顶管施工专项方案(共61页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上污水顶管工程安全专项施工方案编制： 复核： 审核： XX有限公司XX项目经理部2017年06月目 录第一章 编制说明1.1 编制依据1.1.1工程施工图纸序号图纸名称图纸编号出图日期1HF04-21-30-02-00-SS-GZ-001A2017年3月2HF04-21-32-02-00-SS-GZ-001A2017年3月32016勘察083-582017年3月42016勘察083-582017年3月1.1.2工程应用的主要规程、规范序 号类 别规范名称编 号1国家给水排水管道工程施工及验收规范(GB502682008)2行业给水排水顶管技术规程(CECS246:200

2、8)3国家混凝土和钢筋混凝土排水管(GB/T118362009)4行业F型钢承口钢筋混凝土管（顶管）（Q/AS2002-2003）5行业顶管施工技术及验收规程（试行）2007.3/6国家给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB50141-2008）7国家建筑结构荷载规范（GB50009-2012）8国家顶管施工技术（人民交通出版社）9国家混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）10行业混凝土结构设计规范（GB50010-2010)11国家建筑地基基础设计规范（GB50007-2011)12行业顶进施工法用钢筋混凝土排水管（JC/T640-2010）13行业钢筋焊接及验收规程(J

3、GJ18-2012)14国家建筑基坑工程监测技术规范GB50497-200915国家城市轨道交通工程监测技术规范GB50911-201316国家工程测量规范GB50026-9317国家给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程（CECS137:2002）1.1.3工程应用的主要标准规定办法序 号类 别标准名称编 号1国家危险性较大的分部分项工程安全管理办法住建部200987号文2国家建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20013地方合肥市建设工程扬尘污染防治暂行规定合建2013156号文1.1.4其他业主、设计相关工程联系单。顶管线路范围内及临近建（构）筑物及管线现场调查。我单位现有的施工

4、技术、管理水平、机械配套能力及以往同类工程的施工实践经验。1.2 编制原则确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。以确保质量目标为原则，安排专业化施工队伍，配备配套的机械设备，采用先进的施工方法。以确保安全生产、文明施工为原则制订各项措施，严格执行安全操作规程，使施工现场全过程处于严密监控状态。以确保工期并适当提前为原则，安排施工进度计划。以有利生产、方便生活为目标布置施工总平面。 按照ISO9002 质量管理体系的标准，控制施工的全过程。采用

5、先进的量测仪器和软件进行信息化施工和管理；以优化施工工艺，提高效率为原则，降低施工成本。1.3 编制范围本方案编制范围为：污水顶管工程施工。第二章 工程概况2.1 工程位置及设计概况2.1.1 工程位置本标段工程包含4站5区间（含1条出入场线），均位于合肥市新站区，线路由新海大道站（不含）大里程端开始，沿当涂北路向北敷设，至天水路交口处设置天水路站，继续向北敷设，下穿合肥东站编组，后350m曲线半径左转，与铁路线路平行向西敷设，并穿越二十埠河继续向西至规划铜陵北路，然后右转沿铜陵北路向北到达翠柏路站，继续向北沿铜陵北路敷设，先后到达淮海大道站及东方大道站；另外在龙子湖路东侧空地设置龙子湖停车场

6、，分别由淮海大道站大里程端及东方大道站小里程端引出出、入场线至龙子湖停车场，形成“八”字型出入场线。本标段新建污水顶管工程主要位于淮海大道站和东方大道站，工程平面位置见图2-01所示。图2-01 标段位置示意图图例：标段施工范围内区间标段施工范围内车站东方大道站龙子湖路停车场淮海大道站翠柏路站天水路站出入场线区间2.1.2 新建污水顶管设计概况淮海大道和东方大道均为明挖法施工，车站基坑范围内均有污水管线纵穿，为满足车站结构施工，同时确保周边排水畅通，需对车站结构范围内污水管道进行废除，并在车站结构西侧新建永久污水管线，新建污水管道采用顶管法施工。具体设计情况如下：【淮海大道站】管底埋深6.91

