顶管施工组织设计.docx
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顶管施工组织设计
第X节顶管施工
一、工程概况
萧山水务集团的萧山东部区域供水（江东水厂）一期原水管线工程,工程类别为一类工程。
其中标段一，DN2800顶管一处。
标段二，DN2800顶管三处，DN1200顶管一处（与DN2800顶管同时施工）。
标段三，顶管两处。
本工程共设工作井6座，尺寸为10.40m×15.50m矩形井和直径为14.00m、12.00m、10.00m的圆形井；接收井4座，尺寸为8.00m×13.40m矩形井直径为11.60m、10.00m的圆形井
二、地质情况
１.地形地貌
施工场在地貌上场地属于冲积平原，地势较为平坦，地貌类型单一．
２.地质及水文
地质：
根据地质勘察结果，将地基土划分为4个岩土工程层，15个岩土工程亚层。
具体见<岩土工程勘察报告>（详勘）。
管道所在层面的承载力都满足设计要求，需要注意的是从第二标段开始，管道基础将有可能设置在两种不同的地基土上，需要采取地基处理措施防止交接部位产生不均匀沉降。
地下水：
孔隙潜水赋存于上部地层中，含水层主要以砂质粉土、粘质粉土及细砂为主。
勘察期间测得的地下水位埋深为0.3~1.8米，地下水年水位变幅在1~2米左右。
据区域水文地质资料及邻进建筑经验，场地地下水对混凝土结构无腐蚀性。
具体情况见<岩土工程勘察报告>。
三、施工部署
1.施工段划分原则
按先施工沉井、后进行管道顶进施工的总程序,在沉井施工期间,划分成三个施工段,既现场沉井施工、顶管掘进机与配套设施选型、钢筋混凝土管节制作三个施工段同时展开施工,以确保沉井施工结束后,既转入管道顶进施工。
2.工程施工总体安排
进场填平施工场地；修筑工地的运输便道；将场外电源、水源、通讯接通至工地；进行沉井施工平面布置。
沉井部分的制作及下沉施工。
在沉井施工期间,完成顶管掘进机选型、配套设施系统的选型,采购及加工；在混凝土制品厂生产制造管节。
沉井下沉到位封底结束后,立即按顶管施工要求调整施工总平面布置,并进行顶管设备系统的安装、调试。
拔除钢封门,顶管掘进机出洞,进入正常顶进施工到终点。
拆除顶管掘进机壳内的设备和通风管道外的所有管路；拆除中继间千斤顶并对中继间进行处理；机头正面进行封堵。
3.管理形式
现场组织管理网络见图
顶管施工队
项目经理
机修作业队
泥浆作业队
沉井施工作业队
安全主管
设备主管
后勤供应
项目副经理
技术负责人
质量主管
工程主管
计划统计
总公司现场指挥部
四、施工准备工作
1.临时设施安排及搭建
不单独设计项目部。
归与总工程项目部。
2.施工便道
车辆通行在临时施工便道。
3.施工用电
由建设单位提供指定动力电源，再自用4根70m㎡铝芯线接入工地总配电室，采用三相五线供到施工现场，另备用一台75KW的柴油发电机,以保证在停电情况时能正常施工。
4.临时排水
按建设单位指定的排放口（离施工现场30m范围以内）进行排水、排污、排泥。
五、沉井施工
1.工程概况
本工程中：
顶管工作井6座，顶管接收井4座。
单位：
米
沉井内容
尺寸
井身深度
工作井08D-1
Φ12.00
17
工作井20D-1
10.4×15.5
14.1
工作井24D-1
Φ14.00
14.1
工作井29D-1
Φ12.00
14
工作井31D-1
Φ12.00
14
工作井31D-2
Φ10.00
13.05
接收井09D-1
Φ10.00
18.7
接收井20D-2
8×13.4
12.8
接收井24D-2
Φ11.6
16.1
接收井29D-2
Φ10.00
13.05
沉井结构为现浇钢筋砼。
沉井工作井、接收井、采取分次制作，一次下沉的方法施工，沉井顶部封顶采取现浇盖板和预制盖板。
沉井采取全封闭施工。
施工期间作好安全与文明施工工作，并配合当地有关部门做好施工期间的交通安全、施工排水等工作。
2.井筒制备
Ⅰ制作流程：
场地整平→放线→挖土3～4m深→夯实基底，抄平放线验线→铺砂垫层→垫木或挖刃脚上模→安设刃脚铁件、绑钢筋→支刃脚、井身模板→浇筑混凝土→养护、拆模→外围围槽灌砂→抽出垫木或拆砖座。
Ⅱ基坑及坑底处理
为防止在井筒制备过程中产生地基沉降，要先进行地基处理。
