[北京]顶管工程专项施工方案52页.docx

目 录
第一章 编制依据 2
1.1 相关图纸资料 2
1.2 相关技术标准 2
1.3 其他资料 2
第二章 工程概况 3
2.1 工程基本情况 3
2.2 工程地质条件 4
2.3 水文地质条件 4
第三章 施工部署 6
3.1 主要施工方案 6
3.2 施工进度计划 6
3.3 劳动力计划 6
3.4 投入施工的主要机械设备 7
第四章 主要施工方法 8
4.1 基坑降水施工 8
4.2 工作井位置及尺寸的确定 8
4.2.1 工作井位置的确定 8
4.2.2 顶管工作井的尺寸 8
4.3 工作坑开挖及支护方案 9
4.3.1 土方开挖 11
4.3.2 井口圈梁施工 11
4.3.3 格栅钢架、钢筋网安装 12
4.3.4 喷射混凝土 14
4.3.5 工作井底板处理 14
4.4 顶管施工方案 15
4.4.1 顶管的顶力计算及设备选择 15
4.4.2 顶管后座反力计算： 16
4.4.3 工作平台及起重架 17
4.4.4 工作井基础及导轨 19
4.4.5 顶镐选用 19
4.4.6 后背施工 20
4.4.7 护铁及顶铁 20
4.5 管道顶进施工 20
4.5.1 下管就位 20
4.5.2 管道顶进与挖土 20
4.5.3 顶管施工测量 21
4.5.4 顶管纠偏校正 22
4.5.5 顶管接口 23
4.6 现有雨水方沟可能出现的漏水情况的应对措施 23
4.7 顶管施工照明 25

4.8 触变泥浆减阻 25
4.8.1 触变泥浆的配制 26
4.8.2 应用触变泥浆设备包括：泥浆封闭设备、调浆设备和灌浆设备 27
4.8.3 注浆孔的设置 27
4.8.4 触变泥浆的拌合程序 27
4.8.5 注浆工艺程序 28
4.8.6 触变泥浆使用应注意事项 28
4.9 回填注浆 28
4.10 建筑物附近监测 28
4.11 顶管工艺流程质量控制 30
4.12 顶管施工管道内的保护措施 30
4.13 顶管管道施工可能遇到的问题和防治措施 31
4.13.1 管道轴线偏差过大 31
4.13.2 地面沉降与隆起 32
4.13.3 顶力突然增大 33
4.13.4 工具管旋转 33
4.13.5 管道接口渗漏 34
4.13.6 钢筋砼管裂缝 35
4.13.7 顶管前端正面土体坍塌 35
4.14 顶管记录与管理 36
第五章 质量保证措施 38
5.1 建立完善的项目经理部质量保证体系 38
5.2 质量保证措施 38
5.2.1 对施工质量的主体——人的管理 38
5.2.2 对施工质量的客体——施工过程控制 39
5.2.3 对构成工程实体的元素——材料控制 39
5.2.4 对检验和试验状态的控制 40
5.2.5 对施工实体空间位置——测量的控制 40
5.2.6 强化检验、测量和试验设备的控制 40
5.3 分项工程质量保证措施及质量标准 41
第六章 雨季施工措施 43
第七章 安全措施应急预案、环保与文明施工措施 44
7.1 安全、环保与文明施工保证措施 44
7.2 路面沉降应急预案 47
7.3 管线破损应急预案 47
7.4 环保与文明施工保证措施 48
7.4.1 文明施工要求 48
7.4.2 施工围挡、栏杆 48
7.4.3 防大气污染 49
7.4.4 防施工噪音 49
7.4.5 卫生防疫 49
7.4.6 消防、保卫制度 49

第一章 编制依据
1.1 相关图纸资料
（1) 《XX工程勘察报告》（XX市XX区工程勘察所）
（2) XX区XX路、XX西路雨、污水管线工程施工招标文件
（3) XX区XX路、XX西路雨、污水管线工程
（4) 现场考察获取的资料
1.2 相关技术标准
（1) 《建筑基坑支护技术规程》(DB11/489-2007)
（2) 《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）
（3) 《市政排水管渠工程质量检验标准》（DBJ01-13-2004）
（4) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
（5) 《XX市给水排水管道工程技术规范》（DBJ01-47-2000）
（6) 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
（7) 《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）
（8) 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
1.3 其他资料
（1) 我公司的各种规章制度文件
（2) 结合我公司在本地施工的经验

