1、頂管施工方案及質量保證措施一、頂管工程簡況本工程共有頂管2處，所有頂管材質均為d800鋼筋混凝土管。具體為緯二路W1W4（140m）和W5W26（945m），本工程采用人挖機頂頂管法，與頂管相配套的工作井和接收井均采用鋼筋混凝土沉井。工作井和接收井根據檢查井位置間隔布置，即每只工作井向上、下游兩頭開頂，頂完后工作井、接收井作為管線的檢查井，具體工作井、接收井的做法見后設計圖。二、沉井施工1、沉井施工流程基坑測量放樣基坑開挖刃腳墊層施工立井筒內模和支架鋼筋綁扎立外模和支架澆搗混凝土養護及拆模封砌預留孔井點安裝及降水鑿除墊層、挖土下沉沉降觀察鋪設碎石及混凝土墊層綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土混凝土養

2、護素土回填。2、基坑測量放樣根據沉井設計圖紙，沉井基坑開挖深度取1.5M，沉井刃腳外側面至基坑邊的工作距離取2M，基坑邊坡采用1:1。整平場地后，根據沉井的中心座標定出沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線。施工放樣結束后，須經監理工程師復核準確無誤后方可開工。3、基坑開挖經監理工程師認可的基坑開挖邊線確定后，即可進行挖土工序的施工。挖土采用1立方M的單斗挖掘機，并與人工配合操作?；拥酌娴母∧鄳宄蓛舨⒈３制秸透稍?。為防止流砂及管涌產生采用在基坑邊設置一套輕型井點降水，在底部四周設置排水溝與集水井相通，集水井內匯集的雨水及地下水及時用水泵抽除，防止積水而影響刃腳墊層的施工。4、刃腳墊層

3、施工刃腳墊層采用片石墊層、砂墊層和混凝土墊層共同受力。（1）砂墊層厚度的確定砂墊層厚度可采用如下計算公式計算：H砂根據計算結果，無論是工作井還是接收井，砂墊層厚度均為30（厘M）。砂墊層采用加水分層夯實的辦法施工，夯實工具為平板式振搗器。（2）混凝土墊層厚度的確定混凝土墊層厚度可按下式計算公式計算：（0）2根據計算結果，混凝土墊層厚度為20厘M?；炷翂|層表面應用水平儀進行校平，使之表面保持在同一水平面上。5、立井筒內模和支架由于頂管沉井高度達5.7m左右，因此，井身混凝土分二節澆搗，內模同樣分二節安裝。井筒模板采用組合鋼模與局部木模互相搭配，以保證內模的密封性。6、鋼筋綁扎沉井鋼筋現場設加工

4、場成型制作，井壁鋼筋分二次綁扎接高，16以上鋼筋采取閃光對焊工藝接長，綁扎時接頭相互交叉。井壁雙層鋼筋用10鋼筋撐腳把網片撐開。鋼筋規格、尺寸應符合設計圖紙要求和規定，綁扎鋼筋時應采用撐件將二層鋼筋位置固定，保證鋼筋設計間距。為了保證保護層的厚度，應在鋼筋與模板之間設置同強度標號的水泥砂漿墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊并互相錯開。鋼筋綁扎完成后，應上報監理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格后，方可進行立外模。7、立外模和支架沉井制作采用組合定型鋼模板，在沉井插筋部位用木模板間隔拼裝，拼裝的木模表面刨光，拼縫嚴密平整。為防止接縫間隙過大易漏漿，在其接縫表面采用粘貼包箱紙。立模前所有模板涂刷脫模劑，使砼表面

5、能平整、光滑。內外模板順序原則上先立內模，后立外模。模板與鋼筋安裝應互相配合進行。模板采用雙層鋼筋用483鋼管作豎圍囹，25鋼筋彎成與井壁同圓形作水平圍囹，內外模用16對拉螺桿與模板圍囹結合牢固，確保井壁厚度。螺桿上設一道止水片，止水片與螺桿滿焊。模板支架及腳手架采用483.5鋼管扣件搭設。支架根據立模及鋼筋綁扎，砼澆搗的需要分層架立。支架的底腳襯墊3060木板，支架每隔9m設一道剪力撐與地面的夾角控制在45度左右。外腳手架的縱向立桿間距為1.4m,橫向立桿間距為1.2m。8、澆搗混凝土工作井總高度為5.7m，分二次澆搗完成，二次下沉。第一次澆搗3.0m（-2.220.78）；第二次澆搗高度2

