某DN2400排水顶管工程施工组织设计.doc

一、 工程简介
1-1 工程概况
本工程为DN2400**线************排水顶管工程，顶管位置位于规划路中心线上，顶进长度共1123米，顶管管道采用DN2400钢承口钢筋混凝土管材，单根管长为2.5米。
1-2管线位置
本工程顶管施工管线位置位于规划道路中心线上,起止点桩号为*K*+**5~*K*+***。
1-3水文、地质自然条件
本地区地处华北平原东部，属暖温带半湿润大陆季风气候。根据《***市外环内侧辅道岩土工程勘察报告》,该段道路原状表层土主要为素填土，层厚1.00米，下层为粘土，层厚2.5米，再下层为亚粘土，层厚为1.00米,以下土层为粘土、亚粘土，层厚分别为2.00米和6.00米。具体情况详见地质报告。
1-4交通条件
外环辅道工程位于*****************，交通比较便利，顶管部分由于没有临时道路，因此需要铺设拆房土，施做临时路作为机械设备等的进出场道路。
1-5施工方案执行依据及质量检验标准
国家和部颁及天津市的有关施工、规程、设计规范和质量检验及验收标准和法规性文件及业主制定的有关规定。
工程招标文件和设计图纸及勘察资料。
《天津市外环内侧辅道排水工程顶管变更图》施工设计图纸
《天津市市政工程施工技术规程》（排水部分）DB29-76-2004
《城市排水工程质量检验标准》（排水工程）DB29-52-2003
《城市排水工程质量检验标准及质量检验记录释义及表式》DB29-52-2003
1-6 主要工程量
Ф2400顶管 1***m
1-7 进度计划要求及保证措施
1-7-1 计划开工日期：200*年*月*日
计划竣工日期：200*年*月*日
1-7-2 具体保证措施如下：
（1）项目部成立进度督导小组，项目负责人任组长，做到每日到现场督促施工进度。
（2）在进行每道施工工序前都进行详细的计划，落实到人头，必要时编制网络计划，确保形成流水作业；尤其是施工中的管材供应，要做好安排，保证顶进的顺利进行。

（3）对机械、人员等生产要素进行合理调配，避免出现窝工现象。
（4）工地现场要形成例会制度，细化到日进度分析，遇到问题及时采取纠偏措施，确保计划的完成。
（5）现场质量负责人要严格控制施工质量，尤其是顶进过程测量纠偏，避免质量问题影响施工进度。
二、施工组织管理系统
为保证顶管施工质量和施工安全，结合工程实际情况成立精干高效的施工组织机构，其组织机构框图如下：

项目经理：***

项目经理：***

物 机 员 ***
质 量 员 ***
计 量 员 ***
施 工 员 ***

技术负责人：***

施工负责人：***

安 全 员 ***

文明施工员 ***

试 验 员 ***
测 量 员 ***

三、施工准备工作
针对本工程的特点以及现场实际情况，为确保工程按期完成，在顶管施工之前，我部拟做如下准备工作：
（1）征地拆迁等外部协调准备工作
积极协助业主、设计等单位，作好工程的前期准备工作。
（2）施工用电准备工作
由于施工任务重、工期紧、耗电量大，我部外接线以满足施工需要。另外准备两台75KW柴油发电机以供紧急情况下使用。
（3）施工用水准备工作
我部拟采用自来水作为施工用水的来源，次要工序用地下水作为施工用水。
（4）施工技术准备工作
1）施工前认真勘察现场实际情况，对施工管线范围内地下障碍物进行处理，作好物探工作，确定地下电力、通讯、自来水等管线及其它障碍物位置、高程，施工前务必与有关单位联系，确定好处理方案后方可动土，防止发生事故。
2）组织工程技术人员熟悉设计图纸，进行图纸会审、技术交底以及对施工人员进行相关培训。
3）施工前，首先对设计院提供的控制点进行复测，根据测定的控制点，结合工地现场实际，进行控制点的加密，同时对水准点进行闭合和引测，严格执行测量规范要求，保证精度要求。经复测检验确保控制点无误后，进行放线测量。放线前认真进行内业计算，做到准确无误，严格校核，施工过程中严格执行相关技术规定，保证测量控制工作准确无误。
4）施工之前认真作好沉降观测点的布置工作，（主要布置在顶管管线的穿越范围之内）确保工程的顺利进行以及随时掌握管线所处地面的沉降情况。
（5）物资准备工作：
1）根据本工程的规模、工期要求、设备要求以及我施工单位的实际情况拟定物资需用量计划。
2）拟定物资供应计划，按工程部位进度情况实行材料、设备的有序供应。
3）对所供应的原材严格把关，保质保量定时进场并出具产品合格证，对进场产品实行复试，对不合格材料严禁使用。
（6）劳动力准备工作：
根据本工程的实际情况，安排劳动力。
四、主要机械设备
附表一
设备名称
数量

