污水顶管施工专项方案(7m×6m)(1).docx

目 录
第一章 编制依据 3
第二章 工程概况 3
一、 工程简介 3
二、主要工程数量 4
三、工程地质情况 4
四、工程重点及难点 6
第三章 施工进度计划 6
一、顶管施工进度计划 6
二、工期保证措施 9
第四章 顶管施工主要施工方法 11
一、施工工艺流程 11
二、工程测量 12
三、锚喷工作坑施工 13
四、顶进施工 26
五、测量与纠偏 27
六、接口 28
七、水泥浆填充补浆 28
八、接收坑施工 28
第六章 第三方沉降观测方案 29
一、监控量测的原则 29
二、监测项目和仪器设备 30
三、监测测点布置 31
四、监测网建立 32
五、监测方法及监测频率 32
六、监测控制标准 32
七、监控量测反馈程序 33
八、监控量测数据的分析、预测 34
九、监测管理体系和保证措施 34
第七章 质量保证措施 37
一、质量目标 37
二、质量保证体系 37
三、质量保证措施 38
四、质量预防措施 38
五、允许偏差 41
六、成品保护措施 42
第八章 安全保证措施 43
一、安全保证体系 43
二、安全生产措施 45
三、机械电气安全措施 46
第九章 雨季施工措施 46
第十章 环境保护和文明施工 47
第十一章 应急预案 50

第一章 编制依据
1 建设单位的有关文件、施工图纸等；
2 施工现场的实地考察情况；
3 施工单位及附带劳务分包队方的综合能力及同类工程的施工经验；
4 《工程岩土工程勘察报告》2008年1月；
5 设计文件中要求执行的国家、北京市及有关部委现行的技术标准、施工规范、规定、规程、验收标准；
6 《中华人民共和国安全生产法》；
7 《北京市给水排水管道工程施工技术规程》（DBJ01-47-2000）；
8 《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JCJT60-1996）；
9 《市政基础设施工程质量检验与验收统一标准》 （DBJ-01-90-2014）；
10 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）
11 《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2003）
12 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
13《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）
14 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205-2001）
15 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
16 《北京市市政工程施工安全操作规程》（DBJ01-56-2001）；
17 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
18 《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
19 《给排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）；
20 其他有关工程技术规程。
第二章 工程概况
一、 工程简介
门头沟区工程位于门头沟区中心区三号街区内，为了进一步完善潭柘寺中心区道路网系统，完善公共服务设施和基础设施。本次项目包括了潭柘寺镇一街、潭柘寺镇五街、潭柘寺镇五路、潭柘寺镇十路，四条城镇主干道路。
本工程为潭柘寺石英沟南侧污水管线工程，自东向西横穿108国道下方通向污水处理厂。由于条件限制穿108国道段不具备断路明挖施工条件，经现场勘测协商改为非开挖顶管施工。顶管长度70m，管径采用D=1050钢承口管件。
附图1.拟建管线与现况路面位置关系图
二、主要工程数量
1、顶管施工工程量
钢筋混凝土钢承口管（Ⅲ级）：
污水：D＝1050mm，管长2.5米 ，总长 L=70m；
锚喷顶管工作坑: 1 座
锚喷接收坑: 1 座
三、工程地质情况
根据本次钻探及已有资料所揭示的地层条件，按地质年代将勘探深度范围（最深25m）内的地层初步划分为人工堆积层、第四纪冲洪积层、第四纪洪坡积层及奥陶系沉积岩层四大类。
(1) 人工堆积层
主要分布于浅层地表、局部斜坡表层以及人类居住生活区，岩性主要为碎石填土、房渣土①层及粘质粉土素填土①1层。本次勘察钻探揭露的填土厚度一般在0.30～2.90m左右（局部Z53#、Z56#、C38#钻孔附近约3.60~4.80m）。该层土土质杂乱、含有碎石、砖块及生活垃圾等，土质不均，工程性质差。对于人工堆积层的厚度分布及工程性质概况将在详勘工作中进一步查明和评价。
(2) 第四纪冲洪积层（Q4al+dl）
主要分布于河流冲积地带，岩性主要为粉质粘土、 重粉质粘土②层，粘质粉土②1层及卵石②2层。该层局部分布。
(3) 第四纪洪坡积层（Q3pl+dl）
主要分布于山前坡脚地带，岩性主要为碎石③层，粉质粘土、粘质粉土③1层，粘土③2层，碎石混粘性土③3层及块石③4层；块石、漂石④层及碎石④1层。该层土厚度变化较大。
(4) 奥陶系沉积岩层
该层在场地东部山脊附近出露，在拟建场地中东部第四纪洪坡积层以下局部揭露，岩性主要亮甲山组（O1l）强风化~中等风化灰岩⑦层，岩体内节理、裂隙较为发育，岩层产状为119 º∠19º。
本工程的层号为拟建场区所有市政工程统一编号，因此有个别层号缺失。
具体地层情况可参见“工程地质剖面图”，有关各土层的物理力学性质指标详见附表（“地层岩性及岩、土的物理力学综合性质统计表”）。
场区地表水分布情况
拟建场地及附近无地表水体通过。场地附近冲沟内目前干涸无水，据调查，丰水年份雨季时可形成短暂水流。

