机械顶管及竖井锚喷工作坑施工方案.doc

第1章 编制依据
1。1施工文件
1.1。1《阜石路天然气工程（9标过金鼎小区及杨庄东路）工程施工图》(设计号：090223GC-20G北京市煤气热力工程设计院有限公司设计)。
1.1。2《金鼎小区中路、杨庄东路燃气过路顶管工程岩土工程勘察报告（详勘)》 （工程编号：BGEC—J勘—2010-0502北京地矿工程建设有限责任公司）。
1。1.3《阜石路天然气工程（穿越杨庄中路及金鼎小区中路）探测报告》 （北京诚易达通测绘所2010年5月测绘).
1。2工程应用的主要法规
1。2。1《中华人民共和国建筑法》
1。2.2《中华人民共和国环境保护法》
1.2.3《中华人民共和国安全生产法》
1。2。4《建设工程质量管理条例》
1。2.5《城市市容和环境卫生管理条例》
1.2。6《建设项目环境保护管理办法》
1.3工程有关规范、技术规程和质量评定标准
1。3.1工程测量规范（GB50026-2007)
1.3。2建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）
1。3。3建设工程施工现场安全资料管理规程（GBJl1/383—2006）
1.3。4建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202—2002）
1。3。5混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204—2002）
1.3.6砌体工程施工质量验收规范（GB50203—2002）
1。3。7钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）
1.3.8钢筋焊接及验收规程(JGJl8—2003)
1。3。9北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程（DBJ01—87—2005)
1。3。l0手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程（GB3787—2006）
1。3.11建筑施工场地噪声标准（GB12348—90）
1.4其它
公司质量保征体系文件
现场踏勘
第2章 工程概况
2.1工程简介
2。1。1北京市石景山阜石路天然气工程（穿越杨庄中路及金鼎小区中路)分别位于北京市石景山阜石路与金鼎小区中路交叉口和阜石路与杨庄东路交叉口南侧,管线分别穿越金鼎小区中路和杨庄东路。
天然气管道设计为高压B天然气管道，设计压力为2.5Mpa。B天然气管道采用直缝焊接钢管Φ711×11。9,管道防腐采用三层结构聚乙烯加强级防腐，全线加设牺牲阳极电保护设施。
本工程高压B天然气管道分为两段：第一段穿越金鼎小区中路，采用顶管方式施工，起点、终点桩号为T1～T2,管线长度56.70m,顶进钢筋混凝土套管Φ1550（钢筋混凝土管材外径为Φ1870）L＝43.75m;第二段穿越杨庄东路,采用顶管方式施工，起点、终点桩号为T5～T6，管线长度68m,顶进钢筋混凝土套管Φ1550 L＝46.875m。以上设计天然气管线均与阜石路上已设计DN700K高压B天然气管道相接。全线敷设在阜石路永中南侧绿地内。
本工程天然气管线穿越金鼎小区中路段和杨庄东路段拟采用机械顶管施工方法。
2。1。2阜石路天然气顶管工程，总计长度为90。625m,管底距现状地面埋深7。37m，起点、终点为T1~T2和T5～T6段,套管采用钢筋混凝土管,管径为Φl550。
2.1。3本工程设计单位为北京市煤气热力工程设计院有限公司,岩土勘察单位为北京诚易达通测绘所和北京地矿工程建设有限责任公司，顶管施工单位为北京市城建道桥建设集团有限公司。工程质量要求为合格。
2.1。4本文是针对机械顶管施工编制的专项方案.
2.2主要工程量
顶管施工：2段顶管,共90。625m；
工作坑开挖：顶进坑2座、接收坑2座;
2。3现场施工环境
2。3.1现场地上情况
本段顶管工程分别在工程节点T1～T2和T5～T6两处，顶管要穿越的部位分别是金鼎小区中路段和杨庄东路段，顶管工作坑分布在道路两侧，地面高程起伏不大,施工场地范围内是现状阜石路南侧绿地，场地条件较好，便于解决临设、材料堆放、加工场地等用地问题，施工材料、顶管设备的运输较为便利.
