人工顶管专用施工方案.doc

湘潭三大桥综合整治项目

顶
管
施
工
方
案

编制：唐风芳
技术负责人审核：朱有良
公司负责人审批：伍 斌

长沙厚百管道工程有限公司
2023年03月06日

目 录
第一章 工程概况 3
一、编制依据 3
二、工程概况 3
1、顶管工程量情况 3
2、地质情况 3
第二章 施工组织及部署 4
一、施工组织管理架构 4
二、施工筹划 4
三、施工工艺选择及简易流程 4
四、施工用电 5
第三章 现场施工布置及准备 5
一、施工前期准备 5
二、施工现场平面布置 6
三、施工现场总布置图 6
四、施工测量 6
五、后靠背制作 7
六、操作系统设备安装 7
1、后靠墙 7
2、导轨安装 7
3、千斤顶主顶及减阻系统安装 7
4、高压油泵、油缸安装 8
5、顶铁安装 8
6、照明设备安装 8
7、工作棚架、测量棚搭设 8
8、集水井设备安装 9
第四章 工作井接受井开挖 9
一、沉井法施工流程 9
二、沉井施工示意图 9
三、基坑测量放样 10
1、刃脚施工 10
2、钢筋绑扎 10
3、立外模和支架 11
4、混泥土养护 11
5、沉井下沉 11
6、沉井封底及底板浇筑 11
7、数根导管灌注时的顺序 12
8、重要施工技术措施与质量控制 12
9、质量控制的一些相关措施 12
第五章 顶管施工工艺及流程方法 13
一、基本工作原理 13
二、手掘式顶管施工方式 13
三、手掘式顶管施工程序和工艺 13
四、顶管施工工艺流程 15
五、顶管施工示意图 15
六、施工监测 21
第六章 劳动力计划、机械设备投入计划 22
一、劳动力计划 22
二、机械设备投入计划 22
第七章 质量保证措施 23
一、质量保证措施 23
1、施工准备阶段的质量保证措施 23
2、施工过程的质量保证措施 23
3、质量检查措施 23
4、重要原材料的质量规定 24
5、特殊情况下的顶管施工技术措施 24
第八章 安全生产及应急救援措施 26
一、管理组织机构人员联系方式 26
二、安全用电措施 26
三、施工人员安全防护措施 27
四、其他安全保证措施 27
五、施工中的应急救援措施 28
1、基坑塌落应急救援方法 29
2、毒气中毒应急救援方法 26
3、触电应急救援方法 29
4、交通事故应急救援方法 30

