整改后顶管施工方案.docx

太原市卧虎山快速路建设工程第三标段

顶管专项施工方案

编制：
审核：
审批：

北京建工路桥工程建设有限责任公司
卧虎山项目部

目 录
1、编制依据 3
2、工程概况 3
3、施工准备 6
4、施工安排 8
5、技术人员配置以及设备、材料的技术要求 9
6、施工工艺流程 11
7、施工方法 12
8.质量控制与质量标准 31
9、安全施工措施 37
10.文明施工和环境保护措施 43
11.职业健康控制措施 44
12.监测方案 45
13.应急预案 53

1、编制依据
1.1引用标准
（1）《卧虎山路快速化改造工程排水工程三标段》；
（2）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
（3）太原市政设计院提供的《工程地质勘察报告》；
（4）《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:2008）；
（5）《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
（6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；
（7）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
（8）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；
（9）《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 （JC/T640-2010）；
（10）《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）；
2、工程概况
2.1工程简介
（一）道路设计概况
本标段全线位于太原中心城区东北部，作为建设路的北延工程，是北部片区快速系统的东环线，卧虎山路（阳兴大道~涧河路）快速化改造工程第三标段：卧虎山路K2+680～K5+600（新店北街），全长2.92公里。
(1)108国道~皇后园街段（K2+680~ K4+000），该段红线宽50米，两侧各15米绿化带。道路布置为两块板型式，中间4m绿化分隔带，两侧各14.25m机动车道、2.25m宽绿化带、3.5m非机动车道、3m人行道（采用人非共板型式）。
(2)皇后园街~设计终点段（K4+000~ K5+600），该段红线宽56.5米，两侧各15米绿化带。道路布置为两块板型式，中间4m绿化分隔带，两侧各17.5m机动车道、2.25m宽绿化带、3.5m非机动车道、3m人行道（采用人非共板型式）。
（二）管线沟槽概况
雨水通过在道路两侧设置的雨水收集口通过雨水连接管排入雨水主管道，遵循高水高排、低水低排，分散排除，排入附近河道。
雨水连接雨水连接管D=300MM，采用钢筋混凝土承插管（Ⅰ级管），橡胶圈接口（氯丁橡胶）；雨、污水管道采用钢筋混凝土承插或企口管（优先选用芯模振动工艺制管），其中当管顶覆土0.7M＜H≤4.5M，采用Ⅱ级管；4.5M＜H≤6.0M时，采用Ⅲ级管。接口采用承插式弹性密封圈接口。
雨污水管下穿铁路及埋深大于6米时，采用顶管施工。采用顶管施工段，管材采用钢筋混凝土顶管专用管，管材必须满足现行《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640）行业标准，钢承口接口。密封橡胶圈采用氯丁橡胶。
K5+369.59-K5+600段左幅顶管施工，管径1500mm，段落长度230.41m。
2.2工程地质勘察资料
根据地质勘查资料，卧虎山路(108国道～涧河路段)及108国道为Ⅱ级（中等）自重湿陷性土。场地地基土沉积时代及成因类型除场地表层填土，属近期人工堆积层外，其自上而下依次为：第四系全新统人工堆积层，以第一层人工填土底为界。第四系上更新统风积层和坡洪积层，以第三层粉土层底为界。场地地基土自上而下可划分为9层，根据勘探揭露地层情况，拟建场地土在勘探深度范围内由上至下主要由湿陷性粉土，粉土，粉土，粉土，粉土，粉土，粉土，粉质黏土，粉质黏土组成。
本段顶管施工地下水在沉井下层，不影响顶管施工。
2.3、各主要结构地质状况图

注:顶管施工段落内为湿陷性粉土。
3、施工准备
3.1生产准备
1、 进行施工测量和现场放线工作。
2、 确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。
3、 按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。
4、 进行顶管所用设备的加工制作。
5、 根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。
6、 根据材料计划，分期分批组织材料进场。
3.2 技术准备
1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。
2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。
3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。

3.3材料要求
顶管施工管材购买成品管材，技术要求符合设计院图纸、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 （JC/T640-2010）、《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）的要求。
顶管施工方案的选择主要是顶管工具头的选择，各类工具头的安全性、经济性相差无几，主要根据地质水文情况选择合适施工条件的工具和材料。
考虑到工期和成本，段落内采用人工顶管，实际施工中沉井位置处于湿陷性粉土与粉土之间的粘聚力较大。

