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同心路污水管长距离顶管施工方案

施工段现状地下管线特别繁多，纵横交错，有电信、移动、联通、网通、电力、给水、有线电视等一些未知过路管线，污水、雨水管根本无法开挖施工；且该路段有一购物广场与一个六路交岔路口，交通繁忙，行人、车流量非常大。基于以上原因，经各方单位多次开会研究讨论，同意K0+120交叉路口段污水管变更为顶管施工，管材由DN500PVC缠绕管变更为DN1000Ⅱ钢筋混凝土顶管。

该工程的位于人、车流量较大的交岔路口，且地下管线非常复杂、繁多，因此，施工时须对地下管线采取保护措施、对地面沉降量严格控制。

该工程沿线的地面标高介于35.00m～36.00m，顶管管内底标高为30.23m～30.88m,管道埋置深度约4.50～5.50m。

场地位于气候湿润区～半湿润区，干湿交替，无冰冻，主要土层为弱透水层铁路道岔使用规定（铁总工电[2018]227号 中国铁路总公司2018年12月）.pdf，场地环境类别为Ⅱ类，属于亚热带海洋性季风气候，年平均气温22℃，年平均降雨量1933mm，为含水量W≥20%的强透水层与含水量W≥30%的弱透水层共存的湿润区。

场地位于“白芒岩体”以东、“北东向龙岗向斜”南翼，“北东向深圳断裂带中的深圳断裂束”北缘，基底岩石为石炭纪下统泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩，地表广为第四系沉积物覆盖。

场地及邻区除新近堆填的松散状人工填土砂外，未发现活动断裂、滑坡、崩塌及泥石流等不良工程地质现象。

场地内地下水主要为赋存于第四系填土、冲洪积粘土夹砂层、残积土层中孔隙水及强风化岩中的裂隙水，主要接受大气降水及侧向渗透的补给，地下水较丰富。地下水稳定水位埋深4.00～4.50m，标高30.66～31.52m。

根据勘察报告显示，场地地下水无腐蚀性。

该工程的顶管属长距离顶管，且管道位于地下水位以下。施工过程中应作好如下几项工作：

2）合理确定顶进头和顶推力；

3）工具管开挖面的正面稳定；

4）承压壁的后靠结构及土体稳定。

由于该工程地处交通繁忙的交岔路口，且地下管线非常之多且复杂，因此，施工时须作好如下几项工作：1）地面沉降控制；2）现场交通疏导；3）现场文明施工。

我公司在施工现场设有项目经理部，作为公司派出机构。项目经理部代表公司，运用系统工程的理论，按照工程项目运行的内在规律，以项目为中心，以全面、忠实地履行工程承包合同为目标，以完善、健全的公司管理体系和制度为条件，以公司雄厚的技术力量和充足的资源为后盾，对项目建设进行全过程、全方位的科学管理。

DN1000,L=2000,δ=100

施工进度计划及保证措施

施工计划工期为45天，计划拟开工日期：2012年4月22日；计划竣工日期：2012年6月6日。

1)按照项目施工的规律，对项目各要素及所需资源进行优化，配备优秀的项目管理班子，确保项目管理系统的全面优化。

2）认真作好施工准备工作，保证施工所需各项资源的供应。

3）充分利用作业面，合理组织，提前插入后续工序。

4）合理安排顶进线路和方向，采用相对顶进的方法，将检查井兼作接受井减少了工作井的数量和顶进设备拆、运、装的工作量。

5）采用大刀盘土压平衡工具头施工，不受地下水位的影响，施工效率高。

6）强化技术、质量、安全管理，避免窝工、停工、返工。

工作井的位置设置遵循如下原则：

应利用管线上的工艺井；

应考虑排水、出土和运输方便；

应远离居民区和高压线；

应尽可能避免地上或地下的管线、构筑物、树木等；

工作井的数量不宜过多，以降低工程建设成本、缩短工期。

用全站仪测放工作井位置及沉井壁的位置。用反铲挖机开挖基坑，人工挖探管线配合。

在刃脚处铺设砂垫层，砂垫层：采用500mm厚中、粗砂垫层，砂垫层应分层铺填、夯实，用水准仪找平。

本工程沉井制作采用一次制作一次下沉。

井壁模板采用钢组合式定型模板或大模板组装而成，内外脚手架与模板系统要分离，各自成系统，以免由于下沉造成破坏。模板加固采用Φ16mm对拉螺栓＠1000mm紧固加焊止水片。混凝土壁施工缝埋设钢板止水带，井壁模板在支设过程中要注意收口，以免上大下小。沉井壁上有Φ1500预留洞，制作时在洞口预埋穿墙管，穿墙管内事先填埋经夯实的粘土。

