顶管施工专项方案

广西华南建设集团有限公司 三亚河区域城市雨污水分流改造工程（凤凰路）顶管工程专项施工方案

三亚河区域城市雨污水分流

改造工程（凤凰路）

顶 管 工 程 专 项 施 工 方 案

编制人： 审核人： 审批人：

广西华南建设集团有限公司

二〇一三年

广西华南建设集团有限公司 三亚河区域城市雨污水分流改造工程（凤凰路）顶管工程专项施工方案

三亚河区域城市雨污水分流

改造工程（凤凰路）

顶 管 工 程 专 项 施 工 方 案 广西华南建设集团有限公司

2013年 广西华南建设集团有限公司 三亚河区域城市雨污水分流改造工程（凤凰路）顶管工程专项施工方案

目录

一、工程概述 ..............................................1 二、编制依据 ..............................................3 三、施工条件 ..............................................3 四、现场布置 ..............................................6 五、施工准备工作 ..........................................6 六、施工部署 ..............................................8 七、主要项目施工方法 .....................................11

7.1清除片石、建筑垃圾，换填好土 ................................. 11 7.2管道双向水泥搅拌桩施工方案 ................................... 11 7.3大口井降水 ................................................... 23 7.4工作井、接收井施工方法 ....................................... 29 7.5顶管施工工艺 ................................................. 31 7.6检查井、闭水试验施工 ......................................... 40 7.7渣土运输方法 ................................................. 41 7.8管道内辅助管道的辅设 ......................................... 41

八、施工关键技术措施 .....................................42

8.1顶管进出洞口的安全措施 ....................................... 42 8.2防止地面沉降 ................................................. 42 8.3防止管道下沉措施 ............................................. 44 8.4管壁外的减阻措施 ............................................. 45 8.5通过不稳定流砂及淤泥层的处理 ................................. 46 8.6管道顶进过程中遇到障碍物的紧急处理 ........................... 46

九、质量、安全和节约措施 .................................47 十、地面交通维护方案 .....................................51 十一、管线保护措施 .......................................51 十二、安全文明施工措施 ...................................52 十三、应急救援措施 .......................................58

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顶管工程专项施工方案

一、工程概述

1、工程概况

凤凰路段——自临春桥开始，沿凤凰路敷设污水干管至鹿岭污水提升泵站，全路段长约2.90Km。施工内容为雨水管道工程、污水管道工程、管道疏通清理、顶管工艺及逆作法沉井工程和恢复道路、绿化工程等。

2、场地工程地质情况

拟建场地位于海成一级阶地与花岗岩负化剥蚀台地的交界处，该路段局部表层回填土较厚，厚约3.00m，现场地基本已整平，地势总体较为平缓；场地地处主要交通道路路边，车辆人流较多，本次勘察期间实测钻孔孔口高程为2.14~5.62m。

地质构造

根据区城地质资料，三亚市位于九所~陵水大断裂南缘，三郎岭—荔枝沟向斜构造带西侧约16km，该向斜为一个向北东收敛，南西散开，向南东凸出的弧形褶皱带，长约25km；该向斜距离本场地距离较远，对本场地影响较小。三亚地区新构造运动以间歇性缓慢上升为主，伴有局部间歇性的下降运动，形成各级夷平面或沉积阶地，但断裂活动不发育，琼南地区历史上发生过多次地震，但多为弱震和微震，陆上地震最高震级也不超过4.5级，最大烈度6度。

根据钻探揭露的地表下最大深度范围内的地层岩性特征，结合室内土工试验成果，将场地范围内所揭露的地层详细划分为8个岩性单元层。自上至下分别为①杂填土、②含淤泥细砂、③淤泥质粉质粘土、④粉砂、⑥砂质粘性土、⑦强风化花岗岩、⑧中风化花岗岩。各土层岩性及埋藏分布特征分述如下：

① 层，杂填土（Qm1）

黄、黄褐、褐、灰褐色，松散，主要由粘土、砂粒等填成，层中局部夹有建筑垃圾，局部段表层为植物根系，欠压密。该层除ZK29、ZK30以外钻孔均有揭露，层顶即地表高程2.14~5.62m，揭露层厚1.40~6.40m，厚度平均值3.01m。

②层，含淤泥细砂（Q4m）

灰、灰黑色，松散、饱和，砂质成分石英质，亚圆形，混粒结构，层中夹有大量

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淤泥，具腐臭味。该层仅ZK1~ZK19、ZK19-1、ZK23、ZK24、ZK34及ZK35钻孔有揭露，层顶埋深1.40~6.40m，层顶高程式-2.36~2.74m，揭露层厚0.80~11.30m，厚度平均