附图2. 地质剖面示意图
四、工程重点及难点
一）顶管工程施工的重点及难点
（1）施工前对地下管线进行调查，确认其位置和高程。
（2）在施工前，同时积极与业主、设计协商，商定宜于施工的线位，尽量避免与现况管线交叉。
（3）施工过程中，现场设二名专职测量员，反复测量，确保不与交叉管线冲突。
2、工作坑位于现况108国道南北两侧，施工过程中做好临边防护及现场安全是本工程的又一重点。施工时做好安全防护并设专职人员维护现场安全，确保施工顺利完成。
第三章 施工进度计划
一、顶管施工进度计划
1、顶管管线为东西向管线，根据施工进度及现场实际情况，计划施工时间为25日历天。
计划开工日期：2014年10月1日
计划完工日期：2014年10月25日
2、施工部署：

项目经理

项目副经理 总工程师 总会计师 总经济师

经 工 材 机 财 人 综
营 程 料 械 务 事 合
部 部 部 部 部 部 办

附 路 路 管 拆
　 属 基 面 线 迁
作 作 作 作 作
业 业 业 业 业
队 队 队 队 队

本工程由张正成任项目经理，组成项目部，项目部下设经营管理系统、技术质量系统和工程管理系统。通过各部门间的紧密配合，全面完成本工程的合同履约工作
项目经理为工程履约第一责任人，依约对工程质量、安全、进度、文明施工全面管理，对公司经理负责，对业主负责。
项目副经理协助项目经理的工作，负责施工进度计划安排，施工现场指挥与管理，安全生产文明施工的落实，对项目经理负责。
总工程师全面负责工程技术与工程质量，负责各种技术措施的编制与修订，负责竣工资料的归档和编纂，对项目经理负责。
总会计师负责项目资金的专款专用，负责资金的合理支配和流向，协助项目经理进行工程成本核算与控制，对项目经理负责。
总经济师负责工程的结算与支付，协助项目经理进行工程成本控制，对项目经理负责。
3、工程总体筹划
针对该工程现场条件和管线设计特点，本工程按以下原则进行规划：
⑴本工程自开挖之日起25天完工。
第一阶段：锚喷工作坑施工。计划用9天完成；
第二阶段：污水管线顶进施工及接收坑施工，计划用13天完成；第三阶段：打口注浆。计划用3天完成。
⑵ 采用项目部统一管理，均衡布置工程量，使机械设备、人工达到合理高效。
⑶ 地下管线调查采用物探方法，工程完工后，采用雷达技术进行地下空洞探测，确保工程施工前无担忧，完工后无隐患。
⑷ 施工用地总面积不突破业主提供的范围。
⑸ 文明施工、安全施工、高质量、保工期地完工。

