沉井、顶管方案(湘江修改).doc

江都滨江新城湘江东路排水工程

顶

管

施

工

组

织

设

计

编制人：
审核人：
编制单位：江苏清源建设有限公司
编制日期：2015年9月26日

前 言
在认真阅读和充分理解设计意图及对施工现场作详细了解的基础上，并结合我单位的施工经验，以信守合同、确保工期和质量、合理控制工程造价、优质高效文明施工为指导思想，编制本工程施工方案。

第一章 工程概况
第一节 工程概况
本工程污水管道起点位于新都南路，上游接湘江西路d800污水管，沿湘江东路自西向东敷设至张纲河西侧，折向北，沿张纲河自南向北敷设，穿过宁通高速公路后，接入现状d1200污水截流管。
雨水管起点位于新都南路，转输湘江西路雨水，雨水管沿湘江东路自西向东敷设，最终排入张纲河。
d1000污水管与d1500雨水管采用顶管施工，管材采用钢承口钢筋混凝土Ⅲ级管材,混凝土强度等级不低于C50，抗渗等级不低于S8，管道质量、橡胶圈性能应符合《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T640-2010及《给水排水工程顶管技术规程》CECS246:2008的要求。
本工程沉井结构为永久性工程，顶管施工结束后施工盖板，盖板上砌筑检查井。
第二节 工程量
矩形工作井共5座，矩形接收井1座，圆形接收井1座；d1000污水管顶管1001米，d1500雨水管273米。
第三节 编制依据及编制原则
1、江都滨江新城湘江西路道路排水工程施工图
2、按照国家、行业及有关施工规范、质量检验评定标准
3、采用的技术规范
《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）
《给水排水工程钢筋砼沉井结构设计规程》（CECD137:2002）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002<2011版>
《市政地下工程施工及验收技术规范》(DBJ08-236-2006)
《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)
《顶管工程施工及验收规范》CECS246-2008
第四节 编制原则
1、在编写主要项目施工方案中严格按照设计要求，执行现行施工规范和验收标准，正确组织施工，确保工程的质量、进度。
2、在制定施工方案中，根据自身施工能力，施工经验，技术水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，平行作业，尽量平衡施工高峰，确保高速度、高质量、高效完成本项目的施工任务。
3、坚持施工全过程严格和管理的原则，在工序施工中，严格执行监理工程师指令，尊重监理意见，严格合理。
4、坚持专业化与综合化管理相结合的原则，在施工组织方面，以专业化作业队为基本作业形式，充分发挥专业人员和专用设备的优势，同时采取综合管理手段，合理调配，以达到整体优化的目的。
5、充分利用计划图，进行计划安排，与总体施工进行对比，资源优化以达到降低资源消耗，均衡资源强度，最终达到降低造价的目的。
第二章 施工部署和计划安排
第一节 施工部署
首先组建项目经理部。项目经理部由工程计划部、技术质量部、物资设备部、经营财务部、行政保卫部、综合办公室等职能部门组成。根据工程量和各分项工程分布特点，项目经理部下设立沉井作业一队、二队；顶管作业队和检查井作业队。
每个施工队作业内容如下：
沉井作业一队：负责工作井刃脚、井壁钢筋绑扎、砼浇筑施工和沉井下沉。
沉井作业二队：负责接收井刃脚、井壁砼浇筑施工和沉井下沉。
顶管作业队：负责全线顶管施工。
检查井作业队：沉井封底、底板砼浇、顶板和检查井砌筑等施工。
第二节 施工计划
进场后同时进行工作井与接收井施工，为顶管施工创造条件。沉井下沉后即时进行封底和施作底板。混凝土强度符合设计要求后进行顶管施工，顶管施工结束后，立即进行顶板和检查井施工。
详细计划见附表。
第三章　沉井施工方案
沉井施工程序：
基坑测量放样è基坑开挖è刃脚垫层施工è立井筒内模和支架è钢筋绑扎è立外模和支架è浇捣混凝土è养护及拆模è封砌预留孔è凿除垫层、挖土下沉è沉降观察è混凝土封底è绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土è混凝土养护
进入施工现场后，同时进行工作井及接收井的制作工作，严格按上述的制作工序进行施工。
第一节 基坑测量放样
根据沉井设计图纸和工程地质勘探报告所揭示的地质情况， 以及我公司以往的施工经验，为降低沉井下沉高度，先开挖1.5m基坑，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1:0.8。整平场地后，根据沉井的中心坐标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。
第二节 沉井施工工艺流程图

