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松岐大道金牌大道泰安路深沟槽及顶管专项施工方案.docx

根据勘察孔揭露的地质资料可知，距地表42.49m之上的地层，主要由第四系土层人工回填的①回填土（Qml）、海积的②淤泥（Q4m）及冲积的③碎石夹粘土及④粉质黏土（Q4al+pl）组成。现将各岩土层的分布、特征、均匀性等分别叙述如下：

①回填土（Qml）：分布于场地表层，分为三个亚层：

本层力学强度及厚度不均匀。

本层部分钻孔有分布，强度一般，不均匀，厚度有一定差别。

某三级公路改建工程项目土建路基工程施工组织设计地表水及地下水埋藏条件及类型：

地表水：场地地表水主要为大气降水形成的低洼积水。场地无污染水源。

地下水：根据地下水埋藏条件和含水性质分类，在勘察深度内，场地地下水为松散填土层中孔隙潜水及碎石层中的孔隙承压水类型。其中②淤泥、④粉质黏土层具有粘土结构，渗透性低，为相对隔水层。

第二水层由③碎石夹粘土中的地下水组成，为孔隙承压水，赋存在③碎石夹粘土中的地下水为孔隙承压水，介质由碎石的粗颗粒组成，含少量的粘性土，孔隙连通性较好，为强透水含水层，水量较大，地下水由大气降水入渗和侧向补给。

水力联系：第一含水层与第二含水层中地下水联系弱。

另据踏勘调查，3~5年最高地下水位约为标高2.00m，水位变化幅度约0.00~1.98m，具有干湿交替。

地表水及地下水埋藏条件及类型：

地表水：场地地表水主要为拟建道路西侧整线的养殖鱼塘水（海水）和大气降水的积水（主要集中在场地低洼处道路桩号0+900附近）。场地无污染水源。

地下水：根据地下水埋藏条件和含水性质分类，在勘察深度内，场地地下水为松散填土层中孔隙潜水类型。其中②淤泥、④粉质黏土层具有粘土结构，渗透性低，为相对隔水层。

地表水与地下水之间联系：鱼塘水与地下水为互补互给的关系。

勘察期间，道路沿线测得鱼塘水水位标高介于1.00~1.20m。变化幅度为0.50~1.00m。

勘察期间，测得钻孔初见水位标高为0.32~1.71m；勘察结束后，测得的钻孔稳定水位为标高0.59~1.89m。

另据踏勘调查，3~5年最高地下水位约为标高2.00m，水位变化幅度约0.11~1.41m，具有干湿交替。

地表水及地下水埋藏条件及类型：

地表水：场地地表水主要为大气降水形成的低洼积水。场地无污染水源。

地下水：根据地下水埋藏条件和含水性质分类，在勘察深度内，场地地下水为松散填土层中孔隙潜水及碎石层中的孔隙承压水类型。其中②淤泥、④粉质黏土层具有粘土结构，渗透性低，为相对隔水层。

第二水层由③碎石夹粘土中的地下水组成，为孔隙承压水，赋存在③碎石夹粘土中的地下水为孔隙承压水，介质由碎石的粗颗粒组成，含少量的粘性土，孔隙连通性较好，为强透水含水层，水量较大，地下水由大气降水入渗和侧向补给。

水力联系：第一含水层与第二含水层中地下水联系弱。

勘察期间，测得钻孔初见水位标高为0.75~1.81m；勘察结束后，测得的钻孔稳定水位为标高0.95~1.97m。

另据踏勘调查，3~5年最高地下水位约为标高2.00m，水位变化幅度约0.03~1.05m，具有干湿交替。

松岐大道污水管线位于拟建松岐大道中央分隔带位置，两侧为硬化过的临时道路，通行方面满足施工要求。

金牌大道污水管线位于拟建金牌大道中央分隔带位置，两侧为硬化过的临时道路，通行方面满足施工要求。

泰安路污水管线位于拟建泰安路东半幅红线内2米位置，一侧为硬化过的临时道路，通行方面满足施工要求。

施工用电接自业主指定的道路一侧500kva变压器，现场另准备一台300KW柴油发电机备用。

施工现场附近没有市政供水管道，现场配备8t水车一台，保证施工供水需求。

经过勘察，拟建场地范围内未发现电力线、煤气管、电信管、自来水及污水管等地下埋设物。

拟建场地空旷，基坑周边较远范围内均无建筑物存在。

②保证现场道路畅通，使现场有较好的车辆行走道路，材料堆放场、加工场必须实行硬地化，确保材料不受污染。

③施工现场设置连续、通畅的排水设施，保证场内没有大面积积水，泥浆污水、废水通过排水设施经过沉淀池沉淀，未经处理禁止排入下水道。废浆和淤泥使用封闭的特种专用车辆进行运输。

④施工现场采用硬质围挡封闭，四周悬挂有安全警示语的彩旗、横幅，危险区域设立危险警示标志。

⑤施工现场门口设置安全检查员，检查员工是否按照有关规定配戴劳动保护用品。

⑥施工现场的作业区域，材料堆放场、仓库等场所，按照规定配备足够的各类有效防火器材，并经常检查器材的使用状态是否有效。

⑧施工现场在天气比较干燥进行施工时，为了避免场内、场外的车辆行走造成尘土飞扬，安排专人负责喷水，湿润道路。

（2）施工总平面布置图

松岐大道拟建污水管道位于松岐大道中央分隔带位置，两侧现况为临时道路，往来车辆主要为附近施工场地运输车辆及附近工厂车辆，车流量较少，上下两条车道即可满足通行需求，故拟占用现况路中央分隔带及南半幅作为施工场地，并对北半幅实行交通导改，即将北半幅改为上下行满足通行需求。

