准点的设置

水准基准点（又称监控点）是沉降观测起始数据的基本控制点，本工程要求精度较高，拟布设深埋砼结构水准基准点4个，其为埋设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位50m。

3.6.2.基准点的保护

（1）监测点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作，完善检查、验收措施；

（2）在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量，发现问题，及时整改；

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（3）确认埋好后，埋设人员及时填写埋设记录，并准确测量，作为开挖时监测的参考；项目负责人应进行实地验收，并在埋设记录上签字确认；

（4）对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录，露出地坪的做出醒目标志，并设保护装置；

（5）加强与施工单位的联系，作好双方的配合工作； （6）详细了解施工动态，预先作好预埋件的保护。 3.6.3.采用仪器设备 序号/名称/精度/作用/产地

1 蔡司精密水准仪/0.01mm /路面、桥梁测量沉降/德国 2 铟钢尺/路面、桥梁测量/沉降/

注：铟钢尺，其原理就是一根用铟钢带尺刻划，并按一定条件固定在尺框内，主要用于精密水准测量。该尺主要精密在：用铟钢带作刻划读数的基质，热膨胀系数较小，材料很贵；另一个是刻划精度较高（并不要求刻划等分很细），一般水准尺是做不到的；再一个就是固定铟钢带有讲究，基本上是正好自由状态，用手触动可以感觉到。

综合以上要素，铟钢尺刻划很严密，精度高，热膨胀系数小，受外界温度影响几乎可以忽略（正常工作范围内，极限条件另论），所以，精密水准测量首选该类尺子。

3.6.4. 工作计划安排

本次施工过程中的变形观测随现场施工进度进行。自顶管施工开始至顶管施工完毕后，沉降稳定为止，在顶管施工过程中，每天进行监测，顶

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管施工完后，减少观测频率，当连续两周沉降速度小于0.2mm/d时，则判断为沉降已经稳定，可以结束观测。具体安排随工程进度。初估约18个工作日。

3.7. 防范预案与措施

3.7.1. 管道轴线偏差过大 1）偏差结果

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。

2）原因分析

地层正面阻力不均匀,形成导向偏差,造成管道轴线偏差。 顶管后背发生位移或不平整,使顶力合力线偏移,造成管道轴线偏差。

3）预防措施

顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查。通过仪器,指导纠偏。纠偏按照“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作方法进行。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,以保证顶进设备安装精度。顶进过程中随时绘制顶进曲线,以利指导顶进纠偏工作。

4）治理方法

重新调整千斤顶行程、顶力、顶速,或重新调整千斤顶的安装精度。对顶管后背进行加固,防止位移进行发展,并确保后背平整。纠偏前认真分析顶进曲线的发展趋势,采取适当的纠偏量,循序渐进,切不可操之过急,适得其反。

3.7.2. 钢筋混凝土管道接口渗漏

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1）渗漏现象

管道接口渗水、漏水。 2）原因分析

管节和密封材料质量不符合技术标准或运输、装卸、安装过程中管节被损坏。管道轴线偏差过大,造成接口错位,间隙不均匀填充材料不密实。接口或止水装置选型不当。接口密封胶圈安装操作失误。

3）预防措施

严格执行管节和接口密封材料的验收制度。

严格控制管道轴线,按技术标准和操作规程进行施工。

在管节的运输、装卸、码放、安装过程中,做到吊(支)点正确,轻装轻卸,保护措施得当。

认真进行接口和止水装置的选型和操作：接管前要将橡胶圈和垫衬板用硅胶牢粘在管材上，确保接管时橡胶圈稳定，不反转，不被挤出管外。

4）治理方法

可采用环氧水泥砂浆的方法进行处理：在管节连接好以后，先用水淋湿管口，用1：2环氧水泥砂浆填塞，用铁锹插实，抹成带形，完成后用湿麻袋养护；当管径D≥800mm时，在管内用1：2水泥砂浆勾缝。

3.7.3. 钢筋混凝土管节裂缝 1）裂缝现象

管节纵向和环向有明显裂缝,造成管道渗水漏水。 2）原因分析 管节质量不合格。

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顶进过程中顶力超过管节的承压强度使管节损坏。或轴线偏差过大,致使管节应力集中而损坏。

运输、装卸、码放安装方法不当,造成管节损坏。 3）防治措施

严格执行各管节质量验收标准。验收不合格要及时退货。

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。 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。

