1、青草沙水源地原水工程南匯支線工程C4標頂管施工組織設計目錄一、 工程概況 - 31地理位置、周邊環境 - 32主要工作內容概況 - 33工程地質水文概況 - 54工程相關單位 - 65編制依據 - 6二、 難點以及對策 - 71、 頂管時的糾偏 - 72、 長距離頂管頂力過大、中繼環較多 - 7三、施工方法 - 81工程量分布及工期安排 - 82現場平面布置和交通組織 - 83設備選用和施工工作原理 - 94頂力計算 - 125頂管出洞技術 - 146拼管、焊接、防腐 - 157觸變泥漿減阻措施 - 188洞口止水處理 - 229頂進測量 - 2310通風 - 2711后座 - 2812中繼環

2、頂進及閉環焊接 - 2813 用電、通訊和照明 - 3114進洞及后期收尾階段 - 3215地表沉降控制措施 - 33四、施工進度計劃- 34五、勞動力計劃安排- 34六、質量保證措施 - 34七、安全保證措施 - 37八、應急措施- 38九、附圖一、 工程概況1、 地理位置、周邊環境本工程為青草沙南匯支線工程（QNZC4標），南匯支線工程是青草沙水源地原水工程陸域輸水系統的重要組成部分，承擔著向川沙水廠、航頭水廠、惠南水廠輸送青草沙原水的重任。南匯支線工程全線共分12個標段，本工程為4標段管道、頂管井以及附屬工程的總承包施工。本工程設計規模為28萬m3/d，工程內容為2根DN2000鋼管，全

3、線采用頂管施工工藝，兩根管道主要敷設在道路綠化帶內。2、 主要工作內容概況本標段（QNZ-C4）施工主要內容可分為為：A20（唐豐路環龍路）之間管段，線路長3576.07m，頂管長度約7152.14m，工作井有5座，接收井有4座，沿線頂管井內設有單向補壓塔井、閥門井以及排氣排水井等附屬設施。J21J20：DN2000鋼管，長度為386米J21J23: DN2000鋼管，長度為1050米J24J23: DN2000鋼管，長度為148米J24J25: DN2000鋼管，長度為118米J26J25: DN2000鋼管，長度為118米J27J26: DN2000鋼管，長度為150米J27J28: DN

4、2000鋼管，長度為166米J29J28: DN2000鋼管，長度為608米J29J30: DN2000鋼管，長度為834米3、 工程地質水文概況（1） 、概述上海位于長江三角洲入海口東南前緣，屬三角洲沖積平原，地貌形態較單一。擬建場地位于上海市浦東新區A20東側，地貌類型屬于濱海平原，擬建管道沿線一般位于已有道路綠化帶內，地勢平坦，且沿線有明浜及建筑物分布，沿線地勢由一定起伏，勘察期間測得所經地區地面標高一般在3.8-4.9m之間。根據勘探資料揭露，擬建原水管線沿線穿過淤泥質粘土、淤泥質粉質粘土、粘質粉土夾淤泥質粉質粘土，一般呈水平層理分布。經勘察查明，在本工程范圍內的地基土屬第四紀全新世Q

5、34上更新世Q23的沉積層，主要由填土、粉土、淤泥質土、粘性土等組成。根據沉積時代、成因類型及其土性可劃分8個主要層次，其中、層各分為若干亞層。具體為：1層雜填土（夾建筑垃圾）、2層淤泥、1層褐黃灰黃色粉質粘土、1層灰色淤泥質粉質粘土、夾層灰色粘質粉土夾淤泥質粉質粘土、2層灰色粘質粉土、層灰色淤泥質粘土、1-1層灰色粘土、1-2層灰色粉質粘土、2層灰色粘質粉土、3層灰色粉質粘土夾砂、層暗綠草黃色粉質粘土、1層草黃色砂質粉土、2層灰色粉砂、1層灰色粉質粘土。具體土層分布情況詳見勘察報告中的地層特性表。（2）、水文地質場地淺部土層主要為粘性土，在埋深5m左右有一層粉性土分布，地段地表水與地下水水力

6、聯系不密切，但在雨天有瞬間匯流。對本工程基礎設計及施工有直接影響的主要為淺部土層的潛水，其補給來源主要為大氣降水、江水滲流與地表徑流，排泄方式以蒸發消耗為主。潛水位埋深隨季節、氣候、潮汛等因素而有所變化。勘察期間測得鉆孔中地下水穩定水位埋深約0.402.60m，相應水位為1.905.10m。潛水對本工程基坑開挖影響較大，開挖時應做好降排水工作。擬建場地淺部有夾層粘質粉土夾淤泥質粉質粘土、2層粘質粉土及2層粘質粉土微承壓水分布，深部有1、2粉（砂）土承壓水分布，1、2屬于同一水文地質層，夾、2層連通，系同一水文地質層，2層為古河道沉積區微承壓水含水層。根據上海市長期觀測資料，承壓水水頭高度一般均

7、低于潛水位，水頭埋深一般為3.011.0m，隨季節呈周期性變化。（3） 、不良地質工程評價A沿線場地填土厚度一般為0.22.0m，局部較厚達5.6m，夾碎磚、石子等建筑垃圾以及植物根莖等，土性不均，結構性差，為本工程的不良地基土，會給基坑開挖造成一定障礙，施工時應注意防止坍塌。B擬建場地屬軟弱場地土，場地類別為IV類，屬對建筑抗震不利地段，勘察資料表明，在20m深度范圍內無成層飽和砂質粉土和砂土，故本場地在抗震設防烈度為7度時，可不考慮地基土地震液化影響。4、 與本工程相關的主要單位建設單位：上海青草沙投資建設發展有限公司設計單位：上海市政工程設計研究總院監理單位：上海上咨建設工程咨詢有限公司

8、施工單位：上海建工橋隧筑港工程有限公司5、 編制依據給水排水工程頂管技術規程（CECS.246:2008）地基處理技術規范（DBJ08-40-94）市政地下工程施工質量驗收規范（DGJ08-236-2006）給排水管道工程施工及驗收規范（GB-502682008）現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范（GB50236-98）鋼制管道對接環焊縫超聲波探傷方法和檢驗結果的分級（GB/T15830-1995）鋼融化焊對接接頭射線照相和質量分級（GB/T33232005）工業金屬管道工程施工及驗收規范（GB5023597）涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級（GB892388）熔融結合環氧粉末涂料的防腐