2。3。2现场地下情况
地下其它管线在施工处通过的具体情况有详细的物探资料，机械顶管穿越施工时,地下管线对施工的影响较大，施工前须通过物探、坑探寻找现况地下管线,对地下管线位置进行校对,确保现况管线的运行安全。
2.4工程地质、水文情况
2。4。1地质情况
根据现场钻探与原位测试成果的综合分析，在本次岩土工程勘察最大勘探深度范围内所分布的图层按沉积年代、成因类型可分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，按地层岩性及工程特性进一步划分为4个大层。现分述如下:
表层为人工堆积之粘质粉土素填土①层,杂填土①1层；其下为新近沉积之粉质粘土②层；之下为第四纪沉积之卵石③层，卵石④层,细砂④1层。
2。4。2地下水情况
2。4。2.1本次岩土工程勘察期间（2010年5月下旬）采用SH－30钻机套管护壁冲击钻进工艺，共完成勘探孔5个,孔深均为20m。本次勘察期间，在勘探深度内未观测到地下水。
2。4.2。1历年最高水位记录
根据场区区域水文地质资料，拟建场区1959年和1971～1973年的最高地下水位标高为60m；近3～5年最高地下水位标高为38m左右(不包括上层滞水）.
根据以上地下水位情况,本工程施工中不考虑施工降水。
2.5施工工期
阜石路天然气顶管工程计划总工期45日历天,在这期间需要完成:顶管工作坑开挖、设备安装、管道顶进、钢管焊接、注浆固化等工作。
2。5.1施工准备5历天,主要事项如下：
2。5.1。1生活区、办公区临时设施的建设，施工用水、用电电源的安装与架设：
2.5.1。2测量交桩,测量放线及复测、审核报验；
2。5.1.3设计图纸会审与设计交底,施工组织设计的编制、上报和审批：
2。5。1。4主要材料计划、采购、进场.
2。5。2工作坑开挖控制在18日历天内完成。
2。5。3顶管施工顶管需要15日历天.
安装顶管机械设施，3日历天：
顶管施工，10日历天
顶管设备拆除,2日历天
2。5。4收尾交验5日历天
管缝处理,换浆处理，雷达检测，竣工测量.
2.5.5清场2日历天
清理场地，退场
2。6工程特点及必要措施
2。6。1本工程穿越金鼎小区中路和杨庄东路，并且设计管线在金鼎小区中路下横穿一条电力管线；设计管线在杨庄东路下横穿多条雨水、污水、上水、电力、电信、天然气管线及一条2600＊2350热力方沟,沟底高程64。10m，设计顶管管底62。00m,设计顶管管外顶63。71m。在施工过程中应制定详细的施工保护方案保证现况地下管线和市政公共设施的安全，并协助各相关的管理单位做好管线及公共设施的各项保护工作，以确保顶管工程的顺利施工.
在管道穿越金鼎小区中路和杨庄东路时,为保护现况地下管线和市政公共设施安全和保障顶管工程顺利施工,在管道周围注浆进行土体加固.同时，为防止管道穿越金鼎小区中路和杨庄东路范围内上部路面沉降,道路沿路宽铺设2㎝厚钢板,长20米，且在铺设钢板路段两端设置减速坎，对施工路段通行车辆进行限速慢行。
2。6。2本工程设计管道位于土层土质多为沉积卵石层，为保证现况地下管线和市政公共设施的安全和满足技术要求，施工时必须固化土质。同时对地面的隆起和沉降进行实时监测，地面隆起、沉降最大极限值控制在±30㎜，公路沉降最大极限值控制在-20㎜.
2.6。3本工程跨越雨季施工.施工组织实施中，将结合工程进展情况制定有效措施，保证工程质量.
2。6。4工程施工过程中，管节底部135°范围内不得超挖，管上部超挖不得超过1。5㎝，管前挖土长度在路基下，不宜超过管端10㎝,在以外，不宜超过管端30㎝，并应随挖随顶.
第3章 顶管施工
3。1施工准备
3。1.1组织准备
3。1.1.1选派施工经验丰富、曾多次承接机械顶管施工的人员出任项目经理，配备具有丰富施工经验的技术、测量、施工、质控人员。
3。1。1.2组织有关部门的技术、业务能手到本工程部，在项目经理、总工的领导下,各尽其职.
3。1.1。3本项目部组织机构由项目经理、总工程师及“四部一室”（即：工程部、技质部、材料设备部、商务部及办公室）组成，下设降水、竖井、顶管3个专业施工队（见图3—1项目经理部组织机构图)。
3。1.1.4项目部人员构成（见图3—2项目部人员构成图)
图3—1项目部组织结构图
项目经理
项目总工

