1、 xx市xx河污水處理廠污水管道 及污水提升泵站工程標段頂管施工專項方案編 制：審 核:批 準：施工單位： 編制日期： 目錄一、工程概況4二、地質資料4三、施工準備工作63.1生產準備63.2技術準備7四、泥水平衡式頂管工作原理7五、泥水平衡式頂管施工的優點7六、泥水平衡式頂管施工工藝86.1頂管機頭、配套設備選擇86。2施工工藝概述9七、主要技術措施137。1工作井布置137.2后靠背的穩定計算 147.3頂管頂力計算157。4減阻泥漿167。5測量及軸線控制177.6糾旋轉的技術措施177.7水力機械化施工17八、人工頂管188.1工作井基坑施工方案188。2頂管工作井內設備安裝278。3

2、引入測量軸線及水準點278.4頂進施工中的重點工序288.5工作井內管道施工29九、沉降、變形觀測29十、閉水試驗29十一、頂管施工中要注意的問題29十二、質量控制措施30十三、安全文明施工措施31十四、附圖32一、工程概況xx市xx河污水處理廠污水管道及污水提升泵站工程標段，分為污水管道施工和污水提升泵站施工兩個部分，污水主管道施工采用泥水平衡頂管施工，頂管施工長度為萬泉河路1027米和天津路1762米，合計2789米。1、萬泉河路（上海路天津路)段，污水主管工程為濱湖新區xx河污水系統中的主干管,污水自西向東匯入天津路污水管后向北排出，最終進入xx河污水處理廠。萬泉河路段主干管管徑DN14

3、00mm，底坡i=0。0008，總頂進長度1027米，采用機械頂管（泥水平衡法）施工，管材采用離心澆鑄玻璃鋼夾砂管,“F”型接口。本段施工范圍共設4個工作井，5個接收井,平均頂距120米。2、天津路（萬泉河路-石家莊路）段，污水主管工程為濱湖新區xx河污水系統中的主干管，東側污水管自南向北匯入天津路污水提升泵站后排至現d 2000污水廠進廠管，西側污水管為傳輸錦繡大道污水主管服務，該系統最終均進入xx河污水處理廠。天津路段主干管管徑為DN1000mm、DN1200mm、DN1400mm、DN1500mm四種,底坡i=0。0008,總頂進長度1762米。采用機械頂管（泥水平衡法）施工，管材采用離

4、心澆鑄玻璃鋼夾砂管,“F型接口。本段施工范圍共設8個工作井，8個接收井，平均頂距120米。頂管工作井及接收井均采用圓形鋼筋砼沉井.二、地質資料1萬泉河呈東西走向,從上海路到天津路，路場地地層以粘性土為主，按自上而下的順序分述如下：層素填土(Q4al):灰褐色，松散,以粘性土為主。厚度1.20米2。30米,層底標高7。30米13。90米，層底埋深1。20米2。30米。層粉質粘土(Q4al+Pl)：灰黃色,硬塑,土質均勻致密,含黑色鐵錳結核顆粒,充填灰色粘土,稍有光澤、干強度高，韌性高,沿線分布廣泛。厚度2。40米4。00米，層底標高3.50米11.30米,層底埋深3。7米5。50米.層粘土（Q4

5、al+p1）：黃色棕黃色，硬塑堅硬，土質堅實，含黑色鐵錳結核顆粒，有光澤,干強度高，韌性高；分布廣泛。該層未揭穿，最大揭露厚度1030米.2天津路經本次勘察揭露，擬建場地地基土構成層序自上而下依次為:層耕土(Qml)層厚0。601.40米,層底標高9。4313.01米。灰褐色，濕，松散一稍密狀態，主要由粘性土組成，含植物根莖、有機質等。此層土屬于高壓縮性土。層粉質粘土(Q4al+pi）層厚060170米,層底標高8.0311。99米。灰、灰黃色,濕，可塑狀態，含粉質及氧化鐵,無搖震反應，切面稍光滑，干強度中等，韌性低。其靜探比貫入阻力Ps值一般為1.7011。767MPa,平均為1。748MP

6、a。此層土屬于中等壓縮性土。層粘土（Q3al+p1）此層未鉆穿,最大鉆遇厚度為16.40米。褐黃、黃褐色，濕，硬塑一堅硬狀態，含高嶺土、鐵錳質氧化物、鐵錳質結核等,局部夾粉質粘土，無搖震反應，切面光滑，干強度高,韌性高。其靜探比貫入阻力Ps值一般為小7755016MPa，平均為4.926MPa.實測標準貫入試驗錘擊數為1122擊30cm,平均為16.4擊30cm.此層土屬于中等偏低壓縮性土.3.地下水條件萬泉河路根據區域水質環境資料,道路所穿越的池塘、溝渠中地表水發育。勘察鉆孔深度14.2m范圍內未見地下水。天津路場地地下水類型主要為分布于耕土中的上層滯水，水量與地勢高低有較大關系，主要由大氣

7、降水、地表水滲入補給,場地無統一地下水位，地下水的排泄途徑主要是蒸發及滲入低洼處為主。勘探期間測得鉆孔內靜止水位埋深0。501.00米，水位標高9.6310。87米。擬建場地地下水位年變化幅度在1。50米左右。根據環境水文地質資料及參考附近水質分析報告,擬建場地及附近的水和土對砼有微腐蝕性，對鋼筋砼結構中的鋼筋有微腐蝕性。地下水位以上土對建筑材料有微腐蝕性。各土層滲透系數K值（經驗值）見下表：層序土層名稱K(cm/s)備注層素填土610-5層粉質粘土1106層黏土層11074。地基土有關設計參數擬建場地地基土承載力特征值、壓縮模量Es12（MPa)等設計參數可按表2取用:序號名稱承載力特征值（

