顶管施工专项方案(DOC34页).doc

肥东县污水处理厂及配套管网三期工程团结大道（魏武大道-八斗路）污水管顶管施工专项方案编制： 审核： 批准： 2017年4月2日目录一、编制依据 1二、工程概况 1三、施工准备工作 4四、泥水平衡机械顶管施工工艺 5五、主要技术措施 12六、下沉、沉降、变形观测 24七、接收井、检查井设置 25八、施工中要注意的问题 26九、施工进度计划 29十、质量控制措施 30十一、雨季施工措施 33十二、附图一、编制依据“肥东县污水处理厂及配套管网三期工程团结大道（魏武大道八斗路）污水管施工图设计”； “肥东县污水处理厂及配套管网三期工程团结大道（魏武大道八斗路）污水管施工组织设计”；国家现行设计规范、规程给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002给排水构筑物工程施工及验收工程GB50141-2008给排水工程管道结构设计规范GB50332-2002给排水管道施工及验收规范GB50268-2008给水排水工程顶管技术规程CECS246-2008建筑施工企业安全生产管理规范GB50656-2011二、工程概况1、工程概况肥东县污水处理厂及配套管网三期工程团结大道（魏武大道八斗路）污水管工程，本次项目主要内容是团结大道污水管，项目范围为北起魏武大道，南至八斗路，魏武路八斗路段污水由北向南接入八斗路设计污水管。污水管道管径D500-D800mm，D500明挖管道长度753.5m，D800明挖管道长度920m，D800顶管管道长度2650m。本工程污水管道采用开挖法和机械顶管法施工，设计污水井号W130-W140和W145-W178段采用顶管施工，其余均采用开挖法施工。顶管管材采用F型钢承口III级钢筋混凝土管。具体顶管平面布置见附图。2、地形地貌根据区域资料，本场区第四系覆盖层厚度（dov）不小于25m，从本次勘探揭露的地层资料分析，拟建场地勘察深度（20.0m）范围内的地基土主要由第四纪冲洪积层组成。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异，大致可分3个工程地质层，现由上而下详述如下：1层填土(Qml)：层厚0.45.3m，层底标高11.7123.22m，灰黄、灰褐色，松散，很湿，主要成分黏性土为主，农田部分为耕填土，现状道路及村庄处以杂填土为主，含碎石、砖块、植物根茎等。2-2层粘土(Q4al+pl)：层厚0.57.9m，层底标高6.4020.91m，褐黄色，硬塑，稍湿，切面稍有光泽,含少量铁锰质结核及高岭土,中高压缩性,韧性干强度中等，场区均有分布。 3层粘土（Q3al+pl）：未钻穿，灰黄色，硬塑，稍湿，切面有光泽,含少量铁锰质结核及高岭土，韧性、干强度高。3、地质水文情况本工程顶管所处地段，污水管道位于2-2层粘土。根据揭示的场地岩土层情况，场地地下水主要为上层滞水，上层滞水主要赋存于人工填土层中，受大气降水补给，分布无规律，水位受人类活动和季节影响较大，常无固定的自由水面。该地段内无不良地质情况。根据地质勘查报告，本工程地质情况详见后附地勘与顶管深度对照图。4、环境条件本工程顶管所处地段，地势较为平坦，均由现状空地及乡村道路，无深水塘、暗沟，地下无其他杆管线影响。管道的起点为本次明挖管道w130、W145新建井，终点为本次明挖管道新建W140、W178，管道深度见后附地勘与管道对照图。污水顶管最大填土厚度为W168，埋深4.36米，最长顶距W171 W174，长度为200米。三、施工准备工作3.1生产准备1、进行施工测量和现场放线工作。2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。3、修建临时设施，场内临时施工道路用地在满足施工要求的前提下，结合现场具体情况进行修筑。临时施工道路直接采用挖掘机清除表面腐殖土后，进行平整压实。局部土质不好的部位采用挖除换填方法进行处理。同时施工过程中加强道路管理和维护，以保证施工道路畅通。安装临时水、电线路，并试水、试电。4、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。