顶管专项施工方案懂文档格式.docx

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工程工期要求为90个日历天。

工程质量等级要求为合格。

为加强管理，统筹安排，均衡生产，确保工程按期保质完成，由项目部统一指挥，协调上下、左右各施工部门之间的关系，对施工安排、进度计划、技术管理、质量监控、检测试验、材料供应、机械设备、安全保障等实行全方位管理。

（二）、施工部署原则

1、集中力量保重点，抢工期，在人力、物资、机具上予以充分保证，各专业管理工作应协助指导组织好施工，搞好各方面的配合。

2、按施工程序，合理安排施工。

遵循“先地下后地面”，“先主体后附属”的原则。

3、组织配合施工，穿插作业，重点部位抢工期，该工程配合量大，施工期间涉及到各种管线，必须主动做好配合工作，互创施工条件，确保各种管线有条不紊地进行，按期完成任务。

4、推行先进施工方法和施工机具，提高机械作业效率。

1、与建设单位的配合

图纸变更和建设方提出的设计变更，应由建设方及时与设计部门取得联系，出具书面通知，由施工单位作处理。

2、与协作单位配合

（1）、主动与协作单位，如邮电、自来水、等单位联系，是否有地下管线。

（2）、在施工中给协作单位施工提供方便。

（3）、发生矛盾时主动与之协商，友好解决，服从业主调解。

（4）、发生损失需要赔偿时，要实事求是，公正公平。

（四）、施工准备

1、技术准备

（1）、熟悉施工图纸和有关技术资料，认真做好图纸会审和技术交底工作；

（2）、编制施工图纸预算；

（3）、编制详细施工组织设计和各分部工程的施工方案；

2、物资准备

物资准备工作中主要包括建筑材料的准备和施工机械等的准备。

（1）、建筑材料的准备主要是根据施工预算分析，按照施工进度计划要求，按材料名称、规格、型号、使用时间，编制出需要量计划，并为组织备料确定仓库场地堆放所需的面积和组织运输提供依据。

（2）、施工机械的准备，根据施工方案确定施工机械的类型、数量和进场时间，并确定施工机械进场后的存放地点。

3、劳动力及技术力量组合：

见附表。

4、拟投入的主要施工机械设备：

5、施工现场准备

（1）、做好施工场地的控制网测量。

（2）、做好施工场地的“四通一平”。

（3）、安排好生产和生活基地建设。

（4）、安装调试好施工机械。

（5）、做好建筑制品的材料储存、堆放。

（6）、及时提供建筑材料的试验申请计划。

（7）、做好季节性施工的安排。

（8）、保安设施。

6、认真做好各项拆除及整理工作，确保主体工作的顺利进行。

（五）项目管理制度

工程施工过程中项目部将执行如下管理制度：

1、施工技术责任制度

施工技术责任制度的目的是把各级生产组织的技术工作纳入集中统一的轨道，建立强有力的施工管理系统，保证各级组织和各种技术岗位都有技术负责人，加强技术管理，切实保证工程质量。

2、开工管理制度

工程开工必须办理开工申请手续，只有在开工许可证发放后，方可开工。

3、施工图纸会审制度

认真做好施工图纸会审，可减少施工图纸中的差错，提高工程质量，保证施工顺序的正常进行。

4、施工技术交底制度

施工技术交底的目的是使施工人员了解工程的规模、建设的意义、工程特点、明确施工任务、特殊工序的操作方法、质量标准、安全措施和节约措施等做到心中有底。

5、技术检验制度

技术检验是科学的方法保证工程质量符合设计要求的重要环节，技术检验的内容是对工程中使用的原材料、成品、半成品、混凝土、电工仪表及施工精密量具等进行检查试验监督，防止错用、乱用和随便降低标准。

6、设计变更管理制度

在施工过程中，如发现图纸与实际情况不符或施工条件，材料规格、品种、质量不能符合设计要求，以及施工人员提出合理化建议等原因，需进行施工图修改时，应提出变更设计申请，办理签证后方可进行设计变更。

