潮连污水处理厂污水管网二期工程专家论证终稿大学论文.doc

潮连污水处理厂污水管网（二期）工程 污水管道顶管施工专项方案
潮连污水处理厂污水
管网（二期）工程

污水管道顶管
施工专项方案

编制单位： 江门市路桥集团有限公司
编 制 人：
技术负责人：
编制日期：

目 录
第一部分 工程概述……………………………………………………………………3
一、工程概况……………………………………………………………………………3
二、地质概况……………………………………………………………………………3
三、编制依据……………………………………………………………………………3
四、施工管理组织机构图………………………………………………………………4
第二部分 顶管法施工………………………………………………………………… 4
一、沉井施工………………………………………………………………………… 4
1 、沉井施工顺序………………………………………………………………………6
2 、沉井基坑开挖………………………………………………………………………6
3 、井基坑铺筑…………………………………………………………………………7
4 、第一节沉井制作……………………………………………………………………7
5 、第二节沉井制作……………………………………………………………………8
6 、脚手架方案…………………………………………………………………………8
7 、沉井下沉……………………………………………………………………………9
8 、封底 ……………………………………………………………………………….10
9 、沉井施工及模板计算 …………………………………………………………….13
10 、质量保证措施…………………………………………………………………….16
二、顶管法施工……………………………………………………………………… .19
1 、工具管选型……………………………………………………………………… 19
2、施工顺序…………………………………………………………………………… 21
3、工作坑及顶进中的测量…………………………………………………………… 21
4 、顶进施工 ………………………………………………………………………… 22
5 、顶管相关技术措施 ……………………………………………………………… 24
第三部分 安全措施…………………………………………………………………… 29
一、安全用电措施………………………………………………………………………29
二、交通安全……………………………………………………………………………30
三、土方开挖施工安全措施……………………………………………………………30
四、顶管施工安全措施…………………………………………………………………32
第四部分 应急预案…………………………………………………………………….33
一、进行技术交底………………………………………………………………………33
二、应急预案……………………………………………………………………………34
附图：1、施工平面图
2、施工纵断面图
3、沉井基坑大样图
4、顶管施工现场平面布置示意图
5、顶管施工工艺示意图
第一部分 工程概述
一、 工程概况
在青年路现状道路下敷设d500～DN800污水主管，总长度约730米，坡度i=0.0015，埋深3.2米～5.7米。全线采用机械顶管法施工，其中除了W5～W6顶管段28米为DN1000mm管径内套d400PE管，其他顶管段均为DN800mm管径，长约718m。DN800、DN1000管均采用Ⅲ级钢筋混凝土顶管管材。
主要工程量见下表：
项目
名称
规格或断面尺寸
单位
数量
备注
顶管法
工作井
Φ6000
座
4
沉井

接收井
Φ4000
座
4
沉井
二、地质概况
在本次勘察深度范围内，场地内地下水类型主要为：包气带中上层滞水，赋存于填筑土、种植土、淤泥质土、粉质粘土中，主要来源于大气降水、鱼塘水、河渠水补给，水位受季节性影响较大，水量较小。勘察期间所测地下水稳定水位埋藏深度在0.50～2.60m 之间。在本次勘察深度范围内，据经验值和室内渗透试验结果分析，土层中填筑土以人工回填砂土、碎石夹少量粉质粘土、粉土为主，渗透性等级为中等透水；种植土局部夹较多植物根，渗透性等级为弱透水；淤泥质土渗透性根据室内土工数值，渗透性等级为微透水；该场地内地下水主要接受大气降雨、鱼塘水、河渠水及侧向潜流的补给，消耗于蒸发并向河涌排泄。
三、编制依据
1、给水排水工程顶管技术规程CECS246-2008
2、砼和钢筋砼排水管GB、T11836-2009砼和钢筋砼排水管
3 、潮连污水处理厂污水管网（二期）工程施工图纸及设计变更
4、《潮连污水处理厂污水管网（二期）工程岩土工程勘察报告》
四、施工管理组织机构图
组长
项目经理：曾丽华
副组长
现场负责：李廷民
副组长
技术负责：田建军
施工员