值5.93m。

③层，淤泥质粉质粘土（Q4m）

灰、灰黑色，流塑，主要由粘粒等组成，干强度低，韧性低，无摇振反应，具腐臭味，该层仅ZK 14~ZK19及ZK19-1钻孔有揭露，层顶埋深3.30~15.30，层顶高程-11.64~0.32m，揭露层厚0.80~7.55m，厚度平均值2.71m。

④层。粉砂（Q4m）

黄褐、红褐、灰褐色，松散~稍密，饱和，砂质成分石英质，亚圆形，混粒结构。该层仅ZK10~ZK13及ZK23~ZK26钻孔有揭露，层顶埋深3.30~15.30m，层顶高程-11.64~0.32m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚7.55m。

⑤层，粉质粘土（Q4m）

黄褐、灰褐色，可塑，主要有粘粒、粉粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。该层仅ZK1~ZK9、zk14~zk19及ZK19-1钻孔有揭露，层顶深7.70~23.80m，层顶高程-20.13~-4.03m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚2.70m。

⑥层，砂质粘性土（Q4el）

黄褐色，可塑，主要有粉粘粒、砂粒等组成，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，局部段夹有较多风化残块。该层仅ZK27~ZK50钻孔揭穿，其揭露层厚1.20~4.50m，厚度平均值2.70m，其余未揭穿钻孔最大揭露层厚8.70m。

⑦层，强风化花岗岩（K2）

灰白、灰褐色，主要矿物成分为石英、长石、云母等，块状构造，中粗粒结构，岩体极为破碎，裂隙极为发育，钻进慢，取芯率低，取芯多呈碎块状，RQD=0。该层仅ZK28~ZK33及ZK37钻孔揭露，层顶埋深3.10~6.80m，层顶高程-2.67~2.02m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚7.10,m。

⑧层，中风化花岗岩（K2）

灰白、灰褐色，主要矿物成分为石英、长石、云母等，块状构造，中粗粒结构，裂隙发育，取芯多呈碎块~短柱状，RQD=30~35。、该层仅ZK20~K22钻孔揭露，

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顶层埋深2020~3.40m，层顶高程-2.0~0.80m，该层所有钻孔均未揭穿，其最大揭露层厚3.30m。 2.1地下水

本次勘察查明的主要浅层地下水为赋存与②层淤泥细砂、③层淤泥质粉粘土、④层粉砂、⑥砂质粘性土、⑦强风化花岗岩、⑧中风化花岗岩中的空隙裂隙型潜水，该层潜水主要受层地表水渗流及层间径流影响；本次勘察观察到其地下水位埋深为1.80~5.00m，标高0.32~0.62m，根据我公司以往在此地勘察的经验，其水位主要受季节变化影响，变幅约为1.50m。3.施工方案选择：

根据场地工程地质条件及勘察报告及设计文件，采用密闭式顶管法施工。 4.管材选用：

顶管管道采用Ⅲ级钢筋混凝土管（内衬PVC），F型钢承口，橡胶圈密封。对于地基承载力达不到100kPa的软基路段，每隔2m预打进行管基处理。

单排600mm双向搅拌桩

二、编制依据

1、《工程设计图纸》

2、《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB50141—2008） 3、《给水排水构筑物工程质量检验评定标准》（GB 50268—97） 4、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008） 5、《给水排水管道工程质量检验评定标准》（GB 50268—97） 6、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》（CJJ 3—90） 7、《质量管理办法》 8、《施工管理办法》

三、施工条件

1.现场自然条件 (1)现场环境

现状管线众多，错综复杂，为了在施工时对现状管线进行保护，尤其是对给水管的保护，设计管线结合现状管线及树木情况设置于非机动车道下。受到影响

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的局部给水管、电信、电力管以及树木需要迁移。

(2)地质条件

顶管拟建管线场地地层分别为：①杂填土、②含淤泥细砂、③淤泥质粉质粘土、④粉砂、⑤粉质粘土、⑥砂质粘性土、⑦强风化花岗岩、⑧中风化花岗岩

2.现场施工条件

由于施工场地是在城市主干道边绿化地内，施工运输车辆多、作业人员流动大。所以要切实做好交通疏导、现场安全和文明施工工作。施工前做好各种宣传和教育工作，施工中加强对安全施工的监控力度，降低对周边环境的影响。

施工配合：顶管作业需24小时连续施工（夜间施工）需要有关单位的配合和支持，并做好顶管顶进的施工记录，内容要准确完整。 (1)施工用地

拟建场地位于海成一级阶地与花岗岩负化剥蚀台地的交界处，该路段局部表层回填土较厚，厚约3.00m，现场地基本已整平，地势总体较为平缓；场地地处主要交通道路路边，车辆人流较多，本次勘察期间实测钻孔孔口高程为2.14~5.62m。