深井降水
放样、定位

砂垫层

开挖基坑

素砼垫层
立模、扎筋
第一次浇捣砼
第二次浇捣砼
拆模
沉井下沉
沉井封底
封堵井管

第三节 基坑开挖
经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1m3的单斗挖掘机，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，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内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。
第四节 刃脚垫层施工
刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。

1:0.5放坡
拟建沉井

4.2砂垫层厚度的确定
本工程采用换砂处理，即在沉井预制位置先挖除一部分的土，然后铺设一定厚度的砂垫层。砂垫层的厚度根据沉井重力和地基的承载力而定。地基允许承载力P=90Kpa，而沉井单位长度的重力为 G0=4.55*25=113.75KN/m。砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算：
H≥G0/p-L
式中：G----沉井第一节单位长度的重力（KN/m)
L----为承垫层木长度，本工程沉井刃脚底不设承垫木。为了扩大沉井刃脚的支承面积，减轻对砂垫层的压力，便于沉井下沉，在砂垫层上先铺一层标号C25素砼垫层，其作用相当于承垫木。砼垫层宽度采用1.0m。
根据计算结果
H≥G0/p-L=113.75/90-1.0=0.26m
不论工作井还是接收井，砂垫层厚度Ｈ均为0.30m。
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。
4.3混凝土垫层厚度的确定
混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：
ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2
式中；R为砂垫层的容许承载力，一般取0.1Mpa
B为刃脚踏面宽度，本工程沉井刃脚采用木模，踏面宽度为0.9m，
根据计算结果：
混凝土垫层厚度：ｈ=（113.75/100-0.9）/2=0.12m(取0.15m）
（工作井为15厘米，接收井为15厘米）。
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。
第五节 立井筒内模和支架
沉井一次性浇筑一次性下沉，刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。
第六节 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；预制构件中的主钢筋均采用对焊、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》2011版中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实。
钢筋绑扎应注意以下几点：
a 严格按设计施工图和国家规范的标准编制出钢筋加工的清单规格，按清单进行来料加工制作。
b 加工好的钢筋必须进行整理、分类，按照施工设计划分点堆放整齐，并挂牌标明种类及使用部位。
c现场所用的钢筋采用来料现场制作后运抵工地，进场的原材料钢筋必须有钢材保证书、试验报告，并批量做好原材料试验，经现场技术部门及监理单位认可后方可使用，进场成型钢筋的质量资料需齐全。
d 井壁钢筋绑扎必须具备下列条件：
(a)模板验收合格
(b)轴线、墙、柱截面尺寸必须符合设计施工图。
(c)绑扎钢筋时，弹出钢筋绑扎控制线，以保证钢筋间隔尺寸，其偏差值应控制在允许范围内，钢筋保证质量应符合规范要求。
(d)钢筋绑扎后，立即进行隐蔽工程验收，合格后方可进行下道工序，以免造成返工，影响进度要求。
(e)在沉井预留孔处要预埋洞口止水钢法兰，预埋件应有足够锚固强度，钢筋的搭接长度符合设计和国家的规范规定。
(f)所有钢筋应在浇捣混凝土前，按设计图纸绑扎完毕，并在适当部位加以电焊固定，防止振捣混凝土时，钢筋移位。
(g)各种设备的预埋件位置要准确。
(h)为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置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。
（i）钢筋绑扎完成后，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。只有通过各个方面的验收合格后，才能浇捣混凝土。
第七节 浇捣混凝土
模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。
混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。
混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
沉井混凝土采用二次分段浇捣，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。
在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。
混凝土质量保证技术措施
由项目经理部组成一个混凝土浇捣领导和施工生产班子，负责混凝土施工全过程，确保混凝土浇捣顺利进行。要求各尽其职，责任明确，奖罚分明。
对供料拌站统一混凝土配合比，严格控制水泥用量，优选同厂标号，低水化热品种水泥，合理使用外渗剂，砂、粉煤灰、外掺剂等原材料质量要达到国家规范要求。
严加控制混凝土坍落度，严禁有任意加水现象产生。
向搅拌站反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息，以有利于控制搅拌站出料质量。
按照浇捣方案，组织全体操作人员进行技术交底会，使每个操作工人对技术要求、混凝土下料方法、振捣步骤等做到心中有数。
混凝土拌车进场，混凝土品质严格把关，检查混凝土装车时间、混凝土坍落度、混凝土到场时间等是否达到规定要求。对不合格者坚决予以退车，严禁不合格混凝土进入泵车输送。
按规定要求批量制作混凝土试块，按R7、R14、R28三个期试压混凝土强度。
混凝土浇捣工程中质量部门要巡回监督检查，发现质量隐患，立即督促整改。
混凝土浇捣前只有各项准备工作完善到位，现场各级验收工作顺利通过，混凝土才能开泵进行浇捣。
第八节 深井降水
本工程沉井需沉至地下7米多，为防止周边土方塌陷，需采取可靠的降水措施。因施工场地狭小，不能够大开挖施工，且土质为淤泥质粉质粘土，轻型井点降水不能满足要求，故沉井下沉阶段降水应采取深井降水。深井降水是在深基坑的周围埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。本施工法具有排水量大，降水深（>20m ）,不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置的干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔用人工或机械均可，易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度块等特点，且降水深度达到坑底50cm以下。
1.深井计算：
1)涌水量：
Q=1.36K［（2H-S）］/(㏒R-㏒r)
k—土的渗透系数，取1.728m/d、H—含水层厚度，取15m,
S—水位下降深度，取7m、R=2S=71.3m,
r==4.7m、经计算Q=320.3立方米
2）单口深井出水量：
q=65πdl3=67.1m/d、共需布置4只深井。
（1）深井井点设备组成：井管、潜水泵
1）井管
由滤水管、吸水管、和沉砂管三部分组成，应为无砂滤管，管径一般为300~357mm，内径宜大于潜水泵外径50mm。
①滤水管 在降水过程中，含水层中的水通过该管滤网将土、砂颗粒过滤在外边，使清水流入管内。
②吸水管 连接滤水管，起挡土、储水作用，采用与滤水管砼直径的实钢管制成。
③沉砂管 在降水过程中，起极少量通过砂粒的沉淀作用。
2）水泵
用QY型或QW-25型潜水电泵或QJ50-52型浸油或潜水电泵或深井泵。每井一台，并带吸水胶管。每个基坑井点群应有2台备用泵。
（2）深井布置
深井井点一般沿工程基坑周围离边坡上缘0.5m~1.5m呈环形布置；当基坑宽度较窄，亦可在一侧呈直线型布置；当为面积不大的独立的深基坑，亦可采取点式布置。深点宜深入到透水层6~9m，通常还应比所需降水的深度深6~8m，间距一般相当于埋深，由10~30m，基坑开挖深8m以内，井距为10~15m；8m以上，井距为15~20m。