沉井水平钢筋采用帮条焊接，竖向钢筋采用竖向电渣压力焊，接头按设计或规范要求错开，内外钢筋要设钢筋支撑，每1.5m不少于一个。井壁预埋插筋要有加固措施。

(1)沉井刃脚及筒身混凝土的浇筑应分段、对称均匀、连续进行。以免造成地基不均匀下沉而导致沉井倾斜、裂缝。

(2)浇筑的筒身混凝土应密实，外表面平整、光滑。有防水要求时，支设模板穿墙螺栓应在其中间加焊止水环；筒身在水平施工缝处应设凸缝或设钢板止水带，突出筒壁部分应拆模后铲平以防水。

沉井下沉前应进行结构外观检查，检查混凝土强度及抗渗等级，根据勘测报告计算极限承载力、分段摩阻力及下沉系数，作为判断各阶段是否出现突沉以及确定下沉方法和采取相应措施的依据。

下沉前应分区分组依次对称同步的抽除（拆除）刃脚下的承垫木和砖垫座，每抽出一根垫木后，在刃脚下立即用砂、卵石或砾砂填实。

沉井下沉采取排水下沉。开挖采用机械开挖，人工辅助配合，卷扬机吊运施工，将挖出的土用载重汽车随挖随运至指定地点。

小型沉井，挖土多采用人工或风动工具；大型沉井,在井内用小型反铲挖土机挖掘。挖土须分层、对称、均匀地进行，由沉井中间开始逐渐挖向四周，每层高0.4～0.5m,沿刃脚周围保留0.5～1.5m宽的土堤,然后沿沉井井壁，每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称均匀的削薄土层，每次削5～10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉，使不产生过大倾斜。各仓土面高差应在50cm以内。

沉井下沉采用排水挖土下沉：设明沟、集水井排水，在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟，设3～4个集水井，深度比开挖面低1.0～1.5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵，将地下水排出井外。

筒壁下沉时，外侧土会随之出现下陷，与筒壁间形成空隙，一般于筒壁外侧填砂，保持不少30cm高，随下沉灌入空隙中，以减少下沉的摩阻力，并减少了以后的清淤工作。

沉井下沉出现倾斜，如调整挖土仍不能纠正时，可加荷调整，但若一侧已到设计标高，宜采用旋转喷射高压水的方法，协助下沉进行纠偏。

在沉井外壁周围弹出水平线，四角作出轴线标志，在下沉过程中每班观测三次，随时掌握分析观测数据，提供纠偏数据。

沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，每二小时一次；为防止超沉，可在四角或筒壁与底梁交接处砌砖墩或垫枕木垛，使沉井压在砖墩或枕木垛上，使沉井稳定。

沉井下沉至设计标高，再经2～3天下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm，即可进行封底。

封底前应先将刃脚处新旧混凝土接触面冲洗干净和打毛,对井底进行修整使之成锅底形,由刃脚向中心挖放射形排水沟,填以卵石作成滤水盲沟,在中部设2～3个集水井与盲沟连通,使井底地下水汇集于集水井中用潜水电泵排出,保持水位低于基底面0.5m以下.

封底一般铺一层150～500mm厚卵石或砂石层,再在其上浇底板混凝土垫层,在刃脚下切实填严,振捣密实,以保证沉井的最后稳定,达到50%强度后,在垫层上铺卷材防水层,绑钢筋,两端伸入刃脚或凹槽内,浇筑底板混凝土。

混凝土浇筑应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中央推进，并用振动器振捣密实，当井内有隔墙时，应前后左右对称地逐孔浇筑。

混凝土养护期间应继续抽水,待底板混凝土强度达到70%后,对集水井逐个封堵.封堵方法是将集水井中水抽干,在套管内迅速用干硬性混凝土填塞并捣实,然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭,上部用混凝土垫实捣平。