4、施工安排
由于本工程工期较紧，因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作：首先要落 M}6? |ir 实挖掘机、吊机、槽钢、管材等关键设备和材料以及人员，保证工程开工能够即刻到位；测量人员根据甲方提供的控制点加密导线点水准点、测放中线点标高点以及探测地下管线、构筑物等，根据中线点确定开挖范围以及范围内的拆迁物，在现场和平面图上作标记；搭好工地办公室、小型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。据待查顶管施工范围内及周边无其他管线和影响施工的结构物，可正常施工。 ?_c*(2i&^  
全线共有顶管230.41米，工期计划安排如下：
2016年5月25日开始施工，5月26日开始4个沉井基坑同时开挖，5月30日开始沉井的同时制作。6月10日以K5+436.39和K5+505.44为工作井向K5+369.59和K5+599.96顶管施工，6月16日以K5+436.39向K5+505.44顶管。6月20日顶管施工完成。6月20日开始4个沉井内检查井施工。6月25日回填检查井与沉井之间距离。6月28日完成顶管施工范围内所有工作。
5、技术人员配置以及设备、材料的技术要求
5.1人员配置
顶管施工人员的进场时间为：先遣人员在顶管井施工时进入现场，以安排顶管与顶管井工程的协调事宜。顶管施工人员在顶管井封底时进场，进行顶管机具设备的安装准备。顶管施工结束后，人员随顶管设备一起撤出。顶管工程一般要求24小时连续作业，每台顶管机分两班轮流作业，共设2个顶管施工班组，另外设综合作业一个组，负责设备维修等综合保障作业，班组人员配备表见下表：
序号
人 员
每组
人数
合计
职 责 分 工
说明
1
技术员
2
4
施工技术管理、质量管理、数据收集与分析、测量发现并解决问题。

2
班 长
2
4
在技术人员指导下指挥、调度劳力、计划安排、质量控制

3
顶管机
操作员
2
4
操作机头运转、顶进、读取测量数据、分析偏差趋势、纠偏、报告顶进数据。

4
控制台
操作员
2
4
操作主顶液压台、压浆泵、机头联络、调整顶速。

5
起重机
驾驶员
2
4
操作起重机械、安全监督

6
指挥工
2
4
指挥起重机械

7
压浆工
3
9
拌浆、调整注浆量及注浆压力

8
辅助工
3
12
接、拆进水管、泥浆管、补触变泥浆、
挂钩等

9
铆工
2
2
钢管对接

10
电 工
1
1
电气设备维修
综合组
11
机修工
1
2
设备维护
综合组
12
钳工
1
2
机具、设备加工维修
综合组
13
测量工
2
4
对管线顶进的轴线、标高控制

5.2机械设备的配备
序号
设备名称及规格
数量
配套设备
1
Φ1500、1000工具头
2套

3
主顶油泵（100T）
2套

4
油泵车
2台
各种规格密封圈
5
激光经纬仪
1台

6
水准仪
1台

7
仪架
1只

8
泥浆泵
1只

9
泥浆筒
1只

10
吊车
1台
25吨1台
11
电焊机
1台

5.3材料要求
顶管施工管材购买成品管材，技术要求符合设计院图纸、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 （JC/T640-2010）、《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）的要求。
6、施工工艺流程
6.1工艺流程图
工程开始
全线复核
浇筑检查井、回填工作井接收井
竣工验收、退场
工作井、接收井施工
工作井场地围蔽、“三通一平”、周边管线建筑物调查标志
测量放样、复核
工作井上下设备安装准备
工具头吊装下井、全套设备调试
穿墙初始顶进
正常顶进
到达顶进及准备工作
出洞
拆除管线、吊出工具管
第二段顶管

7、施工方法
7.1沉井施工
7.1.1沉井布置
本段长230.41米，管道埋深在6-8米，沉井工作井截面尺寸7.5m*4.2m,壁厚800mm，沉井接收井截面尺寸4.5m*3.4m，壁厚600mm。本段落内有沉井4个。