6、.7m（0.781.92）。本工程砼采用商品砼，配砼泵車用布料管直接對稱澆筑砼。澆筑采用水平分層法，每層控制在30cm左右，用插入式振動器有次序的振搗。每節砼澆搗完成，在砼初凝前，井壁厚度中設一條環形凹型施工縫，深6cm，三分之一壁厚度。再次澆筑時，施工縫需鑿毛，清除浮石，沖澆干凈，用同品種水泥高標號砂漿12cm進行接漿。砼養護采用澆水養護，不少于十四天。每次澆筑砼在同一車內取二組試塊一組三塊作強度標養檢測，加一組六塊作抗滲標養檢測。在下一節沉井砼強度達到100%后，再澆搗上一節沉井。9、養護及拆?；炷翝矒v完成后應及時養護，養護方法可采用自然養護和塑料膜覆蓋法。在養護過程中，對混凝土表面需澆

7、水濕潤，嚴禁用水泵噴射而破壞混凝土。養護時應確?；炷帘砻娌话l白，至少養護七天以上。養護期內，不得在混凝土表面加壓、沖擊及污染。在拆模時，應注意時間和順序。拆模時間控制在混凝土澆搗后的34天內進行，過早或過晚的拆模對混凝土的養護都是不利的；拆模順序一般是先上后下，小心謹慎，以免對混凝土表面造成破壞。對于分段澆搗混凝土部位，應保留最后一排模板，利于向上接模。10、沉井下沉根據沉井的自重計算下沉系數與穩定系數。沉井下沉前，割除對拉螺栓的拉桿，并用水泥砂漿分二次對拉桿割除位置進行修補。（1）抽承墊木抽承墊木必須在刃腳混凝土達到設計規定的強度后進行。抽承墊木應分區域，按次序、均衡對稱同步地進行。并應注

8、意沉井四周下沉是否均勻、定位支點處的承墊木應最后抽除。抽承墊木要統計塊數，不得漏抽。（2）排水下沉本工程采用排水法下沉。下沉前，在沉井外壁涂熱瀝青。排水下沉時，采用機械配合人工進行挖土，先由井中央挖向四周，每層挖土厚0.40.5m，在刃腳處留11.5m臺階。沿井壁每23m一段向刃腳方向逐層全面、對稱、均勻的削落臺階，每次削510cm；當土層經不住刃腳的擠壓破裂，沉井便在自重作用下均勻破土下沉。挖土時各井孔的土面高差一般不宜超過0.5m。（3）助沉糾偏沉井下沉過程中，刃腳下產生地基反力，當沉井下沉系數小于設計下沉系數時，允許采用加載助沉，加載平臺應符合重物堆放方便和結構安全等要求，重物堆放重心應

9、根據施工組織設計規定，加載時加載范圍內的其他工作應停止。沉井下沉到設計標高時應先卸載，卸下的重物應隨卸隨運，不應堆放在沉井邊。沉井糾偏應根據測量資料隨偏隨糾，當沉井偏斜達到允許值的14時便要糾偏，沉井下沉過程中要做到勤測、勤糾、緩糾。沉井初沉階段糾偏應根據“沉多則少挖”“沉少則多挖”的原則在開挖中糾偏。刃腳下挖土要逐步擴大，不能一次過量掏挖，不要通過大量挖土來糾偏。水或沖氣方法糾正井體傾斜時，可在沉井偏高的一例在井壁外插入射水管或沖氣管進行射水或沖氣，減少井壁摩阻力。射水或沖氣管亦可預埋設在井壁內適當位置，供糾偏時按照偏斜方法進行糾偏。用射水法糾偏后如留有射水孔宜用厚觸變泥漿或砂土填滿。井下沉

10、過快時，在沉井外壁間填粗糙材料，或將井筒外的土夯實，加大摩阻力。（4）下沉觀測沉井下沉時應注意觀測，刃腳標高每班至少測量一次，軸線位移23天測一次，當沉井每次下沉穩定后應進行高差和中心位移測量。初沉階段每2h至少測量一次，必要時應連續觀測、及時糾偏。終沉階段每小時至少測量一次，在軟土地層中如停止挖土后沉井仍不能自沉時應立即采取措施控制下沉。當沉井下沉接近設計標高時應加強觀測，待8h內沉井自沉累計不大于10mm時方可進行封底，此時井體的標高位移和傾斜應在允許偏差范圍內，并經檢驗合格。11、沉井封底（1）準備工作：沉井下沉至設計標高的要求范圍內，經沉降觀測沉降率在允許范圍內即可進行封底。封底方法應