工程部
技质部
商务部
材料设备部
办公室
降水专业队
竖井施工队
顶管专业队

3。1。2技术准备
3.1.2。1完成项目部组建，完成施工组织设计方案的编制与审批；
3。1.2.2完成现场顶管范围内可能与施工矛盾的现况管线调查；
3。1.2.3完成测量桩位交接及控制网点的布设工作.
图3—2项目部人员构成
项目经理
项目总工

工程部
技质部
商务部
材料设备部
办公室
泵手
顶管工
安全员
质控员
员
电工
测量员
办事员
计划员
工长
材料员

3.1.3人员准备
计划人员详情参见表3-1
表3-1工程施工人员计划表
劳动力分配
计划人数
劳动力分配
计划人数
工长
1人
机械顶管
20人
测量员
1人
工作坑施工
30人
材料员
1人
杂工
20人
质控员
1人
降水施工
10人
电工
2人
安全员
1人
合计
87人
3。1。4生产准备
3.1.4。1临时设施
临时生活区建设：现场搭设帐篷，供施工人员居住.
临时办公室建设：施工现场附近租赁民房，作为临时办公用房。
顶进坑施工区布置:占地面积为50m×30m。
接收坑施工区布置:占地面积为30m×20m。
3。1。4.2用水、用电根据现场的具体情况确定。
临时用水:生活用水从附近解决，施工用水由降水井提供。
临时用电:生活用电根据现场情况临时搭接，顶管机施工用电需建立临时供电系统,顶管机组要求供电能力为250KW。
3。1。4。3临时通讯
施工工地安装对讲机和视频监控设备；
与公司总部的联系，使用移动通信设施；
公司数据往来采用网上交流的方式。
3。1。4。4临时道路
施工前先修建设备和材料进场的临时通道.
3。1.4.5临时场地
选好弃土暂存场地及施工配套设施的安装场地；
确定配浆工作区、管材暂放区及顶管辅助设施排放位置。
3。1。5材料准备
根据上程实际需要提出材料计划，选择供货厂家,为材料及时进场做好前期准备.
施工主要材料为顶管用管材，顶管管材采用DNl550混凝土管。管材为钢筋混凝土钢承口管(III级）。
表3—2顶管施工所需管材表
序号
顶段
管材种类
规格
单位
数量
备注
1
T1～T2
机头管
1550
节
2
机械顶管
普通管
1550
节
13
2
T5～T6
机头管
1550
节
2
机械顶管
普通管
1550
节
14
图3-3顶进坑平面布置示意图
3.1。6机械设备
本工程所投入的主要机械为顶管施工工具，主要设备及用量，详见表3-3。
表3—3顶管施工主要机械设备表
序号
机械设备名称
规格
单位
数量
备注
1
顶管掘进机
1550
套
2
土压平衡
2
电焊机
22KW
台
2

3
注浆泵

台
4

4
灰浆搅拌机

台
2

5
主顶泵站
YG-200
台
2

6
主顶油缸
YG-200
个
12

7
全站仪
GTS-722
个
2

8
经纬仪
GJG22
台
2

9
水准仪
DS3
台
2

10
吊车
50T（100T)
台
2

11
运土车

辆
2

12
空压机

台
4

13
水泵

台
20

表3-4机械顶管施工主要物资计划表
序号
品名
规格
单位
数量
备注
1
顶铁
1。5m
块
4

2
顶铁
1.2m
块
4

3
后背铁
2×3。5×O。4m
块
8

4
护口铁
2400×200
块
4

5
基坑道轨
6m
套
4

6
基坑道轨
2m
套
4

7
管内道轨
6m
m
72

8
土车

个
2

9
土斗

个
2

10
油缸支架
1550
套
1

11
经纬仪支架
1550
套
1

12
储浆池
600×900

2

13
注浆钢管
DN32×6000
m
100

14
高压橡胶管
DN32×20000
根
2

15
低压变压器

台
1

16
电闸箱

套
6

17
低压铝线
10mm2
m
260

18
低压灯泡
36V，60W
个
20

19
碘钨灯
1000W
个
6

20
架子管
6000
根
30

21
架子管
2000
根
30

22
架子管
1000
根
30

23
铅丝
8＃
KG
100

24
围档

块
80

25
十字扣卡

个
50

26
挂勾

个
4

27
钢丝绳
16×4000
根
4

28
方木

根
30

29
工字钢
32＃
m
200

30
钢板
20mm
块
2

31
膨润土

吨
25

32
碱

KG
250

33
液压油

桶
2

34
水泥

吨
25
换浆
35
粉煤灰

吨
80
换浆
36
风镐

个
2

3.2测量
3.2。1对建设单位提供的施工区内的导线网与水准网及其控制点进行复测，经核对无误后方可使用，测量工作从外业到内业必须做到步步校核。
3.2.2平面测量控制
施工测量按《工程测量规范》GB50026—2007的有关规定执行。
3.2。3高程测量
高程控制采用城市四等水准测量的技术施测，使用DS3水准仪往返观测各一次，高程闭合差在l2mm之内（L为水准跨线长度,以千m计)为合格.
3。2。4顶管施工测量
顶管施工采用连续测量与间断测量结合的方式.
连续测量:在顶进坑后方安放一台激光经纬仪，激光经纬仪按照设计顶进轴方向发出一束激光，照射到掘进机的光靶上，施工人员按照激光指示路线顶进。
间断测量：每顶进一节管后，测量人员对激光经纬仪进行校核，并且采用水准仪测量管道高程偏差，采用水平尺测量管道水平偏差。
3.3顶管施工方法和技术措施
3。3.1顶管方式
根据此次施工所穿越的土质、顶进长度、钢管顶进、管道内径等因素综合考虑，确定采用机械顶管，土压平衡机械顶管施工方式。长度为90.625m；顶管工艺流程图见图3—4。
施工准备