4、工程机械配置
主要施工机械配置表
序号
机械/设备/
仪器名称
规格型号
单位
数量
新旧程度
（%）
备注
自有
租赁
1
主顶油泵
NPDB
台
1

90

2
高压油泵
B250-4B
台
1

90

3
千斤顶
300t
台
2

90

4
千斤顶
500t
台
1

90
备用
5
顶管专用架
D2000～D2600
套
1

85

6
直流电焊机
ZX5-630B
台
4

80

7
电动卷扬机
JKW8 3t
台
1

80

8
电动卷扬机
JKW8 5t
台
1

80

9
灰浆搅拌机
HJ300 0.32m3
台
1

80

10
高压注浆泵
SV-140 8005
台
1

90

11
空压机
9m³
台
1

80

12
锚喷机
B2-5
台
2

90

13
潜水泵
WB30
台
2

90

14
污水泵
QW-18-3
台
2

80

5、材料保证
保证料源充足。根据生产计划编制材料供应计划，提前选择材料供应单位。同时严把原材料质量关，防止因不合格材料而影响工期。
现场用料做到合理备料，争取随用随供，减少现场多余材料的堆放量。
6、技术保证
对本工程顶管施工制定阶段性目标，科学合理安排施工工序，采取切实可行的技术措施，尽可能减少影响进度的薄弱环节，科学合理的缩短各施工工序的循环时间来提高施工进度。
将加强与业主、管理单位、设计单位、监理单位的协调工作，及时办理各项手续，将不可预见因素的影响压到最低限度。加强技术和施工质量管理，杜绝因工作失误造成返工而影响正常的施工进度。
7、工力配置
根据本工程的工程量和进度安排以及配备的机械设备，并结合本公司在类似工程施工中积累的经验，经过分析测算，拟投入总劳动力45人。
结合工程专业特点和现代科学管理理论充分发挥和调动每个人的劳动积极性，精心筹划、科学安排，进行动态管理、弹性编组、灵活组织，实施平行、流水、交叉作业。
分工种劳力投入表
序号
工种
数量
备注
1
项目部及作业队管理人员
10

2
电工
2

3
电焊工
2

4
机械工（卷扬机操作手）
3

5
管道工
25

6
其他人员
3

合计
45人
二、工期保证措施
为保证工程按期完工，根据本工程特点编制科学合理的进度计划，采取分解进度总目标，分阶段组织施工。以各施工阶段进度的控制点为目标，合理安排劳动力、资金、材料、机械设备的使用计划，保证供需平衡。以施工质量、安全为重点，严格管理，以总进度计划为依据，确保工程按期完成，圆满实现工程总进度计划。
⑴ 根据工程的规模，合理划分施工阶段，并对各施工阶段进行分解，突出关键线路、突出控制节点。在施工中针对各施工阶段的重点及施工条件，制定详细的施工方案，合理的安排施工程序和顺序，实现流水作业，做到连续、均衡施工。做好土方平衡、劳动力组织、施工机械的使用及进出场、材料采购及存储等工作的综合平衡，确保工期控制点的实现。
⑵加强施工作业层管理，每道工序必须为下道工序按时、保质完成提供工作面，强调计划的严肃性，确保各道工序按期完成，为实现总进度计划打下坚实基础。
⑶加强日常施工管理，检查当天生产进展情况，及时解决施工中出现的问题，搞好生产调配及协调工作，确保计划完成。
我单位将为项目经理部配置强有力的技术骨干和施工队伍，针对本工程的难点和特点，采用最成熟、最可靠、最有效的施工技术和工艺，优化施工工序，改进施工方法。
项目经理部实行分工负责，各职能部门进行目标管理，以总工程进度计划为中心，制定分项工作计划，每天检查落实，建立严格的奖惩制度。
工作井开挖及检查井施工的土建项目，本投标方也将配备足够的施工机械设备，依照施工进度计划作好机械调配计划，根据工程进度的需要及时组织施工机械设备进出场。
根据施工进度计划，主要劳动力的配置按阶段配置。根据不同阶段对工种人员的不同要求，进行分阶段配置，以满足关键线路控制点的要求和进度计划分项目标的要求，同时优化劳动力配置（包括工人技术等级、体能素质、思想素质等方面），使劳动力配置达到供需平衡。
对进度计划采取动态控制，紧紧抓住施工进度计划的关键线路和关键工序。一旦关键工序出现工期拖延，及时采取措施，合理调配相关子项的作业时间，确保在合同工期内完工。
顶管施工进度横道示意图

时间
工序
第一阶段
第二阶段
第三阶段
9天
13天
3天
顶进坑

顶进施工

接收坑

注浆

第四章 顶管施工主要施工方法
一、施工工艺流程
施工测量→工作坑施工→后背安装→顶管设备安装→管道顶进→压浆填充→设备拆除→检查井施工→严密试验→回填→竣工验收
顶管施工工艺流程图
施工方案审批
顶管工作坑放线