5、根据材料计划，分期分批组织材料进场。6、组织顶管所有设备进场。3.2技术准备熟悉施工图纸，编制施工方案并经审批，对有关施工人员进行技术交底。组织有关人员现场勘察地形、地貌，实地了解施工现场及周围情况。组织测量人员进行桩位交接验收及复测工作，测设土方开挖及顶管施工控制点。四、泥水平衡机械顶管施工工艺4.1泥水平衡顶管机头、配套设备选择根据工程区土质情况，我公司拟采用MPV型刀盘式泥水平衡顶管掘进机施工，该机的主要结构为无铰式结构，对称分布6只500KN单作用油缸，既起连接两端机头的作用，又起纠偏作用，机头前端一次组装有刀盘、泥浆仓、胸板、机头倾斜仪传感器、变速箱、电动机等液压控制柜及操纵平台安装在机头后的管节中，机头空间设计合理。配套设备主要有：进排泥泵：我们选用r=1.3以下的离心泵作为进排泥泵，不仅能泵送清水，而且可泵送泥浆。基坑旁通：基坑旁通可改变泥水循环方向，防止管内堵塞。泥水管路系统：包括泥水钢管、泥水软管、手动明杆式闸阀，流量系统、隔膜式压力表等。顶管动力及照明配套：按其配套动力负载功率选择电缆规格，供电采用TN-S方式，三相五线制移动电缆。电缆接头采用电缆接头箱。该机械施工特点：机头前端的挖掘装置由自动伸缩的全断面刀盘及随动刀架组成。掘进时预调刀盘推力后，刀盘随土壤变化而前后移动，刀盘、刀夹相互配合自动调节切土口大小，保持预定推力不变，达到自动平衡正面土体压力的目的，机头前部有与动力装置密封隔离的泥仓，调节泥仓内的泥浆压力即可平衡地下水。顶管机简图如下：4.2施工工艺概述液压千斤顶及油泵的选择应根据每个工作顶进长度、土的内摩擦角、管道直径、管道重量进行计算，合理选用斤顶及油泵。本工程顶管最大顶力为247t，采用150t液压千斤顶2台为一组。液压千斤顶应对称布置，顶力中心应管底以上1/3管径位置。其方向必须与管道顶进方向平行，千斤顶底部支承平台要搭设牢固，确保千斤顶的稳定性。工作坑内设备安装完毕后下图所示。顶铁的选择应小于液压千斤顶的行程，并考虑适当的安装间隙。工作坑集水井内设100排水泵一台，并备用一台，确保工作坑内不间断抽水。顶管工作坑内应设置低压照明设施，其电压不超过36V安全电压。导轨和后背安装安装完毕要由安质部组织自检，自检合格后报验监理合格后方能开始顶进工作。管道进、出洞措施顶管工作中的管道进、出洞口工作是一项很重要的工作，施工中要充分考虑到它的安全性和可靠性，要派专职安全员负责整个开洞的安全工作。进出洞的成功是整个顶管工程顺利完工的关键。预留的管道进出洞口直径应比管外壁大150mm,预留的洞口处应预埋环形钢板，环形钢板上焊接螺栓，在管道进出洞前安装止水橡胶板。管道顶进施工准备：顶管前要先将设备安装调试，安装好泥浆池，按泥浆配制方式调配泥浆，检验注浆设备。检查施工材料的备料情况（包括管封、胶圈、澎润土、烧碱）和供电电压，备好泥土外运设施。主要设备选择：采用MPV-1000的泥水平衡顶管机，配套2×150KN千斤顶、32MPa油泵做主顶设备，50L/min注浆泵，3KW泥浆搅拌机。管道顶进：管道开始顶进时，首先要对第一节管道的轴线，标高进行测量，以保证第一节管子的平衡准确进洞，管子进洞后，打开视频接受器，激光经纬仪，放下光靶，在顶进过程中随时观测管道走向，即时对管道的轴线和标高进行纠偏。管道轴线偏差控制在50mm以内，标高控制在+30mm、-40mm以内。在顶进过程中轴线偏差大于20mm，标高偏差大于20mm时必须纠偏，纠偏到一半时就应停止纠偏。主千斤顶推进时，以机头开路将首节管道压入土中，与顶进相配合，切割进入刀盘土堆子中的土体，被水流稀释搅拌成泥浆后通过管道排出井外，再经过泥水分离装置，将土弃置工作井外侧地面。大到一定数量后，用车辆外运至规定场地。一根管节被压入土中后，利用25T吊车吊入下一管节，连接，继续顶进，反复循环至预定长度，敷设完成。顶管正向压力控制：管道顶进时，机头正向压力的大小要根据土质情况进行有效控制。当土壤较硬时，正向压力可以相应减小，以免道路突起；当土质较松软或流动性时，要加大正向顶力，否则容易造成路面下沉。