2007蘇州吳中區(qū)城南污水管網(wǎng)工程頂管施工方案

A2+598--CC+89段施工方案，施工組織設計，施工工藝A2+598--CC+89段施工方案，施工組織設計，施工工藝第PAGE第PAGE26A2+598--CC+89段施工方案，施工組織設計，施工工藝第PAGE工程概況根據(jù)吳中區(qū)城南污水管網(wǎng)工程初步設計，接越湖路及南湖路東段污水沿東湖路鋪設D2000主干管排入到污水處理廠，污水管位于道路中心線東南側綠化帶內管中心距路中心13～14米，平均埋深為6.0～8.0米。本管段在路上施工，交通壓力較大，對文明施工的要求很1.1、主要工程數(shù)量南湖路（東湖路～楓津路）污水管：污水管道采用承插式鋼筋混凝土Ⅱ級管，總長約554m,管徑為d2000；支管為DN400HDPE管，長約138m。楓津路（南大外環(huán)～南湖路）污水管：污水干管采用“F”型鋼承口式鋼筋混凝土Ⅱ級頂管,長約683m,管徑為d2000；支管為DN400HDPE管，長約173m。迎春南路（南大外環(huán)～南湖路）污水管：污水干管采用“F”型鋼承口式鋼筋混凝土Ⅱ級頂管,長約683m,管徑為d800；支管為DN400HDPE管，長約212m。南大外環(huán)（楓津路～迎春路）污水管：污水干管采用“F”型鋼承口式鋼筋混凝土Ⅱ級頂管,長約557m,承插式鋼筋混凝土Ⅱ級管長約300m管徑為d1200；支管為DN400HDPE管，長約251m；DN600HDPE管，長約126m。天靈路（楓津路～迎春路）污水管：污水干管采用“F”型鋼承口式鋼筋混凝土Ⅱ級頂管,長約614m,管徑為d800；支管為DN400HDPE管，長約167m。天靈路（東吳南路～楓津南路）污水管：污水管采用DN600HDPE管，長約634m；DN400HDPE管，長約204m。東湖路（南湖路～污水廠）污水管：污水干管采用“F”型鋼承口式鋼筋混凝土Ⅱ級頂管,長約1899m,管徑為d2000；企口式鋼筋混凝土Ⅱ級管長約65m管徑為d1500；“F”型鋼承口式鋼筋混凝土Ⅱ級頂管,長約44m,管徑為d800；支管為DN400HDPE管，長約214m。以上路段污水管道的主要施工內容為：土方挖填、管道敷設及頂管、拖管、檢查井、部分路面破除和恢復等工程的施工。頂管工程工作量：3200米管道頂進（其中φ800.1200φ1200.1000m、1.2、本工程特點本工程由于地質條件復雜，施工環(huán)境差（基本位于市區(qū)內，通行障礙、原市內各種管線電纜埋設多、穿越道路等不利因素），工期要求緊，標準要求高，施工中具體操作難度大，等等不利的客觀原因。因此，編制本施工方案，本著“先深后淺，先地下后地上，先干管后支管，先建筑后安裝”的原則，對工程進行有步驟、有原則、有秩序地進行施工。沉井施工沉井施工程序：基坑測量放樣基坑開挖刃腳墊層施工立井筒內模和支架鋼筋綁扎立外模和支架澆搗混凝土養(yǎng)護及拆模封砌預留孔井點安裝及降水鑿除墊層、挖土下沉沉降觀察鋪設碎石及混凝土墊層綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土混凝土養(yǎng)護素土回填?；訙y量放樣根據(jù)沉井設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況，沉井基坑開挖深度取2米，沉井刃腳外側面至基坑邊的工作距離取2米，基坑邊坡采用1:1。整平場地后，根據(jù)沉井的中心座標定出沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線。施工放樣結束后，須經(jīng)監(jiān)理工程師復核準確無誤后方可開工。工作井、接收井基坑布置示意見附圖?；娱_挖經(jīng)監(jiān)理工程師認可的基坑開挖邊線確定后，即可進行挖土工序的施工。挖土采用1米3的單斗挖掘機，并與人工配合操作?；拥酌娴母∧鄳宄蓛舨⒈３制秸透稍?，在底部四周設置排水溝與集水井相通，集水井內匯集的雨水及地下水及時用水泵抽除，防止積水而影響刃腳墊層的施工。刃腳墊層施工刃腳墊層采用砂墊層和混凝土墊層共同受力。1.3.1砂墊層厚度的確定砂墊層厚度Ｈ可采用如下計算公式計算：Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］根據(jù)計算結果，無論是工作井還是接收井，砂墊層厚度Ｈ均為60（厘米）。砂墊層采用加水分層夯實的辦法施工，夯實工具為平板式振搗器。1.3.2混凝土墊層厚度的確定混凝土墊層厚度可按下式計算公式計算：ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2根據(jù)計算結果，混凝土墊層厚度ｈ為10～15厘米（工作井為15厘米，接收井為10厘米）。混凝土墊層表面應用水平儀進行校平，使之表面保持在同一水平面上。