9、蝕涂裝（GB/T18593-2001）二、 難點以及對策1、頂管時的糾偏頂管時，承插式管能順著洞穴前進，但鋼管的前進方向不一定與洞穴方向完全一致，這就是鋼管糾偏困難的原因。要使鋼管改變方向和實現糾偏，首先要在頂管機糾偏段形成足夠的糾偏土壓力，對鋼管形成糾偏彎矩，迫使鋼管彎曲。2、 長距離頂管頂力過大，中繼環使用多，對保證質量、進度造成很大的困難長距離頂管頂力過大，中繼環使用多，對質量、進度造成很大的影響，對此，我們的對策：（1） 、管道頂進要順直（2） 、強化補漿，減少管壁摩擦力如CECS-246:2008（指揮部發的給水排水工程頂管技術規程）指出，我們目前頂管減阻的基本措施是擴孔，工具頭刀盤

10、擴孔半徑增加0.5cm左右，工具管尾端注漿環擴孔半徑增加到3cm，工具管后預留注漿孔，具體如下：J21J20：386米，計44節，第110節，每節置孔，第1130節，每2節置孔，第3144節，每3節置孔。J21J23：1050米，計120節，第110節，每節置孔，第1130節，每2節置孔，第3180節，每3節置孔，第81120節，每4節置孔。J24J23：148米，計17節，第110節，每節置孔，第1117節，每2節置孔。J24J25：118米，計14節，第110節，每節置孔，第1114節，每2節置孔。J26J25：118米，計14節，第110節，每節置孔，第1114節，每2節置孔。J27J2

11、6：150米，計17節，第110節，每節置孔，第1137節，每2節置孔。J27J28：166米，計19節，第110節，每節置孔，第1119節，每2節置孔。J29J28：608米，計70節，第110節，每節置孔，第1130節，每2節置孔，第3170節，每3節置孔。J29J30：834米，計95節，第110節，每節置孔，第1130節，每2節置孔，第3180節，每3節置孔，第8195節，每4節置孔。三、 施工方法1、工程量分布及工期安排本工程頂管施工可分為兩部分：一號管頂管施工和二號管頂管施工。頂管的功效確保焊4根/天。2、現場平面布置及交通組織 在頂管工作井內進行頂管頂進施工過程中既要考慮確保路面

12、的通行又要顧及對周圍環境的影響。施工現場周圍按文明施工的要求采用彩鋼板隔離施工區域，并在彩板上標出醒目記號以提醒過往車輛，在一側留出施工車輛進出口。在每座工作井施工現場考慮布置12只辦公集裝箱供施工人員使用。本工程共有4座工作井和5座接收井，每座工作井均考慮存有6-8根8.5米長的2000鋼管備用堆場。3、設備選用和施工工作原理根據本工程土質，多為粘性土，具有滲透系數很小的特點。頂管直徑為2米，鑒于工期安排較緊張，所以采用泥水平衡機頭頂進。該設備都是現在國內使用比較廣泛的設備，工作原理合理，性能良好，型號為TPN1650泥水平衡頂管機：頂管機外徑2060，刀盤最大扭矩71KN.m，刀盤最大轉速

13、2.3rpm，最大糾偏角度2.70，裝機容量90kw，具有多邊形破碎清障能力。 TPN泥水平衡頂管機的基本工作原理是利用泥水壓力來平衡地下水壓力,同時也平衡頂管機所處土層的土壓力.泥漿不但和地下水達成平衡狀態,同時還可以在切削面上形成泥膜,防止泥水倉內的泥水向地下滲透,同時也阻隔了地下水向泥水倉內的滲透,而泥水倉內的壓力同時也平衡了土壓力,從而保持了切削面的土體穩定.由于泥水平衡頂管機采用的是泥水作為出土介質,流體的性質決定頂進的連續性,能保證頂管的進度。本次頂管所采用的頂管機采用大刀盤切削土體，切削土體厚度約25cm，攪拌深度80cm左右，土體切碎后經過3-6cm的環隙，進入混合倉。被高壓水

14、沖成泥漿和泥團，真空泵吸入出泥管，成為比重約1.35的泥漿，進入沉淀池。后座千斤頂頂進速度控制在每分鐘6cm8cm左右，出土量為管道體積的90%-95%左右。頂管軌道采用工字鋼箱體和重型軌道組成，軌道間距離為頂管鋼管的半徑，即1.020米，后座千斤頂選用200T，頂進長度為3.5米，4只組成，千斤頂合力為頂管中心偏下10cm。為保護2000鋼管的外防腐不受磨損，鋼管和軌道之間安放5對可滑動的墊塊，每塊墊塊由12mm橡皮和3mm厚的鋼板組成，頂管軌道要與工作井鋼筋砼底板預埋件牢固連接，沿軸線向與后背砼，洞口下部墻底固定，軸線垂直向要對底板有斜撐固定。確保軌道在頂管頂進過程中的糾偏，拼管過程中不變

15、形、不位移。在頂管工具管剛開始出洞，和隨后幾節頂管過程中，由于本工程是大口徑頂管，正面土壓力較大，往往會出現頭部的反作用力。此時除了減慢頂進速度，多出些土，使頭部土壓檢測表讀數降到1/2h,還需要靠軌道上焊接臨時限位牛腿，克服反彈。頂管頂進施工工藝示意圖4、頂力計算本標段工井井后靠背的設計允許頂力為4500KN，最大頂力控制在允許頂力的90以內。(1)DN2000頂管（以J21J23頂管段1050m計算）頂管長度為1050m，頂管中心埋深約10m，刀頭外徑約2050mm。土體容重為=18kg/m31)工具管正面阻力NF（查表 給水排水工程頂管技術規程CECS.246:2008中表12.4.2得

16、）NF=(/4)Dg2 sHs=(/4)2.0521810=594KN;2)管道摩阻力F0 （在觸變泥漿作用下,查CECS.246：2008表12.6.4得,摩阻力由25KN/M2減小到4KN/M2）：F0=DfL=3.142.054.01050=27035KN3)頂管總頂力F(工作井最大頂力取4500KN)F= NF +F0=594+27035=27629kN4500KN結論：需要設置中繼環。4)第1個中繼環安裝位置L1L1=PK1/Df=45000.6/3.142.054.0=104.86m 取L1=105m5)中繼環間距L0（后座頂力取0.8的許用頂力，中繼環頂力6000KN，取4500