采用砂、砂砾或碎石垫层，用打夯机夯实使之密实，厚度根据计算确定。
先挖下3～4m土方，夯实后开始第一段井筒的制备。
采取在刃脚下设置木垫架或砖垫座的方法，其大、小和间距应根据荷重计算确定。
具体要求见下表：
序号
项目
要求
1
垫木材料
质量良好的短方木
2
垫木铺设方向
刃脚的直线修垂直铺设，圆孤段径向铺设
3
垫木下承压应力
应小于岛面允许压应力
4
刃脚下和隔墙下垫木应力
应基本上相等
5
铺垫次序
应先从各定位垫木开始向两边铺设
6
支撑排架下的垫木
应对正排架中心线铺设
7
铺垫顶平面最大高差
≯3cm
8
调整垫木高度
不应在垫木下塞石块，木块以免受力不均
9
相邻两垫木高差
≯0.5cm
10
垫木间空隙
填沙捣实
11
垫木埋入岛面深度
垫木高度的一半
垫木铺设数量计算公式
n=G/L*b*[σ]
式中[σ]=基底土壤承压力
n=垫木根数
G=第一节沉井重
L*b=垫木的长和宽
垫木面积计算公式
F≥Q/P
式中F-垫木面积，（平方米）
Q-沉井制备重量，当沉井是分段制备时，应采用第一段井的制备重量（吨）
P-地基允许承载力（吨/平方米）
先铺设圆形沉井的纵横轴线的四点或方行沉井的四角，然后按照间距铺设其他垫木。
垫木底面必须严格抄平，垫木之间用砂石找平。
沉井刃脚及简身混凝土的浇筑应分段、对称均匀、连续进行，防止发生倾斜、裂缝。
第一节混凝土强度等级达到70％，始可浇筑第二节。
Ⅲ钢筋工程
施工采用现场加工，主筋采用电焊搭接，底板、梁采用闪光对焊。
柱主筋采用电渣压力焊焊接。
工艺流程如下：
池壁钢筋绑扎关键是控制好钢筋的搭接长度与搭接位置，控制池壁的钢筋顶部的高度，控制好池壁内外层钢筋的净距尺寸，保证整体钢筋的稳固。
钢筋工艺流程
《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002
施工图
前期工作
施工
验收
钢筋、钢板、焊条、焊剂
施工图纸
焊条烘焙
钢筋调直、除锈
技术交底
作业条件
钢筋焊工考试合格
焊接试件试验合格
模板验收合格
保护层垫块制作
弯曲
箍筋成型
弯钩
弯起
钢筋下料
钢筋制作
绑扎、安装
钢筋制作
焊接，根据《钢筋焊接及验收规格》（JGJ18-2003）
钢筋结构形体的几何尺寸
预埋件位置和标高
保护层扩建块的设置（绑扎）
钢筋、钢板的材质合格证和试验报告
《建筑工程质量验收统一标准》（GB50300-2001
隐蔽工程验收记录
焊件试件试验报告
Ⅳ模板工程
模板安装顺序为：
刃脚斜面及隔墙面模板—>井孔模板—>绑扎钢筋—>主外模—>调整各部尺寸—>全面紧固拉杆，拉箍，支撑等。
沉井模板支好后，须复核尺寸，位置，刃脚标高，井壁垂直度，检查模板支撑。
支立第二节以上各节模板时，应用圆钢拉杆，环箍加劲牢固，不易支撑于地面上，以防沉井浇筑中下沉造成跑模。
池壁模板：
池壁模板的质量，直接影响池壁混凝土的质量水平，池壁模板设计、模板的支搭高度与浇筑方式、对模的强度、测度、稳定性进行计算，构造合理，结构稳定，易于装拆，操作方便。
正常厚度的池壁，池壁模板顶板腋角以下20—30cm左右。
池壁模板支模详见下图：
墙模板：
墙板模作为模板工程重点，其关系到安全、质量及观感问题。
施工准备:
先清理底板与墙板之间的水平施工缝上的杂物,凿毛施工缝面上的混凝土,用高压水清冼。
从底板外侧（即施工缝下约250MM处）弹出水平线作为模板安装标高控制线，同时也作为模板起始线。
弹出墙板净宽内外边线，作为模板位置控制线，同时也确定了墙板厚。
预制Φ12钢拉杆，长度＝墙宽＋500mm。
墙板模由侧板（用18mm厚七夹板）、立档、横档、斜撑，斜拉杆等组成，中间拉杆应加焊3×60×60mm的防水环，并在拆模后立即沿螺栓四周凿成30mm深的凹坑，将螺栓两端割去，再用膨胀水泥砂浆堵严凹坑。
支模详见下图：
梁、板模：
采用胶合板，自身固定为木垫枋和钢管背杠。
具体支模方法详见插图。
梁模板安装：
①在墙上弹出轴线、梁位置和水平线，钉墙头模板。
②梁底模板：
调整支架高度，然后安装梁底模板，并拉线找平。
③梁侧模板：
根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。
梁侧模板制作高度应根据梁高及楼板模板碰旁或压旁来确定。
