機械頂管施工方案

本本本本木木木本建設工程

施工組織設計

（施工方案）

工程名稱

*******頂管工程

施工單位：

施工日期：支配開工日期：****年**月**日

支配竣工日期：****年**月**日

公司主管經理：

公司總工程師：

項目經理：

項目技術負責人：

編制人：

編制日期：年月日

書目

第一章編制依據及編制原則........................................1

一,編制依據：................................................3

二，編制原則..................................................3

第二章工程概述.................................................4

一，工程概述..................................................4

二，工程特點及難點............................................4

第三章工程部署和支配...........................................5

一，施工部署原則.............................................5

二，施工組織機構..............................................5

三，工程實施部署..............................................6

第四章施工方法.................................................8

施工工藝流程..............................................8

二，工程測量..................................................8

三，土壓平衡頂管機設備特征及優(yōu)點..............................9

四，設備工作描述.............................................11

五，土壓平衡頂管土倉壓力，頂力確定：........................12

六，工作井施工...............................................14

七，頂管進洞的止水方法.......................................19

八，土壓平衡頂管機的就位......................................1

九，頂進施工..................................................1

第五章質量目標及保證措施......................................5

—,質量目標及標準...........................................5

二，施工中地面沉降的觀測......................................6

三，質量保證措施..............................................7

第六章施工平安措施.............................................8

1,平安保證體系..............................................8

2,平安技術措施...............................................8

第七章文明施工及環(huán)境愛護措施..................................11

第八章應急預案...............................................12

第一章編制依據及編制原則

一,編制依據：

1,管線平面設計圖；

2,管線縱段設計圖；

3,工程地勘報告；

4,D1800土壓平衡頂管機運用說明；

5,D1800土壓平衡頂管機勝利頂進的技術閱歷;

6,有關工程技術規(guī)范。

7,電力工程相關斂收規(guī)范

二，編制原則

1.以設計文件及有關規(guī)范為依據，緊密結合現場實際狀況，編制經濟科

學切實可行的施工方案，施工部署，施工方案，施工方法及工藝做到先進

科學；

2.質量目標明確，施工中采納先進技術和設備，嚴格管理，保證措施完

善，確保工程質量達到合格的基礎上創(chuàng)精品工程；

3.平安目標明確，平安措施牢靠，制度完善，確保施工平安；

4.工期目標明確，合理高效支配施工進度，科學劃分施工區(qū)段，協(xié)調統(tǒng)

確保工期順當實現；

5.施工中做到愛護環(huán)境，愛護文物，文明施工，整個工地達到文明施

工工地標準；

6.遵守招標文件各項條款要求，全面響應招標文件，專心貫徹業(yè)主及其

授權人或代表的指示，指令和要求；

7.堅持技術先進性，科學合理性，經濟適用性，平安牢靠性和實事

求是相結合；

8.自始至終對施工現場堅持實施全員，全方位，全過程的嚴密監(jiān)控，

科學管理的原則；

9?服務于業(yè)主；強化精品意識，以昨天為落后，視精品為合格的企業(yè)精

神為指導，使本工程成為一項優(yōu)質精品工程的代表。

第三章工程部署和支配

施工部署原則

1.本工程是橫穿***的頂管工程，施工產地狹窄，頂管覆土較淺，土質

較差，外加車流量大，動和載持續(xù)不斷等諸多因素造成施工難度較大。我單

位依據現場狀況，打算和開頂進工作坑和接受坑，管線單向頂進，當頂完一

條管后把機頭吊運回頂進工作坑從新頂進。頂進工作坑再管道頂進時不搭設

出土設施，雇用一臺30噸吊車作為出土及調運安管作業(yè)。依據現場條件合理

地支配施工依次，保證在勞動力，物資以及資金消耗量最少的狀況下，從而

保證工期和質量目標順當完成任務。

2.文明施工，環(huán)境愛護工作是本工程的一大重點，施工前要對施工區(qū)

周邊現況狀況進行更進一步的具體調查，確保居民，車輛出行平安，愛護施

工區(qū)域的環(huán)境，確保對周邊居民的干擾削減到最小程度。

二，施工組織機構

1.成立施工組織機構的原則

依據本工程施工工期緊，平安隱患多，作業(yè)面狹窄，地理位置困難

等，我公司依據業(yè)主對工程的施工要求，結合本工程特點，組建高素養(yǎng)，高

水平的項目經理部。同時在施工中堅持科學管理，嚴密組織，細心部署，

確保總體施工目標的實現。

2.施工組織機構（詳見項目經理部組織機構框圖）

建立項目部組織施工。項目部班子由項目經理，項目副經理，項目總

工組成，下設五個職能部門：即工程管理部，技術質量部，平安保衛(wèi)部,

物資供應部，機械設備部。實行項目經理負責制，對本合同段實施全面管理。

為保證工期要求依據本工程的實際狀況，依據工程施工特點進行工程項目

劃分，本工程項目經理部下設施工作業(yè)隊。

項目經理部組織機構框圖

項目經理

施工作業(yè)隊

項目人員配備：

項目經理：

項目副經理：

項目總工程師：

施工員：

空氣檢測員：

技質部：

物資供應部：

平安保衛(wèi)部：

機械設備部：

綜合辦公室：

三,工程實施部署

1,施工組織

本頂管段采納D1800土壓平衡頂管機一一京頂一號進行機械化頂管，為

了施工技術質量和施工平安，同時也為了為機械化頂管技術積累珍貴的閱歷,

我們項目部組織了有豐富閱歷的機械化頂管小組有項目部經理任組長。成員

見上

具體操作人員分工及人數每班次安排如下：

限制柜操作人員2人

穩(wěn)管，出土車協(xié)作6人

開泥口2人

頂進（拆卸2根電纜）2人

測量2人

吊車機手2人

領班（負責指揮下管）2人

卸泥，推管4人

電工2人

配比泥漿，加水，泥泵2人

合計共26人

2,施工依次

頂進

接

頂調運機

收

進

頂進工

工

作

在江作C側設頂管坊.在領秀城側設置接收坑，占地

坑

坑

面積為1

機頭夜間進行，9用江南小區(qū)側一條行車帶，一條停車

'市'O

(在頂坑旁邊設臨設及辦公區(qū)。)