第二章 工程概况
2.1 工程基本情况
本工程XX路污水管线支线W3-2至W3段、W5-1至W5段、W7-1至W7段、W9-1至W9段、W12-2至W12段下穿现况雨水方沟和2#地房屋建筑工地施工便道，其中W3-2、W5-1、W7-1、W9-1位于2#地房屋建筑工程施工区域北侧围挡位置，距离2#地房屋建筑工程临建较近。施工区域存在较大的动荷载作用。不具备明开槽条件。
现为保证况雨水方沟正常使用和2#地房屋建筑工程的便道通行，需要对以上段落的管线进行顶管法方案施工。具体位置等见后附平面图及断面图。
污水管线顶管施工的具体情况见下表：
XX路污水管线顶管施工统计表
序号
顶管起点
顶管终点
管径（mm）
长度（m）
备注
井号
开挖深度（m）
井号
覆土厚度（m）
1
W3-2
7.2
W3
3.5
800
24.5

2
W5-1
6.5
W5
4.8
800
34.5

3
W7-2
6.5
W7
4.9
800
24.5

4
W9-1
6.5
W9
5.2
800
21.3

5
W12-2
5
W12
4
800
24.5

合计

129.3

2.2 工程地质条件
根据《地质勘察报告》，拟开挖管线部位比较平坦，地面标高21.100～22.850m。场区表层为人工堆积层，其下为一般第四纪沉积层，现将与本设计相关的场地地层构成描述如下：
1、 人工堆积层
粉质粘土~粘质粉土填土①层，及房渣土①1层，该大层厚度为0.3~1.90m。
2、第四纪沉积层
从上到下依次分布为：粉质粘土、砂质粉土、粉砂、细砂等。
2.3 水文地质条件
本工程岩土工程勘察期间（2012年7月中旬-8月中旬）于钻孔深度范围内（最深35.00m）实测到3层地下水，现场实测的各层地下水水位情况及类型参见下表：
序号
地下水类型
地下水静止水位
埋深（m）
标高（m）
第1层
滞水
1.00-2.50
21.69-24.06
第2层
潜水
4.00-6.00
18.23-20.75
第3层
承压水
16.80-21.20
2.85-4.78

第三章 施工部署
3.1 主要施工方案
竖井采取逆做锚喷护壁的方法进行施工，坑壁采用圈梁+喷射砼+钢格栅+钢筋网片+环撑的结构。
管道顶进采取开放式人工掘进法，如果遇到管道顶进顶力大的难点，采用减阻泥浆的方法进行解决。
施工顺序见后页《顶管施工总体工艺流程图》和《管道顶进施工流程图》
3.2 施工进度计划
施工阶段划分按工程部位进行划分，该工程根据结构形式可划分为4个施工阶段，即：施工准备阶段、竖井施工阶段、管道暗挖顶进施工阶段、竣工阶段。
（1） 施工准备阶段，计划工期5天
（2） 顶管工作井施工阶段，计划工期10天
（3） 管道顶进施工阶段，计划工期10天
（4） 顶进完成清理阶段，计划5天
本工程总体施工计划开工日期为XX年4月11日（暂定，根据实际拆迁情况再定），完工日期为为XX年7月1日，计划工期82日历天。管道顶进包含于总体施工施工工期内，具体开工日期根据实际拆迁情况调整。
3.3 劳动力计划
劳动力需要量
序号
专业作业队
所需人数
1
工作井开挖工队2个
14
2
管道顶进施工队2个
16
3.4 投入施工的主要机械设备

设备名称
型号
功率
（kw）
数量
振捣器
ZX70
1.5
4
射水泵
IS80-65-160
4.82
2
泥浆搅拌机
MCE600B
5.5
2
电焊机
BX-1 500
25.1kvA
2
主顶油缸

15KW
1
液压注浆泵
KBY-50/70
11
1
钢筋调直机
GT4-14
34
1
钢筋切割机
GQ-6/40
3
1
钢筋弯曲机
GW-6/40
3
1
吊车
QY25K