第一章 工程概况
一、编制依据
1、《湘潭市三大桥综合整治项目横琴排污工程》设计图图纸；
2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97；
3、《混凝土质量控制标准》GB50164－92；
4、《市政道路工程质量检查评估标准》CJJ1-90；
5、《市政排水管渠工程质量检查评估标准》CJJ3-90；
6、《湖南省建设工程勘察现场报告》；
7、湖南省建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文献；
8、顶管工程设计文献，施工现场踏勘资料，设计地勘资料等；
9、国家及地方现行法令、法规，地区行业颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定；
二、工程概况
1 、顶管工程量
湘潭三大桥西侧雨水管D2200采用三级钢筋混凝土管总长度414米，坡度0.15%,顶管最长80米，最深的有8.6米深，浅的有5.9米深，污水管D1200采用三级钢筋混凝土管总长度430米，坡度0.15%,顶管最长80米，最深的有10.37米深，浅的有8.1米深，
2、地质情况
根据现场实地踏勘情况，各地层的岩性特性重要分述如下：
顶管地质土层重要为粉质粘土和圆砾，
粉质粘土特点：黄褐色，含少量团状灰白色高岭土和黑色铁锰氧化物，裂隙发育，稍有光泽，无摇振反映，干强度中档，韧性中档，可-硬塑，稍湿。
圆砾土层特点：褐黄色以石英硅质岩屑为主，含少量粘性土及砾砂，胶结较差，粒径大于2mm占70%左右，圆形中档风化，从上至下粘性土含量减少，湿度增长。该两层均可认为管道地基持力层，顶管管道底部重要土质处在粉质粘土和圆砾层中，其中圆砾含水量丰富，采用顶管施工，穿越此层时，在水力作用下，易引起流砂迎头面坍塌，涌水等不良情况。施工应采用相应的措施，保证工程安全。
第二章 施工组织及部署
一、施工组织管理架构
项目总负责: 伍斌
现场施工员：朱有良
工作井班组：陈明柏
顶管 班 组：周青山，王大平，陈春峰
二、施工筹划
1、进场协调:施工前积极与建设单位有关占道、水源、电源等问题，为施工发明良好的进场条件。
2、施工围蔽:为保证施工安全，及规范规定减少施工对工程附近交通的干扰，进场施工前一方面对施工区域围挡进行围蔽。
3、施工场地布置 ：根据设计规定根据甲方现场施工员安排的原则，施工用水，用电，排水。根据现场进行安排。
三、施工工艺选择及简易流程
根据施工图范围及设计规定，综合上述施工现场情况和地质勘察资料，本工程采用人工顶管的方式进行施工，人工挖土机械顶进。本工程拟铺设管道DN2200mm/DN1200mm两种尺寸采用 III级钢筋混凝土管，为满足接入已建管道的高程需要，新建管道埋深见具体施工详图，
1、工作坑和接受坑采用半封闭方式进行施工，在坑口做木桩加警示带的封闭墙，预留一个出口，用于保持泥土外运或材料进入等方便。
2、每个井口做好用电照明系统、疏散系统，保证施工时的便利及安全。
3、工作坑和接受坑开挖至设计标高后，在基坑边角处设立集水井。
4、做好道路疏导、安全文明施工等各种标示、标语，并有明显的安全标志和夜间照明标志等。
5、本工程人工顶管分两个阶段进行：
第一阶段为工作坑、接受坑的施工
第二阶段为人工顶管的实行
施工环节如下
1、施工勘察、测量引点，同时对井位进行围蔽；
2、测量拟定工作井，接受井位置
3、工作坑、接受坑施工
4、测量拟定顶管路线控制点
5、顶管施工
四、施工用电
施工现场场区：施工区域采用2米高围挡全封闭围蔽，在路边设立标志牌和反光标志，夜间设警示灯。开挖土方随挖随运到弃土场堆放；临时用电主干线采用380V三相五线制，接通工作井；坑内及管道内照明采用12V安全交流电源供电。供电拟采用市电和现场发电机组相结合；在条件许可的情况下尽量接入市电。线路穿越公路顶管施工前，在本地政府管理部门取得许可后方可施工。

第三章 现场施工布置及准备
一、施工前期准备
1、临建设施布置或民工住宿安排，组织工人进场，检查“四通一平”、了解现场对周边管线或建筑物的情况，并做好调查记录和标示工作。
2、施工前，在道路穿越部位前后各20米处设立安全警示标志“前方道路施工，注意安全”以做提醒，并在道路的操作坑部位，用木桩栓警示带的方式，做出安全警示护栏，并设立“深基坑作业，严禁靠近”的警示标志，警示通过的村民，车辆严禁停留。
3、做好现场施工围蔽和交通疏导工作，施工用水、用电的布置工作。满足场地施工规定，保证道路畅通；满足施工用水用电需求，保证施工用电符合国家《建设工程施工现场安全用电规范》规定。
4、顶管设备的准备（重要为：油泵、风压机，水泵及照明等），做好设备前期的检修工作。
5、做好施工现场架空或地下管线的检查及保护工作，为保证地下管线的安全，采用专用金属探测仪对地下管线进行具体的探测，明确标示地下管线的具体位置，以便在施工中对其进行保护，避免导致对地下重要管线的损坏。

二、施工现场平面布置
1、既要满足施工，方便施工管理，又要能保证施工质量、安全、进度和环保的规定，不能顾此失彼。
2、在允许的施工用地范围内布置，避免扩大用地范围，合理安排施工程序，分期进行施工场地规划，将施工道口交通及周边环境影响限度降至最小、将现有场地的作用发挥到最大化。
3、解决好交通线路与施工场地的关系，保证该地区交通运营通畅。
4、施工布置需整洁、有序，同时做好施工废水净化、排放措施、防尘、防噪措施，创建文明施工工地。
5、场地布置还应遵循“三防”原则，消除不安定因素，防火、防水、防盗设施齐全且布置合理。在施工设施布置时，为满足环保的需要，在各重要施工场地设立垃圾池、洗车槽、废水沉淀池，保证工地卫生、出场车辆和废水排放满足环保卫生规定。所有临时营地设施按国家、天津市有关消防安全法规配齐消防装置。
三、施工现场总布置图