竣工测量

出洞

入洞

正常顶进

开挖工作坑

设备安装

泥浆置换

完成

止水圈
后背铁
道轨
开洞
入土
抽水
抽水
抽水
抽水
抽水

图3—4顶管工艺流程图
3.3.2项力计算
通常确定机械顶管总顶力，使用经验计算公式：
P=NGL
其中:
G一单位长度管体自重（KN／m）
N一土质系数
P一总顶力
L一最长顶距
本工程的管径为1550㎜，管长3m,管重2267千克，单位长度管体自重（G=2267×9。8÷1000=22。22KN／m.
顶管长度最长为L=48m。
本工程管道位于砂质粉土与粉质粘土层之间，N取2。
P=2×22。22×48=2134KN
根据总顶力计算出最大顶力为2134KN,实际施工过程中选用的顶镐设备为4台200吨的顶镐,可以提供7840KN的顶力，大于实际需求的顶力,可以顺利进行顶进施工.
3.3。3工作坑尺寸
顶管需开挖工作坑，工作坑分为顶进坑与接收坑，综合顶管机具尺寸及作业要求，确定顶进坑与接收坑的净空尺寸:
3。3.3.1顶管进坑长度计算
L=Ll+L2+L3+L4
L —顶进坑长度,m
Ll—顶管机长度，m,Ll=5。2m
L2—千斤项长度,m，L2：1。7m
L3—出土工作间长度，m，L3=1。0m
L4—后背厚度,m，L4=O。6m
L=5.2+1。7+1.0+O.6=8.5(m)
接收坑长度取5。0m
3。3。3.2顶管顶进坑宽度
B=D+S
B-顶进坑宽度,m
D—管外径,m，D=1.98m
S—操作宽度，m，每侧1。2m，S=2。4m
B=1.98+2。4≈4。5m，取5。0m
接收坑宽度也取5。0m
3。3。3。3顶进坑深度
Hl=Al—A2+A3
H1一顶进坑净空深度，m
A1-地面高程，m
A2一管内底高程，m
A3一机坑导轨安装高度，O.4m
3。3。3.4接收坑深度
H2=Al-A2
H2—顶进坑净空深度，m
A1—地面高程,m
A2—管底高程,m
如此，确定顶管工作坑净空尺寸为:
顶进坑：8。5m×5.0m
接收坑:6。0m×5。0m
表3—5接收坑深度
序号
节点号
工作坑
类型
尺寸(m）
L×B×H
地面
高程
管底
高程
1
T1
顶进坑
8。5×5。0×8.471
69。76
62。50
2
T2
接收坑
5。0×5。0×8。30
69。65
62。50
3
T5
顶进坑
8.5×5。0×8。520
69。37
62.00
4
T6
接收坑
5。0×5.0×8.42
69。29
62.00
3。3。4顶管工作坑做法
施工准备