正向顶力的大小根据机头前安装的膜式牛油压力表显示，正常情况下正向压力压强应控制在4KN/M2左右，当遇淤泥时正向压力压强应不小于6KN/M28KN/M2。管道顶进中，应采取注浆减阻措施，浆液采用膨润土触变泥浆，配置应符合设计要求。机头后的第一节管道应留有注浆孔，以后每隔两节管子放一节留有注浆孔的管子。注浆的压力不宜过大，一般为0.20.3MPa，以防浆液流失而管道外难以形成浆套。管道顶进过程中应根据前方机头仓内的泥浆情况，适时进行补泥浆和补水，该系统泥水平衡顶管系统中自备。每个工作井边设置一个泥浆池，以便泥浆的沉淀，沉绽出的泥浆应用封闭完好的罐车运至指定地点。设备安装整套顶管机械由顶管机头（含纠偏系统）、主千斤顶系统、排泥系统、触变泥浆系统、承力钢构件组成，安装分为井内、井外两部分。4.3顶管动力配套、人员计划顶管动力配套，本工程为确保进度，拟投入5套（下表以一套设备为例）序号设备名称数量总功率（KW/H）1刀盘电机2742千斤顶21503进排泥泵2404纠偏油泵电机115后方顶液压动力站电机1306注浆泵电机147潜水泵2158电焊机3159合计329人员安排计划机头控制 5人，测量工队 4人注浆工队 4人，电工 2人电焊工 2人，辅助工 30人合计：47人设备安装工艺流程图测量放样井外井内选水源安装洞口止水环安装导轨机头吊装就位安装进、排泥泵安装进排泥管路安装操纵台、控制柜主斤顶油泵接通电路、油路安装压浆泵、搅拌拌机储浆泵及管路安装泥水分离装置试机管道顶进施工工艺流程顶管施工准备机头进工作井一节顶完机头进接收井、折吊活完场清泥浆置换全线测量工作井、接收井施工顶进、测量、记录、纠偏入泥顶进最后一节吊入管、接管五、主要技术措施5.1工作井1、工作井设计工作坑下部直径D=L1+L2+L3+L4+L5式中：D圆形工作坑底直径 L1管节长度（米）=2.0m L2承压环厚度（米）=0.25m L3顶管机长度（米）=2.2m L4-后背厚度（米）=0.60m L5管内出土时管尾预留空间=0.5m经计算圆形工作坑=5.5m。本工程设计图纸工作井直径6m，可满足施工要求，故按照设计图纸施工。工作井按照沉井法施工，在沉井下沉到位后浇筑素混凝土封底和钢筋混凝土底板，按轴线和高程埋设导轨预埋件等，砼达到一定强度后，安装导轨，浇筑3.0m*2.5m钢筋混凝土后背，配置双向16150mm的钢筋，厚度为600mm。具体顶管工作井及顶进后背墙详见附图。2、工作井沉井、接收井沉井施工按照设计图纸要求，工作井内径为6m，井壁厚为0.5m,接收井内径为4.5m，井壁厚为0.4m，沉井井体最大深度为5.04m，采用一次制作下沉。沉井起沉面应位于1层杂填土以下，其地基承载力应不低于160Kpa。沉井起沉面至原地面采用37cm砖墙砌筑，砌筑完成洒水养护3天后夯实基坑回填至原地面，压实度0.94。井周2.5m范围内浇筑15cm厚C15混凝土硬化场地。砖砌体的高度应在2m。然后在砖墙上浇筑C30混凝土冠梁，高度为高于原地面30cm，避免雨水流入坑内。（1）沉井基坑开挖根据坐标定出沉井中心桩的控制桩，基坑底边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽0.6M工作面，依据沉井平面尺寸确定基坑底面，为基坑敞口形，可供立模板、绑扎钢筋、支设外模板。先用挖掘机将沉井位置的1层土挖除，在2-2层上开始制作沉井钢筋混凝土结构。开挖时基坑的边坡坡度应不徒于1:1。沉井基坑采用人工配合挖掘机挖土并整平基底，井中设置大功率潜水泵抽水进行降水。基坑开挖土方翻至基坑边口5M以外集中堆放，可作为沉井下沉时加长臂挖掘机操作平台用土。周边硬化1:1放坡沉井工作宽度0.6m开挖深度2米（2）井基坑铺筑在人工整平之后，沿沉井墙体中中心线铺设碎石垫层，垫层厚度为200MM，铺设宽度1.25M（比丸脚宽度两侧各放宽0.5米），并用人工机具夯实平整，然后在碎石垫层上填筑粗砂垫层，厚度为100MM，用平板震动整平、密实。在垫层上沿沉井刃脚四周浇筑素砼垫层带，厚度为200MM，宽度比沉井强体厚度内外宽200MM，沿砼垫层带周长相距1.0M设木条，供内外立模板，绑扎钢筋之用。（3）沉井制作A、模板钢筋制安在铺筑的素砼垫层带上，架立内模板，沉井内设置满堂脚手架。