3,施工進度支配

依據工程總工期的要求，求穩(wěn)、，求平安，報質量，制訂周密的進度支

配是工期的關鍵，具體支配如下工程進度支配：支配工期為36天

開工日期：****年**月**日

竣工日期：****年**月**曰

1),施工打算：設備，材料人員進場，3天

2),工程施工：30天

3),竣工驗收，撤場3天

第四章施工方法

一，施工工藝流程

工作坑開挖T后背T導軌安裝T頂進設備安裝T頂進T壓漿T兩漿置換T

排管

二，工程測量

為確保工程質量，必須對中心及高程嚴格限制。精度要達到1/70000,達

到工測四等三角網的有關精度要求；高程限制點的精度達到國家三等水準測

量的有關技術要求才能運用。

1,測量定線

依據項目經理部供應的線位和交樁導線點，放出施工中線，分別給出工

作坑和接收井位置中心線，高程必須設置臨時水準點。

2,定線復核

復測圖紙是否和設計圖紙相符合，如復測偏差值符合規(guī)范要求，將成果

及定線成果圖報監(jiān)理審批。

3,水準點復核

每次進行測量時必須對臨時水準點進行閉合測量，閉合差應不大于土

12Kl/2復測不合格不得運用，合格后報監(jiān)理審批。

4,管道中心限制

中心復測合格后，剛好設置中心限制樁，并砌磚愛護，做明顯標記。

5,管道高程限制

水準點復測合格后，應在工作坑內設置臨時水準點供施工中運用，臨時

水準點不少于2個，測量是要進行閉合效核。

6,頂管中心，高程復測

頂管開始后，每天復測井內中心線和標高樁一次，以防頂管反作用力時

井中心偏移。

7,測量儀器校核

(1)水準儀，經緯儀校核合格后方可運用。

(2)要定期校核。

(3)本工程采納激光定位，每天校核激光束中心，高程是否精確。

8,沉降觀測

由于該頂管段部分需穿領秀城和江南小區(qū)間城市道路，對路面的沉降限

制特別重要，雖然在施工過程中沿線不需降水，其因施工造成的微小沉降特

別小，但我們仍將在附路管道中心線上及兩側設沉降觀測點，具體為在管線

中心兩側間距2m,縱向分別在主輔兩側路緣石設一沉降觀測點，我們將定期

觀測，以便發(fā)覺問題剛好實行相關措施。

從以前頂進施工所做的沉降觀測記錄來看，機械化頂管對于地面沉降影

響很小，完全可以確保在施工過程中路面的平安。

三，土壓平衡頂管機設備特征及優(yōu)點

頂管設備橫斷面圖和施工原理圖如下：

螺旋輸土機

土斗

壓系統(tǒng)