17、KN）即：L0= Pk2/Df =45000.8/3.142.054.0=139.82m 取L0=140m6)主站頂進長度Lm（主頂進長度后座頂力取0.9）即：Lm= Pk3/Df =45000.9/3.142.054.0=157.29m 取Lm=157m7)中繼間數量nN1=D1fk(L+50)/(0.7f0)-1=2.054.0(1050+50)/(0.7*4500)-1=7.99 n=N1 =88個中繼環布置，以上為理論計算，根據本單位施工經驗和土質，具體布量；頭部以后12節管子，即5米+128.5=107米加第一只中繼環，隨后計劃140米左右加一只中繼環，第一只中繼環除克服頭部正面土壓

18、力外，主要作用是糾偏時可適當釋放鋼管內應力。5、頂管出洞技術措施（1）、700水泥土攪拌樁加固 本工程為直徑2000頂管，在頂管機出洞前，對圍護結構的鉆孔樁在洞口部位的鋼筋砼要進行鑿除，為了防止洞口砼處理時的泥水涌進，我們在洞口外采用700500二軸水泥土攪拌樁進行洞口加固，水泥采用42.5普硅水泥，漿液水灰比1.52.0，水泥摻入量13%，加固體無側限抗壓強度0.8Mpa，滲透系數110-6cm/s，水泥土攪拌樁與鉆孔樁之間采用壓密注漿加固。鑿除門洞砼順序：在工具管安裝到位后，采用100切割鉆機，切割鉆孔樁的鋼筋砼，分割幾塊，用吊車吊出工作井，此時由井外的砼攪拌樁擋住洞外水土，防止坍方，然后

19、在內襯穿墻管外側和鉆孔樁被割除的部位，用砂、瓜子片、水泥漿填平。作為軌道延伸的作用，防止工具頭叩頭。（2）、鑿除鉆孔樁程序和頂管軌道延伸。工具管吊運至軌道 后座鋼結構檢查、200t千斤頂試頂，送工具管距穿墻管80cm左右 鉆孔切割門洞 布設延伸輔助軌道 砂石水泥修補洞口 工具管頂進穿墻管 頂進至鉆孔樁外邊位置 上、下、左、右固定工具管位置 繼續頂進至可安裝下一節鋼管。工具管出洞時，軌道上的防腐墊塊，前部要比后部的墊塊高10mm。讓工具頭微翹。6、拼管、焊管、防腐拼管及電焊施工本工程2000厚20mm鋼管頂管，接管工藝采用單面坡口形式，如圖 分1、2、3、4區域，3、4區域為兩種坡口的交界，用認

20、真焊接清根的方法保證焊縫質量，與工具管相接的一頭鋼管是坡口與頂鐵接觸的一頭鋼管為平口，吊管和對管時均采用厚6.8cm厚的卡子，配2寸鋼絲繩，如下圖：這種吊鉤十分安全，吊件不會滑鉤，且對管子的防腐沒有損傷，因為吊點處的鋼管是在焊接后再防腐的。在吊管前應先看好井下鋼管的焊縫在何處，俗稱（幾點鐘），因本工程制管時鋼板都是定尺的，鋼板長度都是2000的固長長度，每節鋼管只有一條順向焊縫，所以只要焊縫順時針轉三小時（90度）即可。管子吊到頂管軌道，應與前面鋼管有10cm左右空隙，卸鉤后，先找兩管平直處加碼，然后用千斤頂徐徐將鋼管推到與前面一根鋼管相接，可留1-2mm間隙，由平直處開始，用鋼碼和契鐵塊，把

21、兩根鋼管的兩個斷面全部密貼，因周長相等，所以密貼是做得到的，這里的關鍵是鋼碼要調整均勻，可由后座千斤頂配合，對管結束后，開始電焊，電焊時先要在圓周上下左右四個部位焊牢，保持對管的成果，不能單邊電焊，避免焊接變形，鋼管固定后，開始正式電焊。按照焊接工藝，分為4層焊接，清根面加焊一層，即單面坡口先焊兩層，用1.2mm焊絲焊接在管底仰焊處，設置長100cm，寬70cm，高70cm 的焊接操作坑。因此，在管底的底板上設置深20cm的凹槽，并在兩根管道中間挖1m3的集水坑，把焊接坑內的水引入集水坑，再用水泵抽除，確保焊接坑的干燥，保證管道焊接質量。焊接結束后，經檢驗合格，采用防腐廠提供的特殊快速防腐材料

22、進行防腐，達到要求后，再繼續進行頂進。快速防腐材料，可在現場試用。7、觸變泥漿減阻措施本工程采用觸變泥漿減阻，所謂觸變泥漿，即在靜止狀態中是固體，一旦觸動即為液體，摩阻力大大小于土的摩阻力，本工程在鋼管中設置的25mm注漿孔，沿2000鋼管圓周設置一組（4個）孔，每孔間隔90，相鄰注漿管錯位30，3節鋼管設置一組，從而使2000鋼管外形成一個泥漿套，頂進時摩阻力減小的效果。每只泥漿孔均有凡爾控制，可以按需要調節，注漿壓力一般控制在土柱重的2倍即2h 。壓漿孔的做法：在鋼管上開通孔焊接內絲，規格1 寸管牙。內裝塑料單向閥，厚10mm，管外側焊上擴散罩，再安裝外絲口縮節聯結1寸凡爾，4只注漿孔為一

23、組,由一根1皮龍連接，接通注漿總管，注漿總管由2寸橡皮籠，2寸鋼管組成。壓漿孔設置A 規格：1 寸管牙。B 方式：開通孔，焊全內絲。C 位置：孔中心距離管端15，距離管材縱向焊縫大于1m.，4個等距分布，4孔在同一端。本工程共16根頂管，長度小于350米的有12根，大于700米的有4根。我們在工具管頭部均安裝2m3的泥漿桶，配一只壓漿泵，泥漿由泥漿總管送入，我們把頂管分為三個壓漿段，工具管后10節為成套段，再后15節為飽和段，再后則為漿套維持段，頭部壓漿泵主要負責泥漿成套段，泥漿套飽和段和漿套維持段，由泥漿房直接壓漿，兩處壓漿泵在頂管過程中，全程壓漿，壓力以h-2h為宜。壓漿材料采用成品鈉基膨

