滨江路下穿道顶管施工方案.docx

重庆市北碚区滨江路下穿道工程

顶管工程安全专项施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

中建欣立建设发展集团股份有限公司

中建欣立建设发展集团股份有限公司
滨江下穿道工程项目部
年 月 日
目 录
第一章、工程概况……………………………………………………………………4
一、工程简介…………………………………………………………………………4
二、施工平面布置……………………………………………………………………6
三、施工要求及技术保证条件………………………………………………………7
第二章、编制依据……………………………………………………………………8
一、编制依据…………………………………………………………………………8
二、编制原则…………………………………………………………………………9
第三章、施工计划……………………………………………………………………10
一、管理组织机构……………………………………………………………………10
二、施工进度计划……………………………………………………………………11
三、材料计划…………………………………………………………………………13
四、设备计划…………………………………………………………………………13
第四章、施工工艺技术………………………………………………………………15
一、施工工艺流程……………………………………………………………………15
二、施工方法…………………………………………………………………………16
三、顶管施工技术……………………………………………………………………18
四、检查验收…………………………………………………………………………28
第五章、施工保障措施………………………………………………………………29
一、组织保障措施……………………………………………………………………29
1、安全生产管理组织机构…………………………………………………………29
2、危险源识别与控制………………………………………………………………29
3、技术措施…………………………………………………………………………34
4、监控监测…………………………………………………………………………36
5、应急预案…………………………………………………………………………38
第六章、劳动力计划…………………………………………………………………41
1、专职安全施工管理人员…………………………………………………………41
2、特种作业人员……………………………………………………………………42
3、主要劳动力计划表………………………………………………………………43
第七章、技术书及相关图纸…………………………………………………………44
1、顶管顶力计算……………………………………………………………………44
2、起重系统验算……………………………………………………………………45
3、吊钩验算…………………………………………………………………………46
4、管内通风计算……………………………………………………………………46
附图……………………………………………………………………………………47