顶管设备安装

监理工程师验收
顶管工作坑施工

验 收
泥浆制备
灌浆设备安装
注 浆
测量检测
顶 进
管材验收
下 管

附图3：顶管施工工艺流程图

二、工程测量
为确保工程质量，必须对中心及高程严格控制。
1、测量定线
依据图纸提供的线位和交桩导线点，放出施工中线，分别给出工作坑和接收井位置中心线，高程必须设置临时水准点。
2、定线复核
复测图纸是否与设计图纸相符合，如复测偏差值符合规范要求，将成果及定线成果图报监理审批。
3、水准点复核
每次进行测量时必须对临时水准点进行闭合测量，复测不合格不得使用，合格后报监理审批。
4、管道中心控制
中心复测合格后，及时设置中心控制桩，并砌砖保护，做明显标志。
5、管道高程控制
水准点复测合格后，应在工作坑内设置临时水准点供施工中使用，临时水准点不少于2个，测量是要进行闭合效核。
6、顶管中心、高程复测
顶管开始后，每天复测井内中心线和标高桩一次，以防顶管反作用力时井中心偏移。
7、测量仪器校核
(1)水准仪、经纬仪校核合格后方可使用。
(2)要定期校核。
(3)本工程采用激光定位，每天校核激光束中心、高程是否准确。
8、地面控制点的布设
根据测绘院提供的测量控制点的坐标和高程，布置现场的测量控制点，并设永久性测量控制桩。导线两端点依附于高一级的控制点。在工作井及接收井附近适当加密导线点，以利于井下投点。
9、平面控制
根据工程实际情况，该工程的平面控制采用地面导线形式控制，导线等级为一级。各导线点需选择在合适的位置。导线点埋设要严格执行规范中有关埋点造标的规定。导线点在使用前要进行复核经确认无误后方可使用。导线环上的个点均布设于施工影响范围以外，避免损坏及丢失。导线的测设在工程开工前完成，
10、井下高程点的设置
井下高程点是由地面控制点经竖井导入的，首先在地面建立近井水准点3个，并在井上向井下悬挂钢卷尺，井上与井下分别架设的两台水准仪同时进行观测，需进行3次独立观测，每次错动钢尺3cm~5cm,当高差误差不大于3mm时，取其平均值使用。地下水准点可于导线点设在一起。
11、顶管施工测量
顶管施工采用激光指向仪进行中线及高程控制，激光指向仪安装在沉井井壁上，指向仪安装要牢固，并进行调试及检验，当确认无误后方可使用。施工过程中为保证管道中线及高程不发生较大偏差，施工中采取用测量仪器勤复核的方法，对管道中心及高程进行监控，确保施工质量。顶管机的垂直定位是依靠铅锤和水平刻度板来实现的。顶管施工中的中线控制详见顶管施工。
12、沉降观测
由于该顶管施工段所处地理位置特殊，对路面的沉降控制非常重要，虽然在施工过程中采取加固保护措施，其因施工造成的沉降仍可能存在，我们将在附路管道中心线上及两侧设沉降观测点，以便发现问题及时采取相关措施。
三、锚喷工作坑施工
1、顶管工作坑计算：

附图4 顶管坑平面示意图
⑴根据现场条件及工期安排拟设污水33#井处作为顶管工作坑，34#为接受坑。
顶管工作坑施工为施工第一阶段。工作坑应形成封闭框架，矩形工作坑四角应设斜撑。
⑵工作坑尺寸：
采用矩形工作坑，工作坑尺寸计算如下：
宽度：计算底宽=D1+S
=1.26*2+1.3+2
=5.82m
取施工底宽：6.0m
式中，D1－管外径（m） D=1050mm
S－操作宽度（m）取2～3m
长度：计算底长=L1+L2+L3+L4+L5
=0.5+3+1+1.2+1.2
=6.9m
取施工底长：7.0 m
式中，L1－管子顶进后尾部在导轨上的最小长度，钢筋混凝土管取0.3m～0.5m。
L2－管节长度
L3－出土工作间长度，宜为0.8m～1.2m。
L4－液压油缸长度（m）
L5－后背所占工作坑长度，包括后背方钢、立铁、横铁，取1.2m 。
∴直线井顶管坑下部净空尺寸L×B=7.0m×6.0m
2、顶力计算：
按照规范知，计算的顶进顶力公式为：
P=f×3.14×D×L
=8×3.14×1.29×50
=2216.708KN=221.67T
式中：
P―计算总顶力（KN）；
D―管子外径取D=1260mm；
f―摩阻系数，按土质探测情况计算，管线地基持力层主要为碎石土层为主。因此f取值为8 KN /m2。
L―全部顶进长度70m
本工程考虑土质变化和本公司自有设备情况，选用QYS320双作用液压千斤顶2台，每台推力300t,总推力600T,可满足本工程顶管顶进推力的需要。
3、锚喷工作井施工设计
（1）锚喷竖井施工技术措施
由于本工程的工作竖井最深为6.5米，为保证的工作尺寸和施工安全，故工作坑的坑壁均采用格栅钢架喷砼结构形式。
本工程工作坑结构尺寸为长×宽＝L×B＝7m×6m。锚喷坑采用钢筋混凝土锁口圈梁+坑侧壁格栅挂钢筋网片倒挂逆作+格栅挂钢筋网片封底+工字钢环撑辅助支撑形式。
施工中工作坑结构尺寸根据下部工序的操作空间调节开坑尺寸来满足需要，开挖前，根据顶坑的管内底标高，考虑导轨高度、顶管坑底板厚度等计算顶管坑实际槽底标高。
（2）锚喷竖井支护设计
①锁口圈梁设计