刘华明
安全员

陈雄劲
质量员

彭玉英
材料员

王

欢
资料员

苏

云

第二部分 顶管法施工
一、 沉井施工
潮连污水管网（二期）工程在污水管道顶管施工过程中需设置d6000的工作井和d4000 的接收井，作为管道施工过程的临时构筑物。
根据设计要求，这些井采取沉井的施工方式。井体下沉后，埋置到设计规定的深度。
1 、d6000（圆形）工作井的基本情况
井位编号
地面标高
管内底标高
H(mm)
W5
4.500
-3.000
9800
W10
3.950
-1.005
7255
W13
4.200
-1.219
7719
W6-2
3.085
-3.55
8935
井体结构为钢筋混凝土，强度等级C25 ，井壁厚度600mm 和500mm，封底厚度为1.0m采用C15素混凝土。
2、d4000（圆形）接收井的基本情况
井位编号
地面标高
管内底标高
H(mm)
W3
4.000
0.000
6300
W6
4.500
-3.042
9842
W15
4.280
-1.428
8008
W6-3
3.870
-3.500
9670
井体结构同样是钢筋混凝土，强度等级为C25 ，井壁厚度400mm和300mm，封底厚度为1.0m采用C15素混凝土。
3 、拟投入的施工机械设备投入计划
机械名称
投入数量
机械名称
投入数量
伸缩臂挖机
1台
120挖机
1台
运泥车
2台
空压机
1台
推土机
1台
焊机
1台
砂（泥浆）泵
1台
砼车
1台
发电机
1台
高压水枪
2支
抽水泵
5台
振动器
5台
1 、沉井施工顺序
垫层 支模 绑扎钢筋 现浇沉井主体的下半部 沉井下半部下沉、到位 接沉井的上半部主体结构 下沉到位 C15封底混凝土 浇底板。
沉井分两次制作及下沉，沉井的制作高度也是沉井的主体砼壁截面厚度变化的分界线，此界线也为沉井的施工缝。模板采用18厚胶合板制作拼接而成。用l00mmx10Omm枋木作竖、横楞，﹫450mmx650mm用M14螺栓夹紧模板。
2 、沉井基坑开挖
根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩及沉井井体外壁周边点的控制桩，基坑底的深度应根据基坑的地质情况来决定，但一般最深不超过1.5m,通常采用机械挖深、人工修破来实现，四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽 2m ，可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。四周挖排水沟、集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m , 以基坑底部周边尺寸按1:1.5 放坡至地面标高，为基坑敞口形，沉井基坑挖土采用 1 台反铲挖土机进行，配合人工修坡以及平整坑底，挖出的土运到弃土场地堆放。
3 、沉井基坑铺筑
根据本工程具体情况，所有沉井均采用原地面经挖深降低1.5米以内的深度后铺筑砂垫层和素混凝土的做法逐节预制井壁。
(1）主体结构施工前，要求在沉井主体刃脚处铺设粗中砂垫层，砂垫层最小宽度应为超过内外井壁两边各500mm即可。
(2）随后在垫层面浇筑素混凝土，厚度为不低于150mm为宜。
4 、第一节沉井制作
A 、模板钢筋制作安装
在铺筑的素砼垫层带上及井内设置满堂红脚手架，脚手架要求牢固结实，稳定可靠，然后先架立内模板,内模板校正后绑扎钢筋，钢筋与模板间垫3.0～3.5厚砂浆垫块作保护层，再立外模板和外脚手架，内外模板用拉杆拉紧。沉井内外模封闭后，清理井墙冲洗干净，复核验收立模扎筋均符合规范规程要求。
B 、混凝土浇筑
本工程井体混凝土采用品混凝土，商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场，检查出厂检验报告单，施工采用分层浇筑，每层厚度为 50cm ，间隔时间少于1小时。受现场施工条件限制，本工程中所有沉井浇筑均采用悬臂混凝土泵车浇筑，以实现混凝土垂直运输、准确如模。加之振动棒效的振捣密实，从而保证沉井结构内外光洁度良好。
C 、养生、拆模和下沉
当井体砼达到设计强度的 30 ％以上，拆除模板。对井体进行淋水养生。为了减少养生的时间，缩短工期，在使用的商品混凝土中添加早强剂。拆除井内脚手架，沉井外壁涂上沥青油，减少土体摩擦力，再挖土下沉。
5 、第二节沉井制作
在第一节沉井下沉至预定标高并稳定后，在井壁内口处用槽钢及模版铺设内平台，确保高度有效、平整度及稳定性良好的前提下在开始第二节井壁的钢筋绑扎和模版安装加固等工序，这样内外用门子架做脚手架既简单又安全。