7.1.2沉井结构类型
（1）根据地面环境条件、地质水文情况、施工设备条件、沉井后座反力、管道的直径、埋置深度等因素决定采用钢筋砼沉井，考虑到钢筋砼沉井具有下述优点：刚度大、整体性好、适应深度较大，且施工不需复杂的机具设备，需要的施工场地不大且安全。
（2）本工程的沉井为临时性结构，当顶管施工完毕并在井内修建检查井完成后即失去作用，回填后沉井就永久地埋在地下，沉井顶面高程以道路路床高程为控制面，沉井内回填采用天然砂砾层层夯实。
（3）沉井分为工作井和接收井，两种井的尺寸和壁厚、配筋不相同。7.1.3沉井施工工序
施工准备→测量放样→开挖浅基坑→铺砂垫层→绑扎刃脚钢筋→刃脚内外模板→支刃脚外模板→浇筑刃脚砼→养护→拆除刃脚模板→挖土、下沉→绑扎第一节井壁钢筋→第一节井壁内外模板支立→浇筑第一节井壁砼→养护→拆除第一节井壁模板→绑扎第二节井壁钢筋→第二节井壁内外模板支立→第二节井壁砼浇筑→养护→拆除第二节井壁内外模板→挖土、下沉→绑扎第三节井壁钢筋→第三节井壁内外模板支立→浇筑第三节井壁砼→养护→拆除第三节井壁模板→挖土、下沉→浇筑底板砼垫层→绑扎钢筋→浇筑底板砼→绑扎第四节井壁钢筋→第四节井壁内外模板支立→第四节井壁砼浇筑→养护→拆除第四节井壁内外模板→挖土、下沉→浇筑底板砼垫层→绑扎钢筋→浇筑底板砼→绑扎第五节井壁钢筋→第五节井壁内外模板支立→第五节井壁砼浇筑→养护→拆除第五节井壁内外模板→挖土、下沉→浇筑底板砼垫层→绑扎钢筋→浇筑底板砼→绑扎第六节井壁钢筋→第六节井壁内外模板支立→第六节井壁砼浇筑→养护→拆除第六节井壁内外模板→挖土、下沉→浇筑底板砼垫层→绑扎钢筋→浇筑底板砼→绑扎第七节井壁钢筋→第七节井壁内外模板支立→第七节井壁砼浇筑→养护→拆除第七节井壁内外模板。
7.1.4沉井制作
（1）施工准备
根据沉井所在位置的实际情况，预先平整场地，测量放线并拆除有碍施工的建筑物等，打通便道，临时用电安装完，施工前进行交底。
（2）基坑开挖
为保证沉井制作均匀下沉，应先将沉井范围的障碍物与表层土挖出，根据沉井施工有关规范和现场实施情况，基坑开挖深度按3m考虑，基坑开挖边坡按1:0.6施工，考虑到沉井制作的方便，基坑开挖时在沉井四周预留1.0m的工作宽度，因此基坑底面开挖范围应比沉井外径大2m左右。
本工程构筑主要以第三次细中砂，第三层粉去为持力层，承载力特征值fak=110kpa。基槽开挖应预留一定厚度由人工清理至设计标高，不得扰动原状土。
地基处理:素混凝土垫层下做600厚3：7灰土，每边超出基础边线700mm，压实系数0.97。
基坑开挖断面如下图所示(单位为米)