第一章 工程概况
一、工程简介
本工程的建设使北碚老城区与滨江区域连为一体，以便打造嘉陵江散步大道、滨江广场把单一的滨江居住功能区改造为居住、旅游、休闲为一体的慢生活之城”，营建休闲、精致、慢生活的文化老城区，强化北碚气质，对内提高宜居品质，对外增强旅游吸引力，因此北碚滨江路下穿道的建设迫在眉睫。
道路全长1138.2m，为城市次干道，为双向四车道，设计行车速度采用40km/h。
全线设置车行下穿道一座长498m，对滨江路下穿段东、西侧现状道路的改造以及对滨江路下穿段东侧道路的拓宽。其中改造长度约362m，东侧道路拓宽（现状宽12m拓宽为14.5m）长约288.2m。
区域内共计2给排水节点工程，PS141~PS140段d500雨水管道与下穿道标高冲突，考虑废除，在桩号K0+240左右新建雨水d1500顶管，后段沿斜坡绿化敷设，最终排入嘉陵江。K0+420南侧新建d2000雨水顶管横穿下穿道，后段沿斜坡绿化敷设，最终排入嘉陵江，主要用于收集南侧地块和下穿道雨水。
管道采用非开挖专用钢筋混凝土管（Ⅲ级），管径分为DN1500、DN2000、这两种规格。其中DN1500共计63 m、DN2000共计 60 m。本次顶管工程各个节点分布不均，在工期压力情况下分两套顶进设备平行施工，本次工程的难点是K0+420南侧新建d2000雨水顶管横穿下穿道DN2000,节点一的DG-1～DG-5工作井间距离长180米，而且工作井DG-5深度达13.3米，人工开挖工作量大持续时间长且安全系数低。难点二是节点采用DN2000大管径顶进施工也是工作的难点。
2、地质概况
2.1地形地貌
北碚滨江路位于北碚老城滨江核心区，西起文星湾隧道，东至泰吉滨江小区，场地周边城区道路四通八达，交通便利。
2.2 气象
场区气象特征具有空气湿润、春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点。
气温：多年平均气温(℃)18.3℃；极端最高气温(℃)43℃（2006年8月15日）；日最低气温-1.8℃（1975年12月15日）。最冷月(一月)平均气温(℃):7.7℃。最冷月(一月)平均最低气温(℃):5.7℃；最大平均日温差:11.9℃,出现日期:1953年7月。最热月（八月）平均气温(℃)：28.1℃。
降水量：区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1163.3mm，其中1998年降雨量最大，为1679.8mm。降雨量多集中在5～9月，其中5月降水最为丰富，平均降水177.2mm。降水不足25mm的少水月为12、1、2月，以1月降水最少，平均18.8mm。多年平均最大日降雨量93.9mm。年平均降雨日为161.3d。日降雨量大于25mm以上的暴雨日数占全年降雨日数的62%左右，小时最大降雨量可达62.1mm。
湿度：年蒸发量(毫米):1079.2毫米；最大年蒸发量(毫米):1347.3毫米，出现年份：1959年。平均相对湿度(%)：79%；每年平均绝对湿度(hpa):17.7hpa。
风：年平均风速（米/秒）：1.39米/秒。年最大风速（米/速）：26.7米/秒，风向：西北。
2.3水文
场区东北侧约100m处为嘉陵江，江水自北西向南东流。嘉陵江是地表水最低的排泄基准面，枯水季节一般在11月至次年的4月，最枯水位期为1～3月，汛期洪水由暴雨、久雨形成，多出现在6～9月，是典型的雨源类河流，年流量过程曲线特点是参差不齐的羽状多峰型，河床多年平均洪水位195.97m，多年平均枯水位176.46m，20年一遇洪水位201.82～202.09m，50年一遇洪水位204.29～204.49m。本段滨江路所处位置属于温塘峡与观音峡之间的顺直微弯型河段，河床开阔，河床断面面积大，水流流速比较稳定，常年平均流速在2.1m/s，最大流速为3.3m/s，年迳流总量657.7亿m3，江水最大流量44800m3/s，最小流量200m3/s；勘察期间江水水位约176.50m。
2.4 地形地貌
场区原始地貌为丘陵河流漫滩地貌，原始地形平缓，堆积大量的冲积卵石、砂土。但场地邻近城区，人类活动频繁，于2000年已修建防洪堤，堤内改造为滨江路，原始地形面貌已不存在，原始地形改造成两级台阶式护岸堤，河堤以下为河漫滩，标高175～177m，河堤以上为滨江路，标高203～204m左右。本次勘察场地位于上台阶的滨江路，场地地形平坦，道路红线范围内地面高程196～207m左右，相对高差约11m，地形宏观坡角 1～5°。
2.5 区域地质构造
场区位于川东南弧形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部的次一级构造北碚向斜东翼。岩层呈单斜产出，层面结合差。岩层产状：倾向302°，倾角42°。
根据邻近工地及露头的地质测绘调查，基岩内裂隙发育程度为较发育，岩体呈块状结构。主要发育两组构造裂隙：
J1：倾向35°～43°，倾角55°～65°，优势产状38°∠61°，裂隙微张3～5mm，裂隙间距3～5m；裂隙面较平直，局部碎石填充，为软弱结构面，结合差。