11、根據設計規定，若排水封底有困難需改變封底方法時主動與設計單位聯系。沉井封底前應繪出沉井內開挖鍋底簡圖。封底前應準備好集水井筒。（2）干封底與澆筑鋼筋混凝土底板：封底前應整理好鍋底和清除浮泥，對新老混凝土接觸面應鑿毛清洗，井內積水應盡量排干并在每個井格底部中央設置至少一個集水井，其深度和大小要滿足水泵吸水要求。本工程封底前按照設計規定，先鋪片石，填平整實后再澆筑素混凝土封底，此類工作均須沿井壁四周向中央進行。素混凝土封底應一次澆筑、分格、逐段、對稱進行，不得中途停頓，避免產生施工縫而造成滲漏現象。混凝土封底的同時集水井不得填沒，排水工作繼續進行，以保證混凝土在終凝前不浸水。素混凝土封底的表面應平

12、整，當強度達到設計強度的25以上時才允許在上面綁扎底板鋼筋。鋼筋扎好經檢驗合格后方可澆筑底板混凝土。當底板鋼筋混凝土強度達到設計要求時，根據抗浮計算，地下水位控制值可適當提高。沉井能滿足抗浮要求時方可封填集水井，封填先應清洗干凈，封填必須密實防止滲漏。鋼筋混凝土底板表面應平整，整個底板不得有滲漏現象，如發現滲漏點應壓漿堵漏。漏水嚴重時應設置臨時泄水管引流，在壓漿堵漏后再封閉泄水管。封底根據底梁分格情況進行對稱分格置換，先清除12個井格內的土體，拋大石塊鋪填碎石，澆筑素混凝土墊層，然后依次進行。12、沉井施工質量要求（1）基坑開挖后，下設砂填層1m，井壁四周均勻設置墊木，墊木長度為2m，厚度0.

13、2m，寬度0.3m，每M內墊木不少于于四塊，墊木中心淺與刃腳中心淺重合，埋置深度為其側壁厚度的一半。（2）沉井開始下沉時，抽除墊木應在有人指揮下，分組編號按順序依此對稱，同步地抽除，抽墊過程中，應隨抽隨填夯砂石或砂礫石，在刃腳外填筑土堤并分層夯實。（3）如果采用水力機械沖泥時，應以集泥坑為圓心逐漸向四周沖射，并注意在刃腳內側保留0.51.0m，寬的土臺，均衡對稱地自上而下一層層沖去，嚴禁用水槍掏挖刃腳踏面以下的土層。（4）采用人工挖土時（本方案主要采用挖土），次序是先中央后四周，均衡對稱地進行，并應根據需要留有土臺，逐層切削，使沉井均勻下沉。（5）沉井施工刃腳底離設計標高2M時，應減緩挖土速度

14、，嚴禁超挖以免超沉。（6）施工必須定時觀測井外四角點沉降情況。有異常及時匯報處理。（7）井壁施工時，不能遺漏地梁，墻板、平臺、水管及中間隔板出水管等預留鋼筋，并應留出足夠搭接長度和鏟開接頭。三、頂管施工1、工具管選型（1）頂管機型的選擇，我們主要從環保等方面考慮，選用多刀盤土壓平衡式工具管，該機型切削后的土體皆為原狀土，利于棄土的外運，不會對環境產生污染。（2）工具管施工原理及主要特點多刀盤土壓平衡式工具管機型源于DK式大刀盤土壓平衡式工具管，所不同的是用四個對稱布設小刀盤(70%的切削斷面)代替了全斷面刀盤，這樣就解決了大刀盤的昂貴而笨重的驅動系統，使整機重量、成本大為降低，機內空間大增，且

15、維修簡單、操作方便。2、推力的理論計算以一個井段為例，工作井段頂管計算：F=F1+F2其中F總推力F1迎面阻力F2頂進阻力F1=/4*D2*P（D管外徑0.86m P控制土壓力）P=KO*HO式中KO-靜止土壓力系數，一般取0.55HO-地面至掘進機中心的厚度，取最大值6m-土的濕重量，取1.9T/m3P=0.55*1.9* 6=6.27T2*6.27=3.64TF2=D*f*L式中:f管外表面綜合摩阻力,取0.5T/M2D管外徑0.86mL頂距50mF2=3.14*0.86*0.5*50=67.51TF=F1+F2=3.64+67.51=71.15T經計算得知頂管的總推力為71.15T，小于