附图5 锁口圈梁配筋图
为保证顶管坑结构稳定，在井口处设现浇钢筋混凝土锁口圈梁一道，圈梁宽900mm，高600mm，圈梁采用12根φ22为主筋，φ12@200双箍筋，0.54*0.54，混凝土强度等级C25。为了工作坑下部钢架能与锁口圈梁连接，锁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，φ18钢筋，梅花状分布,间距800mm。预留钢筋锚入锁口圈梁长度不小于40d。
②侧壁支护体系

附图6：顶管坑支护断面图

坑侧壁采用钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作法，分层开挖，分层锚喷混凝土进行支护，结构厚度为250mm，混凝土强度等级C20，首榀钢格栅距圈梁0.35m，以下钢格栅每600mm设一道，并在坑底设一道钢格栅。每榀钢格栅竖向用18钢筋连接(采用搭接焊)，间距0.8m。钢格栅主筋采用22钢筋，每断面4根，钢格栅纵筋与横筋之间采用蝴蝶筋连接。
沿钢格栅内、外侧主筋外缘满铺150×150的φ6钢筋网片，网片搭接不小于2个网格，并与主筋焊接成一体。竖井施工中在钢格栅位置沿环向设置1.5m长20钢筋，起土钉作用，间隔1.0m,并在喷射砼前与钢筋网片及钢格栅焊接牢固，以满足结构受力的要求。
喷射混凝土设计强度等级为Ｃ20，由Po42.5号普通硅酸盐水泥、中粗砂、豆石（粒径在0.5～1.5 cm）组成，经验配比为水泥：砂子：石子＝1：2：2；速凝剂掺量为水泥重量的5％，水灰比控制在0.4～0.5之间。
3500

