頂管施工方案.doc

新凱河流域污水干管工程三標頂管頂管施工方案編制人： 審核人： 審批人： 吉林省大朋宏源建設(shè)工程有限公司二0一七年八月49 / 53目 錄第一章 編制依據(jù)及原則11. 編制依據(jù)12. 編制原則1第二章 工程概況21. 工程簡介22. 實施目標5第三章 施工部署61. 施工平面布置62. 施工準備63. 施工組織機構(gòu)及施工隊伍安排8第四章 泥水平衡頂管方法及施工工藝121. 設(shè)備選型122. 施工階段劃分143. 漿液置換254. 閉水試驗265. 質(zhì)量標準266. 項管施工過程中應(yīng)注意的問題27第五章 頂管施工重難點281. 穿越道路282. 管道與既有井相接29第六章 安全生產(chǎn)保證措施301. 危險源辨識302. 安全保證措施33第七章 文明施工及環(huán)境保護措施351. 文明施工保證措施352. 環(huán)境保護措施363. 建筑物及地下管線保護措施36第八章 施工進度計劃及工期保證措施381. 施工工期目標382. 工期保證措施38第九章 季節(jié)性施工質(zhì)量保證措施391. 雨季施工措施39第十章 應(yīng)急預(yù)案421. 應(yīng)急措施422. 頂管頂進偏差423. 高空墜物434. 坍塌事故應(yīng)急預(yù)案435. 設(shè)備應(yīng)急預(yù)案436. 應(yīng)急救援組織架構(gòu)44第十一章 附表圖481. 擬投入的主要檢測儀器、施工機械設(shè)備表482. 施工平面圖483. 頂管現(xiàn)場布置圖484. 施工進度橫道圖48第一章 編制依據(jù)及原則1. 編制依據(jù)1.1. 新凱河流域污水干管工程（繞城高速-西四環(huán)路）設(shè)計施工圖1.2. 工程地質(zhì)勘查報告1.3. 國家現(xiàn)行的施工技術(shù)規(guī)范、驗收標準及質(zhì)量、安全技術(shù)規(guī)程1.3.1. 給排水工程頂管技術(shù)規(guī)程（CECS246:2008）；1.3.2. 地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108-2008）；1.3.3. 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范（GB502682008）；1.3.4. 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB502042015）；1.4. 我單位類似工程的實踐和已有的裝備。2. 編制原則2.1. 嚴格遵守明確的設(shè)計規(guī)范、施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量評定驗收標準。實事求是，施工方案可行、適用、經(jīng)濟。堅持在實事求是的基礎(chǔ)上力求技術(shù)先進、科學(xué)合理、經(jīng)濟適用的原則。2.2. 自始至終對施工現(xiàn)場實施全員、全過程、全范圍嚴密監(jiān)控，堅持動靜結(jié)合、科學(xué)管理的原則。2.3. 組織專業(yè)隊伍上場，裝備足夠的優(yōu)良機械設(shè)備進行專業(yè)化施工，保證在規(guī)定的工期內(nèi)完成施工任務(wù)并力爭提前。2.4. 遵守環(huán)境保護法并切實按有關(guān)要求和規(guī)定來組織實施。第二章 工程概況1. 工程簡介1.1. 工程概述及方案選擇工程名稱：新凱河流域污水干管工程（繞城高速-西四環(huán)路）建設(shè)地點：本工程位于長春市汽車經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，起點位于西四環(huán)雷家溝橋附近，承接上游四環(huán)路、西部新城區(qū)域的污水，根據(jù)規(guī)劃位置沿線平行于汽車經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)的規(guī)劃乙十路、丙三十三路等道路；修建終點位于繞城高速附近，接入下游污水干管，最終排入西部污水處理廠。工程范圍：完成本項目管道頂進及與管道頂進相關(guān)的全部工作；工期要求：施工總工期 日歷天，計劃開工日期： 2017 年 月 日，計劃竣工日期： 2017 年 月 號 。 1.2. 環(huán)境與地質(zhì)條件1.2.1. 交通條件：新建管線基本位于上跨警備路高鐵橋沿線，管線施工可以利用警備路進入現(xiàn)場已修筑的便道作為運輸?shù)缆贰?.2.2. 施工用水、電條件：現(xiàn)場用水自總承包單位提供的自來水管引入現(xiàn)場，用電自施工總承包單位提供的電源接入。1.2.3. 地下管線情況：配合施工總承包單位對施工范圍內(nèi)的地下管線情況進行調(diào)查，根據(jù)有關(guān)部門提供的管線位置圖進行實際管線位置物探，并采取保護措施，做好記錄，以便今后查找，對一定要排遷的構(gòu)筑物或管線上報總包單位，配合構(gòu)筑物、建筑物及地下管線產(chǎn)權(quán)部門進行排遷。1.2.4. 征地拆遷：配合總包單位，在施工之前將線位上有影響的地上及地下障礙物全部拆除或排遷。1.3. 場地巖土層劃分及其工程特征根據(jù)鉆探揭露，線路分布的地層主要有第四系土層依次為雜填土、素填土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)泥巖。其野外特征按自上而下順序描述如下：第1層 雜填土：近現(xiàn)代人工填土，雜色，以碎石山皮石等為主，夾粘性土，結(jié)構(gòu)松散，稍濕。