7、工程验收制度

工程验收是检查评定市政工程质量的重要环节，在施工过程中，除按有关质量标准逐项检查操作质量外，还必须根据工程的特点，分别对隐蔽工程、分项工程进行验收。

8、施工技术档案管理制度

建立施工技术档案必须从工程开始准备、汇集、整理有关资料，并且贯穿于整个施工过程，直到竣工验收后结束，凡列入技术档案的技术文件、资料都必须经各级负责人审定，所有资料，文件应如实反映情况，不得擅自修改，伪造和事后补做，保证资料及时和准确。

（一）布置的原则

根据业主对施工场地的规划要求，原材料、成品、半成品、积土等不得占用施工现场以外的路面，以减少对市民生活的影响，我们将根据施工需要，设立二个流动临时设施场地流动于每个工作井附近。

（一）、材料采购

该工程所用材料由项目部组织，负责进场材料的采购、运输和试验，进场后，立即编写详细施工方案及材料设备进场计划，并与各材料供应商签订供应合同，及时组织进场。

（二）、材料运输

该工程所用水泥、钢材、管材等材料直接由汽车从场外陆运至工地。

（三）、材料加工

为了减少现场临时用地，混凝土采用集中拌和；

钢套环选用经业主认可的加工厂加工，钢筋制作在加工场加工成半成品运送到现场进行绑扎成型。

第6章重点部位的施工方法和技术措施

一、施工测量

1、测量准备工作

1）、进场后立刻对设计提供的测量控制点、水准点和标高进行现场复测，填妥《测量复核记录》并签字备案。

2）、测量控制网的布设，根据甲方所提供的测量控制点及国家的有关测量规范和有关的设计、施工规范的要求进行，以测量控制网作为该工程的平面、高程控制和施工测量放样的首级控制及依据。

3）、各种测量仪器、工具抣应按有关的质量管理规定，在使用前送有关部门进行检测，取得有关持检部门的合格证书后才能使用。

使用过程中有关人员应经常对所用的仪器、工具进行自检、自校使之保持在良好的状态中。

2、测量的内容

测量放线

测量工作应有正规的测量记录本，认真详细记录，必要时应附示意图，并应将测量的日期、工作地点、工作内容以及司镜、记录、对点、拉练、扶尺等参加测量人员的姓名记录，测量记录均应有专人妥善保管，随时备查，作为工程竣工的原始资料。

3、临时水准点设置和要求

开工前根据设计图纸和由建设单位指定的水准点放设临时水准点，临时水准点应设置在不受施工影响到的固定构筑物上，并应妥善保护，详细记录在测量手册上。

临时水准点的设置要求：

（1）设置的临时水准点应与沿线设置的水准点相校核至符合要求；

（2）施工设置的临时水准点、轴线控制桩、高程桩必须经过复核方可使用，并应经常校核；

（3）临时水准点的设置应与观测点靠近，不应设置在现场堆料或构筑物施工开挖处；

（4）临时水准点应设置在交通要道、挖填方范围以外，房屋和构筑物基础压力影响线以及机械震动范围以外。

4、施工测量注意事项

1）、在工程衔接处，所设置的临时水准点应相互测校调整，以防差错。

2）、适当位置设置施工控制桩，控制桩应妥善保护。

3）、测量时，应对仪器进行检查调整，对原始记录作详细校对。

二、顶管施工

1、本工程施工顶管顶力计算

1、总推力的理论计算

F总=F迎面阻力+F顶进阻力

F迎面阻力=∏/4×

D2×

P（D为管道外径,P为控制土压力）

P=K。

×

Y×

H。

（K。

为静止土压力系数取平均值0.93，Y为土的湿重量取1.9T/m3，H。

为地面至掘进机中心的高差，取本工程最大值7.95m）

P=0.93×

1.9×

7.95=14.05T/m2

F迎面阻力=3.14/4×

2.88×

14.05=31.76T

F顶进阻力=∏D×

f×

L（f为管外综合摩擦力取0.5T/m2，L为顶距取最大值180m）

F顶进阻力=3.14×

1.44×

0.5×

180=406.944T

F总=F迎面阻力+F顶进阻力=31.76+406.944=438.704T

本工程拟采用2个320T千斤顶施工，满足施工要求。

2、顶进施工工艺流程图：

附后。

3、顶管机选型

选用NPD1200泥水平衡顶管设备。

泥水加压平衡顶管设备的特征是在机械掘削式顶管前部的刀盘附近安装隔板，形成泥水压力仓，将加压的泥水送入泥水压力仓，使开挖面稳定，刀盘切削下来的土砂以泥水形式被输送到地面。