沉井
井孔

井孔

井孔

井孔

（3）深井的埋设与使用
深井井点一般施工工艺程序是：井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。
成孔可根据土质条件和孔深要求，可采用冲击钻钻孔、回旋钻钻孔、潜水电钻钻孔的方法，用泥浆护臂，孔口设置护筒，以防孔口坍方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径每边大150~250mm。钻孔深度，当不设沉砂管时，应比抽水期内可能沉积的高度适当加深。成孔后，应立即安装井管，以防坍孔。
深井井管沉放前应清孔，一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出泥渣洗井，或用压缩空气（压力为0.8MPa，排气量为12m3/min）与潜水泵联合洗井。
成孔结束后，逐节沉入井管，外壁绑长竹片导向，使接头对正，井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内，井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾滤料，粒径应大于滤网的孔径，一般为3~8mm的细砾石，砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；应用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口。安设水泵前应按规定先清晰滤井，冲除沉渣。洗井应在下完井管，填好滤料封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。
潜水泵安装前应作一次全面细致的检查，如无问题，始可放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳索吊入滤水层部位，上部应与井管口固定。每台泵应配置一个控制开关，主电源线路沿深井排水管路设置。安装完毕应进行试抽水，满足要求后始转入正常工作。
井管使用完毕，取出潜水泵，用砂砾填充、捣实深井井孔。
第九节 凿除垫层、挖土下沉
沉井下沉是靠在井内不断取土，使沉井自重克服四周井壁与土的摩擦力和刃脚下土的正面阻力而实现的，所以在设计时首先要确定沉井在自重作用下，是否有足够的重量以顺利下沉。
沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层。
挖土工具采用长臂挖机挖土，沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。
沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应采用射水等措施辅助下沉，严禁深挖，造成突沉。