該層普遍分布，層厚為0.503.00m，層底標高為197.17200.00m；第2層 素填土：近現(xiàn)代人工填土，黑褐色，以粘性土為主，夾少量碎石，結(jié)構(gòu)松散，稍濕。該層普遍分布，層厚為1.001.70m，層底標高為196.87199.68m；第層 有機質(zhì)粉質(zhì)粘土：第四系沖積層，灰色，軟塑，局部可塑，稍有光澤，干強度及韌性中等，稍濕飽和，高壓縮性。分布于場地東部。層厚為5.609.00m，層底標高為189.84191.57m；第層 有機質(zhì)粉質(zhì)粘土：第四系沖積層，灰色，可塑，稍有光澤，干強度及韌性中等，飽和，中等壓縮性。僅46號孔揭示。層厚為2.90m，層底標高為186.94m；第層 粉砂粘土：第四系沖積層，黃褐色，含鐵錳結(jié)核，可塑局部硬塑，稍有光澤，干強度及韌性中等，飽和，中等壓縮性，分布于場地中西部，層厚為7.88.0m，層底標高為191.37191.96m；第層 粉砂粘土：第四系沖積層，黃褐灰白色，含鐵錳結(jié)核，軟塑，稍有光澤，干強度及韌性中等，飽和，高壓縮性，分布于場地中西部，為揭穿，揭示層厚為0.70m。第層 砂質(zhì)泥巖：白堊系沉積巖，全風(fēng)化、磚紅色，博層狀構(gòu)造，泥狀結(jié)構(gòu)，主要成分為粘土礦物，結(jié)構(gòu)基本破壞，大部分風(fēng)化成粘土狀，局部成砂狀，但尚可辨認；泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)性差，巖體破碎。巖體基本質(zhì)量等級為V級。分布于場地東部，未揭穿，揭露的最大層厚為5.60m。1.4. 水文地質(zhì)條件擬建工程場地水分為地表水和地下水，地下水主要分為第四系孔隙潛水及白堊系基巖裂隙水。（1）地表水：為新凱河明溝，主要由大氣降水及地下水補給，水質(zhì)很差，流動性好，側(cè)蝕及潛蝕作用不大。（2）孔隙潛水：賦存于第四系粘性土層（弱透水層）中，圖層中水量不大。（3）裂隙水：主要賦存于全風(fēng)化白堊系基巖的風(fēng)化裂隙中，含水量不大，分布不均勻?？辈炱陂g為枯水期，初見水位為1.804.20米，標高196.67197.54，穩(wěn)定水位為2.504.60米，標高196.17196.99米。場地地下水位隨季節(jié)變化，69月份為豐水期，水位年變化幅度1.502.00m左右。地下水主要補給來源為大氣降水，通過地下徑流和地表蒸發(fā)進行排泄，場地地下水位隨季節(jié)變化，69月份為豐水期，水位年變化幅度1.001.50m左右。2. 實施目標2.1. 質(zhì)量目標：本工程的質(zhì)量目標定為合格等級標準，各分項工程嚴格按設(shè)計圖紙和施工規(guī)范優(yōu)質(zhì)高速地組織施工。嚴把每道工序的質(zhì)量關(guān)，精心組織，嚴格管理，創(chuàng)出精品，確保分項工程質(zhì)量合格率達到100%，并達到國家驗收規(guī)范和設(shè)計要求。2.2. 安全目標：完善安全措施，提高安全意識，在本工程施工中，我單位將嚴格貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，遵照國家、建設(shè)部頒發(fā)的各項法規(guī)和長春市的各項規(guī)定，制定本項目各工序、工種的安全操作細則，作到“零安全事故”，創(chuàng)安全合格工程。2.3. 文明施工目標：劃分職責(zé)，嚴格按施工平面圖進行管理，設(shè)專人打掃現(xiàn)場和周圍道路清潔，做到物流有序，施工順暢，文明施工。我單位將嚴格按關(guān)于文明施工管理條例和我單位關(guān)于工程項目綜合管理達標規(guī)定進行現(xiàn)場文明施工管理，場內(nèi)各種材料堆放成垛并設(shè)立標志，實行禁煙及無垃圾管理，保持場容環(huán)境衛(wèi)生，不排放未經(jīng)處理的污水，努力減少對環(huán)境的影響，爭創(chuàng)文明施工現(xiàn)場合格工地。全面執(zhí)行ISO14004標準，在防塵、防水污染、防噪音污染、防大氣污染等各方面達到環(huán)保指標要求。2.4. 服務(wù)目標： 服務(wù)周到，業(yè)主滿意，信守合同，認真協(xié)調(diào)與有關(guān)各方面的關(guān)系，接受并積極配合業(yè)主和監(jiān)理對工程質(zhì)量、工程進度、計劃協(xié)調(diào)、現(xiàn)場管理的控制與監(jiān)督。第三章 施工部署1. 施工平面布置1.1. 指導(dǎo)思想1.1.1. 本工程施工布置應(yīng)滿足業(yè)主對施工區(qū)域的整體要求和施工進度要求。1.1.2. 施工所需的各項臨時設(shè)施均在規(guī)定的范圍內(nèi)布置，并嚴格按照業(yè)主指定的現(xiàn)場區(qū)域進行布局設(shè)施。1.1.3. 施工區(qū)內(nèi)臨時設(shè)施集中布置，污水排放集中處理后排放，其他臨時庫房、場所等根據(jù)現(xiàn)場情況和實際需要合理規(guī)劃布置。1.1.4. 施工布置符合國家及業(yè)主有關(guān)安全、防火、防盜、衛(wèi)生、環(huán)境保護等規(guī)定和要求。1.2. 施工平面準備施工平面布置見附圖。2. 施工準備由于本工程施工工期較緊和工程量較大的特點，采用全線開工局部流水作業(yè)的施工方法。施工準備安排計劃如下表：序號工作內(nèi)容1d2d3d4d5d6d7d8d1人員調(diào)遣進場2場地平整清理3施工水電4臨時設(shè)施建設(shè)5施工技術(shù)交底6機械設(shè)備進場7臨時排水設(shè)施2.1. 現(xiàn)場準備為達到保護環(huán)境、防止污染的目的，施工現(xiàn)場設(shè)置臨時泄?jié){池，對施工中產(chǎn)生的污水作集中外運處理，最大限度地保證施工區(qū)域自然環(huán)境不被破壞。