1

第四章 主要施工方法
4.1 基坑降水施工
在基坑开挖之前，将地下水降至工作井底和管道底以下0.5m，不影响工作井开挖支护和顶管施工，具体降水做法详见：降水施工方案。
4.2 工作井位置及尺寸的确定
4.2.1 工作井位置的确定
工作井位置选在设计检查井处
4.2.2 顶管工作井的尺寸
（1） 顶管坑宽度
B=D1+2b+2c(m)
式中B-顶管坑宽度(m)
D1-顶进管节的外径(m)
b-顶管坑内两侧的工作空间(m)，本工程b=1.0米
c-支撑材料的厚度。本工程c=0.30。
经计算本工程顶管坑底宽度B取5m。
（2） 顶管坑长度
L=L1+L2+L3+L4+L5
式中：
L-顶管坑底长度（m）
L1-管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度，顶钢筋混凝土管取0.3~0.5 m；
L2-管节长度（m），本工程管节长为2.0米。
L3-出土工作间长度，根据出土工具而定，考虑为1.0~1.8米；
本工程取1.5米。
L4-液压油缸长度(m），本工程取1.2m行程；
L5-后背所占工作坑长度，包括横木、立铁、横铁，取0.85 m。
经过计算工作井长度取6.0m。
4.3 工作坑开挖及支护方案
本工程顶管工作井支护形式采用锚喷支护。
由于W3-2、W5-1、W7-1、W9-1位于2#地房屋建筑工程施工区域北侧围挡位置，紧密靠近临时建筑设施和施工便道，存在较大的动荷载，地表以下2.0m范围内为杂填土，土质松散、承载力地，一旦出现事故将影响2#地施工安全，所以在进行W3-2、W5-1、W7-1、W9-1工作井开挖前，对工作井外2m范围内的土体进行加固。加固方法为在工作井周围打如直径32mm钢花管，钢花纵向横向间距为1.0m，长度2.5m，注入1:1水泥浆，注浆压力不超过0.2Mpa。
W12-2工作井位于田间，根据目前情况不需要进行地表注浆加固处理。

4.3.1 土方开挖
工作井井身采用分层开挖，分层支护，随挖随支的方法，每层开挖步距为600mm。
施工中严格按照工作井尺寸开挖，待喷射混凝土完毕后再开挖下一步。工作坑均采用人工挖土，卷扬机提升。
土方开挖时同一层分段挖土，先挖工作井两端位置土体，并锚喷混凝土，然后再挖另一侧位置的土体并锚喷混凝土，严禁将井身同时悬空或超挖。做工字钢支撑时，将工字钢斜撑与格栅钢架焊接固定，并保证与格栅钢架在同一个平面内，以使其受力更合理有效。
井底部严禁超挖，并及时作封底混凝土。
4.3.2 井口圈梁施工
顶管竖井井口圈梁宽800mm，高450mm，为钢筋混凝土结构，圈梁采用8φ20钢筋为主筋，φ10@200箍筋，C25混凝土现浇法施工。
为了工作井下部格栅钢架能与井口圈梁连接，井口圈梁向下预留钢筋接头，方法是在槽底向下打孔，插入800mm长φ22钢筋，间距为1000mm。预留钢筋锚入圈梁长度不小于350mm。坑壁采用格栅挂钢
筋网片倒挂逆作法施工，分层开挖，分层锚喷混凝土进行支护，结构厚度为250mm。
4.3.3 格栅钢架、钢筋网安装
钢格栅安装采取随挖土随安装。格栅钢架安装必须保证格栅在一水平平面，调整好格栅钢架位置后，在两片间设Φ22纵向连接钢筋环向间距1000mm，内外间放。格栅在深坑中4米以上750mm一道，4米以下600mm一道，并在坑底设一道扫地格栅。扫地格栅在工作坑下250mm处。格栅与竖向连接筋采用搭接焊连接，
钢格栅主筋采用Φ22钢筋，每断面4根，采用Z字型筋连接。钢格栅配筋详见附录：钢格栅配筋图。
钢格栅安装采取随挖土随安装。格栅钢架安装必须保证格栅在一水平平面，调整好格栅钢架位置后，在两片间设Φ22纵向连接钢筋环向间距1000mm，内外间放。格栅在深坑中4米以上750mm一道，4米以下600mm一道，并在坑底设一道扫地格栅。扫地格栅在工作坑下250mm处。格栅与竖向连接筋采用搭接焊连接，
钢格栅主筋采用Φ22钢筋，每断面4根，采用Z字型筋连接。钢格栅配筋详见附录：钢格栅配筋图。