(2)施工现场用水

2.1施工用水

根据本工程特点，施工用水主要由附近供水系统接入。 2.2生活用水

本工程高峰期施工人员30人，其生活用水为0.5L/S； 3.施工用电 3.1生产用电

主要指顶管工作井中用电，在顶管施工中，有多台机械同时使用，其中包括2台15KW的高压油泵，一台7.5KW的空压机，两台15KW的机头电机，一台3KW的水泵及一台2.2KW的拌浆机等。

顶管用电量约：详见水电专项施工方案 3.2生活用电

主要指照明、空调及食堂水箱等用电，按10KW考虑； 3.3施工用电

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综合上述，施工用电总量：75+10=85KW，主要向当地有关部门租借，另外，为克服停电而影响工期，我公司拟在施工现场安排一台120KW的发电机，用于施工前期和停电期。

4.有关勘探资料

工程开工前，需要施工范围内详细的地质勘察资料。另外，由于地下管线、构筑物可能会影响顶管工程的施工,因此施工前需要此区域内的地下管线、构筑物详细资料。

对施工地段的地下管线及其他地上地下设施，事前与其业主或使用单位协商处理方案，能预先迁移的，则须配合业主作好迁移工作；如果不能迁移的，则必须采用妥善可靠的防护和加固措施后才能进行施工。

基坑或沟槽等开挖施工前，向作业人员作详细的安全技术交底，施工过程务必小心谨慎，对埋有地下管线和设施的部位，要小心操作，注意观察，谨防损坏。

5.顶力计算

本工程的管道分单次顶进,先按一次性顶进，计算出它所需要的顶力，然后根据顶力的大小，决定是否使用中继间以及选择千斤顶和对工作井进行结构设计，尽量减少工程成本。

计算顶力时按挤压式顶管考虑。顶管的顶力可根据顶管的理论公式和经验公式算出：从土力学和理论力学原理可知：顶管的阻力N=（Pv+Ph+W）f+PA。

其中：Pv为管道的垂直压力，可取管上部的土的重量，也可考虑在土拱作用下，按普氏公式计算；

Ph为管道的水平压力，可取管两侧的土压力和水压力； f为管外壁与土层的磨擦系数，对湿粘土，可取0.2~0.3；

PA为顶进时工具管的正面阻力，可取工具仓的压力和管壁断面土的阻力，其中管壁阻力可按管中处的被动土压力考虑。

从以上公式可知，理论计算的阻力与实际上的阻力相差很大，一般我们都按经验公式计算。

经验公式的顶力N=（L.S.F+PA)K. 其中：L为管长，L=120m

S为管外周长：S=πD=3.14×10.3=32.34m

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F为单位面积摩阻力，当采用注膨润土减阻时，对粘土F选用16KN/m P为工具仓内的迎面阻力，此处选用0.8倍的机头中心处被动土压力 P=0.8×RHtg2(45°+Ф/2),而H=5.7m(管中心点埋深)

根据地质资料可知粘土的磨擦角Ф=30°,R=16.01KN/m2(平均值) P=0.8×16.01×5.7×tg2(45+30°÷2)=219KN/m2 A：为顶管机头前端管壁截面面积

A=π.D.T=3.14×10.3×0.03=0.97m2,其中T为钢结构工具仓的壁厚，按3cm计算。

K:为安全储备系数数,选用1.6

则:N=(80×32.34×16+219×0.97)×1.6=7999KN=66572t

本管道顶进所需最大顶力为66572t，我们考虑配备两台1000t的油压千斤顶施工。

四、现场布置

本顶管段工程共计47个井，26个接收井和21个工作井，并有多次过路顶管，每次过路顶管设一个工作井一个接收井。

五、施工准备工作

本工程位于凤凰路段，施工期间需要根据施工沿线交通情况，在确保安全条件下组织好交通疏解，进行工程施工，同时将顶管施工对道路交通造成的影响程度降到最小，尽可能减少对主线交通的干扰。 1、预制场、堆料场

混凝土全部采用商品混凝土，砂浆全部采用自拌，工地设置、机械、材料等工作场地

2、临时设施

综合现场的具体情况，本工程在工作井附近设置顶管配套设备、机械、材料等工作场地。

3、施工技术准备

3.1认真组织和落实主要工程技术人员，熟悉施工图，领会设计意图，阅读建

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设单位的规定、要求和参照标准。工程开工前，为设计交底和图纸交底做好充足的准备，将不清或不明的问题汇总会知业主、监理人员，以便及时解决。 3.2做好定位点控制，以便施工放样时用。并按业主提供的水准点，沿线自引，施工中经常进行校核。