设备名称
数量
25T/40T吊车
各2台

大刀盘泥水平衡掘进机
各2套
75 Kw发电机
2台

液压千斤顶 200t
8台
ZL50装载机
2辆

液压站
2部
1.0 m3挖掘机
2台

顶铁
4套
4”潜水泵
20台

注浆泵
2台
5T/10T装卸汽车
各2辆

空气过滤、除油装置
2套
电焊机
6台

泥浆管道泵
6台
五、顶管施工方案
5-1 工艺流程框图
测量放线

打水泥搅拌桩止水帷幕

导轨准备
注 浆
油泵、千斤顶、测量设备、吊车
取工具管
管内照明、顶铁设备、注浆设备
推进泥浆输出循环
浇筑砼基础、做后背
顶进方向控制
顶进砼管
进 洞
打基坑钢板桩
做水窝子、排水沟
全线测量、砌井
设备安装
纠 偏
基坑挖土、焊圈梁
稳导轨

打大口井

5-2 施工放线与高程
将业主或勘测单位提供的导线点及放线原则作为此项工程施工放样的依据。对相关单位提供的水准点进行联测，并根据现场情况布设相应的临时水准点。
放线前认真进行内业计算，作到准确无误，严格校核，保证测量工作准确无误。
根据施工图纸及变更文件，按规划路中心线处规划桩位，然后按图示尺寸定出井位。放线前要仔细审核图纸，精细计算，反复核对，经监理检验合格后方可进入下道工序。
鉴于本段顶管施工的特殊性，井中桩位的栓桩、打桩工作尤为重要。为确保中线质量，栓桩要距离井中至少保证30米以外。埋入直径Φ=30mm的木桩或直径Φ=16mm的圆钢做桩，在木桩上钉小铁钉或在圆钢上用锯条锯十字线，周围用砖砌筑，上面用砖或木板封顶，并做好标识，定期进行复测。尤其在顶管期间，要加密复测次数，发现变化及时调整，确保工程质量。
施工测量允许偏差如下：
附表二
项目
允许偏差
水准高程闭合差（平地）
±12（mm）
导线测量方位角闭合差
±40（’’）
导线测量相对闭合差
1/3000
直接丈量测距两次较差
1/5000
根据导线点、设计说明中的放线原则及高程确定管线位置及主工作坑、副工作坑位置。
5-3 临时路设置
沿顶管管线一侧做辅路一条,方便机械车辆通行。同时，由于需要采用吊车吊运相关设备，需视实际情况对吊车安放位置进行地面硬化。工作坑周边的地面应清理干净。
5-4 施工降水
根据管道埋深及现场土质、水文地质等情况，采用Ф500mm大口井降低地下水位，井深15m，工作坑周围设4座大口井，以保证大口井降水效果。打大口井时注意检查管材的透水性能、钻孔质量、下管的缝密性能、灌砂数量、清孔质量等。工作坑内并挖水窝子明排坑内积水，以保证降到坑基0.5m以下，沿线大口井视障碍情况布设。
5-5 支护
5-5-1 水泥搅拌桩止水帷幕（详见附图一）
对于坑深、地质差的工作坑，在四角打大口井基础上同时在基坑四周采用单排深层搅拌桩施工。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，满足强度和变形要求。施工时水泥搅拌桩直径为φ600mm，深15m，咬合20 cm，既改变工作坑外围土体的结构，同时又可防止工作坑周围地下水水平渗透。

水泥搅拌桩施工工艺流程：
平整场地 测量定桩位 桩机就位调平 预搅下沉
配制固化浆液 第一次提升喷浆搅拌 重复下沉 第二次提升喷浆搅拌 清洗输浆管 桩机移动调平 进行下一根桩施工
水泥搅拌桩施工技术标准：
a、桩体桩顶位移为10mm；
b、桩体垂直度0.5H/100；
c、严格按照水泥浆试配的配比配制水泥浆,严格控制水泥浆用量；
d、当灰泵泵量在0.05m3/min，提升速度不得大于1m/min；
e、不得使用无证、过期、受潮、变质的水泥；
f、压浆过程不允许断浆；
g、桩体超钻200~300mm。
5-5-2 顶管工作坑设置（详见附图二、三）
为满足施工设备安装、运行及操作、材料存放场地、人员上下、下管、出土等施工作业面，本工程顶管工作坑底部设置为：
B=B1+D1/2+ D2/2+2S+2C
L=L1+ L2+ L3+ L4+ L5
B——矩形工作坑底部宽度（m）
C——撑板厚度（m），取0.2 m
D1——管道外径（m），D2400：2.88m
S——管两侧操作宽度，取1.4m；
L——矩形工作坑底部长度（m）
L1——工具管长度（m），取1.5m
L2——管节长度（m），取2.5m；
L3——出土工作间长度（m），取1.5m；
L4——液压千斤顶长度（m），取2.5m；
L5——后背墙厚度（m），取0.7m；