混凝土浇筑、养生、拆模和下沉同第一节。
6 、脚手架方案
1.由于分两次施工，每节的施工高度约为4.0m 左右。因此必须内外同时搭设外脚手架，作施工作业人员操作和防护之用。
2.沉井的第二节接高施工时，由于井内的土层不能作为脚手架的地基。应考虑在井的第一节末端，@1.8 预埋一组Φ8钢筋吊环，在吊环上搁置【18mm*4根槽钢并呈井字架铺设平台骨架，上部密铺木板，然后搭设门字架以作为第二节沉井结构内部接高施工时操作用的脚手架。
3 ．外脚手架平台，用门式钢管和扣件搭设。脚手架围绕沉井主体的外侧，距离沉井的结构主体外边缘50cm。
4 ．脚手架的构造要求。按《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010规定。在脚手架基础地面，做 20cm厚的砂石垫层压实后搭设脚手架。
(l）脚手架的纵距为1.83m，横距1.20m，水平杆的步距为1.93m。在脚手架立杆底部200mm高的位置搭设扫地杆。
(2）脚手架的外侧面设竖向剪刀撑，剪刀撑从地面到顶部连续加设。剪刀撑的角度 45°～60°，其跨越立杆不超过7根。考虑到搭设的高度为6m左右，不设连墙杆只设一道抛撑。抛撑的间距为＠3跨。
(3）内脚手架采用平台的形式，用【18mm*4根槽钢。
7 、沉井下沉
A、明排水下沉
1 ．在刃脚处砼达到设计强度的70%，上部砼达到75％后，先将井外四周回填土并基本压实，然后将刃脚下素混凝土垫层用挖机打碎、破除，在井外刻划标高线，井内刻划四条垂线，随时观测以判断井体的下沉趋势，从而做出纠偏措施。井内土方采用伸缩臂挖掘机开挖，粘性土每次取土深度为50-1O0cm 。
(1）挖土时，沉井刃脚的周边50cm 宽的土保持不挖。必须保证自沉井的中部向四边对称取土，土面呈锅状，使沉井能以自重切割土体下沉。以保证沉井在下沉过程中，不出现倾斜。
(2）遇淤泥质土时应减少挖土的厚度，每层应以20cm 为宜，并在下沉过程，经常观测下沉量。若以正常的下沉量时，可适当调整每层的挖土量。
(3）有的井底部的一侧是粘土，另一边有淤泥质土，这种土质的不均匀情况，最容易造成沉井下沉时出现倾斜。因此对这种土质，应注意挖坚实土一侧为主，淤泥土一侧少挖，尽可能让井体靠自重下沉。
(4）如果是因为挖粘土时造成土体的不均匀而产生沉井倾斜的，应用高压水枪加大切割粘土量，帮助沉井纠倾和下沉。
2．自井中取出的土方应及时运走，禁止堆放在井体周围，避免井体上方的土压力过大，发生井体破裂、基坑失稳等次生事故。
(1）一轮下沉到位，再进行下轮开挖下沉。
(2）在离设计深度500mm左右时应停止取土观察两天，如靠沉井自重下沉不到位，再用人工慢慢取土，使沉井到达设计深度。
B、不排水下沉
当沉井在下沉过程中，突遇“锅底”管涌、冒砂造成井外土体坍塌，影响周边环境安全，这是应迅速停止机械挖土，向井内回灌水，使井内外地下水压力达到平衡，从而实现井体暂时趋于稳定，然后再用伸缩臂挖机水下挖泥，从而使井体在稳定的情况下平稳下沉。
8 、封底
A、干封底
(l）位于沉井中心设置渗井一个，先将沉井内的土形整理成锅底状，自刃脚向中心挖放射形排水沟填以石子做滤水暗沟，中心井深1-2m,插入直径 0.6-0.8m周围有孔的砼或钢套管，四周填以卵石，使井底的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底300-50Omm。
(2）刃脚砼凿毛处应洗刷干净，然后浇筑封底砼，强度达到 30 ％以后，铺设底板钢筋浇筑砼，并捣固密实，养护强度达到70﹪
(3）待底板砼达到70%设计强度后，抽除井筒中水后，立即向滤水井管中灌入C30早强干硬性混凝土捣实，装上法兰，再在上面浇筑一层砼，使之与底板齐平。
如地下水较少或无地下水时可一次性浇筑底板砼。
B、沉井水下混凝土封底
当沉井下沉到接近设计标高时，应加强观测，在8h内累计下沉量不大于100mm或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井水下封底施工。
1）、潜水员水下封底
当沉井接近设计标高并趋于稳定后，应请有从业资格的专业潜水员进行水下摸底，水下整平锅底，然后采用混凝土悬臂泵车将出料泵管直接深入锅底送料，由潜水员水下观察并通过上下通讯系统指挥泵车送料深度及送料方向，特别是刃脚与锅底咬合位置尤为关键，一定要确保混凝土的厚度。不能漏封、不封或少封，确保锅底完整、刃脚结合良好。
当锅底封底混凝土的强度达到70%或根据当前天气满水72小时后方可抽水，再次检查锅底有无漏水、涌砂现象。封底成功后方可进行底板浇筑施工。
2）导管法封底施工