内模板校正后绑扎钢筋，再立外模板和外脚手架，井壁内外模封闭后，穿对拉螺杆、拉紧、清理底部并冲洗干净，复核验收模板、钢筋，应符合规范规程要求。B、混凝土浇筑井体混凝土等级为C30，垫层、封底砼等级为C15。混凝土采用分层浇筑，每层厚度为50cm，间隔时间少于1小时。商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场，现场做塌落度试验。放置漏斗浇灌砼。通过混凝土汽车达泵把混凝土垂直运输到达模板顶部，再通过漏斗灌入井墙之中。用振动棒进行震捣密实，保证沉井砼结构内外光洁度良好。C、养生、拆模和下沉当井体砼达到设计强度的30%以上，拆除模板。对井体进行浇水养生。为了减少养生的时间，缩短工期，在使用的商品混凝土中添加早强剂。当沉井混凝土达到设计强度75%之后，开始下沉，下沉安全系数应大于1.15。工作井沉井下沉根据地下水位情况，本工程沉井采用排水下沉挖土方法。局部人工配合加长臂挖机挖土，先挖井内中央的锅底扩大锅底的范围和一定深度让沉井体在自重作用下慢慢的下沉随后挖刃脚处的土体（或者人工掏刃脚土体）让井平稳加快下沉，直至锅底土隆起，当沉井下沉趋于稳定时现重复上述序进行施工，直至下沉到设计标高为止。（在挖土过程中，派6-8个人工井下配合挖刃脚土体，确保挖土均匀）（4）沉井封底及底板浇注沉井下沉同后观察基稳定性（8小时内沉井自沉累计量不大于10MM），待沉井下沉已经稳定时，才进行封底。A、封底采用C15毛石混凝土浇筑，同时井底须设置排水坑及时排水。B、抽干水之后，开始绑扎底板钢筋，两端深入刃脚上方的凹槽内，浇注底混凝土。浇注应在整个沉井面积上，同时不间断进行，由四周向中央推进，并用振捣器捣实，混凝土采用自然养护。（5）沉井施工的质量标准A、刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过100MM。B、沉井水平位移不得超过下沉总深度的1%。C、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。（6）质量控制的一些相关措施A、沉井制作的相关要求1）钢筋绑扎立模，浇注砼均要求严格按设计文件，规范等进行施工。2）要求沉井尺寸准确。3）要求模板拼装整齐、平直、接缝密实，防止漏浆。4）要求模板面清洗干净，才允许浇灌砼。5）串筒相距3-4M，分层浇灌砼用振捣器振捣密实。B、测量控制与观测沉井平面位置与标高的控制是在沉井四周的地面上设置纵横十字控制线、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，或四面标高不一致时，应及时纠正。沉井下沉的控制，通过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进行观测沉降。在沉井下沉中，应加强平面位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少观测两次，并及时纠偏，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置在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复核。（7）沉井施工的一些细部处理措施及纠偏措施A、为了使沉井尽快达到可供下沉的强度时间，可在沉井制作时，添加适量的减少剂、早强剂、速凝剂；B、沉井下沉过程中可能发生的不正常偏差的纠偏和处理措施。沉井下沉过程中较容易出现沉降不均匀的情况，对于沉井下沉过程中发生偏差的情况，根据情况采取以下措施：1）调整井内的挖土量，对下沉较快的一侧减少挖土，增加下沉慢的一侧挖土量，对下沉较快的一侧减少挖土，增加下沉慢的一侧挖土量；2）一旦沉井发生过大的偏差，并且经过一段时间纠偏无效，已形成下沉的轨道，此时不可运用井内调整挖土量的多少来纠偏，应该人为改变井外两侧的土压力作用，改变其大小才能将沉井纠偏扶正，可以破坏井壁外的摩阻力，采用射水方式，用高压水枪冲刷沉井高的一侧土体，减阻后让沉井高的一侧下沉速率加快，低的一侧在固有摩阻力作用下，下沉速率减慢来达到纠偏扶正的目的；3）沉井高的一侧顶面加外荷载压重造成高的一侧井壁下沉速率加快来达到纠偏扶正；4）结合以上的方法可同时组合运用，也能有效的对沉井纠偏扶正。