L6——环铁厚度（m），取0.3m；
经计算：
B=D1+2S+2C
=2.88+2*1.3+2*0.2=5.88m ，取6.0m；
L=L1+ L2+ L3+ L4+ L5+ L6
=1.5+2.5+1.5+2.5+0.7+0.3=9m ，取9.0m；
主工作坑尺寸9×6m，
副工作坑尺寸6×6m。

9m
工字钢
8m
11m
0.5m
6m
水泥搅拌桩
附图一
工 作 坑

20cm

水泥搅拌桩布置示意图

附图二

顶管工作坑布置示意图
6m
9m
液压千斤顶
3.4m
大口井

D2400管

附图三

工字钢圈梁

工字钢圈梁
后背墙

Φ300钢管撑杠
千斤顶

圈梁斜撑

砼 管

砼 基 础

工 字 钢

圈梁布置示意图
基坑立面布置示意图

5-6 基坑制作
5-6-1工作坑深度在8.4m左右，采用钢板桩支护，打入36#-12m工字钢，工作坑后背要求按丁型布置密排打设钢桩，其它三排采用横排咬打。工作坑采用人机配合开挖，工作坑内用36#-工字钢焊接两道圈梁，每道支撑四周加焊三角支撑。支护桩打完后，开挖至1.5~2m开始做第一道圈梁，挖至管顶0.5m以后，设第二道圈梁，并在适当位置加Φ300钢管撑杠。其中两端撑杠为固定，中间撑杠下管时改临时支撑，下管后恢复。根据现场情况配备翻斗四辆，边挖边外运，人机配合，做集水井、窝沟、清底。为保证稳装导轨的需要，采用C30混凝土基础，浇筑基础底板时，需要作好与导轨联接予埋构件，高程、位置准确。工作坑钢板桩支护，后背为I36×12m密封钢桩（型号为36B），其它三侧为0.6米间隔钢桩，钢桩长12米。由于本段施工为深基坑作业，围护工作相当关键，为避免工字钢打桩发生偏位或倾斜，应采用“夹板”工艺，施工前先根据图纸尺寸进行测量放线，挖出桩沟，用两根15×15厘米方木做水平控制梁，用10×10厘米角钢做垂直控制架，用履带式振动打桩机打沿坑内口线打入。打桩时应保证钢桩的垂直度，利用震抖缓慢将钢桩全部打入原地面标高。
5-6-2 浇筑工作坑垫层和底板
清底至设计标高后，浇筑C10砼垫层，达到强度后根据设计井内底高程浇筑C30砼底板。底板施工时首先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。砼从中央浇筑，均匀由里向外周圈式扩散，浇筑时使溜管自始至终垂直底板的平面。用插入式振捣棒进行振捣。浇筑砼前将导轨预埋钢板安装到位。
5-7 导轨安装
（1）机头和混凝土管应安放在导轨上，以保证混凝土管顶进方向的精度，导轨应牢固地固定在混凝土基础上。要求在顶进过程中能承受各种负荷，确保不位移、不变形、不沉降。
（2）安装导轨应先复核管道中心线的位置。
（3）在工作坑内、接收坑内均要安装导轨，工作坑的导轨是与主顶设备配套设置的，在安装时保持固定即可，根据本项施工所处土质较软这一特点，我们将导轨高程控制在比设计管道高20~30mm的水平位置上，以求中和在掘进机及管子出坑后的下沉量。两根导轨必须保持相互平行，导轨坡度应与设计管道坡度一致。在接收坑内，为使掘进机在进坑时与管子保持在同一直线上，也设导轨，用槽钢按设计路线及高程做简单固定。
（4）顶管工作坑混凝土基础面的标高等于沟底标高减去导轨高度再减去10mm（垫铁调整高度）。
（5）导轨由钢轨、横梁和垫板组成，导轨采用50#的钢轨。