立井筒內模和支架由于頂管沉井高度達8米左右，因此，井身混凝土分三節(jié)澆搗，內模同樣分三節(jié)按裝。井筒模板采用組合鋼模與局部木?；ハ啻钆洌员ＷC內模的密封性。刃腳踏腳部分的內模采用磚砌結構，寬度與刃腳同寬。井身內模支架采用空心鋼管支撐。鋼管支架必須架設穩(wěn)固，如有必要，可采用對撐支架，增加內模的穩(wěn)定性。鋼筋綁扎鋼筋的表面應潔凈，使用前將表面油漬、鱗銹等清理干凈；鋼筋應平直，無局部彎折，成盤的鋼筋均應調直；預制構件中的主鋼筋均采用對焊、焊接并按照有關規(guī)定抽樣送檢；鋼筋接頭應互相錯開，并嚴格按照國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204—92）中的有關規(guī)定執(zhí)行；現(xiàn)場鋼筋綁扎時，其交叉點應用21＃鐵絲綁扎結實，必要時用電焊焊牢。鋼筋規(guī)格、尺寸應符合設計圖紙要求和規(guī)定，綁扎鋼筋時應采用撐件將二層鋼筋位置固定，保證鋼筋設計間距。為了保證保護層的厚度，應在鋼筋與模板之間設置同強度標號的水泥砂漿墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊并互相錯開。鋼筋綁扎完成后，應上報監(jiān)理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格后，方可進行立外模。立外模和支架鋼筋綁扎驗收后，應進行架立外模和支架。井壁內外模用串心螺絲固定，串心螺絲采用φ16的圓鋼，中間設置止水片，兩端設置鐵片控制井壁厚度尺寸，圓鋼兩端頭上鉸成螺紋，用定制鋼螺帽固定，拆模時拆去鋼螺帽，割去外露部分，再用同標號防水砂漿二度抹平，確保不滲水。外模支架必須穩(wěn)、牢、強，保證在澆搗混凝土時，模板不變形，不跑模。澆搗混凝土模板和支架工序完成后，必須經(jīng)監(jiān)理工程師進行驗收。驗收合格后，方可進行混凝土的澆搗。為縮短施工周期和保證工程質量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可將輸送管的軟管直接放入澆搗段，距離澆搗面1米左右，保證混凝土不離析?；炷翝矒v前應嚴格檢查各種預留孔、預留管和預埋件的位置和幾何尺寸，嚴禁漏放和錯放?；炷琳駬v采用插入式振搗器振搗，振搗棒插入時應離開鋼筋，但應防止混凝土振搗不勻和振搗過密而產(chǎn)生混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生。混凝土在搗振時應注意和隨時檢查模板受力和鋼筋受力的情況，防止模板因混凝土振搗的原因而跑模。井身澆搗混凝土分三段施工：工作井——總高度為8.43米，分三次澆搗完成，一次下沉。第一次澆搗刃腳部分，高度2.4米，標高－5.73～－3.33米；第二次澆搗高度3米，標高－3.33～－0.33米；第三次全部澆搗完成，澆搗高度3.03米，標高－0.33～＋2.70米。接收井——總高度為7.85米，分三次澆搗完成，一次下沉。第一次澆搗刃腳部分，高度2.0米，標高－5.15～－3.15米；第二次澆搗高度2.9米，標高－3.15～－0.25米；第三次全部澆搗完成，澆搗高度2.95米，標高－0.25～＋2.70米。采用分段澆搗混凝土時，嚴格按規(guī)范要求做好施工縫。施工縫做成凸縫，并在后澆時將連接處的混凝土鑿毛，并用水清洗干凈，澆搗時先用12%的UEA砂漿座漿，然后輕倒第一層混凝土并振搗密實，以免形成蜂窩，影響沉井的質量。在混凝土澆搗過程中，還應做好混凝土的試塊工作，保證質保資料的完善。養(yǎng)護及拆?；炷翝矒v完成后應及時養(yǎng)護，養(yǎng)護方法可采用自然養(yǎng)護和塑料膜覆蓋法。在養(yǎng)護過程中，對混凝土表面需澆水濕潤，嚴禁用水泵噴射而破壞混凝土。養(yǎng)護時應確?；炷帘砻娌话l(fā)白，至少養(yǎng)護七天以上。養(yǎng)護期內，不得在混凝土表面加壓、沖擊及污染。在拆模時，應注意時間和順序。拆模時間控制在混凝土澆搗后的3～4天內進行，過早或過晚的拆模對混凝土的養(yǎng)護都是不利的；拆模順序一般是先上后下，小心謹慎，以免對混凝土表面造成破壞。對于分段澆搗混凝土部位，應保留最后一排模板，利于向上接模。封砌預留孔嚴格按照設計圖紙的要求，設置和封砌各種預留孔，并保證在沉井下沉過程中，預留孔內不滲水。井點安裝及降水為確保沉井平穩(wěn)下沉，采用排水下沉法施工。用井點抽除地下水，降低地下水位，井點在基坑外周布置，并至少預抽七天后，方可開始挖土。鑿除墊層、挖土下沉沉井下沉需待混凝土強度達到設計要求后，方可開始挖土下沉。下沉時，應先鑿除刃腳下的混凝土墊層及磚砌內模。挖土工具采用蟹斗挖機挖土吊出井外。沉井挖土順序應中間稍低于四周，沉井內的挖土高差控制在1米以內，禁止深鍋底挖土，防止沉井突沉造成沉井傾斜的危險。