四、施工测量
根据设计提供的测量基准点，按设计图纸规定进行工作坑及接受坑的放样工作测量，并放出顶管起点及终点的位置和顶进的高程，在工作坑正前方或地面用钢筋及油漆做好测量控制点的标志。测量放样需复核后方可进入下一工序的施工。
1、平面测量与垂直测量方法选择
本工程地面以下平面及垂直测量采用经纬仪外控法进行施工测量。
2、测量依据及操作执行标准
所有测量定线依据建设单位给定的书面告知文献，以及设计施工图纸。
测量操作执行国家规范《工程测量规范》（GB5026-2023）。
3、测量控制目的
1、测量放线合格率100%，保证达成施工精度和进度规定。
2、平面的控制线测量精度不低于1/10000，其测角精度不低于20〃。
3、楼层标高控制：
每护壁施工段层间测量偏差≤±3mm，全高≤±10mm。
4、测量放线方法
1.建筑物定位及轴线尺寸控制
为了便于施工，使各轴线桩能互相校核，保证工程各轴线尺寸能满足设计规定。
为了保证本工程的测量精度，在工作坑中心线的延长线上设引桩控制网，控制网的各中心线桩应控制在距坑边15米以上。工作坑开挖后用它做为各施工层恢复中线的依据。
外控制桩采用150×150×20mm钢板，底部焊接四只500mmφ20钢筋作为地脚埋置于混凝土中保护，保护深度为500mm。
2、高程测量 基坑土方开挖时，以地面标高控制点测出基坑整米数的水平点，并在基坑壁上标记，最后将水平仪移至基坑底，校测基底标高。
3.标高控制
现场建立统一的水准网点，水准网点应根据建设单位（业主）提供的水准点进行引测。
工作坑施工时，根据所建立的水准网点，在坑边上测出标高线，作为工作坑施工的依据。高程传递水准仪配合钢卷尺,钢卷尺起始端悬挂15kg线坠,如下图所示：