沉井下沉第一节混凝土应达到设计强度的100%，其上各节达到70%以后方可开始下沉。

所有预埋插筋要满足设计要求，钢筋弯折应以大弧度完成。

对沉井沉降观测点，下沉前做好上移工作，对水准控制点，坐标控制点做好保护工作。

沉井垫架拆除、下沉系数、封底厚度和封底后的抗浮稳定性，均应通过施工验算，满足设计要求，避免使沉井出现裂缝、不能下沉或上浮。

沉至接近设计标高应加强测量观测、校核分析工作，下沉至一定深度，停止挖土和井内抽水，使其完全靠自重下沉至设计标高或接近设计标高。

接受井与工作井均为钢筋混凝土结构、沉井法施工。工作井与接收井施工期间为施工用井，施工完毕后根据相应管径增加流槽，浇筑顶板，砌井筒，使用期间为检查井。

沉井底板砼强度达到砼设计强度的50%后，根据顶管设计高程及轴线预埋钢制导轨，上放顶管设备、液压千斤顶，坑上架设龙门架起重设备，液压油箱及动力设备（液压千斤顶两只,每只不小于200吨,起重设备为3吨慢速卷扬机起升吊）。

施工准备及方法　　顶管施工前应认真熟悉图纸,然后进行顶管轴线的定位,工作坑的放样及进行高程测量。　　根据己施放轴线及平面位置，预埋导轨。导轨用100×50×3毫米工字钢外露1.0厘米，两轨间距为0.70米。　　轨道安装完毕后即进行顶管设备、液压千斤顶的安装调试,同时在沉井上架设龙门架起重设备、液压油箱及动力设备的安装。待砼底板强度达到设计要求的强度后开始进行管道顶进。

　　采用人挖机顶的方法进行，安放第一节顶管时应认真复核管道轴线、高程，准确无误后方可开始进行管道顶进。控制点应设在不易扰动，视线清楚，方便核对的地方，并加以保护。

工艺流程：围挡→人工挖顶管坑上半部土方和支撑→搭平台、支立四角架及起重设备→挖下半部土方和支撑→安装顶管设备→顶管→砌井→拆撑还土→管道清理与打口。

施工测量：工程开工前先进行现况管线调查，复核管线的位置与高程。顶管测量人员均持证上岗。现场使用的水准点闭合后方能使用。

⑴后背贴紧墙壁用钢筋混凝土浇注,尺寸为2m×2m×400mm，然后加2m×2m×50mm钢板贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线。

⑵顶力设备为300t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装2台千斤顶，与管道中心线对称布置。顶管施工时，顶力不超过5000KN。

导轨安装：导轨使用140槽钢，经计算D=1000钢筋混凝土管导轨宽度为700mm，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制导轨底部和两侧用槽钢焊接固定。

⑴管前挖土长度：本工程中规定管前挖土长度以30cm为宜，最多不能超过50cm。

⑵关于管周围的超挖：本工程管顶以上允许超挖3cm，一定保持管壁与土基面的吻合。

⑶首节管下到导轨上应测量其高程、中心是否符合要求，确认合格后方可顶进。首节管入土后，每顶进100cm要激光尺测量中心高程一次，及时、细致操作，防止出现偏差。

⑷工作坑内设的两个进行校核的水准点、中心点互通式立体交叉工程 施工组织设计，施工时应对其妥善保护，防止碰撞。

⑸顶进时昼夜三班不间断施工，防止因中途停置而导致摩擦力增加，造成顶进困难。

⑹当遇下列情况时，应停止顶进，迅速采取措施处理：管前方发生塌方或遇障碍物时；后背倾斜或严重变形；顶铁发生扭曲变形现象；错位偏差太大，且校正无效；顶力较预计增大，超过管口许可承受的能力。

⑴在顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶进施工记录，做好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理及时。

⑵顶进中每班必须如实填写记录，记录中应包括顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及其它注意事项。

⑶认真执行交接班制度，交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。

⑷整个施工段的顶进分阶段的进行自检，不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录（交接班记录），只反映了当班的情况，但顶进的管道在动态过程中的变化情况则应掌握，所以每顶进一节管时即全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得到解决。

⑸顶管记录由质量检查人员每日收集一次GB／T 37471-2019 智能运输系统 换道决策辅助系统性能要求与检测方法.pdf，并将顶进质量及时向项目经理汇报。

顶管工作完后，组织力量对管道内和井内进行清洗。拆除临时砖挡墙，浇注流槽和二次砼安装盖板、土方回填、恢复到自然地坪标高。