8、kpa）壓縮模量(Mpa）層粉質粘土1909。001層粉質粘土23011.00層粘 土26013。00三、施工準備工作3。1生產準備1、確定管線范圍內及施工需用場地內所有障礙物，如管線、電線桿、樹木及附近房屋等的準確位置.2、修建臨時設施，場內臨時施工道路用地在滿足施工要求的前提下，結合現場具體情況進行修筑。臨時施工道路直接采用挖掘機清除表面腐蝕土后，進行平整壓實.局部土質不好的部位采用挖除換填的方法進行處理。同時施工過程中加強道路管理和維護,以保證施工道路暢通。安裝臨時水、電線路,并試水、試電.3、根據頂進長度，準備好各類管線和所需的輔助物(固定架等）。4、根據材料計劃，分期分批組織材料進場

9、,材料進場前必須按程序進行檢驗、驗收合格,并報經監理工程師審批.5、按需、按批組織頂管施工設備、人員進場，同時報經監理工程師審批。3。2技術準備1、熟悉施工圖紙,進行圖紙會審，編制施工方案并經審批，對有關施工人員進行技術交底。2、組織有關人員現場勘察地形、地貌，實地了解施工現場及周圍情況。3、進行施工測量和現場放線工作.組織測量人員進行樁位交接驗收及復測工作，測設土方開挖及頂管工程控制點。四、泥水平衡式頂管工作原理泥水平衡式頂管施工管道摩阻力與管道的長度成正比,頂進長度增加必須加大頂力,當頂進長度達到一定距離時，頂力加大會使管體或后背損壞，長距離泥水平衡式頂管就是通過潤滑劑減阻和中繼接力，減少

10、頂進過程中的阻力，中繼接力頂進，從而完成頂管施工。4.1泥漿形成機理:泥水平衡頂管中，刀盤與主軸之間有一個偏心距E，而中心刀刀排、切削刀與主軸是同心的。所以假設刀頭切削下來的泥塊顆粒較大，不會直接進入泥漿倉，大顆粒的泥塊在破碎腔內被破碎成比格柵孔小的顆粒，才能通過格柵進入泥漿倉，這樣使排泥管不會被堵塞。利用高壓水槍，將土層的強度降低,含水量增大,以利用旋轉刀盤上的刀片將土層切割成泥漿。4。2泥水平衡工作原理：。泥水平衡施工以泥水平衡原理為基本，通過改變泥水倉的送、排泥水量和頂進速度來控制排泥量，使泥水倉內泥水壓力值穩定并控制在所設定的范圍內,從而達到開挖面穩定。4。3觸變泥漿減阻原理：通過在管

11、壁處壓注觸變泥漿，形成一定厚度的泥漿套,使頂管在泥漿套中頂進，以減少阻力。五、泥水平衡式頂管施工的優點在泥水式頂管施工中，為使挖掘面上保持穩定，必須在泥水倉中充滿一定壓力的泥水，泥水在挖掘面上可以形成一層不透水的泥膜,它可以阻止泥水向挖掘面里面滲透。同時該泥水本身又有一定的壓力，可以用來平衡地下水壓力和土壓力，從而保證周圍地層和建筑物的穩定與安全.泥水式頂管施工有以下優點：適用的土質范圍比較廣，如在地下水壓力很高以及變化范圍較大的條件下，它也能適用。可有效地保持挖掘面的穩定、對所頂管子周圍的土體擾動比較小。因此采用泥水平衡式頂管施工引起的地面沉降也比較小.與其他類型頂管比較,泥水頂管施工時的總

12、阻力比較小，尤其是在粘土層表現得更為突出。所以它適宜于長距離頂管。工作坑內的作業環境比較好，作業也比較安全。由于它采用泥水管道輸送棄土，不存在吊土、搬運土方等容易發生危險的作業。它可以在大氣常壓下作業,也不存在采用氣壓頂管帶來的各種問題及危及作業人員健康等問題。由于泥水輸送棄土的作業是連續不斷地進行，所以它作業時的進度比較快。六、泥水平衡式頂管施工工藝6.1頂管機頭、配套設備選擇根據工程區土質情況，我公司采用PSD型刀盤可伸縮式泥水平衡頂管掘進機施工，該機的主要結構為無鉸式結構,對稱分布4只500kN單作用油缸，既起連接兩端機頭的作用，又起糾偏作用，機頭前端一次組裝有刀盤、泥漿倉、胸板、機頭傾

13、斜儀傳感器、變速箱、電動機等液壓控制柜及操縱平臺安裝在機頭后的管節中，機頭空間設計合理.配套設備主要有：進排泥泵:我們選用功率18Kwh的離心泵作為進排泥泵，不僅能泵送清水,而且可泵送泥漿。基坑旁通：基坑旁通可改變泥水循環方向，防止管內堵塞。泥水管路系統：包括泥水鋼管、泥水軟管、手動明桿式閘閥、流量系統、隔膜式壓力表等。頂管動力及照明配套:按其配套動力負載功率選擇電纜規格，供電采用TNS方式，三相五線制移動電纜。電纜接頭采用電纜接頭箱. 該機械施工特點:機頭前端的挖掘裝置由自動伸縮的全斷面刀盤及隨動刀架組成。掘進時預調刀盤推力后，刀盤隨土壤變化而前后移動,刀盤、刀夾相互配合自動調節切土口大小，