五、后靠背制作
后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。工作坑开挖达成设计深度后，在操作坑的后背用挖掘机垂直开挖，形成一个立面，采用一个厚度为3mm，1m*1.5m的钢板耸立于此作为靠背。
安装时应满足下列规定：
A、使千斤顶的着力中心高度不大于后背高度的1/3；
B、千斤顶应垂直于管道顶进方向。
六、操作系统设备安装
工作坑施工完毕后，可进行工作坑顶进设备安装，涉及顶进系统的安装、测量系统的安装，重要涉及（后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、测量棚、集井水设备安装）
1、后背墙
后背墙重要承受主顶油缸推力的反力。根据施工图纸或顶进位置中心线将后背墙（垫铁）的安装位置放好线，在后座墙体表面把后座垫铁的四个角的位置用红漆做好标志，调整横向纵向的方向（采用2mm的薄铁皮垫底部）该平面需要垂直于顶管的顶进方向。
2、导轨安装
基坑导轨是由两道平行的轮子固定在钢支架上构成，重要作用有两点：一是使推动管在顶进中有一个稳定的导向，并使推动管沿该导向进入土体；二是让环形、弧形顶铁工作时有一个可靠的托架。
在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，根据设计管底高程，垫高导轨调整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，将导轨与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。
严格控制导轨的中心位置和高程，保证顶入管节中心及高程能符合设计规定。本工程采用双排工30作轨道。
3、千斤顶主顶及减阻系统安装
千斤顶是掘进顶管的重要设备，本工程拟采用2台200t液压千斤顶，在工作坑内采用两台并列式布置，顶力合力作用点与管壁反作用力点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，导致顶进偏差。根据施工经验，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4～1/5处为宜。
主顶系统：后座主顶系统重要由主顶油泵、2个千斤顶、操纵台和油管等组成。千斤顶是管子推动的动力，呈对称布置在管壁周边。千斤顶的压力油由主顶油泵通过高压油管供应，其最大压力可达31.5MP，此时每个千斤顶的最大推力为200T，千斤顶的推动和回缩是通过操纵台控制的。操纵方式有电动和手动两种，本工程使用的是电磁阀操纵。
减阻系统：当混凝土管进场后，用火将高润滑石蜡溶解后涂在管材表面几层，以便在顶进过程当中减少顶进的阻力。
4、高压油泵、油缸安装
由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62MPa的ZB—500柱塞泵，经分派器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。
油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架，起固定主顶油缸的作用，使油缸工作时有一个可靠的托架。根据图纸，垫高支架调整支架的高度，当纵向及高程调整好后，将支架固定后，将油缸吊装到支架上，采用钢板压实，油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差在2mm以内。
5、顶铁安装
顶铁是传递和分散顶力的设备。规定它能承受顶压力而不变形，并且便于搬动，顶铁长度一般为80～90㎝。根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。
6、照明设备安装
井内使用电压不大于36V的低压照明。
7、工作棚架、测量棚搭设
工作棚作为防雨及安装吊运设备遮盖。工作坑上设活动式工作平台，平台用30#工字钢梁，上铺15×15㎝方木。在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机，作为下管及出土使用，其起重量应大于管子重量。工作棚采用ф25钢管焊成支架，上面铺彩瓦遮盖，以防雨水及阳光，便于人员在不同气候下的正常操作。
测量棚位于油缸及后座垫铁位置，在测量时起保护仪器作用。顶部采用ф25钢管焊成支架，上面铺石棉瓦。
8、集水井设备安装
集水坑排水在顶进井的一侧设一0.5m×0.5m×0.3m的集水井，浇注底板时四周向集水井位置倾斜，形成排水坡度，收集由管道内流出的水及基坑的积水，集水井内布置一个潜水泵抽水上升到三级沉淀池沉淀后，排到附近的雨水沟渠内。

第四章 工作井接受井开挖

一、 沉井法工作井接受井施工流程
基坑测量放样Æ→基坑开挖Æ→刃脚垫层施工→Æ立井筒内模和支架→Æ钢筋挷扎Æ→立外模和支架→Æ浇捣混凝土→Æ养护及拆模→Æ封砌预留孔→Æ井点安装及降水→Æ凿除垫层、挖土下沉→Æ沉降观测Æ→铺设碎石及混凝土垫层Æ→绑扎底板钢筋、→浇捣底板混凝土→Æ混凝土养护
二、沉井施工示意图

三、基坑测量放样      
根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1：1放坡。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经甲方现场施工员认可复核准确无误后方可开工。基坑开挖经甲方现场施工员认可的基坑开挖边线拟定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用反铲挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设臵排水沟与集水井相通，集水井汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。开挖的土方随即用车辆外运。  
1、刃脚施工
刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层和C15混凝土垫层共同受力。 
砂垫层厚度的拟定砂垫层厚度H可采用如下计算公式计算：
N/B+ɣ 砂 H≤[ơ]
根据计算结果，无论是工作井还是接受井，砂垫层厚度H均为1m。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器，分层厚度≤30㎝。     
混凝土垫层厚度混凝土垫层厚度可按下式计算：
h=(G0/R－b)/2
根据计算结果，混凝土垫层厚度h为10～15㎝(工作井为15㎝，接受井为10㎝)。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。 5.立井筒内模和钢筋绑扎  井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。 

2、钢筋绑扎      
钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主筋均应采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，
并严格按照国家《标准混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21#铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸规定和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将两层钢筋位臵固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设臵同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完毕后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后方可进行立外模。 
3、立外模和支架 
钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模使用穿心螺丝固定，穿心螺丝采用Ø16的圆钢，中间设臵止水片，两端设臵铁片控制井壁的厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抺平，保证不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。