7、3.2m，其中DN1200污水管366.8m，DN1400污水管562.4m，管道均采用级钢承口式钢筋混凝土管（F型），F型橡胶圈接口，管节长度为2m/每节。污水管道线路见图2-02。【东方大道站】管底埋深6.67.5m，管径DN1200，共计298.8m，采用级钢承口式钢筋混凝土管（F型），F型橡胶圈接口，管节长度为2m/每节。污水管道线路见图2-03。2.2 工程地质与水文地质条件2.2.1 工程地质淮海大道站、东方大道站新建污水穿越地层基本一致，从上到下依次为： 杂（素）填土1：杂色、灰褐色，局部灰黑、黄褐色，湿，松散，以粉质黏性土为主，含大量建筑垃圾、砖渣、生活垃圾等。局部表层为混凝土

8、地面或沥青路面。粉质黏土填土2：灰褐、黄灰、黄褐色，可塑，局部硬塑，以粉质黏性土为主，含少量碎石、砖渣等杂物，局部表层为混凝土地面或沥青路面；该层连续分布，层厚0.4-3.8m，层底标高33.49-38.75m。 黏土2：褐灰、灰黄色，局部深灰、黑灰色，硬塑坚硬，中压缩性，含氧化铁、铁锰结核和高岭土，局部含有少量有机质。有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高；粉质黏土3：黄褐、褐灰、灰黄色，可塑硬硬，中高压缩性，含氧化铁、铁锰结核和高岭土。有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高；该层连续分布，层厚3.2-7.4m，层底标高29.14-33.01m。黏土2层：褐黄、黄褐色，局部褐黄夹灰色，可塑硬硬，

9、中压缩性，含氧化铁、铁锰结核和高岭土。具有弱膨胀潜势。有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。该层下部含姜石较多，充水；该层分布连续，稳定，层厚11.42-22.2m，层底标高8.97-13.72m。2.3.2 水文地质拟建污水管道沿线地下水类型为上层滞水（一）、基岩裂隙水（四）。其中上层滞水（一）、基岩裂隙水（四）主要赋存于残积土及强风化砂质泥岩中，具有承压性，富水性为极贫法贫乏。该场地地下水和土对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性，在干湿交替条件下具有腐蚀性。2.3.3水文地质评价工作井人工挖孔穿越地层由上而下依次为：杂填土层、黏土层、粉质黏土层。顶

10、管施工主要穿越地层主要为黏土层、粉质黏土层，详见图2-04地质纵断面图。整体地质情况良好，地下水不发育。图2-04 顶管地质纵断面图2.3地下管线【淮海大道站】管线现状情况见表2.02、图2-05所示。【东方大道站】管线现状情况见表2.03、图2-06所示。表2.02 淮海大道站地下管线统计表序号管线类型位置材料及走向断面埋深(m)距基坑距离（m）备注1架空电力W6南侧东西走向架高15m距W6井3m临时架空2燃气W6南侧东西走向DN4001.92.0距W6井13 m3弱电W7西南侧南北走向4孔1-1.5距W7井2 m表2.03 东方大道站地下管线统计表序号管线类型位置材料及走向断面埋深(m)距

11、基坑距离（m）处理措施1弱电管线W19-W14东侧南北走向4孔1.41.6距工作井、顶管2m2雨水箱涵W19-W14东侧南北走向4500*22007距工作井、顶管5m3自来水W19-W14东侧南北走向DN60022.2距工作井、顶管4.2m4雨水W17北侧东西走向DN600/距W17井2.7m图2-05 淮海大道站管线平面图图2-06 东方大道站管线平面图2.4工程数量淮海大道站、东方大道站主要工程数量及设计参数见表1.03、1.04所示。表1.03 顶管工作井及接收井主要工程数量及参数表 序号站点类别直径（m）数量井号备注1淮海大道站工作井7.23W2、W6、W102接收井4.54W1、W4