（6）两根导的内距计算：

=1.36m，取1.40m
式中：A——两导轨内距
D——管外径，D=2.88米 h——导轨高，取0.2m；
e ——混凝土管外皮距轨地面高，取30mm。
导轨安装允许偏差轴线位置3mm，两轨内距±2mm，顶面高程：0~ +3mm。

5-8 工作坑后背安装
后备采用密排钢板桩布置，钢板桩前针对D2400放置3*2.4*0.4钢板，并在钢板与后背墙之间浇筑40cm，钢板内浇筑砼以均匀传递千斤顶的反力，钢板与钢桩焊接牢固，保证后背体系的稳固。

顶管工作坑及设备允许偏差 附表三
项目
允许偏差
（mm）
检验频率
检验方法
范围
点数
工作坑每侧宽度、长度
不小于设计规定
每座
2
用尺量
后背
垂直度
0.1%H
每座
1
用垂线与角尺量
水平扭转度
0.1%L
1
导轨
内 距
±2
每座
1
用尺量
中心线
≤3
1
用经纬仪
顶面高程
0，+3
1
用水准仪

5-9 工作坑洞口处理
顶管过程中，无论是管子从工作坑出坑或在接受坑中进坑，管子与洞口之间总会留有空隙。如果此处封的不严，地下水和流沙就会从此留出，影响工作坑内作业，严重的会造成洞口上部地表塌陷。为防止这种情况的发生，必须安置止水圈，止水圈由预埋螺栓、橡胶止水圈、钢压板组成。
5-10 主顶设备安装
5-10-1 主顶设备包括：主顶千斤顶、组合千斤顶、液压站、马蹄形顶铁、环型顶铁。
5-10-2 安装前应对高压油泵、液压油缸、液压管路控制系统、顶铁和压力表等必须经过标定方可使用。
5-10-3应根据顶管坑的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统。油泵宜设置在液压油缸附近；油管应顺直、转角少；油泵应与液压油缸相匹配，并应有备用油泵。
5-10-4液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处，且不小于组装后背高度的1/3。
5-10-5千斤顶的固定布置根据个数按对称形式布置，固定在支架上，
千斤顶轴线垂直后背，并与混凝土管轴线平行。

千斤顶布置图

5-10-6 千斤顶规格应一致，压力油管路均为并联，各千斤顶均设单独的控制阀。千斤顶伸出最大行程应小于千斤顶行程的10cm。
5-10-7 千斤顶的安装高程，一般宜使千斤顶的着力点位于管端面垂直直径的1/4左右处。
5-10-8 马蹄形顶铁和环形顶铁要求有足够的强度，相邻面应垂直，单块放置稳定性好，与导轨接触面必须平整。顶铁设锁定装置，防止顶铁受力不均，发生崩铁事故。必须使顶铁与管道轴线平行，使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道轴线处于平行。
5-10-9 环型顶铁与混凝土管口之间加缓冲衬垫。
5-11 测量仪器安装
为保证在顶管过程中顶进方位的准确，我们采用激光经纬仪对顶进方位进行测量。在沉井工作坑地板预埋好钢板（位置为管线中心后背前方），待坑内其他设备安装完毕后，再进行激光经纬仪安装。
5-12 供浆设备
供浆设备安放在工作坑右侧边沿，有导管通向管道内，做润滑浆用的彭润土堆放在设备附近，设防水棚。
5-13 照明设备
在工作坑后方做一配电间，将三相380V动力电源直接接到掘进机的电气操纵台上，接到管内的电缆将它悬在管内一侧，不要与油管、注浆管及水管放在同一侧。
5-14 泥浆沉淀循环设备
采用2个尺寸为2*8泥浆罐作为泥浆沉淀循环系统。
5-15 起重设备安装