4、 混凝土养护
在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射在，而破坏混凝土。养护时应保证混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣的后的3～4天进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下， 小心谨慎，以免对混凝土表面导致破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保存最后一排模板有助于向上接模。 
5、 封砌预留孔
  严格按照设计图纸的规定，设臵和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。 
5、沉井下沉
混凝土或砌体砂浆达成设计强度的100%，其上各节达成设计强度的70%以后，才允许下沉，下沉安全系数应大于1.15。沉井下沉根据现场施工情况，适时采用不排水挖土下沉方法。不排水下沉方法：根据设计规定，采用不排水下沉。采用抓斗挖掘井底中央部分的土，使沉井形成锅底，在砂类土中，一般当锅底比刃脚低1~1.5米时，沉井即可靠自重下沉，而将刃脚下的土挤向中央锅底，然后再由抓斗继续抓土，沉井便可继续下沉。若刃脚下的土不易向中央塌落，则配以射水管松土。
6、沉井封底及底板浇筑
沉井下沉至设计标高后观测其稳定性，在8小时内沉井自沉累计量不大于10mm和每小时观测自沉量，在沉井下沉已经稳定期，才进行封底。  根据设计规定，采用水下混凝土封底：水下混凝土封底即不排水封底，将井底浮泥清除干净，铺碎石垫层30cm，封底混凝土用导管法灌注，灌注水下封底混凝土时，需要的导管间隔及根数根据导管作用半径和封底面积拟定，导管作用半径随导管下口超压力大小而异，
其关系如下：超压力（kpa） 75 100 150 250 导管作用半径（m） ＜2.5 3.0 3.5 4.0    

7、数根导管灌注时的顺序
按照先低处后高处，先周边后中部为原则，使混凝土保持大体相同的标高。待水下混凝土达成所需要的强度后，方可从井中抽水，
8、重要施工技术措施与质量控制  
（1） 刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过50mm。 
（2） 沉井水平位移不得超过下没总深度的1%。 
（3） 矩形沉井刃脚底面四角中的任何两角的高差，不得超过该两角间水平距离的1%，且最大不得超过300mm。 
（4） 下沉总深度是沉井下沉前刃脚底面标高与下沉结束后刃脚底面标高之差。9、质量控制的一些相关措施
（1） 沉井制作的相关规定  ①钢筋绑扎立模，浇注砼均规定严格按设计文献、规范等进行施工。 ②规定对角线距离相等，沉井尺寸准确。  ③规定钢模板拼装整齐、平直、漏缝嵌密实，防止漏浆。 ④规定模板内清洗干净，才允许浇灌砼。 ⑤分层浇灌砼用振捣器振捣密实。 
（2） 测量控制与观测  沉井平面位臵与标高的控制是在沉井四周的地面上设臵纵横十字控制线、水准基点进行控制。沉井的垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直线，以吊线锤对准下部标板进行控制。在挖土时随时观测垂直度，当线锤距离墨线大于50mm，或四周标高不一致时，应及时纠正。沉井下沉的控制，通常在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺，可采用水平尺或水准仪来观测沉降。在沉井下沉中，应加强平面位臵、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时告知值班负责人，指挥操作负责人，及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。以上施工测量纠偏参照点应设臵在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复测量。
第五章 逆做法工作井接受井施工方案
一、逆做法工作井接受井施工流程
工作井放样→挖机就位→检查中心点及开挖范围→开挖至第一层深度→剪力墙钢筋绑扎→剪力墙模板安装→剪力墙混凝土浇筑→开挖至第二层并循环上述工作到基底→制作工作井底板（绑扎钢筋、模板安装、混凝土浇筑）→工作井完毕
二、施工方法
1、逆做法土方开挖及井壁施工
在开挖前，由测量工根据图纸尺寸进行位置测放，经校核无误后，用石灰放出开挖边线，并用醒目的标记在基坑中间标出十字线，方可进行土方开挖施工。采用机械从上至下逐层挖土，挖土顺序为先中间后周边。其尺寸允许偏差不超过100mm。按标出的十字线吊线检查井中心位置和井的尺寸。然后进行剪力墙钢筋分层绑扎。
以逆作法施工，该工作井剪力墙分为4次制作（如图一），从上至下一模一模往下施工，直到开挖到设计深度，每层剪力墙上下钢筋伸出300mm以便上下层钢筋绑扎搭接并通过现浇混凝土有效连接。为保证每层剪力墙自重不超过与外侧原土的摩擦力，每一模板高度不超过1.2m。基坑中心为机械开挖，剪力墙下方为人工清理，每一模混凝土强度达成设计规定才可以拆模，混凝土达成设计强度拆模，开挖第二模，循环作业至7.5m深，按照设计图纸制作工作井底板，完毕后再制作第一层剪力墙，至此完毕工作井结构施工。为保证剪力墙的垂直度，规定每灌柱一节，就应校核该桩中心位置及垂直度一次。