14、保持預定推力不變，達到自動平衡正面土體壓力的目的，機頭前部還有與動力裝置密封隔離的泥倉,調節泥倉內的泥漿壓力即可平衡地下水。該設備是一種具有自動平衡作用的頂管機頭，是目前對土體擾動最小的機種。6.2施工工藝概述液壓千斤頂及油泵的選擇應根據每個工作坑的頂進長度、土的內磨擦角、管道直徑，管道重量進行計算，合理選用千斤頂及油泵。本工程頂管最大頂力為2657KN,采用200t液壓千斤頂六臺為一組.液壓千斤頂應對稱布置，頂力中心應在管底以上1/3管徑位置，其方向必須與管道頂進方向平行，千斤頂底部支承平臺要搭設牢固，確保千斤頂的穩定性.工作坑內設備安裝完畢后如圖：頂鐵的選擇應小于液壓千斤頂的行程，并考慮適

15、當的安裝間隙。工作坑集水井內設100排水泵一臺，并備用一臺,確保工作坑內不間斷抽水。頂管工作坑內應設置低壓照明設施,其電壓不超過12V安全電壓。導軌和后背安裝完畢必須經項目部自檢，自檢合格后報驗監理合格后方能開始頂進工作。管道進、出洞措施頂管工作中的管道進、出洞口工作是一項很重要的工作，施工中要充分考慮到它的安全性和可靠性,要派專職安全員負責整個開洞的安全工作。進出洞的成功是整個頂管工程順利完工的關鍵。預留的管道進出洞口直徑應比管外壁大150mm，預留的洞口處應預埋環形鋼板,環形鋼板上焊接螺栓，在管道進出洞前安裝止水橡膠板。管道頂進施工準備:頂管前要先將設備安裝調試,安裝好泥漿池，按泥漿配制方

16、式調配泥漿，檢驗注漿設備。檢查施工材料的備料情況（包括管封、膠圈、澎潤土,燒堿)和供電電壓，備好泥土外運設施。主要設備選擇：采用PSD1350和PSD-1500的泥水平衡頂管機,配套41000KN千斤頂、32Mpa油泵做為主頂設備,50L/min注漿泵,3KW砂漿攪拌機。設備安裝整套頂管機械由頂管機頭（含糾偏系統）、主千斤頂系統、排泥系統、觸變泥漿系統、承力鋼構件組成，安裝分為井內、井外兩部分.設 備 安 裝 工 藝 流 程 圖頂管正向壓力控制：管道頂進時,機頭正向壓力的大小要根據土質情況進行有效控制。當土壤較硬時，正向壓力可以相應減小，以免道路突起；當土質較松軟或有流動性時，要加大正向頂力，

17、否則容易造成路面下沉或臨近房屋下沉.正向頂力的大小根據機頭前安裝的膜式牛油壓力表顯示,正常情況下正向壓力壓強應控制在4KN/m2左右，當遇淤泥時正向壓力壓強應不小于6KN/m2 8KN/m2。管道頂進中,應采取注漿減阻措施，漿液采用膨潤土觸變泥漿，配置應符合設計要求。機頭后的第一節管道應留有注漿孔，以后每隔兩節管子放一節留有注漿孔的管子。注漿的壓力不宜過大,以防漿液流失而管道外難以形成漿套.管道頂進過程中應根據前方機頭倉內的泥漿情況,適時進行補泥漿和補水,該系統泥水平衡頂管系統中自備。每個工作井邊應設置一個泥漿池，以便泥漿的沉淀，沉淀出的泥漿應用封閉完好的罐車運至指定地點。管道頂進施工工藝流程

18、（見下圖）頂進施工工藝流程圖 七、主要技術措施7.1工作井布置1、結構設計工作井采用7500mm圓形沉井法施工，在沉井下沉到位后澆筑素混凝土封底和500mm鋼筋混凝土底板,按軸線和高程埋設導軌預埋件等砼達到一定強度后,安裝導軌，澆筑3m*3m鋼筋混凝土后座墻，厚度為500mm.基坑支護施工做到寬度、長度滿足要求，后背垂直偏差小于0。1H（H為后背的高度），即小于3mm,軌道高程偏差在0+3mm，中心線位移偏差3mm之內。2、工作井最小內徑按照下井管節長度（玻璃鋼夾砂管3米/節)來確定工作井內徑大小：LL1+L2+L3+K=3.0+2。5+0.5+1。6=7.5米L1-下井管節長度(米)，3.0

19、米L2-千斤頂長度（米），2.5米L3-留在井內的管道最小長度（米）,0。4米K-后座和頂鐵的最小厚度及安裝富余量，可取1。6米則，取L=7.5米。7.2 后靠背的穩定計算后背作為千斤頂的支撐結構, 后背墻是承受和傳遞全部頂力的基礎，必須要有足夠的強度和剛度，且壓縮變形要均勻。本工程施工工作井后座墻是和側壁混凝土墻整體澆筑,工作井為剛性體，所以工作井能夠承受的最大頂推反力R由基坑側壁摩擦力、基坑底板之間的摩擦力R1與后座墻的反力R2組成。計算過程中忽略基坑側壁的摩擦力及基坑底板之間的摩擦力，而假設頂進支架的推力是通過后座墻而均勻的作用在工作井后方的土體上面。主要考慮后背土體的反力計算，后靠背的

20、計算圖示如下圖所示：反力應為總推力F的1.21.6倍,以確保安全式中：2后座墻之反力；a系數（取1。52.5之間），計算保守取1.5； B后座墻的寬度(），取3.0米計算；g土的濕重量，取1。9t/m3計算； H后座墻的高度，取3。0米計算； 被動區土壓系數為tg2(450+f/2）=1.894; h地面到后座墻頂部土體的高度(取h6.0米）； 土的內聚力，取70。9Kpa進行計算。R2=5079。08t7.3頂管頂力計算：1)。控制土壓力值P P=K0hK0靜土壓系數，按土質取0。55土容重h-復土深度(實測覆土深度9。512。5m)P=0.551。912.5= 13.1KPa 2).頂管機