24、潤土作為潤滑材料，按配合比加水在工地泥漿間攪拌成生漿，經6小時充分膨脹成熟漿后才能使用，本工程備用8m3泥漿箱4只。每100米泥漿用量：Q=D0.03（泥漿套厚為3cm）100 =3.142.020.03=0.19m3100=19m3每節管子布置4個孔，孔徑為90均布，后續管子和前節管子注漿孔互相錯位30，但當注漿轉到鋼管下端60圓心角范圍內，則要關閉凡爾，該孔不注漿，如下圖頂管結束后，要進行水泥漿置換和注漿孔封堵，順序如下：關閉每個注漿孔的凡爾 拆除注漿總管和分路管 安裝水泥注漿管 接通工作井前第一道注漿孔（每組4個） 開啟第二道注漿孔（4只） 注水泥漿 待第二道注漿孔（4只）流完觸變泥漿流

25、出良好水泥漿后 開啟第三道注漿孔，關閉第二道注漿孔，逐道置換觸變泥漿，50m為一組進行置換，置換壓漿壓力控制在2h左右，同時加強地面觀察，發現水泥冒出，或地面有隆起，立即暫停減小注漿壓力，分析對策，縮短每組置換長度。當置換泥漿的工作結束24H后（待水泥漿凝固后），拆除每個注漿孔的凡爾縮節，對注漿孔的處理是保證注漿孔部位同等強度的關鍵，我們采用h=34mm的外絲口悶頭管堵死。塑料單向閥，在悶頭鏟進過程中被頂出。如圖：塑料單向閥8、洞口止水處理本工程洞口均處于淤泥質粘土和淤泥質粉質粘土中，滲透系數均為-7次方左右，屬滲透系數很小，不會產生流沙，所以，采用D頂管專用的止水橡膠板止水，如下圖：9、頂進

26、測量（1）、軸線測量：建立地面和地下測量控制系統，即工作井穿墻管中心和接收井穿墻管中心，用全站儀建立連線，轉入井內設置測站，修正測量誤差。（2）、頂管水準測量的傳統方法是用聯通管測量，由于水經過一定時間的沉淀會分解出氣體引起測量誤差，為進一步提高管道水準測量精度，本工程水準測量采用常規的水準儀測量。由于接收井可和工作井在兩井通視，故采用激光經緯儀布置地面控制樁，在頂管施工期間必須對控制樁進行復測，并每頂進80米對井位及頂管軸線復測一次，以防井位移動和軸線變化。如果工作井位置發生位移需對頂進軸線進行調整。井內測量通過地面控制樁用經緯儀定出井下管道頂進軸線及井內固定經緯儀的位置；同時在經緯儀對面井

27、口與壁上分別設置經緯儀的復測校核點與線，以便在管道頂進軸線測量過程中對經緯儀自身位置的位移進行檢查；經緯儀自身位置的復核為每個工作班一次。管道頂進軸線測量：在井內設固定的測站。根據設計縱坡，經緯儀調好垂直角度，在機頭處設置控制管道軸線和標高光靶；當距離過長時。不能采用一鏡測量時，則增設中校測量站測量。頂管推進機內垂直面設置頂進軸線燈箱型光靶。頂管推進機內水平設置坡度線。用以測量推進機的傾斜和旋轉。在頂進過程中應有專業人員經常性的對頂進軸線進行測量做到勤測勤糾。本頂管工程采用全自動比較先進的泥水平衡機頭，設備比較先進，配有全自動激光經緯儀，測量結果直接反映在電腦屏幕上，供操作員操作，為保證測量的

28、準確，每200米全程采用全站儀復測一次，在頂管出洞前80米時，是最后的關鍵階段，此時測量的準確與否是關系到能否順利進洞，整條頂管最終能否成功的關鍵所在，我們首先暫停頂進，通知專業精確測量隊復測，根據準確的測量指導進行進洞頂進。為確保測量復測正確指導頂管施工，已委托本集團內基礎測量隊協助施工，詳細測量方案如下：測量隊頂管施工測量 1）準備工作（1）井下平面測量根據地面導線網，采用導線測量的方法，將地面坐標向井下傳遞。首先，測出工作井及接收井洞門中心的實際坐標，檢查其與設計坐標的偏差，然后以工作井洞門中心與接收井洞門中心的連線為基準在工作井后背及地面測設頂進基準線，作為搭設測量起始平臺的依據。第二

29、，利用垂球或經緯儀精確的將工作井洞門中心及接收井洞門中心測設到工作井及接收井的混凝土井壁上，并用水泥釘打入做好標記。該標記點必須做在管道安裝后的可視范圍內，作為頂管頂進測量的后視點。以上測量出工作井及接收井頂管洞門中心坐標為城市坐標，為方便起見，將其轉換為施工坐標。工作井洞門中心為坐標原點，以工作井與接收井洞門中心的連線方位角為0度角，建立坐標系作為頂管的施工坐標系。（2）高程傳遞為了方便頂管施工測量，必須將地面水準點傳遞到井下。高程傳遞采用鋼尺導入法進行作業，采用兩臺DS2級水準儀同時觀測。如圖所示，將鋼尺懸掛在支架上，其零端放入井中，并在該端掛一重錘，一臺水準儀在地面上，另一臺在工作井中，

30、同時讀取鋼尺讀數R1、R2和水準尺讀數A、B，此時井下BM1點高程為：式中：為鋼尺的溫度改正數 為鋼尺的檢定改正數而其中：為鋼尺的膨脹系數=0.0000125/C T均為地面地下平均溫度 T0為鋼尺檢定時的溫度井下臨時水準點做在井壁上。為便于復核，井下臨時水準點應不少于2個。并經常復核。2） 導軌、后靠定位（3） 測出兩導軌的中心線，使頂進基準線與導軌中心線相重合。（4） 計算出導軌中心高程，使導軌高程與設計高程一致。（5） 后靠與中心軸線垂直，控制工具頭與后靠的水平距離，如起始有坡度，后靠坡度與導軌坡度相一致。3）管道頂進測量（1）管道軸向測量 頂管工作井施工結束后，按工作井穿墻孔實際坐標與