1,采納機械頂管施工的優(yōu)點

1）中心支承幅條式刀盤結構中心及周邊刀具布置，提高刀具的防磨和抗

沖擊力，更適合砂石地層的掘進。

2）液壓馬達+行星輪+齒輪減速的刀盤回轉傳動機構，具有良好的啟動性

能。利用恒功率變量液壓技術，刀盤轉速和扭矩隨切土改變自行調整，有利

于減輕礫石對刀具的沖擊，并可依據不同土質狀況，獲得較大的扭矩或較高

的轉速，從而改善刀盤的切土和攪拌效果。

3）采納變頻調速技術的螺旋輸土裝置，確保手動或自控工況下調整土壓

的有效性和牢靠性。后端設有蓄土裝置，更換運土車時可不中斷出土。

4）獨特的糾偏裝置軸向位置調整功能，增加了糾偏限制和處理掘進故障

的技術手段和可操作性。

5）設備運行狀況的集中顯示和限制，以及激光靶跟蹤+傾角儀測斜的動

態(tài)方位誤差監(jiān)控系統(tǒng)，使監(jiān)測和操作工作更直觀，更便利。

6）長行程，整體式主頂裝置，無須頂鐵，提高施工效率，工作平安牢

靠。

7）具備加注護壁泥漿的技術手段，用于降低減阻泥漿的外滲，提高減阻

效果，從而實現降低頂進阻力，加大單行程頂進距離。

8）管線在頂進施工時兩側不用降水，從而削減因降水施工引起地面沉降,

確保周邊建筑物的結構平安。削減臨時占地，削減對社會車輛及行人的干擾。

9）采納大扭矩強頂力土壓平衡頂管機協(xié)作中繼間運用，可增加頂管長度,

充分顯示縮短施工工期，削減工程造價的優(yōu)勢。

2,D2150（D2200）土壓平衡頂管機主要技術參數

①有關數據

1）主機尺寸：直徑①2620mmX長度6010mm

2）限制裝置采納中心支承幅條式刀盤結構，增加型中心及周邊刀具布置,

以提高刀具的抗磨及抗沖擊實力及適用多種地質條件。

3）主機采納全液壓恒功率驅動，轉動力矩大，轉速和扭矩隨切土阻力改

變能自動調整。

4）全液壓主頂機構頂力為12000KN。

5）最大頂進速度50mm/min。

6）刀盤最大轉速2.4rpm/mino

7）刀盤最大扭矩450000Nm。

8）總功率220KW。

9）單程頂進距離（不設中繼間時）50?100m。

10）運用壽命5000m。

11）電瓶運土車軌道間距0.6m。

12）（綜合各項影響因素）平均頂進速率8m/d

13）機頭總重量約為30噸

14）適應地層條件：

運用于粘性，砂性，砂礫（最大礫徑120mm）的干性或含水地層條件下

施工。

②螺旋輸送機參數

1）螺旋輸送機直徑：410mm

2）轉速：1~17rpm（微機限制，連續(xù)可調）

3）最大扭矩：12KN.m

4）電機功率：28KW

5）出土最大粒徑:120mm

6）最大出土量：0.4m3/min（滿意加泥30%時最大掘進速度的出土要求）

③糾偏系統(tǒng)：

1）糾偏千斤頂：4X1500KN

2）糾偏最大力矩:4539KN.m

3）最大糾偏角：±°

④限制系統(tǒng)：

采納操作臺集中限制操作，運行狀態(tài)參數可屏幕顯示。動態(tài)方位誤差由

激光靶及姿態(tài)儀反饋信號，土壓倉壓力由土壓傳感器反饋信號并顯示。土壓

可預控或按設定值自控。

⑤頂進系統(tǒng)：

1）等推力雙作用雙級千斤頂6臺（每臺2000KN）,不間斷一次頂進行程

3.45m,無需配各種頂鐵，工作效率高，平安牢靠。

2）頂力：6X2000KN=12000KN

⑥加泥系統(tǒng)：

采納壓力無脈動的螺桿式加泥泵，并設有流量計，可依據原土質狀況，

以最大限度的改善土壓倉土質，實現全斷面土壓平衡，保證在各種土質狀況

下平安頂進。

⑦觸變泥漿系統(tǒng)：

采納柱塞泵加注觸變泥漿，可起到護壁，減小頂管阻力，加大頂進距離

的作用

⑧棄土機構

1）輸土采納皮帶機傳遞到運土小車。

2）因為頂進距離較短采納人工運土，可實現每頂進1m出土一次。

四，設備工作描述

土壓限制，土倉壓力可在。?250Kpa范圍內隨意設定。土倉壓力是靠螺

旋輸送機轉速調整出土量以調整土倉壓力，螺旋輸送機轉速由土倉壓力計限

制，土倉壓力傳感器通過PLC系統(tǒng)限制螺旋輸送機，土倉壓力高時可限制螺

旋機減速，反之限制螺旋輸送機加速。流塑性更好的全斷面實現土壓平衡，

加泥實力/min。同樣可以加泡沫，增加設備在砂礫石層，流砂層的正常頂進

的平安性。同時可向土體注入水泥漿或水玻璃等加固漿液。

本機機尾設有觸變泥漿注漿系統(tǒng)，在頂進時同步注入觸變泥漿以隔離土

和管子的接觸達到減阻的效果。

本機還設有機頭傾角儀和姿態(tài)儀表，隨時顯示機頭前進的縱坡和機頭的

旋轉的角度，角度精度0.02°相對坡度萬分之3.50可供操作人員剛好調正

機頭的坡度和旋轉角。

螺旋輸送機設有液動密封門，當遇有停電可自動關閉，長時間不施工可

關閉密封倉，保持土倉壓力。

五，土壓平衡頂管土倉壓力，頂力確定：

1,頂力計算

(-)計算公式

主動土壓力

Poi=加g，45。-言-2Qg45。-上+水壓⑴

<2)

“02=汝以45。+與。+里卜水壓⑵

被動土壓力

土倉壓力p0=p01+2m水壓⑶

P=24。也+2“泡+九)%2(45?！猄+q+；山E(4)

頂力

式中：

Po土倉壓力(主動土壓力+2m水壓)單位：KN/m2

A-----管正截面面積單位：m2

f—管土間摩擦系數取0.3

L-一頂進距離單位：m

D-管外徑單位：m

土容重單位：KN/m3

D-管內徑位：m

（|）---管四周土的內摩擦角

hi-—卸荷拱高度二單位：m

hi---管頂到中心距單位：m

G-單位長度管重單位：m

H--管底以上覆土深度單位：m

h一一管中覆土深度單位：m

2

1/4nDP0--土倉迎面阻力單位：KN

（二）頂管頂力計算

1.式中取值

最長段進行取值計算（61m）：

△h本工程不考慮地下水影響。

3

Y=20KN/mfkp=0.8D=D尸f=0.3（J）=40°

[1+吆（45,/2）]=6,353加收

2九

2.主動土壓力（KN/m2）

最長段進行取值計算（61m）：

Poi=吆2（45。-9-2ag45°-y+水壓

=2033-23130.466

=KN/m2

3.被動土壓力（KN/m2）

=2033-2313

P02=加屋（45。+9-2ag45°+告+水壓

=-28.6+

=KN/m2

4.土倉壓力（KN/m2）

最長段進行取值計算（61m）：

Po=Poi+2O=+2OKN/m2

5.頂力計算（KN/m）

最長段進行取值計算（61m）：

=61〔2333203+2333203(+1.3)

33〕+1/4H2.623

=61(+5+11.49)+

=61X+=KN

頂管機頭頂進阻力：(KN)

L二6nlG二50KN/m

=6[2333203+2333203

(+1.3)30.2173350)

=6(++11.49+15)

二KN

6.總頂力(KN)

最長段進行取值計算(61m)：

P書+P2KN考慮加膨潤土等減阻措施，實際的總頂力為P，

=70%P=12488.7(KN)