21、初始推力FOFO=PR2R玻璃鋼夾砂管有效半徑FO=13.13。14(0.735）2 =22.2t3)。一次頂進管子阻力PO=fDL f摩阻系數，按土質取0.32t/m2D管外徑L頂進長度PO =0。323。141。47120=177.2t4）.一次頂進總推力F1F1= FO + POF1=22.2t+177。2t=199。4t5)。考慮注漿減摩效果后實際總推力FF=F1減摩系數0.8F=0.8199.4 =159。52t6）.每延米推力為159.52t/120m1.33t/m由于DN1400玻璃鋼夾砂管能承受最大頂力為2930KN即298.98t（根據GB/T214922008），工作井主頂

22、推力可設計為3000KN，即300t。100t主頂油缸4臺，120m需要總推力為159.52t.滿足頂管設計要求，所以不必添加中繼間。7.4減阻泥漿頂進施工中,減阻泥漿的應用是減小頂進阻力的重要措施.頂進時，通過工具管及管節上預留的注漿孔，向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個泥漿套，減小管節外壁和土層間的摩阻力，從而減小頂進時的頂力.泥漿套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。為了保證壓漿的效果，在工具管尾部環向均勻地布置了3只壓漿孔，頂進時及時進行壓漿。工具管后面的3節管節上都有壓漿孔，以后每隔2節設置1節有壓漿孔的管節。管節上的壓漿孔有3只，呈120環向交叉布置.壓漿總管用50m

23、m白鐵管,除工具管及隨后的3節混凝土管節外，壓漿總管上每隔6m裝1只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處。頂進時，工具管尾部的壓漿要及時，確保形成完整、有效的泥漿套。混凝土管節上的壓漿孔供補壓漿用，補壓漿的次數及壓漿量需根據施工時的具體情況而確定.減阻泥漿的性能要穩定，施工期間要求泥漿不失水、不沉淀、不固結，既要有良好的流動性，又要有一定的稠度。頂進施工前要做泥漿配合比試驗，找出適合于施工的最佳泥漿配合比. 拌制減阻泥漿要嚴格按操作規程進行，催化劑、化學添加劑等要攪拌均勻,使之均勻地化開，膨潤土加入后要充分攪拌，使其充分水化。泥漿拌好后，應放置一定的時間才能使用.通過儲漿池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內

24、的總管，然后經壓漿孔壓至管壁外。施工中，在壓漿泵、工具管尾部等處均裝有壓力表，便于觀察,從而控制和調整壓漿的壓力.頂進施工中，減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層的特性,由于泥漿的流失及地下水等的作用,泥漿的實際用量要比理論用量大得多,一般可達到理論值的45倍,但施工中還需根據土質情況、頂進狀況及地面沉降的要求等做適當的調整。7.5 測量及軸線控制在頂進過程中，經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下,每頂進1節管節（即3m）測量1次，同時施工時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。在頂進工程中，必須利用聯系三角形法定期進行復測,以保證整

25、個頂進軸線的一致性。為了較好地解決測量用時問題，要盡可能減少測量接站數,在轉站處利用特殊發光源作為目標,再利用放大倍率較大的T2經緯儀觀測；測定工具管前進的趨勢，同樣能達到減少測量時間的目的。在實際頂進中，頂進軸線和設計軸線經常發生偏差,因此要采取糾偏措施，減小頂進軸線和設計軸線間的偏差值，使之盡量趨于一致。頂進軸線發生偏差時，通過調節糾偏千斤頂的伸縮量，使偏差值逐漸減小并回至設計軸線位置。施工過程中，及時了解工具管的趨勢對糾偏十分有利。如果軸線偏差較小,且趨勢較好(沿設計方位），可省去不必要的測量和糾偏，提供更多的頂進時間;如軸線偏差較小，但工具管前進趨勢背離設計軸線方向，則要及時進行有效的

26、糾偏，使工具管不致偏離較大。測量采用高精度的全站儀，激光經緯儀和水準儀。工具管內設有坡度板和光靶,坡度板用于讀取工具管的坡度和轉角,光靶用于激光經緯儀進行軸線的跟蹤測量.7.6 糾旋轉的技術措施 為了減小管節之間的相互轉動，機頭與機頭管采用螺桿連接，通過連接螺桿將機頭與管道連接成一個整體，從而減小整段管道在頂進過程中的旋轉。7。7 水力機械化施工泥水系統的配置根據本工程的特點布置了泥水系統。沉淀池利用現場空地開挖，留有足夠的容量，并用300鋼管連通泄水.在清水池旁設置2臺5級泵，向管路供水，進水管路采用100無縫鋼管、卡箍式活絡接頭，。排泥采用100無縫鋼管、卡箍式活絡接頭，。廢棄泥漿用管道泵

27、串聯水平輸送，管道內每隔200m左右設置1臺。工作井內設置1臺大功率管道泵,用于泥漿在工作井內的垂直輸送。八、人工頂管根據施工條件，天津路西污5井西污6井新、老管道接頭位置需采用人工頂管。8。1、工作井施工方案1、工作井位置選定根據設計圖紙井位的設置,工作井深度約9.0m，接頭老管道檢查井處設為接收井。頂距為95m。2、工作井結構設計根據設計，工作坑采用內直徑6000mm的磚砌圓形倒掛井支護結構，底部設高3m鋼筋混凝土圈墻加固.頂管工作坑深度9米，基坑上部2。5m深土方采用挖掘機開挖，人工修整護壁土方后,砌筑磚砌井,并及時填充磚墻與土壁孔隙,保證坑壁的穩定，然后在坑上架桁車，就位后用人工開挖工