另外，井壁外的灌砂必須均勻充實，使沉井下沉時四周摩阻力相近，均勻下沉。沉井下沉時，應防止傾斜，發(fā)現(xiàn)問題及時糾偏，若沉井下沉有困難時應另外想辦法，不準大量挖深，造成突沉。沉井挖土三班制連續(xù)作業(yè)，中途不停頓，確保沉井連續(xù)、安全地下沉就位。當刃腳距離設計標高在1.5米時，沉井下沉速度應逐漸放緩，挖土高差控制在50cm內，當沉井接近標高時，應預先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃腳四周間隔挖出設計標高的槽，填入方木，并應注意拋高系數(shù)，禁止超沉和超挖。沉降觀察沉井在下沉過程中，必須隨時測定沉井標高，確保均勻下沉，并做好沉井下沉記錄。沉井下沉至設計標高（包括拋高）后，應先清除表面浮泥等雜物，超挖的土方必須用碎石夾砂填實，不得用土填，井內不得有積水，并確保井點的正常工作，不允許發(fā)生停泵，同時加強對水位的觀測，保證降水要求，地下水位必須距離墊層50cm以下。底板與刃腳的接觸面，必須將表面混凝土全部鑿毛并露出石子，便于新老混凝土的結合。當沉井在8小時內的累計下沉量不大于10mm時，方可澆搗底板碎石墊層。鋪設碎石層及C15素混凝土墊層在鋪筑碎石層時，應確保井底內無積水、無流砂、無翻漿等現(xiàn)象。20cm的碎石層應做到平整，無坑塘，必須時應用水平儀抄平，保證碎石層的水平。碎石層鋪筑完成后，即可在其上澆搗素混凝土墊層。在鋪筑素混凝土墊層后，應保證表面平整，無地下水上冒現(xiàn)象。綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土在素混凝土墊層完成后，就可在其上綁扎底板鋼筋。鋼筋在綁扎時，應保證刃腳鋼筋與底板鋼筋的連接、上下兩層鋼筋的間距，并將刃腳混凝土的表面鑿毛露出石子，便于刃腳混凝土與底板混凝土的結合。底板混凝土澆搗完成后應及時養(yǎng)護，確保其表面不露白，并應防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現(xiàn)收縮裂縫，影響沉井的施工質量和使用功能。頂管施工第一節(jié)、頂管施工工藝和方法3.1頂管設備選擇本標段管道穿越土層大部分為素填土及雜填土，綜合分析穿越土層的地下水及含水量、滲透系數(shù)、內摩擦角和粘聚力，可看到管道穿越土層比較復雜，土質自立性較差，硬質物含量高，因此我們選用全斷面機械式掘進機。這種機具是全斷面挖掘，頂進時機具上口帽檐切入前方土體中，確保土體的穩(wěn)定，利用機內挖斗進行挖土，如遇到大的石塊可利用人工破除和爆破破碎，挖出土方通過皮帶輸送機裝入土斗車，然后利用卷揚機將土斗車拉至工作井，在利用井上架設的門式起重機將土吊出至土方運輸車輛。我們選擇的頂管掘進機，針對本工程土質，機具上方帽檐可以切入土中，安全、可靠并能有效控制頂進過程中的地面沉降及偏差，同時本機結構簡單、拆裝維修方便。針對交通壓力，本工程頂管井凈尺寸已經(jīng)縮至很小，選用這種頂管機施工非常適用。3.2頂管施工工藝3.2.1安裝管節(jié)安裝管節(jié)棄土頂進壓漿管內排泥土頂進結束、設備拆除放置頂環(huán)頂進、停頂回程設備安裝測量放樣管接口處理閉水試驗3.2.2頂管施工是借助于主頂油缸及管道間中繼站等的推力，把頂管掘進機從工作坑內穿過土層一直推到接收坑內吊起，緊隨掘進機后的管道埋設在兩坑之間，并將兩坑連接。頂管施工除井室外其余不需開挖，占地少，對環(huán)境和交通、既有設施及建構筑物影響小。3.3主要施工技術參數(shù)的確定3.3.1由于所提供地質資料相關數(shù)據(jù)，機具的迎面阻力即為機具外殼與土體間摩擦力。F1=f1×[k×(PV＋PH)×D×L＋W]式中：F1――機具頂進阻力（KN）；PV――管頂以上垂直土壓力（KN/m2）,PV=γ×H；γ――管頂以上土的天然重度（/m3）；γ＝20KNH――管頂?shù)母餐梁穸龋╩）；H=6.509mPH――管壁上土的側向水平壓力（KN/m2），PH＝PV×tg2(45°-φ/2)；φ－―土的內摩擦角（°）；φ＝12.6°D――頂管機外徑（m）；D=3.39mL――頂管機總長（m）；L=4.8mW――頂管機自重（KN）；W＝200KNf1――管外壁與土層的摩擦系數(shù)；f1＝0.4k――系數(shù)；取k=1經(jīng)計算，F(xiàn)1=147.12t3.3.2F3=π×D×L×f=π×3.36×1×0.5=5.3Tf注入膨潤土泥漿后的管外壁摩阻力，這里取0.5t/m2。3.3.3Fr=δ×A=1700×π/4×(3.362-2.82)=4605TδC50混凝土抗壓強度（1700T/m2）A管端面積（m2）3.3.4由于頂管中最大允許推力受設備、工作坑承受推力及管材軸向允許承壓力的限制，因此，取以上諸因素的最小允許承載力作為頂進時總推力。