J2：倾向130°～140°，倾角45°～60°，优势产状135°∠50°，裂隙张开度多为1～5mm，裂隙面较平直，未见充填，裂隙间距5～8m，为软弱结构面，结合差。
2.6 地层岩性
场地出露的地层由上而下依次可分为第四系全新统填土层(Q4ml)、冲积层卵石土（Q4al）、冲积层中砂和粉质粘土（Q4al）、和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)沉积岩层。各层岩土特征分述如下：
（1）第四系全新统(Q4)
素填土 (Q4ml)：呈杂色，（沿线大部分表层为0.2～0.5m的路基混凝土），以粘性土夹砂岩、泥岩碎（块）石为主，颗粒含量20～30%，粒径10～300mm，最大可达500mm，稍湿，勘察揭露厚度为2.20～15.60m，其堆填年限一般在10年左右，结构主要呈稍密～中密状。部分含有建筑垃圾及少量回填卵石，回填卵石粒径10～50mm，含量一般少于5%。
砂砾（卵）石填土(Q4ml)：呈杂色，主要为砂夹砾（卵）石为主，卵石粒径一般60～100mm，最大可达200mm，含量40%左右，砾石粒径一般5～50mm，含量约20%左右，为机械分层碾压回填，回填时间10年左右，结构主要呈中密，全线皆有分布，厚度约10m左右。
冲积层卵石土（Q4al）：杂色，成份以石英岩，石英砂岩，火成岩为主，夹有10～20%的中砂，卵石径在20～250mm，磨圆度较好，级配差，结构中密。
冲积层中砂（Q4al）：暗褐色为主，以长石、石英为主，夹有粒径2～10mm的圆砾15～25%左右，结构稍密，潮湿度很湿。
3、顶管实施区域周边环境情况
通过业主提供的综合管网布置图以及现场踏勘，顶管施工区域均无房屋构造物以及地下综合管网，适应顶管作业施工。
4、工程难点
1）部分顶管段为抛填土，土体稳定性差。
2）大部分顶管段为砂岩，对水磨钻设备磨损大。
3）大管径顶管施工、出土量大、工期紧。
5、危险源分析
由于本顶管工程工作井、接收井及检查井基坑开挖深度大，最深达42m，为了确保施工安全，我项目部对本顶管工程进行了认真的分析，确定出以下几个重要的危险源：
（1）高处坠落：掉入坑洞；
（2）物体打击：物体掉入顶管井、检查井内砸到人；
（3）坍塌：顶管井、检查井土石方开挖，顶管前方土体坍塌；
（4）中毒和窒息：深坑底、管道内有毒有害气体中毒；
（5）机械伤害：机械操作不当、车辆伤害；
（6）触电伤害：室外临时用电、施工机械设备用电、井室内设备用电；
（7）火灾：焊接作业；
（8）爆炸：氧气瓶、乙炔爆炸；
（9）高温中暑：夏季气温高；
（10）起重伤害：吊装材料、井内出土。
二、施工平面布置
1、临时设施
项目经理部设在福生大道旁美联物流厂区内，临时租用办公室一楼，采用板材隔离出会议室、办公室、食堂、员工宿舍10间。现场采用临时板房，办公、生活区与生产区分开布置，以便于管理。所有临设房屋的搭设采用A1级标准防火板材。厕所、厨房采用砖砌。
2、临时用水
由于施工区域内水系丰富，项目部采用园区内自来水接入，施工现场采用就近取水的方式（自来水、抽取地下水、抽取江河、湖泊、堰塘水、集水坑收集山水）。
3、临时用电
根据业主指示，接电就近500KVA箱式变压器，另配备2台50kw发电机备用，确保工程顺利进行、连续作业。
三、施工要求及技术保证条件
1、施工要求
在施工前熟悉地质勘察资料，根据施工需要进行调查并掌握管道沿线的工程地质状况，并且复测顶管沿线的原状地面高程，以利于更好的组织施工。
顶管施工前要检查全部设备，并试运转；工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应该与管道设计坡度一致。
顶管施工过程中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。同时应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。
顶管施工过程中，先从下游管线开始，按照从下游到上游的顺序施工。
顶管施工范围内，须进行详细的地勘测量和现场控制，保障施工安全。
顶管施工过程中应根据有关国家规范的要求加强监控，特别是对于地面隆陷和地面建筑物基础的监控，避免发生断裂、塌方等破坏现象。
工具管纠偏应平稳，避免用大角度纠偏。
加强施工管理，不超量出泥，严守操作规程。
如遇过于松散的土体，要事先压力灌浆，提高土层的稳定性。
工作井数量不宜太多，以减小施工对周围环境造成的影响。对于较长距离顶管，应根据需要设置中继间，并采取在管外灌浆等措施减小摩阻力。
基础地基承载力要求≥200KP，达不到要求的地方可根据实际情况采用块石或砂土换填以满足地基承载力要求。
检查井抗渗等级依据埋置深度而定，埋深<10m时，抗渗等级为P6；埋深为10～20m时，抗渗等级为P8；埋深>20m时，抗渗等级为P10。
2、技术保证条件
我司选派并组建有类似项目施工且经验丰富的项目班子，实行项目法管理，结合动态管理组织施工，确保安全目标和质量合格目标。
（1）作好图纸会审与交底的技术准备