机械

人员
材料

圈梁施工
浇筑砼
开挖
绑钢筋

井身施工

喷射砼
开挖

安榀架
封 底
浇筑砼

开挖

绑钢筋

图3-5工作坑施工工序
图3-6顶进工作坑支护平面示意图
图3-7接收工作坑支护平面示意图
图3-8顶进工作坑井圈梁配筋示意图
图3—9接收工作坑井圈梁配筋示意图
为了保证顶管工作坑能够承受顶进施工中的顶力，安全顺利地完成施工，确定工作坑采用钢筋锚喷混凝土+工字钢支撑的联合支护方式。
工作坑施工工序见图3—5。
工作坑的施工原则:快开挖、强支护、小分块、短进尺、早成环。
3。3。4.1管线调查：工作坑施工前需进行地下管线的调查,提出对原有管线的保护方案，施工中不得损坏原有管线。
3。3。4。2探槽:工作坑施工须先开挖探槽,开挖相互垂直的二条探槽,以探查地下管线及其它构筑物的情况，深度通常在2m左右。
3。3。4。3地圈梁：工作坑上口设混凝土地圈梁,地圈梁尺寸为宽×高=800mm×500㎜，主筋使用8Φ22和4Φ22的螺纹钢，箍筋使用Φ12@150和Φ12＠500的钢筋,混凝土强度C25。
3。3.4。4土方开挖：待圈梁混凝土强度达到90％后进行基坑土方开挖，开挖顺序由上至下进行，同层间隔开挖，每层除中心土外分成六个开挖断面，间隔、对称进行,严禁同层贯通挖土,每一循环挖深为每步格栅距离，出现土体松散、地下水较大、有流沙时,可根据情况缩短每循环的挖深距离.
3.3。4。5支撑：选用 2［18a对焊沿竖向每隔一榀钢格栅设一道，最低一道临时支撑距竖井底不小于1。75m,以便于安装顶管设备。每道支撑有直撑与角撑两种形式。顶进工作坑在四个角内侧焊接角撑，角撑长度为2。775m，直撑长度5。14m；接收坑在四个方角内侧，焊接角撑，角撑长度2。447m.
工作坑施工过程中,应根据现场实际情况及时调整临时支撑。临时支撑与钢板之间焊接牢固,且与井壁间连接可靠。
图3—10顶进工作坑临时支护平面、断面示意图
图3-11接收工作坑临时支护平面、断面示意图
3。3。4。6钢格栅：其主筋使用Φ22的螺纹钢4根,其断面尺寸为288×180㎜，支撑钢筋使用Φ12的钢筋弯成波浪形与主筋焊接牢固。箍筋使用Φ8＠300钢筋。钢格栅分段加工现场组装，钢格栅之间的连接采用焊接方法,钢筋相互搭接时,其搭接长度要求为：双面焊接为5倍的钢筋直径，单面焊接为10倍的钢筋直径。
水平钢格栅自埋深4m以上竖向间距0。75m，自埋深4m以下0。5m，其间洞口上方1m范围内设置3榀钢格栅。
3.3。4。7网片:网片采用Φ6的钢筋焊接而成,网格间距150×150㎜，在钢格栅内、外放置双层网片。网片搭接重叠一个网格宽度。
3。3。4.8连接筋：地圈梁与钢格栅之间及每个相邻的钢格栅之间均需使用连接筋，连接筋使用Φ18的螺纹钢，在钢格栅内、外两侧同时使用连接筋，内外两侧交错排列,连接筋间距定为0.5m。顶部的连接筋需弯折成90度,并插入地圈梁长度不小于300㎜，弯折长度不小于500㎜.连接筋之间搭接要求为双而焊接5倍、单面焊接10倍钢筋直径.
图3—12顶进工作坑格栅展开图
图3—13接收工作坑格栅展开图
3.3。4.9墙壁锚喷：工作坑施工时应依次向下逐层施工,土体开挖、安装外网片、内连接筋、安装钢格栅、内连接筋、内网片、锚喷混凝土。锚喷混凝土厚度为30㎝,混凝土强度等级C20,材料为水泥、中粗砂、豆石(粒径在5～l0㎜) ,并加入速凝剂,经验配合比为水泥：砂子:石子=1：1.9:1。9，速凝剂掺入量为水泥重量的3～5％.
3。3。4.10底板：工作坑采用钢筋混凝土封底,在挖深达到工作坑底标高后施工.采用Φ14＠150和Φ14＠200螺纹钢，单层双向排列，底板厚度为250㎜，混凝土要求强度为C20。
3。3。4。11集水坑:在工作坑的底板,均需预留500×500×500㎜集水坑一个，坑内安装潜水泵一台，以保证施工时坑底干燥。
图3—14分部挖土顺序平面、断面及网片大样图
3。3。5顶管设备安装
3。3。5。1后背安装
工作坑验收合格后，安装顶管设备,首先安装后背,根据我公司的施工经验，后背采用后背铁，后背铁尺寸为2×3。5×0。4m。
3。3。5。1。1机械顶管后背结构为：锚喷墙+混凝土+后背铁。
3。3。5.1.2紧贴锚喷墙垂直地面放置后背铁，后背铁与墙面之间的空隙以C10素混凝土浇灌填充。
3。3.5。1。3后背的安装允许偏差为:
垂直度：0。1%H
水平扭转度：0.1％L
其中H为后背的高度，L为后背的宽度。
3。3.5.2工作坑坑导轨安装
导轨安装是顶管施工中一项重要的工作，安装的准确与否直接影响管道的顶进质量.
导轨内距的确定:
A=2
其中:A一两导轨内距（mm）;
D一管外径（mm），D=l870mm；
d一管内径(mm)，h=1550mm；
则：A=2×
=1130（mm）