土倉壓力確定：從理論上講，土壓平衡頂管過程中，其土倉的壓力P0假

如于所處土層的主動土壓力P01,即P0VP01,土體不穩(wěn)定，可能塌方，造成

地面沉降。反之，當倉內壓力P0大于它所處土層被動土壓力P02時，即P0

>P02,地面就會產生隆起。并且沉降是一個漸漸演化的過程，尤其是在粘性

土中，不能剛好發(fā)覺，可能幾年后還會沉陷，帶來后患。土壓平衡掘進理論

說明，土壓力限制在P01VP0VP02,這樣的一個范圍內，可達到土壓平衡。

六，工作井施工

1,施工降水

依據現場地質狀況，考慮地下水狀

況。用小型抽水機抽水

2.工作平臺支搭：

3.立頂管架：

頂管工作坑出土的工作支架由四根

①100mm,壁厚仕=10mm)鋼管組成，每

根鋼管長度為L=9m,頂部用60-70mm

圓鋼連接，兩端鎖緊。工作支架底部由人工協(xié)作將四個支點位置找精確后，

馬上在四腳外側焊防滑擋托，在頂管工的指揮下，上橫向拉桿。橫向拉桿要

齊全，安裝要平且保證拉桿能充分拉緊。拉桿上齊后，小卷揚機就位。頂坑

究竟后再將平和吊土立架拆除。

4,工作坑開挖

（-）頂管坑支護設計及計算

1.頂管坑支護設計

頂管坑結構尺寸（長X寬=LXB）：主干線（D1800）頂管坑9m義6m。施工

中頂管坑結構尺寸根居檢查井的類型調整開坑尺寸來滿意頂進需要.開挖

前，依據頂坑的管內底標高，考慮導軌高度，頂管坑底板厚度等計算出頂管

坑實際槽底標高（H）o

根頂管坑上部設鎖口圈梁，圈梁寬800mm,高500mm,圈梁采納16020

為主筋，中8@200箍筋，混凝土強度等級C25O為了俯管丁佐甫下部鋼架能

和鎖口圈梁連接，鎖口圈梁向下預留鋼筋接頭，t圈梁鋼筋安下打孔，插

入800mm長。20鋼筋，間距1000mm。預留鋼筋錨八塊I_IK反T，J'于400mm。

坑壁采納格柵掛鋼筋網片倒掛逆作法，分層開挖，分層錨噴混凝土進行支護，

結構厚度為250mni,格柵每750mm設一道，并在坑底設一道格柵。豎向用①20

鋼筋連接（采納搭接焊），間距為1%鋼格柵主筋采納中20,每斷面4根，

每根鋼格柵縱筋和橫筋之間采納波浪型連接。沿鋼格柵內側主筋外緣滿鋪

中6@100鋼筋網片，并和主筋焊接成一體。豎井施工中應沿豎井壁設置“土釘”

長1.5m的中20錨桿，呈梅花狀布置，間隔1.5m,并在噴射混凝土前和網

片及鋼格柵焊接堅固，以滿意結構整體受力的要求，留意各網片相互搭接坑

底要設一道鋼格柵，本工程噴射混凝土設計強度等級為C20,中粗砂，豆石

（粒徑在?）配比為水泥（P032.5）:砂子:豆石二122,速凝劑摻量為水泥重

量的5%,水泥，砂子豆石和速凝劑采納人工攪拌，混合料要隨拌隨用，不摻

速凝劑的干料其存放時間不應超過45分鐘，噴射作業(yè)應分層，分片分段依次

進行，噴射依次應自下向上，沿水平方向螺旋式移動，回旋直徑應為300mm

左右，一圈壓半圈，一次噴射厚度不得大于100mm,分三層噴滿，每次噴1m,

不得在一處積累，要求噴射密實不得露筋，錨噴厚度不得小于250m厚。噴

射前必須穿雨衣，帶膠皮手套，戴防護眼鏡和防塵口罩，噴射前必須檢查設

備，材料是否齊全完好。噴射時管道不準有死彎,非操作人員不得在旁邊停留,

噴槍在任何狀況下嚴禁對人。噴射機司機必須做到開始時先送風，再開機，

再供料，結束時應待料噴完后再關風。向噴射機供料應連續(xù)勻稱，機器正常

運轉時，料具內應保持有足夠的料，噴射機的工作風壓滿意噴頭處的壓力在

左右，噴射作業(yè)完畢或因故中斷時必須把噴射機和運料管內的積料清理干凈。

噴射時施工操作遵守以下規(guī)定：噴射時常常保持噴頭有良好的工作性能；噴

頭和受噴面保持垂直，保持在0.6?的距離，噴射混凝土時需限制好水灰比，

保持混凝土表面平整，每次開挖噴射混凝土前，應將前次噴射混凝土的接茬

部位鑿毛，清除表面粘附的泥土，以保障接茬處混凝土的密實。

頂管坑設置130工字鋼環(huán)撐一道，位置在坑口下處，八字斜撐四角滿布和

環(huán)撐滿焊。。

Z75X50

「3501

連接板大祥

g

4史20

目了

格柵斷面

I柵格鋼架間距，長度2m,

鋼架之間采納角鋼連接，縱向連接

筋①20,間距內層放置,鋼筋網片

OX100.

格柵鋼架圖

格柵配筋圖

計算

計算模型的建立

對于鋼筋混凝土格柵梁和工字鋼環(huán)撐的驗算采納1/2分擔法，即每道梁

或撐擔當其限制范圍內土壓力的作用。其中對鋼筋混凝土格柵梁假定為兩端

固定，工字鋼環(huán)撐梁為四支點連續(xù)梁。

1）鋼筋混凝土格柵梁配筋及結構尺寸抗彎性驗算：

本工作坑至的位置為頂管坑后背承受壓力最大的部位，因此該范圍的鋼

筋混凝土格柵是計算檢驗的重點。

故選取-6m位置，格柵層高為b=0.24m的鋼筋混凝土格柵梁進行計算：

-6m位置的主動土壓力為：

鋼筋混凝土格柵梁所受均布載荷為：

鋼筋混凝土格柵梁實際承受最大彎距為:

/——格柵（頂管工作坑）的長度二m

鋼筋混凝土格柵最大計算彎距為（正截面受彎承載力計算模型）：

式中：加二9.6N/〃加混凝土強度設計值c20；（按《混凝土結構設計規(guī)范》

（GB50010-2000））

=/；=300^/W鋼筋抗拉（壓）強度設計值；（按《混凝土結

構設計規(guī)范》（GB50010-2000））

——受壓格柵主筋至錨噴墻表距離；

”——格柵截面有效高度（格柵受拉筋至土層距離）；

b——格柵截面的寬度（格柵縱筋豎直間距+20mm）；

As——受拉區(qū)鋼筋截面面積（2根）；

X——混凝土受壓區(qū)高度；

鋼筋混凝土格柵梁配筋及結構尺寸符合抗彎要求。

2）鋼筋混凝土格柵梁配筋及結構尺寸變形驗算：

鋼筋混凝土格柵梁所受最大變形（受彎構件撓度驗算模型）為:

鋼筋混凝土格柵梁配筋及結構尺寸符合變形要求。

其中:

鋼筋混凝土格柵梁（受彎構件）短期剛度:

式中:

E3=2.（）xl（）5N/〃疝鋼筋彈性模量

,,0.65/…0.65x1.78

裂縫間縱向鋼筋應變不勻稱系數〃=11—至常所用

鋼筋和混凝土的彈性模量的比值

A628旭療

縱向受拉鋼筋配筋率：夕=笳=葩菽詬嬴=。?！?/p>

受拉翼緣面積和腹板有效面積的比值:

有效受拉混凝土截面面積的縱向受拉鋼筋配筋率：

按載荷短期效應組合計算的鋼筋混凝土構件縱向受拉鋼筋的應力的等效

Mk_22.13"M〃？

=\72AMpa

應力:0.87%A、0.87x235nunx628inm2

3）工字鋼環(huán)撐梁計算

工字鋼環(huán)撐梁為四支點連續(xù)梁，梁長9m。

m位置土壓力為：

工字鋼環(huán)撐梁所受最大均布載荷為：

立置：6/=x/?=1.4x0.3=0.42KN/m

工字鋼環(huán)撐梁所受最大彎距為：

m位置：Kx=014^/,2=0.14x0.42x92=4.76A7V?m

I30工字鋼的抗彎截面系數：叱=472.3c/

校核工字鋼環(huán)撐梁的正應力強度：

-4m位置：0m"/謂'=26MMpa<[<r]=160Mpei

滿意正應力強度條件。

5,洞口做法及加固：

為防止洞口處土體坍塌，需對洞口實行加固

措施。開洞口之前，沿洞口上部180。范圍內順管

方向打入長2m的注漿花管打入深度不小于1.5m。

當工具管全部入土后，利用預埋好的注漿花管向土

內注入水泥漿。注漿量視現場狀況而定。

pa0花管間距30cm,

如圖所示：

洞口做法：將工作坑坑壁頂管管線進入位置鑿出直徑為2760mm的圓洞，

圓洞中線為設計管道中線，切斷坑壁根架，用①20鋼筋焊接成直徑2760mm的

鋼圈，用①20,長度為240mm的鋼筋連接兩個鋼圈，做成洞口鋼筋圈，放入

開鑿出的洞口內，將鋼筋圈和棉架柵格接觸部位焊接，使之和坑壁連接成整

體，在洞口鋼筋圈內用水泥漿抹灰，厚度為30mm,抹灰要求平整光滑。

見下圖：

七，頂管進洞的止水方法

為保證頂管機出洞時觸變泥漿不從頂管機外殼四周涌出，需要在出洞口

安裝封閉裝置。后封閉利用310mm鋼板，加工兩個圓環(huán)，兩鋼環(huán)內徑比管材

外徑稍大即2680mm；外鋼環(huán)比內鋼環(huán)的外直徑大100mm,把的橡膠圈（厚10mm,

內直徑1950mm,外直徑為2680mm）安裝在兩鋼套環(huán)之間，采納夾板螺栓固定。

頂管機頂入土前，將加工好后封閉安裝在洞口預埋鋼筋上，用螺栓固定。

由于橡膠圈內徑小于管材直徑，當頂管機頭進入洞口，橡膠圈形成一個

反向折彎，利用注漿時的反推力，使橡膠圈附著在管身，當注漿壓力越大，

橡膠圈附著力越強，從而達到后封閉的效果。

1,工作坑后背安裝后封閉女衣

1.工作坑后背的受力分析受力分析見下圖

?1.6倍，確保平安

22

R二B(yHKp/2+2cHKP7+yhHKP)

式中：R：總推力之反力(KN)

a：系數(取?之間)取2.5

B：后座墻的寬度取6米

y：土的容重(KN/m3)取20.KN/m3

H：后座墻的高度(米)取5米(入土1米)

2

KP：被動土壓系數為tg(45°+(|)/2)。取40。

c：土的內聚力(KPa)取13.18KPa

h：地面到后座墻頂部土體的高度(m)取2米

代入得：

22

R二aB(YHKP/2+2CH(KP7)+yhHKP)

=x9x[20x5x5tg2(450+40°/2)/2+2xx5xtg(45°+40°/2)+

20x2x5xtg2(45°+400/2)]

=x(1150+282.71+920)