基坑开挖断面示意图
（3）垫层施工
基坑形成后夯实地基，采用中粗砂填筑厚10cm，然后浇筑20cm C15混凝土垫层。（内径外扩1米）
（4）钢筋的加工与绑扎
①钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直。
②钢筋在加工场机械成型，用车水平运至现场，人工进行绑扎。
③每节井壁竖筋一次绑扎好，水平筋分段绑扎，与上节井壁连接处，伸出钢筋，接头错开1/4。
④为保证钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开槽的木卡控制，水平筋间距选用一批竖筋按间距焊上短钢筋头控制。
（5）模板
模板采用竹胶板，背楞采用4×9cm方木和4.8cm钢管，拉杆为直径为12mm，间距40×40cm。模板加固必须稳、牢、强，保证在浇筑混凝土时，模板不变形，不跑模。
（6）砼浇筑
沉井砼浇筑采用C30商品砼，泵车输送入模，砼入模应注意对称布料，沿周围均匀分层，每层厚30cm，并及时用插入式振动器振捣，每节井壁砼应一次连续浇筑完成。
在施工缝处继续浇筑砼时，下部已浇筑砼强度不应小于设计强度的60%。
施工缝采用凹槽式，浇筑面必须凿毛，冲洗干净，浇筑后的砼，应及时覆盖和洒水养护，防止出现裂缝。
7.1.5沉井下沉
（1）沉井下沉准备
①沉井下沉前将井壁预留洞口封堵，采用M7.5砂浆砌砖墙封堵并在靠土的一侧用1:2.5水泥砂浆抹面。
②凿除刃脚混凝土垫层，凿除时要求同时均匀对称进行，连续作业，使沉井刃脚完全支承在砂垫层上，与此同时观测沉井的下沉量及平衡情况。
（2）沉井下沉方法
沉井下沉方法根据地下水位情况采用排水下沉方法，井周围施工前先管井降水，延井周围适当位置均布6口降水井。
利用两台长臂挖机对称开挖进行作业，人工配合作业挖土，取土时，按照“先中间，后四角，先锅底，后刃脚”的原则对称。挖出的土方暂时堆放在施工现场内的堆土场内，到一定数量后用自卸汽车运至郊外弃之，沉井在自重作用下，将刃脚下面的土挤向中央下沉，继续再挖，沉井可持续下沉，整个沉井须对称开挖，尽量使格间高差不大于20cm，避免沉井过大的偏差，如此重复进行，使沉井逐步均匀下沉，，为防止突沉，造成很大的偏差，锅底不可挖的太深。
沉井初沉是沉井下沉过程中最关键工序，此时沉井重量全靠垫层承担，下沉系数很大，重心高，井壁无土体约束导向，开挖稍不均匀，就可能倾斜、移位，先开挖成80cm深的锅底，当刃脚切土下沉，开挖宜缓慢进行观测其沉降量，一旦发现不均下沉倾斜及时采取纠偏措施。
沉井终沉是控制沉井标高的关键，在沉井下沉剩余2米时需调整下沉速度，加强沉降观测频率，先开挖50cm厚度土层，每两小时观测其沉降量，直到其下沉稳定，根据经验数据开挖下一层土方，当沉降至最后30厘米时停止开挖依靠自重下沉，如稳定后还有部分偏差少量挖土下沉。
（3）沉井下沉分析（工作井）
①沉井自重
G=302m3×2.5t/ m3=756t
②摩阻力(侧壁摩阻力系数f取平均值1.5t/㎡)
T=μ*H*f=（7.5+6+7.5+6）×10×1.5=405t
(其中μ为沉井周长，H是沉井入土深度)
③正面阻力
R=0.3×（7.5+6+7.5+6）×20t/㎡=162t
（其中刃脚底部每平米阻力取20t）
④下沉系数
K=756/（405+162）=1.33>1.15
因此沉井下沉过程中切土下沉
7.1.6沉井封底、底板混凝土浇筑
（1）沉井封底素砼垫层
当沉井沉至设计标高后，将井内泥面粗平，平铺30cm片石，最后浇筑C20素砼封底，封底厚度3.5cm,砼初凝后，井内灌水（10cm高）养护，防止砼收缩裂缝。
7.2顶管施工
顶进工艺流程：工作平台搭设→设备安装→下管→测量→挖土→出土→安装预制块导向滑道→测量→注浆→顶进→校测。
工作平台搭设
为方便材料吊运、出土、操作方便，工作坑上部布置工作平台。
7.2.1、现场平台搭设钢梁需跨越工作坑，钢梁两端沿坑边向外伸出2.5m长。为满足承重要求，跨槽架设4根长度为10m的钢梁，钢梁与地面的接触处必须用方木垫平、垫牢以防下沉。平台钢梁材质均为工字钢。
7.2.2、在地面上安放横梁，在顶进纵向铺设两根一组，宽度布置均匀，井坑中心每边一组。
7.2.3、安装四角吊架。吊架材质为DN219×7.5mm钢管，架子底角安放在两根平台工字钢上，架子底角依尺寸及所需下管位置对准中心，两边相等，底角与工字钢焊牢。
7.2.4、平台一侧安装卷扬机，方向对准架子腿，并在卷扬机的后边埋设地锚。工作坑挖方支护完毕，搭设上下安全爬梯。
7.3下管
顶管采用钢筋混凝土顶管专用管，接头采用钢承口，接缝采用弹性密封填料勾缝。管材场内人力运输，下管采用汽车吊吊车，将管节吊起后放在工作坑内的导轨上。
7.4稳管及接口
稳管：每下一节管子马上检查管节高程和方向及是否完全卧贴于导轨之上。
接口：本工程采用钢承口管顶管，接口橡胶圈采用滑动橡胶圈及橡胶垫，并设置钢套环。接口前将密封橡胶圈及钢套环按要求套在插口上，管节接口处内侧采用聚硫密封膏封缝，接口定位依靠导向轨。
7.5挖土施工
（1）管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因为管子在顶进中是按已挖好的土壁前进的。
（2）本污水管道顶进施工采用人工出土顶管，挖土使用短把小平镐、短把铁锹。施工过程中挖土要与顶管密切配合，挖土过程中及时注意、调整管节“低头”、“昂头”现象。
（3）管前端挖土时，管前周围超挖应严格控制，坑壁与管上部超挖不大于1.5cm，以减少顶进阻力，管节下部135°中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，置换为预制块滑道。管前端可视土质情况超挖5～30cm。超挖过大，土壁开挖形状就易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。
7.6出土施工
（1）管内水平运输采用四轮小平车放活底弧形土斗装土，人力运输。垂直运输采用电动卷扬机作业。
（2）管内挖土工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。管前挖出的土，及时外运。土运至管外，再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上，然后运出坑外。