第十一节 沉降观察及素混凝土封底
沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。
在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线，水准基点，以控制位置和标高，轴线及高差应连续观测，每工作班至少应测量2次，地层复杂的地段应跟踪测量，以便及时对沉井垂直度进行控制，在井筒内按4等分标出纠偏垂直轴线，弹墨线，各吊线锤一个对准下部标板来控制。挖土时，随时观察，当线锤离墨线达50mm，或四面标高不一致时，即应纠正。
沉井下沉至设计标高后，应先清除表面浮泥等杂物，超挖的土方必须用碎石夹砂填实，不得用土填，井内不得有积水，
底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。
当沉井在8小时内的累计下沉量不大于5mm时，方可浇捣底板砼垫层。在铺筑素混凝土垫层后，应保证表面平整，无地下水上冒现象。
第十二节 绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土
在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。
底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。

第四章　顶管施工
第一节 机头选型

根据地质报告，并结合本公司的施工经验，顶管机头决定采用泥水平衡式机头进行施工（见上图）。微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的泥水平衡装置来维持水土平衡，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。
掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。
当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，微型掘进装置上。
泥水平衡式顶管突出的优点：
（1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。
（2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。
（3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。
（4）工作井内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。
主要顶管施工机械设备表
机 械 名 称
规格型号
额定(KW)或容量(m3)吨位 (t)
厂牌及出厂时间
数量