顶管坑钢格栅平面图

附图7：顶管坑钢格栅平面示意图

4、锚喷竖井施工
(1).锁口圈梁
按设计标高开挖至锁口圈梁底标高后，停止开挖，进行锁口圈梁的绑筋、安设下部锚筋，安设上部结构柱锚筋和护拦预留洞，浇筑混凝土，在浇筑圈梁混凝土之前，要沿圈梁45度方向打设1.5米长Φ18钢筋（打设前先调查竖井周围的现况管线，防止破坏现况管线），环向间距为2米，钢筋与圈梁钢筋焊接牢固，防止向下挖土时圈梁下沉。待圈梁混凝土强度达到70%以后，先由测量人员在圈梁上放设中线和高程控制点，经复测无误后再继续向下挖土施工。
(2).开挖土方
竖井施工为防止竖井锁口圈梁下移，应采用对角 开挖，利用另一半对角土作为支撑，待先挖的这一半喷射混凝土完毕后，再开挖另一半对角，这样交替进行，每次挖深0.6m，下步施工时，拱架对角交换使用，增加拱架承重能力，直至井底。
开挖时，严格按照结构外缘线进行开挖，严禁超挖，圈梁底和井底均须严格按设计高程开挖，不得超挖扰动原状土，榀架间距要严格按设计要求施工。
(3).安装格栅，焊接纵向连接筋，挂钢筋网片。土方开挖后立刻挂内层钢筋网片，安装格栅，格栅与格栅之间用Φ18纵向连接筋焊牢，沿内外主筋环向间距每米一根，连接筋焊接时必需满焊并且满足搭接长度的要求。钢筋网与纵向连接筋、格栅连接牢固。格栅施工时，在与环撑焊接位置设置预埋铁。
格栅的安装必须牢固，平面必须保持水平，平面翘曲<2cm。格栅架支立完毕后，钢筋要与格栅焊牢，防止竖井下沉。
(4).喷射混凝土
喷射混凝土设计强度等级为Ｃ20，由PO42.5号普通硅酸盐水泥、中粗砂、豆石（粒径在0.5～1.5 cm）组成，经验配比为水泥：砂子：石子＝1：2：2；速凝剂掺量为水泥重量的5％，水灰比控制在0.4～0.5之间。水泥、砂子、豆石用搅拌机搅拌，混合料在喷射机附近掺入速凝剂，混合料随拌随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不超过45分钟。
在钢格栅安装、纵向连接筋焊接、土钉打设完毕后，然后挂外层钢筋网片，再喷射混凝土直到设计厚度，竖井喷射混凝土厚度为25cm。
喷射混凝土前检查开挖断面尺寸，清除开挖面的浮土，尤其是与上一榀钢格栅接茬处，必须将上一次喷混凝土时的回弹料清理干净。喷射混凝土前用高压风清扫开挖面，并埋设控制喷射混凝土厚度的标志。
喷射作业应分层、分段依次进行。喷射顺序应自下向上。先喷钢格栅的混凝土，后喷射钢格栅之间的混凝土，水平回旋半径应为300mm左右，一圈压半圈，一次喷射厚度不得大于100mm，分三次喷满，直至喷射到设计厚度。
每次喷射混凝土之前，应将前次喷射的混凝土的接茬部位凿毛，清除表面粘附的泥土，以保证接茬处混凝土的密实,力求表面平顺。
喷射混凝土终凝2h后养护。
(5).竖井底板混凝土
竖井开挖至基底后，及时进行封底。竖井井底采用“格栅+纵向连接筋+网片+喷射混凝土”的结构，纵向间距60cm一榀，喷射与井壁同型号混凝土，喷射厚度为25cm。喷射混凝土和安装竖井底板钢格栅前一定要复合高程，准确无误后才能进行格栅的焊接、喷射混凝土。
(6).环撑梁设置
顶管坑设2道I32#工字钢环撑梁，四角焊接用25#工字钢焊上45°八字斜撑。第一道环撑梁距锁口面2.1米；两道环撑间距1.5米。
沿竖井中两管净距中间位置设置2道I32#工字钢横撑梁，焊接在环撑上

5、工作坑设备安装：
⑴工作平台及护栏安装：
顶坑长7米，架设工字钢长9.4米。主梁2根，选用I50#工字钢，横端2根，I40#工字钢。
每根主梁选用2根I50#工字钢并排焊接，50#工字钢之间用I40#工字钢做横向稳定性支撑。工字钢上铺15×15cm方木。顶坑留100×100cm人孔一个，出入料孔为200×400cm（长度可根据管长自由调节）。
在顶管坑四周围设置安全护栏，工作平台孔口安装护栏，护栏高度不得小于1.2米。
⑵顶坑上口工字钢计算：
顶坑长7米，架设工字钢长10.4米，计算长度8米，上部砼管等重量按115.2KN计算，选用I50#工字钢及I40#工字钢做主梁和横向稳定支撑。立面图如下：

注：起重架焊接在槽钢底座上；
槽钢底座为[36a槽钢2根，焊接在主梁上；
顶坑上口主梁为I50a工字钢4根，2根为一榀；
横向支撑为I40a工字钢2根；
偏于安全地按跨中集中荷载计算如下：

Mmax=Pl2/4=（115.2/4*82）/4=460.8KN·m
=（460.8*106）/（1215*103）=378.6

﹤f=475

因此顶管坑顶部架设I50a工字钢满足强度要求。
⑶垂直起重设备安装：
吊架采用4Φ200钢管，长9米，顶部用50mm圆钢连接，两端锁紧。架底部焊接在平台上横向焊接的[36a槽钢上，支架加肋，吊架上搭设防雨防雪罩。安装前对卷样机、电葫芦等起重设备进行全面安全检查，设备完好方可进行安装；起重设备正式作业前必须进行试吊，离地10cm左右时检查重物、设备确认安全后方可起吊。
⑷导轨安装：
工作坑内导轨基础采用20cm厚C25混凝土基础上加铺木枕基础，木枕使用15cm×15cm方木，间距40cm，比导轨外径宽20cm。导轨安装采用高145mm重轨钢质材料，两导轨应平行、等高，并略高于管道的设计高程，其坡度与管道坡度一致。专用道钉钉固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。导轨间距计