3.3对施工范围内的地下管线和架空线，管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，应由业主提供，项目部进行实地详细调查情况以作保护措施。 3.4进行施工测量和现场（工作井、接收井和顶进轴线）放线工作。 3.5机械、材料进场准备

3.5.1合理调配资金，按照材料及机械计划分批进场。

3.5.2根据顶进长度，计算所需的各类管线（进水、排泥和电缆等）的长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等） 4.生产准备

4.1进行施工测量和放线工作。

4.2确定管线范围内及施工用地内所有障碍物， 如管线、电线杆等的准确位置。现场调查顶管地段内主要障碍物有排水管、供水管、电力电讯管道位置和标高，地面交通情况较复杂。

4.3按施工平面布置图修建临时设施，安装临时用水、用电线路，并试水、试电、修好临时排水沟。

4.4订购所需铸铁井盖、井圈。 4.5进行顶管所用非标准设备的安装。 5.技术准备

5.1组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行设计要求和施工技术交底。

5.2编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。 5.3绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。

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六、施工部署

6.1.管理组织架构

为保证工程能按质量、、按安全、按期完成，强化施工现场的组织管理工作。项目部组织架构如下: 施工员: 石先国

6.2劳动力使用计划表劳动力使用计划表

单位：人 项目负责人：严松余 质检员：李永勇 安全员：黄强 技术负责人：李桂堤 测量员：黄智伟 机电员：陈万棠 材料员：张均勇 井体施工队 顶管施工队 按工程施工阶段投入劳动力情况 工 种 管理人员 测量员 试验员 材料员 水电工 焊工 准 备 阶 段 16 8 2 2 6 1 顶 管 施 工 22 6 3 4 6 5 照 明 工 程 22 6 3 4 6 5 夜 工 程 16 6 1 2 6 2 收 尾 验 收 10 2 1 3 第8页，共67页

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木工 司机 技术工 普通工 保安 2 4 7 10 2 6 15 80 60 4

2 10 30 30 4 2 10 20 40 4 6 10 20 4 6.3主要机械设备使用计划表 泥水平衡顶进机1 φ1000 头 2 后方操作台车 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 控制盘 电缆 液压站 千斤顶 高压胶管 环型顶铁 U型顶铁 后背 千斤顶架 轨道 出土斗车 轻轨 空压机 高压油泵 汽车式吊车 泥浆泵 泥浆拌合机 柴油打桩机 发电机 送水泵 排泥泵 软管 弯头 钢管 接头 电磁流量计 32MPa 32MPa Φ19、Φ13 1—3M3 50MPA 8T 12T 60KVA 4/3-AH 4/3-AH φ114 φ114 φ114 φ114 LDZ-4A 2套 2个 2个 200米 2台 8台 2套 2套 2套 2套 2套 2套 8台 155M 2台 4台 2台 2台 2台 2台 2台 2台 2套 2套 2套 2套 2套 2套 自制 国产 国产 国产 顶管施工 导轨及出土车专用 注触变泥浆 注触变泥浆 预备电源 第9页，共67页

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29 注浆泵 气压平衡顶进机30 头 31 粉喷桩机 32 33 34 高压旋喷桩机 履带式推土机 塔式起重机 I-1Bφ100 φ1000 φ500 15T 2台 1套 4套 1套 2台 1台 顶管施工 土体加固 土体加固 回填平整 6.4工期安排：

日 期 分项名称 开工时间 完工时间 天数 顶管施工污水管道工程 井位测量放线 顶管工作井、接收井位清表、平整 顶管工作井、接收井水泥搅拌桩施工 顶管工作井、接收井结构施工及养护 顶管施工 4月10日 4月10日 4月20日 11月1日 7月31日 9月20日 235 112 153 5月1日 8月31日 122 5月15日 11月15日 184 6月15日 11月1日 163 污水检查井砌筑 顶管工作井、接收井回填 路面、人行道、绿化恢复施工 7月5日 7月15日 8月1日 11月5日 11月15日 11月30日 123 123 91

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七、主要项目施工方法

本工程设顶管矩形工作井、圆形工作井，圆形接收井，由于加大了一次性顶进长度，从而增加了对顶管工作井结构的要求，因此，顶管工作井及接收井采用逆作法结构施工满足顶管顶力的要求。

工作井区占道范围确定后，按划定红线围护，进行封闭式作业。

7.1清除片石、建筑垃圾，换填好土

结合前期的人工探槽发现及技术人员的勘察，发现顶管施工范围内，从原地面至地下3.5米的施工范围内存在大量片石及建筑垃圾，这样的地质不符合水泥搅拌站施工对土质的要求，导致水泥搅拌站难以进行施工，需要以施工围蔽范围为限，对工作井、接收井施工范围从原地面至地下3.5米范围内的片石及建筑垃圾进行清理，清除的片石及建筑垃圾必须即时清走，运至17KM的弃土场丢弃，不允许堆放在旁，妨碍施工及破坏绿地草皮。再外购好土回填至原地面，从进行水泥搅拌桩施工。