2.1.1. 場地規(guī)劃：我項目部將辦好開工、夜間施工、余泥、散體物料運輸及排放、場地布置等事宜，聯(lián)系好棄土地點，為工程的順利進行創(chuàng)造有利的條件?？疾毂卷椖克幍牡乩砦恢煤椭苓叚h(huán)境，進場后對臨設(shè)位置分別進行場地平整規(guī)劃。所有的臨時設(shè)施建設(shè)均充分考慮現(xiàn)場環(huán)境，充分利用既有道路和交通設(shè)施，做到臨設(shè)布置既方便施工現(xiàn)場管理，又不影響施工生產(chǎn)。2.1.2. 臨時便道修筑：本工程現(xiàn)場主便道已經(jīng)修筑完畢，進場后及時修筑由主便道至井位的臨時便道，平整井位施工現(xiàn)場場地，為施工及材料運輸、堆放提供充足場地。2.1.3. 設(shè)置保安及消防設(shè)施：在施工出入口和材料堆放場、加工場設(shè)置值班室，配備值班人員24小時值班，以防外來人員及車輛進入施工現(xiàn)場及做好防盜防火工作。在臨時施工點及倉庫和材料堆場配備足夠的消防滅火器材，確保整個工程施工的防火安全。2.1.4. 現(xiàn)場通訊：施工現(xiàn)場則主要通過對講機并輔以手機進行協(xié)調(diào)、指揮和調(diào)度，對講機4臺，確保施工期通訊暢順。2.2. 技術(shù)準備2.2.1. 熟悉圖紙：在獲得施工圖紙及相關(guān)施工文件后，及時組織現(xiàn)場技術(shù)人員熟悉圖紙。并審核構(gòu)筑物類別、類型和結(jié)構(gòu)形式；平面位置、高程、結(jié)構(gòu)尺寸；使用材料及設(shè)備的品名、規(guī)格、質(zhì)量標準；工程地質(zhì)、水文、氣象條件、施工工法、施工程序和施工措施及工程質(zhì)量等，從而達到了解設(shè)計意圖，領(lǐng)會設(shè)計精神，掌握設(shè)計的技術(shù)標準，對設(shè)計圖紙中的漏、缺、差、錯等事通過總包單位及時與設(shè)計人取得聯(lián)系，完善設(shè)計文件，使設(shè)計更加符合施工現(xiàn)場的實際，確保施工安全、工程質(zhì)量和按期完成工程任務(wù)。2.2.2. 控制測量導(dǎo)線網(wǎng)的建立：在設(shè)計提供的控制樁基礎(chǔ)上，按需要加密布樁，測量復(fù)核加密導(dǎo)線網(wǎng)的精度及復(fù)核設(shè)計提供的導(dǎo)線精度是否能滿足設(shè)計文件及施工規(guī)范地要求，避免出現(xiàn)測量事故。根據(jù)復(fù)測的結(jié)果，對管道中心線進行布樁測量，查看在平面及縱斷面上是否與設(shè)計文件相符合。2.2.3. 材料試驗及檢驗：在熟悉和了解設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上，根據(jù)材料進場情況，及時對原材料進行材料試驗和檢驗。所有材料的取樣及送樣工作都必須有監(jiān)理工程師在場（對外送檢的材料必須密封于送樣箱內(nèi)送檢），只有檢測合格的材料才準使用于本工程中，對檢驗不合格的材料堅決予以退貨等處理。2.2.4. 機電設(shè)備、物資進場計劃：根據(jù)本項目的施工工法、施工程序和進度，詳細編制本項目需用的機械設(shè)備、物質(zhì)材料的進場計劃，以保證分項工程開工前所有的機械設(shè)備全部到場。2.3. 物資準備2.3.1. 對現(xiàn)有施工設(shè)備、機具以及試驗、檢驗設(shè)備由汽車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；機械設(shè)備進場后及時組織人員進行檢修、維護和保養(yǎng)，確保開工后設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。2.3.2. 我公司在材料采購過程中，嚴格把關(guān)，杜絕不合格材料進入本項目內(nèi)，確保工程材料質(zhì)量達到國家規(guī)定要求。2.3.3. 堅持材料進場檢驗制度，確保原材料、半成品、成品使用前符合技術(shù)規(guī)范的質(zhì)量要求。管材進場前應(yīng)檢查強度、裂縫情況、管口完整度。2.3.4. 嚴格控制原材料、半成品的質(zhì)量。施工中所用的鋼材、水泥、管材等除須具有相應(yīng)的質(zhì)量證明書外，還須按規(guī)范要求進行抽檢試驗，合格后方可使用，對經(jīng)試驗達不到設(shè)計要求的原材料或作降級使用、或作退貨處理。原材料、半成品的堆放應(yīng)符合現(xiàn)場要求，分類分規(guī)格堆放，并掛上標識牌，以防誤用。2.3.5. 公司工程管理部每季度將對不合格半成品、成品或不合格的原材料進行統(tǒng)計分析，對一些容易出現(xiàn)質(zhì)量通病的工序，分析該工序所用材料、工藝、生產(chǎn)設(shè)備、操作規(guī)程、操作人員的技藝或其他因素，對質(zhì)量的不同影響，區(qū)別對待并提出和采取預(yù)防措施。2.3.6. 派材料員與上述各材料成品供應(yīng)商取得聯(lián)系，提供所需材料、構(gòu)件的時間和清單，以便供應(yīng)商做好有關(guān)的供料準備工作。2.3.7. 此外，對于在施工階段各工作區(qū)段要使用的管材、構(gòu)件等，我們將于施工前的7天從供應(yīng)商處提取，并做好質(zhì)量檢驗工作，確保安裝順利進行。3. 施工組織機構(gòu)及施工隊伍安排3.1. 施工組織機構(gòu)我們將按實際需要及時組織精干管理人員和施工隊伍，組成管理層和勞務(wù)層。在要求的組建強有力的項目經(jīng)理部，做好崗前培訓(xùn)工作，為工程迅速開工創(chuàng)造條件。