了解和掌握图纸的内容，摸清顶管机械施工工艺，审核施工图纸及其各组成部分间有无矛盾和错误，平面图与其相关的尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致，技术要求是否明确。
（2）做好现场测量控制点、水准点。
（3）对现场地貌进行断面测量，向业主及监理提供断面测量成果。
（4）预先完成所有材料样品的性能检测实验及混合材料的配合比实验。
（5）组织技术交底和技术培训使各级人员熟悉工作情况，了解设计意图，熟悉施工工艺流程，掌握规范及技术标准要求和施工方法。在施工中做到心中有数，确保工程质量，全面完成任务。
第二章 编制依据
一、编制依据
顶管管线纵断面图。
现场实际勘测数据。
国家、地方及行业颁发的现行工程设计和施工验收规范、标准、图集如下：
《工程测量规范》 （GB500026-2007）
《给水排水管道工程施工及验收规范》 （GB50268-97）
《砼结构工程施工及验收规范》 （GB50204-2002）
《给水排水管道工程施工及验收规范》 （GB50268-2008）
《混凝土质量控制标准》 (GB50164-2011)
《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 （JC/T640-1996）
《顶进施工技术验收规范》 （试行）
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》 （建质[2009]87号文）
《建筑基坑支护技术规程》 （JGJ120-2012）
《建筑机械使用安全技术规程》 （JGJ33-2012）
《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》 (JGJ88-2010)
《建筑施工高处作业安全技术规范》 (JGJ80-2016)
《建筑施工安全检查标准》 （JGJ59-2011）
《施工现场机械设备检查技术规程》 （JGJ160-2008）
《混凝土和钢筋混凝土排水管》 （GB/T11836-2009）
《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》 (GBT29639-2013)
《建筑基坑工程监测技术规范》 （GB50497-2009）
《有限空间安全作业五条规定》
（国家安全生产监督管理总局第69号令）
《关于遏制市政工程、人工挖孔桩施工（维护）中毒事故的通知》（渝建安发[2003]21号）
《关于加强人工挖孔桩作业安全工作的紧急通知》 （渝建发[2011]95号）
《关于防止施工坍塌事故的紧急通知》 （建质[1999]173号）
《建筑工程预防坍塌事故若干规定》 （建质[2003]82号）
《给水排水工程顶管技术规程》 （CECS246:2008）
《建筑施工场界环境噪声排放标准》 （GB12523-2011）
《国务院关于修改＜特种设备安全监察条例＞的决定》（国务院第549号令）
《重庆市特种设备安全监察条例》（重庆市人民代表大会常务委员会公告（2008）23号）
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》 （建质[2009]87号）
《高处作业分级》 （GB/T3608-2008）
《企业职工伤亡事故分类标准》 （GB/T6441-1986）
《生产过程危险和有害因素分类与代码》 （GB/T13861-2009）
《建设工程施工现场消防安全技术规范》 （GB50720-2011）
《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》 （AQ/T9002-2006）
《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程现场文明施工标准》（渝建发[2008]169号）
二、编制原则
（1）采用成熟、可靠、先进、针对性强的施工方法、方案及施工组织形式。
（2）强调科学的组织管理，特别是施工组织以及施工部署要特别结合现场的实际情况，充分考虑本工程所涉及的各方面的有利及不利的影响因素。
（3）坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。
（4）坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动静结合的原则，精心进行施工现场规划布置。尽量压缩施工临时占地，严格组织、精心管理、文明施工，创标准化施工现场。
（5）严格贯彻执行国家及重庆市对工程建设的各项方针政策及工程建设施工强制性条文。严格执行设计及施工验收规范。
（6）坚持“以人为本”建立健全安全保证体系，制定安全保证措施和防护措施，坚持标准化作业，确保安全生产。
（7）坚持施工与环境协调的原则，严格控制施工过程中的噪音、粉尘、污水、废物对周围的影响。
第三章、施工计划
一、管理组织机构
为保证工程质量、安全、工期如期完成，强化施工现场组织管理工作。
1、项目部组织架构如下：
项目经理：