12、、W8、W123中间井3.55W3、W5、W7、W9、W114东方大道站工作井7.22W15、W165接收井4.52W17、W206中间井3.52W16、W19表1.04 顶管施工主要工程数量及参数表 序号管道类别材质井段管径（mm）长度（m）合计(m)备注1淮海大道站级混凝土管（F型）W1-W2DN120057.7366.8污水管2级混凝土管（F型）W2-W3DN120083.73级混凝土管（F型）W3-W4DN1200844级混凝土管（F型）W4-W5DN1200845级混凝土管（F型）W5-W6DN120057.46级混凝土管（F型）W6-W7DN1400100.2562.47级混凝土管

13、（F型）W7-W8DN1400100.48级混凝土管（F型）W8-W9DN1400979级混凝土管（F型）W9-W10DN14008810级混凝土管（F型）W10-W11DN14008811级混凝土管（F型）W11-W12DN140088.812东方大道站级混凝土管（F型）W14-W15DN120041.7298.8污水管13级混凝土管（F型）W15-W16DN12004714级混凝土管（F型）W16-W17DN12004715级混凝土管（F型）W17-W18DN12005616级混凝土管（F型）W18-W19DN120056.417级混凝土管（F型）W19-W20DN120050.7第三章

14、施工部署及施工安排3.1施工部署原则工作井、顶管位置应避开地下障碍物。人工挖孔井坚持“分层开挖、对称开挖、严禁超挖”的原则。人工挖孔井见底后及时施做垫层封底，确保安全。合理安排土方开挖、土方提升、钢筋、模板工程施工工序，保证各工序合理安排。截排结合，坑外设截水沟、坑内分级设排水沟及集水井，防止土体浸泡。加强基坑及线路周边管线的监控量测，根据反馈信息调整开挖及顶进参数。合理场地布置，优化泥浆排放及外运，确保现场文明施工。合理资源投入，确保施工进度，确保雨季正常排水，并尽快为车站施工提供条件。3.2总体施工方案污水顶管工作井、接收井均采用人工挖孔、倒挂护壁施工，首先施工顶层锁口圈，锁口圈外围上部设

15、30cm挡水圈，挡水圈上设不低于1.2m防护栏杆；然后边开挖一节边护壁一节，开挖至设计标高后及时封底。开挖采用人工配合小型挖机作业，汽车吊+渣灌垂直提升渣土；护壁采用定型钢模、环向对撑支护、现浇C30P6钢筋混凝土。井内设垂直爬梯便于作业人员上下，并设应急逃生软梯。顶管采用泥水平衡顶管机顶进作业，根据线路长度及线路布置，考虑总体施工进度，淮海大道站拟采用3台同时施工，东方大道站拟采用2台同时作业，地面设置操作室系统、泥浆池系统，泥浆沉淀后环保车出土外运消纳。3.3施工安排3.3.1淮海大道站淮海大道站共有12个井位，采用3台泥水平衡顶管机施工，其中1#顶管机以W2作为工作井分别向W1、W5顶进

16、，先施工W2W5段，该段贯通后再顶进W2W1段；2#顶管机以W6作为工作井分别向W8、W5顶井，先施工W6-W8段，该段贯通后再顶进W6-W5段。3#顶管机以W10作为工作井分别向W12、W8顶井，先施工W10-W8段，该段贯通后再顶进W10-W12段。掘进方向及顺序详见图3-01。顶管施工计划2017年7月1日开始，2017年8月15日结束，每个工作井平均10天施工到位，顶管平均每天顶进20m。3.3.2东方大道站东方大道站共有7个井位，采用2台泥水平衡顶管机施工，4#顶管机以W15作为工作井分别向W14、W17顶进，先施工W15W14段，该段贯通后再顶进W15W17段；5#顶管机以W19作