6
2

7

4

1 — 型钢平台；
2 — 水下混凝土运输车；
3 — 混凝土导流槽；
4 — 支撑；
5 — 三角架；
6 — 滑轮组；
7 — 漏斗；
8 — 导管（Φ200～300mm）；
9 — 水下混凝土；
10— 沉井井体；
原地面
10

9
3
1
水面
8
5

导管法水下封底工艺布置图

（1）该沉井采用C25p6水下素砼封底,根据浇筑面积的大小可在井内布置导管,导管的数量可根据每根管的混凝土下塌直径为3.0米的范围来决定根数。在导管上端设一集料斗,该集料斗要有1.5～2.0m3砼的容积,导管采用219mm无缝钢管制作,导管内设一球胆,待集料斗的砼料灌满后,将连接球胆的绳索砍断,进行浇灌。
（2）在封底砼浇灌前,在井顶要搭设平台和在导管位置设支架,便于安全的操作,浇捣时导管的提升速度应根据砼的进料速度确定。
（3）导管端头始终插入砼中50cm以上,埋深过小会导致管内进水影响混凝土的浇筑质量，埋深过大会导致提升困难，甚至有拔不出或将导管拔断的危险。为此，在浇筑过程中应根据测量资料逐步提升导管，但应切忌将管底提出混凝土外。在浇捣时发现堵管时要及时处理,导管提升可用手拉葫芦。
（4）、在浇筑工作快要结束的时候，为了获得比较平坦的混凝土表面，可采用流动性较大的混凝土，但不应改变水灰比，并适当增加导管埋入混凝土的深度。
9 、沉井施工及模板计算
A 、沉井施工计算
以lm长度为计算单元，沉井结构下半部的下沉高度为5.5m。
G1=0.6x5.5x25=82.5kN/m
1． 若刃脚底下的混凝土垫层的厚度为15厘米，宽度取为70厘米，则：
地基承受的竖向荷载为
因此，在路基土层上进行沉井下半部主体结构施工时，铺设h=0.5m厚的中粗砂垫层，砂垫层的设计承载力可取f=120kN／m2，能满足沉井结构下沉前的承载力要求。其中：砂垫层宽度计算中
砂垫层的θ角，取θ= 22.5°；

即砂垫层宽度取为1.5m宽可满足宽度要求（以沉井壁为中心线）。
B 、模板计算
由于沉井均为圆形，最适合用胶合板制作模板。因此选18厚胶合板和10X10cm枋木做横竖外楞。横、竖外楞的间距为500mmX500mm.对拉螺栓选用M14螺栓。
1、沉井模板的侧压力计算：
(l）振捣混凝土时产生的荷载标准值：
振捣的荷载标准值为：4KN／m2（垂直）
(2）新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值按下列两式计算。并取二式中的较小值。
(3）模板最大侧压力计算
F=0.22
F=(H为沉井的浇筑最大高度为5.5m。）
两式中取计算的较小值式中： to=200/(T+15)=200/(30+15)=4.44h;
＝24KN; =2m/h；
代入式中
F=0.22X24X4.44X1.15X1.2X=45.75KN/m2；
F=24X5.5=132KN/m2
取：F=45.75KN/m2为计算值。
(4）荷载组合后对墙、柱模板的最大侧压力（最不利力荷载）
l）Pmax＝45.75+4=49.75KN/m2,
2）线荷载：q1=49.75x1.0=49.75kN/m;qk=45.75kN/m
3）有效压头高度：h=49.75/25=1.99m
2.沉井壁模板采用 1220mmx2440mmx18mm胶合板制作，每节模板高度 1220mm，用100mm*100mm木枋作内、外楞。内楞沿纵向每450mm一道，外楞沿横向每650mm, @45Omm*650mm设一道M14 螺栓夹紧，保证模板系统的刚度和稳定性。
模板按三跨及三跨以上连续梁计算。
(1)模板内楞的跨度 l
按抗弯强度计算纵向跨度。取[f]=13N /mm2
按
按刚度:的严格要求计算。本沉井为临时构件，实际施工时取也可以满足挠度的要求。