頂管工程專業(yè)化施工程度高，需要有一個精干、高效的施工管理體系，組織指揮工程的施工生產(chǎn)。我公司將組建項目管理部，對該工程實施嚴格、科學(xué)、有效地施工管理。并按業(yè)主的部署，在監(jiān)理公司的管理及政府質(zhì)量監(jiān)督部門的監(jiān)督下，充分發(fā)揮施工職能，協(xié)調(diào)管理好施工現(xiàn)場，全面認真地履行施工合同，優(yōu)質(zhì)、高速、低耗。結(jié)合我公司質(zhì)量方針， 本著“安全第一，質(zhì)量為主”的思想，確保合格，力爭優(yōu)質(zhì)工程。其組織結(jié)構(gòu)見下圖： 3.2. 項目部管理人員名單姓名職務(wù)聯(lián)系電話備注劉德亮項目經(jīng)洪巖技術(shù)負責(zé)秉瑞技術(shù)沖測量江河材料成安全員189436738003.3. 勞動力及資源計劃根據(jù)施工進度，合理安排各分項施工人員的進出場，優(yōu)化組合施工人員，避免施工現(xiàn)場出現(xiàn)人員閑置、窩工或少工、斷工現(xiàn)象，使整個施工有序有節(jié)交叉進行，現(xiàn)場施工人員平均在16人左右，高峰期約20人。3.3.1. 勞動力計劃表 工種人數(shù)備注頂管機長1頂管副機長1頂管班長2頂管技工10力工2合計163.3.2. 依據(jù)勞動力計劃表我公司擬做如下安排1） 在我公司范圍內(nèi)，選派具有同類施工經(jīng)驗豐富的施工隊伍。他們專業(yè)過硬，善于打硬仗打苦仗，能夠顧全大局，把業(yè)主的利益永遠放在第一位。2） 根據(jù)施工方案實施要求及施工進度計劃和勞動力配置計劃的要求，提前落實組織勞動力進場的準備工作。3） 在做好上述計劃落實工作后，應(yīng)另外做好施工勞動力安排預(yù)備計劃，以備在必要時能夠隨時召集調(diào)用，作為確保合同工期的一項必要措施。4） 對施工人員所需的生活后勤條件做出充分的考慮安排，包括通信、飲食、清潔衛(wèi)生、季節(jié)變化適應(yīng)等方面，以保證他們無后顧之憂，全力投入施工工作，確保施工進度和管理的需要。5） 對現(xiàn)場的施工隊伍進行嚴格的資格審查，對審查合格的也必須做好技術(shù)安全交底、職業(yè)道德教育等方面的工作。6） 未經(jīng)項目經(jīng)理部質(zhì)量、安全培訓(xùn)的操作工人不允許上崗。7） 加強對施工班組的管理，凡進場的施工班組必須配備一定數(shù)量的專職質(zhì)量、安全的管理人員。3.3.3. 勞動力管理勞動力的管理是企業(yè)管理的重要組成部分，也是工程管理的重要組成部分。勞動管理的任務(wù)是在工程施工過程中，對有關(guān)勞動力進行計劃、決策、組織、智慧、監(jiān)督、和調(diào)度，從而協(xié)調(diào)職工的工作，充分發(fā)揮職工的積極性，不斷提高其工作效率。1） 充分挖掘勞動資源，合理安排和節(jié)約使用勞動力。2） 正確執(zhí)行定額，正確處理國家、集體和勞動者個人的利益關(guān)系，充分調(diào)動廣大職工的積極性。3） 編制勞動力使用計劃，合理、節(jié)約、控制使用勞動力，改善勞動組織，完善勞動的分工和協(xié)作，制定勞動力調(diào)配管理辦法，挖掘勞動潛力。4） 建立健全勞動定額管理制度，確定合理定額水平，監(jiān)督勞動定額的使用。5） 合理執(zhí)行工資制度，控制工資限額，搞好工資分配，正確掌握獎懲制度。6） 編制勞動計劃，確定計劃期內(nèi)勞動力的需要量，隨著施工過程進展合理調(diào)整勞動力，保證勞動的協(xié)調(diào)和合理使用，并保證在節(jié)日及秋收季節(jié)，勞動力的及時補充，避免勞動力不足，影響工程施工的現(xiàn)象。3.3.4. 提高勞動生產(chǎn)率的措施1） 開展科學(xué)研究，促進技術(shù)進步。全面開展科學(xué)研究工作，促及施工技術(shù)的發(fā)展。2） 提高管理水平，科學(xué)的組織生產(chǎn)。3） 改善勞動組織，建立相應(yīng)的勞動組織，形成有利于個人技術(shù)的發(fā)揮，以及工種之間的分配和協(xié)調(diào)的機制，建立崗位責(zé)任制，促進勞動生產(chǎn)率的提高。4） 提高職工的科學(xué)技術(shù)水平和技術(shù)熟練程度。加強職工的文化、技術(shù)教育，使職工都能掌握一定的現(xiàn)代化管理知識和有關(guān)的新工藝、新技術(shù)、新方法。3.3.5. 頂管施工隊伍組織1） 施工隊伍組織機構(gòu)施工隊伍組織機構(gòu)圖3.3.6. 專業(yè)施工隊伍人員名單姓名職務(wù)聯(lián)系號碼備注任建國頂管機長043184629339杜振中頂管副機長043184629339程雙施工班長043184629339杜慶峰施工班長043184629339白玉庫電工043184629339第四章 泥水平衡頂管方法及施工工藝頂管總長度1127.89米。根據(jù)本工程現(xiàn)有條件及場地布置情況，計劃頂進施工程序為：W38-W37，W36-W37，W36-W35，W35-W34，W33-W34，W33-W32，W31-W32，W31-W30，W29-W30，W29-W28，W28-W27。1. 設(shè)備選型1.1. 平衡方式選擇根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告中地質(zhì)情況及管道位置地層分析，為確保工程質(zhì)量萬無一失，確保絕對工程安全，我公司根據(jù)以住施工經(jīng)驗，采用泥水平衡頂管法施工。