湘莲大道顶管施工方案Word文件下载.docx
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为保证顶进工作顺利，施工中采取触变泥浆减阻。
顶进时，工具管后面的三节混凝土管上都有压浆孔，以便及时进行跟踪压浆，取保形成有效的泥浆套，在往后每三节管上有一个压浆孔，顶进过程中及时进行补强压浆，压浆总管采用φ50mm铁管，支管采用软管，以三通连接并设截止阀。
3、主要施工工机具备一览表：
机具名称
规格、性能
单位
数量
用途
自卸汽车
红岩
台
4
运土
注浆泵
L150
3
灌注水泥砂浆
灰浆搅拌机
150L
2
搅拌砂浆
振动器
HZCX-50
振动
水泵
QS32*25-4
5
基坑排水
电焊机
BX-330
型钢焊接
卷扬机
1T
坚井提井
2T
油压千斤顶
300T或500T
2-4台
顶管
高压油泵
ZB-50
顶压装置
全套顶铁、垫座、滑道
套
冲击打夯机
QT-70型
1
回填夯实
泥浆运输车
9M3
运送泥浆
电动吊机
4吨
汽车吊
12吨
三、测量放线与纠偏
1、测量与放线
（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）根据中线控制桩用经纬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。
2、顶管测量与纠偏
（1）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。
（2）中心测量：
本工程顶进长度约为40m，拟采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差，见顶管测量与超挖示意图。
（3）高程测量：
用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，测头一节管前端与后端的管内底高程，以掌握头一节管子的走向，测量后应与工作坑内另一个水准点闭合。
（4）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。
（5）顶管误差校正逐步进行。
形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓慢进行，使管子逐渐复位，切忌猛纠硬调，以防产生相反的结果。
纠偏过程中应加强测量密度，每10--20cm测量一次，根据实际情况采取有针对性的纠偏方式。
常用的方法有以下三种：
A、超挖纠偏法：
偏差为1--2cm时，可采取此法。
即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐步回到设计位置。
B、顶木纠偏：
偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。
用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。
利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。
C、千斤顶纠偏法：
方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。
四、检查井、工作坑砌筑工作及闭水试验
1、沉井工作坑的布置
工作坑是顶管施工的工作场所，其位置可根据以下条件确定：
（1）、根据管线设计，排水管线可选在检查井处；
（2）、单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；
（3）、考虑地形和土质情况，有无可利用的原样土作后背；
（4）、工作坑与可能穿越的建筑物要有一定的安全距离了；
（5）距水、电源较近的地方等。
本工程根据检查井的设置、地形及地表建筑物分布，设置四个顶管沉井工作坑（详见附图）。
2、工作坑尺寸
圈梁钢筋绑扎
作坑尺寸为5m×
8m×
10m。
3、工作坑结构及施工工序
根据本工程的特点,工作坑采用钢格栅+连接筋+钢筋网+土钉+模板安装+混凝土+临时支撑的联合支护体系。
工作坑开挖支护施工工艺流程如下:
圈梁浇筑砼
工作坑圈梁开挖
施工准备
圈梁模板安装
圈梁连接钢筋打下层土体
开挖下榀土方
焊接连接钢筋
安装钢格栅
圈梁养生
连接钢筋打下层土体
钢筋网片安装
模板安装、安装支护撑
浇筑砼
封底
4、工作坑开挖
1）、锁口圈梁
工作坑锁口圈梁宽90cm、厚60cm钢筋混凝土结构。
锁口圈梁开挖土方完成后,绑扎锁口圈梁钢筋,同时预埋工作坑侧墙竖向连接筋，支搭圈梁模板，现场浇筑C30混凝土。