新旧
程度％
小计
其 中
拥有
新购
租
赁
D1000泥水平衡掘进机

70

1套
1套

80
D1500泥水平衡掘进机

120

1套
1套

70
双冲程等推力油缸
200T

4只
4只

80
液压动力站

1套
1套

80
注浆管路设备

1套
1套

80
泥水管路设备

1套
1套

80
基坑设备

1套
1套

60
25T汽车吊

1台
1台

70
深井钻机

15KW

1台
1台

70
液压注浆泵
SYB-50/50
20 KW

1台
1台

70
电焊机
直流
30 KW

3台
3台

60
污泥泵
3”
3 KW

4台
4台

60
配电箱
200KVA

2只
2只

70
第二节 顶进设备及顶进工艺
2.1 主顶：
采用4台200吨／台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为3米。千斤
顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。
2.2施工工艺流程：
测量引点→工作井施工→测量放样→井下导轨机架、液压系统、
止水圈等设备安装→地面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装→掘进机出工作坑→正常顶进→顶管机进接收坑，
第三节 洞口止水装置
根据设计预留的法兰，我们在法兰上安装工作井洞口止水装置。该装置必须与导轨上的管道保持同心，误差应小于2mm。工作井洞口止水装置密封为橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前应预埋注浆孔，
以便压注膨润土泥浆。
在机头将要到达接收井时，要精确测出机头姿态位置，尽量满足橡胶法兰与机头同心的要求。
第四节 顶力计算、准备工作和顶进施工
本工程顶管长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定。本工程土质参数相同，顶力计算时取最大管径和最大长度进行计算。
一、顶力的计算
本次计算抽出最大口径最远距离推力计算，采用经验公式，按最大顶距138米计算： F=F1+F2
上式中：F总推力；
F1端阻力； F2侧壁摩阻力；
F1=п/4×D×P
式中D管外径；取值1.8m
P控制土压力； P=KoγHo
式中：Ko静止土压力系数，一般取0.55
Ho地面至掘进机中心的高度，取值10m
γ土的重量，取1.9t/m3
F1=п/4×D×P=3.14/4×1.8×0.55×1.9×10=14.7T
F2=πD2f2L
式中：f管外表面综合磨擦阻力，根据地质勘察报告，取值0.70T/m2 D为管外径
L为顶距 （本工程最大顶距为138m）
F2=πD2f2L=3.14×1.82×0.72×138=687.9T
F=F1+F2 =14.7T+687.9T=702.6T
工作井内设备顶进能力可达到800T，采用4个200T的千斤顶完全满足要求。管材的抗压强度为C50，顶力不大于管材所能承受的压力即可。
二、地面准备工作
① 在顶管顶进施工前，按要求进行施工用电，用水，通道，排水及照明等设备的安装。
施工用电每台套采用150KW的发电机组。
② 施工材料，设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求。管节等准备要有足够的余量(30～40m)。
③ 井上，井下建立测量控制网，并经复核报验监理认可。
三、井下准备工作及井内布置
工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。
四、技术交底，岗位培训
在顶管施工前，对参加施工的全体人员分阶段进行详细的质量及安全技术交底，对各技术工种进行岗位培训，经考核合格后，才能上岗。
五、顶进施工
1、出洞：
出洞前对所有设备进行全面检查，液压、电气、压浆、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否能正常进行工作，各种电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等是否能正确显示其进入工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备出洞，如存在问题要及时调整、维修或更换。
通过水位观测孔检查洞口外段的降水效果是否达到要求；洞口止水圈与机头外壳的环形间隙均匀，密封、无泥浆流入；洞外地面无明显沉陷后，方可拆除封门。先拆除砖墙，而后拆除井外的组合钢封门。拆除封门后，在确保人身安全的前提下，立即清除洞口外可能存在的金属物件或较大的硬块等障碍物，而后将机头随即切入土层中，避免前方土体松动坍落。
2、顶进：
1）掘进系统起动前要确保液压泵组中的液压油充分；液压油软管和泥浆管路的每一接头可靠，接口对号；操纵台上的所有控制开关处于空档或停止位置；所有电缆和电气配线都牢靠连接；供电电源符合规定值；电动机的回转方向正确无误。
2）掘进机的所有操作都是通过操纵台上的开关来控制的，操纵人员按以下步骤进行：
⑴启动之前所有按钮开关和选择开关都处于“断开”或“停止”位置；
⑵合上电源开关指示灯亮，接通电视监视；⑶调整测斜仪的零位；
⑷启动基坑旁位路装置的送泥泵和排泥泵；⑸按揿液压装置的“启动”按钮；