④当梁高超过450mm时，梁侧模板宜加穿梁螺栓加固。
⑤为控制好梁侧模下口尺寸，支模时按1000间距安装用花篮螺杆加工而成的卡具，防止梁下口胀模。
⑥对于因为楼板标高不同而产生的梁一边吊模，采取使用特制螺杆的办法对梁侧模底部进行加固。
Ⅴ砼工程
池壁钢筋砼：
施工程序：
清除池壁钢筋上水泥浆→施工缝凿毛→拆除池壁跟部吊模→绑扎池壁钢筋→验收钢筋→安装池壁模板→验收→准备工作→浇筑池壁砼→养护→拆除池壁侧模→继续养护。
具体流程见下图
砼工程工艺流程
《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002
施工图
前期工作
施工
验收
水泥、粗细骨料
施工准备
外加剂
配合比
浇水湿润
模板内清理洁净
技术交底
作业条件
配制用的计量衡器校正准确
模板和钢筋安装验收合格
混凝土配制（水灰比）
和易性
保水性
粘聚性
坍落度
混凝土的输送
浇筑混凝土（浇捣）
密实性
匀质性
施工缝的留置
混凝土试件制作（标养）
养护
原材料
配合比
试件标养28d的测试值
《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）
《建筑工程质量验收统一标准》（GB50300-2001）
Ⅵ脚手架工程
本工程采用钢管脚手架从地面往上搭设，井壁内搭设满堂脚手架外侧搭设双排钢脚手架作为操作平台。
基坑土回填夯实后，放上小木板，脚手架立杆再支撑在基上，保证支撑点牢固平衡。
脚手架的立杆间距1.50m，横杆间距0.90m，各排搭设步距1.8m，并每隔7根立杆设剪力撑（拉杆），每层脚手架上分层铺设上脚手板，在脚手架的外侧四周挂好安全防护网，防止高空物体掉落伤人，每隔水平7m竖抽4m距离，采用一拉一顶固紧脚手架，拉固用Φ6钢筋。
支顶用钢管，脚手架工程搭设要及时逐层跟上，保持高出结构高度1.8m以上。
并在第二层脚手架的四周搭设安全斜挡板，防止高空物体掉落而击伤下面的行人及施工作业人员。
六、下沉
1.沉井下沉前的准备工作
以毛砂或粉煤灰加填沉井外基坑至现场自然地面，以利减少沉井下沉过程中与土体侧摩阻力。
检验井壁砼强度，按同条件养护之砼试块强度等级值为准，刃脚部分达砼强度100％，井壁砼强度达70％以上。
对原来的定位桩，高程点进行复查，并在四面井壁上部做出与控制桩对应点的标志，以检验沉井的位移。
在井壁内侧设垂线，其中南北墙各一条，东西墙各两条，以吊线锤观察沉井的倾斜。
在井壁外侧四角上用红漆画出标尺，每一标志线间距500mm，并标出下沉前的实际高度和下沉完毕后的标高，以观测沉井下沉情况。
2.沉井下沉
沉井下沉主要是通过从井孔内挖土，清除刃脚下阻力，依靠自重克服井壁磨擦力下沉。
下沉挖土方法有：
土质
下沉除土方法
说明
砂土
抓土吸泥
若抓土宜用两瓣式抓斗
粘性土
吸泥，抓土
一般需辅以高压射水，冲碎土层
排水开挖下沉
挖土时先将刃脚内侧的回填土分层挖去，定位承垫处的土最后挖除，一层挖完再挖第二层。
土质松软时，在分层挖回填土的过程中，沉井即逐渐下沉，当刃脚下沉至沉井中部土面大体齐平时，即可在中部先向下沉沉40-50cm，再向四周均匀扩挖，再分层挖除刃脚内侧的土台。
在坚硬的土层中，可先分段掏空刃脚，随即回填砂砾。
即跳槽法开挖，最后挖定位承垫下的土（岩）层。
不排水开挖下沉
具体要求：
井内挖土深度，一般根据土质而定，最深不应低于刃脚下2m；尽量加大刃脚对土的压力。
通过粉砂，细砂等松软地层时，不宜以降低井内水位而减少浮力的办法，促使沉井下沉。
应保持井内水位比井外高1—2m以防止流砂涌向井内，引起沉井倾斜。
除了纠偏外，井内的土应由各井孔均匀清除，各孔内高差不超过50cm。
3.挖土下沉
分组对称拆除沉井砖模或模板至刃脚斜面内400mm。
在沉井中间开始逐渐向四周挖土，每层挖土厚0.4～0.5m，沿刃脚周围保留1.5m土。
先挖两层后（形同锅底），再集中沿沉井井壁，每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称均匀地削薄土层，每次削200～300mm，使沉井在自重作用下均匀垂直切土下沉，然后再重复上面程序。
每次下沉深度不能大於500mm，发现沉井倾斜后，
①.立即停止倾斜方向挖土，加快对面方向挖土，以防加剧倾斜，并按此纠正倾斜。