7.7安装预制块导向滑道
鉴于本段地质情况，开挖过程人工无法修筑滑道，为避免顶进过程的“低头”现象，施工中将管底置换为预制块滑道。滑道厚15cm，倒角弧度同管外壁。使用前面层打蜡减阻。
7.8顶进施工
顶进要坚持“先挖后顶”、“随挖随顶”的原则，事先检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载，顶铁崩出伤人。
7.8.1、顶力估算
在综合分析了主顶液压装置，管子允许的轴向力以及工作井后座最大土坑以后，对顶管顶力进行计算。
管道顶进总阻力可按下式估算： F0=DLFk+Nf
其中：F0为总顶力标准值（KN）；D1为管道外径（m）；L为管道设计顶进长度（m）；Fk为管道外壁与土平均摩阻力取3KN（KN/m2）；Nf为顶管机迎面阻力；
（1）D=1500钢筋混凝土管，采用人工挖掘式顶管机机头迎面阻力为：
Nf=（Dg-t）tR=3.14×（1.8-0.15）×0.15×300=233.2KN；
Dg为混凝土管外径；R为挤压阻力取（300KN/m2）；t为刃口厚度（m）。
（2）本工程管道顶进最长长度为95.55米，估算总阻力为：
F0=DLFk+Nf=3.14×1.8×95.55×3000+233200=1853.3KN
其中：D为管外径；L为顶进长度。
（3）本工程管道顶进拟选用2台200t级千斤顶。
能量储备：<（2×200）-185.3>/400=54%
7.8.2、顶进设备的安装
（1）制作后背墙
利用坑壁原土作后背不能满足施工要求。待锚喷墙施工完成后，浇筑宽4.2米、高5米、厚0.5米的钢筋混凝土后背，前面放置立铁，立铁前横向放置横铁。
1）后背墙施工、安装
①后背墙采用现浇混凝土板墙、型钢和钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和钢度；②后背墙体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；③现浇混凝土后背墙的底端与工作坑底板相连。④后背土体壁面应与后背墙紧贴，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；⑤后背墙的构件在同层内的规格一致，各层间的接触紧帖，并层层固定。
顶管工作坑及装配式后背墙的墙面与管道轴线垂直，其施工允许偏差须应符合规范的规定。
利用已顶进完毕的管道作后背时，应符合下列规定：①待顶管道的顶力小于已顶管道的顶力；②后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料；③采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。
2）后背结构及抗力计算
①后背作为千斤顶的支撑结构。因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。
②后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背不应当破坏，以免产生不允许的压缩变形。
③后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶支承在斜面后背的土上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计算。
④根据顶进需要的总顶力，运用朗肯土压力公式核算后背受力及挡桩的长度，使土体所受的力小于土壤的允许承载力。关于后背详细计算，可分为浅覆土后背和深履土后背。
　反力R应为总推力F0的1.2～1.6倍，确保安全
　　R=B(rH2Kp/2+2cHKp1/2+rhHKp)
　　式中：R: 总推力之反力（KN）
　　α：系数（取1.5～2.5之间） 取1.5
　　B: 后座墙宽度 取4.2m
　　r: 土的容重（KN/m3） 取20.5KN/m3
　　H: 后座墙高度（米） 取3米
　　Kp： 被动土压力系数为tg2（45o+φ/2） φ取31 o
　　C： 土的内聚力（Kpa） 取0 Kpa
　　h: 地面至后背墙顶部土体高度（m） 取4m
　　R＝B(rH2Kp/2+2cHKp1/2+rhHKp)
　　 ＝4.2*〔20.5*32 tg2（45o+31 o /2）/2+2*0*5* tg（45o+31 o /2）+20.5*4*3* tg2（45o+31 o /2）〕
　　 ＝4.2*（161.3+430.2）
　　 ＝2484.3KN
F0最大阻力值。
　　R/F0＝2484.3/1853.3＝1.3（安全可靠）　　　　
管材受力计算
雨水管内径d=1500mm，管壁厚度t=150mm，外径D=1800mm，每节管长度2000mm，混凝土强度C30，“F”型接口钢筋混凝土管，管的端头采用12mm的多层胶合板作衬垫。端面受力面积s=π× (1.80×1.80-1.5×1.5)/4=0.78 ㎡
钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力可按下式计算：
Fdc=0.5*（φ1*φ2*φ3/rQd*φ5）*ƒc*Ap