为防止地表水灌入工作坑，在圈梁混凝土达到一定强度后,在圈梁四周砌筑24cm厚砖墙（砂浆抹面），高出地面20cm，并在工作坑的四周用Ф4.8钢管设置安全围栏,高度为1.2m并挂密目网。
2）、土方开挖
工作井井身采用分层逐榀开挖，分层逐榀支护，随挖随支的方法，根据内力计算每榀开挖步距为600mm。
施工中严格按照工作井尺寸开挖，根据现场管线及土质情况，工作井全部采用人工挖土，但每步挖土深度不得超过1m，待浇筑混凝土完毕后再开挖下一步。
挖至2m深以后，搭设起重架及井口平台，安装卷扬机等提升设备。
挖土至井底预定高程以上200mm后，由人工清底，井底部严禁超挖并及时进行封底，封底采用C30混凝土封底，厚30cm。
井底预留集水坑。
3）、格栅钢架、钢筋网安装（详见附图）
土方开挖完毕，即进行格栅钢架的安装。
钢格栅主筋采用16根ф20的HRB335级螺纹钢筋。
第一榀钢格栅与砼梁净空350mm，其下钢格栅沿坑壁每0.6m设一榀，竖向内外用Φ20钢筋连接，水平间距500mm，焊接长度不得小于10d，相邻两片格栅之间先用螺栓固定，然后将格栅间的连接角钢焊牢。
沿钢格栅主筋内侧外缘满铺φ6.5@100×
100钢筋网片，并与主筋焊接成一体。
为使钢筋网及格栅钢架牢固稳定，以15度角植入土钉，土钉采用φ22螺纹钢筋，横、纵间距1m，梅花状布置，植入长度2m。
钢格栅及其连接筋全部安装好支模后，立即浇筑砼形成闭合框架。
当开挖大于4m深时，采取开挖顶管坑1/2断面的方式，即保持有1/2的砼截面落在土基上，以防坑壁滑移。
4）、混凝土施工
每步土方开挖完毕后,及时安装钢格栅和钢筋网片,模板安装，经质检和监理检查认可后,方可进行护壁C30混凝土的浇筑,厚度为30cm,混凝土中掺加5%的速凝剂。
5）、对撑、斜撑和盘撑（具体布设详见附图）
为保证工作坑施工安全,防止墙壁收敛过大,砼浇筑完毕后达到一定强度后拆模及时进行临时支护，支护采用25#工字钢盘撑+16#槽钢水平撑+16#八字撑（地面下第三榀格栅处开始安装，每隔三榀设置一道），盘撑与钢格栅的预埋铁焊接牢固，并保证与格栅钢架在同一个平面上。
根据工作坑的深度；
盘撑和水平撑按照3道布设。
5、结构计算
4.1.4.1顶管坑内净尺寸：
5m×
C25砼混凝土壁厚60cm。
4.1.4.2顶管坑支撑结构荷载计算
（1）作用在顶管坑边缘的墙均布荷载q=30KN/m2
（2）作用在工作坑侧壁的水平荷载Ea
Ea=（1/2rh2+qh）tg2（450-φ/2）
其中r=21kn/m3h=6.7mφ=450q=30KN/m2
Ea=（1/2×
21×
6.72+30×
6.7）×
tg2（450-450/2）=149.84kN/m
即沿坑壁长边每沿米土的侧压力为Ea=149.84KN/m
（3）结构计算
施工采取分层开挖，逐层支护的方法，每层浇筑砼后都形成一个闭合的框架结构，作用在支护结构上的最大荷载在6.7m深处。
q=Ea=149.84kN/m见长边受力图3
M=-qL2/24=-149.84×
82/24=-399.49KN.m
（4）配筋计算
砼厚度为60cm，内置水平钢格栅、竖向钢筋连接、钢筋网片组成侧壁支护结构。
αs=M/（fcm*b*h02）=399.49*106/（10.5*2400*5652）=0.04966
查表得γs=0.884
As=M/（γs.h0.fy）=399.49×
106/（0.974×
565×
310）=2341.72mm2
Ф20钢筋A=314.2mm216根A配=5027.2mm2
A配=5027.2mm2>
As=2341.72mm2即按下图设置钢格栅即可。
（5）水平位移计算
A点的水平位移挠度：
fmax=qL4/384EI
其中：
q=149.84KN/mE=2.8×
104N/mm2
I=1/12×
（b×
h3）=1/12×
（2400×
6003）=540000×
104mm4
L=8000mm
fmax=149.84×
84×
104/（384×
2.8×
104×
540000×
104）=10.6mm
fmax=10.6mm<
容许挠度[f]=20mm结构稳定
经上述结构支护验算可知，在圈梁、现浇砼及工字钢盘撑联合作用下，钢筋砼侧墙支护结构的强度、刚度可满足施工需要。
施工中必须严格按照施工技术规范的要求分层施作，确保支护结构的安全可靠。
顶管完毕后在工作坑内按施工图要求进行检查井砌筑，检查井规格按图施工。
工作坑回填可用1:
3级配砂石进行回填，按要求进行夯实到规定得密实度。
闭水试验应在检查井砌筑到规定的高度时，按规定抹好水泥砂浆，经养生后，按规定时间进行闭水试验合格后，继续将检查井砌筑完毕，安装好井盖，将工作坑与原路面填平，恢复原状。
五、接收