1.1.1. 泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點：1） 適用的土質(zhì)范圍比較廣，如在地下水壓力很高，以及變化范圍很大的條件下，它都適用。2） 可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定，對周圍的土體擾動比較小，因而由頂管引起的地面沉降較小。3） 與其他類型的頂管比較，泥水頂管施工時的總推力比較小，尤其在粘土層這種表現(xiàn)得更為突出，所以特別適用于長距離頂管。4） 工作坑內(nèi)的作業(yè)環(huán)境較好，作業(yè)比較安全，由于它采用泥水管道，輸送棄土，不存在吊土，搬運等危險的作業(yè)。5） 泥水輸送棄土為連續(xù)作業(yè)，因此進度比較快。1.1.2. 泥水平衡式頂管原理1） 經(jīng)調(diào)試完畢的液壓系統(tǒng)、頂管掘進機運輸至工地，并安裝就位至導(dǎo)軌上，微型掘進設(shè)備還包括，操縱室和遙控臺、液壓動力站、后方主油泵、泥水循環(huán)裝置，激光定位裝置，減摩劑攪拌注入裝置，泥水處理裝置；其他輔助裝置包括起重機，發(fā)電機、卡車、電焊機等。2） 掘進開始,微型掘進機被主頂油缸向前推進，掘進機頭進入止水圈，電動機提供能量，轉(zhuǎn)動切削刀盤，通過切削刀盤進入土層。挖掘的土質(zhì)，石塊等在轉(zhuǎn)動的切削刀盤內(nèi)被粉碎，然后進入泥水艙與泥漿混合，最后通過泥漿系統(tǒng)的排泥管由排泥泵輸送至地面上，在挖掘過程中，采用復(fù)雜的泥水平衡裝置來維持壓力平衡，以至始終處于主動與被動土壓之間，達到消除地面的沉降和隆起的效果。3） 掘進機完全進入土層以后，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節(jié)頂進管，然后重新將電纜及泥漿管連接，頂進管被推到掘進機的尾套處，與掘進機連接的頂進管頂進至洞口以后，頂進終止、液壓慢慢收回，另一節(jié)頂進管又吊入井內(nèi)，套在第一節(jié)管道后方，連接在一起，重新頂進，這個過程不斷重復(fù)，直到所有管道被頂入土層完畢，最終微型掘進機帶動管道穿過土層到達接收井，完成一條永久性的地下管道。4） 掘進機在掘進過程中，采用了激光導(dǎo)向控制系統(tǒng)。位于工作后方的激光經(jīng)緯儀發(fā)出激光束，調(diào)整好所需的標高及方向位置后，對準掘進機內(nèi)的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機內(nèi)攝像機的影像內(nèi)，并輸送到挖掘系統(tǒng)的電腦顯示屏內(nèi)。操作者可以根據(jù)需要開啟位于掘進機內(nèi)置式油缸進行伸縮，為達到糾偏的目的，調(diào)整切口環(huán)上下左右高度。在整個掘進過程中，甚至可以獲得控制整個管道水平、垂直向30cm內(nèi)的偏離精度。1.2. 機頭選型頂管掘進機的選型對頂管施工至關(guān)重要。根據(jù)現(xiàn)場地下水情況和土質(zhì)特點,本工程施工僅為d1800一種管徑，決定選擇與管徑配套的泥水平衡掘進機。1.2.1. 掘進機的開挖面具有二種平衡機理，大刀盤平衡開挖面的土壓力，使之在主動土壓力和被動主壓力之間。泥水系統(tǒng)的壓力平衡開挖面的地下水壓力，這種二重平衡機理的掘進機對地表隆沉控制精度是很高的，一般地表隆沉控制值小于1cm。此外，掘進機的操作是在地面控制室進行，采用激光導(dǎo)向，閉路電視監(jiān)控，還具有自動化程度高，質(zhì)量易控制等特點。由于管內(nèi)實現(xiàn)連續(xù)出土，日推進進尺大于20m。 1.2.2. 本掘進機的優(yōu)點是：1） 頂管機、主頂鎬、泥水循環(huán)系統(tǒng)和泥水分離裝置成套化。 2） 能適用各種土壤條件，如粘質(zhì)土、砂土、泥巖、砂礫混合卵石土和軟巖上。3） 使用安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進長度超過1m。4） 該機由一人在地面遙控操縱即可。5） 可在控制臺上進行電視監(jiān)測及方向控制，精度高。帶有光靶方向控制系統(tǒng)，有經(jīng)驗的操作人員可以將方向誤差控制在10mm之內(nèi)。6） 使用主頂鎬不間斷便可單獨頂進一節(jié)管子。7） 泥水分離裝置密封性好，操作靈活的分離系統(tǒng)，且能節(jié)省安裝空間。 2. 施工階段劃分頂管施工階段按進程可劃分為4個施工階段，即：準備階段、初始掘進階段、正常掘進階段、貫通階段。施工流程如下：2.1. 頂管頂進前的準備工作（準備階段）:2.1.1. 技術(shù)交底,崗位培訓(xùn)。在頂管施工前,對參加施工的全體人員分階段進行詳細的技術(shù)交底,對各技術(shù)工種進行崗位培訓(xùn),經(jīng)考核合格后,才能上崗。2.1.2. 地面準備工作1） 在頂管頂進施工前,按要求進行施工用電,用水,通信,排水及照明等設(shè)備的安裝。2） 施工材料,設(shè)備及機具必須備齊,以滿足本工程的施工要求。管節(jié)等準備要有足夠的的余量。3） 井上建立測量控制網(wǎng),并經(jīng)復(fù)核,認可。4） 在工作井范圍內(nèi)實行全封閉隔離施工并布置以下必要的設(shè)施，地面操作室、沉井區(qū)、吊車作業(yè)區(qū)、泥漿處理系統(tǒng)、料場等。布局要合理，環(huán)境整潔、衛(wèi)生，并有專職人員進行管理。頂管機設(shè)備進場時，采用2臺50t汽車吊吊裝配合就位。管道頂進時，起吊設(shè)備采用25T汽車吊。平面布置圖見后附表。（1） 地面操作室控制臺由受過高度訓(xùn)練的操作人員專職操控，在地面控制室內(nèi)外操作并仔細檢測著整個操作系統(tǒng)、觀察掘進機內(nèi)的土壓、油壓、激光束位置?？