因工作井設計變更，根據(jù)我們施工經(jīng)驗，初步考慮工作井可以提供500t允許頂力。在工作坑內我們安裝四臺200t油缸共計800T。3.3.5頂管施工中，頂管中繼環(huán)位置的設置與頂進允許推頂力有關。管道的頂進總推力由掘進機的正面阻力和管道外圍的摩阻力組成。3.3.5由于頂管屬于地下施工，為了防止因地質條件與實際不符等不可預見情況造成的迎面阻力增大，第一中繼環(huán)計算時要有一定的富余,通常頂力按允許頂力的80%考慮.即T×80%〉F阻=F1+F2+F3×L147.12+5.3×L＜400L＜47.7m每節(jié)管材長2.5m，為了確保頂進，我們在機頭后安放第一個中繼環(huán)。3.3.5在每段頂管時除第一中繼環(huán)承受迎面阻力外，其余各中繼環(huán)均只承受管外壁的摩阻力。由于頂管中不斷的糾偏，導致總阻力會有所增加，為了保證一定的安全系數(shù)，其余中繼環(huán)最大頂力按允許頂力的90%取值。則兩個中繼環(huán)的安放距離最大為L=500×90%/5.3=84.9m理論計算中繼環(huán)的設置數(shù)量，在實際施工時，會有許多不可預見的情況發(fā)生，實際數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場情況和主頂壓力以及允許頂力進行調整安放。3.3.6頂管頂管段主要是曲線頂管：曲線半徑R，弧長L2；始曲點B.C坐標（X1，Y1）；終曲點E.C坐標（X2，Y2）；曲線圓心坐標（Xo，Yo）；始曲點前直線長度L1，終曲點后直線長度L3；本段曲線頂管總長度為：L=L1+L2+L3；3.4主要工序的施工方法3.4.13.4.13.4.1止水膠板的安裝必須保證膠板的圓心和頂管洞口軸線重合，壓緊膠板的鋼環(huán)板中心也必須保證和洞口軸線重合，使工具頭進洞時膠板切入均勻，保證泥漿和土體不從此處流出?？勘嘲卜艜r必須精確測放，保證靠背和頂管軸線垂直。1414123546789頂管系統(tǒng)總體布置圖頂鐵2—油缸架3—油缸4--測量系統(tǒng)5—后背6—導軌7—止水膠板8—管道9—掘進機10--油泵11—門市起重機12--泥漿池13--通風14--管材10111213千斤頂和導軌的安裝除保證水平位置和頂管軸線重合外，必須保證標高符合設計要求?；拥膶к壉M可能延長至坑壁洞口附近。導軌要有足夠的剛度，且安裝焊接牢固。安裝后的導軌軸線和標高誤差小于2mm；主頂油缸和后座的安裝也要滿足牢固的要求，其水平和垂直誤差小于10mm。導軌、千斤頂支架必須保證加固牢靠，防止頂進過程中發(fā)生位移，影響頂力的傳遞造成頂管偏差。3.4.23.4.2.進洞口處理措施及掘進機進進洞口處的止水膠板安裝質量的好壞對后續(xù)頂管施工影響較大。為了保證頂管進洞及后續(xù)頂進的順利進行，控制管道外部水土和注入的膨潤土泥漿流入頂管工作井，必須采取有效的處理措施。根據(jù)地質資料，本工程未有地下水，所以洞口不會出現(xiàn)涌砂等水土流失,不需要進行地基加固。在頂管機具進洞前，在洞口內側安裝止水膠皮板，并用外夾鋼板夾緊固定，完全可以滿足頂管進洞要求。如下圖所示。洞口止水膠皮板安裝示意圖工具頭進洞前必須對所有設備進行全面檢查，并經(jīng)過試運轉無故障，同時認真核對止水膠板安裝位置是否準確，外夾板安裝是否牢固，確認無誤后才可破除洞口外護壁。進洞時注意止水膠板壓入是否均勻，有無翻轉、破損等問題，如有將工具頭拔出處理好后重新進洞。掘進機進洞時，要嚴格控制進洞時的頂進偏差。中心偏差不得大于20mm，高低偏差宜拋高5～10mm。若達不到上述要求，也應拉出作第二次進1、預埋鋼板2、鋼壓板3、止水膠皮板4、安裝鋼環(huán)5、砼管6、井壁洞口止水圈工作狀態(tài)3.4.2在掘進機進洞時，嚴格控制其水平偏差不大于2mm，其高程為設計標高加以拋高數(shù)（其數(shù)值可根據(jù)土質情況、管徑大小、工具管自身重量和頂進速度等因素設定），以抵消工具管出洞后的“磕頭”引起的誤差。為防止工具管出現(xiàn)“磕頭”，可采用以下措施：在工具管后兩節(jié)管子上預埋鋼板，通過螺栓將工具管與其連接起來；在預留孔處填入良性粘土，使導軌與預留孔底保持水平。若出現(xiàn)“磕頭”時迅速調整，必要時應拉出后重新頂進，但必須抓緊時間迅速完成，以減少對正面土體的擾動。掘進機進洞后頂進的起始階段，嚴格控制前5m管道的頂進偏差，其左右及高程偏差均不能超過5mm。在頂進過程中堅持“勤測、勤糾、緩糾”的原則。糾偏角度保持在10′～20′，不大于1°。產(chǎn)生偏差及時糾正；糾偏逐步進行，堅持“緩糾、慢糾”的原則。偏差不能超過如下標準：管道頂進偏差項目長度（m）偏差（mm）長度（m）偏差（mm）管線軸線偏差L≤100m50mmL＞100m100mm標高偏差L≤100m＋30～-40mmL＞100m＋60～-80mm注漿與頂進同步進行，其原則是先注漿，后頂進；隨頂進，隨注漿；以保證管外圍泥漿套的形成，充分發(fā)揮減阻和支承作用。