污水处理厂顶管施工方案.doc

一、编制依据
(1) 北塘污水解决厂配套工程施工二标段中标告知书、施工图纸、协议协议书。
(2)根据工程特点、施工现场实际情况、施工环境、施工条件和自然条件的分析。
(3)现行的设计规范、施工规范、验收标准及国家、部委及天津市颁发的其它规范和标准。重要有：
《工程测量规范》(CB50026-2023)
《城市道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2023)
《天津市市政工程施工技术规范(排水工程部分)》(J10407-2023)
《城市排水工程质量检查标准》(DB29-52-2023)
《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97
《泥水平衡顶管掘进机作业指导书》Z/GJS011-2023
《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-1999)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2023)
《用电安全导则》(GB/T13869-2023)
国家、部委和地方政府颁布的与本工程相关的技术规范及检查评估标准。
本工程项目专用技术规范中所列承包商应遵守的其他技术标准和规范、其他合用规范、规程、规定等。
本公司颁发ISO9001公司质量标准文献及标准化现场施工管理的有关细则。
二、工程概况
北塘污水解决厂配套工程施工二标段，规划为城市次干路，起自现状新河干渠以西约290m处，止于现状塘汉路，红线宽度为30-40m，全长约2406.074m，桩号为K0+440-K2+846.074,道路面积约为7.5万m2，北塘污水解决厂进水管道，最大管径为2.4米，管道总长为1270米。
污水管道WD-11～WD-15井段管径为d2400mm，总长286米。WD-11～WD-15排水管原地面高程为2.290米～2.950米，流水面高程-4.347米～-4.490米。槽深由6.867米～7.670米不等。
三、施工部署
1、顶管机型及配套设备
(1)顶管机机型
根据顶进沿线的地质条件及以往同类工程的施工经验，为保证道路安全和工程进度及顶管质量，本工程选用DN2200、DN2400泥水平衡顶管掘进机。泥水平衡掘进机依靠机头前端的刀盘切削土体，通过泥水搅拌仓，把切削的土体搅拌成泥浆，运用给排水循环系统，把泥浆输送到地面泥浆罐内。随着泥浆的抽出，随着顶进。通过控制顶进速度和土压来保持土体的稳定。
(2)重要施工机械设备配备计划
序号
机械设备名称
型号
数 量

1
泥水平衡掘进机
DN2200 、DN2400
各2台
2
液压千斤顶
200t
16台
3
液压站
31.5MPa
4台
4
顶铁
DN2200 、DN2400
各2套
5
吊车
50 T
4辆
6
发电机
120KW
4台
2、施工布置图（见附图一）及工作坑布置图

工作坑布置图
3、施工总流程
顶管机出洞
机头刀盘运转
顶管机进洞
送排泥泵启动
顶进出土
泥水分离
主顶推动到位
回缩主顶
拆除管内管线
砼管节安装
安装管内管线
弃土出运
顶管机转场
进洞密封器安装
出洞密封器安装
放样、复核