28、作坑下部的土方，并砌筑下面倒掛井直至設計坑底高程,每次人工開挖高度為3m，工作坑四周用鋼管式防護欄桿圍護,并設置施工標志,安全警示標牌及夜間照明設備.工作坑基礎采用20cm厚碎石墊層,30cm厚C25混凝土，底板砼施工時同時設臨時性水準點、基坑集水井、按軸線和高程埋設導軌預埋件，等砼達到一定強度后，安裝軌道，澆筑砼后背.基坑支護施工做到寬度、長度滿足要求，后背垂直偏差小于0。1H（H為后背的高度),軌道高程偏差控制在03mm，中線位移偏差3mm之內。1）工作井深基坑管道方向長度AAL1+L2+L3+L4+L5+L6=2。0+1.5+0。3+0+0.5+0.4+0.3=6米L1-管道長度（米)，

29、3.0米L2-千斤頂長度(米）,1.5米L3-后背厚度（米)，靠背0。3米L4-頂進管節預留在導軌上的最小長度（米），由于工作坑采用圓形結構，取0米L5-管內出土操作時管尾預留空間(米)取0。5米L6-剛性頂鐵長度（米）,0.4米L7-操作空間（米），0。3米則,取L=6米。2）工作井深基坑垂直管道方向長度BB=D+2B1+2B2=1.5+21。2+0。3=4。0米D-管外徑（米），1.5米B1-深基坑管道兩側的工作寬度，當D1米時取1。5米B2-支撐材料厚度,本工程取0。30米根據以上計算比較，考慮施工操作空間,故選用直徑5500mm的磚砌圓形倒掛井內襯3米鋼筋混凝土圈墻滿足施工要求。接收井

30、選用3000mm的磚砌圓形倒掛井。3、工作井支護結構設計根據地質報告, 地表埋藏有上層滯水型地下水，地下水量不大，頂管基坑采用倒掛法磚砌井施工，井內徑5500， 深基坑中深度在6米以內的部分，墻體采用240厚,M10水泥砂漿、Mu10機磚砌筑，每兩米設置圈梁一道；深度超過6米的部分墻體采用370厚，M10水泥砂漿、Mu10紅磚砌筑，最后澆筑3米高，250mm厚鋼筋混凝土圈墻。接收井4m以上采用240mm厚，4m以下采用370厚，M10水泥砂漿、Mu10紅磚砌筑。頂鎬后背采用澆筑C25的鋼筋砼墻,尺寸為2.02。00.30米，布16200雙向鋼筋網片，其余工作坑及接收井結構形式同以上部分。深基坑

31、基礎采用200mm厚碎石墊層，上鋪300mm厚C25砼,深基坑邊設深500mm集水井，以便雨水及地下滲水的抽排，深基坑底板上設一個臨時高程點。4、基坑支護結構力學驗算如下：受力計算簡圖Hho t D t 受力計算簡圖1）磚砌井外側土主動土壓力驗算根據現場實測管道埋置深度9米。（1）工作井由于本工程勘測無地下水,為簡化計算且偏于安全,本次驗算不考慮土的內聚力（c=0)影響.因該項目工程地質報告土容重、土壤內摩擦角等計算數據不明確，故根據相關經驗及簡明施工計算手冊對計算參數進行適當取值。根據圖紙，該工作井位置管道埋深H=9。0m.層土的容重1=18 KN/m3,1=1030，取1=20，h1=1.

32、2m,層土的容重2=19.9 KN/m3，2=20,h2=7。8m，w=10KN/m3,h0=0。4m，D=5500，t的取值分兩種情況,06m深取t=240，6m深以下取t=370mm。取層土底部磚砌井外側受土壓力：P=1h1 tg2（45。/2)+（1- w）(h1 h0）tg2（45。/2）+（h1- h0）w=18.01。2tg2(45。 20。/2）+（18-10)（1.2-0.4）tg2（45. 20./2）+（1。20.4）10=（10.59+3.13+6。4) KN/m2=0.0201 N/mm2磚砌井所受環向應力:n=P（D+2t）/2t =0。02015980/（2240）

33、=0.25N/2 f = 1。89 N/2由以上驗算知，環向應力n小于允許應力f,故滿足要求。取地下6m深處，即370磚墻最深處驗算：此時H=6m,h0=0.4m，D=5500，t=370。h=h*1/2=1。2*18/19.9=1.08 mH1 =h2+ h=6-1.2+1。08=5。88mP=h tg2（45。 /2）+（2- w）（H1-h0）tg2(45. /2)+（H1- h0）w=19。91.08tg2（45.20。/2)+（19。910）（5。880.4)tg2（45. 20。/2）+（5.88-04)10=（10。54+26。60+54.8） KN/m2=0。0919N/mm2

34、磚砌工作井所受環向應力n= P(D+2t）/2t=0。09196240/(2370）=0。77N/2f =1。89 N/2由以上驗算知,環向應力n小于允許應力f故滿足要求.取該位置最深處磚砌井外側受土壓力：h=h*1/2=1。2*18/19。9=1。08mH1 =h2+ h=7.8+1。08=8。88mP=2h tg2(45。/2）+（2 w）（H1- h0)tg2（45。-/2）+（H1- h0）w=19。91.08tg2（45。 20。/2）+（19。910）（8.88-0。4)tg2（45。- 20。/2）+（8.880.4）10=(10.54+41.16+84.8) KN/m2=136

35、.5KN/m2=0。136N/2磚砌井所受環向應力:n=P（D+2t）/2t =0.1366240/（2370）=1.15N/2 f = 1.89 N/2由以上驗算知,環向應力n小于允許應力f,故滿足要求.磚砌井所受徑向應力:aP/2 =0.136/20.068N/2fv = 0.18 N/2由以上驗算知,環向應力a小于允許應力fv,故滿足要求。（2）接收井管線接收井土質情況基本一致，其中深度約為8。0m。由于本工程地質勘測無地下水，同時為保證安全,簡化計算,本次驗算不考慮土的內聚力（c=0）影響。因該項目工程地質報告土容重、土壤內摩擦角等計算數據不明確，故根據相關經驗及簡明施工計算手冊對計算