算公式：A=2√[D1-(h-e)](h-e)
式中：A－两导轨间距（mm）；
D1管外径（mm）；
h－导轨高（mm）；
e－管外底距枕木面的距离（mm）；
A =2√（1260-145+15）（145-15）
=766.55mm
A取800mm
⑸后背安装：
①后背基础采用钢筋混凝土结构，高3.5m（外露3m）,宽7.0m，厚50cm，内设双层双向φ12钢筋，间距为20cm×20cm，后背入土深度500mm。后背较坑底深0.5m，采用长7m、断面A40方钢堆放，高度为4.0m，方钢前放置立铁，立铁前横向放置75cm×45cm横铁。
②顶力设备为300t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装2台千斤顶，与管道中心线对称布置。增加用已顶完管段作为后背，对管道的保护措施。
③顶进设备安装好后应进行试车运行，检查顶铁、导轨、油缸、后背、电源等是否正常，工作坑总电源闸箱及用电设备执行三相五线制，且必须安装漏电保护装置，坑内管内必须使用36V以下照明设备。
④后背土核算：
后背墙采用钢筋混凝土结构，高3.5m,宽7.0m，厚50cm，内设双层双向φ12钢筋，间距为20cm×20cm，后背入土深度500mm。
顶坑后背墙被动土压力：
δh＝（γ1h1）Kp+2CH
式中：
δh－后背墙深度h处被动土压力（KN/㎡）
γ－后背土的重力密度，取19.5kN/m3
H－后背墙土层深度
Kp－被动土压力系数Kp＝4.6
C－后背为杂填土，粘聚力取C＝20
δh =3.5=19.5×3.5×4.6+2×20×0.5×
=417.75kN/㎡
δh =6.5=19.5×6×4.6
=583.05 kN/㎡
平均被动土压力σ＝（σh=3.5+σh=6.5）/2＝500.4kN/m2
后背墙的总抗力为：
Rc＝500.4×3.0×6.0＝9007.2kN>P0＝640*9.8=6272kN
因此后背墙设计满足总顶力要求。