17、为工作井分别向W17、W20顶井，先施工W19-W17段，该段贯通后再顶进W19-W20段。掘进方向及顺序详见图3-02。顶管施工计划2017年7月1日开始，2017年8月15日结束，每个工作井平均10天施工到位，顶管平均每天顶进20m。3.4施工顺序本工程共设5座工作井、5座接收井，施工时，每个工作井计划放置一台泥水平衡顶管机，顶管由工作井放下，从接收井顶出后吊出，顶进完成后在井内重新浇筑混凝土检查井，并对周围进行回填。各顶管机使用井段见表3.01。表3.01 各顶管机使用井段施工站点顶管机标号顶进区段长度（m）合计(m)备注淮海大道站1#W2W157.757.7W2W3W483.7167.

18、7842#W6W5W484141.457.4W6W7W8100.2200.6100.43#W10W89718588W10W11W1288176.888.8东方大道站4#W15W1441.741.7W15W16W174794475#W19W18W1756112.456.4W19W2050.750.7工作井内径均为7.2m，接收井内径均为4.5m，后期顶管施工完成后在井内浇筑永久检查。3.5施工进度计划我公司根据工程量及人员、材料、设备能力及该工程的具体特点，编制施工计划，在施工中以总计划为龙头，编制周、月作业计划，合理调度与管理，尽量缩短施工时间，按时或提前完成预定进度目标。单个人工挖孔井工期进

19、度见表3-01。泥水平衡式顶管机施工控制性进度见表3-02。表3.01 人工挖孔井施工控制性工期对照表序号项目名称顶管工作井（单个井）顶管接收井（单个井）1围挡0.5天0.5天2顶层护圈施工1天1天3井壁施工1天/节1天/节4封底1天1天5后背墙施工1天1天6导轨安装1天1天表3.02 顶管顶进施工控制性工期对照表序号项目名称120mm砼管径1400mm砼管径备注1泥水平衡式顶管机工作井内安装（天）22单段顶管顶进2泥水平衡式顶管机顶进施工（天）（20m/天）（20m/天）单段顶管顶进3泥水平衡式顶管机接收井吊出（天）11单段顶管顶进3.6材料与设备计划3.6.1 施工材料计划为确保施工质量，

20、项目部设专门物资部门对自购材料的产地、厂家、质量严格把关，按规范要求使用前分批量抽检，合格的才能使用，并经业主、监理工程师认可，有必要的质保资料和复检报告。所有材料均经现场取样试验合格后方可用于该工程。根据设计要求，顶管管材均采用F型钢承口砼管（III级），接口采用柔性橡胶圈。管材应符合顶进施工法用钢筋混凝土排水管( JC/T640-2010)中的技术要求，其配筋应符合给水排水工程埋地预制混凝土圆形管道结构设计规程(CECS 143:2002)中的技术要求选用优良管材，处理好管道接口对顶管施工是十分重要的。对于成套管材，要按有关规范对管材作现场检查验收，如发现不合格品坚决予以退回。所有材料通过

21、汽车运至施工现场，原材料供应从货源、规格、计划、用量、采购办法、运输管理以及进场时间等方面列出周密详细的材料计划表，以确保工程的顺利进行。3.6.2 施工设备计划可根据工程进展情况，随时调配机械设备，具体机械设备供应状况见表3.03。表3.03 拟投入本工程的主要施工机械表序号机械名称型号、规格数量生产厂家出厂日期自有或购买1NPD泥水平衡顶管掘进机DN12003江苏扬州2016.10自有2NPD泥水平衡顶管掘进机DN14002江苏扬州2016.10自有3注浆泵耐莫泵5兰州耐莫泵厂2015.4自有4注浆管及配件DN321190m自制自有5主顶千斤顶300t/1000mm10江苏扬州2015.4