7.2管道双向水泥搅拌桩施工方案

1.管道双向水泥搅拌桩施工 1.1 施工准备 1.1场地准备

施工场地平整，清除地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）；场地处于低洼地段处，沟塘处及时排水、清淤及回填（压实度达到87%）

结合地质勘查报告及现场查勘发现原地面以下约3.5米范围内存在大量片石及建筑垃圾，必须先用挖掘机挖除再另购好土回填，否则难以进行搅拌桩施工。

1.2 施工放样

施工前完成导线点、水准点的复测工作，报请监理工程师认可后，放出水泥搅拌桩施工段落桥台钻孔灌注桩位置。现场工程师根据桥台钻孔桩位置、水泥搅拌桩的布桩间距、施工段落平均填土高度等画出细部布置图以指导施工。

1.3 桩机、材料准备

施工前充分备足施工所需的原材料，并经检验合格。使用专用的双向水

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泥搅拌桩进行施工，配备4台桩机。

2.水泥搅拌桩施工

2.1 桩机运至工地后，先安装调试，使转速、空气压力及计量设施达到正常状态。

2.2双向搅拌桩机定位：起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中。

2.3搅拌下沉：启动双向搅拌桩机，使双向搅拌桩机钻杆沿导向架向下切土，开启送浆泵，向土体喷水泥浆，双向搅拌桩机钻杆上分别正、反向旋转的叶片同时旋转搅拌水泥土。

2.4双向搅拌桩机钻杆持续下沉并搅拌水泥土，直到设计深度。

2.5到达设计深度后提升，提升的同时，双向搅拌桩机钻杆上正反向旋转的叶片继续搅拌水泥土。

2.6提升、搅拌到设计标高时，完成搅拌桩的施工。 2.7水泥搅拌桩采用梅花形布置，确保成桩质量和桩身质量。 2.8关闭电源，移动设备，重复上述步骤。 2.9将地面下未喷水泥的厚度用水泥土回填捣密实 3.双向水泥搅拌桩施工工艺

施工准备 施工放样及报验 清除片石建筑垃圾 桩机就位 制备 灰 浆 灰浆量自检 启动搅拌桩机 第12页，共67页

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下一桩位 桩机下沉并喷浆至设计深度 下沉至设计深度提升并喷浆 自检及报验 地面夯实 3.1 施工准备 3.1.1场地准备

施工场地平整，清除地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）；场地处于低洼地段处，沟塘处及时排水、清淤及回填（压实度达到87%） 3.1.2 施工放样

施工前完成导线点、水准点的复测工作，报请监理工程师认可后，放出水泥搅拌桩施工段落桥台钻孔灌注桩位置。现场工程师根据桥台钻孔桩位置、水泥搅拌桩的布桩间距、施工段落平均填土高度等画出细部布置图以指导施工。 3.1.3 桩机、材料准备

施工前充分备足施工所需的原材料，并经检验合格。使用专用的双向水泥搅拌桩进行施工，配备4台桩机。 3.2.水泥搅拌桩施工

3.2.1 桩机运至工地后，先安装调试，使转速、空气压力及计量设施达到正常状态。

3.2.2双向搅拌桩机定位：起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中。

3.2.3搅拌下沉：启动双向搅拌桩机，使双向搅拌桩机钻杆沿导向架向下切土，

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开启送浆泵，向土体喷水泥浆，双向搅拌桩机钻杆上分别正、反向旋转的叶片同时旋转搅拌水泥土。

3.2.4双向搅拌桩机钻杆持续下沉并搅拌水泥土，直到设计深度。

3.2.5到达设计深度后提升，提升的同时，双向搅拌桩机钻杆上正反向旋转的叶片继续搅拌水泥土。

3.2.6提升、搅拌到设计标高时，完成搅拌桩的施工。

3.2.7水泥搅拌桩采用梅花形布置，确保成桩质量和桩身质量。 3.2.8关闭电源，移动设备，重复上述步骤。 3.2.9将地面下未喷水泥的厚度用水泥土回填捣密实。 3.3.施工控制要点

3.3.1合理规划施工场地及机具人员分工，保证施工的安全、质量和进度。 3.3.2水泥搅拌桩施工到顶端30cm~50cm时，因土压力较小，搅拌质量较差，在开挖搅拌桩顶端时必须用人工挖除该部分，确保桩顶质量。