16、設計沉井后靠最大承載力（加固土體為6000KN，既600T），頂管時只能用其80%，600*0.8=480T。主頂使用二臺100T級油缸，因此我們無需增加額外的頂進系統即可滿足要求。3、頂管措施（1）頂管注漿頂力控制的關鍵是最大限度地降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方法是進行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進時的摩阻力，當頂管位于粉砂土層，管周阻力較大時，擬采用注漿減小阻力，我們在注漿時做到以下幾點：選擇優質的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標為造漿率、失水量和動塑比。在管子上預埋壓漿孔，壓漿孔的設置要有利于漿套的形成。膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間，聽取供應

17、商的建議但都必須按照規范進行。壓漿方式要以同步注漿為主，補漿為輔。在頂進過程中，要經常檢查各推進段的漿液形成情況。注漿設備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注漿孔中設置一個單向閥，使漿液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔，從而影響注漿效果。注漿工藝由專人負責，質量員定期檢查。注漿泵選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進速度相應配。（2）地下管道內通訊方式頂管施工中地下通訊采用敷設有線電話，其設置位置：掘進機操作臺一部，工作井頂進控制臺一部，地面一部，中繼間設一部，以此方式加強通訊聯系，協調指揮作業。（3）通風設施：由于管道頂進距離長，埋置深度深，管道內的空氣不新鮮，加上土體中會產生有害氣體，因

18、此，必須設置供氣系統。通風設施用一臺柴油空壓機將壓縮空氣輸入空氣濾清器，再進入儲氣桶，經過氣壓調節閥，將壓縮空氣傳輸至管道最前端，并將管道最前端的空氣排出，以此進行空氣循環。（4）電源布置：在頂管過程中，主要的電源為動力用電和照明用電。動力用電由于管道內的電機采用380V動力電，因此，進入管道的動力電必須做到二級保護和接地保護措施，動力電源線設置在操作人員不易接觸處，并在電源線外增設護套，保證用電安全。照明用電由于管道內的空氣濕度較大，因此，采用36V低壓照明電，低壓電須通過變壓器降壓。燈具采用防水防爆燈具，（5）地表隆沉控制本頂管掘進機是采用土壓平衡，可以先計算出各頂管段的開挖中心處的主動土

19、壓力和被動土壓力，然后將掘進機的土壓力設定在此主動土壓力和被動土壓力之間。在刀盤切削攪拌的同時，主頂和中繼間徐徐推進，土倉內的土壓力便會徐徐升高，當土壓力升到大于控制土壓力P時，把螺旋輸送機打開，一部分土被螺旋輸送機排出，只要把推進速度調節到與螺旋輸送機排土量相符，則可保持土壓力為恒值。但在實際推進過程中，不可能完全處于上述理想狀態，如推進速度快于排土速度，我們就推推停停，保持向前推進；反之，則可將螺旋輸送機開開停停。無論出現哪種情況，都必須使土倉內的土壓力保持在控制土壓P20KPa的范圍內，這就能保證土壓平衡，如果土倉內的土壓力小于主動土壓力，地面將產生沉陷，反之，地面將隆起。因此，控制土壓

20、力的設置和土倉內土壓力的保持是關鍵。（6）測量與方向控制頂進的測量與方向的控制，是采用激光經緯儀輔以水準儀測量，通過油缸進行糾編，遵循先糾上下后糾左右的原則，我們要做到以下幾點：有嚴格的放樣復核制度，并做好原始記錄。布設在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復測并及時調整。頂進糾偏必須勤測量、多微調，糾偏角度應保持在1020不得大于1。初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進速度，另一方面要不斷調整油缸編組和機頭糾偏。在每一頂程開始前必須制定坡度計劃，可對設計坡度線加以調整，以方便施工和最終符合設計坡度要求和質量標準為原則。（7）進出洞口措施出洞措施為使進

21、出洞口頂進過程中不發生泥水流失，在進出洞口里安裝橡膠止水法蘭。為防止掘進機出洞時產生叩頭現象，可以采用延伸導軌，并將前三節鋼砼管與機頭做成鋼性聯接。緊貼工作井洞口外側安插一排鋼板樁，作為鋼封門，防止洞口打開后外側土體涌進井內。鋼板樁的深度為管底以下1.5M，寬度為3.5m。進洞措施：同樣在接收井外側施打一排3.5M寬的鋼板樁作為鋼封門，便于鑿除洞口，并做好進洞前的準備工作，包括人員設備；機頭進洞后，及時將與機頭連接的管子分離，機頭及時吊出井外；并抓緊處理井內泥漿和進行洞口封門止水。機頭進洞后止水工作抓緊作好，洞口處土體流失、管子沉降等現象就不會發生，也是保證頂管質量的關鍵。（8）頂管時的意外應