格栅钢架配筋图

每榀钢格栅纵筋与横筋之间采用波浪形连接。沿钢格栅主筋内侧主筋外缘设里外两层Φ6@100钢筋网片，并与主筋焊成一体将连接筋与锚杆焊接在一起。每榀钢格栅设直径32mm注浆锚管，长度2.5米，
角度向下10度-15度，间距1米一根呈梅花状排列。相邻两片格栅之间用螺栓或焊接固定。钢筋网绑在格栅钢架及连接筋上，采用焊接固定。
在工作坑中，每3米设一道环撑，环撑采用30#工字钢，工字钢与预埋工字钢支架焊接在一起。工字钢四角设置斜撑，斜撑两端与工字钢1/4处焊接连接。
4.3.4 喷射混凝土
1、喷射混凝土的拌制
喷射混凝土强度等级C20，水泥采用32.5MPa水泥，粗骨料采用粒径5～10mm的卵石，细骨料采用中砂，适当采用速凝剂，配比由实验室出。施工时严格按照实验室给定配合比施工。
2、喷射混凝土
作业面开挖完成后，如果土质较差时，立即喷射50mm厚的混凝土封闭开挖面，防止塌方。之后安装钢筋格栅，焊接内外层竖向连接筋，挂钢筋网，喷射混凝土。土质较好时，土方挖完后立即安装钢筋，一次喷射混凝土至设计厚度。
3、喷射混凝土操作工艺
喷射从低向高，按螺旋轨迹均匀分层喷射，除初喷混凝土为50mm厚外，每层喷射厚度70～100mm，后一层混凝土在前一层终凝后进行，一次喷成，间隔时间不得超过1小时。
喷射时混凝土喷头垂直于受喷面，喷头距受喷面的距离保持在0.6～1 m。
喷射混凝土终凝后2h起，开始喷水养护。
4.3.5 工作井底板处理
坑壁施工完毕后，进行工作坑封地施工。工作坑挖置坑底以下500mm。坑底横、竖设置钢格栅，钢格栅间距1.5米，钢格栅两端与坑壁扫地钢格栅采用焊接连接。坑底浇注C20混凝土250mm，达到设计工作坑标高。同时安装直径500mm无砂混凝土管集水井，深1.2m。坑底格栅及集水井布置见下图

4.4 顶管施工方案
4.4.1 顶管的顶力计算及设备选择
（1）顶管掘进的切入阻力按下面公式计算：

这里：——切削阻力，kN；
——顶管机外径，m；
——切削工具管的壁厚，m；
——单位面积土的端部阻力，kN·m-2。
顶管掘进的切入阻力计算式的取值及计算结果见下表：
Ps(KN)
Ds(m)
ts(m)
Ps（kN·m-2）
510
1.16
0.14
1000

（2）顶管总顶力计算按照下面公式计算

式中：P——计算的总顶力，kN；
γ——管道所处土层的重力密度，kN/m3；
D1——管道的外径，m；
H——管道顶部以上覆盖土层的厚度，m；
——管道所处土层的内摩擦角；
ω——管道单位长度的自重，kN/m；
L——管道的计算顶进长度，m；
f——顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数；
Ps ——顶进时顶管掘进机的迎面阻力，kN。
顶管掘进的总顶力计算式的取值及计算结果见下表
P（KN）
γ(kN/m3)
D1(m)
H（m）
φ
ω（kN/m）
L（m）
f
Ps(KN)
1135
1.93
1.16
3
16.22
11.43
34.5
0.5
510
顶管掘进的总顶力为1135KN。
4.4.2 顶管后座反力计算：

式中：——总推力之反力，kN；
——系数，取=1.5~2.5;
——后座墙的宽度，m；
——土的容重，kN/m3；
——后座墙的高度，m；
——被动土压系数(见表7.1.8)；
——土的内聚力，kPa；
——地面到后座墙顶部土体的高度，m。
顶管掘进的后座墙反力计算式的取值及计算结果见下表
R（KN）
α
B(m)
γ(KN/m)
H(m)
KP
c(kpa)
h(m)
1369
1.5
4
1.93
2.0
2.66
31.83
2

经过计算：座墙能够承担的反力为1369KN，大于顶管掘进的总顶力，满足施工要求。
4.4.3 工作平台及起重架
1、工作平台
平台主梁采用四根I40型钢，上铺15×15cm方木作为承重平台。中间留下管和出土用的6.1m×2.4m平台口，平台口上设滑车。
主梁两端伸出工作井井壁外搭地长度2.5m，与管道轴线垂直方向工字钢梁埋地敷设，其顶面与现况地面平齐。
2、起重架
起重架由4根φ219mm厚壁（t=12）钢管组成，每根钢管长度为L=12m，中间用四根长3200mm的I32a工字钢锁死，起重架底部焊接在平台下预埋钢板上，支脚加肋。起重架外覆盖遮雨蓬布，防止雨水浸灌顶管工作井。如图：
四步搭架子支杆受力计算:

1）计算荷重P计，
P计=1.24Q=1.24×9000=11160N
式中：Q为吊物重量(N) ；
注：D800*10mm钢筋混凝土管每根0.9t；
2）一根支杆所受正压力PZ；
PZ=(P计/4cosγ)+G·cosγ (N)
=(11160/4×cos30°)+7500×cos30°
=8911N
式中：γ—支杆与吊点垂线的夹角，取30°；
G—支杆及横拉杆自重约为7500N；
3）支杆所受压应力
σ= PZ/ψ•A (MPa)
=8911/(0.339×4015)
=6.54≤[σ]
式中：ψ—轴心受压的稳定系数。根据计算长度与回转半径的比值，查表得ψ=0.339；

A —支腿横截面积 (mm2)；D=219钢管壁厚6.9mm，重31.52kg/m，A=4015 mm2
[σ]—材料容许应力，钢管取[σ]=215 Mpa
根据计算：四脚架可以满足D800mm钢筋混凝土管起吊时的受力需要。

4.4.4 工作井基础及导轨
工作井基础采用混凝土基础，基础混凝土强度为C20，厚度为30cm，混凝土内预埋钢板，高程与设计管道坡度一致。
导轨选用24号轨钢，两导轨平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接。
导轨间距计算式：A0＝A＋a
A＝2[(D－h＋e)(h－e)]^0.5
式中：导轨上顶宽度，本工程用QU100导轨，取a＝100mm。
A－两导轨内距（mm）；
D－管外径（mm），本工程D800管外径为1000mm；
h=导轨高（mm），本工程用QU100导轨，取h＝140mm；
e＝管外底距枕铁（枕木）面的距离（mm），取e＝20mm。
管径为D1000管道导轨间距为：
A=2[(D－h＋e)(h－e)]0.5
经计算，D=800mm，导轨净距A=508mm。
4.4.5 顶镐选用
根据顶力计算，顶镐选用320t行程为1.1m单级双作用活塞式千斤顶，每个工作井内设置3台顶镐（其中1台备用）。主顶油缸安装在主顶油缸架上，主顶油缸的合力中心应比管中心低5%的管内径左右。

4.4.6 后背施工
工作井后背为现浇混凝土结构，砼强度等级为C25，后背墙宽度取4.0m，高度2.0m，后背厚度不小于300mm，取350mm，深入工作井基础底以下500mm，砼后背前加设钢后背，以增大后背强度、抗力和受力的均匀性。工作井后背施工时必须保证其垂直。
4.4.7 护铁及顶铁
护铁为圆形钢护铁，以确保管体安全，保护管体端面，使端面传力均匀。顶铁选用U形顶铁，详见下图：
4.5 管道顶进施工
4.5.1 下管就位
1、检查管子：下管前应对管子外观进行检查，管子应无破损及纵向裂缝，端面要平直，管壁无井陷或鼓包，管壁应光洁。检查合格的管子方可用起重设备+吊到工作井的导轨上就位。
2、检查起重设备：本工程使用门吊，施工时应经检查、试吊，确认安全可靠方可下管，下管时工作井内严禁站人。当距导轨小于50CM时，操作人员方可进前工作。
3、管子就位：第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方中顶进。第一节管为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。
4.5.2 管道顶进与挖土
1、施工工序
（1）管前加设机头顶管。
（2）顶进前先把工具管顶进，后接钢混凝土管。

（3）利用工作坑内的动力设备将工具管刃脚贯入土中后，继续顶进，土（砂、卵石）从工具管前端挤入机头内由人工清除。
（4）操作人员出土。
（5）开动工作井内主千斤顶将管子顶进。
（6）依次循环往复操作。顶进过程中昼夜倒班施工，以防因中途停滞增大顶进阻力。
（7）管前挖土：挖土人员不得在工具管外进行作业，挖土不得超过工具管端10cm，随挖随顶，一般是安排一个人挖土。为加快工程进度，每班两个人，轮流开挖。
（8）顶管机头舱内的砂、土或卵石，由人工装车，用小推车运出至工作井内，在工作井由卷扬机吊出工作井，再卸至临时存土场后，由汽车运至指定弃土地点。
2、注意事项
管前挖土是控制管节顶时方向和高程，减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键，因此管前挖土有如下要求：
（1）开始人工挖土前，应先将顶管掘进机的刃口部分切入周边土体中。挖土程序按自上而下分层开挖，严防正面坍塌；
（2）在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135°范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于15mm；在不允许土下沉的顶地段（如上面有重要建筑物或其它管道），管子周围一律不得超挖；一定要要保持管壁与土基表面吻合。
4.5.3 顶管施工测量
测量工作在顶管过程中是非常重要的，测量准确与否直接关系到顶管的质量，从工作井的定位到顶进过程中的测量工作均安排二名专职测量人员日夜监测，并通过测量成果来指导工人的施工，在测量工作时，做好以下几点：