31、設計終點的坐標測量放線，定出管道頂進軸線并將軸線投放到工作井測量平臺上和井壁上。施工管道軸向測量采用電子經緯儀進行測量，測量主要用導線測量法，測量平臺設在頂管后座處。測量光靶安裝在掘進機頭部，測量時電子全站儀直接測量機頭的測量光靶的位置，并根據機頭內的傾斜儀計算機頭實際狀態。對于小于300米的頂管，直接采用激光經緯儀測設。對于大于300米的頂管，激光點會因為管內空氣等的原因越來越弱，因此，300以后必須改為人工測量，正常情況下，每1米測量一次，如果測量成果與設計軸線有偏差時，適當加大測量密度，頂進至距離接收井150米以內時，改為0.5米一次。（2）頂管水準測量頂管水準測量的傳統方法是用聯通管測

32、量，由于水經過一定時間的沉淀會分解出氣體引起測量誤差，為進一步提高管道水準測量精度，本工程水準測量采用常規的水準儀測量。為了確保頂進軸線無較大偏差，要多次的進行水準測量，通過對各次數據的對比分析來保證高程控制的精度，在頂進到最后3050m時，用人工測量的方式，對管道進行全線復核，確保測量工作做到萬無一失。4）測量質量保證措施（1）、用于測量的圖紙資料，測量技術人員必須認真核對，必要時應到現場核對，確認無誤后，方可使用。如發現問題做好記錄并及時上報，待得到答復后，才能按圖進行測量放樣。（2）、原始觀測值和記事項目，應在現場用鋼筆或鉛筆記錄在規定格式的外業手冊中，測量技術人員要認真整理內業資料。保

33、證所有測量資料的完整。資料必須一人計算，另一人復核。（3）、監理測量復核制度，按“三級復核制”的原則進行施測。（4）、外業前，測量技術人員對內業資料進行檢查，所采用的測量方法、測量樁位及測量要求向測工交底。外業中，中線和高程測量要形成檢核條件，滿足校核條件的測量才能成為合格成果，否則返工重測。外業后，應檢查外業記錄的結果是否齊全、清晰、正確，由另一人復核結果無誤后，向技術主管交底。（5）、固定專用測量儀器和工具設備，監理專業測量組，專人觀測和成果整理。（6）、用于本工程的測量儀器和設備，應按規定日期、方法送到具有檢定資格的部門檢定和校準，合格后方能使用。（7）、所有的測量儀器和工具使用前，要檢

34、查是否完好。在運輸和使用測量儀器的過程中，應注意保護，如發現儀器有異常，應立即停止使用并送檢，并對上次測量成果重新做出評定。（8）、測量過程中，必須消除干擾，需停工的要停工，以保證測量精度。放樣時應和施工人員密切配合，防止出現不必要的偏差。（9）、所有的導線點、水準點等控制點要設置在工程施工影響范圍之外，堅固穩定，不易受破壞而且通視良好的地方。定期對上述各樁點進行監測，測量標志旁要有明顯持久的標記或說明。經常復核，隨時掌握控制點的變形情況，關注量測信息。在測量工作中，隨時發現點位變化，隨時進行測量改正。嚴格遵守各項測量工作制度和工作程序，確保測量結果的準確性。（10）、加強對測量用所有控制點的

35、保護，防止移動和損壞，一旦發生移動和損壞，應立即報告監理，并與監理協商補救措施。（11）、施工測量嚴格執行三級復核制度，杜絕人為的錯誤，嚴格執行計算、復核、審核制度。（12）、施工放樣前，將施工測量方案與意見報告監理審批。（13）、積極和測量監理工程師進行聯系、溝通和配合，滿足測量監理工程師提出的測量技術要求及意見，并把測量結果和資料及時上報監理，測量監理工程師經過內業資料復核和外業實測確定無誤后，方可進行下步工序的施工。10、通風本工程采用專用通風鼓風機，該機有由兩只22kw鼓風機組合而成，鼓風機出風口配備專用的500掛式人造膜通風管，每節人造膜通風長20米，配備專用的拉鏈連接，使用方便，通

36、風管每根長度20米，掛在鋼管內壁上，在工具管頭部裝有出風口，連接通風管，固定在管壁上，一直逐根通風管接到頂管尾部以上管段，都是固定掛在頂管管壁上的。隨頂管不斷頂進，在工作井內接長。此通風設備在較多工地中使用，效果較好。并且每班組都備有空氣監測儀監測管內空氣情況。11、后座工作井的頂管后座采用3m4.5m厚10cm的鋼板作為頂力支承板，鋼支承板和井壁之間采用C20混凝土填實。頂管后座是安裝在頂管千斤頂和工作井墻身之間的結構物，把千斤頂的巨大頂力擴散傳遞到工作井墻體上。本工程以上的做法就是把千斤頂頂力傳到鋼板上，再擴散傳遞到C20砼結構上和工作井墻體上，C20砼起到密貼的作用，鋼靠板的安裝由吊車吊

37、到工作井后背已測定的位置，按井內底板的位置記號就位，用線墜校正垂直度，確保鋼靠板的平面和頂管軸線垂直。鋼靠板就位后用8#槽鋼使之與井壁和底板臨時固定，其與圓形井壁間的空隙，立模板澆筑砼填實。12、中繼環頂進及閉環焊接中繼環的形式和構造.是保證長距離頂管中是否順利頂進的關鍵專題之一，長距離頂管中多次使用,性能良好,止水壞了怎么換，及閉環補強問題，是確保工程百年大計的重大課題。中繼環的形式和構造如附圖。其中,A部為工作密封,可調節,B部為修理密封，平時不工作，當A部需修理時，才起作用。當密封因為往復工作引起橡膠磨損造成漏液,那么只要適當調節工作密封的調整螺栓調節頂塊的位置,把橡膠條的剩余部分適量調