在頂進過程中避免長時間的泥漿停注，保證頂進的全部管段形成良好的泥漿套。頂進過程中根據(jù)頂力變化和偏差情況隨時調整頂進速度，速度一般控制在35mm/min左右，最大不超過50mm/min。頂進過程中根據(jù)頂力計算和實際頂力變化情況及時安放中繼環(huán)，并立即對中繼環(huán)進行試運轉，確保性能良好。中繼環(huán)堅持安放后即使用，以減小后方千斤頂?shù)墓ぷ髫摵?，減小設備磨損。通風設施的使用根據(jù)頂進距離的延伸和管道內空氣質量的變化提前安裝到位，并根據(jù)距離的延伸調整通風機的開啟頻率，保證管道內有足夠的新鮮空氣。管道頂?shù)诫x工作井前方內壁50cm時卸載，收回油缸和墊鐵,安裝管節(jié)，然后繼續(xù)頂進。3.4.2當一個頂程結束收回千斤頂和環(huán)型墊鐵即可在工作井內再下一根管節(jié)。在管節(jié)吊入工作井以前，首先在地面上進行質量檢查，確認合格后，在管前端口安放楔型橡膠圈，并在橡膠圈表面涂抹硅油，減小管節(jié)相接時的摩擦力。在F口端面安放20mm厚松木襯墊，襯墊采用膠粘在管端面，以防止頂進過程中管端面局部破壞。下管時工作坑內嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于50cm時，操作人員方可下井準備管道對口。以上工作完成后再將管節(jié)吊放在工作坑內軌道上穩(wěn)好，使后部管節(jié)插口端對正前管的承口中心，緩緩頂入，直至兩個管節(jié)端面密貼襯墊，并檢查接口密封膠圈及襯墊是否良好，如發(fā)現(xiàn)膠圈損壞、扭轉、翻出等問題，拔出重新插入，確認完好后再布置頂鐵進行頂進。3.4.2由于土的可松性，在理論上切削下的土體混合體積增大1.1倍。實際產(chǎn)生土方量可用下式計算：V=π×D2/4×1.10×1.0=π×3.392/4×1.1=10即每頂進一米產(chǎn)生的泥土量為10m3。因出土的快慢直接影響到頂管速度，所以我們采用大容量出土車（頂管出土不能隨意排放，由頂管機排出后立即運至指定的棄土場。3.4.2頂力控制的關鍵是最大限度的降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方法是注入膨潤土泥漿。我們設想在管外壁與土層之間形成一個完整的環(huán)狀泥漿潤滑套，變原來的干摩擦狀態(tài)為液體摩擦狀態(tài)。這樣就可以大大地減少頂進阻力。為達到這一目的，采取如下措施：（1）由地質資料可知，頂管所處土層的含水量較少，成分復雜，因此，觸變泥漿的濃度需適當大些，才能在管外圍形成潤滑漿套，觸變泥漿的耗量略大于地層土體的損失量，經(jīng)計算每頂進1m觸變泥漿的消耗量為：V=π/4×（3.392-3.362）×2.0=0.33（2）選擇優(yōu)質的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試，主要指標為造漿率、失水量、靜切力、動切力和動塑比。這些指標必須滿足設計要求。（3）在管節(jié)制作時根據(jù)設計要求預埋壓漿孔，設計壓漿孔時在掘進機后連續(xù)放置三到四節(jié)有注漿孔的管子，不斷注漿使?jié){套在管子外面保持的比較完整，然后再間隔一節(jié)管子放置一節(jié)有注漿孔的管子用以補漿；安裝注漿管時，每個預埋壓漿孔里要設單向閥，防止管外壁泥漿液倒流，且便于檢修。（4）觸變泥漿的配制、攪拌、靜置時間，都必須按照膨潤土的特性要求執(zhí)行。A．一般膨潤土的配制按如下比例進行，根據(jù)實際試拌情況再行調整：膨潤土：水：純堿：化學漿糊（CMC）100：500：3.0：0.3B．由地質資料可知，對于本標段管道穿越土層中的砂礫、圓礫含量較高，滲透系數(shù)較高，為防止泥漿擴散較快，在泥漿中加入一定比例的粘土，還增加粉煤灰、木屑等，泥漿的相對密度保持在1.4～1.8之間。C．泥漿的拌制要均勻。首先將定量的水放入拌和桶內，開動拌和機徐徐投入膨潤土，拌和2-3min，靜置片刻，再攪拌7-8min，即成泥漿，制成的泥漿排放入貯漿池內貯存10h，使膨潤土、水、堿發(fā)生置換作用，形成穩(wěn)定性良好，且有一定粘度的泥漿，使用時用注漿泵通過連接注漿孔的管道注入管道外圍。D．為了防止貯漿池內泥漿離析，間歇地對貯漿池內泥漿進行攪拌。（5）泥漿的壓注方法A．注漿壓力的確定,PA=(2～3)γhh管道的覆土深度，h=6.509m；γ土的重度,γ=20KN；經(jīng)計算PA=260.36～390.54Kpa。B．注漿時泥漿壓注壓力不宜過低，如果觸變泥漿壓注壓力P＜PA，則管外側壓力大于注漿壓力，觸變泥漿無法注入到管道四周，不能形成泥漿套；如果P≥PA，太高了容易產(chǎn)生冒漿，泥漿流失增加，不易形成漿套；而且過高的壓力作用在管子上時，會增加管子周邊的正壓力，使頂進時的推力增加。