=0.5*(0.9*1.05*0.85)/(1.3*0.79)*30*0.78*106
=9126KN
式中 Fdc----混凝土管道允许顶力设计值（KN）；
φ1-----混凝土材料受压强度折减系数，可取0.9；
φ2-----偏心受压强度提高系数，可取1.05；
φ3-----材料脆性系数，可取0.85；
φ5-----混凝土强度标准调整系数，可取0.79；
ƒc-----混凝土受压强度设计值（N/m㎡）；
Ap -----管道的最小有效传力面积 （m㎡）；
rQd-----顶力分项系数，可取1.3；　　　　　
可承受的最大顶力为912.6T>185.34T；满足要求。
（2）制作混凝土木枕基础
由于管材自重较大，考虑到顶进工程质量，采用铺设混凝土，埋设20×20cm的方木做轨枕。
（3）安装导轨
导轨采用定型钢轨，要求两导轨平行放置，安装要牢固，与管道设计坡度一致。在顶进过程中不得产生位移。
导轨间距如下：
A=2[（2D-h+e）（h-e）] 1/2
式中：
A—两导轨上部的净距（mm ）
D—管外径（mm ）
h—导轨高度（mm ）
e—管外底距枕木的距离（一般为10～25mm ）
（4）主顶千斤顶安装
1）千斤顶的安装应符合下列规定：
①千斤顶固定在支架上，并与管道中心的轴线对称，其合力的中心点在管道设计轴线上；
②千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
2）油泵安装和运转符合下列规定：
①油泵设置在千斤顶附近，油管宜顺直、转角少；
②油泵应与千斤顶相匹配，并有备用油泵；油泵安装完毕，进行试运转；
③顶进开始时缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；
④顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；
⑤千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。
3）顶铁的安装和使用符合下列规定：
①顶铁应有足够的刚度；②顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊；③顶铁的相邻面互相垂直；④同种规格的顶铁尺寸相同；⑤顶铁上有锁定装置；⑥顶铁放置时应能保持稳定。⑦安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污；⑧更换顶铁时，先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定；⑨顶铁的允许连接长度，根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，且在中间加横向顶铁相联；⑩顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加环形顶铁；⑾顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常迹象。
4）起重设备下管时规定
①正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；
②下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员方可近前工作；
③严禁超负荷吊装。
7.8.3、顶进施工
施工流程：安装顶铁→开油泵（千斤顶开始伸出活塞）→千斤顶不断伸出活塞管节前进→关油泵（千斤顶伸出活塞全长）→开截门回油（千斤顶退活塞→加顶铁→拧紧截门→开油泵前进
（1）下管前先对管子外观进行检查，主要检查管子有无破损及纵向裂缝，端面要平直，管壁无坑陷或鼓包，必须光洁，全面合格后，方可用起吊设备吊到工作坑导轨上就位，下管时对起重设备必须检查，确认安全可靠方可下管，下管时注意工作坑内严禁站人。
（2）第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前后端的管底高程，确认安全合格后方可顶进，因为第一节作为工具管，顶进方向与高程的准确是保证整段顶管质量的关键。
（3）掘进时自上而下分层开挖，管前超挖量根据土质条件确定；管下部135°范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1.5 cm。
（4）顶进开始时，注意缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进，顶进时注意顶铁上方及侧面不得站人，顶进中如遇下列情况时应停止作业：
① 管子前方发生坍塌或遇不明障碍物。
②后背倾斜或严重变形。
③顶力突然增大，超过管口的承受能力。
④管子线位偏差大，并且校正已无效。
（5）顶铁与混凝土管之间要加设钢防护圈以增加混凝土管的受力面积。
（6）认真做好顶管交接班工作及原始记录工作。
（7）顶进过程中注意以下事项：
①及时注意油泵上的压力表的变化，发现压力骤然增大时，应立刻停泵检查原因。
②千斤顶活塞伸出长度，应在规定冲程之内，不要超出，防止损坏设备。
③连续顶进，不能长期停顿。
7.8.4、测量
