人工頂管專項施工組織設計

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（建筑工程管理）人工頂管

專項施工組織設計

2020年4月

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工程概述

§1工程概況

工程名稱：南洲路（江南大道南~東曉南路段）污水支管連通工程

建設單位：廣州市污水治理有限責任公司

設計單位：廣州市市政工程設計研究院

施工單位：廣東省基礎工程公司

工程地點：廣州市海珠區(qū)南洲路

本工程位于廣州市南部，管線起點江南大道南大干圍路口，由西向東沿南

洲路鋪設,管線終點位于東曉南路。管段的管底深度5.00m~5.50m，總長度

約為821m,包括頂管工作井5個，頂管接收井6個，頂管段檢查井8個。原

設計為全機械頂管，經現場仔細勘察摸查發(fā)現W14-W15.W15-W16.

W16~W17井段，井段長分別約39m、67m、38m,管徑為DN1200鋼筋混

凝土管，管道擬建在南洲I名苑小區(qū)外圍怡居街上，怡居街道路寬度15米，以上

井段經過位置兩旁分別是瑞寶街使用的變電房、寶興樓（受當時內環(huán)路建設影

響房屋受損，為此本工程實施過程中專門進行了專項加固措施）及民居。經現

場勘察摸查發(fā)現，管道經過位置附近埋設有供水水管、排水水管、通訊光纜和

有多根高壓電力電纜經變電房進出鋪設在怡居街上，特別是電纜的走向與我們

建設的污水管道走向一樣，垂直平面位置重疊，從我們現在現場施工中的W16

工作井和W17接收井的開挖位置情況能看到部分電纜設置的位置占用了工作

井和接收井的使用空間，電纜的埋深深淺不一，特別是發(fā)現部分利用牽引鉆進

法施工鋪設的電纜埋深幾乎與我們施工的污水管道標高一致，而且鋪設的標高

很難估計。

若在上述施工段上按原設計機械頂管方案實施，將對鋪設在以上井段附近

的高壓電纜管線安全帶來較大影響，機械頂管不可遇見的地下障礙物風險也增

加很大，到時涉及遷移電力電纜、供水、排水、通訊管線等工作量較大。加上

之前在實施Wil~W14井段時由于機械頂管工具頭自重較大，施工井段的地質

條件（淤泥質細砂）的地基承載力不足，導致工具頭頂進時無法進行糾偏，尤

其是排泥頂進時工具頭自然下沉情況嚴重，管道標高難以控制。若進行不排泥

的方式進行悶頂的話，情況是稍好一點，但是這樣就會導致頂進位置的路面出

現不同程度的隆起開裂現象，這種情況對附近管線的安全構成較大影響。，且涉

及遷移電力電纜、通信光纜電線、煤氣、供水管線等工作量較大。為減少業(yè)主

拆遷工作量，確保工程能按期完工。個別管段宜采用非機械頂管。見表1-1【非

機械頂管管段統(tǒng)計表】：

表1-1非機械頂管管段統(tǒng)計表

序號井段管徑長度管材管底埋深施工方法

f\

W14-

1120039m級鋼筋硅F管5.30非機械頂管

\AZ1C

W15~

2120067ni級鋼筋硅F管5.30非機械頂管

\A/Ia

W16-

3120038in級鋼筋硅F管5.30非機械頂管

\A/17

合計144

2地質情況

2.1工程地質

非機械頂管段施工范圍內地質由地面自上而下依次為：①人工填土層，主

要為雜填土，局部為素填土。分布于整個場地，由黏性土、碎石、磚塊及建筑

垃圾組成，結構松散，壓實程度較差，平均層厚為3.24m;②-1淤泥：呈層狀

連續(xù)分布。深灰色，飽和，流塑，局部軟塑，含有機質，具臭味，局部含少量

粉細砂，土質較均。層厚為0.50~2.70m,層頂埋深2.60~4.00m,平均1.55m。

標貫試驗8次,標貫擊數1.0-3.0擊,平均1.6擊;③粉質粘土(QH):揭露

于整個場區(qū)，呈層狀連續(xù)分布?；野咨?，黃褐色，紅褐色等，濕，可塑~硬塑，

含有少量的中細砂顆粒，局部鉆孔含有石英質粗礫砂，殘余原巖結構可見。該

層未穿透，層厚為0.80~4.90m,層頂埋深3.30~5.80m。標貫試驗14次，標貫

擊數L0~4.0擊，平均2.6擊。

頂管施工主要穿越的地層為②-1、③粉質粘土層及淤泥質細沙土層。

2.2水文地質

(1)地下水類型

場地地下水類型主要有人工填土層中的上層滯水和第四系全新統(tǒng)和上更新

統(tǒng)砂層中的孔隙承壓水。場地其它地層均為相對隔水層。

(2)水的腐蝕性

場地地下水在強透水土層中對混凝土結構具有弱腐蝕性，在弱透水層中對

混凝土結構具有無腐蝕性；在干濕交替環(huán)境對鋼筋混凝土結構中鋼筋具弱腐蝕

性；對鋼結構具有弱腐蝕性。

場區(qū)主要含水層為第②層沖(淤)積砂層，泥質粉砂巖貯有一定量的裂隙水,

地下水位埋深在1.80~2.40m。

23頂管穿越的地層類別及特征

非機械頂管段頂管分項施工頂管穿越的地層類別及特征，見表1-2【頂管

穿越地層類別一覽表】：

表1-2頂管穿越地層類別一覽表

序地層時代與層頂面埋深

巖土名稱備注

aq=成因(m)