工作坑、接受坑施工

工作坑、接受坑回填

全线复核、竣工验收

四、施工方法
1、放样及复核
根据提供的测量基准点，按设计图纸规定进行工作坑及管轴线的放样工作，放出顶管起点及终点的位置及顶进的高程，建立测量控制点，并保护好控制点。
⑴、控制测量
平面控制测量：运用设计勘测部门的点位精度较高的导线点为起始控制点，沿管路主线走向布设附合导线，并在结构施工范围内加设控制点位布设三角控制网，从而建立本标段的平面测量控制网。埋设点位采用砼浇注，避免遭受破坏。采用全站仪进行外业测量，并对成果运用坐标法进行点位平差。
高程控制测量：按线路走向布设附合水准线路，按照四等水准测量规定进行施测。把地面上建立的测量控制网引至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时复测。
⑵、放样测量
采用极坐标法进行放样测量，具体实行过程为：
运用偏角法和支距法的计算公式，根据线路要素点的坐标值，计算出所需放样的坐标数据。
在平面控制点上支设全站仪，后视另一控制点，将测站点、后视点、放样点的坐标数据输入全站仪，然后放样所需点位。工作坑内精确测放轴线。
测量管理工作
施工现场必须坚持数据对算，施测点位必须复测。
项目部放样点位必须上报监理工程师，经监理测量工程师复合后，方可投入使用。
2、对支撑和周边环境的监测
⑴、地面沉降监控
施工前，以精度指标较高的全站仪或电子经纬仪对设计图纸提供的控制桩点和控制桩等进行复测、校核，定出管线中线、起止位置和范围的精确位置，同时根据施工需要布置施工平面控制网，测出原始地面高程数据。具体测量时，在地面上每20m布置一个量测断面，每3~5m埋设一个测点；每次量测完后，及时对量测数据进行回归分析和信息反馈，指导施工，以便及时采用措施，将地面沉降在最小范围内。
⑵、工作坑倾斜监控
①、工作坑倾斜监控
在施工地段每个工作坑密布2个监测点，加强观测，天天各观测一次并报监理及项目部。
（2）高程控制测量
以精密水准仪、光电测距仪、经检定过的铟钢尺对图纸提供的高程控制点和控制桩进行复测，测定施工控制高程，结合平面控制网的位置测设施工高程控制网，沿线的建筑物上布置观测点。具体量测时，采用精密水准仪和铟钢塔尺量测。通过量测判断工作坑周边的变形情况，工作坑沉降点的埋设根据现场情况进行布设。每次量测完后，及时对量测数据进行回归分析和信息反馈，指导施工，以便及时采用措施，保证工作坑安全。
（3）监测方法
通过对工作坑的观测，目的在于能在施工中及时掌握施工过程中工作坑周边的沉降与倾斜变形，从而根据观测数据保证施工安全。在监测点的布设上，可根据现场通视情条件的优劣，连接工作基点（或基准点）与观测点相对网可以布设成单线路或双线路。
⑷监测组织与管理
①监控程序
根据施工管道所处的地质状况，开挖断面及施工方法等以及有关规范规定，研究制定该项目量测的方案，在报经监理工程师批准后，按方案规定布设监测点位。
按规定测取监测点的初始数据，并依据制订的量测频率定期进行观测，做好记录，根据其时态曲线以指导施工。
根据时态的曲线的变化情况，及时进一步进行观测数据解决，并对解决后的数据或图形成果进行点位稳定性变形分析，拟定工程施工的安全程序，决定是否采用相应的防护措施。
②施工监测组织机构
为了更好地做好施工监测工作，我单位选调2名具有丰富施工、监测经验的专业监测技术人员投入监测，负责地面、地下的平常监测工作及量测资料的分析整理工作。
③监控程序
为加强平常的工程施工管理，随时掌握施工，必须建立施工监测的程序，做到及时调整施工环节乃至施工方法，保证地面沉降值、水位变化值等在允许范围内波动，规定在施工中进行程序化管理以保证施工质量。

程序化施工及控制制图施工准备
测点布置
项目经理
下一环节施工
监测数据解决
施工监测
工程施工
制定对策
总工程师
监测人员

④监控设备（施工监测设备详见表6-1）
施工监测设备表 表6-1
序号
名称
数量
规格
性能指标
1
精密水准仪
2
NA200-2
全自动电子精密0.1mm
2
测斜仪
1
SINCO
垂直精密0.01mm，侧身50mm以内
3
电测水位仪
1

⑤监测数据分析和反馈管理
由专业监测工程师及时整理分析监测数据，进行分析诊断，将实测值与允许值进比较，及时绘制各种变形~时间关系曲线，预测变形发展趋向，及时向项目总工程师及监理工程师报告，项目经理部根据监测结果及时调整施工环节及采用相应的技术措施。监控量测信息反馈程序在测得足够数据后，要及时将量测数据绘制理工程师对监测工作的监督和指导，工程施工完毕后，根据监测资料成散点图，然后根据散点图得分布形状，选择合适得函数，对量测结果进行回归分析，即可求得时态曲线。由回归曲线可以预测该测点也许出现得最大位移值或应力值，预测结构或建筑物得稳定状态。
根据以往的量测结果，回归分析采用的回归函数有：
U=Alg(1+t)+B U=t/(A+Bt) U=Ae-B/t

回归分析时态曲线示意图
U=A/[1/(1+Bt0)2-1/(1+Bt)2
U=Alg[(B+t)/(B+t0)]
以上各式中：
U—位移值（或应力值）
A、B—回归函数
t—测点的观测时间
为及时进行量测数据的分析和信息反馈，做到信息化施工，所有量测数据均用计算机解决，每次监控测必须有结果，填写日报表，并按期向施工监理、设计单位和业主提交监测月报表，并附相应的测点位移（应力）的时态曲线。对施工情况进行分析并提出相应的施工决策。
其监控量测反馈程序如下图：