1、施工前先准确测放在各井位，并将控制高程引测至施工现场各管段的施工范围内，建立施工测量体系，并请有关部门进行复核。
2、工作井及综合井的定位准确，井底标高应符合设计要求。
3、顶管过程中应勤测量，每50CM测量一次标高及轴线。
4、在顶第一节（工具管）时，以及在校正偏差时，测量间隔不应超过30cm，保证管道入土位置正确。管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过1m。
5、中心测量：顶进长度在60CM范围内，呆采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60CM，应采用经纬仪或激光导向仪测量，即用激光束进行定位。
6、高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作井内设置的水准点标高（设两个），测第一节管制走向趋势。测量后应与工作井内另一水准点闭合。
7、激光测量：用激光经纬仪（激光束导向）安装在工作井内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌（接受靶），当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即可射到标示中心，说明顶进质量无偏差，否则应根据偏差量进行较正。
8、全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差。
9、测量记录要完整、清晰。
4.5.4 顶管纠偏校正
纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用工具管制纠偏机构或其它措施改变管端的方向，减少轴线偏差的方法。
当测量结果超出允许范围外，就要进行纠偏，顶管纠偏是逐步进行的，形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓慢慢进行，使管子复位，不能猛、纠硬调，以防产生相反的结果。纠偏
采用人工与工具管联合应用的方法进行。由于第一节管要承受工具管纠偏较大的不均匀反复应力，故第一段管质量一定要好，同时为保证纠偏较大的灵敏度，第一段管长度不宜过长。
当偏差较小，在1~2cm时，采用超挖纠偏法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向不超挖甚至留坎，形成阻力，使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。当偏差较大时，采用工具管活动头来纠偏，纠偏时应做到以下几点：
1、纠偏应在顶进过程中纠偏，边顶进边纠偏；
2、纠偏应用小角度来逐渐进行，不能急拐或突升突降；
3、用工具管纠偏应注意工具管的复位；
4、 每纠偏均要仔细记录过程纠偏值。
4.5.5 顶管接口
本工程管道接口采用双胶圈标准接头插连接，具体连接要求按厂家提供的做法施工。
其接口宜采用F型接口是在前一段埋入一半钢套环，为了防止钢套环后管段的插入部分（结合段）产生渗漏，在该处设一个橡胶止水密封圈。该密封圈采用楔形或齿形密封形式。内侧采用O型密封圈。楔形或齿形密封圈不是普通橡胶，而是采用了遇水膨胀橡胶，该橡胶在吸收水分以后体积膨胀1~3倍。
4.6 现有雨水方沟可能出现的漏水情况的应对措施
在顶进过程中，本管线下穿现况排水方沟，经现场勘察发现在现有排水方沟内流量较大，且附件出现了不同程度的地面塌陷的情况，推测此方沟有可能局部有漏水情况发生。为防止前方土体塌落和流水涌进机头，造成地面塌陷和现有排水方沟的基础位移以致更严重的后果。应在穿越位置及有塌方情况时使用超前加固注入水玻璃浆使前方土体胶凝。其加固原理是水玻璃（Na2O.nSiO2）与土壤
发生化学反应，产生硅酸凝胶将土粒结合成块，达到固化目的。
即：Na2O.nSiO2+CaC12+H2O®nSiO2+Ca(OH)2+2NaCL
其添加剂为氯化钙，加入量按其化学当量计。浆液用量按下式计：
Q=KUN´1000
式中：Q—注浆液用量（L）
U—被加固土层体积（m3）
N—土的空隙率
K—经验系数，对本工程取0.2~0.3