C．為了使觸變泥漿套的壓力在停注后不能過快降低，在工作井內注漿總管上設置單向閥，不使其回漿。D．泥漿的壓注采用在頂管機壓漿，管節(jié)、中繼環(huán)等處連續(xù)補漿的方法。對掘進機壓漿要與頂進同步，以迅速在管道外圍空隙形成粘度高、穩(wěn)定性好的膨潤土泥漿套。E．補漿是在已有的泥漿套基礎上改善泥漿套，補充其損失量。掘進機尾部第一壓漿孔后設置第一道補漿孔，此后根據(jù)設計管節(jié)上的補漿孔及時補漿，以保證管道外圍空隙連續(xù)充滿觸變泥漿，補漿始終要堅持從后向前補壓和及時補漿的原則。在頂進過程中，要經(jīng)常檢查各推進段的漿液形成情況，還可以通過中繼環(huán)和主頂裝置的油壓值推算出各段的注漿減阻效果，從而及時加以改進。（6）注漿設備的選用在頂進中，選用螺桿式注漿泵。（7）泥漿的置換本段管道頂完后，立即用2:1水泥漿摻適量粉煤灰的遲凝泥漿置換潤滑泥漿，以確保管道外圍土體有足夠的支撐和減少滲漏水。然后對管縫及注漿孔按照設計要求進行封堵。3.4.3本工程地質資料揭示本工程未有地下水，所以洞口不會出現(xiàn)涌砂等水土流失,不需要進行地基加固。頂管機頭出洞時，我們先拆除接收井洞口處護壁，然后緩慢推進機具進坑。在接收坑內予先安置枕墊和滾筒。當管節(jié)頂進入接收坑后施工技術人員考慮頂進坑和接收坑各留出的管節(jié)長度，以：(1)盡量避免敲拆混凝土管。(2)方便接口施工。(3)露出的管段小于管長的三分之一，以使管節(jié)重心繼續(xù)留在土層中。掘進機脫離管子時必須采取措施，防止管節(jié)接頭中橡膠圈的松動。3.4.4在頂管結束后，迅速拆除設備，對工作井、接收井預留洞的環(huán)向間隙使用快硬微膨脹水泥進行封堵，封堵在頂管結束時迅速進行。管道頂進完成后，利用管節(jié)上的注漿孔向管外壁注入遲凝水泥漿對膨潤土泥漿進行置換，待水泥漿從注漿孔流出后確認置換完畢，即封堵注漿孔并清理管道。3.4.5本段頂管施工主要在長江濱江路上進行施工,控制好地面沉降及確保按設計管道軸線頂進是頂管施工中的核心問題。3.4.5頂管前，先根據(jù)導線點，利用全站儀準確測放出本工程的平面控制點及臨時水準點，將每個工作井的中心測出并設置管道軸線控制樁和臨時水準點、工作井護樁，以便復核頂管軸線和工作井位置是否移動。在工作井施工完成后，管道頂進開始前，準確測量掘進機中心的軸線和標高偏差，并作好原始記錄。本項目曲線頂管采用全站儀來控制。3.4.5（1）測量儀器固定安放在工作井的后部、千斤頂架子中心，并在工作井內建立臨時測量系統(tǒng)。頂管過程中必須按要求測量和控制管道標高及中心偏差，并作好記錄。每頂進100cm必須測量一次，要勤測量，多微調，糾偏角度保持在10′～20′并不得大于1°（2）距離小于200米的直線頂管測量采用激光經(jīng)緯儀，直接將激光點打在掘進機內的靶盤上，機具操作人員通過靶盤即可了解機具的即時偏差，以便進行糾偏。距離大于200米的直線頂管或曲線頂管，測量時采用全站儀，此時需在掘進機內架設反射棱鏡，通過全站儀測得機具中棱鏡的坐標，經(jīng)過計算即可準確掌握機具的即時偏差。在每一頂程開始推進之前，我們必須先制定坡度計劃，該坡度計劃根據(jù)工作井及接收井的洞口實際高差進行測放，可對設計坡度線加以調整，以便施工最終符合設計坡度要求和質量標準為原則。3.4.5管道頂完后，立即在每節(jié)管道上選點，測量其中心位置和管底標高。根據(jù)測量結果，繪制竣工曲線，以便進行管道質量評定。管段經(jīng)過周圍房屋建筑或已有管線時，在頂進過程中必須測量周圍地面的沉降及管道沉降，并隨時調整頂進速度及注漿壓力，以確保頂管施工對周圍環(huán)境的影響降低到規(guī)范允許的范圍之內。頂管控制樁及軸線圖：頂管護樁井護樁頂管護樁井護樁接收井工作井接收井工作井控制樁控制樁3.4.6根據(jù)空氣質量要求：在地下管道中，必須保證施工人員所吸入的空氣中氧氣（O2）不能低于20%，而硫化氫（H2S），甲烷（CH4）以及其它有毒或有害氣體與灰塵等污染物的濃度，不能大于有害于身體健康的濃度，并考慮時間、溫度、濕度和集中污染物的綜合作用的影響，易燃氣體的濃度不能超過低爆炸下限（最小爆炸濃度）的10%。我們配置氣體檢漏儀，每天對管內氣體檢測一次，如發(fā)現(xiàn)上述兩個極限有一個超出的話，檢測次數(shù)增加，并立即改善通風，以確保有足夠的新鮮空氣。另外在長距離管道頂進過程中，管內的溫度及濕度的增大會影響測量的準確性，都要求我們向管內輸送新鮮空氣。（1）選擇離心式通風機通過風管直接向掘進機工作面壓入新鮮空氣，排除管道內的污濁氣體。