泥水平衡顶管系统主要由顶管机、泥水输送、泥水处理及顶进管理四个系统组成。

（1）泥水平衡顶管机

①泥水加压平衡顶管机主机

工作原理：

工具管在正常作业前，刀盘与壳体外圈接触，刀排与刀盘盘体接触，泥水仓处于密闭状态，以延缓泥水压力泄漏。

同时在泥水旁路切换大循环时，使泥水压力的波动对开挖面的扰动降到最小，待泥水仓中压力稳定后，启动中心轴动力泵站带动中心轴及刀架向前运动，使刀架与刀盘分离，在两者之间形成四条70mm的进土间隙，并由中心轴及刀架的继续伸出带动刀盘盘体的运动，使之与壳体保持一定距离，此时机头即处于待工作状态，启动刀盘驱动电机，通过第一级减速（105k行星齿轮减速机），其输出轴上的小齿轮带动中心轴上的大齿轮（即第二级减速i=131/17）最终带动刀盘及刀架，以1.5rpm转动（可正反转）切削土体。

②顶进装置

顶进装置分主顶进装置及中继顶进装置两部分。

主顶进装置的主要功能是完成管节的顶进，其由底座、油缸组、顶进头、V形顶块、钢后靠及液压动力泵站等组成。

（2）泥水处理

泥水处理系统主要由粘土溶解槽、调整槽、剩余槽、清水槽、泥水分离旋流器和沉砂池等组成，一起处理泥水（由盾构开挖面排出）和制造新鲜泥水的作用。

泥水处理采用一次沉淀的方法，沉淀后的泥水送入调整槽，调整粘度、密度后重新利用。

其中设置一台潜水泵引水入清水槽，清水槽内设潜水泵一台，用于向调整槽内加注清水，调整槽内设搅拌装置，调整后泥水通过泵送入顶管机内使用，粘土溶解槽内搅拌浓泥浆，加入调整粘度、密度。

粘度控制在25S左右，密度在1.2g/mm3左右，并且根据实际情况再作调整,见下图。

泥水平衡式设备的配置图

（3）泥水输送

泥浆输送系统是由一根6″送泥管、一根6″排泥管、送泥泵和排泥泵等部分组成。

经处理后的泥水由调整槽通过PH泵由地面送至井下，顶管内排出的高密度泥水，经安装在地面和隧道内的接力泵送回至地面泥浆沉淀池，见下图。

泥水输送系统流程图

泥水输送系统启动时，先开启VP阀，启动PI泵，开启V3、V5阀，再逐个启动P2、P3、PE泵。

系统启动数分钟后，当送排泥水压力和流量趋于稳定，送泥水压力和切口压力基本相同时，才可操作到"

顶进状态"

。

进入"

时，开启机头阀，开启V1、V2阀，关闭V3阀。

泥水输送系统可逐渐达到泥水平衡，调整送泥水压和排泥流量，使推进过程中一直保持泥水平衡，若在推进过程中，切口水压值偏高设定值，操作人员应采取措施，使之恢复正常。

若切口水压继续偏差达限值，应立即切换到"

旁路状态"

如果切口水压的偏离原因是泥水管道堵塞引起的，就应操作至"

逆洗状态"

，对堵塞管道进行冲洗。

管道畅通后，应先转换到"

，最后才转换到"

顶进结束后，应将"

切换到"

，待泥水平衡后，再切换到"

停止状态"