36、參數進行取值，層土的容重1=18 KN/m3,1=20，h1=1。2m，取土的容重2=19.9KN/m3，w=10KN/m3，=20。,c=0.最大深度H=8。0m,h0=0。4m,D=3000，H1=8.0-1.2+1.08=7.88,4m以上時壁厚t=240，4m以下時壁厚t=370。取最深處磚砌井外側承受土壓力：P=2 htg2（45.-/2）+（2 w）(H1 h0)tg2(45.-/2）+（H1 h0）w=19。91.08tg2(45。 20./2)+（19.9-10）(7.880.4）tg2（45。- 20./2)+（7.880。4）10=（10。54+36。31+74.8) KN

37、/m2=0.122N/mm2磚砌井所受環向應力：n=P（D+2t）/2t =0.1223740/(2370）=0。62N/2 f = 1。89 N/2由以上驗算知，環向應力n小于允許應力f=1。89 N/2,故滿足要求。磚砌井所受徑向應力:aP/2 =0.122/20.061 N/2fv = 0。18 N/2由以上驗算知，環向應力a小于允許應力fv,故滿足要求。取地下4m深處，即240磚墻最深處驗算：此時H1=4m，h0=0.4m，D=3000，t=240。h=h*1/2=1。218/19。9=1。08mH1=4-1。2+1。08=3.88mP=2 h tg2(45。 /2）+（2- w)（H

38、1 h0）tg（45。- /2)+（H1- h0）w=19.91.08tg2（45。-20。/2）+（19。910)（3。88-0.4）tg2（45。 20。/2)+（3。880。4)10=(10。54+16.89+34.8）KN/m2=0.0622N/m2磚砌工作井所受環向應力n= P(D+2t)/2t=0。06223480/(2240）=0。45N/2f =1。89 N/2由以上驗算知，環向應力n小于允許應力f故滿足要求。2）頂進時后背墻后土被動壓力驗算在本工程中，設計最大推頂力T=265.73t,后背均選用C25鋼筋砼,尺寸為2。02.00。30 m，深度在底板下50,布16200雙向鋼

39、筋網片，因該項目工程地質報告土容重、土壤內摩擦角等計算數據不明確，故根據相關經驗及簡明施工計算手冊對計算參數進行取值。取最深處驗算，后背中心處深度為H1=9。0-0.75=8.25米，V=19。9 KN/m3，=20。,c=60.2 KN/m2。后背中心處被動土壓力:P=H 1tg2(45。+ /2）+2 c*tg（45。+ /2）=19.98。25tg2（45+20。/2)+260.2tg（45。+20./2）=223。21KN/m2后背總被動力壓力:EP=Pbh=223.212。02.0=892.84KN=892.84t設計最大推動頂力T=265.73t故后背能夠承受最大推頂力，滿足施工要

40、求.5、頂進力的計算1。本工程的頂進管管道位于粘土層，按粘性土的土質考慮,管外壁人工涂改性石蠟、注觸變泥漿，管外徑DH=1500mm，最大頂進長度=110米。A=DH110=518.1 m2取f=812 KN/m2最大頂進阻力F=Af=4144。85898 KN工作坑配備2臺300t千斤頂。2.由土壓力，軸向阻力計算頂進力1）。控制土壓力值P P=K0hK0靜土壓系數,按土質取0。55土容重h復土深度(實測覆土深度5.58.0m)P=0。551。98 = 8.36KPa 2）。頂管機初始推力FOFO=PR2R混凝土管有效半徑FO=8.363。14（0.9）2 =21。3t 3)。一次頂進管子阻

41、力PO=fDL f摩阻系數，按土質取0。50T/m2D-管外徑L頂進長度PO =0。503.141.8110 =310.86t4)。一次頂進總推力F1F1= FO + POF1=21。3t+310。86t=332.16t5）。每延米推力為332.16t/110m3.0t/m6）。管材端面允許頂力 Fr=A=5000*(0.9-0。75）=3885t-C50混凝土抗壓強度（5000t/）A-管端面積（）由于1500混凝土管能承受最大頂力為3885t。工作井主頂推力可設計為4000KN,即400t。300t主頂油缸2臺。110m的總推力為332.16t, 總頂力小于于主頂液壓裝置，所以無需要增加中

42、繼間。6后背后背形式:人工后背（如下圖）12314567 8 910圖中:1.鋼筋砼墻;2.方木;3.撐杠；4.靠背砼;5。立鐵；6.橫鐵；7。木板;8。護木；9.導軌；10。軌枕8工作臺及棚架搭設1)工作臺搭設在工作坑的頂面,主梁采用型鋼,上面鋪設1515方木，作為承重平臺，中間留下管和出土的方孔為平臺口，在平臺口四周設置防護鋼管欄桿，欄桿上橫桿高度為1.2m，下橫桿距離地面50-60cm，立桿間距2m。承重平臺主梁必須根據荷載計算選用,方梁兩端伸出工作坑壁搭地不得小于1。2米.平臺口地尺寸（長寬）為：長度L=L1+0。8寬度B=D1+0.8式中： L1-管子長度(米）D1-管外徑（米）2）