导轨安装内距为1130㎜,这样确定的导轨项面与管道流水高程相同.
3。3。5.2.1在工作坑底部上铺洒一层厚约15㎝的豆石,豆石之上铺设置150×150㎜的方木，方木长度为2m，方木之间的间距为400㎜,方木顶面高程与顶进坡度一致.
3。3。5。2。2将钢质导轨平铺于方木之上，测量导轨的中线位置与高程偏差，其允许偏差为：
导轨内距:±2mm；
中 心 线:3mm;
顶面高程：0~3mm。
3.3.5.2。3安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中产生位移,且需设专人经常进行检查。
3.3。5。3止水环安装
为防止推进机入洞时泥砂涌入工作坑，在顶进方向的墙壁上需安装止水环.首先，进行测量，确定止水环安装的位置；其次，将止水环底圈固定到墙壁上,用混凝土封闭底圈与墙壁之间的缝隙;然后，在底圈上固定防水橡胶板；最后,安装止水圈压板.在推进机入洞之前才允许将止水环内的墙壁凿除。
3。3.5。4掘进机就位
使用吊车吊装，将掘进机轻轻放入顶进坑内的导轨上,前端距井壁约400㎜。就位后检查掘进机的轴线是否与顶进坑轴线、导轨轴线以及主项油缸的轴线保持一致；检查导轨下沉幅度是否过大.一切正常后再进行电路、油路、注浆系统的安装调试。
3。3。6入洞
将掘进机徐徐推进洞口，观察主顶泵站压力，在可以顶进的前提下，尽量向前顶进,土体进入管道内部,人工只在管道内部挖土，边挖土边顶进。待掘进机全部入洞后,连接第一节管做反封闭,掘进机与首节管要连接牢固。
3。3。7正常顶进
3。3。7。1土仓压力的设定：按计算表数值设定,施工时设备自控可保证10％的土仓压力变化，遇有砂砾石层、下穿道路、离构筑物较近时，土仓压力设定适当加大到30％左右，以提高安全系数.
3。3。7。2触变泥浆减阻：顶管过程中，须同步注入减阻泥浆，它是减少顶进阻力、提高顶进速度的重要一环,减阻泥浆采用膨润土配制而成，膨润土要求胶介质在80以上。
在机头尾部设置有触变泥浆注浆孔,顶进施工的同步注入触变泥浆,以形成原始浆套;在每节钢管的前端均有三个注浆孔，顶进过程中，通过注浆孔持续补浆。注浆使用挤压式注浆泵，注浆口压力控制在O。1～0.2MPa。
3.3。7。3顶进测量：顶管测量主要使用激光经纬仪，安装于顶管坑后背处的顶管掘进中心线上。在掘进机内安装有激光靶，激光照射到光靶上，机手根据激光点的位置变化确定掘进机的方向变化。
初始顶进每米测量一次，正常顶进时,每一节管测量一次，纠偏时每米测量一次.
图3—15土压平衡顶进示意图
3.3。7。4顶进纠偏:连续观察光靶上激光点的行走轨迹,如发生偏移大于20㎜，预测机头又有向偏差大的方向发展的趋势时，采取纠偏措施。纠偏时开动纠偏千斤项,顶出最大不超过1。5°.纠偏的原则是勤纠、微纠。
3.3。7。5顶进速度：顶进速度控制在30㎜~50㎜/分钟,刚入洞及纠偏时用较低速度，以后视出土情况、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度。
3。3。7.6出土外运：掘进机刀盘切削破碎土体，由螺旋输送机将泥土输入到管道内部,使用土车通过管道将泥土运入顶进坑中，再使用吊车运到地面,倒入泥土暂存区，定期外运。
3。3。7。7机头出洞：在接收工作坑开挖时,挖至设计管顶时暂时停止开挖，待机头推进进入到接收坑内后，再继续进行接收坑的施工.按照以上步骤施工可以减少接收坑洞口处墙壁的安、拆工作量。同时减小掘进机的土仓压力对洞口处的结构破坏，防止洞口处坑壁结构开裂并向外凸出。
3。3.7。8机头出坑:拆除掘进机的电源线、注浆管、油管，拆除掘进机与第一节管的连接板。使用100吨吊车，将掘机吊运出坑.
3.3.8土体加固.
在顶进过程中管壁外的土体受到扰动，上层土体易形成松动或空洞，引起地面沉降或塌陷.顶管工序结束后，从钢管内部通过注浆孔向管外土体注入加固浆液，对土体进行加固.
使用的注浆材料为水泥加粉煤灰浆，其配比为水：水泥：粉煤灰=6：l：3.由管道内部的注浆孔压注，注浆次数不少于三次,两次间隔时间不大于24小时。
每两节管编为一组，第一节管注浆孔注浆，第二节管注浆孔排浆，从管道一端开始,依次进行.
图3—16土壤加固示意图
3.3。9设施拆除
顶进、换浆后，拆除顶镐、后背铁、止水环、基坑导轨等顶管设施.
3.3.10注浆孔封闭
管道内部的注浆孔,采用石棉水泥填充。
3。4顶管中的安全技术措施
3。4。1管内照明
管道内每10m装一只照明灯，照明灯采用36V的安全电压供电。
为防止电缆接头松动、管道内配有部分活动接头箱,即保证了接头质量，又可以避免接头的包扎受潮而产生的漏电事故。
地面备用一台发电机，遇突然停电时供电，保证照明、通风。
3。4.2通风