22、自有6主千斤顶200t/1000mm6江苏扬州2015.4自有7主千斤顶液压台32MPa、5 49L/min可调16江苏扬州2015.4自有8导轨DN1200-DN14005自制自有9钢靠背DN1200-DN14005自制自有、备用10环形顶铁DN1200-DN14005自制自有11马蹄形中间顶铁DN1200-DN1400各1m自制自有12电力开关柜100A、6路5自制自有13电话交换分机20路5菲力普2015.4自有14汽车起重机QY255蚌埠2015.4自有15汽车起重机QY162徐工2015.4自有16龙门行车10T5淮南2015.2自有17土层注浆设备及管路0.2-5Mpa、0-25l

23、/min2山东矿机2015.4自有3.7劳动力计划本次顶管工程计划安排淮海大道站和东方大道站2个机械顶管作业队，其中淮海大道站作业队分3个顶进班组、东方大道站分2个顶进班组同时施工。人员组成：（1）管理人员：技术干部5人，后勤人员5人。（2）工作井、接收井施工：模板安装、制作20人，钢筋制作20人，砼浇筑10人，辅助工15人。 （3）顶管施工：顶管工程要求24小时连续施工，每台（套）顶管设备需人员配备见表3.04。表3.04 每台（套）顶管设备人员配备表序号工种数量（人）职责1技术人员2施工技术、质量管理，数据收集分析，发现并解决问题2机头操作员2操作机头运转、顶进，读取测量数据，分析偏差、纠

24、偏，记录顶进数据3控制台操作人员2操作主千斤顶、泥浆泵、压浆泵，调整顶速、泥浆流量等4注浆工6拌浆，调整注浆量及注浆压力5电 工2设备及配套电器的供电及运行安全7吊车驾驶员2起重机械操作8辅助工4接、拆进排泥管，挂钩合计20 人第四章 主要施工工艺本工程顶管工作井、接收井均采用人工挖孔工艺施工，顶管采用泥水平衡式顶管工艺施工。4.1工作井、接收井主要施工工艺顶管工作井、接收井施工顺序：场地平整施工放线绑扎工作井顶层护圈钢筋模板制作浇筑顶层混凝土土方开挖绑扎工作井护壁钢筋护壁模板制作浇筑护壁混凝土开挖至设计标高碎石垫层、素混凝土垫层施工。顶管工作井、接收井人工挖孔井施工流程见图4-01。图4-0

25、1 顶管工作井、接收井人工挖孔施工流程图4.1.1 场地平整施工前应对工作井周边场地内杂草、建筑垃圾等杂物进行清除、整平。井0.5m周围地面设置临时排水沟，避免雨水流入坑内。基坑内须设置400*400mm临时排水沟，基坑端头设集水坑，集水坑内水要及时抽出。4.1.2测量定位根据批复的测量成果，确定井位中心，以中心圆，以井半径加护壁厚度为半径，画出孔口护圈外径圆周，撒白灰线。4.1.3土方开挖人工挖孔井采用分节挖土、分节支护的施工方法。根据设计要求，每节1.0m。对于土层开挖采用铁锹、尖镐开挖，若遇见较硬地层可采用空压机破碎开挖。顶层护圈可采用机械开挖，开挖顺序由中间向周边进行，在离井边20cm

26、采用人工修整。标准段采用人工逐层开挖，挖土次序为先挖中间部分后周边，允许误差为30mm。挖土一般情况下，每层挖深1m左右，及时现浇混凝土护壁。每天进尺为一节，当天挖的井壁当天浇筑完护壁砼。开挖通过遇见地下水时，应注意观察，缩短开挖进尺，随时观察土层变化情况。当深度达到3m时，应加强通风，保证人员施工安全。挖孔过程中做好原始录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。4.1.4安装提升装置垂直运输架有提升钢框架作为承重结构，配置慢速卷扬机提升；第一节段井孔浇筑完混凝土后，钢框架安装在井孔旁，能过三角架的转动横移。在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦、穿上卷扬机钢丝绳，在适