（1）测量的目的是：检查首节顶管的高程、中线、坡度，以了解顶管质量、决定校正方法。
（2）一般每顶进1m测量一次，首节管起导向作用，要求质量高，因此开始顶进时要随时检查每20～30cm检查一次。
7.8.5、接收
为保证工程连续性，顶进终点处设接收井，接收井一端与另一端与待顶待顶进管道连接端预留接收空间。
7.8.6、测量、纠偏的方法
（1）顶管质量的检测
用经纬仪测平面高程与轴线位置。测量工作须及时、准确，以使管节正确就位于设计的管道轴线上。在顶进过程中，测量次数分两个阶段，即开始阶段和正常顶进阶段，开始阶段出现的偏差应及时纠正，否则，偏差发展较快，本工程中开始阶段每顶进20～30cm测量一次，以控制偏差的发展，在正常顶进阶段，管道进入土层随着不断顶进，包裹其周围土层的长度逐渐增大，工具管偏差较开始段容易控制。
施工前经导线测量在坑内设桩，将经纬仪设置在预制的铁架上，在待测管前端固定一十字架，经纬仪十字丝对准十字架，若十字架在管道前端的相对位置不变，其经纬仪高程和轴线必然固定不变，十字架高程尺标有刻度，只要测出十字架交点的偏离和垂直距离，即可读出顶管顶进中的轴线、高程偏差。
（2）管道纠偏
顶管作业中偏差的校正是保证顶进质量的有力措施，因此，在顶进过程中发现偏差要及时纠正，做到“勤顶、勤测、勤纠”。
必须加强第一节管道顶进质量控制，减少起顶误差，因此导向轨、千斤顶受力点、管底滑道、管侧超挖必须严格按施组要求进行。
偏差主要是由于开挖断面形状不正确、工作面土质不均匀、千斤顶位置不正确等引起，施工中必须予以重视，必须加强量测及调整工作，规定：中心偏斜误差超过+20mm，高程误差超过+15mm必须及时进行纠偏。
顶管过程中偏差以预防为主，纠正为辅。鉴于土层土质的特殊性，本工程施工中采取了综合防偏措施，具体如下：
①加强管道联结钢性，管口用膨胀螺栓做预埋件，管道接口施工完成后用σ=1cm钢板焊接联结。焊接联结完成以后用钢板接口设内外钢套环补充加强管道接口钢性，减小局部不平衡力对管道顶进方向的影响，确保管道不因局部外力而发生轴向变形。外套环利用承插钢圈，内套环利用σ=1cm的钢板制作，套环宽0.3m。
②管底设置混凝土预制块滑道，用滑道控制顶进方向及高程。
③工具管上设纠偏千斤顶组，及时小范围调整工具管方向。
④工具管前端两侧及时用木楔稳定顶进方向，空隙用砂砾回填。
偏差不可避免，发生时随时纠正，纠偏工作按下列情况采取相应方法进行：
①发现管段左右偏斜，在偏的一侧少挖土，在另的一侧多挖土，逐渐调整纠偏。
②管子发生“低头”现象，且误差不大时，可将小千斤顶放在垫木上，着力点在管端上口，随顶进随放松千斤顶，使管节逐渐恢复到正确位置。
③管节低头严重时，在管内设千斤顶拖架，用千斤顶予以校正，校正时应将固定管节用的临时联接内涨圈木楔松开，待校正完成以后再用木楔楔紧。
④当管节出现“昂头”现象，可将管底土适当多挖，或将千斤顶着力点向上少许移动，待恢复正常后再将着力点移回原位。
7.9 中继间
7.9.1 中继间的设计允许顶力不应大于管节相应设计转角的允许顶力。
7.9.2 中继间性能应满足一下要求：
①中继间的允许转角宜大于1.2°；
②中继间的合力中心应可调节。
7.9.3 中继间的选择:
①顶进土层为粉土和砂性土的密封圈压紧度应可调节；
②超长距离顶管宜采用密封性能可靠，密封圈压紧度可调及可更换的密封装置。
7.9.4 中继间顶力富裕量，第一个中继间不宜小于40%，其余不宜小于30%。
7.9.5 中继间在曲线段或轴线偏差段运行时，应及时调整合力中心，确保中继间转角不扩大。
7.9.6 超长距离顶管的中继间应采用计算机联动控制。
7.9.7 中继间拆除后应将间体复原成管道，原中继间处的管道强度和防腐性能应满足管道原设计功能要求。
7.9.8 钢管中继间拆除后，应在薄弱断面处加焊内环。
7.10注浆加固及管道接口处理措施
（1）施工程序
管道接口密封处理→泥浆孔密封处理→压浆→置换压浆孔密封处理。
（2）具体施工方案
①管道接口及泥浆孔密封处理
管道接口及泥浆孔密封材料采用聚硫密封膏封缝处理，施工时先将接口用钢丝刷及小扫帚清扫干净并用电热风吹干，用橡胶刷将混合好的密封膏逐层抹平至与管道接口平齐。
②压浆
压浆泵选用UB3C型注浆泵，额定压力2.0，支管及总管采用D40高压管，连接处设三通及止回阀。
根据土层特点，压浆材料用水泥砂浆浆液。浆液制备在拌和厂集中搅拌，混凝土搅拌运输车运输。
水泥砂浆浆液水灰比控制在0.8～1.0之间。注浆压力控制在0.4～0.6 Mpa之间。施工中控制注浆压力与注浆量。注浆量控制按有效扩散范围1m考虑。
7.11顶管作业面通风
顶管作业面通风采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5英寸铁管向工作面压风。
7.11.1顶管施工工艺
7.11.2其它说明
（1）顶管工作面排水
在井底较低处，做集水坑，保证抽水泵正常工作。
(2)顶管内通风
本工程顶管顶进最长距离为95.55m，为保证机头及管内操作人员有良好的通风环境，在管内设置Φ200通风管道随着管节的顶进而逐增风管。在井外配置鼓风机向管内输送新鲜空气，保证管道内有足够的新鲜空气，新鲜空气不低于每人每小时25~30m3。
如图所示：