深灰色，飽和，軟塑，局部流塑，含有機質,

1②-1淤泥Q4ml2.60-4.00局部含少量粉細砂，土質較均。

灰黃色、紅褐色、黃褐色、淺灰色，濕，可

塑，局部軟塑，含少量的粉細砂及1~2cm

2③粉質粘土Q3ali3.30-5.80

左右大小不等的卵石，次棱角狀，局部地段

含有少量的腐殖質，土質較均。

§3工程的主要特點、難點及應對措施

3.1地下管線、構筑物復雜

首先，本施工段特點為在相對成熟的社區(qū)周邊搞基建工程，為保證工程

安全有序地開展，相應措施如下：

(1)施工前期準備工作必須充分到位，仔細排查每個施工段的地下管線,

理清管線埋深等資料。做好準備工作，若個別標高上有沖突的，馬上停止施

工并通知設計人到現場察看，并提出積極有效的解決方案。

(2)總體考慮分段分步實施施工，嚴禁多個工作面同時開工，造成管理

上混亂，安全監(jiān)管不到位等情況出現。

3.2地質

頂進斷面為淤泥質粉質粘土，由于該土層中頂進，較難形成糾偏需要的

導向力，造成糾偏困難，所以一定要"勤測勤糾"，將偏位控制在較小的范

圍內，實現"微偏微糾"，滿足規(guī)范的要求，特別在進洞15m范圍環(huán)節(jié)，嚴

格控制好頂管機的走向，形成有利的初始軌跡。應對措施為一方面需要有施

工經驗豐富的施工隊伍和技術力量負責施工，嚴格控制頂進的工藝，采用激

光即時監(jiān)控，并真正實現平衡的狀態(tài)，在平衡狀態(tài)下對機頭即時微糾，確保

頂管成功。

3.4邛方水"難點

由于本工程地質惡劣，本頂管段需要重點考慮以下防水環(huán)節(jié)，”出洞穿

墻防水"、"進洞穿墻防水”，以上任何環(huán)節(jié)防水處理不好都將導致嚴重的后

果。相應的應對措施如下：

(1)出洞進洞穿墻防水方面主要采取出洞進洞穿墻位置進行攪拌樁地基

加固處理，洞口安裝質量好的止水密封橡膠圈密封，使其滿足出洞進洞的要

求；

（2）ni級鋼筋磴F管接縫防水方面，需要對每次安裝校對管道膠圈時嚴

密檢驗，通過層層質量技術交底，并建立班組、項目部、監(jiān)理三層嚴格檢驗

制度，避免接縫漏水現象。

3.5繁忙路段施工

本頂管段位于繁忙的小區(qū)路段（南洲名苑與瑞寶花園之間的小區(qū)內街）上

施工，周圍環(huán)境及交通的相互影響較大。

本頂管段施工時，針對該特點編制一套詳細的交通疏導組織設計，對工

程區(qū)域的交通安排專人指揮和疏導。

§4工程的管理目標

工程質量嚴格執(zhí)行《市政道路工程質量檢驗評定標準》（CJJ1-90）、《市政

排水管渠工程質量檢驗評定標準》（）安全目標為無人身傷亡事故，并

CJJ2-900

執(zhí)行《施工現場臨時用電安全技術規(guī)范》（JGJ46-88）、《施工機械使用安全技術

規(guī)程》（JGJ33-86）。

第1章施工部署

§1施工部署

本施工段中的管道施工采用非機械頂管施工工藝，頂管施工總長為144m。

工程共設置1個工作井、2個接收井。各工作井、接收井均采用逆作法施工方

法，作為擋土防水圍護結構。

通過對施工圖紙及有關文件的學習和了解，在對現場情況進行實地考察后,

考慮到污水管道走向、檢查井位置及附近相關的建筑物等因素，將整個管線劃

分為3個施工段。

工程施工的總體安排如下：

1、第一施工段：W16-W17

、第二施工段：

2W16~W14O

3、該區(qū)域的機械和人員進場施工按照流水施工作業(yè)進行。

4、在施工技術方面，以解決難點工序以及確保關鍵工期為主題，實行技術

骨干人員定崗定責，專家動態(tài)指導與組織專項技術攻關相結合。

為了順利完成工程，我司將派遣具有類似工程施工經驗的技術管理人員和

操作人員投入現場工作，并在本工程中積累新的施工經驗，研究新的技術課題,

按照承諾完成合同規(guī)定的全部內容。服從業(yè)主調度，做好有關各方面的協(xié)調工

作，優(yōu)質、安全、文明、按期完成本項目工程的施工。

§2施工組織機構

在全公司范圍內抽調具有施工經驗、管理水平高、計劃性強、質量安全意

識強的精英力量組成我公司"南洲路（江南大道南~東曉南路段）污水支管連通

工程項目經理部"，調動最好的施工隊伍，投入我司先進的施工機械設備，建立

一套完善的管理體系和質量控制體系，嚴格按項目法組織本工程施工。

無論任何施工段，均實行專人負責制。挑選項目骨干專職負責非機械頂管

段施工的組織計劃、指揮、管理、協(xié)調、控制等工作，完成合同規(guī)定的全部內

容。重點做好工程的安全、質量、進度，成本和場地的控制?？茖W組織，嚴格

管理，精心施工，確保工程驗收達到業(yè)主要求。施工組織機構圖如下：

施工組織機構如圖2-1【非機械頂管段施工組織機構圖】所示：

圖2-1非機械頂管段施工組織機構圖

§3施工總體工序

在業(yè)主核定的廠家訂制管材和管件，業(yè)主移交場地后，將在現場全面開始

工作井和接收井的施工。工作井完成即開始頂管。從工作井開工的同時即進行

頂管的鋪設。如圖2-2【總體施工流程圖】所示：

4?人-44-

§5機械化程度

根據非機械頂管段的特點和工期要求，為進一步提高工作效率，加快工程

進度，縮短工期，將盡可能投入適合的機械設備予以配合。

§6施工準備工作

(1)工程開工前，組織有關人員全面熟悉設計文件，勘察施工現場；

(2)做好材料、設備、機具、勞動力、臨建工程，生活供應等工作。臨建由

項目部安排，施工采用自行發(fā)電或就近接電和就近接水；

(3)根據甲方交出的控制點和水準點，復查與增設中間支點；

(4)進行管網放樣；

(5)清除沿線雜物；

(6)設置安全圍欄；

§7施工順序

根據本頂管段的特點，結合確定施工順序的原則，特別定以下方案。

(1)按施工工藝要求

(2)施工順序與施工方法和施工機械協(xié)調一致；

(3)按施工質量要求：土方分層回填用水力沖實及檢驗;