38、整密封壓力就可以相當有效的重新密封,如此反復完全可以使密封橡膠條得到充分使用,直到調整螺栓不起作用的時候,再通過B部的修理密封止水，拆卸A部工作密封區，更換工作密封條。B部的修理密封在通常條件下處于相對較松弛的狀態,保證在平時低磨損,當A部需要修理的時候,只需把B部的調整螺栓壓緊,就可以把A部完全安全的拆除或替換或修理,完成后重新調松修理密封的螺栓,以備下次使用。確保中繼環多次使用止水可修理，使中繼環在長距離頂管中，能長期使用。中繼環的操作使用方面,由于本次頂管相當部分是中長距離的頂管,所以相當大的可能是必須使用兩個以上的中繼環,為使頂管速度較快,人工操作必然存在著各環配合誤差以及信息滯后的問

39、題,故本次頂管我部預定使用電氣聯鎖聯動控制與人工巡視監控相結合的方法,電氣聯鎖聯動控制精確各環聯動,人工巡視監控及時發現問題保證聯動順暢,做到各環聯動效益最大化。至于中繼環的布置位置,我部認為,除去機尾15米左右的應力釋放環位置不變動外,其他各環應以頂力大小來判斷放置時機,若主頂油泵頂力已經達到設計頂力的50%到60%（設計頂力450t）,那么不管距離前一個中繼環多少距離,都應當再放置一個中繼環,頂力達到設計頂力的70%左右則應啟動本環,不能機械的按照預定距離來放置.若頂力相對較小,沒有達到放置中繼環的要求,也應當在適當的距離內放置中繼環,寧可備而不用。本中繼環內環鋼板采用=50mm鋼板精制而

40、成的配合件，在加工后的中繼環中和2000鋼管相對應的內環鋼板板厚，厚度最小處也大于20mm。閉環焊接：進入閉環工序后，拆除一應附屬設備后，再調壓修理螺栓，壓緊修理密封，拆除A區所有活構件，焊接完成后氣割去除內箱體部分，然后通過預留注漿孔注壓固結漿填充中繼環插頭與承插頭之間的環隙，待完全固結后卸除調壓螺栓和注漿單向閥，以實心堵頭堵孔焊實完成閉環。13、用電、通訊和照明頂管現場為適應供電要求配置電容補償柜。輸出端電纜分三路，分別供井上供電系統、井下工具頭、及井內設備。第一路施工現場：泥漿區： 20KW 現場照明： 20KW 各工種間： 50KW 合計： 90KW第二路工作井內：后座油泵： 22KW

41、 通風設備： 20KW 供水設備： 18.5KW 電焊機：417KW=68KW 合計：128.5KW第三路管道內：工具頭：90KW 中繼環：15KW13（常用一道） 管道泵：11KW2 管內照明：20KW 合計：147KW本工程長距離供電會產生較大的電壓降，影響管道內各種用電設備的正常使用，因而本工程管內輸電電纜截面按1.4倍正常截面放大，同時頂管機內采用變頻式運行降低電網負荷。管內供電系統配備可靠的漏電保護措施。井上井下與管內照明用電采用36v的低壓行燈。現場配電間為適應上述要求，安裝450A主受電柜一只，分別輸入3只配電箱，經3路分送至各用電部門。地面的箱式變壓器，井下的操作電柜，管內的用

42、電器我們都將給予可靠的安全接地，并保證良好的接地電阻系數。在操作上將嚴格按電氣操作規程操作，使每位電工都熟知操作規程，操作順序，操作方法。在每次接拆電纜時一定要做到驗電、放電，以確保人身的安全。由于長距離頂管施工，地下和地面信息交流困難，因此設立小型交換機系統，使頂管掘進機工作面、軸線測量點、工作井地面、頂管指揮部門及有關部門可以隨時相互聯絡。工具頭部位和后座頂進部位，各壓漿部位均有電鈴和紅綠指示燈聯系。井內照明嚴格按24V低壓執行。14、進洞及后期收尾階段由于接收井進洞區域土層滲透系數亦為-7次方左右，滲透系數很小，為防止接收井壁上鑿孔到頂管掘進機進洞。這段時間內，可能引起的水土流失而造成的

43、掘進機磕頭、管子扭曲變形、地下管線和地面沉降，本工程采用三軸機攪拌樁對洞口加固，加固范圍同頂管出洞加固范圍。并在接收井內保護好軌道，供安放工具管之用，工具管進洞后，頂到設計需要的鋼管長度，切割工具管和主體鋼管的連接，工具管吊出井外，清洗、保養、備用。鋼管和井體間的縫隙，用柏油麻絲封堵。15、地表沉降控制措施在施工場地附近地下管線復雜。盡管我們采用的是泥水平衡掘進機，地表沉降控制精度比較好，但是為保證建筑物和管線的絕對安全，我們仍要制訂必要的監測措施。（1）在頂管施工中，用監控指導施工是十分必要的，依靠監控和數據的不斷反饋可避免盲目施工，冒險施工。根據本工程的規模和環境控制的要求，施工監控包括二

44、項內容：沉降、隆起和工作井水平位移，以確保絕對安全。（2）沉降控制，在監測站采用水準儀，通過測量取得的數據與原始值進行對比分析，并繪制沉降速率圖表，有效的掌握沉降量，要求沉降控制在20mm之內。當發現沉降量接近控制量，必須立即停止推進，調整土壓力控制值，并采取相應的跟蹤注漿措施。工作井的位移監控在長距離頂管中是十分重要的，由于頂管后座力的作用，工作井可能有所移動，這不僅對工作井周圍建筑管線會產生影響，還會對頂管的發射軸線產生改變。如果發生位移，必須立即停止頂管，對軸線軌道進行糾正，然后才能繼續頂管，我們在頂管開始后每天對工作井位移進行監測。各監測站進行全過程沉降、位移監測，匯總數據，分析取得的

45、數據。（3）報警及處理原則我們初定的報警值為沉降20mm，工作井位移30mm，如果監測數據任一項到達警戒值即向監理提出報告，立即采取相應措施。如果情況發生嚴重并無法控制及時，提請有關部門關注。同時一起參與補救方案的制定和研究，并立即匯集監測單位和各方人員進行情況分析，必要時召開專家討論會，調整方案，采取調整措施。四、施工進度計劃J21J20：2011.11.1511.30J21J23：2011.10.111.10J24J23：2012.2.52.15J24J25：2012.2.202.28J26J25：2012.3.53.10J27J26：2012.3.153.20J27J28：2012.3.