量测结果
位移（应力）是否超过相应的规定值
继续施工
综合评价
暂停施工
采用特殊措施解决

⑸对支撑和周边环境的监测
由于改变路由，并根据现场工作坑所有处在鱼塘内的情况，为了组织施工临时路需在原计划临时路基础上延长350m，路宽8m，其结构为60cm山皮土+40cm（5%）灰土。
保证结构的安全，在坑槽的整个开挖施工中，要紧跟每层开挖、支撑进展，对地下的围护结构的变化和地层移动沉降进行监测。加强基坑开挖和降水时的环境监测，监测资料及时报送降水项目部，绘制相关的图表，曲线，以调整降水运营，发现问题及时调整抽水井及抽水数量，指导降水运营和开挖施工。
3、顶管施工验算
⑴、工作坑尺寸计算:
主顶坑长度=管子顶进后尾端压在导轨上最小长度0.8米+管节长度2.5米+千斤顶长度2.5米+后座和顶铁厚度及安装富余量1.6米=7.4米，基坑长度取8米；基坑宽度为：管道外径2.88米+工作面1.2米*2=5.28米，取坑宽6米；井深按最深井位计算=管顶覆土4.82米+管壁厚度0.24*2米+管径2.40米+现浇井底板厚度0.3米+井碎石垫层厚度0.1米=8.1米。
接受坑长度=机头长度4米+两侧工作面1米*2=6米；宽度6米按现浇井尺寸考虑；深度按最深井计算8.1m。
⑵、基坑支撑计算
根据相关地质资料，γ=18.3KN/m3 ，ø=10.4°，c=15.2KPa。
采用工36B型工字钢，截面模量W=919cm3，允许应力 [σ]=117.5MPa。
按等弯矩布置拟定各层支撑的间距，则板桩顶部悬臂端的最大允许跨度，由下列公式可得：h=(1/γKa×6×[σ] ×W)1/3=74.11cm=0.74m。
用盾恩近似法计算板桩入土深度。
积极土压力系数：
被动土压力系数：
可知MR的斜率：
Kn=γ(Kp-Ka)=18.3×(1.44-0.69)=13.725
E1=MQ=KaγH=0.69×18.3×8.1=102.2787KN/m2
板桩上的荷载一半传至D点，另一半由坑底土压力承受，由下式拟定：1/2×γ×Ka×H（L5+x）=1/2×γ×(Kp-Ka) × x2
解得x=0.89m
则板桩的总长度至少为L=8.1+0.89=8.99m时，满足最小入土深度规定。具体施工过程，采用工36B型工字钢，长度12米，入土深度3.9米。
⑶、支撑结构内力验算
积极土压力：
=1/2×18.3×8.12×0.69-2×15.2×8.1× =254.9
被动土压力：
=1/2×18.3×8.1 ×8.1×1.44+2×15.2×1.2×8.1=490.4
最后一部支撑支在距管顶0.6m的地方，I36B工字钢所承受的最大剪应力