（3）顶进通讯
为了保证顶进施工的正常顺利进行，顶管施工各个工作岗位上必须保持密切的联系，需要相互保持联络的岗位有管道内顶管机操作员、主顶操作员、中继间等，通讯采用对讲机。
(4)照明及用电
施工用电主干线采用380V三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用36V电源供电。
施工现场平面布置图

8.质量控制与质量标准
质量管理体系
公司
科技质量部

组长：项目经理李国力

副组长：支部书记李秀峰
副组长：生产经理方占义
副组长：项目总工曲来

生产副经理
孙全利

安质部部长
熊林
工程部部长
尤俊涛

现场总
负责人
黄建伟
安全员
张孟坤
孙知敏

现场
施工人员

8.1质量通病预防及处理方法
质量通病
原因分析
预防措施及处理方法
沉井下沉倾斜
井内挖土不均匀
1）在倾斜的相反方向井壁多挖土予以纠正。
2)挖土下沉要均匀进行，尽量避免倾斜发生，严格控制倾斜度在1/150之内。
沉井突沉
井内挖土速度过快挖土
1） 了解土层情况做到心中有数。
2）其次控制挖土速度，准备好备用水泵，及时排除井内积水。
3)一旦发生突沉,可立即在刃脚斜面回填土。
顶管方向失控
1) 工作井出洞口无土体加固措施。
2) 工具管长径比不合理。
3) 工具管纠偏液压系统遇故障。
4) 工具管纠偏行程小，纠偏力不够。
5) 测量数据有误。
6) 工作井发生位移和倾斜。
7) 纠偏不及时，纠偏幅度过大。
8) 没有给机头轨迹曲线。
9) 遇到土质变化，开挖面失稳。
1) 采取可靠的进出洞口地基加固措施。
2) 机头设计要经充分论证。
3) 施工前，工具管进行维修、保养、调试和验收。
4) 实行三级测量复核制度。
5) 定时对工作井的位移进行复测。
6) 采取