46、253.30J29J28:2012.1.51.30J29J30:2011.12.511.12.30五、勞動力安排計劃工種人數頂管工3焊工6普工7六、質量保證措施1、質量創優目標為確保質量目標的實現，必須針對所有參加工程項目施工人員，尤其是管理人員加強質量意識、質量目標的教育宣傳，牢固樹立“百年大計、質量第一”的意識。2、原材料質量保證措施 （1）、加強原材料的質量控制，凡工程需用的成品、半成品等嚴格按質量標準采購，各類施工材料到現場后必須由項目經理和項目材料員組織有關人員進行抽樣檢查，發現問題及時與供貨商聯系，經公司物資部門批準后采取退貨措施。（2）、合理組織材料供應和材料使用并做好儲運、保管

47、工作，在材料進場后應安排適當的堆放場地及倉貯用房，指定專人妥善保管，并協助做好原材料的二次復試取樣、送樣工作。3、現場計量器具管理措施 由專職計量員負責本工程施工所用計量器材的周期鑒定、抽檢工作。 （1）、現場計量器具必須確定專人保管（本工程由項目技術員及項目試驗員共同保管）、專人使用，并建立使用臺帳，他人不得隨意動用。（2）、所有計量器具（包括經緯儀、水準儀、全站儀、垂直儀、鋼卷尺、臺秤、天平、溫度計、稠度計等）要定期進行校對、鑒定，損壞的計量器具必須及時申報修理調換，不得帶病工作。4、軸線定位控制措施 （1）、施工現場軸線定位、標高控制點必須嚴加保護，避免毀壞，在施工期間，按分部分項施工要

48、求進行定期復核檢查，確認施工軸線、標高這一基本要素的準確性。（2）、軸線控制點、總標高控制點以及定位放線的測設必須經過書面認可。5、頂管施工質量保證措施（1）、頂管施工前編制頂管組織設計，提交監理和業主審定后才能施工。（2）、一旦工程開工，項目部應盡快熟悉設計圖紙，并組織設計、建設單位進行圖紙交底。未經設計單位書面同意，不得隨意更改設計。（3）、項目部應認真分析地質資料，摸清水文地質的詳細情況，并制定詳細的技術措施。（4）、頂管前，項目部應向作業班組進行詳細的技術交底，并辦好書面手續。（5）、管材的外觀質量應合格，管端面應堅實，且端面平直、垂直于管軸線，管材外皮光滑平整；管口圓順，圓度誤差不大

49、。管壁厚符合設計要求。 （6）、頂管進出洞口措施，必須嚴格按方案實施，做好原始記錄。洞口止水裝置的同心度誤差小于10mm。機頭到達終點，進洞時應避免管子叩頭現象。（7）、頂管工作坑后背，必須按設計的最大頂力進行強度和穩定性驗算，保證整個后背具有一定的剛度和足夠的強度。（8）、導軌安裝要求反復校測，使導軌中線、高程、軌距、坡度符合設計要求。導軌面應光滑，安裝應牢固。頂進中管節不發生跳動和側向位移。下管后管節與軌面接觸應成直線，工具管就位在軌道后，應對進洞尺寸進行復測，并檢測軌道的高程、平行度，發生問題應糾正后再頂進。（9）、首節管入土前，應嚴格校對其中心及高程，合格后方可進行頂進。避免首節管出現

50、中心及高程偏差超標。（10）、頂管頂進時，應采用信息反饋技術，優化頂進參數，并建立和執行嚴格的校測制度和交接班制度，嚴格控制頂進中心和高程，及時檢測、糾偏。使沉降值降低到最小限度。（11）、頂進中必須不斷觀察壓力表指針的變化。如發現壓力突然上升，或出現嗡嗡聲，或縱向頂鐵有外拱現象時，均表明要崩鐵。必須立即停止頂進，檢查原因，采取相應措施。（12）、對坑內引入的水準點及后視方向樁，要經常復測，發現問題，及時糾正。（13）、頂管注漿工藝是施工的關鍵，必須從膨潤土的材料，攪拌、壓注進行全面監控，嚴格按操作規程施工。降低頂進阻力。頂進過程中，應嚴格控制頂力在允許范圍內，并留有足夠的安全系數。（14）、

51、頂進需晝夜三班連續施工。頂進時，嚴格控制管道中心和高程，做到勤頂勤測，每班應設專人校測，并按規定要求做好各項記錄，做好交接班。七、安全保證措施1、頂管進出洞口安全措施在洞口外側，用攪拌樁加固，插入H型鋼，采用專業鋼筋砼切割設備，切割地下墻或鉆孔樁，切割洞口直徑比頂管鋼管直徑大20cm，同心圓形狀，在鋼筋砼內襯中按設計圖紙安裝穿墻管。根據設計預留的法蘭，我們在法蘭上安裝工作井洞口特制橡皮止水環。該裝置必須與導軌上的管道保持同心，誤差應小于5mm。工作井洞口止水裝置密封為橡膠止水法蘭。 基坑導軌、主頂油缸架、承壓壁、出洞口應嚴格控制好設計軸線安裝精度高，并確保牢固穩定。接收井進洞口與工作井出洞口的

52、施工是相似的。首先必須確保進洞口外側土體的穩定，使得洞口打開過程中不致出現洞口外側土體涌入井內，所以應對洞外土體采用地基加固的穩定措施。在頂管機到達接收井前30m左右時，作一次定向測量。基座安裝：頂管機在進洞前應先在接收井安裝好基座，基座位置和標高應與頂管機靠近洞門時的姿態相吻合，以防機頭叩頭。2、由于本工程頂管埋設較深，必須嚴格定期用空氣監測儀檢測管內氣體情況，在開挖面可能會遇到沼氣。為此，在掘進機處要安置針對沼氣的滅火器具。施工過程中，管內嚴禁抽煙。如果管內必須動用明火，應對管內氣體進行詳細測定，在確保絕對安全情況下，才能使用明火。堅決執行安全制度。3、由于本工程基坑深度較深，因此在基坑上