43、棚架起重架與防雨棚合成一體，罩以防雨棚布為工作棚。起重5噸行車、吊車.8。2 頂管工作井內設備安裝（1）導軌安裝。嚴格控制導軌的中心位置和高程，確保頂入管節中心及高程能符合設計要求。1）、由于工作井底板澆注了30cm 的砼，地基穩定,導軌直接放置在工作井的底板上.2）、嚴格控制導軌頂面的高程，其縱坡與管道縱坡一致。3）、導軌采用澆注砼予以固定，導軌長度采用23m,間距設置為60cm。4)、導軌必須直順,嚴格控制導軌的高程和中心。（2）下管、頂進、出土和挖土設備：采用吊車下管，用千斤頂、高壓油泵作為頂進設備，用斗車、垂直牽引的卷揚機作為出土設備,用鐵鎬、鐵鍬進行開挖。（3）照明設備：井內使用電壓

44、不大于36V 的低壓照明。（4）通風設備：人工挖土前和挖土過程中，采用軸流鼓風機通過通風管進行送風。8。3 引入測量軸線及水準點(1）將地面的管道中心樁引入工作井的側壁上（兩個點)，作為頂管中心的測量基線.（2）將地面上的臨時水準點引入工作井底不易碰撞的地方，作為頂管高程測量的臨時水準點。8。4 頂進施工中的重點工序（1）測量1）、測量次數：在頂第一節管時及校正頂進偏差過程中，應每頂進2030cm,即對中心和高程測量一次；在正常頂進中,應每頂進50100cm 時，測量一次。2)、中心測量：根據工作井內測設的中心樁、掛中心線，利用中心尺，測量頭一節管前端的軸線中心偏差.3）、高程測量：使用水準儀

45、和高程尺，測首節管前端內底高程，以控制頂進高程;同時，測首節管后端內底高程,以控制坡度.工作井內應設置兩個水準點，以便閉合之用,經常校核水準點，提高精度。4)、一個管段頂完后，應對中心和高程再作一次竣工測量，一個接口測一點，有錯口的測兩點。（2)糾偏：當測量發現偏差在1020mm 時，采用超挖糾偏法，即在偏向的反側適當超挖，在偏向側不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加頂力后，使偏差回歸。當偏差大于20mm 時，采用千斤頂糾偏法，當超挖糾偏不起作用時,用小型千斤頂頂在管端偏向的反側內管壁上，另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，支頂牢固后，即可施加頂力。同時配合超挖糾偏法，邊頂邊支,直至使偏差回歸.（3）

46、管前挖土要求1)、在道路和重要構筑物下,不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并隨挖隨頂。2)、在一般頂管地段，如土質良好,可超挖管端30mm，在管周上面允許超挖15mm，下面135 度范圍內，不得超挖。(4）接口的處理：由于頂管的管材為F 型接口，頂管完畢后，對于管與管之間的縫隙，采用膨脹水泥砂漿壓實填抹。選用硅酸鹽膨脹水泥和潔凈的中砂,配合比(重量比）為:膨脹水泥：砂:水=1:1:0.3，隨拌隨用，一次拌和量應在半小時內用完.填抹前，將接口濕潤，再分層填入，壓實填抹平整后，在潮濕狀態下養護。8.5 工作井內管道施工管道完成后，按設計圖在井內用磚砌筑檢查井，井內外批防水砂漿。待砂漿達到一

47、定強度后,回填石屑至管頂面，用水沖實。九、沉降、變形觀測在工作井壁做沉降觀測點，進行工作井日常巡查和變形沉降觀測，做好觀測記錄,若有較明顯的沉降或變形，立即采取措施。十、閉水試驗管道安裝完畢，經檢驗合格后進行管道的密閉性檢驗，采用閉水試驗法。將管底與基礎腋角部位用砂或石屑回填密實后進行。以相鄰兩檢查井的管道為一分段,向管道內充水，并保持上游管頂以上2m水頭的壓力。外觀檢測不得有漏水現象,管道24小時的滲水量不大于允許滲水量。十一、頂管施工中要注意的問題1、當掘進機械停止工作時，一定要防止泥水從土層中或洞口及其他地方流失。不然，挖掘面就會失穩。尤其是在出洞這一段時間內更要防止洞口止水圈漏水.2、

48、在掘進過程中，隨時注意觀察地下水壓力的變化,并及時采取相應的措施和對策。3、在頂進過程中，隨時注意挖掘面是否穩定，要隨時檢查泥水的濃度和相對密度是否正常,還要注意進排泥泵的流量及壓力是否正常。防止排泥泵的排量過小而造成排泥管的淤積和堵塞現象。4、機頭、管道剛入土時必須直順,前10m頂進速度控制在20mm/min左右。5、由于機頭在軟土中頂進,且覆土深度足夠,為減少地面沉降,頂進主要以控制土壓力為主,土壓力控制在80100kN/m2間，頂進速度根據土壓力隨時進行調整。6、軟土中糾偏反力小，糾偏靈敏度低，糾偏時以較大的糾偏角度進行，可采用“校正”、“恢復兩種方式。“校正”方式是根據機頭軸線與設計中

49、心線之間夾角大小,確定是否需要采取糾偏措施，糾偏角約為0.50。8，“恢復方式是根據機頭軸線與設計中心線之間的累積偏差量，確定是否需要采取糾偏措施，糾偏角約為0。40.7.7、注漿:以控制注漿量為主,控制在0。50.6m3/m，此時注漿具有填充糾偏形成的橢圓土洞的作用。8、到頂管機頭距接收井約20m左右時，將管道軸線再精確復核一遍,為最后方向修正做好準備.9、人工頂管工作井施工中，若遇到回填土、擾動土,將擾動土挖除直至原狀承載力較強的粘性土作為起始工作平面。十二、質量控制措施12.1頂管工程質量控制措施1、頂管前，項目部向作業班組進行詳細的技術交底工作，每道工序開工和員工上崗前進行簡短的質量要