⑹把泥浆送入掘进机后，调整泥浆压力达到稳值；
⑺启动刀盘
⑻起始顶进时，通过电视屏上土压表数值调整到设定压力值范围；
⑼确保掘进机的平稳工作状态，当刀盘位移指示器指在“零位”左右时表明掘进机处于良好工作状态；
⑽掘进机在运行过程中，操纵人员要经常通过电视屏上的仪表显示进行调整，其主要操作内容为：调整土压力、挖掘刀盘位移、启闭主切削刀刃通阀、泥浆流向变换、抽除掘进机内积水。
3）主顶千斤顶的顶进操作：
⑴把“千斤顶选择”转换开关拔到“主千斤顶”的位置，绿色指示灯显亮；
⑵按下行程予调计数器的“速度仪调零”按钮；
⑶按下“千斤顶控制”的“顶出”开关，绿色指示灯亮，千斤顶启动；
⑷转动旋钮式调速阀，以调节千斤顶速度；
⑸当主顶千斤顶顶伸到数字式计算器予调的行程值时，千斤顶即自动停止，“顶出”开关动力组在卸载状态下继续运转；
⑹按下“千斤顶控制”的“回缩”开关，红色指示灯亮；
⑺主顶千斤顶到达回缩终点时，按下“关”的开关，使主顶千斤顶停止；⑻发生紧急情况时按下“紧急制动”开关，此时各开关的运转电路和所有指示灯被全部切断；⑼运转重新开始需要一次按“紧急制动”开关，此时“动转电源”指示灯亮。按下“千斤顶速度选择”开关，使油泵继续工作。
4）停机操作：
在掘进操作完全结束后，按以一步骤进行停机：
⑴停止主顶千斤顶顶进；
⑵“切土口”开关拨到“闭合”位置；
⑶停止刀盘转动；
⑷把“机内旁通阀”拨到“闭合”位置；
⑸把“泥浆截止阀”拨到“闭合”位置；
⑹把“机内液压动力机组”开关拨到停止位置；
⑺关闭“送泥阀”“排泥阀”开启“旁通阀”三个指示灯发亮；
（8）按揿“送泥泵”的“停止”按钮；
⑼把“泄放阀”开关拨到开启位置；⑽关闭“工作回路”开关，关闭电视监视器及主电源。
4、测量：
按照设定的管道中心线和工作坑位建立地面与地下测量控制系统，控制点设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地方，并加以保护；顶进坑内设置由地面水准点引入的临时水准点，在交接班时进行仪器高程的校对与调整，顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内，然后对中观测；测量仪器架设在坑的后部，。出顶进工作井进入土层，每顶进30cm，测量不应少于1次；正常顶进时，每顶进1m，测量不得少于1次；进入接收工作井前30m应增加测量，没顶进30cm，测量不应少于1次；每个顶程结束后必须全线复测其水平轴线和高程、绘制管道顶进轨迹图并由施工质监人员检查复核。
5、纠偏：
顶进纠偏可采取调整纠偏千斤顶的办法进行编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，反之亦然，如同时有高程和方向偏差，则先纠正偏差大的一面。发生较大偏差要分析发展趋势，采用分次逐步纠正，勤调微纠。
6、 压浆：
顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效方法是注浆。我们设想在管外壁与土层之间形成一条完整的环状的泥浆润滑套，变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态。这样就可以大大地减少顶进阻力。要达到这一目的，就必须严格执行顶管注浆操作规程，由专人操作，质量员检查严格把好质量关。
压注触变泥浆填充管道的外周空隙以减少地层损失控制地面沉降和减少顶进阻力。顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆，并在砼管道的适当位置进行跟踪补浆以补充在顶进中的泥浆损失量。
1）试压：压浆设备安装完毕后，由专人进行检查，然后作压水试验。
2）压浆数量和压力：一般压浆量为管道外周环形空隙1.5～2.0倍，压注压力根据埋设深度和土的天然重度而定，为2～3rH。（r—土的重度，H—土的复土深度）在顶进过程中要按地面变形的测试资料适当调整压浆量及压力。
3）浆液配制：对顶管机头尾端的同步压浆材料要求粘滞度高失水量小稳定性好；对补充管道外周泥浆损失的补浆材料要求粘滞度较小，流动性较大。本顶管中触变泥浆采用单液注浆，其施工现场配制的组成材料为膨润土、纯碱、CNC、水。
4）孔的布置：每个注浆断面设置4个压浆孔以采用多点压浆，相邻注浆断面的孔位平行布置。
5）压浆方法：在每次顶进中必须对顶管机头后的第一个注浆断面上压注足量的泥浆，以使其形成完整的泥套，其它断面则按依次顺序作定压定量的跟踪补浆，在顶进一百米范围以后的补浆断面上可每隔2～4天进行补浆。
6）置换泥浆：顶进结束后，对泥浆套的浆液进行转换，转换浆液一般有水泥砂浆并掺加适量的粉煤灰，以增加稠度，压浆体凝结浆结束后所的设备必须认真清洗。
7、进洞：
顶管机头进洞时，接收坑内预先安置枕垫和滚筒，当顶管机前部将近接触接收坑外边时，拆除封门。当管节顶入接收坑后要考虑留出的管节长度，以尽量避免敲拆管，方便接口施工，露出的管段小于管长的三分之一。掘进机脱离管子时必须采取措施，防止管节接头橡圈的松动。
8、管段连接：
顶管管材采用混凝土Ⅲ级管双胶圈，在承口内表面上均匀涂液体润滑剂，然后把两个“▲”型胶圈分别套装在插口上，并涂上液体润滑剂。
第五节 后座墙