②.在井顶上压钢锭，钢锭重量根据具体情况，经计算确定。
③.在沉井较高一侧的井外壁插入数根管子，由此压入膨润土泥浆，使该侧井外壁摩阻力减少。
沉井位移处理。
沉井位移主要是由沉井倾斜引起的，沉井向某一方向倾斜被纠正后，必然引起沉井向相反方向产生位移，可以利用这一点，当沉井向某一侧位移后，在沉井下步沉时，先挖此侧刃脚处的土，使沉井向此侧倾斜，然后挖相反侧刃脚的土纠正倾斜，如此循环一、二次可纠正沉井位移。
沉井下沉最初4m内要特别注意保持平面位置与垂直度正确，以免以后下沉不易调整。
挖土必须分层进行，防止锅度挖的太深或刃脚处切土过快伤人。
在沉井开始下沉和将沉至高度标高时，周边开挖深度应於300mm或更薄一些，避免发生倾斜，在离设计标高200mm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。
沉井内人工取土，装入吊斗内，采用卷扬提升设备取土至井外。
沉井下沉中应加强位置，垂直度和标高（沉降值）的观测，每班至少测两次（每班中及每次下沉后检查一次），接近设计标高时应加强观测，每两小时一次，予防超沉，并由专人负责作好记录。
浮力计算：
验算井的浮力、自重和摩擦力计算
F浮、G自+F摩
F浮=egsh1式中取e=1.0g=9.8
h1去地下水位高
G自=esh2式中取e=2.4T/m3
h1取设计高
七、沉降观察
沉井位置的控制：
在井外地面设置十字控制桩，水准基点。
下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点，于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降。
井内中心线与垂直度的观测系在井筒内壁纵横四或八等分标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标板来控制。
挖土时随时观测垂直度，当垂球墨线边达50MM，即应纠正。
沉井下沉过程，每班至少观测两次，并应在每次下沉后进行检查，做好记录。
当发现倾斜、位移、扭转时，应及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使在允许偏差范围以内。
当沉至离设计标高2M时，对下沉与挖土情况应加强观测。
沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。
沉井下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物，超挖的土方必须用碎石夹砂填实，不得用土填，井内不得有积水，并确保井点的正常工作，不允许发生停泵，同时加强对水位的观测，保证降水要求，地下水位必须距离垫层50cm以下。
底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。
当沉井在8小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣底板碎石垫层。
下沉倾斜、位移、扭转的预防及纠正：
沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移、扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正。
对倾斜产生的可能原因有：
刃脚下土质软硬不均；拆刃脚垫架，不对称进行，或未及时回填；挖土不均，使井内土面高低悬殊；刃脚下掏空许多，使沉井不均匀突然下沉；排水下沉，井内一侧出现流砂现象；刃脚局部被大石或埋设搁住；井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。
操作中可针对原因予以预防。
如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土，并可在较低的一侧适当填砂石，必要时配以井外射水，或局部偏心压载，都可便偏斜得到纠正。
待其正位后，再均匀分层取土下沉，如倾斜是由于被大石块或破损污物搁住，可用风镐破碎成小块取出。