50、求和技術交底，由各專業工程人員負責實施,使每個員工上崗前做到人人心中有數，以確保工程質量。2、摸清施工沿線的地下管線的詳細情況,并制定詳細的技術措施.3、做好施工資料管理工作，及時填寫原始記錄和隱蔽工程記錄（含照片），及時完成竣工資料.4、頂進過程中，應嚴格控制頂力在允許的范圍內，并留有足夠的安全系數。5、頂管控制在質量標準范圍以內，如果在頂進過程中，發現方向失控，應該立即停止頂進，逐級上報，經研究同意后,方可以繼續頂進。7、作好地質勘察及資料整理工作，認真編制好施工方案和通過不同土層的技術措施及糾偏措施，確保管道的順利頂進。8、加強操作控制，使頂管均勻平穩，受力均勻，盡可能減少頂進過程中的傾

51、斜、偏移、扭轉，防止管壁出現裂縫、變形。十三、安全文明措施13.1頂管工程安全措施1、沿工作井四周設置1.2 米高的固定護欄，護欄上掛安全網，工作井四周要掛相應的警示標語。2、挖土施工時工作井必須設置爬梯且有背后防護裝置，供人員上下井用。3、挖出的土石方應及時運離工作井，不得堆放在工作井四周1 米范圍內。4、頂管作業人員必須戴硬安全帽.5、頂管施工區域沿線采用標準圍蔽。6、嚴格遵循土方開挖程序，控制均勻挖土，防止發生偏位，嚴重傾斜或管涌等現象,做好作業前和施工中的通風換氣工作，每次進入管道時，保證管內通風，以免導致人身事故。7、吊車、起重設備由專人操作和專人指揮，統一信號，預防發生碰撞。吊車靠

52、近工作井邊坡行駛時，加強對地基穩定性檢查，防止發生傾翻事故。吊管下工作井時，注意安全。吊車駕駛員須證件齊全，吊車年檢合格，起重用鋼絲繩等無破損現象,且滿足承載力要求.8、加強機械設備維護、檢查、保養。機電設備由專人操作，認真遵守用電安全操作規程，防止超負荷作業。9、開挖前詳細了解沿線管線資料，做好沿線管線保護措施。10、作業人員輪換制。每個作業人員在管內作業時間不得超過3小時,避免勞動強度過大引起危險。11頂進過程中，施工人員必須使用安全帶，洞口必須有施工人員照應，洞內用不大于12 伏照明燈照明,每班作業時必須有合格的電工當班。12、利用軸流式抽水泵在工作井設置的集水井內進行抽水,保持井內無積

53、水，抽水時，施工作業人員不得站立在積水范圍內。13、采用起重機、行車垂直牽引出土時，井下不能站人，工作井上平臺的作業人員出土時必須使用安全帶.14、自制小推車,用于放置壓縮空氣呼吸器和運載進管人員,并在車尾部拴上繩子，在萬一發生意外的情況下由管外監護人員迅速將管內人員拉出管外進行搶救。15、利用鼓風機并購買80米長的軟管,用于輸送空氣進入管道，加強管內空氣的流動和循環.16、管外配備專職監護人員,密切注意入管作業人員狀態，定期向管內人員進行呼喊,或用一條繩子每隔一定時間拉一下作業人員， 在得不到安全的反饋情況下立刻采取相應應急措施.17、井上配備相應藥品.作業前要對施工人員進行緊急救援的培訓，

54、使全體人員懂得救人步驟，并進行實地現場考核合格后才施工.18、電動卷揚機必須設置防沖頂裝置.19、施工過程中使用的有關機械設備必須嚴格按照各機械的安全操作規程進行操作，全部用電設施必須符合施工現場臨時用電安全技術規范。13。2 環保與文明施工1、施工現場提倡文明施工，頂管設備施工作業、施工運輸車輛特別是夜間施工所造成的對附近居民的影響, 由于頂管進行連續頂進施工， 采取必要的減噪措施。盡量避免人為的大聲喧嘩,增強全體施工人員防噪聲擾民的自覺意識.2、采取有效措施控制施工過程中的揚塵；在炎熱干燥的天氣時，由專人在現場及現場附近道路上灑水，以保持濕潤，防止塵土飛揚；對于現場的容易飛揚的材料等，采用

55、適當的覆蓋，同時做好對城市綠化、地下管線、地下文物的保護。3、為了降低施工中噪聲對環境的影響，采用如下措施：通過統籌安排,合理計劃，最大限度地減少夜間施工的時間和次數；車輛進出現場，專人指揮，減少或不鳴笛.4、當天的余泥盡量當天運走,施工垃圾、生活垃圾應定期清理,以免污染環境.十四、附圖1、 工作井、檢查井剖面圖2、 施工平面布置圖3、 工程平面圖4、 沉降觀測記錄表機械頂管工作井施工大樣檢查井剖面圖人工頂管工作井施工大樣彩鋼瓦圍護，1.8米高液壓機配電柜管材堆放區圍護50m泥漿池大門攪拌機工作井100m施工平面布置圖說明:1、上圖為工作井布置圖，各個工作井參照本圖布置，工作井按照檢查井編號間隔布置；2、管材根據施工進度進貨，在工作井圍護范圍內堆放當日施工量,考慮該型號市場供貨能力，項目部始終保證現場預留一個星期的施工管材；污水管道、道路位置總平面圖萬泉河路管道平面圖天津路管道平面圖工作井沉降觀測表施工單位：上海市水利工程集團有限公司 監理單位：安徽省恒信工程監理有限責任公司觀測次數觀測日期觀測點的沉降情況工程施工進展情況備注井號：本次高程(m）本次下沉（）累計下沉(）后視高程（m）備注現場負責人測量年月日