d=12.5mm，经计算
I36B工字钢所承受的最大正应力：
通过计算可知此支撑结构是安全的。
⑷、顶力计算：
①、计算参数
本次顶管施工单次顶进距离分别为D2400长度171米、D2200长度为195米，则主顶油缸顶管计算长度分别为D2400长度171米、D2200长度为195米，管道直径分别为D2400直径2.4米、D2200直径2.2米，壁厚分别为D2400壁厚0.24米、D2200壁厚0.22米，顶管施工所用的钢筋混凝土钢承口管道，每节管长2.5米，每节管重分别为D2400重13.43吨、D2200重11.28吨，管道每延米重分别为：D2400重53.75KN/m、D2200重45.12KN/m，顶镐采用4台200吨等推力千斤顶，顶镐外径0.35m。
根据相关地质资料，γ=18.3KN/m3 ，ø=10.4°，c=15.2KPa
②、顶管顶力计算
管顶覆土4.82米时顶力计算及后背稳定性校核
③、泥水平衡顶管顶力计算
本次顶管施工单次顶进距离分别为D2400长度171米、D2200长度为195米，则主顶油缸顶管计算长度分别为D2400长度171米、D2200长度为195米，管道直径分别为D2400直径2.4米、D2200直径2.2米，壁厚分别为D2400壁厚0.24米、D2200壁厚0.22米。在顶进过程中采用注入触变泥浆的方法，以减少侧壁的顶进时阻力并支撑周边的地层。
顶力的计算采用以下公式：Fp=πDoLfK+NF
式中：fK——采用注浆工艺时，管道外壁与土的单位面积平均摩阻力，介于3-5KN/m2，本次取值为5 KN/m2。
Do——管道的外径，分别取D2400为2.88米、 D2200为2.64米。
L——管道的计算顶进长度，分别取D2400为171米 D2200为195米。
NF——顶管机迎面阻力（KN），对于泥水平衡，NF=1/4×Dg2P
Dg——顶管机外径（mm），分别取值D2400为3000mm 、D2200为2660mm
P——控制土压力，取值0.1MPa=0.1N/mm2
则泥水平衡顶管顶力
D2400泥水平衡顶管顶力
Fp=3.14×2.88×171×5+1/4×3.14×30002×0.1/1000=8438.436KN
D2200泥水平衡顶管顶力
Fp=3.14×2.64×195×5+1/4×3.14×26602×0.1/1000=8637.7946KN
按最长φ2400管径171米、φ2200管径195米计算，分别得φ2400管径8438.436KN 、φ2200管径8637.7946KN，分别合φ2400管径861.1 T、φ2200管径881.41 T。由此得R=1179 T, P分别φ2400管径861.1 T、φ2200管径881.41 T，R能满足总顶力P的1.2倍，故满足规定及采用触变泥浆减阻以减少R的总推力，具体安装位置参见施工平面图。顶进设备采用4台，行程2.5m每台，顶力达200T，其型号为DTD200型等推力双行程千斤顶。由于管材承载力为1183T，可见管材的承载力能承受顶管的最大顶力，但4台等推力双行程千斤顶不能满足顶管的最大顶力，故需要在顶进过程中注浆减阻，经验分析所知，能降到泵站顶力的40～50%。
⑸、后背墙的反力计算
后背墙中的反力R应为总推力的1.2～1.6倍，R为：
R=α×b×（γ×H2×KP/2+2×c×H2×KP1/2+γ× H 2×H×KP）
⑴、φ2400管径
R=1179t=11550KN＞1.3F=1.3*8438.436=10970KN
⑵、φ2200管径
R=1179t=11550KN＞1.3F=1.3*8637.7946=11229KN
式中：R— 总推力之反力，（KN）
α—系数（取1.5～2.5之间）
b—后坐墙的宽度（0.8m）
γ—土的容重（18.3KN/m3）
H2—后坐墙的高度（4m）
KP—被动土压系数[为tg2（45°+φ/2）；=1.44
C—土的内聚力（15.2kPa）
H—地面到后坐墙顶部土体的高度（4.82m）
F—总推力
4、工作坑与接受坑施工工艺
根据本标段地层情况以及顶进方向等因素，WD15～WD1段中WD2、WD4、WD6、WD8、WD10、WD11、WD12、WD14处分别制作工作坑（即主坑），WD1、WD3、WD5、WD7、WD9、WD12’、WD13、WD15分别制作接受坑（即副坑）。
拟定主副工作井内径尺寸为：
工作坑(8座)：长8米，宽6米
接受坑(8座)：长6米，宽6米
为了保证顶管基坑及后背墙的强度和整体稳定性，顶管基坑采用密排钢桩施工工艺。在距工字钢支护外边350mm位置为中心打双排水泥搅拌桩做止水帷幕，顶管后背处打四排水泥搅拌桩，洞口打四排水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用Φ700，桩长12m（基坑深8.1米，搅拌桩入深度为3.9米），互相咬合250mm，水泥掺量15%。
5、顶管基坑平面尺寸及止水帷幕施工简图
本次顶管D2400、D2200覆土最深为4.82米，则顶管基坑挖深为8.1米，采用泥水平衡顶管施工工艺，顶管工作坑平面净尺寸为8米×6米，顶管接受坑平面净尺寸为6米×6米。
本次顶管基坑采用双排水泥搅拌桩做止水帷幕，顶管后背处打四排水泥搅拌桩，洞口打四排水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用Φ700，桩长12m（基坑深8.1米，搅拌桩入深度为3.9米），互相咬合250mm，水泥掺量15%。
顶管基坑支撑采用工字钢支撑，工字钢型号为工36B型钢，长度12米，入土深度3.9米，后背方向密排封闭，其余方向采用一丁一顺的形式布置，工作坑内支撑采用36B工字钢，共设立二道支撑框架，分别位于距地面1米、4米处。每层支撑框架四角设立角撑，按照设备及施工规定，角撑位置设立在距坑边1.5米处，内支撑连接采用焊接，角撑与内支撑之间采用焊接。工字钢间距采用挡土板卡板支撑。

顶管工作坑平面示意图

顶管接受坑平面示意图
(1)水泥搅拌桩施工
水泥搅拌桩是通过深层搅拌机将一定水灰比的水泥浆液经专用压力泵或注浆设备与土体混合，形成具有足够强度、水稳性以及整体性的柱状土，满足强度和变形规定。本次施工水泥搅拌桩，重要用于基坑外围的止水帷幕和土体加固，防止工作坑周边地下水渗透。
①施工流程：
清洗系统