⑹洞口开设
当工作坑施工至洞门顶位置时，管顶预插超前钢插管。注浆加固洞口及凿出洞口井壁混凝土。钢插管在钢格栅面完成喷射混凝土前打入土体，钢插管注浆在喷射混凝土后进行，其钢管采用Φ32钢管，长度3.0米，环向间距0.3米。洞口外漏0.25米，开洞前往钢管内注入水泥浆液加固竖井井壁，加固范围为拱脚以上部分。按机头外轮廓加宽30mm凿除洞口处井壁混凝土。
用Φ18钢筋焊接成直径1300mm的钢圈，用Φ18长度240mm的钢筋连接两个钢圈，做成洞口钢筋圈，放入开凿出的洞口内，将钢筋圈与榀架栅格接触部分连接成整体，在洞口钢筋圈内用水泥浆抹灰，厚度为30mm，抹灰要求平整光滑。
四、顶进施工
由于本工程土质情况特殊，不排除地下有直径过大石头，机械顶进时不能施工，故采用机械顶进，人工出土的方式进行。
（1）污水管线的顶进施工，由污水顶管坑向接受坑方向顶进，顶进完成后，注浆，检测合格后，用砂石料进行回填。
（2）下管前对管子进行外观检查，主要检查有无破损及纵向裂缝，端面要平直，管壁无坑陷或鼓包，合格后方可使用。第一节管子下到导轨上，测量管中以及前后端的管底高程，确认合格后方可顶进。
（3）保证严格按顺序开挖，控制第一节管顶进方向，当第一节管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，第一节管迎面的超挖量根据土质确定，当下沉的顶进时，管下部135°范围内不得超挖，管上部225°超挖量不得大于管外皮1.5cm。第一节管在开始顶进的5~10cm范围内，允许偏差为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。如超挖立即采取措施纠正。采用挖土校正法、顶木校正法或顶镐校正法。
（4）顶进过程中，防止管子错口，接口处放置内胀圈和护铁。
（5）施工测量合理控制顶进速度，每日顶进量；挖土、运土计量；顶力大小及顶镐的高程；倾斜、高程差、顶管轴心的位置与设计轴线的偏差；管线的沉降曲线，并作相应记录。
（6）人工挖土顶管，严禁超越管端30cm挖土。人工掘进时，第一节管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不少于一次，管道进入土层后下沉顶进时，每顶进100cm，测量不少于一次，纠偏时增加测量次数。人工挖土顶管时，管前挖土人员应在管内操作，土质不良时，管前应加工具管，严禁挖土人员在工具管外进行作业。
（7）每根管子预留注浆孔，顶进进注浆孔位置与竖直方向成45角，左右交替放置。
(8) 管内挖出的土随挖随运，不允许在管内积存弃土。
(9) 顶管日夜组织施工，严格执行交接班制度，严格按质量标准控制中心和高程，严格控制施工进度。
(10) 顶进过程中遇下列情况时，应立即停止顶进，及时采取措施，处理完善后，在继续顶进；发生坍塌或遇到障碍；后背倾斜或严重变形；顶铁发生扭曲；管位偏差过大，且校正无效；顶力比预计增大，接近管节断面允许承受的顶力。
五、测量与纠偏
1、在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。
2、中心测量：本工程顶进最大长度为70m，拟采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差，见顶管测量与超挖示意图。
3、高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，测头一节管前端与后端的管内底高程，以掌握头一节管子的走向，测量后应与工作坑内另一个水准点闭合。
4、每班工作要做好顶管记录和交接班记录，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口时应测出其错口的高差。
5、顶管误差校正逐步进行。形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓慢进行，使管子逐渐复位，切忌猛纠硬调，以防产生相反的结果。纠偏过程中应加强测量密度，每10~20cm测量一次，根据实际情况采取有针对性的纠偏方式。常用的方法有以下三种：
①超挖纠偏法：偏差为1~2cm时，可采取此法。即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐步回到设计位置。
②顶木纠偏：偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。
③千斤顶纠偏法：方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。
6、由于本工程部分管线穿越现况道路及部分路口，为减少顶管顶进施工时对现况路面的扰动，同时保证车辆、行人、施工安全，在施工过程中采取铺设1cm厚钢板。
7、本工程施工范围内采取搭设硬质围挡封闭施工，在顶坑范围内的硬质围挡后支撑位置空间只有20-30cm，为保证施工、社会车辆及人员的安全，在搭设围挡位置，纵向向地下打入的Φ48钢管与围挡捆绑牢固，横向围挡再用Φ48钢管连接。
8、严格执行市建委《预防混凝土工程碱骨料反应技术管理规定（试行）》。
9、混凝土小预制构件耐久性措施执行公联公司印发的《小型混凝土预制构件质量管理办法》（试行）。
10、回填土：管道回填严格按《北京市公联公司城市道路工程各类地下管线回填技术标准》执行。
①工作坑回填前应选好土源，并将坑底杂物清除干净。
②回填土中不得含有砖块、石砖及大于10cm的硬土块。
③回填土分层进行，层层夯实，每层厚度不大于20cm，并做土壤密实度试验。
④当天不能完成回填必须用阻燃草帘子进行覆盖。
⑤施工时遇到软基时，将及时约请地质勘查部门、设计部门到现场进行确认并按其要求进行处理，所增加的材料费用以现场确认为准。
⑥顶管工作坑回填时，在局部狭窄的部位回填白灰土或砂子。
⑦为保证路面结构的安全，在顶坑位置砼圈梁（圈梁顶距现况路面0.5m）上采用20cm厚的C20混凝土做为垫层，然后再铺设石灰粉煤灰基层。
六、接口
顶管接口采用滑动橡胶圈接口。在承压面上加设衬垫，衬垫材料选用橡胶垫，衬垫与管材配套供应，并固定在承压面上。
七、水泥浆填充补浆
顶管施工结束后，为填充管子与土体之间的空隙，防止顶管段发生沉降，保证道路路基稳定性，必须进行压浆加固处理以。
使用高压注浆泵由管内向管外注入水泥浆液填灌顶管超挖空隙，最大限度减少地面沉降。补浆时由后向前交错压入水泥浆液。注浆压力严格控制在0.05-0.1Mpa，水灰比按照1:1.
八、接收坑施工
接收坑平面尺寸为L×B=5.0m×6.0m，施工同顶管坑相同，为锚喷竖井施工。
第六章 第三方沉降观测方案
本工程最主要的施工难度在于穿越108国道段施工，为保障国道安全畅通、施工顺利进行，在施工过程中严格按设计要求施工外，加入地面第三方沉降观测的方法，保证国道路面的稳定，道路通行畅通。
一、监控量测的原则
在地下工程中进行量测，绝不是单纯地为了获取信息，而是把它作为施工管理的一个积极有效的手段，因此量测信息应能做到准确、真实、可靠、及时。
（1）确切地预报破坏和变形等未来的动态，对设计参数和施工流程加以监控，以便及时掌握围岩动态而采取适当的措施（如预估最终位移值、根据