2、 施工中也许碰见问题及解决
如遇局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时（如构造蚀变带），出现塌方、流砂等现象，应采用井壁节高适当缩减到500~1000mm、并在支模前先采用特殊的防护措施，如堵沙包、稻草、剪力墙砼加厚、钢筋加密等加固措施。同时在坑底一侧挖一临时集水坑，加泵抽水，防止塌方加大，经加固解决后再进行挖土，所塌方后的孔洞应在浇捣剪力墙混凝土的同时，用混凝土填好。
3、井壁钢筋绑扎
（1）、采用预先下料、井下绑扎的施工方法
（2）、每节护壁高度不能大于1.2米，竖向钢筋下料加长300，便于搭接。
（3）、绑扎好后，经甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。
4、井壁模板支设
井壁模板支设井壁模板采用加工好的木模板，按井尺寸分块拼装，安装之前应涂刷脱模剂，安装后模板必须加固，沿模板底打短钢筋加固；必要时采用Φ48钢管与顶托加固支撑对顶。
5、井壁砼浇筑
井壁砼浇筑采用商品混凝土，根据图纸按设计规定浇筑混凝土，，且应对称浇筑，防止模板侧移，砼采用人捣实，每次分层厚度200~300mm，防止漏捣。首节井壁砼拆模后，放出中心线及标高于其上。
6、模板拆除
井壁混凝土终凝8个小时后才干拆除支撑，强度达成1MPa以上时才干拆模，拆模时先拆除支撑，再撬模板；拆下的模板应及时清洁，变形的模板应及时修整。接着进行下一节护壁施工。
7、井坑地表水及井坑排水
（1）、地面排水：为防止地表雨水冲刷基坑，导致塌方，在基坑开挖前基坑四周地面设排水沟，经沉淀后再让地表水排向地下管道。
（2）、井坑内施工排水，施工时在井底中间设立集水坑，及时抽水，以免浸泡井底。
三、钢筋混凝土护壁质量控制
为保证剪力墙护壁质量过关，施工员在施工过程中必须严格检查钢筋工程和模板工程，控制范围参照国家强制性标准与工作井施工图。每层（1.2m）基坑土方开挖与护壁制作必须在监理单位验收合格后方能进行下一层的施工。
四、逆做法施工安全防护措施
在开工前，将现场踏勘情况进行分析，研究、设计安全、文明施工措施，具体措施如下：
（1）、要保持现状的交通，采用封闭式施工，并设立工作门，工作门专门给作业工人及机械出入，以及做进口出料。
（2）、护横杆采用Φ48钢管@600mm，立杆采用Φ48钢管@2500mm，每支立杆用Φ48钢管以600支撑，并采用膨胀螺丝及电弧焊焊接固定。施工场地周边挂安全标记牌。
（3）、交叉路口部份的井口，设专人指挥交通，保证施工生产全。
（4）、挖井时，采用独节进深方法施工，每一节深度为1.8mm，在地质较差部份，每节深度应为500~1000mm，每挖一节后应立即浇灌混凝土井壁。地面节浇灌混凝土井壁应高于地面0.3mm，地面水才不会流入井内和地面上的杂物、泥土掉落井内，保证井下工作人员安全。
（5）、井下施工采用安全行灯照明，电压不高于36伏，供电给井下的用电设备的线路必须加装漏电保护设立。
（6）、开挖井口2米范围内严禁堆放杂物，井口和四周边要装设护栏栅，井周边平台上发现有杂物要及时清除。
（7）、井深挖至操作人员高度时，在距挖土面2米处设立安全保护挡板，吊筒上下时，井下人员应避于护板下，护板位置应随孔深增长，随作业面下移，在孔内上下递物和工具是严禁抛和下吊，必须严格用吊索系牢，孔口应设立活动安全盖板，下班后必须盖好盖板，并安全示警灯。
（8）、吊桶上下要扶正、牢固，并在摇动不大的情况下起吊或下放、吊桶钩的保险装置必须完好、牢固、吊桶内不装满，防止砂、石坠落伤人。
五、施工注意事项
1、进入施工现场的人员不准赤脚或穿拖鞋，必须戴好安全帽，上下井必须扎好安全带。
2、井挖深至4米以下，需用可燃气体测定机， 检查孔内是否有沼气，应立即妥善解决后，方可下井作业。
3、下井前应对井内气体抽样或放小动物检查孔内是否存在有害气体，若发现有害气体含量超过允许值时，应将有害气体排出后，并不再产生毒气时，方可下井作业。
4、上班前采用鼓风机向井底送风，必要时（井底过深）应适当送氧气，然后再下井作业。在作业过程中，应保持通风。
5、井上、井下人员必须随时保持有效、可靠的联系，每井节放一条软梯供施工人员从井上至井底上下用。严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣桶上下。
6、井下作业人员应穿绝缘鞋，戴绝缘手套，以免漏电伤人。
7、井下作业必须在交接班前或终止当天当班作业时，用手钻或不小于直径16mm钢钎对孔下作业面不少于三点的品字形查探，正常作业时，应每挖深500mm检查一次，待无异常情况时，方可继续下挖。
六、技术安全措施
1、井口上电路的电缆必须架高2.0M以上，严禁拖地或埋入土中。引进井孔内的电缆、电线必须有防磨、防潮、防断等的防护措施。
2、施工用电必须一机一箱一闸一漏。
3、施工作业照明应采用安全矿灯或12V以下的安全工作灯，并应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。
4、坚持安全检查制度。规定每月由项目安质部长牵头对工地进行两次安全检查，安质部要不定期地组织人员进行检查，专职安全员必须天天检查。对检查出的问题、隐患要做好文字记录，并贯彻到人，限期整改完毕，对危及人身安全的险情，必须立即整改。对每项要整改的问题整改完毕后都要由安全员进行验证。