（8）施工计划保证与资源投入 A、劳动力需求计划工种施工阶段投入劳动力情况钢筋工15木工15砼工10瓦工10普工20合计70B、沉井所需仪器、机械、设别表序号名称数量单位型号1全站仪1台J22水准仪4台S33潜水泵4台2.5KW、5.5KW各3台4挖掘机2台1M35长臂挖掘机1台27M臂6吊车4台25T7推土机2台8发电机4台50KW9插入振捣器4只10平板振捣器4只5.2顶管顶力计算机械顶管顶力验算，取该管网机械顶管顶距最长、覆土最深的顶管管段分别进行验算。5.2.1 D800管道顶力计算（最长顶距）：工作井W171W174，最大单向顶距200米，井深4.83米，管道覆土深度3.95米，管径为D800；1）顶管机迎面阻力NF=R2h/4土容重,取1.9t/m3h覆土深度（实测覆土深度5m）R顶管机外径,取0.96mNF =3.14*0.962*1.9*3.95/4=5.43t2）顶进阻力P0=fDLf摩阻系数，按土质取0.4t/m2（减摩后系数）D管外径L顶进长度（按最大顶距214计算）P0=0.4*3.14*0.96*200=241t3）总顶力F0F0= NF+P0F0=5.43+241=247t5.2.2 D800管道顶力计算（最浅覆土深度）：工作井W150W152，单向顶距130米，井深取4.03米，管道覆土平均深度3.15米，管径为D800；1）顶管机迎面阻力NF=R2h/4土容重,取1.9t/m3h覆土深度（实测覆土深度6.2m）R顶管机外径,取0.96mNF =3.14*0.962*1.9*3.15/4=4.33t2）顶进阻力P0=fDLf摩阻系数，按土质取0.4t/m2（减摩后系数）D管外径L顶进长度（按顶距130计算）P0=0.4*3.14*0.96*130=157t3）总顶力F0F0= NF+P0F0=4.33+157=161t经计算，并考虑安全系数，用150t主顶油缸2台，可满足D800顶管顶进顶力要求。5.3管道允许顶力验算本工程污水顶管使用的管材为F型钢承口III级钢筋混凝土管，其混凝土受压强度设计值不低于23.1N/mm2。顶管传力面允许最大顶力Fde=0.5123fcAp/Qd5=0.5*0.9*1.05*0.85*314314*23.1/1.3*0.79 =283t管材所受最大顶力247t，管材强度满足顶进要求。5.4后背墙设计后背墙反力R应为总推力P的1.21.6倍，确保安全。R=B(rH2Kp/2+2CHKp1/2+rhHKp)式中：R: 总推力之反力（KN）：系数（取1.52.5之间） 取1.5B: 后座墙宽度，取3m rH2KP/2+2CHKPr: 土的容重（KN/m3）， 取19KN/m3 H: 后座墙高度（米）， 取2.5米Kp：被动土压系数，本工程为粘土，取2.04C： 土的内聚力（Kpa），本工程取25 kPah: 地面至后背墙顶部土体高度（m）， 平均取5m经计算，R3528KN=352.8t 最大顶力设计为247t R/P352.8/2471.43（安全可靠）5.5沉井最大顶力验算沉井允许最大顶力Pdmax=0.6hfRFdkhf:顶管力至刃脚底距离，为2.28mR：沉井半径，为3mFdk：被动土压力，Fdk= rH2KP/2+2CHKP=376.25经计算，沉井最大允许顶力为2573 t顶管最大顶力254t，结构安全。5.6减阻泥浆顶井施工中，减阻泥浆的应用是减少顶进阻力的重要措施。顶进时，通过工具管及混凝土管节上顶留的注浆机，这道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减少管节外壁地土层间的摩阻力，从而减少顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。