在顶管到达前在现况排水方沟两侧1.5m宽度范围，顶管通过为止由地面垂直向地下打入F32钢花管，深入地面以下至管顶以上，从机头前方向土层插入F32导管。管端抽尖密封，周壁钻F0.8梅花布孔，管长2.0m。压入浆液至注浆结束。为缩短停镐时间，水玻璃
中可加少量水泥，其配比要做现场试验。
4.7 顶管施工照明
1、顶管管道应选用低压36V安全电压照明。
（1）管内照明灯具高度为2.2米电源电压不大于36V。
（2）在潮湿和易触及带电体场的照明电源电压都不得大于36V。
（3）在特别潮湿的场导电良好的地面或金属容器内的工作照明，电源电压不得大于12V。
2、实用行灯应符合下列要求：
（1）电源电压不得超过36V。
（2）灯体与手柄稳固，绝缘良好并耐热潮湿，灯头无开关。
（3）灯泡外部有金属保护网。
（4）金属网、反光罩、悬节挂钩应固定在灯具的绝缘部位上。
3、照明灯具的金属外壳必须做接零保护，单向回路的照明，开关箱内必须设置隔离开关及漏电保护器。
4.8 触变泥浆减阻
为了减少顶时阻力，增大顶进力度，并防止塌方，顶管时一般管壁与土壤的缝隙间注入一种具有润滑作用的泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壤之间的磨擦阻力，这种泥浆就是触变泥浆。
触变泥浆除起润滑作用外，静置一定时间泥浆固结，产生强度。
泥浆在输送和灌注过程中具有流动、可泵性，灌注主要从顶管前端进行，顶进一定距离后应从后端及中间进行补浆。
泥浆在高于水压力的情况下向周围渗透，同时在土体表面形成泥皮，泥皮的形成阻止泥浆向土中渗透，泥皮在泥浆压力的作用下又平衡土压力，不使土体坍塌。
触变泥浆套的形成依赖于工具管，工具管的外径一般比管道外径大2~5cm，随着管道的顶进，工具管后面逐渐形成1~2.5cm厚的环状空间。与此同时，工具管向管外压注触就泥浆，填充环状空间，形成泥浆套。
在长距离或超长距离顶管中，由于施工工期较长，泥浆的失水将会将会导致触变泥浆失效，因此必须在管道沿程，工具管开始每隔一定距离设置补浆孔，及时补充新的触变泥浆，本工程拟在中继环附近均设置被浆孔。
4.8.1 触变泥浆的配制
触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定的比例混合而成，其中膨润土是主要万分，水占大部分，而掺合剂对触变泥浆的影响极大，含量虽小，也不容忽视。膨润土运到现场后要分批测得触变泥浆的胶质值，并按下表配制泥浆。
触变泥浆胶质值
触变泥浆
水
碳酸钠
60~70
100
524
2~3
70~80
100
524
1.5~2
80~90
100
614
2~3
90~100
100
614
1.5~2
泥浆要充分拌合并停滞12小时以上方可使用。
为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强，可掺入凝固剂（石灰膏），但为了在施工使用时保持流动性，还必须掺入缓凝剂（工业六糖）和塑化剂（松香酸钠），本工程触变泥浆总用量（详见主要措施材料汇总表），其配比（重量比）按下表：
膨润王
石膏
工业六糖
松香酸钠（千重）
水
100
42
1
0.1
28
附注：石灰膏的含水量为110%，实际石灰占膨润土的比重为20%

4.8.2 应用触变泥浆设备包括：泥浆封闭设备、调浆设备和灌浆设备
泥浆封闭设备包括前封闭管（产端刃脚工具管设封闭环）及后封闭圈，主要作用是防止泥浆从管端流出。前封闭管的外径比所顶管子的外径大40~80MM，即管外形成一个20~40MM厚的泥浆环。前封闭管前端应有刃脚，顶进进切土前进，使管外土壤紧贴前封闭管的外壁，以防漏浆，或者前封闭前另行安排具有刃脚并有调向设备的顶进工具管，调浆设备包括拌合机及储浆罐。灌浆设备包括泥浆泵、输浆管、分浆罐及喷浆管等。
注浆泵采用BW250/50型注浆泵，压力为20~50 Kg/CM。排量为：150~250L/min，在注浆时压力控制在0.1~0.2Mpa左右。
4.8.3 注浆孔的设置
注泥孔一般设置在环形套筒的下面，套筒向后开口，环向连通。同一断面上一般设置3个，顶面一个，两侧各一个，PCCP管道成60°，底部不设注浆孔，管道在泥浆中都成上浮状态。因此在正常情况下，管道向洞穴的顶部靠近，管道底部的泥浆会自动向下流动，审管道底部不设压浆孔原因。
4.8.4 触变泥浆的拌合程序
1、将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱；
2、在搅拌过程中，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，搅拌均匀；
3、将溶化的碱水倒入搅拌罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后放入），再搅拌均匀，入置12h后即可使用。
4、触变泥浆掺入凝固剂时的拌合程序：
A、用规定比例的水分别将工业六糖及松香酸钠溶化；
B、将溶化的工业六糖放入石灰膏，拌合成均匀的石灰浆；
C、再溶化的松香酸钠放入石灰浆内，拌合均匀；
D、将上述拌合好的掺入剂，按规定比例倒入已拌合好并放置12h
的触变泥浆内，搅拌均匀，即可使用。
4.8.5 注浆工艺程序
顶管的注浆工艺程序是：先压后顶，随顶随压。
如果先顶管，工具管向前移时泥浆套的容各扩大，产生抽吸作用，极容易造成洞穴的坍塌，特别是砂性土，砂土坍入泥浆套，使泥浆套残缺不全，因此先停顶管。
4.8.6 触变泥浆使用应注意事项
1、注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定，一般每个断面可设置3~4个，并具备排气功能。
2、搅拌均匀的泥浆应静置一定时间后方可灌注。
3、灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常后方可灌注。
4、灌浆压力可按不大于0.1Mpa开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。
5、灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行，并应与管道和中继环间的顶进同步。
6、灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，应经处理后方可继续顶进。
4.9 回填注浆
在管道顶进完毕后，为保证管道与土体紧密结合及上方土体的稳定性，应从管道的预留孔向管外进行注浆处理。回填注浆压力控制在0.2~0.3Mpa，水泥粉煤灰配比1：3。管内注浆，以压力控制。
4.10 建筑物附近监测
1、测点布置