（4）考慮氣象（雨天）的影響；施工時應充分考慮雨天的影響；施工平面布

置和臨時設施布置

§8施工平面布置和臨時設施布置

根據圖紙?zhí)峁┑馁Y料并結合現場實際勘查，合理安排施工場地，嚴格按要

求進行施工平面布置。結合市文明施工的有關規(guī)定及業(yè)主的要求作詳細的施工

場地平面布置。

第3章主要機械設備

非機械頂管段施工擬投入的主要機械設備如表3-1【主要機械設備表】所

?。?/p>

表3-1主要機械設備表

使用

規(guī)格主要工作出廠現在

設備名稱數量時間備注

型號性能指標日期何處

（年）

1、頂管專用設備

敞開式土壓平衡頂管機1臺GTNS800072基地

液壓千斤頂4臺250T06.43基地

30ml/mi

組合式油泵站1座06.53基地

n

注漿泵1臺07.42基地

潛水泵3臺DA-100揚程25M07.62基地

Yongchen

軸流鼓風機2臺gelectric580m3/h08.31基地

motor

卷揚機2臺1.5T07.62基地

三角支架2臺08.61基地

2、頂管井施工設備

挖土機1臺EP2001m306.73基地

空壓機1臺6m3/H08.71基地

風鎘2把G-100.4MPa08.91基地

鋼筋切斷機1臺GQ40A5.5KW08.101基地

鋼筋彎曲機1臺GQW325.5KW07.22基地

電焊機2臺BX321KVA07.82基地

鋼筋調直機1臺GT-14(p1407.32基地

3、監(jiān)測設備

全站儀1臺GTS-60207.62基地

C32U

水準儀1臺/cson±2mm08.21基地

4、其它設備

發(fā)電機2臺30KW05.34基地

第4章勞動力計劃表

本非機械頂管段管道施工擬投入的勞動力如表4-1【勞動力計劃表】所示:

表4-1勞動力計劃表

2010年

序號工種總人數備注

5月6月

1管理人員555

2測量人員222

3頂管管道工888

4機修工111

5電工111

6起重工222

7挖掘機司機111

8雜工553

9后勤人員111

10合計262623

第5章各分項工程施工方案和技術措施

§i施工準備

本頂管段在人口密集繁忙路段路上，施工前必須進行一系列的施工準備工

作。

(1)施工前必須清除地段和取土地段上的一切地面上雜物。

(2)測量放線。

(3)施工前應作好施工地點的勘查了解，包括土質、地下水位、地下管線、

運輸道路等等，并作出相應的施工技術措施，包括：

1)頂管井施工地段的排水措施；

2)附近已有建筑物、架空線路和地下管線的遷移或支撐保固等；

§2逆作法工作井和接收井施工

2.1概述

本工程非機械頂管段的工作井和接收井均采用逆作法施工，內襯采用的是

圓形護壁墻結構,單位井壁450mm厚,500mm厚底板,采用C25的商品混

凝土。

頂管井開挖底面高程約為2.28m，開挖深度約5.8m，頂管工作內側凈空為

①5m;頂管接收內側凈空為(p4m;

頂管井具體布置如圖6-1【頂管井平、剖面圖】所示。

圖6-1頂管井平、剖面圖

2.2井體逆作法施工流程

井體逆作法施工流程如圖6-2【井體逆作法施工流程圖】所示：

圖6-2井體逆作法施工工藝流程圖

2.3頂管井施工準備

(1)施工測量

在工程施工區(qū)域首先設置地面測量控制網，包括控制基線、軸線和水平基

準點，做好軸線控制的測量和校核。開工前有建設單位組織有關單位向施工單

位進行現場交樁。

施工設置的臨時水準點及軸線控制樁必須設置在穩(wěn)固地段和便于觀測的位

置，并采取保護措施。使用水準點的數量不宜少于3個，進行測量校核，防止

標高和座標發(fā)生錯誤。

施工設置的臨時水準點，軸線樁及工作井施工的中心線定位樁、高程樁，

必須經過復核才能施工。

臨時水準點必須閉合，閉合后不得大于±12mm(K為兩水準點間距，以

Km計)0

(2)現場核查

在工作井和接收井輪廓線上開挖探槽，對地下管線的位置和數量進行核實,

召集有關公用事業(yè)單位的管線配合會議，落實管線搬遷和加固事宜。公用事業(yè)

單位的配合會議由建設單位組織召開。

2.4土方開挖及混凝土護壁施工

工作井及接收井護壁采用逆作法施工，護壁采用C25混凝土，每節(jié)護壁

1000mm高，搭接100mm。頂管井護壁上部厚300nm,下部厚200mm。

(1)土方開挖

基坑內土方開挖采用分層法，每層開挖深度不超過1m。根據設計圖紙的要

求在定位好的井位上先挖個約一節(jié)護壁墻高的土坑，然后按設計要求幫扎好鋼

筋，搭設好第一節(jié)的模板，而后澆筑混凝土、養(yǎng)護；接著繼續(xù)挖土進行第二節(jié)

護壁墻施工；按以上步驟直至設計井底。如圖6-3【護壁墻施工示意圖】所示:

1儂儂然〃百7Z5W

2護壁墻6-3護壁墻施工示意圖2

進行機械無法直接挖掘的部位，3篇彳背理、

4L

歸堆；挖土機無法直接轉運的土方采用吊機吊土，至地面山堆，裝車外基

5

頂管井護壁第一節(jié)挖深約安裝護壁鋼模板，澆般凝土護壁及涼口圈

lm0

粱。以每天一節(jié)作為一個施工循環(huán)（即挖好每節(jié)土后澆灌下一節(jié)混凝土護壁

）0

3、第二節(jié)護壁墻施工4、成井

一般土層中每節(jié)高度為1m,在不利地質區(qū)每節(jié)高度不宜大于0.5m,且在孔壁

外斜插①16鋼筋，并鑲嵌稻草或竹片作過濾隔泥層，在孔壁上預埋透水管，以

緩解護壁水壓力。當挖進堅硬的巖石時，利用風鎬挖掘并結合微膨脹爆破方法

進行施工。

為保證井的垂直度，每澆灌完三節(jié)的護壁校核井中心位置及垂直度一次。

垂直度校正方法是以井體頂對角拉出十字交點為井中心，再用鉛垂線引入井下

作一井中心，并以這一垂線測量垂直度。

（2）安全措施

1）工作人員上下井必須使用設置于井內的鋼爬梯，并佩戴安全帽。

2）井開挖過程中，應經常檢測井內有無毒害氣體和缺氧現象。

3)堅持井下作業(yè)排水送風先行，施工中應不斷向孔內輸送足夠的新鮮空

氣，必要時，抽、送同時進行。

4)井口應設置圍欄，井口外側要設置環(huán)形明溝截水。

5)井下施工照明必須采用安全行燈，電壓不得高于36伏。供電給井下

用電設備的線路必須裝有漏電保護裝置。

6)井下通訊聯絡要暢通，施工時井口有人。井下的工作人員必須經常注

意觀察，檢查井下是否存在塌方、涌水和流砂現象以及空氣和水的污染情況。

(3)土方運輸

1)井內的土方采用吊機提升到地面。

2)從井下挖出來的土方利用手推車運送到基坑邊臨時堆土區(qū)，及時外運

或視土質情況用于填方，以方便后面工序施工。

(4)護壁鋼筋綁扎

將已加工好的鋼筋吊入井下綁扎，用預制小碎塊作鋼筋保護層墊塊，保護

層為40mm。工作井配筋為單層雙向配筋，豎筋①14@200,水平筋①20(22)

。接收井配筋為單層雙向配筋，豎筋①水平筋①

@20014@200,22(20)@200o

(5)護壁模板安裝與拆除

完成鋼筋綁扎后，通過建設單位、設計單位、和監(jiān)理部門驗收合格后，可

進行模板安裝，采用組合式鋼模板，模板安裝前先刷脫模劑。模板安裝流程：

模板T立檔T橫檔T板與板之間用螺栓初固定一斜撐或水平撐支頂、調模定模。

嚴格認真遵照圖紙施工，做好墻內的構件預埋、孔洞預留工作，做到不漏、不

錯。

拆除模板時，先拆除斜拉桿及斜支撐，再拆除組合螺栓，然后用撬棍輕輕

撬動模板，使模板離開護壁，將模板逐塊傳到地面堆放。

(6)護壁混凝土澆灌

護壁佐為C25,采用商品混凝土，用滑槽將佐流入基坑，再用斗車運送到

井邊，均勻地在模板的各個方向同時澆注，以防模板受碎擠壓而偏移，并用振

搗器振實，防止產生蜂窩、漏漿現象。

2.5底板墊層鋪筑及底板施工

(1)施工工藝流程如圖6-4【底板施工工藝流程圖】所示:

齊，并做好標識。在底板底筋下面放好墊塊，保證底筋有足夠的保護層；底、

面筋之間采用①20馬凳架起，間距1500mm,架立筋需與鋼筋焊接牢固，保

證其穩(wěn)定性。

鋼筋網的綁扎：工作井采用單層雙向配筋,配筋為①14@200o

(3)底板混凝土的澆筑

工作井底板厚度為300mm,混凝土強度等級均為C30o混凝土澆筑前24

小時內對墊層進行灑水濕潤?；炷翝沧⒁B續(xù)，不留任何施工冷縫。

振搗密實后用刮尺修平，初凝后為了防止板面出現收縮裂縫，再用灰匙壓

抹表面。

2.6后靠背墻施工

墻體凈高L5~2m厚100cm酒己筋采用雙層雙向配筋，配筋為①20@200o

采用C30商品混凝土，混凝土澆筑一次整體完成。墻模板采用組合鋼模板，同

時使用516@600單向拉結螺栓拉結及斜撐或水平撐撐頂的方式固定。拉結螺

栓桿采用植筋方法固定在混凝土護壁上。

靠背墻模板安裝流程：模板一立檔一橫檔一拉結螺栓初固定一斜撐或水平

撐支頂、調模定模。嚴格認真遵照圖紙施工，做好墻內的構件預埋、孔洞預留

工作，做到不漏、不錯。

§3敞開式土壓平衡頂管施工

3.1設備安裝

(1)工作井內設備安裝

工作井內設備安裝包括：后座墊鐵、導軌、油缸支架及油缸、測量棚、穿

墻止水設備的安裝。

1)后座墊鐵安裝

后座墊鐵厚度為40mm，作用是把主頂油缸推力的反力傳遞到頂進井后

座墻處，通過后座墊鐵，可把油缸的反力較均勻地傳遞到后座墻上，這樣后座

墻就不太容易損壞。

2)導軌安裝

基坑導軌是由兩道30工字鋼焊接組成，與鋼管接觸點焊接①25鋼筋，

主要作用有兩點：一是使推進管在頂進井中有一個穩(wěn)定的導向，并使推進管沿

該導向進入土體；二是讓環(huán)形、弧形頂鐵工作時有一個可靠的托架。

在基坑底板面放出頂管的頂進軸線，先調整導軌的中線對準頂進軸線，

根據圖紙，墊高導軌調整導軌的高度，當縱向及高程調整好后，將導軌與底板

鋼筋焊牢，空隙采用混凝土澆搗填實，導軌的定位安裝尺寸誤差控制在2mm

以內。

3）油缸支架及油缸安裝

油缸支架是由槽鋼焊接合成的一個支架，起固定主頂油缸的作用，使油

缸工作時有一個可靠的托架。

根據基坑底板面放出頂管的頂進軸線，先調整支架的中線對準頂進軸

線，根據圖紙，墊高支架調整支架的高度，當縱向及高程調整好后，將支架與

底板鋼筋焊牢，空隙采用混凝土澆搗填實，24小時后，將油缸吊裝到支架上，

采用鋼板壓實，油缸支架及油缸的定位安裝尺寸誤差控制在2mm以內。

4）測量棚搭設

測量棚位于油缸及后座墊鐵位置，在測量時的起保護儀器作用，并作為

全站儀或電子經緯儀的基座。頂部采用①20鋼筋焊成支架，上面鋪鋅鐵瓦。

5）工作井集水坑排水

在頂進井的一側設一0.8mx0.8mxi.0m的集水井，澆筑底板時四周向

集水井位置傾斜，形成排水坡度，收集由管道內流出的水及基坑的積水，集水

井內布置一個潛水泵抽水上井到三級沉淀池沉淀后，排到市政下水管道。

（2）地面設備安裝

地面設備安裝包括：主控棚搭設及主頂裝置安裝、泥漿棚搭設及泥漿系

統(tǒng)設備安裝、通風棚及通風設備安裝。

1）主控棚搭設及主頂裝置安裝

主控棚內主要放置主頂裝置，主頂裝置包括主頂油缸（井下）、主頂油泵

一臺（含控制部分）及油管，主頂油缸的推進和回縮是通過主頂油泵的控制部分控

制的，操作方式為手動。

主控棚采用①20鋼筋焊成支架，上面鋪鋅鐵瓦。

2）泥漿棚搭設及泥漿系統(tǒng)設備安裝

泥漿棚采用①20鋼筋焊成支架，上面鋪鋅鐵瓦。泥漿棚內主要放置一

個電箱、兩臺泥漿泵及一個泥漿箱。

3）通風棚及通風設備安裝

通風棚采用①20鋼筋焊成支架，上面鋪鋅鐵瓦。通風棚內主要放置一

個鼓風機，起防曬擋雨作用。

3.2頂力計算

一、D1200鋼筋混凝土頂管段

1、頂力計算

式中：F一總推力（kN）

F0一—初始推力（kN）

f0一每米管子與土層之間的綜合摩擦阻力（kN/m）

(1)

式中：Be——管外徑，取1.44m

Pe——挖掘面前土壓力(取Pe=150kPa)

Pw——地下水壓力(kPa)

△P——附加壓力(一般取20kPa)

=1000x10x3.5=35000Pa=35kPa

式中：p——水的密度(kg/m3)

g-----重力加速度(m/t2)

h―地下水位到挖掘機中心深度，取3.5m

得：F0=(150+35+20)x3.14xl.44xl.44/4=333.7(kN)

(2)

式中：R一綜合摩擦阻力(kPa),取15kPa

S——管外周長(m),得5==3.14x1.44=4.52(m)

W一每米管子的重力(kN/m),得

W=2.5x10x3.14/4x(1.442-1,22)=12.43(kN/m)

f——管子重力在土中的摩擦系數，取0.2。

得：f0=15x4.52+12.43x0.2=70,29(kN/m)

(3)最后得出：總推力F=333.7+70.29x26=2161.24(kN)

2、頂進系統(tǒng)