（4）顶进管理系统

顶进管理系统由顶管机主机及泥水输送两大系统组成。

该系统能在电脑中反映出施工过程中的切口水压、送排泥流量、送排泥密度、主顶速度、主顶行程、刀盘油压和顶管的平面、高程、转角等一系列施工参数。

顶进过程中，中央控制室操作人员通过此管理系统反映的各类施工参数及时作相应调整。

（5）顶管遇障碍物处理方案

1、由于地下障碍物具有不可预见性，无法完全准确探明。

在清障的过程中随时会遇到不明障碍（如钢砼、块石等）。

只有具备将上述障碍物切割破碎的功能机械，才能保证清障的工质量、安全和效率。

当遇障碍物时，先确定障碍物的大概位置，后需采用挖掘机进行挖土直至挖出地下不明障碍物，并清理四周泥土。

由于挖土深度较大，需对不明障碍物四周土方稳实之后采用HB30G液压破碎机破除障碍物。

障碍物清除后，进行回填，回填时要保证回填土方的密实度符合要求，确保障碍物清除后回填的稳定性和安全性。

2、路下顶管施工遇不明障碍物导致顶管无法顶进时，在确保工程质量的前提下，在顶管顶进的方向的前方（过路）设置工作井一座，从新建的工作井向原始工作井的方向顶进，采用的顶管直径须大于原始顶管直径，待两处顶管接通时取出原始顶管机头。

3、由于地下土质复杂，结合现场顶管施工过程中所遇到的土质区别，将采用不同的施工方法进行顶管施工。

现场地下土质如为流沙土层，将采用泥水平衡机械进行施工，如遇到淤泥土质则将采用土顶进行顶管施工。

过青年路段由于路两侧有灌注桩及砼板墙，为了确保顶管顺利进行，将先采用牵引钻孔法看此段管路是否通畅，然后再进行顶管施工。

4、泥水平衡顶管主要施工参数的设定与调整

（1）切口水压设定

泥水平衡顶管顶进时，开挖面不断被刀头切削，此时泥膜被刀头切削并将泥水压力传递给土体，由于刀头的介入使传递给土体的外力增加，因此开挖面处于动态平衡之中。

切口水压的上、下限值设定可根据常用土体力学计算公式计算得到。

实际顶进过程中的切口水压是根据切口水压设计设定值、实时的土砂量和干砂量积算值等重要参数设定。

其中切口水压设计设定值可根据近10～50m掘进过程中较佳的设定值回归所得。

（2）顶进速度

顶进速度的控制过程中，应注意以下几点：

①主顶启动时，必须检查千斤顶是否靠足，开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。

每节顶进开始时，应逐步提高顶进速度，防止启动速度过大。

②在利用中继间（一级或多级）作接力顶进时，必须确保后级中继间及主顶所用千斤顶充分均匀受力，避免顶管机后退造成切口水压剧降，从而影响开挖面的稳定。

待前级中继间顺利顶进到位后依次将后级中继间及主顶顶进到位。

③一节顶进过程中，顶进速度值应尽量保持恒定，减少波动，保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。

④顶进速度的快慢必须满足每节润滑泥浆注浆量的要求，保证润滑泥浆系统始终处于良好工作状态。

根据实际施工经验，正常顶进条件下，顶进速度应设定为2.5～3.5cm/min；

如正面遇到障碍物或地基加固土，顶进速度应低于1cm/min。

（3）泥水质量控制

①密度

泥水的密度是一个主要控制指标。

泥水密度比重不宜过高或过低，过高将影响泥水的输送能力，过低将破坏开挖的稳定。

实际施工和室内实验结果表明，适用于本工程的泥水密度范围应在1.12-1.20g/mm3。

下限为1.12g/mm3，而上限需根据顶管机中心轴所能承受的最大扭矩来定。

②粘度

泥水的粘度是另一个主要控制指标。

从土颗粒的悬浮性要求而言，要求泥水的粘度越高越好，根据泥水处理系统的自造浆能力，随着顶进节数的增加，泥浆越来越浓，粘度也呈直线上升，而粘度的增加并非说明泥浆的质量越来越高，因此，泥水粘度的范围应在20～25S，考虑到粘度的调整有一个过程，应在泥浆粘度为22S时（调整槽粘度），即可逐渐添加CMC，添加量的多少视粘度下降的趋势而定。