技术负责人

执行经理

生产科

质安科

安全科

顶
管
班
组

电工班组

木工班组

钢筋班组

泥工班组

机械班组
二、施工进度计划
根据本项目所组织的人员、机械、材料及资金计划与现场实际情况要求，计划从2017年11月20日开始全面施工，2018年1月30日全部结束，共计70天。本工程分两个段平行施工，分别是节点1、节点2、节点4-2、节点。具体安排如下：
1、 节点1顶管施工横道图计划：
序号
分部分项工程名称
单位
工作量
天数
2017年-2018年
备注
3月
4
月
5月
6
月
7月
8月
9
月
10月
11月
12月
1
月
1
工作井
个
1
20

2
顶管施工准备
项

10

3
DN1500、顶进
m
63
30

5
工作井回填
项
1
10

2、节点2顶管施工横道图计划：
序号
分部分项工程名称
单位
工作量
天数
2017年-2018年
备注
3月
4
月
5月
6
月
7月
8月
9
月
10月
11月
12月
1
月
1
工作井
个
1
20

2
顶管施工准备
项

10

3
DN2000顶进
m
60
30

5
工作井回填
项
1
10

三、材料计划
表3.1管材投入计划
名称
规格(mm)
数量
备注
钢筋混凝土专用顶管
d=1500
63m
Ⅲ级
钢筋混凝土专用顶管
d=2000
60m
Ⅲ级
表3.2主要材料计划表
序号
材料名称
单位
数量
计划进场时间
1
C30砼
m³
350
2017.11
2
钢筋
T
25
2017.11
3
爬梯
个
100
2017.11
4
φ48钢管
m
2300
2017.11
5
水泥（42.5R、注浆用）
T
25
2017.11
6
龙门吊型材(固定桁架式)
T
32
2017.11
7
型钢、钢板（轨道、油缸架、后背）
T
20
2017.11
8
液压油
L
1800
2017.11
9
彩钢板（1.8m*0.9m*0.003m）
张
260
2017.11