预搅下沉

反复下沉

桩机定位

移至下一根桩位

搅拌提高

浆液制备

②施工工艺：
a、桩机定位：搅拌桩机到达指定桩位后，调平机架，桩基拌头定位偏差≤50mm，垂直度偏差＜1.5%，钻杆轴线应垂直对准孔中心。
b、预搅下沉：开动钻机，钻机切土搅拌下沉。下沉速度控制在0.8m/min左右。
c、浆液制备：即按设计拟定的浆液配方投料，拌制水泥浆。在送浆前必须不断搅拌，防止浆液离析。
d、提高注浆搅拌：待搅拌机下沉到设计深度后，边搅拌边提高，提高速度在每分钟0.5米。
e、反复下沉：当搅拌机提高到设计桩顶标高时，反复下沉搅拌，使浆液与土体搅拌均匀，下沉速度在0.5-0.8m/min内。
f、反复提高：待下沉到设计深度时，边喷浆，边搅拌，边提高。直至提高到地面，控制速度在每分钟0.5米。
g、冲洗系统：冲洗灰浆泵和输浆管系统，直至基本干净，并清除钻头上粘附的软土，检查钻头，如有磨损及时更换。
h、移到新的桩位，反复a-g环节
(2)工字钢支护
水泥搅拌桩施工完毕后养护2天后，制作工字钢支护。主工作坑后背采用12米长36B工字钢竖排密打，其它侧采用12米36B工字钢一丁一横咬打。工字钢支护施工完毕后即可进行工作坑的开挖。
(3)挖工作坑第一步土
工作坑均采用机械挖土，土方所有外运，根据高程，距现地面1米处，设第一步矩形支撑框架。框架为36B号工字钢并加焊三角支撑，焊口要牢固、不得漏焊。

挖第一步土平面图
挖第一步土纵断面图
(4)挖工作坑第二步土
在距管顶600mm制作第二步支撑框架，与挖第一步土相同，框架为36B号工字钢并加焊三角支撑。

挖第二步土平面图
(5)挖工作坑最后一步土
挖至距坑底0.3米采用人工清底，当挖至基坑底时，四边挖0.3×0.3米排水沟,1%坡度坡向集水井。在工作坑底的两个角(相对角)上做集水井，共计2个，直径内口0.5米，深0.5米，周圈及底面用红砖干砌，外压草帘子。集水井各内设1台潜水泵，以备坑内的排水。清平基坑地面，遇有腐软的地方要挖掉软土回填片石或混渣石料以加固土体。

工作坑纵断面图
(6)打底板，下预埋钢板。
铺设100mm碎石垫层，然后浇筑C30混凝土300mm。
底板内预埋尺寸为300mm×150mm铁板，对称分布在两条管道中心线的两侧，每隔1.2米铺设两块。其上焊接两条导轨，安装完毕后应对其质量进行检查，每条导轨测其4点高程，高程必须一致。
底板施工时一方面根据图纸尺寸用全站仪或经纬仪定出井中、底板长及宽的边线，然后支模。模板的边线由给定的井中反出，混凝土底板的上平线用水准仪给出，控制点钉在模板的上端，用红铅油做出标记，并在旁边明显的地方标出向下反的数。混凝土采用商品混凝土。为使混凝土的初期强度提高的更快，使用普通硅酸盐水泥。浇筑时，因地面到坑底距离较深，故用泵车浇注。先从中央浇筑，均匀由里向外周圈式扩散，用插入式振捣棒进行振捣。浇筑混凝土前将导轨预埋钢板安装到位，钢板顶面高程误差控制在2mm以内。

底板施工平面图
6、顶管施工
(1)顶进设备安装
①稳置轨道
轨道是顶管开始时保证管子中心位置和标高的关键部位，要按规范规定找准方向及高程，导轨采用钢制轨道，表面平直光滑无毛刺，轨道高18cm，数量2根，长同底板长，根据设计管道的标高、坡度进行轨道安装，轨道中心线与管道中心线在同一垂直平面内，轨道与底板基础连接牢固。
②后背墙制作：后背墙采用定型后背铁，厚0.4m，长4m，宽4m。后背铁和钢桩之间采用C30混凝土浇筑，这样使千斤顶的集中应力传导至后背铁上，最后逐步扩散到后背土体，由土的被动土压力承担。后背铁的摆放垂直度满足规范的规定。后背铁的摆放要对称于管道中线，同时千斤顶架的摆放满足对称规定，反方向施工顶进以已经顶进的管道为后背。后背墙中的反力R应为总推力的1.2～1.6倍，前述已经计算，满足规定。

图5.6 工作坑内前期设备布置图
⑤千斤顶及支架
本次顶管施工，设4个液压千斤顶（200t），每个主坑并设有双层千斤顶支架、两个高压油泵（32MPa其中一个作为备用）和高压油管。其中高压油泵是布置在地面上的，液压千斤顶（200t）和千斤顶支架布置在主顶坑内，安装时先下千斤顶支架，后下千斤顶，用吊车吊装，分两步进行。第一步先安装底层的支架，稳好后安装下面一排的两个千斤顶，第二步安装上面的支架，稳好后再安装上面一排的两个千斤顶，稳好后可用调整垫对千斤顶的位置进行细部调整，使千斤顶顶力的合力点落在管中心下1/4管内径处。千斤顶的具体布置详见下图：