（2）内楞计算
1)按强度计算
W=bh3/6=1003/6=166666.67mm3

2)按刚度计算

(3）经核算取纵向内楞的间距450mm ，横向外楞的间距为650mm。拉杆螺栓可取＠450x65Omm 拉一道。模板可满足强度、挠度要求。
(4）模板拉杆螺栓核算：
当＠450mm*650mm一道时，对拉螺栓所承受的拉力：
F＝Pm.A=49.75X103X0.45X0.65=14551.875N
M14对拉螺栓的容许拉力为＝17800N>F=14551.88N.（满足）
可取M14对拉螺栓纵向＠450、横向＠650一道。
C．沉井下沉计算（排水下沉）
(1)首节沉井下沉的下沉系数：
(可下沉)
第二节下沉的下沉系数：
(可下沉)
沉井总体的下沉稳定系数：
（可稳定）
10 、质量保证措施
1沉井制作要求对角线距离相等，沉井尺寸准确。
2 钢筋绑扎立模，浇注砼均要求严格按设计文件、规范等进行施工。
3 要求钢模板拼装整齐、平直、接缝嵌密实，防止漏浆。
4 要求模板内清洗干净，才允许浇灌砼。
5 串筒相距3-4m，分层浇灌砼用振捣器振捣密实。
6 测量控制与观测
沉井平面位置与标高的控制是在沉井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制。沉井的垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直线，以吊线锤对准下部标板进行控制。在挖土时随时观测垂直度，当线锤距离墨线大于50mm，或四面标高不一致时，应及时纠正。沉井下沉的控制，通常在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺，可采用水平尺或水准仪来观测沉降。在沉井下沉中，应加强平面位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班负责人，指挥操作负责人，及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。以上施工测量纠偏参照点应设置在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复核。
7 沉井倾斜、位移的主要原因及处理方法
(l）造成倾斜、位移的主要原因：在淤泥层流向不稳定、受力不均匀时产生沉井一侧土被冲击：刃脚下土层失稳；未按规定操作程序对称抽垫或未及时填砂夯实；除土不均匀，井内底面高差过大。刃脚下掏空过多，沉井突然下沉；刃脚一侧或一角被障碍物搁住，未能及时发现和处理；井外弃土和井内高低相差过大，偏土压对沉井产生水平推移；在软塑至流动状态的淤泥中，沉井易于偏斜等等。
(2）纠正措施。
① 纠偏前应分析原因，然后采取措施，如有障碍物应首先排除，排除方法为：刃脚下遇到倒木时，可将其破碎或掏移，使其离开刃脚后取出。
② 刃脚下遇到孤石时，小块的可将周围掏空取出，大块的可先除其覆盖土，或找弱点进行开挖，先把小块清除，形成逐渐扩大坑后，再将其撬翻取出，或用风动工具打眼爆破刃脚下孤石。采用膨胀炸药，装药量不得超过 0.2kg ，上面还要盖上装土的草袋、麻袋等重物。
③ 除土纠正倾斜。在刃脚较高的一侧除土，在刃脚较低的一侧圆木撑支垫，随着沉井下沉，即可纠正。
④ 采用井顶施加水平力，刃脚低的一侧加设支垫纠正倾斜。根据沉井的大小在低的一侧用5～6组圆木支撑沉井壁预留的缺口内，圆木与井壁呈 300左右的夹角，下面用枕木垫底。在沉井的另一侧设置滑轮组，一端固定在沉井顶部，另一端固定于附近特设的地锚（或其他物体）上，并加设平衡重增加持续拉力，进行牵引，同时在井内配合除土纠偏。在水平推力、拉力及适当的刃脚挖土综合作用下，使沉井的偏斜逐渐纠正到允许偏差范围内。当不采用低侧设原木支垫时，也可在另一侧沉井的外面埋设射水管，配合水平拉力除土纠偏。