刂婆_負責(zé)提供操作數(shù)據(jù)和控制整套系統(tǒng)，其他的工作人員則負責(zé)井內(nèi)管道和頂鐵的更換以及進行排泥管和電纜的連接。（2） 泥水處理系統(tǒng):在沉井上部砌清水池、泥漿池和沉淀池。泥漿池盡量靠近工作井邊，可以減少排泥管路過長而且產(chǎn)生的管路摩阻力。泥水平衡式頂管的出土采用全自動的泥水輸送方式，被挖掘的土通過在機艙內(nèi)的攪拌和泥水形成泥漿，然后由泥漿泵抽出，高速排土。泥水處理系統(tǒng)主要由以下幾大部份構(gòu)成： 泥水分離設(shè)備（沉淀箱及分離器等）； 進水泵； 排泥管； 進水管； 基坑旁通； 流量計； 排泥泵； 進排泥泵控制柜； 進排泥軟管； 流量調(diào)節(jié)器。泥漿系統(tǒng)如下兩個作用:A. 送走被挖掘的渣土a. 泥漿系統(tǒng)是由密封的管道組成,進水泵進水送入機頭，通過機頭循環(huán),形成泥漿混合物,泥漿混合物通過眾多的排泥泵由排泥管送走進入沉淀池內(nèi),在沉淀池內(nèi)渣土沉淀，泥漿通過泥漿分離器至泥漿池，再由進水泵進水送入機頭,形成泥漿循環(huán)回路。b. 排泥由變速的排泥泵進行控制，機坑旁通裝置可控制進排泥漿的速度、方向、以防止泥渣堵塞管道,淤積現(xiàn)場。c. 當管道頂進層為黏土?xí)r，由于黏土有一定的黏合度，可以直接將泥漿排入泥漿池內(nèi)，但是當管道頂進層為砂土?xí)r，泥漿中必須添加一定的黏合劑（諸如膨潤土等）以增加泥漿黏度，達到排渣的最終目的。d. 夾帶泥砂的泥漿，可通過振動篩、循環(huán)沉淀器、干燥器等，處理分離渣質(zhì)，泥漿被再用，渣質(zhì)被沉淀、積累后處理。e. 處理渣土用翻斗車，泥漿用罐車運出場區(qū)，堆置于指定棄置地點，處理時注意不得污染路面等環(huán)境。B. 平衡地下水在有地下水存在的地方，掘進機表面的壓力可以降低到小于水中的壓力。這樣避免了抽地下水的需要。進排泥水系統(tǒng)中的壓力感應(yīng)器可測出地下水的壓力。機內(nèi)泥水循環(huán)系統(tǒng)，電磁閥，旁通裝置及載水閥可以起到調(diào)節(jié)水壓的作用。機內(nèi)電磁閥和旁通系統(tǒng)，可以阻止水壓的變化，保持水壓，在加管道時，不至于減小機頭的水壓，保證內(nèi)部壓力平衡。2.1.3. 井下準備工作及井內(nèi)布置工作井井內(nèi)布置主要是測量放樣定位、后座墻及后背鐵、導(dǎo)軌、洞口止水裝置、頂鎬、油泵動力站、頂鐵、鋼制扶梯、逃生通道等。1） 測量放樣定位首先對總包單位提供的水準點和導(dǎo)線點進行復(fù)測,經(jīng)認可后對已到位的沉井進行測量放樣定位,即定出工作井和接收井之間的中心軸線,在場內(nèi)適當位置設(shè)置好臨時的軸線控制點和水準控制點,作為頂管施工的方向及高程控制依據(jù)。測量的方法（1） 通視條件下的測量使用交匯法引工作井及接收井預(yù)留洞口中心至各自的井壁。置經(jīng)緯儀至A點（地面點），后視B點，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點C。保證C、A、B在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在C點上，后視A點，在工作井井壁上定出一點A，置激光經(jīng)緯儀基座于井下D點，并抄平固定激光經(jīng)緯儀儀器架，置經(jīng)緯儀于A點，后視B點，在激光經(jīng)緯儀儀器架上定出D點，D點同A、A、B點在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對中D點，后視A點，依設(shè)計軸線打好角度，既可定出軸線。（2） 不通視條件下的測量引出A、B兩點后可根據(jù)導(dǎo)線法以及平移法定出C、D、A，其余步驟同通視條件下測量定位。2） 后座墻及后背鐵安裝（1） 軸線確定后先進行后座墻施工，后座墻是頂進管道時為頂鎬提供反作用力的一種結(jié)構(gòu)，有時也稱為后座、后背或者后背墻等。在施工中，要求后座墻必須保持穩(wěn)定，一旦后座墻遭到破壞，頂進工程就要停頓。（2） 本工程后座墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如上圖所示，頂管中心線上最大厚度為0.6m，澆筑后靠背時應(yīng)注意后背井壁應(yīng)澆筑平整，并使壁面與管道頂進方向垂直。（3） 后背鐵為預(yù)制裝配整體式結(jié)構(gòu)，面積為34.5m，0.25m厚。安裝時緊貼后座墻，并固定牢靠，中心線與管道軸線重合。3） 導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝是一項關(guān)鍵工序，安裝位置準確與否與軌道高程的精度直接影響混凝土管的頂進質(zhì)量。 （1） 在軸線定好后既可安裝導(dǎo)軌，先根據(jù)導(dǎo)軌本身的尺寸計算出導(dǎo)軌頂面至軸線的高差h，至水平儀于井下，在井四周作出46個高程點，保證（軸線標高-高程點標高）= h，安放導(dǎo)軌時可用線繩在相對的兩個臨水點拉出一條直線，使導(dǎo)軌頂輕觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調(diào)整導(dǎo)軌軸線在豎直方向上于已知軸線的豎直投影線重合，導(dǎo)軌軸線方向調(diào)整好后再精調(diào)導(dǎo)軌的高程，最后支撐導(dǎo)軌至井壁上。（2） 導(dǎo)軌選用鋼質(zhì)材料制作，其安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：A. 