二52935,98KN

工作坑后背以混凝土后背為后背墻，分別300mm豆石，20mm鋼板，橫放

30"工字鋼，豎放14#工字鋼，20mm鋼板，工字鋼均密放并焊接。

具體布置見下圖

八，土壓平衡頂管機的就位

1,基座導軌安裝

工作井的基礎底板，后現澆300mm厚的C30鋼筋混凝土底板，底板配筋

上層為①14@300,下層為①20@200,底板尺寸為11Xm,澆注300mm,用地腳

螺栓，壓板固定導軌，用絲杠在頂進方向前方和坑壁撐牢(配筋圖見附

圖)。具體基座導軌安裝見下圖：

2,整體就位

基座安裝完畢后，進行頂管機的工作井位就位，用50噸吊車先吊裝機頭,

待機頭就位后，再吊裝設備間。兩者就位以后，進行電路，油路，無軸螺

旋輸送機，注漿系統(tǒng)的安裝調試。

機頭就位

3,管材的選用

依據土壓平衡頂管機設備和土壓狀況，確定采納①1800mm鋼承口混凝土

管，其主要優(yōu)點有：

(1)和鋼插口接口管相比，它不僅省去了一環(huán)筋板和一環(huán)膠版襯墊材料，

而更主要的是增加了牢靠性。它同時也擴大了適用范圍，特殊適用于砂礫土。

(2)由于鋼套環(huán)是埋在混凝土中，它增加了鋼板環(huán)的剛度，在運輸中也不

宜變形

(3)避開了在管子推動過程中由于校正的原因而使前面的鋼環(huán)和混凝土

管產生縫隙，隨著管子的推動使大量的砂從縫隙中擠進來，使砂礫填滿縫隙,

若再反向糾偏時會造成鋼環(huán)變形，導致泥砂涌進管內，破壞管口，影響頂進

質量。

(3)管子接口快速并且不簡單產生錯口

依據對目前混凝土管供應廠家的評審，我們優(yōu)先選用優(yōu)質廠家生產其中

重慶“云鵬水泥制管廠”生產的①1800m口管材，具管材為川級標準管。

九，頂進施工

1,機頭入土

機頭初入土時,機頭暴露，只存在軌道對機頭的摩擦力，機頭轉動時易旋

轉,故入土前2m頂進時，頂進速度限制在5mm/min以下，以防機頭旋轉,并不間

斷的觀測機頭傾角和旋轉角，傾角改變用糾偏千斤頂

調正，旋轉角大于土5c刀盤開反轉調正，頂進2m以后在機頭不旋轉的狀況

下漸漸加大頂進速度。機頭沒完全入土時,土倉壓力限制在30~50KPaa左右。

2,正常頂進

1）土壓倉內土的流塑性限制：本機頭具有可控流量的加泥系統(tǒng)，頂進時

向土壓倉加泥，粘土層和粘土砂互層加泥量限制在每方出土加泥量10%,砂,

砂礫石層每方出土加泥量，30~35%,頂進時可視出土的流塑性增減加泥量。

2）土倉壓力設定：按計算表數值設定，施工時設備自控可保證±10。的

土倉壓力。遇有砂層，砂礫石層，過路，離房較近時，土壓設定比表中數

據加大30KPa,以提高平安系數。過路或離房比較近且管又處于砂或砂礫層時,

在機頭殼體加漿孔加漿，對土體加固，加固漿液采納水泥漿或酸性水玻璃。

3）觸變泥漿減阻

a.管道頂進后和土壁的縫隙間注入觸變泥漿，形成泥漿套減阻。觸變泥

漿從前向后依次注入，頂進一段距離后剛好進行補漿。為了使膨潤土充分分

散，泥漿半和后停滯時間在12h以上。

b.觸變泥漿配置

膨潤土運到現場后分批測得膨潤土的膠質價，按下表配置泥漿。

觸變泥漿配比表（重量比）

膨潤土的膠質價膨潤土水碳酸鈉

60-701005242-3

70-801005341.5-2

80-901006142-3

90-100100614

c.加漿設備及加漿壓力

加漿設備采納1TB濃漿泵。加漿前先通過注水檢驗注漿設備，確認設備

正常后方可灌注，壓力限制在0.2Mpa左右，在灌注過程中按實際狀況調整注

漿壓力。

d.注漿孔的設置

注漿的效果的好壞，和注漿孔的布置有很大關系，過去注漿孔設計在管

子的中間位置，按90°或120。設置4個或3個，這樣做的效果不佳，因為

從孔里往外注出的漿液大多往土里滲透，不簡單形成漿套，且土體坍落時簡

單堵塞注漿孔，為此，我們在管材加工時實行特殊加工的的管材，注漿孔的

設置設在承口以內，這樣，漿液注出來時先在承口和混凝土管外壁之間先形

成一個漿套，然后在從其空隙處擠出來，基本不受其四周坍落土體的影響，

注漿也能順當進行下去，比較簡單實現注漿減阻的效果，注漿在管頂設置一

個，180。兩側各設置一個，共設置3個。

e：頂進時觸變泥漿必須同步注漿。在機頭尾部設有觸變泥漿注漿孔。管

子每5?6米a.離漿泵特性，流量壓力成反比，流量可自動調整，頂管時不停

泵。

4）管道泥漿置換和填充補漿

管道頂進施工完成后，在泥漿填充置換前用雷達進行探測，充分駕

馭頂管后管道四周土體密實度狀況。

注漿運用高壓注漿泵向管外注入水泥，粉煤灰漿液填灌頂管超挖

空隙，避開地面沉降，同時將觸變泥漿置換出來。補漿時由后向前交織

壓入水泥，粉煤灰漿液。漿液配比為：水泥:石灰粉煤灰:水=1:3:15。

管線注漿完后對管線上方土體進行超聲波雷達檢測沒有發(fā)覺土體松

散先行方可進行下一步工序。

5）測量：初始頂進每30cm測一次，并做記錄。正常頂進時在頂管坑可

隨時用全站儀測量，每米做一次記錄，遇有糾偏每30cm做一次記錄。測量記

錄分別繪制高程中心曲線圖，隨時駕馭機頭前進趨勢。

6）糾偏：當高程+10?-30mm時，機頭傾角又是向偏差大的方向發(fā)展趨勢,

要考慮糾偏，中心偏差到40mm。，糾偏時每30cm測量一次,并做機頭機尾數據

比較,有回來趨勢，保持一段頂進,就要停止糾偏,防止左右搖擺。

7）頂進速度：本工程頂進速度限制在30mm?50mm/min,前30米和糾偏

時用較低速度，以后視出土攪拌狀況，刀盤扭矩狀況適當加快頂進速度。下

管時，機頭在停止頂進的狀態(tài)下，刀母轉3?5分鐘，在停機同時螺旋輸送機