（1）顶管工作坑必须配备起重设备，采用汽车起重机，起重能力必须满足吊装顶管机组、混凝土管和顶进设备的拆装要求。
（2）吊车梁必须与支脚基础平面平行，支脚基础要稳固。
（3）起重钢绳安全系数为8，必须有合格证。
（4）起重机操作有专人负责，严格执行操作规程。
（5）正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物的捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊。
5-16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，检验线路连接是否正确、开关是否灵敏。
B、对主顶油缸及油泵站进行调试，检查油管是否连接正确、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，对油管进行排气处理。
C、对测量系统进行校验，检验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，检验电压表、电流表；检验刀盘转向是否与控制相符；检验纠偏系统是否运转正常；检验土压表是否灵敏；检查齿轮油箱是否满足设备要求；检验螺旋出土机转向是否与控制开关一致，运转是否正常。
5-17 顶进
采用机械式平衡式顶管掘进机施工， 顶进施工严格控制管道顶进高程和位置，并采用注浆减磨降低顶力。
5-17-1 顶进前的准备工作
（1）把临时水准点、中线定好位置，准备测量校核使用，由于已知控制点的位置所限，满足不了施工需要，所以要增加一定数量的临时控制点，以保证施工正常进行。临时控制点的平面坐标及高程测定方法同已知点复核测量相同。检查井位置的测定一般采用经纬仪导线法或极坐标法。根据已知坐标计算出井位与已知控制点的相关坐标方位角及水平距离，用经纬仪实地测出井位，为了保证测量精度，应对其测定的井位采用第二种方法进行复测。
（2） 液压系统、顶进系统安装试运行正常。
（3）检查后背加固是否牢靠。
（4）检查轨道安装是否牢固。
（5）吊装设备运行正常，吊具、吊索准备齐全。

（6）管内运土轨道、小车及连接螺栓备齐。
（7）泥浆应将膨润土准备一个井段的用量，注浆泵、管路、阀门等配件齐全且运行正常。
（8）管外用照明设备、管内用的安全电压变压器、灯具线路正常。
（9）防雨设备齐全。
（10）顶铁配置齐备。
（11）运土车辆及堆土地点的选定。
（12）人员安全防护用具、手用具等配备齐全。
（13）发电设备试运行正常备用。
5-17-2 顶进过程
第一步，拔桩、开镐、刃机头。

机头与机头后第1节管（带注浆孔砼管）连接图
第二步，泵送出泥浆(土压平衡机头,将土转化为泥浆排出)。由于管线较长，管内采用抽浆泵送将泥浆运至工作坑外的沉淀池内，沉淀后的水循环使用。由于现场的场地非常狭小，对泥浆拟采用随排随运的方案，现场增加运泥车辆，沉淀后形成的淤泥及时清走。

工作井内顶进示意图

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，以确保平稳顶进。

回镐、下顶铁示意图（局部）
第四步，出镐顶顶铁、顶进、出土。
当机头已顶进土里有8米长时，开始注浆。根据实际情况，注浆压力为0.5Mpa最好，注浆量控制在理论计算值的1.5倍左右，实际压浆量要根据具体情况测定。注浆孔一般设置在环形套筒的下面，套筒向后开口，环向连通。同一断面上设置3个，环向间隔120°布置。注浆时要遵循“先压后顶，随顶随压”的程序。

第五步，开镐顶进测量。测量采用激光经纬仪和水准仪配合进行。激光经纬仪负责管道顶进中线偏移的测量，水准仪负责管道顶进高程的测量，正常顶进中每一米测量一次。如遇管道顶进偏差较大应适当增加测量次数。
第六步，回镐下管。下管要由专人指挥。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被压缩，不被扭曲、翻转，防止漏浆漏水。
第七步，下顶铁、出镐顶进（重复步骤3、4）。管子稳定好后，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，将刚稳定好的管子与前1节管子顶严紧。同时连接好各种注浆管路、行灯电路、机头连接电路、出土车轻轨。
第八步（重复2～7步骤）进行
第九步拔桩、进副坑。当机头顶到接近副坑时，开始拔副坑进洞口范围内的钢桩，采用25t吊车或振锤桩拔。
5-18 检查井砌筑及沟槽回填
5-18-1钢筋加工及安装
钢筋应有质保书和试验报告单。钢筋进场时分批抽样作常规试验。钢筋必须顺直，调直后表面伤痕及侵蚀不应使钢筋截面积减小。
A、钢筋调直
① 钢筋不应存在有害的缺陷，如裂纹及迭层。经除锈及去污后的钢筋，其尺寸、横截面积和拉伸性能等应符合设计要求。
② 成盘或弯曲的钢筋调直后，钢筋损伤不超过截面的5％。
B、截断与弯折
① 所有钢筋的弯折必须在温度为+5℃以上时进行。
② 钢筋必须按图纸所示形状弯折。浇入于混凝土中的钢筋的露出部分，不能在浇筑混凝土现场弯折。所有钢筋都应冷弯。
③ 弯曲半径按照图纸所示。
④ 用Ⅰ级钢筋制成的箍筋，其未端应设180°弯钩。弯钩长度应按图纸说明。