位移产生的原因多由于倾斜导致的，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向伴随产生一定位移。
因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观没，及时纠正倾斜。
位移纠正措施一般是有意使沉井向相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜，纠正倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。
沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移，倾斜方法先纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。
八、封底
当沉井到设计标高，及时抛石封底并设置临时抗浮设施。
然后经2-3d下沉已稳定，或以观测，在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。
封底前应先将刃脚处新旧混凝土接触面冲洗干净或打毛，对井底进行修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以卵石作成滤水盲沟，在中部设集水井与盲沟连通，使井底地下水汇集于集水井中用潜水电泵排出，保持水位低于基底面0.5m以下。
封底一般铺一层150～500mm厚卵石或碎石层，再在其上浇一层混凝土垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定，达到50％强度后，在垫层上铺卷材防水层，绑钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇筑底板混凝土。
混凝土浇筑应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中央推进，并用振动器捣实，当井内有隔墙时，应前后左右对称地逐孔浇筑。
混凝土养护期间应继续抽水，待底板混凝土强度达到70％后，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。
封堵方法是将集水井中水抽干，在套管内迅速用干硬性混凝土填塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭，上部用混凝土垫实捣平。
九、沉井施工质量验收标准
沉井制作尺寸的允许偏差见下表一。
下沉完毕的沉井，允许偏差应符合下表二：
沉井下沉对周围地面沉降要求见下表三。
表一：
沉井制作尺寸的允许偏差
项次
项目
允许偏差
1
平面尺寸：
长、宽
曲线部部分半径
两对角线差
L/200，且不大于100MM
±R/200，且不大于50MM
B/100
2
井壁厚度
±15MM
注：
L为长度或宽度；R为半径；B为对角线长。
表二：
下沉完毕的沉井允许偏差
项次
项目
允许偏差
1
刃脚平均标高与设计标高的偏差
±100MM
2
底面中心位置偏移：
H＞10M
H＜10M
100MM
＜H/100
3
刃脚底面高差：
L＞10M
L＜10M
L/100，且不大于300MM
100MM
注：
H为下沉总深度；L为最高与最低两角间距离。
表三：
沉井下沉对周围地面沉降要求
类型
允许偏差
沉井周围地面隆起最大极限
+40
沉井周围地面沉降最大极限
-60
洞口止水：
其中方形工作井不必设前止水墙，圆形工作井必须同样浇筑一堵弓形的前止水墙。
洞口止水圈安装在此墙上。
覆土深度达10M以上或者穿越江河的工作井，需要设置2道止水井。
尤其是一标段过浦阳江段。
洞口止水装置:
钢封门采用16＃槽钢，密排布置，在洞内侧，采用一砖半砖墙进行封堵，顶进开门时，再用风镐破除砖墙，不留隐患。
在预留洞底部，还应设置延长导轨，以免机头出洞时嗑头。
根据设计预留的法兰，在法兰上安装工作井洞口止水装置。
该装置必须与导轨上的管道保持同心，误差应小于2cm。
工作井洞口止水装置密封为橡胶止水法兰。
在机头将要到达接收井时，要精确测出机头姿态位置，尽量满足橡胶法兰与机头同心的要求。
在顶管结束后，顶管首节与尾节通过钢筋环和井壁预埋钢环连接，并浇筑防水砼作密封处理。