在顶进施工过程中，随着管道不断向前延伸,空气中的氧气会逐渐稀少，会给在管内的工作人员带来极大危害，甚至会造成恶性事故。为改善管内工作环境，在管道施工的全过程中采取通风措施,加大管道内空气流通,营造良好的作业环境。
采用压入式通风，空压机安装在地面上，用DNl00的硬质PVC通风管道，将风送至掘进机端部。
3。5顶管质量监控
表3-9顶管施工质量要求
过程名称
质量控制点
检测手段
质量等级
轨道
安装
允许偏差：轴线3mm
顶面高程0—+10mm
两轨内距±2mm
水准仪
激光经纬仪
盒尺、塔尺
合格
后背
安装
允许偏差：垂直度≤1‰
扭转度≤1‰
激光经纬仪
线坠
合格
油缸架
安装
允许偏差:
整体轴线＜3mm
左右高差0-3mm
水准仪
激光经纬仪
盒尺、塔尺
合格
洞口止水圈
安装
允许偏差:轴线20mm
高程20mm
水准仪、激光经纬
仪、塔尺
合格
管道顶进
允许偏差：中心偏差:50mm
高程偏差：+40mm
—50mm
水准仪
激光经纬仪
钢卷尺、塔尺
合格
管道
接口
相邻管间错口＜15％壁厚，
且不大于20mm
钢卷尺
合格
第4章 顶管施工常见病害的防治
4.1管道轴线偏差过大
4.1.1偏差结果
管道轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲,甚至造成管节损坏,接口渗漏。
4.1。2预防措施
4。1.2。1顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查,指导纠偏.纠偏按照“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作方法进行。
4。1.2。2采用同种规格的千斤顶,使其顶力、行程、顶速相一致，保持顶力合力作用线与管道中心线相重合。
4。1。2.3加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并使后背平整,以保证顶进设备的安装精度.
4。1。2.4顶进过程中随时绘制顶进曲线,以利指导顶进纠偏工作。
4。2地面沉降与隆起
4。2。1沉降、隆起结果
顶管施工过程中或施工后,在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围道路交通受到影响,甚至危及到正常使用和安全。
4。2.2防治措施
4.2。2。1严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法。
4.2。2。2在项进过程中及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质填充管道外围环形空隙.施工结束及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆.
4.2。2。3严格控制管道接口的密封质量,防止渗漏。
4。3顶力突然增大
4。3.1增大现象
在顶进过程压力表指针突然增大.
4。3.2防治措施
4。3.2。1按不同地质条件配制适宜的泥浆,并采取同步注浆的方法，并及时足量的沿线补浆,经常检查膨润土质量，特别是不得含砂。
4。3。2。2顶进施工前对顶进设备进行认真的检修保养。
4。3.2.3停顶时间不能过久,发生故障及时排除.
4。4管道接口渗漏
4。4。1渗漏现象
管道接口渗水、漏水.
4。4。2预防措施
严格执行管节和接口密封材料的验收制度，严禁使用不合格产品。
严格控制管道轴线，必须按“勤纠"、“小纠"的原则进行，以避免接口不匀而使胶圈减小止水作用。
下管时，要在钢丝绳与管口之间加橡胶垫，保护管口。
采用F型插口管材，并选用相匹配的橡胶圈，事先检查橡胶圈的质量，临下管前抹好润滑剂,安装要正确。
4。5管节裂缝
4。5。1裂缝现象
管节纵向和环向有明显裂缝，造成管道渗水、漏水.
4。5.2预防措施
4.5。2。1管材进场后要进行质量验收,验收不合格要及时退货.
4.5。2.2顶进时严格控制管道轴线偏差，控制顶力在管节允许的承压范围以内。
4.5。2。3在管节运输过程中采取管垫等保护措施,并做到吊(支）点正确,轻装轻卸。
4。6顶管前端正面土体坍塌
4.6.1坍塌现象
顶管施工中实际出土量远远大于理论出土量,且地面有明显塌陷。
4.6。2预防措施
顶进施工中采取短开挖、勤顶进的方法,并随时注意到土质的变化情况，向士仓内加泥浆，使出土量与顶进量基本一致，保持土仓压力平衡。
第5章 安全防护施工措施
5.1安全技术保证体系
为了保证本一程施工中的安全保证，公司、项目部及班组三级分别成立安全小组，以便加强安全管理工作。
现场施工的安全保证体系见图5—1
安全保证体系见图5—1
项目经理
项目总工