千斤顶布置图
⑥主顶油缸架稳置
依照轨道和管道中心线、高程为参考，进行稳置主顶油缸底架，油缸底架中心线与所顶管道中心线在同一垂直平面内，油缸底架及主顶油缸稳置要牢固并在允许偏差范围内。
⑦后背铁稳置
DN2200、DN2400后背铁采用4m×4m后背铁，厚度40厘米并以钢板为模板打C30砼40厘米厚，后背铁受力面平直，具有足够的刚度和强度。后背铁安装要紧靠工作井后背工字钢，与工作井底板充足接触并与管道中心线垂直，安装偏差要在允许范围内。
结构工作井后背及导轨安装图（横断面）
⑧设备联接
主顶油缸的油路应并联连接，每台油缸应有独立的进油、回油的控制系统。其它各设备之间按规范进行连接安装，安装完毕后进行调试。
⑨供电系统的设立
供电系统由变压器(若无电源采用发电机)、总控箱、分派箱、开关箱和用电设备及输电线路组成，总控箱、分派箱、开关箱及升压装置的布置应符合相关规范规定，并采用防雨、防晒措施；输电线路采用线板架设并标记，线路架设应横平竖直、符合相关规定，管内线路架设采用在钢套管上焊接一块扁铁作为支架。
⑩泥水循环系统的设立
泥水循环系统由进水泵、回水泵、4寸管路组成。进水泵放置在事先制作好的清水池内，通过进水管道与掘进机进水管道连接。回水泵放在工作坑内通过管道与掘进机回水管道连接，回水泥浆通过管道排至泥浆沉淀池内。在工作坑内进回水管道分别设立蝶阀。
⑾设备调试
a、所有的电控系统安装完毕后对电控系统的连接及控制开关进行调试，检查线路连接是否对的、开关是否灵敏。
b、对主顶油缸及油泵站进行调试，检查油管是否连接对的、油泵站运转是否正常、油路控制闸阀是否完好、顶镐出镐缩镐是否正常，对油管进行排气解决。
c、对测量系统进行校验，检查支架的稳定性和安全性，对仪器进行摆放调试。
d、对机头的各项开关进行调试，检查电压表、电流表；检查刀盘转向是否与控制相符；检查纠偏系统是否运转正常；检查土压表是否灵敏。

工作井平面布置图
结构工作井内设备安装图（纵断面）

⑿进出洞口的解决
顶管施工关键是解决好进出洞口的措施。洞口破除一方面解决洞口的工字钢和洞口的水泥搅拌桩，工字钢是工作坑支撑体系的一部分，解决要小心，同时严格按方案施工，涉及木板的固定和短头的固定，工字钢剩余短头和框架焊在一起，工字钢采用气焊割掉，不许拔桩，以免影响基坑的稳定。木板及时整理，防止龙门口的土方坍塌。水泥搅拌桩能加强龙门口土方的稳定，要运用人工破除，破除后方可用机头顶进，开始顶进时要控制好高程及左右偏差。
(2)顶进
具体工艺过程如下：
第一步，开镐、刃机头。用吊车将机头吊至井内，平稳放在导轨上，要保证管外皮与导轨之间接触严实，并使其靠近洞口。在工作坑洞口范围内的钢桩用气焊割掉，龙门口钢桩气焊割掉部分直径要比管外皮稍高（20厘米）即可。此时，应立即开镐将稳好在导轨上的机头顶到洞口，使机头正面和洞外的土体紧密顶严；迅速顶机头入土。为防止刃机头时下跌应加强机头与机头后第1节管、第2节管、第3节管之间的联结。在第1节管与机头间加M30螺栓4组，详见下图：

环节1机头与机头后第1节管（带注浆孔混凝土管）连接图
第1节管与第2节管的连接（同以上）
第2节管与第3节管的连接（同以上）
环节1机头与机头后第1节管连接图
（带注浆孔、带预埋钢板、带预埋千斤盒的混凝土管）

环节1刃机头纵断面图（全）

环节1 机头装置及进出洞口工艺图
第二步，机械出土。泥水平衡机头的出土原理：在混凝土管内设Φ100管作为循环泥浆管路，在地面上配置泥浆沉淀池、泥砂分离池、泥浆泵、泥浆循环管路，在工作坑内设Φ100胶管用以连接混凝土管内和地面上的泥浆循环管路。抽出的泥浆经沉淀后用抽泥车抽走，泥水经循环管路继续送至机头前方。
环节2 泥水平衡机头出土示意图
第三步，回镐、下顶铁。当顶镐油缸伸出有0.7米，够下1块顶铁的长度时，应将镐回油，下1块顶铁，以保证平稳顶进。