纵断面观测点沿顶管轴线每隔10m 布置一个，横断面观测点，每断面为轴线左右3米，设置五个沉降观测点，如图所示：

4m
4m

2、监测方法及时间：
采用水准仪、经纬仪进行静态连续路面位移及沉降观测。
观测时间为：
（1）顶进前测定桩顶原始标高；
（2）顶进到达时测定地面隆陷情况；
（3）机头通过后的沉降值；
（4）1—3日后的沉降值及沉降速率；
（5）7—10日后的沉降值；
（6）在有特殊要求时还须测最终沉降值；
在坚实路面处设置观测点，应凿除坚硬路面及基层，将桩埋入土体。
3、 数据采集及处理方案
数据采集采用人工记录方式，并需多人观测记录。
数据用软件处理，做到数据清晰、分析合理、及时准确。
4、 减少测量误差的措施
（1）对测量仪器进行定时检查。
（2）观测时须多人进行观测，确保观测值准确。
（3）采用模型改正法减小误差。
（4）连续长时段进行观测。
4.11 顶管工艺流程质量控制
基本要求
1、接口必须密实、不顺、不脱落。
2、橡胶圈安放正确，内涨圈中心应对下管缝，填料密实。
3、管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块和木块等杂物。
4、顶管完毕，目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝，段间无渗漏。
5、顶进不偏移，接口应对正管缝，管节不错口，填料密实、均匀，管底坡度不得有倒落水。
6、顶管中如遇塌方或超挖空隙，应进行处理。
顶管实测项目允许偏差 (mm)
项目
允许偏差
轴线位置
50
管道内底高程
D<1500
+30，-40
D≥1500
+40，-50
相邻管间错口
钢筋混凝土管道
15%壁厚且不大于20
4.12 顶管施工管道内的保护措施
1、顶管管材质量、钢套环、橡胶圈必须符合设计要求及质量标准，方可使用。
2、管道直接存放在地下、地面应平坦，严禁将管道存放在尖锐的物上，所有堆放的管道应加木楔防止滚动。
3、管道用30t的吊车吊装，将管吊入工作井内。
4、管道采用两个支撑点起吊、保证管道在空中均衡，严禁用绳子贯穿其两端装卸管道，吊装绳采用吊装绳应是柔韧的，较宽的皮带或吊带绳索。
4.13 顶管管道施工可能遇到的问题和防治措施
4.13.1 管道轴线偏差过大
1、现象
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。
2、原因分析
（1）地层正面阻力不均匀，使工具管受之不均匀，形成导向偏差，造成管道轴线偏差。
(2)顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移，造成管道轴线偏差。
(3)千斤顶不同步，或千斤顶间顶力相关较吕，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差，使管道轴线发生偏差。
3、预防措施
(1)顶管施工前庆对管道通过地带的地质情况认真调查。设置测力装置，指导纠偏。纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。
(2)采用同种规格的千斤顶，使其顶力、行程、顶速相一对致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。
(3)加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。
(4)顶进过程中应随时绘制顶进曲线，以利指导顶进纠偏工作。
4、治理方法
(1)重新调整千斤顶行程、顶力、顶速，或重新调整千斤顶的安装精度。
(2)对顶管后背进行加固，防止位移继续发展，关确保后背平整。
(3)纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏差，循序渐进，切不可操之过急，适得其反。
4.13