1、为保证工程连续性，本工程在顶进终点处设接收坑，接收坑一端与已安装管道连接，另一端与待顶进管道连接，与待顶进管道连接端予留接收空间。
2、与相临管道连接
顶管至接收井后，在工作坑及接收井内砌筑连接井，将顶管与明槽开挖安管管道连接成一体。
六、地面沉降监测
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的沉降影响变形区以外；
（在建筑区内，点位与临近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的2倍，且附近相同距离范围内也无其他在施工或沉降未稳定建筑物；
工作基点距离拟建建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5～2.0倍，工作基点与联系点也可在稳定的永久建筑物墙体或基础上设置，点与点之间的距离小于30m，要求埋设于车辆、行人少，通视情况良好且便于保存的地方（具体位置应与甲方协商现场确认）。
基准点埋设深度应达到原状土层，具体深度以勘察报告或实际揭露为准。
采用专用钻机钻孔，直径为15cm，灌注混凝土，中间埋设直径Φ25mm左右的螺纹钢筋。
混凝土浇注养护稳定后方能开始引测基准点标高，并进行首次联测。
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，应立即检查埋设质量，发现问题，及时整改；
（3）确认埋好后，埋设人员应及时填写埋设记录，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
的应做出醒目标志，并设保护装置；
（5）详细了解施工动态，预先作好预埋件的保护。
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钢尺/路面、桥梁测量/沉降/
3、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，顶管施工完后，减少观测频率，当连续两周沉降速度小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。
4、质量保证措施
（1）相关规定
a.监控量测小组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告有关情况和问题，并提供真实可靠的量测资料；
b.制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施；
c.成立专门监测组承担施工监测，量测人员保持固定，保证资料的连续性；
d.仪器的管理采用专人专用，专人保养，专人校检的方法；
e.仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验，合格后方可投入使用；
f.在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求；
g.量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报；
h.量测资料的储存、计算、管理均采用计算机系统管理,进行信息化管理。
（2）作业规范
a.五固定：
固定观测人员；
固定观测仪器；
固定观测水准尺；
固定观测路线；
固定观测方法。
b.每次观测之前将仪器露天放置30分钟。
c.烈日下观测使用观测伞；
温差变化较大时使用仪器罩。
d.常规水准观测顺序为后前前后。
e.在线路上预先测量距离，水准仪与水准尺之间的距离不超过50m，分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。
（3）信息反馈
在施工过程中，对现场测得所有观测数据，均实行信息化管理，由富有经验的专职人员根据不同的观测要求，绘制不同的变形或形变
曲线，预测沉降发展趋向，定期以简报的形式汇报，分为周报、月报
等。
根据工况，监测人员做到随叫随到。
七、防范预案与措施
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。
2、地面冒浆
1）冒浆结果
顶管施工过程中,在管道轴线两侧一定范围内发生地面冒浆,管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响,甚至危及到正常使用和安全。
顶进地层有空洞。
3）防治措施
施工前对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查,制定切实可行的施工方案,并对有问题地段采取加固保护措施。
3、顶力突然增大