第五章 顶管施工工艺及流程方法
一、基本工作原理
人工顶管施工借助于主顶油缸及管道间、中继间等的推力，采用人工挖土掘进的方法，把工具管从工作井内穿过土层一直推到接受井内吊起。与此同时，也就把紧随管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
根据现场情况及地勘资料，本工程顶管采用手掘式顶管施工方式（又称为人工顶管）其施工示意图如下：

二、手掘式顶管施工方式
1、手掘式顶管施工是采用人工挖掘机械顶进的方法，通过人力机械组合来完毕顶管施工过程，手掘式施工特点是适应工程地质条件较为广泛，在不同地质结构条件下，运用人力挖掘条件可以消除地下隐蔽物影响顶管施工因素，直观的了解土层结构和及时解决顶管施工偏位问题，同时具有工艺简朴，机械故障少等特点，对控制施工进度和施工质量是极为有效的。手掘式施工也有对工程地质条件的特殊规定，如液化砂性土和流塑状淤泥质土层。因地质条件因素引发施工作业安全问题，以及在开挖过程中，也许出现有害气体对人体伤害流沙、地下水等，必须采用严格可行的措施予以解决。只要在施工前和施工中采用有效防范措施，就可以保证人工顶管的正常施工。
2、通过对上述人工顶管施工机理的分析，结合本工程地面浅表层管线众多、复杂、交通蔬解难度较大的实际情况，借鉴以往工程实践经验，在安全措施工完备的条件下本工程宜采用手掘式顶管施工方法。
三、手掘式顶管施工程序和工艺：
1、手掘式顶管施工程序
管道轴线测量定位→顶管工作井施工→顶管设备安装和调试→顶管安装→顶进前安全测试→人员进洞挖掘出土→顶进→接受井取出工具间→继续顶进至顶管接受井位指定位置。
2、管道轴线测量定位
顶管施工管道轴线测量定位，根据设计施工图规定的管道线路设立，用全站仪进行测量定位，测量控制点应根据国土局提供的平面坐标点引入施工区域，拟定管道施工坐标进行本桩定位。通过现场监理工程师进行复测确认后方可进行工作井施工。 测量数据要精确，提
3、测量的方法及导轨安装
接受井
工作井