53、下設置有平臺的鋼制爬梯。4、施工及生活用電由專職電工配線管理，用電線路架空，配線為三相五線制，做到三級配電、二級漏電保護，做到一機一閘一保護。所有配電板柜均設防護棚保護，做到防潮防火。電工及安全員、施工員應隨時檢查施工安全用電情況，線路不得裸露漏電，電器設施安全、靈敏、可靠。5、嚴格執行施工現場安全紀律6、嚴格貫徹定機定員，確保人員持證上崗。7、工具頭、中繼環和后座的工作人員必須采用對講機和有線電話，兩種通訊工具同時使用，確保通訊暢通。并備有蓄電池應急燈。8、定期檢查各類表具的完好性和準確性。9、各類計量設備（工具）嚴格執行標定制度。10、各類機械設備均需進行定期檢查，定人掛牌使用。11、按早

54、、中、晚三班設有專職安全員，實行班前安全檢查交底制度，并做好安全工作交接班記錄。八、應急措施1、對開挖面的土體進行改良的技術措施為了對正面的土體進行改良，在機頭迎土面的上部布置了注漿管。頂進時，通過注漿管向土體內壓注一定量的泥漿并經刀盤攪拌后，可以有效地改良正面的土體，使出土保持順暢。2、中繼間密封的技術措施結合本工程的特殊情況擬設計一種新型的中繼間，用于接力頂進。這種中繼間采用雙道可調節橡膠密封圈進行密封，其中有一道密封圈是可更換的，稱為工作密封，另一道為修理密封，修理密封平時放松，由工作密封在頂進時起作用，修理密封僅在更換工作密封時起作用，在兩個密封都損壞時，應急堵漏可利用壓漿孔，聚氨酯堵

55、漏。3、管節止轉的技術措施頂進時機頭在大刀盤及螺旋機的作用下會發生旋轉，而機頭旋轉尤其是轉角偏大時會對頂進造成不利影響，因此對工具管要采取糾旋轉措施。在機頭前方筒的水平二側焊翼板，長18m，寬30cm，厚25mm，以防止機頭旋轉。對機頭的旋轉主要采用加壓重塊的方法。一旦發現機頭發生通過刀盤旋轉無法扭轉的偏轉，立即將壓鐵移到一側來調節。4、頂管工作坑設置、最大頂推力及其限制措施A、頂管工作坑設施基坑導軌應具有足夠的強度和剛度。本工程基坑導軌由型鋼和鋼板焊接而成。在工作井底板基礎上應事先預埋鋼板，預埋鋼板的位置與基坑導軌相吻合，以便導軌與之焊接。預埋鋼板上的錨固鋼筋要焊牢并有足夠的錨固強度，導軌安

56、放后，還應在二側用型鋼支撐奸，必要時再澆筑混凝土，確保導軌在受撞擊的條件下，不走動，不變形。主頂油缸架是拼裝式結構，主頂油缸架的安裝也要定位準確。保證油缸受力點的正確位置。其高程和平面安裝誤差小于5mm。承壓壁是承受和傳遞全部頂力的后座墻，更應具有足夠的強度和剛度，并有足夠安全度。本工程的承壓壁設計在內襯混凝土上先用鋼筋混凝土澆平，后靠鋼板，在鋼板和混凝土平面之間襯以松木板。承壓壁應承受和傳遞全部頂力，必須具有足夠的強度和剛度，應根據最大頂力計算留有較大的安全度。承壓壁采用一塊4.5m3m0.1m厚鋼板組成，鋼板就位后用鋼絲繩牽牢以防止傾倒。承壓壁的平面必須與頂進軸線相垂直，在頂進中隨時檢查，

57、如發現嚴重傾斜，則必須重新布置，以保證安全。B、工作井平面布置本工程采用25T汽車吊，在工作井實行全封閉隔離，8.5米2000鋼管重量為8.5T，滿足該汽車吊起吊重量要求,并建筑必要的生產臨時設施。要保持施工現場的文明、安全和衛生整潔。C、最大頂推力及其限制措施本工程主頂液壓系統最大頂推力設置為8000KN，液壓系統壓力為30Mpa,根據工作井設計規定限制頂力為4500KN。限制措施為控制液壓系統的壓力。由于限制的系統壓力較小，所以液壓系統的故障將大大減小，頂管的可靠性也相應提高。當液壓系統的壓力達到17MPa時，頂力為4530KN，主頂液壓控制臺將報警，以滿足限制最大頂力的措施。中繼間預計布

58、置11只35t油缸，頂力為1135=385t。5、如何防磕頭如果叩頭，或其他方向姿態失控，對以后順利頂管產生極大的困難，所以確保工具管出洞姿態正確，是我們頂管工作首先要克服的難點。機頭出洞，與其他圍護結構的機頭出洞又有所不同。內襯墻中有穿墻管，圍護結構的鉆孔樁或SMW工法樁中沒有穿墻管，是在出洞前鑿除的，很容易叩頭，對此，我們采取的措施是：軌道延伸至鉆孔樁或SMW工法樁外壁、拼裝第一根鋼管時，為使重心在頂管軌道和延伸軌道上，第一根鋼管采用4.4米短管，工具管+過渡管+4.4米鋼管組成時，此時工具管頭部未出軌道，以上管節電焊結束后，可直接頂出圍護結構外側5米以上，即工具頭已完全坐落在原狀土中，此

59、時，工具管的重量比其替代的原狀土重量輕，一般不會再叩頭了。6、通風保障措施在長距離頂管中，通風是一個不容忽視的問題，它直接影響管內工作人員的職業健康和人身安全。本工程采用專用通風鼓風機，該機由兩只22kw鼓風機組合而成，鼓風機出風口配備專用的500掛式人造膜通風管，每節人造膜通風長20米，配備專用的拉鏈連接，使用方便，通風管每根長度20米，掛在鋼管內壁上，在工具管頭部裝有出風口，連接通風管，固定在管壁上，一直逐根通風管接到頂管尾部以上管段，都是固定掛在頂管管壁上的。隨頂管不斷頂進，在工作井內接長。7、管道內照明的應急技術措施管道內的照明采用36V安全電壓，照明電源由工作井內操作平臺上的配電箱供電。工具管和中繼間處均安裝1KVA36v變壓器，管道內照明燈每節管節上裝一只，功率為60w。管道內還設有應急照明系統，因故突然停電時，使用應急照明，保證施工人員安全撤離。應急照明安裝在中繼間處。頭部、中繼環處，泥漿巡視工、管路巡視工等都備有蓄電池應急燈，用以備用。