环节3回镐下顶铁示意图
第四步，出镐顶顶铁、顶进、出土。

环节4出镐顶顶铁、顶进示意图

环节4管子接口及注浆示意图
第五步，开镐顶进测量。顶管时测量非常重要，要勤顶勤测，随时校正，切不可单纯为了求快而少测、漏测，一般在下管前和下管开1镐后都应测1点，此时若发现偏移容易校正。正常顶进时每顶进1米时测1点，测量采用激光经纬仪和水准仪配合进行，机头前方有固定光靶。将油缸缩回使顶进的混凝土管处在完全松弛状态。

环节5开镐顶进测量
环节5开镐顶进测量机头光靶示意图
第六步，回镐下管。下管前，将镐回到头，将管道内所有的工艺管路所有临时断开，管内及坑内所有电源断掉，坑内的人员全都走道管内或上到地面上。下管要由专人指挥。管子下到导轨上时，管外皮与导轨之间不能有空隙。下管要注意插口朝前，承口朝后。在插口安装胶圈时要涂抹凡士林，以使开镐顶紧管接口时胶圈均匀压缩，不被扭曲、翻转和闷鼻，防止漏浆漏水。

环节6 纵断面图（局部图 → 回镐、下管）
第七步，下顶铁、出镐顶进（反复环节3、4）。管子稳好后，上好胶圈，在胶圈上抹匀凡士林，下弧形顶铁，再下∪型顶铁，后开镐，先顶∪型顶铁，再顶弧形顶铁，再顶管子，将刚稳好的管子与前1节管子顶严紧。同时连接好各种注浆管路、机头连接电路、进水管、排泥管等。
第八步（反复2～7环节）进行。
第九步出洞口：当机头顶到接受坑时，要控制顶进速度，同时做好接受坑处的各个环节的准备工作。

环节9出机头示意图
第十步，将机头吊至地面上，运回到主顶坑，开始施工另一段顶管。过程同以上。
管箍：顶管做管箍时，要将水泥和石棉掺在一起，管口要凿掉2厘米的坡茬，并将接缝剔除不小于3厘米的缝隙，用水将接缝冲洗干净，向里打入石棉水泥的拌和物。

环节10管箍施工示意图
(3)测量、纠偏方法
泥水平衡顶管掘进机的纠偏系统是由四组纠偏油缸构成的，纠偏的控制是根据管道激光测量定位系统来决定的。在顶进过程中，激光经纬仪从始至终进行跟踪测量，激光纠偏系统随时根据激光点的左右上下进行纠偏。顶进第一节管时，每顶进0.2~0.3m即对中心线和高程测量一次，顶进正常时，每顶进0.5~1.0m测量一次，发现偏差及时调整纠偏，加以修正控制。做到勤测勤纠，先纠高程偏差后纠左右偏差，并做好纠偏记录。
(4)泥浆减阻的方法和技术措施
长距离顶管的成败在于减阻的好坏，采用触变泥浆减阻护壁的施工措施，即在管壁与土壁之间注入触变泥浆。
本工程专用的顶管机外径尺寸比管节外径大20mm，故顶管机在土层中顶进时使管节外围形成20mm的空隙，如能及时有效向该空隙注入触变泥浆填充在管节外围，形成一个较完整的泥浆套，顶进时既可有效减阻又能起到支撑土层的作用，加快顶进速度。反之，泥浆套不能形成，顶力将急剧上升，严重时将也许顶坏管节，甚至使顶管工作失败。
①触变泥浆的配比
触变泥浆配制：选用较好的钠基膨润土，膨润土：水=1：8(重量比)，采用机械定量搅拌桶把水与膨润土搅拌均匀然后打入几个注浆罐，静置12小时，使其充足吸水，膨润成胶体，运用比重计测其比重，掌握在1.15g/cm为宜。
②注浆孔布置
顶管机机尾部均匀设立四只压浆孔，顶进时，及时跟踪注浆，保证在顶管机后面及时形成完整的泥浆套。
每两节管安排一节有浆孔的混凝土管，管内四只压浆孔90°后对中，即在管节顶部设一只压浆孔，另两只压浆孔斜向下夹角为90°。通过1寸高压注浆软管接通四个压浆孔与输浆总管，每个注浆孔均安装闸门进行独立控制。
③同步跟踪注浆
制作触变泥浆采用机械定量搅拌罐把水与膨润土搅拌均匀，静置12小时，使其充足吸水、膨润成胶体。将地面配制好的触变泥浆经注浆泵增压后进入输浆管，通过环形管注入顶管机及管节的压浆孔，形成泥浆套。当管节顶进时，运用顶管机尾部环向均匀布置的四个压浆孔，与顶进同步跟踪注浆，以保证当掘进机向前时在其后形成的环向空隙立即被泥浆充填，从而形成完整的泥浆套。
④补压浆
管节在顶进过程中，由于部分浆液流失到土层中，因此必须间隔一段时间后进行补浆。
⑤压浆量与注浆压力
压浆量原则上控制在同步跟踪注浆量为管节外理论空隙体积的4倍左右，注浆压力值不宜过高和过小，依据采用浆液的粘度和管路长度，压浆站的压力初步控制在20~50KPa。
(5)检查井
顶管施工完毕后，检查井的做法参照设计图纸和设计说明。
(6)工作坑的回填
回填工序应在井与管箍的强度均上号后方能进行,回填时应采用人机配合施工,管顶以下由人工对称回填碎石防止管身发生位移。管顶以上应由挖掘机或装载机回填,高度至管顶以上40cm。回填后应用平振进行震动,使其密实.达成规定.
(7)工作坑拔桩