四、设备计划
根据顶管工程施工特点、管径规格以及成本综合考虑，选用人工辅助机械顶管施工，拟投入机械设备和材料用量如下：

主要施工机械设备及铺助材料用表
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
用于施工部位
备注
1
液压千斤顶
2000KN
16
顶管
自有
2
柱塞泵
ZB-500，62Mpa
8
顶管
自有
3
钻机
5.5KW
16
顶管
自有
4
汽车吊
25T、50T
4
竖井及顶管
租用
5
挖掘机
CAT330
2
井口
租用
6
装载机
50型
2
井口
租用
7
自卸汽车
10T
8
地面
租用
8
砂浆搅拌机
1立方
4
竖井
自有
9
发电机
50KW
2
竖井及顶管
自有
10
潜水泵
1.5~3KW
8
竖井及顶管
自有
11
5t行车
/
8
竖井及顶管
自有
12
送风机
7.5KW
10
竖井及顶管
自有
13
有害气体检测仪
/
4
竖井及顶管
自有
14
电铃
/
8
竖井及顶管
自有
15
空压机（通风用）
3.5/5立方
8
竖井及顶管
自有
16
强光电筒
/
16
竖井及顶管
自有
17
对讲机
/
20
竖井及顶管
自有
18
人员上下爬梯
m
100
竖井
自有
19
防坠器
/
8
竖井
自有
20
铁锹
/
20
竖井
自有
21
水钻
/
16
竖井
自有
22
碘钨灯
/
8
竖井
自有
23
绿色密目网
床
100
竖井
自有
24
φ48钢管
m
500
竖井
租用
25
扣件
个
500
竖井
租用
26
低压防爆灯
24v
50
竖井及顶管
自有
第四章 施工工艺技术
一、施工工艺流程
1.1、顶管井施工工艺流程
顶管井包括顶管工作井和顶管接收井，其施工工艺如下：
基坑测量放样→基坑开挖→护壁钢筋绑扎→护壁内模和支架安装→浇筑护壁混凝土→护壁混凝土拆模及养护→钢筋混凝土底板→封砌预留孔洞→后背墙施工→混凝土养护。
1.2、顶管施工工艺流程
井中心测量放样→设备安装→管道吊装到位→人工掘进、出土→开机顶进→测量控制及纠偏→管道拼装→管道顶进→第二节管道掘进、出土、顶进……→定力接近许用应力→安放中继间→同上继续顶进→……顶进到位→出洞、拆除工具管→全线复测→顶进结束→闭水试验。
1.3、顶管工艺流程图

测量放样
施工准备

基坑开挖

工作井施工
工作井结构

轨道安装

顶进设备安装
后背顶板安装

后背千斤顶安装

洞口止水装置安装

掘进机试运行
掘进机试运行

掘进机穿墙
后座千斤顶顶进

出泥准备

轴线控制
偏差测量

管道顶进
泥水出土

顶进纠偏

混凝土管进场验收
接口检验
混凝土管拼装

混凝土管顶进结束

二、施工方法
工作井、接收井施工采用人工挖孔作业施工，顶管施工采用人工辅助机械钻进施工。
2.1、施工现场准备
以业主移交的控制点、水准点为依据，结合工程实际情况，建立现场测量控制系统。
对施工区域采用围挡进行封闭，围挡采用2m高彩钢瓦进行围挡，钢管扣件做支撑系统。
建立现场的施工临时供电、供水线路。
组织施工机具及作业材料进场，满足开工前的需要。
施工井场地平面布置图：
工作井平面图：

接收井平面图：

2.2、工作井、接收井施工
工作井、接收井采用逆作法，用人工将土体开挖1m后立即进行钢筋绑扎、模板安装、砼浇筑，尽量减少土体的暴露时间。工艺流程：挖土→出土→绑扎钢筋→支模→浇注混凝土→拆模→养护→进入下一循环。
施工顺序见下图。
1.挖土
2.钢筋绑扎
3.浇筑砼
4.第二层挖土，
接长、绑扎钢筋
5.第二层
砼浇筑
6.各层井壁完
成，施工底板
钢筋
双面焊接长
钢筋

工作井和接收井开挖时轮换交替从地面向下挖土，井口上部0.4m范围为锁口，其下每1m一节为井壁，开挖1m后应立即施工锁口，每挖1m应及时按照设计图纸进行施工护壁，护壁接头不要留在岩石分层、土石分界处，以确保施工安全。当井壁土层稳定性差时，应缩短井壁分节高度，采用0.5m一节，必要时应加密钢筋、加厚护壁，以确保安全。
护壁采用C30钢筋混凝土，单节护壁长1.0m，深度≤5m，护壁厚度30cm；深度≤10m，护壁厚度40cm；深度≤15m，护壁厚度50cm。钢筋采用HPB300和HRB400，钢筋连接采用绑扎或焊接。浇筑混凝土时要加强振捣，确保混凝土与孔壁间联结密实。竖井开挖进入中风化基岩部分，岩石比较完整时，为节约成本，可不再采取护壁支护措施。
挖出的土、石用50t吊车吊至井口2m以外并即时转运至业主指定的弃渣场。
2.3、工作井、接收井基础
为了保证在坑内正常作业，防止工作坑地基沉降，影响管道顶进位置的准确性，应在坑底浇筑50cm厚C30钢筋砼基础，以便安放顶进顶推架。