1）增大现象
在顶进过程中顶进压力突然增大。
土层塌方,或前端遇障碍物,使摩阻力增大。
管道轴线偏差形成弯曲,使摩阻力增大。
膨润泥浆配比不当或注入不及时,或注入量不足,减阻效果降低,使摩阻力增大。
顶进设备油泵、油缸、油路发生故障。
顶进施工中,因故停顶时间过久,润滑泥浆失水后,使减阻效果降低。
顶进过程中严格执行“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作要求,使管道轴线被控制在允许偏差范围内。
按不同地质条件配置适宜的泥浆,保证足量的泥浆储备与循环。
顶进施工前对顶进设备进行认真的检修保养。
停顶时间不能太久,发生故障及时加以排除。
发生顶力过大的情况时,立即停止顶进,查找原因,判明情况后采取相应措施进行处理。
4、钢筋混凝土管道接口渗漏
1）渗漏现象
管道接口渗水、漏水。
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。
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，确保接管时橡胶圈不稳定，不反转，不被挤出管外。
可采用环氧水泥砂浆或化学注浆的方法进行处理。
5、铜筋混凝土管节裂缝
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。
管节质量不合格。
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。
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。
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。
6、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。
八、施工安全
本工程施工必须将安全控制放在首位，除建立完善的管理体系及管理制度外，必须对以下事项予以充分注意：
1、工作坑开挖前人工挖探坑明确管线走向、种类，尽量使工作坑避开管线。
2、围护距离距槽边大于1m。
3、开挖过程中及时观测掌握土质稳定情况。
4、洞内照明采用36V安全电压。
5、洞内设安全换风系统。
6、顶进、下管时技术人员必须旁站监督。
7、压浆过程中，操作人员戴防护眼镜。
8、施工区间，除业主、监理、施工人员外，外部人员一律不得入内。
九、安全施工保证措施
1、严格执行安全生产法规。
2、施工前对施工人员做技术交底和安全教育。
3、工作坑四周应做好围护，夜间设红灯，警示灯，坑边缘2米内严禁堆放重物，管材码放整齐。
4、工作坑照明良好，坑内使用低压照明（24伏），非机电人员不得擅动机电设备。
5、所有操作人员在上班前或施工中严禁饮酒，进入现场后必须佩带安全帽和其它劳动保护用品。
6、电动机械及工具严格按一机一闸接线，并设安全漏电开关和设备接地线。
7、工作坑上设监护人员，发现不安全因素及时报告并消除安全隐患。
8、特殊作业人员持证上岗。
9、不允许违章作业，不允许违章指挥。
10、做好管内作业的通风，不得缺氧。
Ⅱ、湘莲大道K0+160~K0+555段污水管道沟槽开挖施工：
一、开挖方法及顺序：
本段挖方深度小于5m，基坑开挖采用挖掘机为主，人工配合为辅。
本段道路两侧均设置了污水管道，先对东边污水管道进行开挖，采用接力开挖法，分2步开挖，1台反铲机由地面挖至第一步底转拨二次至道路的西边；
另一台反铲机挖至底标高，将土挖甩至上边挖土机工作面内，转拨三次至道路西边。
沟槽开挖断面图见附图。
二、挖土过程中测量工配合测定标高，当挖土快接近槽底时，用水准仪在槽底测设3×
3m的放格控制网，并撒上白灰点，以示标记。
三、开挖时机械挖土、人工修坡，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。
四、挖土之前做好坑外排水,坑内明沟集排水
五、挖土至设计标高，地基钎探后，尽快会同设计、甲方、质监站、监理等部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。
符合要求后，立即铺设砂垫层或浇注平基混凝土。
六、成品保护：
1.开挖时注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩,防止被挖土和运土机械设备碰撞、行驶破坏。
2.基坑四周设排水沟、集水井,场地设置一定坡度,以防雨水浸泡基坑和场地。
3.夜间施工应设足够的照明
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