兩導(dǎo)軌應(yīng)平行且等高。安裝后的導(dǎo)軌順直、平行、等高、牢固，其縱向坡度與管道設(shè)計坡度一致。；B. 先復(fù)核管道中心位置，計算導(dǎo)軌軌距。本次施工擬選用重型鋼軌作導(dǎo)軌，保證其有足夠的剛度和強度。導(dǎo)軌、枕鐵規(guī)格及安裝尺寸按下列規(guī)定執(zhí)行：a. 導(dǎo)軌采用38Kg/M輕型鋼軌制成，長度為2-3M，導(dǎo)軌安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線位置：3mm頂面高程：0+3mm兩軌內(nèi)距：2mmb. 導(dǎo)軌坡度按設(shè)計要求，安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用過程中產(chǎn)生位移或過大變形，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。C. 枕鐵長度比導(dǎo)軌外緣各長出2030cm為宜。（3） 導(dǎo)軌安裝完畢后需在預(yù)留洞口內(nèi)安裝副導(dǎo)軌，副導(dǎo)軌的軸線以及高程均要與主導(dǎo)軌保持一至，此副導(dǎo)軌用于防止機頭進洞后低頭，見下圖：增高裝置可根據(jù)機頭重量以及增高量選擇枕木，鋼支架或砼墊層。4） 洞口止水裝置頂進前,為防止洞口處的水土沿頂管機及混凝土管外壁與洞口的間隙涌入工作井,在工作井內(nèi)洞口處安裝一道環(huán)形封門.在頂進施工過程中又可防止減摩漿從此處流失,保證泥漿套的完整,以達到減小頂進阻力的效果。封門安裝如下圖所示：應(yīng)保證鋼壓板與井壁連接緊密，防止受到機頭及管道的剪切而失去止水效果，位置確定后可用水泥砂漿封堵與井壁形成的間隙，防止從間隙處漏水、漏漿。5） 頂鎬安裝頂鎬是掘進頂管的主要設(shè)備，（1） 頂鎬在工作坑內(nèi)的布置應(yīng)與管體中心線一致，頂力合力作用點與管壁反作用力作用點應(yīng)在同一軸線。（2） 當頂鎬多于一臺時，宜取偶數(shù)，對稱布置，本工程采用2臺規(guī)格相同的200t液壓頂鎬，施工時按設(shè)計要求頂力不超過300t。（3） 頂鎬的高度：頂鎬安裝應(yīng)確保其著力中心位于管道底部，且不小于組裝后背高度的l3，并與管道中心線在同一垂直面上。（4） 頂鎬的油路應(yīng)并聯(lián)，每臺頂鎬應(yīng)有進油、退油的控制系統(tǒng)。6） 油泵動力站油泵的最大工作壓力不大于允許限值，裝有限壓閥、溢流閥和壓力表等指標保護裝置，安裝完畢后必須進行試運行，在頂進中定時檢修維護，及時排除故障，油泵安裝和運轉(zhuǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1） 油泵宜設(shè)置在頂鎬附近，并設(shè)置防雨棚，油路安裝順直，減小轉(zhuǎn)角，接頭不漏油；（2） 油泵應(yīng)與頂鎬相匹配，并應(yīng)有備用油泵；油泵安裝完畢，應(yīng)進行試運轉(zhuǎn)；（3） 頂進開始時，應(yīng)緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進；（4） 頂進中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進；（5） 頂鎬活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。7） 頂鐵選擇（1） 選擇符合要求剛度的U形頂鐵，受力后不變形，相鄰面垂直，排列不扭曲，單塊放置穩(wěn)定性好，連續(xù)部位不脫焊、不凸面，與導(dǎo)軌的接觸面平整，頂進前滑動部分抹牛油潤滑。環(huán)形頂鐵與鋼筋砼管口吻合，中間用軟木板襯墊。（2） 頂鐵應(yīng)有足夠的剛度，相鄰面互相垂直。8） 鋼制爬梯、逃生通道本工程頂管工作井內(nèi)布置人員上下用鋼制爬梯及安全逃生爬梯各一道，由于工作井內(nèi)空間限制，采用固定式鋼直梯，安全逃生爬梯正常工作時禁止使用，當出現(xiàn)危險預(yù)兆或發(fā)生危險情況時方可使用。鋼梯形式如下： 梯梁：鋼直梯兩側(cè)的邊梁采用固定式鋼直梯接長的48x3.5鋼管，間距80cm。 踏棍：供上、下梯時腳踏的構(gòu)件。采用22螺紋鋼，35cm等距分布。 護籠：固定在梯梁上，用于保護攀登者安全的構(gòu)件，護籠直徑應(yīng)為80cm，水平圈采用504扁鋼焊在梯梁外側(cè)，間距不大于500mm，在水平圈內(nèi)側(cè)均布焊接五根304扁鋼垂直條，護籠下端距基準面為2000mm，護籠上端低于扶手100mm。 外側(cè)滿布密目網(wǎng)。 支撐：固定連接鋼直梯與建筑物或設(shè)備的構(gòu)件，采用22螺紋鋼，100cm等距分布，最下端一對支撐距基準面距離為300mm。 扶手：在鋼直梯上端設(shè)置的安全把手。 2.1.4. 頂力及注漿量計算1） 本工程頂管單元長度根據(jù)設(shè)計圖紙的井室位置、地面運輸和開挖工作坑的條件、頂管需要的頂力、后背與管口可能承受的頂力等因素確定單元長度。本工程土質(zhì)參數(shù)基本相同，頂力計算時分不同管徑取一個最大管徑和最大單元長度進行計算。頂管計算的根本問題是要估算頂管的推力和后背承載能力。頂管的推力就是頂管過程管道受到的阻力，包括工具管切土正壓力及工具管泥水平衡壓力（頂進迎面阻力）、頂進管壁摩擦阻力。本工程管道距離為120米，管材為d1800 級鋼筋混凝土管，為最長管道。