图：工作井横断面示意图

2.4、工作井降水
为确保顶管安全与顶进质量，要求工作井内不应有积水。工作井四周设置施工排水沟，由排水沟把工作井内积水引入宽1m×长1m×深1m集水坑内，再用小型潜水泵抽出排到道路排水沟内。排水泵大小因工作井内渗水量而定。排除井内积水使用潜水泵，排水过程中井内不得有人。排水作业结束，必须在切断潜水泵电源后，作业人员方可进入井内作业。

图2.4 集水井降水示意图
1-排水明沟 2-集水井 3-离心式水泵
4-工作井基础边线 5-原地下水位 6-降水后地下水位
2.5、后背墙施工
顶管设备运输到现场后，进行顶管设备的安装、调试工作，然后浇筑C30钢筋混凝土后背(0.5米厚)，高度根据施工管径而定，沿工作井长边满浇，配置φ16@150双层双向钢筋，预留进洞处穿墙孔。

图：顶进设备布置图
2.6、管节吊运及堆放
管节的吊运、装车、下管根据管径大小D800、D1000采用25t吊车进行，D1800、D3000采用50t吊车进行。管节起吊时严格遵守起吊规范，管节必须轻吊轻放。管节堆放时应堆放整齐排列有序以便于节省施工中的场地占用。

图：顶管工作示意图

三、顶管施工技术
3.1、施工流程：
管节

吊放下井

管节套接
主顶千斤顶回缩
主顶顶进

工具管起动出土

联结各类管节

垫铁吊放下井

停止出土、回缩千斤顶

吊出垫铁、后移分压环
关闭电源、拆除所有管线
管节吊放下井
压浆系统运行

不 足 吊 放 管 节 长 度

3.2、顶管开挖方式选择
工作井（接收井）施工方法
工作井净空尺寸为6×6m，接收井净空尺寸为6×4.6m。壁厚为350mm，内侧钢筋保护层为35mm，邻土层钢筋保护层厚度为40mm，底板钢筋保护层为50mm。
1、工作井（接收井）采用人工逆作法施工。开挖前应对施工范围地下管线进行探测，工作井围护边线3m范围内及沿线的范围均应进行探测，探测深度应至地面以下3.0m范围，如有地下管线做好标记，以便在开挖土方时注意保护。开挖前对顶管井工作范围场地进行平整，并修建施工便道，保证材料及土石方运输通道。
2、工作井（接收井）土层采用人工用铲、镐等工具开挖，较好岩层采用水钻工艺开挖。施工时，运土渣采用桁吊吊铁桶上下运输，桁架起重设备必须检测合格后才能投入使用；同时，在垂直运输土渣时，井下挖土人员需避开一边，以免发生安全事故。
3、井护壁第一节挖深约1.0m，安装井壁模板，浇筑井壁混凝土、井口圈梁混凝土，完成第一节后，从第二段开始，基坑土方逐层开挖，每层厚度1米左右循环。即挖好每一节土后接着浇筑混凝土井壁；一般土层中每节高度为1米，下层开挖需等上层护壁混凝土强度达80%以上强度后方可进行。护壁接头不能留在岩石分层、土石分界处；当井壁土层稳定性差时，缩短井壁分节高度，采用0.5m一节，必要时加密钢筋、加厚护壁，确保施工安全。如遇中风化等较好的岩层，报监理工程师认可后，可不进行支护。
为保证井的垂直度每浇筑三节的井壁校核井中心位置及垂直度一次，垂直度误差不得超过±40mm，平整度不大于50mm。
护壁采用C30钢筋混凝土，钢筋采用HPB300和HRB400，钢筋连接采用绑扎或焊接。浇筑混凝土时要加强振捣，确保混凝土与孔壁间联结密实。
4、钢筋制作、安装
（1）钢筋制作在箱涵起点处钢筋加工厂进行，将钢筋表面的油渍、漆皮、铁锈清除干净后调直，按下料长度切断并弯曲成型。
（2）钢筋安装。按设计图纸先安装竖向钢筋并固定，在竖向钢筋上画出钢筋分布标记，然后绑扎横筋。钢筋搭接长度及位置符合设计和规范要求，搭接处两端用铁丝绑牢。
（3）施工到污水顶管高程时预留开洞补强筋，底部开洞处增加补强钢筋，钢筋结构图见设计图及图集11G101-01，加强钢筋应与主筋绑牢。
（4）井壁钢筋结构详见设计施工图。