为了保证压浆的效果，在工具管尾部环向均匀地布置了3只压浆孔，顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔，以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有3只，呈120°环向交叉布置。压浆总管用50MM白铁管，除工具管及随后的3节混凝土管节外，压浆总管上每隔6M装1只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。顶进时，工具管尾部的压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。若顶进距离较长时，一次压浆无法到位，需要接力输送，因此在管道内设置1只压浆接力站，在间隔30M左右设1站。压浆接力站的作用有两个，一是运输作用；二是承担至前面压浆接力站管道部分的补压浆。接制减阻泥浆要严格按操作规程进行，催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，应放置一定时间才能使用。通过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的总管，然后经压浆孔压至管壁外。施工中，在压浆泵、工具管尾部等处均装有压力表，便于观察，从而控制和调整压浆的压力。顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的4-5倍，但施工中还需根据土质情况、顶进状况及地面沉降的要求等做适当的调整。减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。5.7测量及轴线控制在顶进过程中，经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进1米距离测量1次，同时施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。在顶进工程中，必须利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。为了较好地解决测量用时问题，要尽可能减少测量接站数，在转站处利用特殊发光源泉作为目标，再利用放大倍率较大的T2经纬仪观测，测定工具管前进的趋势，同样能达到减少测量时间的目的。在实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，因此要采取纠偏措施；减少顶进轴线和设计轴线间的偏差值，使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值减少并回至设计轴线位置。施工过程中，及时了解工具管的趋势对纠偏十分有利。如果轴线偏差较小，且趋势较好（沿设计方位），可省去不必要的测量和纠偏，提供更多的顶进时间；如轴线偏差较小，但工具管前进趋势背离设计轴方向，则要及时进行有效的纠偏，使工具管不致偏离较大。测量采用高精度的全站仪，激光经纬仪和水准仪。工具管内设有坡度板和光靶，坡度板用于读取工具管的坡度和转角，光靶用于激光经纬仪进行轴线的跟踪测量。5.8纠旋转的技术措施为了减小管节之间的相互转动，机头与机头管采用螺杆连接，通过连接螺杆将机头与管道连接成一个整体，从而减少整段管道在顶进过程中的旋转。5.9水力机械化施工泥水系统的配置根据本工程的特点布置了泥水系统。沉淀池利用现场空地开挖，留有足够的容量，并用300钢管连通泄水。在清水池旁设置2台4级泵，向管路供水，进水管路采用100无缝钢管、卡箍式活络接头。排泥采用100无缝钢管、卡箍式活络接头，废弃泥浆用管道泵串联水平输送，工作井内设置1台大功率管道泵，担负泥浆的垂直输送。5.10 管道吊装 吊装施工流程：吊装场地硬化吊车就位工作半径核实挂钩试吊正式吊装调到就位摘钩吊装支腿距离坑边边至少3米以外，根据现场D800混凝土管自重1.13吨，先用25吨以上吊车为宜。吊车作业设专人指挥，吊装人员必须坚守岗位，并根据指挥人员指令进行操作，指挥人员应站在能看到吊装全过程的位置，利于指挥及时传递指令。正式吊装前应进行试吊，试吊中检查全部机具、吊装带的受力情况，发现问题应先将管道放回地面，故障排除后重新试吊，确认一切正常后方可正式吊装。