⑤ 增加土压纠正倾斜。在沉井偏斜的一侧抛石填土，使该侧土压力较另一侧大，从而随着井身逐渐下沉来纠正倾斜。
⑥ 发挥现场挖掘机作用，可在沉井倾斜井壁上顶推，另一侧卷扬机拉，井内除土下沉纠偏。
⑦ 纠正沉井位移时，可先除土，使沉井的顶面向位移方向倾斜之后，让其沿倾斜方向下沉，直到沉井底面中心与设计中心位置重合，再将其按偏斜纠正。当位移量较大时，一次不能完成纠正任务，可按以上方法反复进行，直到符合要求为止。沉井纠正位置时也不能使沉井倾斜下沉太多造成以后恢复竖直困难，应根据沉井将要下沉的深度及纠正的偏差量而定。
⑧ 底板砼浇注，防止收缩裂缝和渗漏的措施
底板砼浇注完毕后用草包覆盖洒水养生可防止砼裂缝产生，气温高的情况下可向井内灌水淹没底板在水中进行养生，达到强度后可抽水，也是防止砼渗漏的措施。井中的集水井要有明显的抽水效果，也就是所封底的各道工序做得完善符合要求，封底部分砼不要均匀平整，达到强度后足以对抗地下水压，则砼底板始终不承受水压的作用，砼底板达到设计强度后，就不会发生裂缝渗漏现象。
二、顶管法施工
潮连污水管网（二期）工程检查井编号W3～W15段以及W6～W6-3采用顶管施工。管道直径以 DN800为主 ，DN1000只有28米，管材采用钢筋混凝土顶管（Ⅲ级管），接口采用F型钢承口，橡胶圈密封， DN800Ⅲ级管裂缝荷载为77.4KN / m ，破坏荷载为96.8N/m 。
顶管污水管道总长718m ，共设置 4 座Φ4000接收井及4座Φ6000工作井，工作井及接收井均采用沉井施工（详细施工方案另见沉井施工），在井间设置检查井，均采用沉管法Φ1500施工。本工程顶管施工共分为5段，其中最长顶进距离为 203m 。
1 、工具管选型
(l）、顶管机型的选择：本工程沿线污水管道穿越淤泥层，我们主要从安全等方面考虑，因此选用泥水平衡顶管工具头，泥水从进泥管经过阀门进入泥水仓里，然后将刀盘切削后的土体所形成的泥浆水，经过另外的阀门后通过排泥管排出到沉淀池，泥水反复利用，即在泥水仓中建立起一定的压力，以平衡挖掘面的泥水压力。
(3）、推力的理论计算
以最长距离203m，工作井段顶管计算：
F = Fl + F2
其中 F一总推力 Fl一迎面阻力 F2一顶进阻力
F1= P-控制土压力）
P=KO*R*HO
式中KO—静止土压力系数，一般取0.55
HO—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6.0m
--土的湿重量，取1.9T/m3
P=0.55*1.9*6.0=6.27T
F1=3.14/4*l*2*6.27=9.84T
F2＝D*f*L
式中： f--管外表面综合摩阻力，取O.4T/M2
D一管外径1.0m
L一顶距203m
F2=3.14*1.0*0.4*203=254.9T,即每顶进一米的顶力为1.26T。
F=F1+F2=9.84+254.9=264.74T
经计算得知顶管的总推力264.74T,小于设计沉井后靠最大承载力 (390OKN，即39OT )，符合要求。主顶使用两台200T级油缸，在推进时，每台油缸的最大顶力不得超过180T。拟投入的机械设备如下：
机械名称
规格型号
功率
数量
泥水平衡顶管机
NS-DN800
7.5KW*2
1台
泥水平衡顶管机
NS-DN1000
11KW*2
1台
潜水泵