工作井结构示意图一

工作井结构示意图二
5、水钻开挖顶管
（1）水钻开挖
水钻工装设备：主要由取芯钻头、电机、水平支架、垂直支架组成（见4-1图）。
水钻结构简图（图4-1）
水钻取芯钻头长度为0.6m左右，孔径最大为φ150mm，专用工装支架由开挖洞的大小而定制。即根据不同尺寸的顶管定制不同的专用水钻工装支架。
水钻工艺使用范围：泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩等岩石硬度较高的围岩。
水钻施工工艺：首先由测量人员根据开挖管线的方向和高程放开挖轮廓线—→由水钻技工安装调整水钻水平和垂直支架，使水钻取芯钻头外缘与开挖轮廓线一致方可开钻—→钻周边孔，每个钻孔要孔孔相连并且要有15～20mm交叉—→钻孔钻完，取出岩芯，使开挖部分岩石与围岩石分离，形成一隔离带—→再用φ35钻孔机在被开挖部分岩石上钻出300×300mm呈梅花型的破碎孔，把楔形销放入破碎孔中用人工破碎（见图4-2）。

水钻施工简图（图4-2）
水钻施工主要优点是对围岩的破坏小，开挖洞成型好；缺点是施工进度缓慢。加快施工进度的主要手段之一是增加工作面，即多个作业面同时施工，为此，本方案施工进度横道图中工作井、接收井开、完工计划工期节点的有效实现，是本顶管工程按期完成的关键。
3.3、工具管
各管径钢筋混凝土管应满足JCT640-1996《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》的要求，每节长为2m。由专业厂家进行生产。根据业主要求，选定两家信誉好，规模大的制管厂由业主、监理最终选比确定专用顶管管材供货商。
3.4、顶进设备
顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、导轨等。
① 千斤顶
千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用300t液压千斤顶，行程为2m。
千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶，其布置为单列式，应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。使用多台并列式时，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用人工挖运土方，管上半部管壁与岩壁有间隙时， 千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4～1/5处。
② 高压油泵
由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62MPa的ZB－500柱塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。
③ 顶铁
顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬动，本工程拟采用U形顶铁。
U形顶铁安放在管子端面，顺顶铁作用其上。它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面上，以免管端司部顶力过大，压坏混凝土管端。
3.5、导轨设置
导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大，因此，应根据工作井预留孔洞中心标高，推算出导轨顶面距与预留孔洞中心的高差，安装导轨时必须严格控制其标高和中线位置，确保符合设计中心位置、高程和坡度的要求。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。
本工程采用38kg钢轨作导轨。
3.6、顶进施工
工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行开挖和顶进。
首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管轴线和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖方。挖方采用人工配合小型机械（钻机）进行，即先在围岩壁上放出管硐开挖边线，然后采用小型钻机沿管硐边线连续不间断钻孔，将所有钻孔连成圆圈，使管硐边线内外两侧的围岩分开，以减小围岩应力，再在管硐边线内侧围岩表面均匀布孔，采用液压破碎机将岩石剥离下来。管前挖出的土、石及时运出管外，采用50t吊车吊至坑外，再由机械搬运至业主指定的弃渣场。管硐挖出后及时顶进，顶进利用千斤顶出镐