松岐大道施工总平面布置图

金牌大道拟建污水管道位于金牌大道中央分隔带位置，两侧现况为临时道路，往来车辆主要为附近施工场地运输车辆及附近工厂车辆，车流量较少，上下两条车道即可满足通行需求，故拟占用现况路中央分隔带及西半幅作为施工场地，并对北半幅实行交通导改，即将东半幅改为上下行满足通行需求。

金牌大道施工总平面布置图

泰安路拟建污水管道位于泰安路东半幅红线内2米位置，西侧现况为临时道路，往来车辆主要为附近施工场地运输车辆及附近工厂车辆，车流量较少，拟占用拟建管线路由两侧各5米区域作为施工区域。

①拟占用现况道路入口处设置“前方施工”标志及黄色闪光箭头指示灯。

②拟占用道路导改半幅改为上下行两条车道宽度均为5m，以水码对两条车道进行分隔。

③沉井施工场地采用2.5m硬质围挡封闭，围挡下方砌砖抹面，高度20cm，围挡上方设置红色串灯，保证夜间行车安全。开槽施工场地靠近道路一侧使用护栏与现况道路做分隔围护。防护设施应每天派专人巡视维护，对出现破损等情况的设施应及时予以更换。

3.施工要求和技术保证条件

（1）顶管进出洞口的安全措施

顶管进出洞口对顶管来说是非常重要的环节，为了顺利顶进，根据现场情况进行以下方法处理：

如果土质不是很软，则可采用门式加固，所谓门式加固，就是穿墙时为防止工具头流水流泥导致地面塌陷，发生安全事故，或者顶进方向失去控制，对所顶管道外径的两侧和顶部的一定宽度和长度的范围内进行加固，对穿墙管前方土体采用化学浆液进行旋喷加固，以提高这部分土的强度，从而使工具管或掘进机在出洞或进洞中不发生坍土现象。

如果土质比较软，则在管子顶进的一定范围内，对整个断面进行加固，加固的方式和前述基本相同。

如果土质比较好，硬度较高，挖掘面上的土体又能自立，这时也可不对土体进行加固。

顶管穿墙时要防止工具管下跌，在穿墙的初期，因入土较小，工具管的自重仅由两点支承其中一点是导轨，另一点是入土较浅的土体。这时作用于土体支撑面上的应力很可能超过允许承载力，使工具头下跌。因此，工具头穿墙时，一方面要带一个向上的初始角（约5′）另一方面在穿墙管里面焊接延长轨道，并且加强管段与工具管，管段与管段之间的联结。此外，工具管的推进一定要迅速，不使穿墙管内的土体暴露时间太长。暴露时间越长，危险性越大。

顶管穿墙位置必须作好止水，防止孔口因为流失减阻泥浆，造成孔口塌陷，发生安全事故，或者减阻失效。

（2）防止地面沉降措施

①根据提供的地质资料，本顶管施工所穿过的地层主要为淤泥层，根据该土层情况，我司决定采用泥水平衡法，能够尽量减少地面的沉降。

在顶管施工沿线按一定间距布设沉降监测点，用于监测顶管顶进施工期间的地面沉降量，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。

a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。

b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。

c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。

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：

a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”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。

b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。

c邻近施工影响及堆载影响等等。

（3）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，一旦顶力超过管材所承受的极限时，管材就有可能破坏，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。

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6m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，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米以后设注浆孔补充浆液，之后的混凝土管中每6米设注浆孔进行补浆。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。

（4）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：

①不抽水，保持流砂及淤泥层的稳定。

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。

（5）管道顶进过程中遇到障碍物的紧急处理

（6）顶力控制的关键技术

①触变泥浆的材料与配方

泥浆润滑减摩剂又称触变泥浆，是由膨润土、CMC(粉末化学浆糊)、纯碱和水按一定比例配方组成。不同的土质，应采用不同的配方江海商务大厦施工组织设计，才能满足不同的需要。

膨润土是触变泥浆的主要材料，作为顶管施工用的膨润土应选钠基膨润土，由其拌制成的浆液，触变以后的流动性和静止下来的胶凝性、固化性都比钙基膨润土拌制的浆液要好，对土层的支承和润滑效果好。但是，我国的膨润土多为钙基膨润土，所以一般用钙基土进行钠化处理。

本工程同步注浆和补浆为一个独立的管路系统。

理论和实际施工表明，除了材料的选择和配方以外，触变泥浆的制浆工艺对注浆减摩效果影响很大。搅拌要充分，搅拌后静置时间一般要12小时以上，对同一配方的材料，搅拌不充分，静置时间短，其最终流限可以降低一倍以上。为此，我们设计了高速拌浆器，经高速拌浆30分钟以上抽入储浆箱静置，储浆箱的容积为5m3,充分满足供浆要求。在储浆箱内另设三台搅拌器，静置6小时后，再次搅拌，待12小时以后抽入另一台高速搅拌器，经再次高速搅拌压入总管。

③触变泥浆系统的管路布置

系统管路为一路总管，总管为2白铁管，从地面将浆液通过一台液压注浆泵注入总管送到机头，以满足机尾同步注浆，支管为G1采用耐高压橡胶顶管和接头。在总管上，每隔100m设一只压力表，支管仅在机尾同步注浆断面设二只压力表。

京福高速公路福建段泰宁连接线建设项目K5 580～k7 000路基土石方工程施工组织设计④触变泥浆系统的压注方法

制定合理的操作规程，使顶进时形成的建筑空隙及时用润滑泥浆所填补，形成泥浆套，达到减少摩阻力和地面沉降，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。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，补浆应按顺序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。