3.3.3搅拌桩的垂直偏差、桩位偏差、成桩直径和桩长必须符合设计要求。 3.3.4施工前确定搅拌机械的灰浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，全过程控制施工。

3.3.5制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的灌数、外加剂的用量以及泵送浆液的时间应有专人监督控制。

3.3.6施工时因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点一下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。

3.4.安全管理与保证措施

3.4.1对第一次进入现场的施工人员，要进行安全教育及交底。 3.4.2非施工人员不得进入搅拌桩机工作范围10m以内。

3.4.3桩机就位前必须确认空中及地下有无管线，若有则按规定留足安全距离，或采取措施。

3.4.4开工前必须检查各部分连接是否牢靠，各系统部件是否有松动，脱落等现象。

3.4.5工作时必须带安全帽，严禁违章指挥和违章操作。

3.4.6施工现场的电缆、电线应尽可能架到空中，电缆通过走道时，一定要加保

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护措施，以免车辆滚压。 4、深层搅拌桩施工

1.本工程工作井及接收井详见后附图：施工平面图、剖面图。根据施工设计要求、钻孔孔径大小和场地施工条件和地质条件选择钻机机型。钻机就位后，按照施工设计的钻孔方位，调整钻机的方向和立轴的角度，安装机械设备要求牢固和平衡。钻机定位后，桩位偏差应控制在20mm内，直桩的垂直偏差应不超过1%。开动钻机，边搅拌土体边灌入水泥浆。

2.对地面及附近建筑物的监测

在顶管施工过程中及其后的一段时间，采取监测措施以利于随时掌握顶管施工对土层的扰动及建筑物的影响情况。监测有两种方法：一是对建筑物的监测。第二种监测方法是对地基土层的变形观测。对地基土层的变形观测有沉降观测法和位移观测法。

a、沉降观测法：采用水准测量观测，但不是测量地表沉降，应测量地表以下较深土层的沉降，先在地面打入一节钢管，将钢管内的土清除，然后在钢管内打入一根螺纹钢筋，观测螺纹钢筋顶部是否发生沉降。

b、位移观测法：在顶管附近插入多根塑料管，观测塑料管是否发生变形，塑料管的变形即代表该处土层的位移。观测塑料管变形的仪器为CX—01数字显示测斜仪，它是用加速度计作为敏感元件的滑动式精密测斜仪器，用以观测土石坝、堤防、岩土边坡、建筑物基坑、地下工程等土体内部的水平变形。

根据多项工程实例统计，塑料管的变形分两个阶段：第一阶段是对土体的挤密扰动阶段。当顶管机头通过的初期，土体内部的水平变形将对建筑物基础方向产生挤压，这一阶段不会对建筑物产生危害。第二阶段是在顶管通过的后期，由于管道在土层中不停滑动，不可避免地会造成土体的扰动，这种扰动对土层产生了附加应力变化，使土层发生固结，这时土体会向相反的方向即向顶进管道一侧变形。当土层的水平变形进入第二阶段后，应立即对地基土层采取跟踪加固措施。

特别说明：土体变形的第一阶段一般是针对封闭式顶管，对于敞开式顶管而言，由于淤泥及水土一开始就会往顶进管道内涌流，造成土层水土的大量损失，这种情况监测的土体变形只有第二阶段。

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5、地下电缆、管线的超前保护

对顶管穿越地下电缆、管线的位置应预先采取保护措施，本工程中的过路顶管及主干线的局部位置穿越地下电缆及管线，需要进行超前保护。

a、注浆加固管线

对穿越地下管线的位置提前进行注浆保护，使地下管线周围土体固结，避免因顶管扰动引起管线下沉、变形、破坏。当顶管无法控制对周边建筑物地基下沉，对建筑物的安全产生危害时，必须减缓或停止顶管并对建筑物进行保护。保护的措施常用的有两项：其一是对建筑物地基土层注浆（水泥浆）加固，其二是在顶进管道与建筑之间施工一排隔离帷幕桩，根据具体情况分别对待处理。对于地下管线可采用开挖沟槽将其悬吊保护。

b、控制水土流失

顶管引起的水土流失有两种原因；一是管道内发生渗漏；二是机头出土超量。对于第一个原因我局的每一项顶管工程都已克服，从封闭式的机头，砼管接口中继站结构，以及工作井顶出口，整条管道都是完全密封，滴水不漏。机头出土超量也是导致地面发生沉降的因素之一。本工程选用的机头有土压力计，按照理论出土量试顶调整。操作人员应培训交底上岗，制定严格的检查、检验制度，确保机头顶进与出土量准确。因此，水土流失造成的地面沉降是可以避免的。

c、减小顶管对土层的扰动

顶管施工对土层的扰动是不可避免的，但可采取减小对土层扰动的技术措施，主要有两项；一是向管道外壁压注膨润土泥浆，减小砼管道与土层之间的摩擦扰动，这一措施见前述；二是掌握控制好顶管的轴线和高程偏差；顶管偏差越小管道越平顺，对土层的扰动就越小，反之就越大。我公司首先在国内采用曲线顶管技术，对管道线路的调整和掌握已是十分成熟。加强管理、精心施工、保证能将本工程的顶管偏差控制在标准范围内。