27、当的位置安装卷扬机，地面运土用挖掘机和运渣车。4.1.5钢筋、模板工程工作井护壁厚度3555cm，接收井护壁厚度3050cm。护壁的结构形式设为内八字搭接，搭接长度560mm。钢筋一般要求主要采用HPB300级和HRB400级钢筋，进场钢筋需经抽样检验合格，并按规格分类挂牌。要严格按先检验后使用的原则，确保钢筋材料质量。制作标准钢筋保护层厚度；楼板25mm；柱、梁、侧壁35mm；底板40mm。b.钢筋搭接长度：符合钢筋规范要求c.受力钢筋可采用搭接，接头位置应相互错开。接头区段内受力钢筋接头面积允许百分率，绑扎骨架25%，焊接骨架50%。d.钢筋遇孔洞应尽量绕过，当孔洞大于300mm时，受力主

28、筋必须剪断时应与孔口加固筋焊接牢固。e.钢筋制做需在加工场按图放大样下料，并做好钢筋下料技术交底。f.统筹合理按图下料制作，尽量降低材料损耗。图4-02 顶层护圈钢筋图g.钢筋半成品要做好标识，做好成品保护，防止钢筋变形、油污和误用。图4-03 预留孔加固图图4-04 护壁配筋图钢筋的焊接焊条和焊剂必须有合格证，并在焊接前试焊，合格后方可施焊，焊工必须持证上岗。钢筋接头的设置墙中12的钢筋均采用焊接接头，同一截面（钢筋直径的35D，且不小于500mm）内，接头数量不超过钢筋总根数的50%，且不得有两个接头，柱箍筋加密区内不宜设置焊接接头，若柱的箍筋非加密区不足35D或不足500mm，接头的截面

29、（35D长或500mm）设在柱净高的中间，焊接接头距离钢筋弯折处，不应小于钢筋直径的10倍，且不宜位于构件的最大弯矩处。钢筋绑扎一般措施按施工图及工艺操作规程的要求进行，对钢筋采用绑扎搭接及焊接形式，搭接长度严格按设计要求执行。在绑扎钢筋时，为了保证钢筋间距准确，底板钢筋的位置用红线弹出标记，井壁立筋依据与底板筋位置关系等间距排列，井壁水平筋每3m设立一根定尺标杆控制间距。保护层由M25水泥砂浆垫块控制，所有垫块的平面尺寸为5050mm，垫块中须埋入20#铅丝。钢筋网点应逐点绑扎，绑扎接头应三点式绑扎牢固，扎丝采用两根22#铅丝。4.1.6模板工程护壁模板采用组合钢模板，工作井模板由12块组成

30、，接收井模板由7块组成，模板采用螺栓连接，钢管+地锚（锚入深度不得低于1m）进行支撑，模板支护示意图见图4-05。护壁砼浇筑前用井心点校正其位置。图4-05 模板支护示意图安装要点：1、严格控制好钢模板之间的拼接及安装质量，确保拼缝宽度满足规范要求，部分存在洞眼或拼缝较大部位，应使用两侧黏贴海绵条，以防止漏浆。2、穿墙螺栓安装必须紧固牢靠，安装到位。3、钢模安装之前应进行除锈，涂刷隔离剂。4、控制好钢模的平整度、垂直度。5、钢模板拆除必须在混凝土强度达到1.2N/mm2方可拆除，拆除应按照顺序拆除，后安装的先拆除，先安装的后拆除，先拆除外墙外侧模板，再拆除内侧模板。钢模板拆除后，应做好钢模板的

31、保护及清理工作。4.1.7混凝土工程主体砼等级为C30，抗渗等级为P6。垫层砼等级为C20。施工要点：1、混凝土浇注前准备好足够的施工器具，增加备用振动棒，并确保使用正常。2、护壁砼采用商品混凝土运输至现场拟浇孔口，然后由孔口卷扬机垂直运输至灌筑部位，人工入模，插入式振动器捣固密实。3、混凝土分层浇筑振捣，每层浇筑厚度控制在50 cm左右，浇筑混凝土应连续进行，间隔时间不得超过1.5小时。4、浇筑过程中，严禁给混凝土加水，混凝土的塌落度控制在140mm160mm之间。5、浇筑前应对模板内杂物清理干净，避免出现夹渣。6、加强砼的养护工作，应保持砼表面处在湿润状态。养护时间不得少于7天。7、注意成