在地面設置一臺9-19-5A型離心式鼓風機，經(jīng)Ф300mm的PVC維綸布拉鏈式軟風管向掘進機處提供新鮮空氣；拉鏈式軟風筒按一定長度定制，通過拉鏈實現(xiàn)風筒之間的連接。（2）通風機安裝在地面上，軟風管掛設在管道的一側，掛設平順無堆積、扭曲、纏繞等現(xiàn)象；軟風管保持完好無破損，發(fā)現(xiàn)破損及時修復或更換；不得靠風管安放工具或長桿件，以防供風時桿件傷人。（3）通風機有關參數(shù)：9-19-5A型通風機：功率7.5KW風量通風量應按下式計算：Q=K×n其中：Q每小時供氣量（m3/h）K每人每小時供氣量，K=（30～50）m3/（h·人）；n工作人數(shù)，每班人數(shù)最多為10人。Q=K×n=500m3/h由于供風量較大，所以能夠保證向管道內施工人員提供足夠的新鮮空氣。3.4.7（1）本工程采用前后特殊鋼管的中繼環(huán)，前管的預埋鋼板為710mm長，在后管上設計安放兩道半圓形橡膠止水圈；中繼站在下入管道前必須對鋼管外壁進行防腐處理，并在前后管之間安裝固定中繼站油缸；每個中繼站安裝28個50T油缸，通過高壓油管與中繼站油泵連接并提供動力，保證每個油缸同步工作。（2）中繼站油缸供油采用單向供油方式，回鎬靠后方推力收回。施工結束后，依次從第一個中繼站拆除油缸，靠下一個中繼站頂推合攏，直至全部拆除完畢。前后中繼管合攏后按設計要求處理好接縫，并在管內澆注混凝土后形成永久管道。3.4.8（1）選用符合設計要求的成品管材。管材由廠家供貨時必須同時提供管材的內、外壓報告及產(chǎn)品出廠合格證。并按管材的驗收要求對管材進行進場驗收。（2）管端之間的木襯墊是管節(jié)間均勻傳遞后方頂力、防止混凝土直接接觸造成管端損壞的重要措施。根據(jù)設計要求采用20mm厚的松木板，并將木芥去除。按照設計尺寸可分塊加工，使用時采用膠粘固定在管節(jié)承口端的管端面上，有效保護管端口由于頂進推力造成混凝土頂裂。（3）作為管材接口止水的楔形橡膠圈的外觀和任何斷面都必須致密均勻，無裂紋、孔隙、凹痕等缺陷，并符合設計的規(guī)格尺寸；橡膠圈保持清潔，不能在有油污的環(huán)境存放，也不得在陽光高溫下直曬。（4）管材的F口鋼套環(huán)必須按設計要求進行防腐處理，刃口無疵點，焊接處平整，臍部與鋼板平面垂直，堆放時整齊擱平。（5）管道施工完成后，按設計要求對管縫嵌塞單組份聚氨密封膏，表面與管內壁平齊。3.5主要設備與勞動力配置3.5.13.5.1根據(jù)本工程地質條件，采用機械式全斷面頂管掘進機。3.5.1起重作業(yè)主要為管材，其中管材重量為17.6噸/根（2.5m/根），考慮到城市施工噪聲及空氣污染要求，我們在工作井設置20T門式起重機，進行管材起重及頂進出土作業(yè)。3.5.1根據(jù)設計頂力最大為800噸，主頂油缸采用雙沖程DTY－280等推力油缸，每組為200T×4只，行程為1500mm，頂進過程無需U形頂鐵。油泵采用CY14×2一臺，Q=25L3.5.1潤滑漿在頂管施工中是必不可少的，注漿設備選擇也是非常重要。當所頂進的管道周邊與土體之間形成較好的漿套把管子包裹起來，才能有效的潤滑和降低摩阻力，注漿設備選用螺桿式注漿，該泵壓出的漿液完全沒有脈動，壓力穩(wěn)定，在管周容易形成漿套。因此注漿選用I-1B2型螺桿泵。3.5.1由于本工程最長一段頂管距離為344.16m，管材直徑為2800mm；在頂進中，施工人員在管內工作時需要消耗一定的氧氣，為了保持作業(yè)環(huán)境良好及防止土層逸出有毒氣體，我們采用9-19-5A型通風機配套軟風管向管內鼓風。3.5.23.5.2根據(jù)管道頂進過程中的不同階段，把頂進過程分為三個階段：開頂前的設備安裝階段、管道頂進階段、頂進結束后的設備拆除和掃尾階段。根據(jù)不同階段的勞動力需求，勞動力配置見下表。頂管施工勞動力配置表工種、級別按工程施工階段投入勞動力情況設備安裝階段管道頂進階段設備拆除、清場起重工222電工121電焊工11機械工44測工22普工44管道工22主頂司機2拌漿2注漿2機頭司機2中繼站2-6（每中繼站2人）機械加工人員輔助頂管隊長1合計1618143.5.2序號人員人數(shù)工作內容備注1起重司機2操作和記錄2主頂司機2帶班，開主頂油泵、注漿泵、通風機、卷揚機3拌漿2拌漿、木墊安裝、倒土、打掃衛(wèi)生、地面輔助4注漿2管內巡視、注漿和記錄5機頭司機2開挖掘機、輸送帶，配合糾偏6中繼站2-6每中繼站配2人7測量2測量放線，復測，糾偏8電工2晝夜值班，并負責整項目電工工作9機械班人員全部配合頂管施工10頂管隊長1負責頂管隊全部工作3.7在頂管過程中的注意事項3.7.13.7.13.7.13.7.13.7.13.7.13.8地面沉降控制及監(jiān)測3.8.本標段地質報告揭示無地下水，所以在施工中不會出現(xiàn)水土流失。但由于土層的粘性差，土體松散，施工中必須采取有效措施控制地面沉降。