6、水泥土搅拌桩截渗原理：

6.1.1水泥土搅拌桩截渗墙以水泥作固化剂，通过深层搅拌桩机，在地基深处

就地将软土与固化剂强拌和利用软土与固化剂之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土与水泥固化硬结具有一定强度和足够的水稳定性，且有较好防渗效果的水泥土地基。

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6.2.1浆液及工艺参数试验：

6.2.1.1、在深层搅拌注浆施工中，浆液配比的选择是很重要的，浆液在很大程

度上直接关系到固结土层的强度和工程的防渗效果，由于注浆的目的和地质条件的不同， 组成浆液的基本材料和浆体中的配合比例也有很大的变化。因此，在深层搅拌浆液配比试验的过程中，遵循以下原则：○1浆液在注浆过程中能保持较好的流动性，便于增大浆液在拢动土层中扩散范围，并在灌浆管路中保持畅通，避免堵塞管路形成事故。○2浆液在土层中凝结的初始期，应具有一定的强度和粘结力，不易受地下水冲蚀。○3浆液应具有良好的稳定性，以免过早的产生沉淀，影响浆液的灌注。

4.2.1.2、按照设计的要求：水泥掺入量＞15%，抗压强度P＞1Mpa，渗透系数K

＞5×10－7cm/s，允许破坏比降J＞60，依据上述配制浆液的基本原则，在施工试验中，我们制定了以下试验参数： 水灰比 W:C 0.8:1 1:1 1.5:1 水重 灰重 比重 喷浆下沉 喷浆提升 复搅下沉 复搅提升 Kg/L Kg/L m/分 M/分 m/分 0.611 m/分 0.71 0.89 1.61 0.75 0.75 1.51 0.82 0.54 1.37 0.611 0.719 0.719 6.2.1.3、试验工艺参数与控制：

(1)钻机就位：搅拌机达到指定槽位，测量校正孔位。用吊锤校正机械的垂直度。

(2)拌制水泥浆：利用配套的3缸挤压泵（PJ－5.4型）灌注水泥浆。 (3)搅拌头出浆时启动搅拌机，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，边喷边搅至预定深度，并停留孔底搅拌喷浆30秒后，再开始喷浆提升至桩顶，然后喷浆复搅反复一次成桩。

(4)防渗墙线的控制：在施工前沿轴线开挖导向槽，每次移动距离在地面上作好标志，桩机到位后，机身边线与标志重叠。

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地面沉降量，根据监测情况及时采取相应的措施对路面的沉降进行处理。 （3）引发沉降因素：

①管道外壁空隙（工具管外径与管外径之差）引起的地层土体损失。 ②纠偏造成沉降，工具管纠偏后，刃脚后形成一个空隙，纠偏角越大，空隙越大，管道顶进时周围的土体便会坍入空隙造成地面沉降。

③触变泥浆造成沉降，泥水平衡法的顶管施工，管道周围注满触变泥浆，一旦施工结束，触变泥浆就会泥水分离，因触变泥浆含泥率仅为百分之几，四周的土体就会向管壁坍落，造成地面沉降。 （4）处理措施

施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，并对距离管道近的建筑物和其它设施采取相应的加固保护措施。 根据工具头前方设置的测力装置，掌握顶进压力，保持顶进压力与前端土体压力的平衡。

压注泥浆不使管壁与土体之间形成空隙：顶管设计时，为了减少摩擦阻力，降低主千斤顶的顶力，工具头的外径比顶入的钢筋混凝土管的外径大10mm～20mm。因此，顶管时在顶入管与土体之间就存在一定的空隙，导致土体可能的沉落。为此，必须及时压注泥浆于空隙中，并且边顶进边压浆，更需要在中间补浆，使在项管中形成完整的泥浆套，既消除了空隙，又能平衡其上土体之自重，防止沉落。施工结束及时用粉煤灰等置换润滑泥浆。可利用混凝土管上预设的注浆孔对土层进行填充物压注，以提高土层的密实度，减少土层的地面沉降量。 顶管顶进时，要严格遵守操作规程，及时进行测量，避免大角度纠偏。 严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。避免因渗漏引起的土层流失，并最终导致地面沉降。