32、品保护，在砼强度达到1.2Mpa后，方可进行下道工序的施工，避免挠动、破坏砼。支撑、拉杆不得随意拆除。8、对每个工人做好安全交底工作，戴好安全帽、绝缘手套等，注意高低区域作业的安全工作及防护意识。4.1.8垫层施工施工完成后，垫层采用30cm碎石垫层+30cmC20混凝土垫层。当人工挖孔井挖到设计标高，报验监理工程师验收合格后，立即进行垫层施工。施工前，将基底的浮泥、沉积物等物清除干净。4.2机械顶管顶进施工工艺4.2.1泥水平衡式顶管的基本原理顶管施工前，先建造一个工作井和一个接收井。在工作井内的顶进轴线后方，按需要对称布置2-6只主千斤顶，将需敷设的管节，放在千斤顶前面的导轨上，主千斤顶推

33、进时，以机头开路将管节压入土中，与顶进相配合，刀盘将切入泥仓的土体搅拌成泥浆后，通过管道送出井外。一根管节被压入土中后，吊入下一管节连接，继续顶进，反复循环顶进至预定长度，管道敷设完成。 在泥水式顶管施工中，为使挖掘面上保持稳定，必须在泥水仓中充满一定压力的泥水，泥水在挖掘面上可以形成一层不透水的泥膜，以阻止泥水向挖掘面里面渗透。同时该泥水本身又有一定的压力，可以用来平衡地下水压力和土压力，从而保证周围地层和建筑物的稳定与安全。泥水平衡式顶管顶管施工工艺原理和施工示意图见图4-06所示。施工照片见图4-07。泥水式顶管施工有以下优点：适用的土质范围比较广。图4-06 泥水平衡式顶管施工示意图可

34、有效地保持挖掘面的稳定、对顶管周围的土体扰动比较小。故采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小。图4-07 顶管施工照片泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层表现得更为突出。因此适宜于长距离顶进。工作井内的作业环境状况较好，作业较安全。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在搬运土方等容易发生危险的作业。它可以在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。由于泥水输送弃土的作业能保证连续不断地进行，因此作业时的进度较快。4.2.2泥水平衡顶管机头、配套设备选择根据顶管范围内地质和顶管管径情况，本工程采用江苏扬州伟诚NPD型可伸缩式泥水平衡顶管掘进机施工（DN

35、1200、DN1400），该机的主要结构为无铰式结构，对称可分布2只300t单作用油缸，既起连接两端机头的作用，又起纠偏作用，机头前端一次组装有刀盘、泥浆仓、胸板、机头倾斜仪传感器、变速箱、电动机等液压控制柜及操纵平台安装在机头后的管节中，机头空间设计合理。配套设备主要有：进排泥泵：选用r=1.3以下的离心泵作为进排泥泵，不仅能泵送清水，而且可泵送泥浆。基坑旁通：基坑旁通可改变泥水循环方向，防止管内堵塞。泥水管路系统：包括泥水钢管、泥水软管、手动明杆式闸阀、流量系统、隔膜式压力表等。顶管动力及照明配套：按其配套动力负载功率（如下表）选择电缆规格，供电采用TN-S方式，三相五线制移动电缆。电缆接

36、头采用电缆接头箱。型号外径总长mm重量 T切削刀盘纠偏油缸纠偏 角度纠偏 泵站 kw进排浆管径 mm驱动电机kwset转矩Tm回转数rpm推力T数量NPD120014604000815293.3242.5o1.5100NPD1400164042009.5222152.86042.5o2.2100该机械施工特点：机头前端的挖掘装置由自动伸缩的全断面刀盘及随动刀架组成。掘进时预调刀盘推力后，刀盘随土壤变化而前后移动，刀盘、刀夹相互配合自动调节切土口大小，保持预定推力不变，达到自动平衡正面土体压力的目的，机头前部还有与动力装置密封隔离的泥仓，调节泥仓内的泥浆压力即可平衡地下水。该设备是一种具有自动平