7.5KW
2台
千斤顶
196KN/31.5MPa
200T
4只
注浆管路设备

2套
泥浆箱
4.0*2.5*2.0

1只
储水箱
4.0*2.5*2.0

1只
16T汽车吊

1台
液压注浆泵
SYB-50/50
20KW
1台
鼓风机

1台
防毒面具

4套
电焊机
直流
30KW
2台
配电箱
200KVA

4只
低压变压器
220V/16V

1套
应急车辆
长安之星2代

1辆
2、施工顺序
工作井及接收井施工及制作管材→顶进设备地面安装调试→吊装机头到轨道→连接好机头→连接进排泥管线及各种电缆→开始顶进→出泥→千斤顶回缩→拆进出泥管及各种管线→吊第一节管材→安装管材接口并顶进→最后管道贯通→机头抵达接收井并起吊至地面→拆除管道内的进排泥管线及各种电缆以及注浆管→封堵注浆口→砌检查井→闭水试验→井位回填和恢复路面。
3、工作坑及顶进中的测量
(l)施工前须将管线的中线点及水准点引至工作坑附近，并作上标记。工作坑施工完成后，将地面管道中心桩用经纬仪（标称精度不低于6″）引入工作坑两侧坑壁上或支撑上，作为顶管中心的测量基线。
(2将地面的临时水准点用水准仪（精度指标不低于3mm）引入工作坑的底部，每一个工作坑须设置三个水准点，选择不易碰撞及不遮挡测量的地方设置。
(3）工作坑的中心桩与水准点是设置测量支架的依据，所以必须牢固可靠，要经常校对并保证准确。 本次顶进测量采用苏一光J2级激光经纬仪跟踪测量，顶进前先将激光经纬仪安置在测量平台上，大约在后靠背前方50cm的位置上，保证仪器的中心在设计的顶进轴线上，激光的高度在设计的管中标高位置。
(4）对中心桩设置可靠的延长桩，延长桩设置时采用2″经纬仪用正倒镜实施，结果采用归化法确定。管道中心桩位置，要考虑到后背或基础变形影响。
(5）检查、校对各种测量仪器及工具均经权威坚定部门检测，切在检测期内使用，凡不符和精度标准且过了检测期的绝对不许使用。
(6）每顶进一条管应重新校对一次仪器的位置，以确保激光线的三维引导方向正确无误。
4 、顶进施工
(1）顶进前的设备安装与检查
工作井内设备安装完毕，必须按照操作规程进行检查。检查动力电缆、信号电缆、视频／音频线、进排泥管线、电磁阀门，液压系统、纠偏系统、注浆系统、工作井旁通装置等等。确认各系统连接正常并处于良好状态，即可开动机头进行试运转。
由专职测量人员检查激光经纬仪系统，查看其测量误差是否在允许范围内。若不在，立即送回仪检中心校正。
校测机头水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进机头，然后安放管节，处理好接头，再次测量标高，核定无误后，开动机头进行试顶，待调整好各项参数后即可正常顶进。
(2)顶进流程
顶进施工主要利用机头在前端取土，千斤顶在后背不动的情况下将管材向前顶进，其操作过程如下：
A 、安装好顶压环并卡牢管后端，检查顶进系统的安装是否良好，校核管线标高和方向，各方面都准备好后方可操作顶进。
B 、先开动机头，转速由慢至快，然后启动进排泥泵出泥，然后操作主顶系统进行顶进，直到顶进一节管。
C 、在地面安装好注浆管内的注浆支管，并按照顶进的顺序排放好注浆管的位置，按顺序下管。
D 、停止机头，进排泥系统旁通，清洗进排泥管道，千斤顶回缩。
E 、拆除管线，下管，安装管线、电缆后进行下一节管材顶进。
( 3 ）顶进施工有关的注意事项
A 、工作井内通风本工程管材内无需人进入，无需通风，如果在检修设备时需人进入，需进行通风处理后才可入内。作业人员下井前必须先通风，并对有害气体进行检测。
B 、顶进参数设置。
·严格按照操作规程和技术参数进行。
·先预设一个顶进速度，并根据机头土压力、土质情况及进出泥的有关情况进行调整。
·发现与预设参数不符合时，必须及时调整顶进参数。
·对于接近土层分界面时，注意减慢顶进速度，避免机头移位。
·掌握机头的姿态和方向，机头出洞时做好防护措施以避免机头“磕头”。
·机头进洞时，减小顶力，先磨后顶。
5 、顶管相关技术措施
5.l 、测量与方向控制
顶进的测量与方向的控制，是采用激光经纬仪辅以水准仪测量，通过油缸进行纠编，遵循先纠上下后纠左右的原则，我们要做到以下几点：
(l）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。
(2）布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。
(3）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在 10'～20’不得大于l 。
(4）初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。
(5）在每一顶程开始前必须制定坡度计划，可对设计坡度线加以调整，以方便施工和最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。
5.2 、顶管注浆
5.2.1顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力，我们在注浆时做到以下几点：
(l）选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量和动塑比。
(2）在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。
(3）膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间。