在頂管過程中，地面沉降是由于頂進過程中土體被擾動后，土體的應力被釋放而失去平衡產(chǎn)生剪切應力，這種應力若大于土的抗剪強度，挖掘面就產(chǎn)生塌方。在頂管施工中采取有效措施有針對性的克服造成土體的不穩(wěn)定因素，頂進時機具上方帽檐切入土體中，保持機具內土擴散角，嚴禁超挖；對于特別松散易失穩(wěn)土體采用超前注漿加固，通過以上方法能夠將地面沉降控制在規(guī)范規(guī)定的范圍以內，滿足周圍土體的穩(wěn)定要求。3.8.2在頂管中心線及管中心線左右各5m處各設一點，路面結構層是剛性的，沉降不易反映出來，所以沉降觀察點須設在路面結構層以下的土層中，這樣三個點組成一組。一般情況下再每隔10-15m縱向距離間可設一組沉降觀察點。當頂管機接近觀測點時即可開始觀測直至頂管結束后一個月，并做好記錄。監(jiān)測過程中如有沉降立即匯報頂進值班工程師，調整頂進控制措施。3.9管材的供應及質量控制3.9.1成品管生產(chǎn)制造廠家應具備制造管子的資質和能力。我們在選定管材生產(chǎn)廠家時，根據(jù)招標文件要求，選定具備生產(chǎn)資質和能力的廠家。并向監(jiān)理工程師提交生產(chǎn)廠的資質證明材料供審查批準，邀請監(jiān)理工程師、業(yè)主對管廠進行實際考察。我們提交的廠家的資質材料包括：關于管廠的選擇和報審的報告；管廠營業(yè)執(zhí)照、產(chǎn)品生產(chǎn)許可證和廠屬試驗室、混凝土攪拌樓及計量率定證書的復印件；生產(chǎn)本工程管子的主要裝備、養(yǎng)護裝置、主要工藝和ISO9002質量體系認證證書；廠家質量信譽等方面的材料等。生產(chǎn)本管材的摸具及配套裝備必須必須經(jīng)監(jiān)理工程師的檢查認可。監(jiān)理工程師可隨時檢查管材制作期間混凝土、鋼筋等制作材料、工藝、試驗資料等。3.9.23.9.23.9.23.9.2.3外觀質量:逐根檢驗內、外表面、端面應光潔平整、無蜂窩、塌落、空鼓；鋼筋混凝土管外表面不允許有裂縫，管內壁裂縫寬度不得超過0.05mm3.9.23.9.23.9.33.9.33.9.33.9.33.10頂管防護加固3.3.10.2頂管遇到土質松散、覆土厚度淺和在重要建筑物附近等，采取加固措施。即頂管超前鉆孔注漿加固或地面鉆孔注漿加固。具體做法是鉆孔孔徑80mm，注漿管直徑為42mm，梅花布置，間距為3.11、頂管施工主要機械、設備表主要施工機械、設備表序號機械/設備名稱型號（能力）數(shù)量（臺/套）備注門式起重機20T1全斷面機械式頂管掘進機φ28001主頂油泵及主配電柜CY14×21主頂站千斤頂200T5中繼環(huán)油泵10SCY14-1B8中繼環(huán)千斤頂50T20觸變泥漿注漿泵、攪拌桶、貯漿桶、配套注漿管路I-1B22主頂油缸支架1導軌1后靠背1卷揚機JJM32通風機9-191潛污泵根據(jù)實際配1螺桿泵根據(jù)實際配2載重汽車20T2載重汽車8T1木工園鋸MJ2251第二節(jié)管道內輔助管道的輔設混凝土管內的輔助管道設置于管道內壁，用鋼架將其有序地固定在混凝土管壁上。3.12.1由于管道頂進距離長，埋置深度深，管道內的空氣不新鮮，加上土體中會產(chǎn)生有害氣體，因此，必須設置供氣系統(tǒng)。通風設施用一臺9米3的柴油空壓機將壓縮空氣輸入空氣濾清器，再進入儲氣桶，經(jīng)過氣壓調節(jié)閥，將壓縮空氣傳輸至管道最前端，并將管道最前端的空氣排出，以此進行空氣循環(huán)。3.12在頂管過程中，主要的電源為動力用電和照明用電。3.2.1動力用電由于管道內的電機采用380V動力電，因此，進入管道的動力電必須做到二級保護和接地保護措施，動力電源線設置在操作人員不易接觸處，并在電源線外增設護套，保證用電安全。3.1由于管道內的空氣濕度較大，因此，采用36V低壓照明電，低壓電須通過變壓器降壓。燈具采用防水防爆燈具，3.12.4施工用電：150工程質量4.1認真貫徹執(zhí)行國家和地方的有關質量法規(guī)，按照ISO9002標準搞好質量管理。4.2加強技術管理，在施工方案的基礎上做好技術交底工作，落實各級員工崗位責任制，積極開展全面質量管理活動。4.3進場機械的性能均應滿足施工要求,操作人員應有高度責任感和足夠的實踐經(jīng)驗。4.4操作人員必須嚴格遵守掘進機的操作規(guī)程。4.5頂管過程嚴格貫徹勤測勤糾、趨勢糾偏的原則糾偏。施工技術管理質量管理1.1建立質量管理體系公司質量主管：宋凱工地質量主管：王育頂管質量監(jiān)督：李小排沉井質量監(jiān)督魏磊1.2完善質檢制度，嚴把質檢關在施工過程中實行三級檢驗和交接班質量簽證制度。由各班組的質量員對上一班的工程質量進行逐步驗收，合乎要求后，簽字接收。二個不同工種之間的交接亦需要各工種質量員進行檢驗，如澆搗混凝土時，應對鋼筋和模板進行檢驗，簽字予以認可后，方可進行澆搗混凝土工作。各工種質量員