后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。后座墙设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预测计算。本工程工作井为双向顶进工作井，故选用周转使用的装配式后靠背。后靠背用14b槽钢焊成一堵墙，为顶管的反力提供一个垂直的受力面，正面焊一块20mm厚钢板，使各槽钢受力更均匀。后靠背的空隙中灌满自密砼，形成一道由钢板、槽钢和砼组成的复合后靠背，随千斤顶传来的顶进反力。后靠背安装无误后，在后靠背安装无误后，在后靠背与井壁间浇筑砼，并在砼与井壁之间垫一层150mm厚的木板，以使井壁受力均匀。
1．后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强义应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后座墙时，应使其满足如下要求。
（1）、要有充分的强度
在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。
（2）、要有足够的刚度
当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。如压缩回弹量大，会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土，从而大在降低千斤顶的有效冲程，使顶进效率降低。故后座墙必须具有足够的刚度。
（3）、后座墙表面要平直
后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。
（4）、材质要均匀
后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后从力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。
（5）、结构简单、装拆方便
装配式或临时性后座墙都要采用普通材料、装拆方便。
2、 后座墙的强度及其影响因素:
后座墙的强度取决于千斤顶在顶进过程中施加给后座墙的最大后从力，后从力的大小与最大顶力相等。影响顶力的因素甚多，可分为客观因素及主观因素两类。客观因素包括管材种类、管径大小、顶距长短、覆土厚度、土的种类、地下水位、管节重量等；主观因素包括操作误差、顶进方法、中途停工与否、是否采用润滑剂等。
（1）、顶进误差
在顶进过程中，由于土质、设备的操作等原因，导致管子的方向或高程出与偏差，这种偏差称为顶进误差，简称误差。这种误差将导致顶力增加。技术熟练的工人应既能采取措施防止误差的出现，又能及时发现误差的趋势而加以校正，使误差发展不致过大，并保持在容许范围以内，顶力即使增加也不显著。否则，当误差出现时，校正易操之过急而造成管线上出现折线段、错口等现象，从而导致顶力不断增加，使后座墙遭到破坏。
（2）、中途停工
顶进作业一开始，中途就不能停顿。如果停止一段时间后再顶进，其起始顶力要大大超过停工前的顶力。这主要是由于停工时间过长，使管顶土层坍落的缘故。在地下水位以下顶进时，因停顶而使液化的粉细砂将管周围包裹起来，顶力也会大大增加，如果顶力增加至后座墙的设计强度，此时就不能再顶进，必须对后座墙进行加固后方可再顶进。
另外，在顶进过程是否采用注浆润滑措施，对顶力的影响甚大。如采用注浆润滑，施工中的顶进阻力将减小很多。
由于主观因素对顶力的影响是人在操作过程中造成的，或者是事先未预计到的情况，所以对主观因素的影响不能事先计算，只能在施工过程中加强管理，防患于未然，以其不使顶力增加。因此，在计算所得顶力的基础上，适当增加安全系数，作为防止主观因素影响的储备力量，并严格遵守操作规程，就能保证后座墙在设计强度以内，不致受超负荷顶力的影响而导致破坏。
3、 后座墙的刚度要求
顶管时要求后后座墙具有充分的刚度，以避免往复回弹，消耗能量。要保证受最大顶力时不变形，或只有少量残余变形，后座墙应尽量采用弹性小的材料。如果后座墙弹性过大，顶进的后从力先压缩后座墙，直到后座墙被压紧而不能再压缩时顶力才向前发挥作用使管段前进，千斤顶卸荷，后从力解除后，后座墙虽然有残余变形但不大，甚至可以恢复到未受荷载的状态，可是下一次顶进时，仍要先压缩后座墙，因而每次顶进都要浪费一段千斤顶行程于压缩后座墙。用短行程千斤顶，行程一般为200mm，而后座墙压缩量为20～30mm，这样就可使千斤顶行程在顶管前进时的利用率只有70%～80%，每顶进2m长的管节，需12～14个行程。若再考虑到传力工具的压缩，需要的行程数还要增加。所以，要提高顶进效率，除采用长行程的千斤顶外，还应设法增加后座墙的刚度。
4、后座墙的形式和类别
①.装配式后座墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后座墙应有足够的强度和刚度，钢板的厚度应大于20mm；
②.后座墙土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直；
③.装配式后座墙的底端宜在工作坑底以下（不宜小于50cm）；
④.后座墙土体壁面应与后座墙贴紧，有间隔时应采用细石砼料填塞密实；
⑤.组装后座墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。
第六节 泥水系统、水压控制、注浆量的计算
一、泥水系统
泥浆系统有两个作用：送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多