22、急措施根據本工程的特點及地質勘察報告，頂管如遇粉砂土層中，易產生流砂，因此本工程在頂管施工時可能遇到一些意外情況，如土質突然變化、遇到障礙物等，必須采取有效的措施來處理。地質發生很大的變化，突然間變硬或變軟。這可以通過刀盤的轉矩來判斷，如果突然變硬了，則向土倉內加入水或泥漿，掘進機上設有加泥孔，其目的就是用來加泥的。如果太軟，這沒有多大問題。但為了防止土的承載力急劇下降，出洞時已把第一至第三節管子及工具頭都聯成了一個整體，以增加它們的剛性，從而可避免機頭突然沉陷。如果發生漏水，可把螺旋輸送機出土口關閉或并得很小，同時加快推進速度，快速通過滯水層。如果是明水，除了關閉出土口外必須把螺旋輸送機倒轉

23、，不使水涌入，同時，盡快找出水源，加以堵漏。此種情況在封閉式土壓平衡機頭中比較容易處理。遇到障礙物時，可以在機頭前進行注漿固結土體，然后將機頭上人孔打開進行清除。在頂管施工過程中，如果出現異常的偏差或糾偏失效，必須在允許偏差標準以內就停下來，分析原因，找出對策再繼續頂進，切不可盲目行動。操作人員必須嚴格遵守這樣一條規定：無論何種情況，超過允許偏差一律停下來，并且如實匯報情況，以便分析原因，找準對策。還有一條就是建立意外情況立即報告制度。即當意外情況發生時，當班人員必須采用任何可采用有效通訊方式，盡快地與公司有關領導取得聯系，向上級報告情況，以便及時采取行之有效的措施。四、頂管施工質量保證措施1

24、、頂管前準備工作（1）頂管施工方法的選定應根據施工沿線的地形、工程和水文地質、交通狀況、地上建筑物、地下管線和有無地下障礙物等實際情況和對地表變形控制的要求綜合考慮后作出選定，必須確保安全，保證質量，經濟適用，節約用地。（2）頂管的施工順序，應從整個排水系統考慮，一般宜從下游開始，在進行起始掘進段頂管時，應選擇施工條件較好、技術風險較少，頂程較短的地段進行，同時作必要的現場技術數據的測試和分析工作，以便了解地下實際土質，適應施工環境，掌握頂管設備運轉規律，合理組織操作人員，通過起始掘進段的頂進小結，進一步調整各項施工技術參數，優化下一步頂管施工工藝。（3）所有頂管設備必須經過維修保養，經檢驗合

25、格后方可運入施工現場。在進入工作坑安裝時必須進行單機和整機聯動調試，在頂進中必須貫徹例行保養制度。（4）應按保證工程質量、安全、文明施工、保護地面建筑物與地下管線、維持道路交通等要求，根據不同工程地質、水文地質與施工環境和條件合理選擇頂管機頭。2、管道頂進（1）測定實際土層中的壓力值：頂管掘進機徐徐推出洞口0.81.0m的土層后停止頂進，靜等2Oh后，觀察頂管掘進機土層壓力表上的值，若此時值與計算值不符時，以實際測定值為準，對原來計算的推進壓力控制值和總推力值進行相應的調整。（2）出洞時管道頂迸方向控制：機頭后的兩節混凝土管與掘進機頭采用剛性連接以提高頂進時的直線度。（3）頂進控制參數出土控制：頂進時出土率控制值95%98%，根據實際情況及時調整，用頂進油缸的伸出長度來計量出土，即頂進油缸伸出75mm，出土約0.48m3。軸線控制：管道每頂進250300nm時測一次中心軸線，若一發現偏移趨勢就進行糾偏，當偏移量2Omm時，立刻停止頂進，查明原因有措施保證后再頂進，確保頂管軸線的正確，勤側勤糾。土壓力值控制：為實測土壓力值的2OkPa。沉降控制：根據地面沉降監察反饋信息及時調整土壓力控制值、出土量與頂迸速度，若發現沉降值超標，立即停止頂迸，查明原因，采取相應措施后才能重新頂進，確保地下管線與地面建筑物安然無悉。