③析水量

析水量是泥水管理中的一项综合指标。

泥水的析水量应小于5%，降低土颗粒和提高泥浆的粘度，是保证析水量合格的主要手段。

泥水监控是一个使用→小调整→使用→大调整→使用的无限循环过程，是一个动态变化过程。

检查配比是否合理的标准是地面沉降量，沉降量得到控制后就要注意泥水指标的变化趋势，使之稳定在某一区域内。

（4）排除的泥浆处理

在工作井旁构筑一个足够大的泥浆池，将抽出的泥浆先泵送至泥浆池进行沉淀，待泥浆池中的泥浆完全沉淀后进行清水排放。

（5）逆洗时的压力控制

逆洗是顶进过程中较为常用的防止和消除排泥管吸口堵塞的方法。

在逆洗过程中，由于土仓或顶管机内的排泥管处于堵塞状态，因此逆洗时应提高排泥流量，但不能降低切口水压，整个逆洗过程必须密切注意开挖面稳定情况。

推进、逆洗和旁路三状态切换时的切口水压控制偏差值为：

±

0.02MPa。

（6）开挖面稳定的判断方法

开挖面稳定是泥水平衡顶管顶进施工中最重要的管理项目之一，它直接影响着顶管施工质量。

控制每节掘削量是开挖面稳定的必要保证。

5、泥水平衡顶管施工引起的地面沉降

泥水平衡顶管在顶进过程中引起的地面沉降变化可分为两个阶段。

第一阶段是指开挖面达到测点之前的沉降或隆起。

它主要是由于泥水压力引起的，泥水压力过高，使开挖面受挤引起地面隆起；

泥水压力过低，使开挖面应力释放引起地面沉降。

第二阶段是指从顶管机切口达到测点至顶管机尾离开测点时间范围内引起的沉降或隆起。

该段的地面变化主要是由顶管机及隧道移动对地层的摩擦和剪切引起的。

此外，平面或高程纠偏引起的单侧土体附加应力也将影响此阶段的地面沉降。

6、泥水平衡顶管特殊施工技术

（1）洞门止水技术

①封门形式

在工作井洞门外侧无法设置有效的钢封门，虽制作时采用由双榀［16＃组成的直排内封门，但无法在井壁洞圈上安装有效的出洞止水装置，洞门与顶管机及管节间的建筑空隙难以处理，而内封门拔除时的土体损失又是巨大的。

本着安全第一的原则，出洞过程中采用井内外封门的形式，以便于在井内拔除封门和封堵建筑空隙，在井内封门外侧安装一只方形钢箱，使其包络内封门所有双榀［16＃，两侧焊接在内封门外缘双榀［16＃上，上部开口，以拔除双榀［16＃，下部与底板预埋件相连接固定。

方箱上设一预留孔。

在方形钢箱外侧安装一只圆形钢套，钢套与方形箱采用焊接方式连接可靠。

其内布置有三道盾尾钢刷，并在相应两道钢刷之间沿外圈各布置球阀。

另外，在钢套后部安装两道钢环板，以安装帘布止水橡胶带。

7、顶进设备安装

7.1把地面上建立的测量控制网络引放至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时进行复测。

7.2工作井内测量放样，精确测放出顶进轴线。

7.3安装顶进后靠：

后靠采用整块箱型结构钢后靠，与井壁的接触面积大于12m2，以扩大井壁受力面积，有利于工作井的稳定。

顶进后靠的平面垂直于顶进轴线，后靠与井壁结构砼之间的空隙要用砂浆或砼填塞密实。

7.4安装主顶装置和导轨：

先将它们大致固定，然后在测量的监测下，精确调整它们的位置，直到满足要求为止，随时将它们固定牢靠。

7.5工作井内的平面布置：

搭建井内工作台、安装配电箱、主顶动箱、控制台等。

敷设各种电缆、管线、油路等。

井内平面布置要求合理，保证安全，方便施工。

7.6地面辅助设备的安装及平面布置。

辅助设备主要有拌浆系统、供电系统、电瓶车充电间等的安装，此外还有管节堆场、材料堆场、安全护栏等的布置。

7.7地面辅助工作及井内安装结束后，吊放顶管机，接通电气、液压等系统，进行出洞前的总调度。

8、管节接口处理措施

管节接口处理是顶管工程的关键部分，保证做好接口部分是顶管工程成败的关键，因此对组成接口的每一部分都必须严格遵照有关规程的要求逐一分别严格制作。

顶进前应对砼成口管、钢套环、橡胶密封圈和衬垫板从尺寸、规格、性能、数量等均作详细调查，必须符合标准设计图的要求。

顶进前还必须在现场作试安装，对不合格的砼成品管应予以剔除。

砼管接头的槽口尺寸必须正确，光洁平整无气泡。

橡胶圈的外观和任何断面都必须质密、均匀、无裂缝、无孔隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁，无油污，不能在阳光下直晒。