回填沟槽后，立即拔桩。用振锤配合吊车。

7、顶管施工质量控制
顶管施工质量控制
项 目
允许偏差
钢筋砼管最大偏角
0.5°
管线轴线偏差
L≤100m
50mm
标高偏差
L≤100m
+30~-40
相邻管节错口
≤15mm无碎裂
接口抗渗实验应达
0.11MPa1
内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出
顶进过程中地面沉降控制范围
项 目
允许变化范围(mm)
地面隆起的最大极限
+10
地面沉降的最大极限
-10
顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持10-20"不得大于1°。
8、顶管质量通病的防治
(1)泥水冒出地面
①现象
在顶进时，地面有泥水冒出，在泥水平衡顶管中称之谓冒顶。
②因素
因覆土层太浅，泥水平衡顶管的复土深度必须大于1.5倍管外径，否则易发生冒顶。
③防治措施
a、控制泥水密封舱的泥水压力，保持在1-1.1倍正面土体静止土压力为宜。
b、土层渗透系数很大，或覆土深度小于1.5时，应加深覆土。
c、增长进水中粘土的比例，适当提高进水比重，使泥水不易渗透。
(2)叩头
①现象
顶管机在推动过程中一直往下走，即使纠偏使用也不明显。
②因素
a、大多发生在粉细砂土中。由于泥水平衡顶管机比较重，并且机器转动起会相起震动，这种震动会使粉细砂土不久液化，从而减少了它的承载力，就会使顶管机产生往下沉的趋势。
b、或者是碰到了上下两层不同性质的土，由于下面一层土较软，而使顶管机往下偏。
c、泥水压力控制不好。
③防治措施
a、一方面仔细阅读土质资料，假如在粉细砂土层中顶进偏低，可调低进泥的泥浆浓度，减小顶进速度。
b、假如是碰到两层软硬限度不同样的土时，应注意让顶管机的头部略微往上翘一些，同时把前三至四节管与顶管机后壳体联成一体。
(3)泥水管内产生沉淀、堵塞现象
①现象：泥水管内泥水流动不畅通，顶管机推动因此也不顺利。
②因素
a、在泥水管内生沉淀这种现象大多发生在砂土层中。一是由于排泥泵效率低下流量局限性，在泥水管内的流速小于临界流速使泥砂产生了沉淀。二是在顶管机停止推动以前对管内冲洗力度局限性致使泥砂产生沉淀。假如是粉细砂，一旦沉淀在泥水管内，时间一长板结起来就比较难冲洗干净。
b、在含水量少的粘土层中，粘土会变成如同鸡蛋同样的泥团，假如泥团过大，它在管道的弯头和蝶阀处会把管道堵塞。无论是哪一种管道堵塞，都会影响顶管机的正常推动，时间一长，顶管机会往下沉，从而影响到顶管的质量。
③防治措施
a、假如排泥泵达不到所需的流量规定期，就应当更换。
b、停止推动前必须对排泥管道进行较为彻底的清洗。
c、假如是在含水量小的粘土中推动，应减小刀盘每转一圈时所切削泥土的厚度，同时适当加大送水量。此外在排泥管道与基坑旁能之间加一只沉淀箱，可让土块或卵石在该箱里沉淀下来，过一段时间只需打开箱底排出。
五、质量保证措施
保证工程质量是工程施工最基本前提，也是施工公司的生命，没有质量就没有效益，就没有信誉。因此施工公司保证工程质量不仅是对业主负责，更是对公司自身的负责。“百年大计、质量第一”，我们将始终如一地坚持这一思想原则，规范施工，认真依照招标文献所明确的各项施工技术规范、规则和各项质量验收评估标准去组织实行。
1、质量保证体系
确立“防检结合、以防为主、重在提高”的观点，不仅要对工程质量的结构进