出泥時，排泥液壓門關閉。在斷電以保證土壓倉土壓。下管完再頂進時，應

先開刀盤，再依次開皮帶運輸機，螺旋輸送機，推動系統(tǒng)。

8）出土：頂管機工作過程中所挖掘的土，先經螺旋輸送機輸送到皮帶運

輸機上，再經皮帶運輸機輸送到水平運輸車中，終于經吊車垂直吊運至工作

坑上的存土場，定期外運。

9）在前幾節(jié)管頂進的過程中假如停機，則有可能出現頂進管段回彈的可

能，這時就需要實行在回鎬下管時加方木支撐的措施，或者在回鎬前超頂10~

20cm,以便即使前幾節(jié)管回彈，也不影響后面管節(jié)的安放。

10）為了防守止機頭接收坑時防止塌坊，在開挖接收坑時只開挖止機頭

上方50cm處待機頭進入頂坑后在將接收坑挖止槽底，這可以防止因機頭進入

接收坑造路面塌坊。

起吊系統(tǒng)布置圖

第五章質量目標及保證措施

一，質量目標及標準

11質量目標：

合格率達100%達行業(yè)優(yōu)良標準。

2,質量標準：

質量標準執(zhí)重慶市頂管質量標準《電力工程質量檢驗標準》。

3,以工程質量目標為核心，建立建全質量管理體系，堅持質量崗位

責任制，提高全員質量意識樹立質量第一的思想。

4,執(zhí)行項目經理負責制，做到誰施工誰對工程質量負責，誰操作誰保

證工程質量。

5,嚴格執(zhí)行檢驗，試驗，驗收制度，嚴把原材料進貨關。

6,加強施工過程申的質量限制，做到上道工序不合格不能進行下道工

序，檢驗評定覆蓋面達百分之百。

7,各工序要有檢驗，評定，試驗報告等書面見證資料。

8,頂管工作坑允許偏差

序允許偏差檢驗頻率

項目檢驗方法

a(mm)范圍點數

工作坑每側寬不小于設

1每座2用尺?

度，長度計規(guī)定

2垂直度0.1%H1

后用垂線和

背水平和中心每座角尺?

30.1%L1

線偏差

+3

4高程1

0

導用經緯儀

每座

軌中心線位左3以內測量

51

移右3以內

9,頂管允許偏差

序項目允許檢驗頻率檢驗方法

號偏差

范圍點數

(mm)

中線測量并查閱

1D21500W50每節(jié)管1

結構測量記錄

管內底+20用水準儀測

21500每節(jié)管1

高程-40.

相令R管

31500020每節(jié)管1用尺量

口錯口

10,管道閉水允許偏差：閉水試驗允許滲水量

檢驗頻率

依次項目允許偏差檢驗方法

范圍點數

1管道不大于滲水量規(guī)定每井段1計算滲水量

混凝土管允許滲水量

管徑（mm）

M3/d?KmL/h?m

215056

二，施工中地面沉降的觀測

該段頂管橫穿現況二環(huán)路，為更好的完成此段施工任務，在施工過程

中及頂管完成后水泥漿置換期間須對頂管作業(yè)段進行了具體的地表沉降量

測，在此段頂管施工中地面沉降值應限制在75mm?0mm之間。

測點布置在二環(huán)路面上，沿管道中心線每隔3m設置一個垂直于管道中線

的觀測斷面，每個斷面設地表沉降觀測樁5個，樁間距5m。測點埋設堅固穩(wěn)

定，并用紅漆作好標記。

管道頂進前，以變形影響范圍外的水準基點為起算數據，利用精密水準

儀進行量測各點，作為初始讀數。在管道頂進過程中，每次的量測值和之比

較得出每個測點的下沉值。

量測頻率：開頂后，每天測量一次；管段貫穿后，每隔6天測量一次。

持續(xù)視察至無明顯沉降為止。

三，質量保證措施

1,建立完善的質量管理機構，制定質量管理責任制和質量管理承包制，

落實各級崗位人員的質量管理職責。指標層層分解，落實到人。見《質量保

證體系表》。

2,組織全部施工人員專心學習設計圖紙，技術規(guī)范，以及相關的操作

規(guī)程和驗收標準。

3,嚴格遵守監(jiān)理程序，專心聽取監(jiān)理工程師的意見，接受監(jiān)理工程師

指導。

4,堅持施工的“自檢，互檢和交接驗收”制度，做好主要工序的測量

復核工作。頂管坑制作，支撐，頂進必須自檢后報監(jiān)理驗收，合格后方可

進行下道工序。剛好填寫整理質控，測量，試驗等技術資料，為竣工驗收

創(chuàng)建良好條件。

5,專心執(zhí)行持證上崗制度。項目經理，焊工，測工，試驗工，質

控工等經培訓取得上崗證后方可上崗。

6,加強測量復核的管理工作，專人負責測量，對臨時水準點要常常進

行復測對重要軸線，水準點必須定期進行復核并進行栓樁愛護，復測必須兩

人以土，以保證頂管質量0

第六章施工平安措施

1,平安保證體系

在施工中必須貫徹“平安第一，預防為主”的方針，必須嚴格貫徹執(zhí)行

各項平安組織措施和技術措施，切實做到管生產的同時必須管平安，保障職

工的生命平安和施工機械設備不受損害，全面有效地實現平安生產。

施工中建立以項目經理為首的平安保障體系，全面負責平安工作。下設

平安員，施工班組設置兼職平安員，自上而下形成平安生產監(jiān)督，保障體系,

對施工生產全過程實施平安監(jiān)控。落實全線各類人員的平安生產責任制，推

行平安交底，平安宣揚教化，平安檢查，平安設施驗收和事故報告等管

理制度。加強對全體工作人員的平安生產及勞動愛護教化，使參與施工的每

一個人從思想上都對平安工作得以充分重視。做到人人講平安，杜絕重大平

安事故的發(fā)生，并建立平安保證體系。平安保證組織體系圖如下:

項目經理：

項目部平安保證體系-------------------------框圖

2,平安技術措

項目總工:

頁管工程的作業(yè)人員進行平安技

術操作培訓學習后，方可進行施工。要有具體的平安交底單，一式三份，施

施

材

工

料

求了解此平

平線，人防等構

安

安勺具體位乍業(yè)中應避開管

:.