安全员
施工员
技术员
机械员
兼职安全员
兼职安全员
兼职安全员
竖井施工队
兼职安全员
兼职安全员

5。2安全管理目标
积极开展安全达标工作，切实贯彻安全生产责任制，强化安全意识，本工程杜绝重伤和死亡事故，轻伤事故频率控制在0.007％以下.
5。3安全岗位职责
为确保现场文明安全工作目标明确、职责明确,顶管部从项目经理到施工员、作业队层层落实岗位安全责任制。
5。3。1项曰经理安全职责
5.3.1。1认真执行国家、北京市、本公司安全生产、劳动保护的法规及规章制度。对本单位在生产经营活动中的安全健康负全面领导责任。
5。3。1。2建立、健全安全生产保证体系，领导组织实施本单位安全生产工作目标，督促、检查各职能部门人员执行安全生产责任制。
5。3。1。3落实施工组织设计、施工方案中各项安全技术要求,严格执行安全技术措施审批制度及设备、设施交验、验收、使用制度，保证安全技措及劳动保护用品经费的落实。
5。3.1。4随时掌握安全生产动态,监督并保证安全生产保障体系的正常运转，认真执行ISO28001“安全生产管理程序”,开展定期和不定期地组织安全生产检查，及时消除事故隐患与不安全因素,制止违章指挥和违章作业.严禁职工在工作中休息或就餐时饮酒。
5。3.1。5严格遵守特殊工种的安全管理规定，组织职工的各项安全生产教育。
5。3.1.6发生因工伤亡及重大未遂事故,要做好抢救伤员、保护现场、及时上报的工作，并协助事故调查组参加事故的调查
处理，制定、落实各项防范措施，认真吸取教训,对事故责任者提出处理意见,报上级审批。
5。3.2顶管专项总工程师的安全职责
5。3。2。1组织有关人员认真学习和贯彻执行安全生产和安全技术管理规定,对顶管项目工程生产经营中的技术工作负安全责任。
5。3.2.2主持制定、审批、上报安全技术措施，并监督落实。及时解决施工生产中的安全生产技术问题。对执行中发现的问题及时予以纠正。
5。3.2。3在组织编制和报批施工组织设计、施工方案或专业工程项目施工方案以及大型临时设施、特殊施工设施、自制生产机具的施工或设计方案时，要把安全措施渗透到各个环节中去，使方案、措施成为科学地全面地指导施工的依据,确定后的方案如有变更，要及时修订、上报。
5.3。2。4负责领导安全技术方面的宣传、教育、培训工作,参加安全检查,对检查出的隐患要从技术措施方面提出改进办法。
5。3。2.5主持制定采用新技术、新工艺、新设备、新材料的安全技术措施和安全操作方法,报上级审批后负责实施：
5.3.2。6主持重要、特殊工程部位的安全技术交底,领导安全技术攻关活动。
5。3.2。7参加本单位职工因工伤事故及重大未遂事故的调查分析，从技术上分析事故的原因,提出防范措施。
5.3.3工程部安全职责
5.3.3。1负责编制审查施工组织设计和施工方案，认真贯彻执行有关安全、文明生产技术及安全、文明生产操作规程.
5。3.3。2在编制生产计划时，组织保证安全、文明工作与生产任务协调一致。
5。3。3。3贯彻执行涉及企业安全工作的有关法规及规定,协助项目副经理负责工程施工、生产安全管理，负责安全检查工作,制定项目部安全管理规定.
5。3。3.4组织安全生产活动,组织系统进行安全检查。参加施工组织设计中有关安全技术措施的制订，并对执行情况进行检查。
5.3。3.5组织特殊工种培训、考核和管理。负责对参与顶管施工的全体职工进行安全教育、考核.
5。3.3。6负责职工劳保管理及工程事故的调查处理。
5。3。3.7在建设单位统一领导下，做好施工现场及临时生活区、办公区的治安保卫工作.
5.3.4施工员安全职责
5.3。4。1在经理的领导下，认真贯彻执行有关的各项安全、文明生产法