吊装不得在风力五级及以上时进行，吊装作业宜在晴朗天气起吊。任何人不得攀沿拖拉绳或者其他绳索上下。六、下沉、沉降、变形观测1、挖土下沉沉井每层挖土量较大，挖土采用长臂挖掘机与人工配合进行，根据土质情况采用碗形挖土自重破土方式。采用液压反铲挖掘机1台，从中间开始挖向四周，均衡对称地进行，使其能均匀竖直下沉。每层挖土厚度为0.5M，在刃脚处留1.21.5M宽土台，用机械逐层切削。方法是按顺序分层往刃脚方向削薄土层，每次削5-15CM，当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉。削土量应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平衡下沉。刃脚下部土方必须边挖边清理。挖土时着重注意先挖隔仓，减少底梁地基反力，防止底梁搁裂。碰到硬土层时，当土垅削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平衡，则须按平面布置分段的次序逐段对称的将刃脚下挖空，并挖出双脚外壁10CM，每段挖完后用小卵石，可使沉井因均匀的减少承压面而平衡下沉。在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于30CM，避免发生倾斜。尤其在开始下沉5M以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整。沉井下沉至离设计高程1M时，控制下沉速度，测自沉重，制定最后一层土开挖方案，并进行自沉控制。2、在工作井壁做沉降观测点，进行工作井日常巡查和变形沉降观测，对工作井井体（井体变形及裂缝）进行观测，做好观测记录，沉降速率控制值3MM/D，若变形观测值超（0.3-0.1）H%，应立即采放。水平位移速率应严格观测控制，如达到2.5-5.5MM/D。应进行报警。3、顶进施工的每个顶程都要布置地面沉降观测点。出洞后的15M范围内每隔5M布置一个沉降观测点，然后每隔20M布置一个沉降观测点，在顶进施工影响范围内的地面建筑物及地下管线处适当增加沉降观测点布置。七、接收井、中间井、检查井设置1、顶管接收井按照设计图纸采用4.5m的钢筋混凝土沉井，其施工参照工作井施工方法。2、工作井与接收井之间的中间井，采用墙厚370mm砖砌倒挂井临时维护，直径2米，内为250mm钢筋混凝土内村检查井室，井室高度为大于2米，盖板上0.7米井筒，高度小于2.8米。砖砌倒挂井施工顺序及要点：施工准备：用全站仪、钢尺在地面上定出井的中心位置，放出开挖线。第一次开挖：由人工开挖第一层土，垂直开挖。根据现场土质，只能开挖1米，然后支护砌筑。第一次砌砖：基坑开挖好后，按正常砌井方法砌筑第一次井壁，砌井时砂浆必须饱满。第二次开挖及砌砖：待第一次井壁砌筑完成并养护1天后，进行第二次开挖及砌砖，第二次开挖深度不宜超过0.5米。开挖时先将井中心的土挖掉，上层井壁下的土暂时不开挖，井中心的土挖掉后，对称在上层井壁下掏空宽约0.6m的土带，并及时从下至上砌砖与上层井壁相连处用M10水泥砂浆填实饱满，接着对称开挖砌筑，直到此层井完成。第n次开挖及砌砖：依照“”的方法依次向下施工，在距地面高度小于3m处设置一道300*370的C30钢筋砼圈梁，然后再向下开挖、砌筑，在距地面高度小于6m处再设置一道300*370的C30钢筋砼圈梁，在管顶上部设置一道240*300的C30钢筋砼圈梁，再向下开挖、砌筑，直到井底（比管底标高低0.5m）。井顶应比地面高出30cm。注意事项：开挖及砌筑必须对称进行，施工不宜过快，必须待上层井壁的砂浆达到设计强度后，方可开挖下层井壁上方。必要时在砂浆中加早强剂。井壁与土层之间的空隙应及时用砂、碎石填实。坑内放一台污水泵及时抽水，尽量减少水对基础的浸泡。井底浇筑C15混凝土0.1m。土方垂直运输用卷扬机提升、土方运到井上后，用自卸车运至弃土场。八、施工中要注意的问题1、当掘进机械停止工作时，一定要防止泥水从土层中或洞口及其他地方流失。不然，挖掘面就会失稳。