本工程触变泥浆选用标准配方的浆料，在搅拌桶内按一定比例兑水充分拌制后，储放24小时后使用。浆液配合比为：
膨润土
CMC
纯碱
水
104
1.05
3.5
800Kg
(4）压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况。
(5）注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。
(6）注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。
(7）注浆泵选择脉动小的螺杆泵，流量与顶进速度相应配。
5.2.2泥浆的置换
由于顶管施工中，机具的外径比管道外径大一定尺寸，保证能够形成一定厚度的泥浆套，但在每段管道顶进完成后，为了减少管道沉降、确保管道外围土体有足够的支撑和减少渗漏水，保证管道的永久质量，必须立即用2：1早强膨胀水泥浆将触变泥浆置换出来，以保证管道周边的后期固结。
5.3 、管子与接口
(1）根据设计文件，本工程所用管节为“F”管，“F ”管受力性能好，接头稳固性高，接口处止水密封性能好。
(2）选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。我们选用优质的成套管材，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。
(3）接管前再次检查管子接头的槽口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格后可在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。顶管结束后要按设计要求在每节管内间隙处填充弹性密封膏，并与管口抹成一个光滑的渐变面。
5.4 、地下管道内通讯方式：
顶管施工中地下通讯采用敷设有线电话，其设置位置：掘进机操作台一部，工作井顶进控制台一部，地面一部，中继间设一部，以此方式加强通讯联系，协调指挥作业。
5.5 、通风设施：
由于管道顶进距离长，埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土体中会产生有害气体，因此，必须设置供气系统。通风设施用一台柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器，再进入储气桶，经过气压调节阀，将压缩空气传输至管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进行空气循环。
5.6 、电源布置：
在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。
(1）动力用电
由于管道内的电机采用380V 动力电，因此，进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施，动力电源线设置在操作人员不易接触处，并在电源线外增设护套，保证用电安全。
(2）照明用电
由于管道内的空气湿度较大，因此，应采用12V低压照明电，低压电须通过变压器降压。灯具采用防水防爆灯具，
5.7 、地表沉降及隆起控制
本顶管采用泥水平衡工艺，泥浆的密度应严格控制，且泥水压力应大于其主动土压力。在渗透系数较小的粘土层中，泥浆的相对密度应适当增加，从而泥水压力就能有效控制挖掘面的失稳状态，保证地表的变形情况 。同时还要防止顶进停止时间过长时，挖掘面容易失稳，导致地表下陷。
为及时掌握顶进过程中，地面及周边建筑物有无隆起或沉降变化，应在顶进前将顶进轴线的地面上每20米布设一个沉降观测点，并在顶进前测量原始标高、做好原始记录，每顶进一节管测量一次，并同步绘制沉降曲线图，以便随时调整设备参数，有效控制沉降。
5.8 、进出洞口措施
(l）出洞措施
a 、为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失，在进出洞口里安装橡胶止水法兰。
b 、为防止掘进机出洞时产生叩头现象，可以采用延伸导轨，并将前三节钢砼管与机头做成刚性连接。
c 、紧贴工作井洞口外侧施打一排水泥搅拌桩（按设计要求实施）加固洞口，防止洞口打开后外侧土体涌进井内。搅拌桩的深度为管底以下 1.5m ，宽度为 3.5m 。
(2）进洞措施：
a 、同样在接收井外侧施打一水泥搅拌桩（按设计要求实施）加固
洞口，便于凿除洞口，并做好进洞前的准备工作，包括人员设备；
b 、机头进洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外；并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。
c 、头进洞后止水工作抓紧作好，洞口处土体流失、管道沉降等现象就不会发生，也是保证顶管质量的关键。
5.9 、顶管时的意外应急措施
根据本工程的特点及地质勘察报告，顶管所处土层为淤泥层中，在顶管施工时可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。
(1）地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。在顶进过程中，要随时注意挖掘面是否稳定，要不时地检查泥水的浓度和相对密度是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压