B

A

C

D

DD

（1）通视条件下的测量，使用交汇法引工作井及接受井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至A点，后视B点，作BA直线的延长线，并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上，置经纬仪在C点上，后视A点，在工作井井壁上定出一点A，，置激光经纬仪基座于井下D点，并抄平固定激光经纬仪架，置经纬仪于A点，后视B点，在激光经纬仪器架上定出D点，D点同A，，A，B点在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上，对中D点，后视A，点，依设计轴线打好角度，既可定出轴线。
（2）不通视条件下的测量必需先引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A，其余环节同通视条件下测量定位。
（3）顶进过程中的方向控制及纠偏 顶管先安装方向诱导装置，纠偏操作就变的简朴易行了，操作员只要通过纠偏动作，始终保证激光点在二号光耙的中心既可。 测量与方向控制及纠偏要点
（4）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测 制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，保证测量万无一失。
（5）布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定期复测并及时调整。
（6）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10º～20º不得大于0.5°，并设立偏差警戒线。
（7）初始推动阶段，方向重要采用诱导装置控制，因此，一方面要减慢主顶推动速度，另一方面要不断调整纠偏。
（8）开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，保证顶进时对的，以最终符合设计坡度规定和质量标准为原则。
四、顶管施工工艺流程管内出土

施工前期准备备
测量放线
开挖接受井
后背制作
轨道安装
顶管开洞
放顶管路线控制点
吊放管材
管内出土
开挖工作井
顶管设备安装
开挖土方
吊装下一节管
顶铁吊放
测量控制偏差
竣工验收
全线管道贯通
油顶推动

五、顶管施工示意图
1、基本工作原理
人工顶管施工借助于主顶油缸及管道间、中继间等的推力，采用人工挖土掘进的方法，手掘式，挤压式。把工具管从工作井内穿过土层一直推到接受井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。
2、施工示意图
顶进设备安装调试→吊装工具管→吊装砼管到轨道上→装顶铁→装密封圈→启动油泵顶进→出土→管道贯通→拆出设备、清理→下一工序。

3、 顶管顶力及后背计算
（1）、顶管顶力计算
顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，涉及工具管切土压力、管壁摩擦阻力等。
a、工具管切土正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程记录资料，软土层一般为20－30t/㎡，硬土层通常在30－50t/㎡。本方案由于属中风化岩层（选直径1000mm的钢筋混凝土管，取值为50t/㎡）。
F1=S1×K1
其中
F1—顶管正阻力(t)
S1—顶管正面积(㎡)
K1—顶管正阻力系数(t/㎡)
F1=S1×K1=πR2×K1＝π×1.08×50≈169.56t
b、管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程记录资料，管壁摩擦阻力一般在0.3－0.9t/㎡之间。
F2=S2×K2
其中
F2—顶管侧摩擦力(t)
S2—顶管侧面积(㎡)
K2—顶管侧阻力系数(t/㎡),本次顶管管材采用钢筋混凝土管，K2取0.9。
F2=S2×K2=πDL×K2=π×1.08*78*0.9≈238.06t
顶管总阻力重要为以上两种阻力之和：
F=F1＋F2≈169.56+183.12≈352.68t
考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备顶进能力按400t能力储备。
（2）、后背的计算
后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。
后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，导致顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算。
后靠背受力计算公式

式中：
R-总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）
a－系数（取1.5－2.5之间），此处取2
B－后座墙的宽度（M）此处取3米
γ－土的容重（KN/M3)
H－后座墙的高度(m)，此处取2米
Kp-被动土压系数  
c-土的内聚力（kPa) 一般情况下取10
h-地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取6米
按上式计算，工作坑后背能承受R=1537.3T顶力＞1.6*实际顶力500T=800T。完全能满足规定。
（3）、顶进施工
①、工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处在良好状态，即可进行试顶。待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测，加强监控。顶进施工时，重要运用风镐在前取土，千斤顶出镐在后背不动的情况下将管道向前顶进，其操作过程如下：
a、安装好顶铁，挤牢，启动油泵，千斤顶进，活塞伸出一个工作行程，将管子推前一定距离。
b、停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。
c、添加顶铁，反复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。
d、御下顶铁，下管，在钢管接