尤其是在出洞这一段时间内更要防止洞口止水圈漏水。2、在掘进过程中，随时注意观察地下水压力的变化，并及时采取相应的措施和对策。3、在顶进，随时注意挖掘面是否稳定，要随时检查泥水的浓度和相对密度是否正常，注意进排泥泵的流量及压力是否正常。防止排泥泵碍的排量过小而造成排泥管的淤积和堵塞现象。4、机头、管道刚入土时必须直顺，前10M顶进速度控制在20 MM/min左右。5、由于机头在软土中顶进，且覆土深度足够，为减少地面沉降，顶进主要以控制土压力为主，土压力控制在80-100KN/M2间，顶进速度根据土压力随时进行调整。6、软土中纠偏反力小，纠偏灵敏度低，纠偏时以较大的纠偏角度进行，可采用“校正”、“恢复”两种方式。“校正”方式是根据机头轴线与设计中心线之间夹角大小，确定是否需要采取纠偏措施，纠偏角约为0.81，“恢复”方式是根据要头轴线与设计中心线之间的累积偏差量，确定是否需要采取纠偏措施，纠偏角约为20”。7、注浆：注浆泵采用泥浆泵，控制注浆量在0.50.6M3/M，浆液挤出浆套容易形成且容易保持，此时注浆具有填充纠偏形成的椭圆土洞的作用，避免泥浆被压到土层中。根据地勘报告针对该工程土质泥浆性能批量标与配比设计为膨润土；水=（15-18）：1000，泥浆比重1.015-1.018，粘度32S，失水量10CM3/30 min。在每个井段顶管全部完成，应对该段管道进行工后注浆，确保污水管道位置不出现地基沉降，影响道路安全。8、到顶管机头距接收井约20M左右时，将管道轴线再精确复核一遍，为最后方向修正做好准备。9、顶管工作井施工中，若遇到回填土、扰动土，需将扰动土挖除直至原状承载力较强的粘性土作为起始工作平面。10、监控措施在顶管过程中，有可能引起地面上隆或下沉，必须对沿线地面进行沉降观测。在施工中采取下列监控保护措施：严格控制在穿越过程中的纠偏量，减小纠偏对土体的扰动。均衡施工，避免不必要的停留。11、调头反向顶进时，管口的处理单向顶进完毕后，拆除后背墙及导轨，调头做方向顶进导轨、后背墙安装，在后背墙浇筑前，注意已顶进管口的保护，管口可以与工作井齐平或者略微凹进几公分，使后背墙的受力传递到管口的较小，保护成品管不受破坏。12、土方回填管道工程的主体结构经隐蔽验收合格，即可进行土方回填。对工作井内检查井周围，回填下部采用素土0.15m一层，人工采用冲击夯分层夯实，夯实可以从内侧向外侧应分顺序进行。回填土密实度要求按施工规范标准施工。九、施工进度计划1、施工进度计划全线共设9座工作坑。一个方向顶进一个井段后，然后再反方向顶进另一个井段。计划采用3套顶管设备、3座工作坑基本同时进行施工，每套设备周转2次使用。施工计划如下：施工准备：2017年4月1日4月10日，10个工作日。工作井制作、下沉：2017年4月11日5月30日，50个工作日。设备安装、顶管顶进：2017年5月1日6月28日，58个工作日。接收井、检查井、回填：2017年5月1日6月30日，60个工作日。总工期为：共90天。2、劳力计划施工期间劳力人员进场计划 工种单位每时间段人员进场情况120天2140天4160天6181天普工人20302030壮工人20302030技术工人10101010十、质量保证措施建立项目经理部质量保证体系，实行项目经理负责制，项目经理对工程质量负全面责任。由项目总工程师直接管理技术质量工作，质量部具体负责工序质量控制。每个分项工程和主要工序，总工程师向工程部提出技术交底和质量要求，由工程部制订详细的技术交底单和质量保证单，下达作业班组，并上报总工抄件一份，以备核查。现场质控人员由经验丰富的专业质控员持证上岗，发现违规操作和质量隐患，立即指出和监督改正。项目经理部质量保证体系：质量保证体系框图项目经理技术负责人施工负责质量员项 目 经 理项目总工程师工程管理部材料供应部技术部试验室 顶管班组 配合班组 将质量保证体系的过程控制运用到每个工序，做好过程检验和施工试验，认真填写监控记录和试验过程报告，做好资料整理存档工作。严格执行国家和合肥市施工规范和质量评定标准，以及工程建设监理规程，认真贯彻施工组织设计和技术措施，对新技术的使用要理解原理、掌握方法、精心操作、及时检查，确保设计要求，接受市质检部