钢套环必须按设计要求进行防腐处理，刃口无疵点，焊接处平整，脚部和钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。

衬垫材料为多层胶合板，其应力一应变关系应符合试验曲线要求，误差±

5%，粘贴时，凸凹口对中，环向间隙符合要求。

插入安装前滑动部位应均匀涂薄层硅油等润滑材料，对橡胶无侵蚀性，减少摩阻。

严格使用其它油脂及肥皂水科润滑剂。

承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位、不反转、不露出管外，否则应拔出重插。

9、供电及照明

由于施工为间断性施工，采用就近接电方法或自发电。

为了防止电缆线接头松动，接触电阻增加而影响供电质量，我们使用中的电缆接头箱，既保证了接头质量，又可以避免包扎受潮而产生的漏电事故。

施工时，顶管机所需要电力操纵平台上的电箱用50mm2电缆直接输送到工作面，电缆采用三相五芯制，井口采用航空接头，便于拆卸，管道内用接头箱进行电缆连接，确保使用安全。

照明采用36V安全电压，由管道内电箱中的1KVA变压器提供36V电源，每只变压器连接9-10只行灯进行照明，根据顶进长度来决定使用变压器的数量。

10、通讯、监控

顶管施工必须保证信息交换渠道的畅通，同时对施工操作人员要进行监护，防止发生安全事故，因此我们设立了通讯、监控系统。

通讯采用数字程控交换机，各联络点之间可以通过电话自由通讯，在管道内空气潮湿，应使用防潮防爆的矿用电话机，以保证通话质量。

监控采用两台监视器，分别对顶管机操作面和主顶操纵台进行监控。

这样地面人员能及时了解施工情况，发生问题可以立即着手解决。

为了解决传输信号长距离输送衰减的问题，将信号通过放大器放大后再送上地面，保证了图像的清晰。

11、顶管进洞技术措施

为保证顶管机能顺利进入接收井预留洞，在离接收进15m左右时要加强对顶进轴进的观测，及时纠正顶进轴线的偏差，保证顶管机能顺利地按设计轴线进入预留洞。

为防止预留洞封门打开后洞外的土体涌入接收井内，在顶管机到达接收井前，在接收井内预留一道橡胶止水带，以防止顶管机进洞时水土涌入井内。

接收井内按顶进轴线安装接收机架，使顶管机平衡地进入接收井，防止井洞后顶管机直接落到接收井底板上，造成后续管离接口质量问题。

顶管机进洞后，尽快把顶管机和砼管节分离，并把管节和工作井、接收井的接头按设计要求进行处理。

12、沉降观测点的布置和观测

顶进施工的每个顶程都要布置地面沉降观测点。

出洞后的15m范围内每隔3m布置一个沉降观测点，然后每隔5m布置一个沉降观测点，在地面重要构筑称处适当增加沉降观测点布置，在每一个顶程中还要布置两道断面沉降观测点。

沉降观测点布置必须做到安全、可靠，对测量所有的仪器要经常校正，确保测量数据的准确性。

顶管施工时，对沉降观测点每天进行两次观测，对要保护的构筑物处的观测点适当增加观测的次数。

并及时把测量数量反馈到施工人员手中，便于指导顶进施工。

13、顶管施工应急处理预案

13.1安全防护重点

顶管穿越主要安全防范重点为：

施工过程中的路面沉降、触电事故、起重伤人以及交通事故。

13.2技术措施

（1）做好顶管施工前的施工准备工作，对施工人员进行施工技术、安全技术交底，从思想上首先确立质量和安全意识。

（2）选用优质管材，对到场材料做好现场检查验收工作，对不合格产品，坚决予以退回。

（3）做好材料供应，开始顶管前做好材料计划，并在现场备好足够的余量，在顶管