十、顶管施工工艺流程
施工准备
放样复核
工作平台及起吊设备安装
导轨安装、后背安装
安装工具管
地面安装设备
顶进、运土
注浆材料准备
顶进
注浆
排运弃土
全线测量
依此循环、顶进结束
十一、现场准备
（1）测量放样
地面测量：
由于工作井和接收井两井通视，故采用经纬仪直接布置地面控制桩。
在顶管施工期间必须对控制桩进行复测。
井内测量；通过控制桩用仪器定出井下管道顶进轴线测量仪器的位置；同时在测量仪器的对面井沿口与井壁上分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移进监察；仪器位置的复核为每隔6h一次。
管道顶进轴线测量：
在井内设固定的测站，根据设计纵坡，经纬仪调好垂直角度，在机头处设置控制管道轴线和标高的光靶；当因距离过长，不能采用一镜测量时，则增设中转测量站测量，顶管掘进机内垂直面设置顶进轴线灯箱型光靶。
在顶进过程中要经常对顶进轴线的测量，每顶进100——150测量1次，并记录3次/节管子，顶进轴线的测线与设计轴线一旦发生偏差，要及时采取纠偏措施，减少偏差数值。
在出洞、进洞及纠偏过程中，适当增加测量次数。
设置对工作井位移与倾斜的监察点，实行不定时监察，随着顶力的增加而增加工作位移与倾斜监测频率。
在两顶管掘进机前后同时顶进时，对先顶的管道进行监察，并及时将有关数据反馈给在后面的掘进机施工技术人员，以便及时调整施工参数，确保顶管施工质量。
（2）工作井地面设施安装
起吊设施：
用起重机吊装管材及吊运弃土。
供电设施；根据顶管掘进机功率配套供电线路，
顶管材料：
钢筋砼管。
搭建井内的工作平台，布置电箱、油箱，主顶装置和导轨安装好后然后接通电气通风换气系统的线路，进行顶进设备的调试工作。
十二、气压平衡网格（水冲）式顶管施工
1.机头选型：
根据地质报告，并结合本公司的施工经验，顶管机头决定采用气压平衡网格（水冲）式机头进行施工。
该机头在顶进过程中，通过气压平衡正面土压稳定机头，减少外部土体对周围地面的影响。
2.顶力计算与后背设计
本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。
后背结构及抗力计算
后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，且压缩变形要均匀。
所以，应进行强度和稳定性计算。
本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：
使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。
顶力计算
推力的理论计算
F=F1+f2
式中F—总推力
Fl一迎面阻力
F2—顶进阻力
F1＝π/4*D*D*P
式中D—管外径
P—控制土压力
P＝Ko*γ*Ho
式中Ko—静止土压力系数，
Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值
γ—土的湿重量，
F2＝πD×f×L
式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力
D—管外径
L—顶距
计算得，二标段F最大值1200T，根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。
主顶油缸选用4台油缸。
每只油缸顶力控制在300t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力1200t。
因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。
后背的计算：
后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。
当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。
这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形
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