C、安装、支撑与固定
① 钢筋应按图纸所示的位置准确地安装，并用批准的支撑将钢筋牢固地固定好，使其在浇筑过程中不致移位。不允许将钢筋放入或推入浇筑后未凝固的混凝土中。也不允许在浇筑过程中放入钢筋。
② 用于保证钢筋正确就位的保护层垫块应尽可能小些，应具有符合其用途的合适形状，并使其在浇筑混凝土时不致倾斜。采用混凝土保护层垫块时，其最大集料尺寸为10mm，强度应与混凝土强度相同。
③ 不允许使用片石、碎石、金属或木块代替砼垫块。
5-18-2模板的制作与安装
A.一般规定
1、具有必须的强度，刚度和稳定性，能可靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构物各部形状，尺寸准确。
2、尽可能采用组合刚模板或大模板，以提高模板的适应性和周转率。
3、模板表面要求平整，接缝严密不漏浆。装卸容易，施工操作方便，保证安全。
3.浇筑混凝土之前，模板应涂刷脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种，不得使用废机油等油料，且不得污染钢筋及混凝土的施工缝处。
4.重复使用的模板应经常检查、维修。
B.制作及安装
1）.钢模板采用标准化的组合模板。组合钢模板的拼装应符合现行国家标准《组合钢模板技术规范》（GB 214）。各种螺旋栓连接件应符合国家现行有关标准。
2）.模板与钢筋安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板待钢筋安装完毕后安设。
3）.安装侧模板时，防止模板移位和凸出。基础侧模在模板外设立支撑固定.
4）.模板安装完毕后，待经理部技术人员对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，签认后方可浇筑混凝土。浇筑时，发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，应及时纠正。
5-18-3混凝土浇注
采用具有合格资质的混凝土搅拌站供应的商品混凝土。混凝土采用混凝土搅拌车运送。从开始拌和到混凝土送到最终位置捣实的最长时间，应由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定，并应符合规范的规定。在炎热天气运送拌和料时，应经常进行混凝土坍落度的试验，以确定由于蒸发所造成水的损失，而下一批拌和的水灰比应按试验结果或监理工程师的要求进行调整。

A.混凝土浇筑
①混凝土在运输及浇筑过程中不得发生污染、离析和材料损失等情况。
②已初凝的混凝土不得使用，不允许用加水或其它办法更变混凝土的稠度。浇筑时坍落度不在规定限界之内的混凝土不得使用。
③浇筑混凝土前，全部模板和钢筋清除干净，不得有滞水、冰雪、锯末、施工碎屑和其它附着物质，混凝土的均匀性和坍落度必须符合配合比及浇筑要求。
④混凝土浇筑作业在每两道施工缝间连续进行，最长间隔时间应小于配合比中的初凝时间。
⑤混凝土浇筑期间的入模温度不低于+5℃，也不得高于+32℃。
⑥混凝土自由卸落高度不得超过2m，当采用导管或溜槽时，应保持导管或溜槽的干净，使用过程中要防止混凝土离析。
⑦混凝土应按水平层次浇筑，当用插入式震捣器时，捣实厚度不得超过30cm，用其它震捣器时，其厚度则不得超过15～30cm。每层混凝土应在前一层混凝土初凝前浇筑和捣实，以防止损害先浇的混凝土，同时要避免两层混凝土表面间脱开。
⑧混凝土初凝之后，模板不得振动，伸出的钢筋不得承受外力。
⑨当浇筑基础最下面一层混凝土时，应防止混凝土从地基吸收水分或水渗入混凝土内。基坑内应设排水设施，在混凝土浇筑前，基坑底部不允许有积水。
⑩浇筑混凝土作业过程中，应随时检查预埋部件（螺栓、锚固筋等），如有任何位移，应及时矫正。
⑾工程的每一部分混凝土的浇筑日期、时间及浇筑条件都应保有完整的记录。