C60的dl200鋼筋混凝土管軸向允許推力為2161.24kN,根據總推力、

工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，取最小值作為油缸的

總推力。暫定工作并設計允許承受的最大頂力為12000kN，小于F=

12423.6kN,主頂油缸選用2臺3200kN級油缸。2只油缸有其獨立的油路控

制系統(tǒng)，可根據施工需要通過調整主頂裝置的合力中心來進行輔助糾偏。每只

油缸頂力控制在2700kN以下，這可以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力

所以該段頂進不需要加中繼間。

5400kNo

3.4工具管選型

工具管是頂管的關鍵，不同的工具管有不同的特性，所以應依據本工程特

點、地質情況選擇相應的工具管。根據具體情況，選擇殼體為兩端形式的敞開

式土壓平衡工具管，該工具管能夠讓施工人員在比較安全的條件下進行挖土、

糾偏、頂進及測量等。該工具管的殼體由鋼板焊接而成，主要由刃口、取土口

組成。刃口選擇最為常用的平端刃口。

3.4工具管進出洞施工技術措施

頂管進出洞是整個施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)之一，進出洞成功等于整個頂管

工程成功了一半。

(1)頂進井出洞處理：初始頂進，因入土較小，工具管的自重僅由兩點支承

其中一點是導軌，另一點是入土較淺的土體。這時作用于土體支撐面上的應力

很可能超過允許承載力，使工具頭下跌。加快施工進度，盡量縮短停頓時間，

頂進工具管到穿墻管內。頂管機機架就位時略上仰，以平衡重力影響，機頭對

準穿墻位置，管段稍稍向上仰3-5cm,并且加強管段與工具管，管段與管段

之間的聯結，這樣更有利于機頭穿墻和正常頂進。在機頭出洞過程中頂進方向

要盡力保持水平，機頭尚未完全出洞不得糾偏，出洞后糾偏不得大起大落。

(2)接收井進洞處理：頂管頂到接收井前，按設計穿墻位置在進洞位置用油

漆標志，當頂管頂到墻體位置時，鑿穿進洞位置的預埋磚墻，迅速頂出工具管。

進洞過程中，準備好充足稻草，穿墻位置流砂時可采用稻草塞縫，防止過量的

砂土流失，當工具管頂進到位時，接縫位置采用預埋管引水快凝水泥封縫，之

后采用雙液(水泥漿、水玻璃)壓漿止水。

3.5管道頂進施工

(1)施工工藝流程如圖6-6【頂管工藝流程圖】所示：

圖6-6頂管工藝流程圖

（2）頂管主要工序施工方法

頂管采用邊掘進邊測量校正，邊頂進的方法，出土采用人工推斗車，井上提升

架吊土外運。

測量方法，在頂進井后座位置設置測量機座，測量基座由地面引入地下，避免

工作井的變形引起的誤差，將激光經緯儀放置在其上調平后，使激光沿著頂進方向

水平射出，打在工具管的測量靶位上，通過望遠鏡讀出工具管的偏差。每隔0.5m

記錄一次。

當頂完1個行程后，停止頂進，調節(jié)整體式頂進構架頂塊，可繼續(xù)頂進下一個

行程。頂進視后座頂力的情況，決定是否壓觸變泥漿工作，以減少頂進的阻力，觸

變泥漿系統(tǒng)由拌漿、注漿和管道三部分組成。把注漿材料兌水以后再攪拌成漿液，

通過注漿泵和管道把漿液壓到混凝土管壁的孔道中去。

頂完一節(jié)管后，拆開所有管線（電纜、風管、觸變泥漿管），進行混凝土管吊

裝對接后，安裝好所有管線（電纜、風管、觸變泥漿管）,繼續(xù)頂進。如圖6-7【頂

管施工示意圖】所示：

頂進井接收井

后

整體式頂進構架（含千斤頂及頂鐵）是頂管的主要設備，本工程頂管擬采用4

個250t液壓千斤頂進，行程700mm,根據頂鐵的組合，一次頂進最大距離為

3000mm。

2）高壓油泵

由電動機帶動油泵工作,選用額定壓力為31.5MPa的柱塞泵，經分配器,

控制閥進入千斤頂，各千斤頂的進油管并聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行

程一致。

3）工具管選擇

本工程選擇殼體為兩端形式的敞開式工具管。

4）泥漿系統(tǒng)設備

視后座情況加泥漿減阻。

頂進系統(tǒng)如圖6-8【頂進系統(tǒng)示意圖】所示：

6-8頂進系統(tǒng)示意圖

（4）管內通風與照明

1）管內通風

在人工挖掘頂管過程中施工人員在管內作業(yè)，在進管之前需要通風，采用

壓入強制性通風措施,用風機通過400mm帆布管向頂管管內壓風。

1）管內照明及用電

施工用電主干線采用380V三相五線制，接通地面、頂進井、管道內、管

道照明采用12V低壓電源供電。

（5）測量糾偏

測量要求：儀器經校正，固定牢固，做好記錄，及時聯系，指導糾偏，控制點

須嚴格校核。

糾偏是頂管施工的關鍵環(huán)節(jié)，糾偏方法如下：

1）工具管前方有糾偏節(jié)，糾偏節(jié)中安裝有糾偏千斤頂，頂進過程中，根據

測量反饋的結果，調整糾偏千斤頂，使工具頭改變方向，從而實現頂進方向的控制。

如果工具管的方向偏差超過10mm,即應采用糾偏千斤頂進行糾偏。

2)混凝土管頂出穿墻管及在長度30-40m范圍內的偏差是影響全段偏差的

關鍵，特別是出墻洞時，由于管段長度短、工具頭重量大，近出洞口土質易受擾動

等因素的影響，往往會導致向下偏，此時，應該綜合運用工具管自身糾偏和調整千

斤頂的作用力合力中心來控制頂管方向。

3)糾偏應貫穿在頂進施工的全過程，必須做到嚴密監(jiān)測頂管的偏位情況，

并及時糾偏，盡量做到糾偏在偏位發(fā)生的萌芽階段。

管道頂進中的測量如圖6-9【管道頂進中的測量】所示：

(6)出

本工,土吊出

地面，空:

考慮:時間，

提高效率。

(7)正常頂進

1)頂進過程中,要盡量保證超挖2cm,減少摩擦阻力。

2)頂進一節(jié)混凝土管后，回縮千斤頂，拆開水、電、氣、通風，吊入下一

節(jié)管段，調直對中，安裝好接頭止水材料，安裝回各頂鐵，接通各管線，開動油泵

頂進一千斤頂行程，測量，糾偏，安放頂鐵頂進，直至放一節(jié)混凝土管，又重復上

述福呈。

3.6頂管施工質量控制

(1)導軌偏移防治措施

1)基坑內導軌在頂管施工過程中有時會產生左右或高低偏移現象。

2)防治措施如下：

對導軌進行加固或更換。

把偏移的導軌校正過來，并用牢固的支撐或焊接錨固鋼筋固定。

墊木應用硬木或型鋼、鋼板，必要時要焊牢。

對工作井底板進行加固。

(2)洞口止水圈撕裂或外翻預防措施

1)頂管過程中有時會發(fā)生如下現象：

洞口止水圈在頂進過程中被撕裂。

洞口止水圈外翻，泥水從中往外滲漏，同時洞口地面產生較大的塌陷。

2)預防措施：

洞口止水圈應嚴格按設計要求的尺寸和材料進行加工。

洞口止水圈應按設計圖紙的尺寸要求正確安裝。

土壓力太高或橡膠止水圈太薄引起的外翻，應增加洞口止水圈的層數或增

加橡膠圈的厚度；同時減少鋼壓板離管軸心的距離。

(3)后靠背嚴重變形、位移或損壞預防措施

1)頂管后靠背在頂進過程中有時會發(fā)生：

后靠背被主頂油缸頂得嚴重變形或損壞，已無法承受主頂油缸的推力。

后靠背被頂得與后座墻一起產生位移。

2)防治措施

采用剛度好的鋼結構代替單塊鋼板做后靠背。

后靠背的洞口要采取措施，可用剛度好的板樁或工字鋼疊成墻墊住洞口或

管口。

后座墻后的土體采用攪拌樁加固措施，或者在其地面上壓上鋼錠塊，增加

地面荷載。

盡量使現澆混凝土后座墻插入到工作井底板以下深一些。

(4)地下管線及地下障礙物的探測

探測范圍為井外邊線外圍2m及管道沿線的范圍，探測深度至管底或井底以下

2m的范圍。

探測要求：探明現有地下管線的分布情況，包括管線管線的中線位置、管線類

型、埋深、管外徑、現場所有管線及檢查井的位置。提供相關管線變形的警戒值，

探明有無孤石等障礙物和臨近建筑物的基礎形式及其標高。

對于沿線地下管線，在施工前應熟悉其具體位置及里程，雖然圖紙所示管線并

未與地下管道線路相交，但實際施工時可能會發(fā)生地表沉降現象，所以施工到該位

置時，應放慢頂進速度，出現涌水流沙等會導致地表沉降的現象時，及時處理，以

妥善保護沿線地下管線。

一旦施工時遇到這些地下障礙物，將影響到頂管施工進度；施工前應先查明孤

石、舊基礎情況，是否發(fā)生沖突，以便根據實際情況提前制定出相應的處理措施。

在頂管施工前，采用地質雷達掃描，查明頂管管道沿線地下障礙物的情況，并

結合小型鉆孔抽芯取樣，以便及時清除地下障礙物、遷移地下的路線。

1)地質雷達掃描探測

①工作原理

地質雷達是通過發(fā)射天線向地下傳送一高頻帶短脈沖電磁波，然后通過接

收天線采集地下反射回來的電磁波信號，通過對電磁波信號處理分析，可了解下伏

巖土的信息，從而達到檢測地下障礙物的目的。由于地下障礙物的存在，障礙物及

其附近區(qū)域土層的密實度發(fā)生變化，這將導致介質間的電磁性出現差異。因此，通

過分析反射電磁波信號可以判斷地下障礙物存在的平面位置、埋深和大小，以及可

能所屬的類型。

②實際應用

在頂管施工前，沿著頂管管道中心線用地質雷達分段進行掃描探測，根據

掃描結果分析判斷在頂管管徑埋深附近是否存在地下障礙物，以及障礙物大小、埋

深和可能所屬的類型，以便制定相應的處理措施。

2）鉆孔抽芯取樣

以掃描結果為依據，對沿線地下密實度變化異常的部位用小型鉆機進行鉆

孔抽芯取樣，鉆孔深度設定在管底高程以下，以具體查清地下障礙物的情況。

（5）地面及建筑物沉降控制措施

1）進行地面沉降控制監(jiān)測

地表監(jiān)控采用地表和深層觀測相結合的方法。沿頂進軸線的管線保護和重

要區(qū)段應增加每天監(jiān)測次數以致進行24小時跟蹤監(jiān)測。正常情況下地面的觀測點

每天進行1~2次沉降跟蹤觀測，經數據處理分析后作為及時調整掘進機參數的依

據，減小地面沉降量。

頂進過程中地面沉降控制為：地面隆起的最大極限為+10mm;地面沉降的

最大極限為-10mm。

2）引發(fā)沉降因素

①掘進工作面的塌方是造成地面較大沉降的主要原因。塌方造成超量出土,

覆蓋層土體松動，以致地面沉降。

②開挖端面的取土量過多或過少，使工具管推進壓力與開挖土體壓力不平

衡，造成地面沉降或隆起。

③管道外壁空隙（工具管外徑與管外徑之差）引起的地層土體損失。

④糾偏造成沉降，工具管糾偏后，刃腳后形成一個空隙，糾偏角越大，空

隙越大，管道頂進時周圍的土體便會坍入空隙造成地面沉降。

3）處理措施

施工前應對工程地質條件和環(huán)境情況進行周密細致的調查，制定切實可行

的施工方案，并對距離管道近的建筑物和其它設施采取相應的加固保護措施。

根據工具頭前方設置的測力裝置，掌握頂進壓力，保持頂進壓力與前端土

體壓力的平衡。

頂管頂進時，要嚴格遵守操作規(guī)程，及時進行測量，避免大角度糾偏。

嚴格控制管道接口的密封質量，防止?jié)B漏。避免因滲漏引起的土層流失，

并最終導致地面沉降。

使土體中不產生附加應力：土的變形，歸根到底是土體內有了附加應力，

頂管時，還要考慮以下幾種外力：

①鄰近建筑物的荷載；

②鄰近施工影響及堆載影響等等。

§4管道閉水試驗

管道鋪設完成并經檢查合格后，應進行閉水性試驗，其滲水量要滿足設計和規(guī)

范要求。

當一處的管道全部安裝完且接口全部施工完畢，然后臨時堵塞管道上的各預留

孔及端頭管口，防止它們滲水，上述條件準備好后可作閉水試驗。

試驗要求：

閉水試驗應在管道回填土前進行，且溝槽內無積水；

試驗管段要按井距分隔，長度不宜大于1km,帶井試驗；

閉水試驗在管道浸泡水24h后再進行；

閉水試驗的水位，為試驗段上游管內頂以上2m;