4）治理方法

认真分析裂缝产生的原因和性质,根据不同受力情况,分别采取不同的治理方法,处理后能保证原有的承载能力、整体性。

3.7.4. 顶管施工过程中的应急措施

由于本顶管工程顶管距离长，因此本工程在顶管施工时，可能遇到意外情况，如土质突然变化、塌方现象、遇到障碍物、机械故障等，必须采取有效应急措施处理。

（1）顶管上部土体出现坍塌、现况管道出现渗漏：在顶进过程中控制每次顶进的长度，不得超过30cm，并在管道前上部加设帽沿，长度30cm，以防止土体塌塌。

（2）在顶进过程中如遇不明地下管线，立即停止顶进施工，不得蛮干。及时请示上级领导，采取有效的措施排除事故。

（3）施工现场出现异常情况应急响应措施

a.一旦发生事故，紧急启动应急救援预案，同时紧急上报。保证事故损

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失降低到最低点。

b.及时切断电源、供水，立即组织抢险队按预定分工到场抢险，实施应急措施，尽最大努力减少生命财产损失和环境污染等。

c.项目经理部立即通知有关管线（网）主管部门到场抢修；通知医疗单位到场救护人员或组织伤员输送救治。

d.项目经理部应设专人协助现场抢修，协同疏导交通，保护现场，提供人力、物资支援，恢复现场。

e.紧急事故发生后，项目经理部应会同责任部门查找原因，24小时以内写出《紧急事故处理报告》，并备案，针对导致发生事故的原因，采取纠正措施，经主管领导审批后予以实施。

f.项目经理部按其职责分工，对责任部门采取处置情况和实施效果进行监督、检查，并验证实施效果。

g.成立应急领导小组、抢险队。

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第4章. 质量、安全保证措施

4.1. 质量控制和质量验评标准

4.1.1.质量控制 1、管材与接口

（1）管材：根据设计要求，采用柔性企口钢筋砼管，接口采用橡胶密封圈。

（2）管材与接口验收：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，对于成套管材，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）管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止F型管接口的套环受压变形。

（4）接管前再次检查管子接头的承插口尺寸，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。承插接管时要保证与上节管的钢套环同轴度，并且加力要均匀，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。密封圈的胶结应在使用前两天完成并检查其牢固性。

（5）施工期间的复验：施工前再次检查接口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地，确认合格后方可使用。接管前要将橡胶圈和垫衬板用硅胶牢牢粘在管材上，保证接管时橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。

2、顶进管道的施工质量应符合下列规定

严格执行《排水管（渠）工程施工质量检验标准》DBJ01-13-2004。 （1）、管内清洁，管节无破损。

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（2）、允许偏差见下表：

顶管工作坑、后背墙、导轨允许偏差表

序规定值或允许偏差值号 不小于施工、 1 工作坑每侧宽度、长度 设计规定 垂直度 2 后背墙 水平扭转角 内距 3 导轨 中心线 顶面高程 0.1%L ±2 ≤3 0，+3 每座 0.1%H 每座 1 1 1 1 用尺量 用经纬仪 用水准仪 1 用垂线与角尺 每座 2 用尺量 项目 （mm） 范围 点数 检验方法 检验频率 顶进管道允许偏差值

序项目 号 1 （mm） 范围 点数 测量并查阅测量记录， 中线位移 D>1500 ≤50 每节 1 有错口时测2点 用水准仪测量， 2 3 4 管内底高程 相邻管间错口 D>1500 D>1500 +20，-40 ≤20 ≤30 每节 每个接口 对顶接口 1 1 1 有错口时测2点 用尺量 用尺量 允许偏差 检验频率 检验方法 对顶时管节错口 （3）、钢筋混凝土管道接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管道，贴紧不脱落。

（4）、顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合施工设计规定。

4.2. 混凝土管施工质量控制

钢筋砼管最大偏角0.5°； 管线轴线偏差L≤100m； 50mm。

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标高偏差L≤100m +30∽-40； 相邻管节错口≤15mm无碎裂； 接口抗渗试验应达0.11MPa； 内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出； 顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调；

对每项纠偏角度应保持10′－20′，不得大于1°。

4.3. 顶进过程中地面沉降控制

项目允许变化范围（mm）：地面隆起的最大极限+10；地面沉降的最大极限-10。

4.4. 质量保证措施

1、测量放线员持证上岗，测量仪器检测合格。 2、设备材料进场有验收记录，产品质量证书齐全。 3、施工技术资料必须与工程进度同步，内容真实准确。

4、认真执行“三检”责任制，符合优良标准，允许进行下道工序。 5、工程必须按图纸安装规范施工。 6、管理人员制定岗位责任制，各负其责。 7、电阻及接地、等测试必须合格。

4.5. 施工安全管理措施

4.5.1.临时用电危险源控制措施

1、施工现场用电安装严格实行三相五线制，即TN—S供电系统且按规定工作零线和保护零线用不同颜色分开，不符合要求严禁使用。

2、施工现场配电系统严格实行三级供电逐级漏电保护，漏电开关定期进行检测，开关定值必须与负荷相匹配。

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