頂進阻力計算公式如下: F=F1+F2 其中：F總推力 F1迎面阻力 F2頂進阻力 F1=/4D2P（D管外徑/2.16m P控制土壓力） P=KORHO 式中：KO-靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55 HO-地面至掘進機中心的厚度，取最大值13m R-土的濕重量，取1.9T/m3P=0.551.913=13.59TF1=3.14/42.16213.59=49.77TF2=DfL 式中:f管外表面綜合摩阻力,取0.8T/M2 D管外徑2.16m ； L頂距116m；F2=3.142.160.8120=651.11T。F=F1+F2=49.77+651.11=700.88T根據(jù)以上經(jīng)驗公式計算(地面至掘進機中心的厚度最大為13m),得出d1800頂管最大頂進阻力為700.88T左右。4臺200T千斤頂可達到800T，可滿足頂力要求。2） 注漿量的計算（1） 注漿量計算本工程每1米注漿量計算如下：V2.16DwtL3.142.160.0210.14m3按照地質(zhì)條件。一般壓漿量為計算的150200，本工程在雜填土及粉質(zhì)粘土層中頂進，按照200進行注漿量控制?？紤]到泥漿的漏失，必須經(jīng)常性地連續(xù)補漿，確保泥漿套的完整。（2） 根據(jù)本工程特點，初步設(shè)計每3節(jié)管（每節(jié)2.5米長）布設(shè)1節(jié)注漿管，依次調(diào)整注漿孔的位置，確保每個方向都能注漿潤滑。（3） 注漿減阻要點：A. 在管子上預(yù)埋壓漿孔，壓漿孔的設(shè)置要有利于漿套的形成。B. 膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間，聽取供應(yīng)商的建議但都必須按照規(guī)范進行，使用前必須先進行試驗。C. 壓漿方式要以同步注漿為主，補漿為輔。在頂進過程中，要經(jīng)常檢查各推進段的槳液形成情況。D. 注漿設(shè)備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注漿孔中設(shè)置一個單向閥，使?jié){液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔，從而影響這漿效果。E. 注漿工藝由專人負責(zé)，質(zhì)量員定期檢查。F. 注漿泵選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進速度相應(yīng)配。2.2. 初始掘進、正常頂進階段2.2.1. 采用起重設(shè)備下管時應(yīng)符合下列規(guī)定：1） 正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面10cm左右時，檢查重物捆扎情況和制動性能，確認安全后方可起吊；2） 下管時工作坑內(nèi)嚴禁站人，當管節(jié)距導(dǎo)軌小于50cm時，操作人員方可近前工作；3） 嚴禁超負荷吊裝。2.2.2. 頂管施工測量1） 測量及控制指標為了保證頂進軸線控制在設(shè)計軸線允許偏差范圍內(nèi),在頂進過程中要密切注意激光點的偏向。軸線測量的控制系統(tǒng)設(shè)在工作井內(nèi)液壓主頂裝置中間。施工中需經(jīng)常對控制臺進行復(fù)測,以保證測量精度,控制臺基礎(chǔ)應(yīng)用混凝土澆筑在沉井底板上。按獨立坐標系放樣后用測量控制法使它精確地移動至頂管軸線上,用它正確指揮頂管的施工方向。2） 施工頂管測量在后頂控制臺架設(shè)J2型激光經(jīng)緯儀一臺,通過后視測機頭的光靶及后標點的水平角和豎直角各一測回,編排程序計算頂管的頭部及尾部的平面及高度。3） 注意問題頂管施工初次放樣及頂進尤為重要,另外由于頂管后靠頂進中要產(chǎn)生變化,控制臺的布置應(yīng)保持始終不變形、移位來確保頂管施工測量的正確性。2.2.3. 頂進調(diào)試階段以及土體取樣1） 在使用之前，操作、維修人員必須進行培訓(xùn)，使他們了解本機的構(gòu)造、特點及安裝調(diào)試和檢查方法等操作要領(lǐng)，然后才能上崗操作。2） 頂管下井前應(yīng)作一次安裝調(diào)試，油管安裝先應(yīng)清洗，防止灰塵等污物進入油管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機頭運轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。3） 機頭下井后刀盤應(yīng)離開封門1米左右，放置平穩(wěn)后重測導(dǎo)軌標高，高程誤差不超過5mm，既可開始鑿除磚封門，磚封門應(yīng)盡量鑿除干凈，不要遺留塊狀物，同時可進行土體取樣工作，使用100，L=500mm的兩根鋼管在洞口上下部各取長400mm的土樣。2.2.4. 頂進頂進分初始頂進和正常頂進兩個階段。初始頂進是指頂管機從頂進開始到一節(jié)管子接上并與頂管機連接好之前的頂進過程，在此以后稱為正常頂進。1） 在洞口封門被拆除，取樣工作完成并確認沒留下任何障礙以后隨既頂機頭，使機頭刀盤貼住前方土體。此種機頭屬于刀盤可伸縮型，土壓力表所顯示的土壓力為泥倉土壓，顯示的土壓力與實際頂進的土壓力存在一個壓力差P，此值一般取15-30T，由于進泥口是衡定的，機頭的土壓控制主要通過頂速來調(diào)節(jié)，每次初頂時先調(diào)節(jié)好送水壓力，然后打開機內(nèi)止水閥，轉(zhuǎn)動刀盤，關(guān)閉機內(nèi)旁道，待流量達到額定值的80%時既可開始頂進，送水壓力通過機內(nèi)壓力調(diào)節(jié)既可完成。2） 在初始頂進之前，應(yīng)視土質(zhì)條件的不同而確定刀盤的轉(zhuǎn)向、頂管機的推進速度。防止頂管機發(fā)生偏轉(zhuǎn)。3） 刀盤旋轉(zhuǎn)后，可用主頂油缸徐徐將頂管機往前推進。此時，最好只用下部兩只主頂油缸推，但速度要