B、混凝土捣实
①所有混凝土，一经浇筑，应立即进行全面的捣实，使之形成无空隙、无分离、无蜂窝的密实均匀体。
②捣实混凝土方法，一般均应使用内部机械震捣方法；混凝土构件顶面部分，薄形结构预应力混凝土构件或其它特殊地方，可用外部机械振捣。
③振捣器应能以每分钟不小于4500脉冲的频率传递振动于混凝土中。其振动强度应能明显地使坍落度为25mm的混凝土体受到有效影响半径至少达到45cm。
④工地上应配有足够数量的处于良好状态的振捣器，以便可随时替补。
⑤振捣应在浇筑点和新浇筑混凝土面上进行，振捣器插入混凝土或拔出时速度要慢，以免产生空洞。
⑥振捣器要垂直地插入混凝土内,并要插至前一层混凝土,以保证新浇混凝土与先浇混凝土良好结合,但插进深度不应超过5～10cm。
⑦振动应保持足够时间和强度，以彻底捣实混凝土。但时间不能持续太久，以免造成混凝土离析。不允许在模板内利用振捣器使混凝土长距离流动或运送混凝土≤30s。
⑧当使用插入式振捣器时，应避免碰撞模板、钢筋及其它预埋件，不得直接或通过钢筋施加振动，与侧模应保持5～10cm的距离。
⑨模板角落以及振捣器不能达到的地方，应辅以插钎插捣，以保证混凝土表面平滑和密实。
⑩混凝土初凝后24h内，不得受到振动。
C、混凝土养护
混凝土浇筑完成后，应立即对混凝土养生，养生期应最少保持7天或监理工程师指示的天数。预应力混凝土的养生期应延长至施加了足够预应力为止。结构物各部分构件，不论采用什么养生方法，在拆模以前均应连续保持湿润。同样构件尽可能在同一条件下养生。养生用水的条件与拌和用水相同。
5-18-4沟槽回填
沟槽回填需要达到设计规定的密实度，为配合当年修路，工作坑沟槽回填碎石屑，回填至管道外顶以上0.4米，管道0.4米以上部分按道路要求回填，并分层夯实，密实度达到95%~90%，回填至原地面标高。道路结构层（62cm）以下1.5米范围内95%，大于1.5米部分90%。压实应采用火力夯及平板夯实机每20cm一步分层夯实回填至管道外顶以上40cm位置；管道胸腔部位按道路要求回填，采用火力夯和平板夯实机每20cm一步分层回填夯实，必要时采用小型压路机后轮错半轴碾压一至二遍，直至密实度达到设计密实度为止。
5-19弃土处理及运输
在开挖中必须考虑回填土的余量及合理的堆放位置。如不能合理堆放，将直接影响施工安全。余土外运外其余土可就近选择堆土区存放（必须用密布网苫盖）待回填时运回，堆土位置不能影响施工和安全。
对于余土和弃土采用运行车进行运输，运输过程中，运行车必须苫盖，确保文明施工。
5-20顶管施工质量要求：
5-20-1 接口必须密实、平顺、不脱落。
5-20-2 内涨圈中心应对正管缝，填料密实。
5-20-3 管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块、木块等杂物。
5-20-4 检验标准
顶管允许偏差
附表四

序号
项 目
允许偏差（mm）
1
中线
位移
L≤100m
50
L＞100m
100
2
管底
高程
L≤100m
D≤1500
+30，-40
D＞1500
+40，-50
L＞100m
D≤1500
+40，-60
D＞1500
+60，-80
3
相邻管错口
钢筋混凝土管
≯20

六、工作坑支护和稳定性校核计算
6-1 顶管顶力计算
以距离120m为例，根据地质报告，参考《给水排水管道工程施工及验收规范实施手册》中经验公式进行顶力计算：

式中 ——采用注浆工艺时，管壁与土层的摩阻力，介于4~6，本次取4kN/m2；
D ——管道的外径，D2400取D=2.4+2*0.24=2.88（m）。
L ——管道的计算顶进长度（m）；取120m。
P ——计算顶力，kN。
则顶力P=4×3.14×2.88×120=4340.74kN。
6-2土压力平衡计算
静止土压力po=K0rh=0.5*19.28*7.5=72.3kpa
平衡土压力p=po±20（52.3~92.3）kpa
主动土压力pA= rhtg2(45-Φ/2)-2ctg(45-Φ/2)
= 19.28*7.5*0.501-2*17*0.708
=72.44-24.07
=48.37 kpa
被动土压力pp= rhtg2(45+Φ/2)+2ctg(45+Φ/2)
=19.28*7.5*0.501+2*17*0.708
=288.477+48.008
=336.49 kpa
式中K0---静止土压力系数，粘性土中K0=0.33~0.70
取K0=0.5
r---管道所处土层的重力密度（KN/m3）
h--地面到掘进机中心的深度（m）
c--土壤粘聚力，c=17 kpa
D---管道的外径（m）
Φ--管道所处土层的内摩擦角（。）