出土顶进时注意保持等体积置换：即在管内挖掘土方的体积Q土完全等于顶入管子的体积Q管（Q土= Q管），所以每次顶进都经过一定的计算，尽可能相等。 当Q土＞Q管，地面易于沉降；Q土＜Q管，地面易于隆起。

使土体中不产生附加应力：士的变形，归根到底是主体内有了附加应力，项管时，还要考虑以下几种外力：

1）泥浆压力的影响。为此，在压浆时要控制好压力。恰好能平衡“泥浆套”

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以上主体的压力，所以事先要根据估计上压力确定泥浆的压力，并非泥浆压力越大越好。

2）车辆行驶时的荷载，包括重载车急驶中的轮压力，土体的疲劳反应，以及紧急制动压力等。

3）邻近施工影响及堆载影响等等。 8.3防止管道下沉措施

凤凰路K0+00~K1+380范围内为软土路段，软基路段进行顶管施工时采用双向水泥搅拌桩基础防止关东下沉，在管道中心线上成桩，桩顶高出管底标高15cm左右，以上空转，间距为2.0m，要求穿透软弱土层，进入硬壳层50cm，水泥采用42.5及普通硅酸盐水泥，水泥惨入比为15%，水灰比初步定为0.55，具体施工参数通过试桩确定，试桩根数不少于5根。

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8.4管壁外的减阻措施

在长距离顶管中，随着距离的增长，管子经过不同的土质时，推力上升的很快，一旦顶力超过混凝土管所承受的极限时，混凝土管就有可能破坏，或者顶管阻力大于千斤顶顶力时，顶管就会被中途停止，因此管壁外的减阻是工程顺利完成的必要措施。

在混凝土管周围注触变泥浆，将混凝土管与土之间的干摩擦变为湿摩擦，达到减阻的目的。一般混凝土管壁与砂层土体的摩擦力达2~3t /m2，而采用触变泥浆减阻后，摩阻力可以减少到0.1~0.5 t/m2。在长距离混凝土管顶进中，必须采取触变泥浆减阻措施，以增加一次顶进长度。

触变泥浆通过制造、储存、压浆系统，从工具头处压入触变泥浆，形成一定厚度（25mm左右）的泥浆套，间距8m设一道补浆孔，使顶管在泥浆套中向前滑行，减少摩阻力，根据压力表和流量表，计量桶控制用浆量，压力控制在自然地下水压的1.1—1.2 倍。

制备泥浆的材料及其配比：膨润土：烧碱：水=0.4： 0.02：1， 配比须经试验，以确保泥浆性能良好，必要时可加其他外加剂。

为使泥浆能及时将管壁空隙灌满，灌浆速度要与顶进速度相适应，注意观察，

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防止跑冒，并保证泥浆达到量。

造浆后应静置24小时后方可使用。为达到良好的减阻目的，在施工操作上必须“先压浆后顶进、边压浆边顶进、停顶进勤补浆”的办法维持泥浆套的性能。 另外考虑泥浆水分的渗透损失，工具头20米以后的混凝土管设注浆孔补充浆液，之后的混凝土管中每8米（即4节）设注浆孔进行补浆。采用材料配合比：膨润土：烧碱：水=0.2：0.01：1较稀的触变泥浆。 8.5通过不稳定流砂及淤泥层的处理

在流砂性质的土层和淤泥质，这类不稳定性土层中，采取如下措施： （l）不抽水，保持流砂及淤泥层的稳定。 （2）少出土、多顶进。

（3）采用泥水平衡顶进过程中，应该随时注意工具头前端的水压情况，保证使工具头前端土体不发生流沙流泥和坍塌。 8.6管道顶进过程中遇到障碍物的紧急处理

碰到石块、建筑垃圾等障碍物，管道难以顶进，则采用“开天窗”的施工方法，响应应急预案，将所需要的一切施工设备及时准备好。

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九、质量、安全和节约措施 9.1、建立质量管理体系 质量管理机构框图：

项目经理：严松余 项目副经理：黄方志 项目总工： 质量员：李永勇安全员：黄强施工员：石先国资料员：徐林杰材料员：张均勇预算员：刘文挥测量员：黄智伟 9.2、完善质检制度，严把质检关

在施工过程中实行三级检验和交接班质量签证制度。由各班组的质量员对上一班的工程质量进行逐步验收，合乎要求后，签字接收。

二个不同工种之间的交接亦需要各工种质量员进行检验，如浇捣混凝土时，应对钢筋和模板进行检验，签字予以认可后，方可进行浇捣混凝土工作。 各工种质量员需对本工种的每道工序检查签证，并上报项目经理，经复验合格后，报监理工程师检查。

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顶管施工一班顶管施工二班搅拌桩施工班井壁施工一班井壁施工二班管道埋设施工班 导向钻进施工班

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