地應符合排管,

僉查坑壁內穩(wěn)定性，確認

平安。

4）工作坑必須按平安技術交底要求安裝支撐。安裝工作坑支撐時必須設

專人指揮。工作坑四壁支撐框架必須堅固，支撐結構必須符合平安技術交底

的要求。前方管口可拆卸支撐板必須運用整板。

5）頂管工作坑支撐時，鋼梁下料長度應精確，水平撐的四腳不得有空隙,

如因鋼梁的長度不夠時，接縫要雙面焊，必須焊加強板，嚴禁搭接。圈梁和

立梁接觸時，立梁上必須有托。橫撐和八字的外角必須焊防滑角鐵。

-）平臺安裝

1）安裝平臺作業(yè)時應依據平安技術的要求選用材料。主梁不得直接放置

在坑壁土體上，支承結構應符合平安技術交底要求。平臺方木應滿鋪，梁,方

木必須固定，平臺防護欄不得低于1米。作業(yè)人員出入口應設不低于米的防

護欄。

2）支架的底腳必須固定在梁上，支架的橫拉桿不得少于四道。

3）頂管工作坑平臺，由兩根鋼梁為主梁，鋼梁兩端必須搭在距坑邊以外。

和地面接觸處必須墊150mmX150mm方木，兩鋼梁之間要用鋼材焊接堅固，

兩鋼梁之間內間距不得大于管子的長度，鋼梁上鋪150mmX150mm方木，并

釘牢。平臺密封后，方可立下管架子，起落架子時必須有專人指揮。下管架

子的橫拉桿必須卡緊，上架操作人員必須系好平安帶。

二）運官，下官

1）管材堆場和運輸道路應堅實平整。

2）下管作業(yè)應統(tǒng)一指揮。下管前必須檢查起重設備，卡環(huán)，鋼絲繩,

吊鉤，支架，平臺等，確認平安后方可下管。

3）吊運管子時，吊管的鎖具不得直接捆綁在管子上，應用可塑性材料襯

墊。

4）管子就位支穩(wěn)后方可摘鉤。作業(yè)人員避開吊索具后方可提升吊具。關

閉活動平臺后，坑下人員方可作業(yè)。

5）下管時嚴禁管子下方有人。從活動平臺下管時，應將管子吊起，穩(wěn)定

后開啟活動平臺檢視坑底，確認平安后方可緩慢吊下。管至坑底30~50厘米

時，作業(yè)人員方牢靠近管子進行穩(wěn)管作業(yè)。作業(yè)過程中，嚴禁手扶鋼絲繩。

四）頂進

1）頂進前應檢查液壓系統(tǒng)，頂鐵，后背，導軌，支撐等，確認平安

后方可頂進。

2）頂進中發(fā)覺塌方，后背變形，頂鐵扭翹，頂力突變等狀況，必須

馬上停頂，實行措施，確認平安后方可接著作業(yè)。

四）用電設備

1）坑內的照明設備必須運用不大于36伏電壓。動力線380伏進入工作坑

內必須用4芯橡膠套纜線，纜線應設在管內一側并固定，作業(yè)時有可能碰壞的

地方，應有防護措施。

2）供電線路接頭應密封防潮，且絕緣良好?？觾热侩娐繁仨毎惭b漏電

愛護器，并且有接地，接零愛護裝置。接地電阻不得大于4歐姆。運用電夯,

振搗器及其它電器設備，必須有防觸電措施或裝置。操作人員要佩帶防護用

口口。

3）一切下管用具嚴禁超負荷運用，各種機械應有專人操作。

4）機械設備由執(zhí)證人員操作，電器設備修理時應由電工負責修理，其它

人員不得私自修理，修理時必須切斷電源，并有專人看管。

5）全部用電設備必須實行加蓋防雨棚罩，防止用電設備因雨淋等發(fā)生漏

電觸電事故。

6）工作坑四周設備有防雨棚及排水溝，用電設備必須實行防雨防潮設施

愛護。

第七章文明施工及環(huán)境愛護措施

搞好文明施工管理是開展窗口達標，創(chuàng)建文明工地活動，向社會展示企

業(yè)精神文明的有效途徑，是兩個文明建設在施工生產中的重要體現，也是提

高企業(yè)綜合管理水平，開展二次經營活動促進企業(yè)發(fā)展的需要。在工程施工

的同時，首先抓好文明施工管理，以文明施工為龍頭，抓出一流品牌，帶動

各項管理工作上一個新臺階。

1,嚴格執(zhí)行國家建設部，重慶市建委關于“文明施工”的有關條例。

2,建立，健全文明施工組織機構，對施工的全過程，全方位，全天

候強化文明施工的管理。

3,主動開展文明施工宣揚活動，對職工進行創(chuàng)建平安文明工地的教化,

提高全體施工人員的文明施工意識，創(chuàng)建良好的便民利民不擾民的社會環(huán)境。

4,施工現場設圍欄，做到施工現場和社會嚴格區(qū)分，確保施工和社會

的平安。

5,施工道路沿線各出入口暢通，并設明顯的標記。

6,現場各類材料碼放整齊，并按規(guī)定懸掛標準的施銘牌。

7,施工現場道路實施撒水防塵措施，以確保道路不揚塵。

8,粉塵材料實行封閉措施，運輸時防止遺撒，飛揚。

9,運輸車輛不能裝載過滿，車幫頂部拍實，并覆蓋苫布，以免沿路遺

撒，進出場地設專人清潔車輪。

10.實行降噪措施，做好群眾工作，夜間嚴格限制強噪音機械施工，以

減小噪音擾民，并要保證施工的亮度。

第八章應急預案

本工程處于現況道路，車流量較大，行人較多。地下管線較多且為隱藏。

依據地質報告，結合本工程施工的難點，雖然制定了肯定的技術措施，但仍

舊可能有預料不及的突發(fā)事務。為了能夠從容應對施工過程中各類突發(fā)事務,

特制定本應急預案。

一，對可能發(fā)生的突發(fā)事務分析

依據本次施工特點及難點，,工程中可能發(fā)生的突發(fā)事務有：

由于頂力過大，致使抹端管口裂開，頂管無法