L---管道的计算顶进长度（m）

其中：r=19.28 KN/m3；D=2.8m; Φ=19.4度。
则tg2（45+Φ/2）=0.501; tg2（45+Φ/2）=1.995
平衡土压力下限52.3 kpa大于主动土压力，上限92.3则远小于被动土压力，说明土仓内压力控制在安全范围内。
6-3 顶管工作坑稳定性计算
本次顶管工作施工周期短，施工难度大，对工作坑支护的稳定性提出了严格要求，因此，我部决定在刨验施工沿线各种地下管线的前提下，根据现场具体情况，确定顶管工作坑，主坑净尺寸为9×6m，副坑6*6。
钢板桩支撑稳定性计算参考《给水排水管道工程施工及验收规范实施手册》。
根据相关地质资料，得到=18.4kN/m3，=230，=13kPa
——土体天然重力密度，kN/m3；
——土体内摩擦角，度；
——土体粘聚力，kPa
采用拉森Ⅳ型钢板桩W=2037cm3,[ ]=200Mpa，
按等弯矩布置确定各层支撑的间距，见图1，则板桩顶部悬臂端的最大允许
跨度，由下列公式可得： ==311cm=3.11m
现场实际采用地面下1.5m处布设第一层圈梁满足3.06m要求，故取h=1.5m：
=1.11=1.11*1.5=1.665m
=0.88=0.88*1.5=1.32m
而实际布设第二层圈梁在管顶上0.5m，=3.4m
则=3.5m＞1.665m，需进行钢板桩入土深度验算：
用盾恩近似法计算板桩入土深度。
主动土压力系数
被动土压力系数
由图2可知，的斜率：

板桩上的荷载一半传至D点，另一半由坑底土压力承受，由下式确定：
得：
对于YA127井，，工字钢的总长度为；
现全部采用12m工字钢，故满足要求。
在工作坑具体施工过程中，根据计算结果结合现场实际，进行适当调整。

6-4支撑结构内力验算
主动土压力pa =1/2rh2Kp+2ch√Ka
被动土压力pp= 1/2rh2Kp+2cKp
最后一步支撑支在距管顶0.5米的地方，36b工字钢所承受的最大剪应力
τ=QmaxSzmax/Ixd= Qmax/(Ix/Szmax)d
Ix/Szmax=30.3cm,d=12cm
所以τmax=26.6Mpa＜［τ］
36b工字钢所承受的最大正应力
σ=Mmax/W=78.9Mpa＜［σ］
所以此支撑结构是安全的

6-5 进行液压千斤顶设备的选型及数量选择（详见附图四）
根据公式：
ΣPH0=2Pj（h1+h2）可以计算出主顶油顶总推力
式中ΣP－主顶油顶总推力
H0－合力作用点的高度
其中H0= （h1+h2）/2
Pj－每台油缸的推力
h1－最上面一组油缸作用点的高度
h2－中间一组油缸作用点的高度
h3－最下面一组油缸作用点的高度
先拟定出所使用液压千斤顶的数量，再令上面所算总顶力F与主顶油缸总推力相等，反算每台油缸的推力，来进行千斤顶设备的选型。因采用2个液压千斤顶：
故 ΣPH0=2Pj（h1+h2）
ΣP*（h1+h2）/2=2Pj（h1+h2）
ΣP=4Pj
故 Φ2400顶管：
将ΣP=F=4340.74KN≈434t
Pj=ΣP/4=434/4=108.5t（选取2台，每台千斤顶为300 t或选取4台，每台千斤顶为200 t）
6-6 进行后背墙验算（详见附图）
顶管过程中，顶管顶力通过承压壁传至板桩后背土体，考虑板桩自身刚度小，可假设承压壁后的土压力为均匀分布，板桩两端的土压力为零，总的土体抗力成梯形ABCD分布，有ΣFX =0得

式中 P0——承压壁后土体反力（kN/m2）；
B——承压壁宽度（m）。
由图1可知当顶力作用点与后背反力合力作用点相一致时，即时，后背土体允许抗力可按下式计算：

式中 ——计算最大顶力，（kN）；

——后背宽度（m）；取3.0m；
——地面至后背墙顶部的深度（m）；取5.8m；
——后背墙的高度（m）；取2.6m;
——钢板桩入土深度，取3.6m；
——土的天然重力密度（18.4kN/m3）；
——被动土压力系数，取2.28；
——钢板桩工作坑土体稳定系数宜取1.0~1.2，取1.2。
D2400采用后背为3.4*2.6*0.7

[3.4*(18.4*5.8*2.28)(2*2.6+5.8+3.6)]/(2*1.2)=5032.7 kN
结论：满足要求。

h1
h2
∑P
2p1
2p1
附图四
PJ
H0
1
2
3
4
主顶油缸合力作用点示意图
1-混凝土管；2-主顶油缸；3-后座墙；4-钢板桩

七、质量目标及保证措施
本工程质量管理执行国家及天津市