滲水量的觀測時間不得小于30分鐘；

觀測時，應不斷向管道內補水，保持試驗水頭恒定；

閉水試驗測得管道的滲水量應小于或等于按下式計算的允許滲透水量：

式中：Q—每10m管長30分鐘的容許滲水量（L/10m.30分鐘）

Di——管道內徑（mm\

管道系統(tǒng)試壓合格后，應緩慢降壓。試驗清水用抽水泵抽走至指定地點，排放

時應考慮反沖力作用及安全環(huán)保要求；

管道系統(tǒng)試壓完畢，及時拆除封堵，核對記錄，并填寫管道系統(tǒng)試壓記錄。

§5頂管井基坑回填

填土應在管道閉水試驗合格后進行，回填前清理干凈頂管井內施工雜物。

回填壓實質量控制

由于回填土的壓實關系到以后路基的穩(wěn)定和路面的質量，所以確?；靥钔翂簩?/p>

質量。具體措施如下：

（1）分層回填，嚴格控制回填材料的最佳含水量。完工后，用輕型擊實法檢查

回填密實度。

(2)管道隱蔽工程驗收合格后，應立即回填至管頂以上一倍管徑高度。

(3)填寫檢測報告，報監(jiān)理工程師驗收合格后才可開始下一道工序。

(4)回填應分層對稱進行，每次回填厚度，以確保管道及檢查并不產生位移。

(5)壓實時應沿井室中心對稱進行，且不得漏夯?；靥畈牧蠅簩嵑髴c井壁緊貼。

第7章施工進度計劃

§1工期控制

l.i施工進度計劃的實施

施工進度計劃的實施就是施工活動的進展，也就是用施工進度計劃指導施工活

動、落實和完成計劃。施工項目進度計劃逐步實施的進程就是施工項目建造的逐步

完成過程。為了保證施工進度計劃的實施，并且盡量按編制的計劃時間逐步進行，

保證各進度實現，應做好如下工作。

1.2施工進度計劃的貫徹

(1)檢查各層次的計劃，形成嚴密的計劃保證系統(tǒng)，施工項目的所有施工進度

計劃、施工總進度計劃、單位工程施工進度計劃、分部分項工程施工進度計劃，都

有是圍繞一個總任務而編制的，它們之間關系是高層次的計劃為低層次的計劃依

據，低層次計劃是高層次計劃的具體化。在其貫徹執(zhí)行時應當首先檢查是否協(xié)調一

致，計劃目標是否層層分解，互相銜接，組成一個計劃實施的保證體系，以施工任

務書的方式下達施工隊以保證實施。

(2)層層簽訂承包合同或下達施工任務書

施工項目經理、施工隊和作業(yè)班組之間分別簽訂承包合同，按計劃目標明確

規(guī)定合同工期，相互承擔的經濟責任、權限和利益，或者采用下達施工任務書，將

作業(yè)下達到施工班組，明確具體施工任務，技術措施，質量要求等內容，使施工班

組必須保證按作業(yè)計劃完成規(guī)定的任務。計劃全面交底，發(fā)動群眾實施計劃施工，

進度計劃的實施是全體工作人員的共同行動，要使有關人員都明確各項計劃的目

標、任務、實施方案和措施，使管理層和作業(yè)層協(xié)調一致，將計劃變成全體工作人

員的自覺行動，充分發(fā)揮員工的干勁和創(chuàng)造精神，在計劃實施前要進行計劃交底工

作，可以根據計劃的范圍召開全體職工代表大會或各級生產會議進行交底落實。

13施工進度計劃的實施

(1)編制月作業(yè)計劃

為了實施施工進度計劃，將規(guī)定的任務結合現場施工條件，如施工場地的情

況、勞動力機械等資源條件和施工的實際進度，在施工開始前和過程中不斷地編制

本月的作業(yè)計劃，這是使施工計劃更具體、切合實際和可行。在月計劃中要明確：

本月應完成的任務，所需要的各種資源量，提高勞動生產率和節(jié)約措施。

(2)簽發(fā)施工任務書

編制好月作業(yè)計劃后，將每項具體任務通過簽發(fā)施工任務書的方式使其進一

步落實。施工任務書是向班組下達任務實行責任承包、全面質量和原始記錄的綜合

性文件。施工班組必須保證指令的完成，它是計劃和實施的紐帶。

(3)做好施工進度記錄，填好施工進度統(tǒng)計表

在計劃任務完成的過程中，各級施工進度計劃的執(zhí)行者都有要跟蹤做好施工

記錄，記載計劃中的每項工作開始日期、工作進度和完成日期為施工項目進度檢查

分析提供信息，因此要求實事求是記載，并填好有關圖表。

(4)做好施工中的調度工作

施工中的調度是組織施工各階級、環(huán)節(jié)，專業(yè)和工種的互相配合、進度協(xié)調

的指揮核心。調度工作是使施工進度計劃實施順利進行的重要手段。其主要任務是

掌握計劃實施情況，協(xié)調各方面關系，采取措施，排出各種矛盾，加強各薄弱環(huán)節(jié),

實現動態(tài)平衡，保證完成作業(yè)計劃和實現進度目標。調度工作內容主要有：監(jiān)督作

業(yè)計劃的實施、調整協(xié)調各方面的進度關系；監(jiān)督檢查施工準備工作；督促資源供

應單位按計劃借應勞動力、施工機具、運輸車輛、材料構配件等，并對臨時出現的

問題采取調配措施；按施工平面圖管理施工現場，結合實際情況進行必要調整，保

證文明施工；了解氣候、水電、交通方面的情況，采取相應的防范和保證措施及時

發(fā)現和處理施工中出現的各種事故和意外事件；調節(jié)各薄弱環(huán)節(jié)，定期召開現場調

度會議，貫徹施工項目主管人員的決策，發(fā)布調度令。

第8章安全文明施工的主要措施

§i安全保證體系

1.1安全組織機構

安全是生產效益的保障，市政工程情況復雜、規(guī)模大、涉及面廣，搞好安全

施工是我司施工管理的重點，本工程中，項目經理部下設若干職能部門共同對施工

進行安全管理，安全組織機構如圖8-1【安全組織機構圖】所示：

公司分管安全副經理

圖8,安全組織機構圖樣圖

1.2安全施工措施|項目經理1