37、衡作用的顶管机头，是目前较适合粘土地层顶进，扰动土体最小的机种。机械顶管机头、配件和顶管管节等均采用25t汽车吊吊装完成，起吊设备并与管中心左右对称，必要时可以采用50吨大吊车起吊。4.2.3顶管施工工艺4.2.3.1 顶管施工工艺流程基坑中心线测量放样安装顶机架与主顶装置安装顶铁，吊下一节管节管节顶进顶完第一节管，吊下一节管管节拼装顶力接近许用力同上继续再顶出洞，顶管机与管节分离。顶管施工工艺见图4-08。图4-08 管道顶进施工工艺流程图4.2.3.2 施工准备及现场布置工程开工前对施工现场进行详细的勘察和探测，确保施工范围内无其它管线或地下建筑物，如有可以及时联系业主及设计进行调整。根据

38、业主提供的平面控制导线网和高程控制导线网进行引测。按照设计要求及设计图纸规定的管线、道路工程坐标点，进行测量放样工作。在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，值班室、仓库、泥浆池等，见附图2。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。4.2.3.3 设备进场安装基坑施工完毕后紧接着进行顶进设备安装，顶进设备主要由后背墙、导轨、油缸支架、千斤顶、工具管、泥浆搅拌及压注系统、垂直提升工具组成。设备安装工艺流程图详见5-09。后背墙后背墙位于工作坑的后部，虽属临时性结构，但必须安全可靠，对后靠背有如下要求：具有一定的强度和稳定性，不致因顶力大而坍塌。具有一定的刚度，压偏变形尽可

39、能小。后背要求壁面，垂直于中轴线，以便安装。后背土壤一致，压缩均匀，以免顶力使后背倾斜，本工程采用3m*3*0.5m钢筋砼后背。本工程采用钢筋混凝土井壁和后期临时钢筋砼块做靠背，靠背背在顶力作用下，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。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应对后背的强度和刚度计算。测量放样试 车井外井内安装洞口止水环安 装 导 轨安装泥水输送系统机头吊装就位安装操纵台、控制柜、主千斤顶油泵接通

40、电路、油路选 水 源安装进、排泥泵安装井排泥管路安装压浆泵、搅拌机、储浆泵及管路安装泥水分离装置图4-09 设备安装工艺流程图根据计算DN1400顶管后靠背采用高3m，宽3m钢筋砼，厚50cmC30钢筋砼板块，与工作井壁连接，配筋按照工作井井壁设计配筋执行。经计算，圆形工作井加护套后背能承受834T，顶管允许应力857.8，顶管的最大顶力为603.3T，则857.8/603.3=1.42在安全范围1.21.6之间。计算式详见附件2：DN1400管道计算书根据计算DN1200后靠背采用高3m，宽3m钢筋砼，厚50cmC30钢筋砼板块，与工作井壁连接，配筋按照工作井井壁设计配筋执行，圆形工作井加护

41、套后背能承受890.9T，顶管允许应力664.7T,顶管的最大顶力为414.8T，则890.9/664.7=1.34在安全范围1.21.6之间。计算式详见附件3：DN1200管道计算书且本工程管道顶进采用注浆减阻，各顶段均不需要安装中继间。但由于地下土质变化的偶然性，且顶进距离较长，超过100m时仍需准备套中继间一套，以备土质变化和以外时间发生，中继间设置在90m处（中继间顶力按照最大顶力的80%计，为557T，由11只50T小千斤顶组成）。导轨导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆 。钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋钢板焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否能够顶好，故须达到如下要求：两导轨应该顺直、平行、等高、其纵坡应与管道是否设计坡度一致。导轨轴线偏差小于3mm；顶