10KV洞海线电缆下地工程（土建部分）顶管施工方案2010年7月10日一、工程概况本工程施工范围在南岸区上新街到海棠溪，沿新放主线电缆新建12回电缆沟及排管、支路新放电缆新建6回电缆沟及排管、部分电缆因地形限制可采用直埋敷设。

过街时由于地下管线众多，道路狭窄无法明开挖，故才用顶管施工。

二、工作井施工顶管工作井(见附图)：本顶管段按设计图纸共设工作井1座，但实际施工时根据现场条件再做相应的调整是否增减工作井数量。

工作井设计内平面尺寸直径5.3米，深度根据工作井位置地面高程确定。

工作井施工方法外壁拟采用逆作法钢筋砼护壁，内壁为现浇钢筋砼。

逆作法外壁厚300mm，内壁为400mm。

工作井施工时，所需占地面积应不小于200m2，用电容量不小于30KW，并需临时水源。

2.1、工作井基槽开挖根据测量控制网，放出井位后，必须会同业主及相关单位，对施工范围内的地下管线及构筑物进行技术交底，查明地下管线及构筑物名称、走向及埋深。

并设专人会同相关单位对地下管线及构筑物进行监护，确保地下管线及构筑物的安全。

2.2、圈梁施工以上工序完成后，对圈梁基础进行整平，测量标高，先浇一层C15砼垫层，厚度10cm。

绑扎圈梁钢筋，墙体钢筋要预留出来。

现浇圈梁砼，圈梁砼强度等级为C25，圈梁宽度为80cm，厚度为50cm。

2.3、工作井制作工作井分两次完成。

外壁第一次为逆作法，制作工作井外部井壁并浇筑底板。

井壁砼厚度为30cm，砼强度等级为C25。

第二次为顺作法，从底板砼往上浇筑，厚度为40cm，砼强度等级为C30。

增加工作井壁厚，提高承载力，以承受顶管后背顶力。

钢筋，外壁第一次浇筑墙体钢筋间距为25cm。

工作（接收）井剖面示意图2.3.1、浇筑工作井外壁第一次墙体砼工作井外壁墙体采用逆作法，由上至下分层开挖分层制井，每层深度1～1.5m，根据土体的情况，第一次可以按2m考虑。

每开挖一层，立即进行钢筋绑扎、模板支立、砼浇筑，尽量减少坡面土体的暴露时间。

施工程序见图（按每次开挖1米）。

工作井施工程序每层钢筋绑扎时应使拐角、上下层等处的搭接符合规范要求，注意钢筋预留搭接头。

钢筋绑扎好后，请监理及有关部门验收合格后，才能进行钢模拼装加固。

支撑要牢固，并预留砼现浇口。

砼浇筑到预留孔以上，将预留孔封堵，砼强度达到50%后方可拆除钢模板，将预留口的混凝土多余部分凿除清理，用同标号水泥砂浆进行修补，保持外观整洁美观。

再进行第二层井内土方开挖，土方开挖不要超过浇筑深度，保持土压平衡，防止土体塌方。

绑扎钢筋、支钢模、支撑加固、浇筑砼，这样依次循环进行。

一直浇筑到工作井底板素砼垫层以下20cm。

2.3.2、浇筑工作井底板砼（1）、浇筑底板素砼垫层墙体浇筑到设计深度后即可浇筑底板素砼垫层。

并应注意：a、基底面应尽量整平；b、清除浮泥，防止封底砼和基底间渗入有害杂质；c、底脚与封底砼接触面处的泥污应予清除；d、用块石回填锅底超挖部分；e、用碎石、粗砂找平厚度为20cm。

地板素砼垫层砼强度为C25，厚度为30cm。

（2）、绑扎钢筋、浇筑钢筋砼底板底板垫层达到强度后，即可绑扎底板钢筋，进行底板砼浇筑。

钢筋绑扎按常规进行，与井壁预插钢筋配合布置及底板预埋钢板以便于顶管设备安装。

砼浇入后，及时用插入式振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。

底板砼厚度为30cm，砼强度等级为C25。

底板钢筋为两层钢筋网，间距均为25cm。

2.3.3、浇筑工作井内壁第二次墙体砼第二次墙体砼从底板往上浇筑墙体。

钢筋可一次完成。

顶管进出洞口的预埋钢套环在浇筑第二次砼时安装，并与周围墙体钢筋焊接，固定为一体。

钢套环的中心高程、轴线要与顶管轴线一致，测量在第一次浇筑的墙体上放线，安装就位。

测量进行复测，无差错后才能支钢模，钢模的支撑要合理牢固，浇筑砼时不得有漏浆的现象，要符合设计及规范要求。

墙体砼要求浇筑到圈梁砼标高一致。

墙体砼浇筑完成后，砌洞口砖墙。

2.4、砖砌挡墙及爬梯、栏杆制作砖砌挡墙的高超过地面20cm，砖墙为24墙，墙顶用1:7.5的水泥砂浆压顶。

防止砖头脱落，落入井内伤人。

砖墙外为与地面填平，便于顶管施工。

工作井四周设立防护栏杆，栏杆高度为80cm，每2.5m立一根直杆，栏杆材料均采用2″的钢管焊接而成。

护栏必须牢固、可靠。

爬梯采用型钢和钢筋制作，设栏杆（材料同上），供施工人员上下使用。

三、顶管施工顶管施工占地为原工作井施工占地，用电容量不小于30KW，并需临时水源接入至施工现场。

3.1、顶进管线设计原则以设计图纸为依据。

3.2、管节3.2.1、管节类型及来源顶管管节采用专业厂家生产的F型接头直径Φ1200，长2M壁厚80MM顶管专用C50高强钢筋砼管。

3.2.2、管节吊运及堆放①、管节吊运管节的吊运、装车、下管均采用特制的吊具进行。

管节起吊时严格遵守起吊规范，管节必须轻吊轻放。

②、管节堆放管节堆放时，应按照不同类型及管径分别堆放，以便于管理。

混凝土管堆放时，应避免管节碰撞。

3.3、顶管方案的选择因为顶管土层大部分段为回填土，回填土中块石含量较大，考虑到该工程所处地段的地质条件及施工的安全性和可靠性，拟采用土压平衡式顶管。

对机头前土层为岩石、回填土等不同土层，根据现场的不同情况，拟采用机械破处松动岩石，辅以人工用风镐二次破碎或用风镐破碎等方法施工，然后人工装土石到小车上，用小车运土石至井内，再用门吊吊出装车外运。

3.4、顶管设备顶管设备主要由工具管、后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙止水、泥浆搅拌及压注系统组成：3.4.1、工具管工具管是顶管的关键机具，其主要作用为：掘进、防坍、出泥、导向。

利用工具管可以在此控制进泥量，以便进行施工作业。

3.4.2、导轨导轨用16#槽钢加工而成，下部用12#槽钢作成支架支撑导轨，两排导轨支架之间用8#槽钢作成水平连杆，连接两排导轨支架。

3.4.3、后背后背是用来承受主顶油缸后座力的构件，并将主顶油缸传来的集中力均匀地传给井壁。

后背采用钢板、工字钢和素砼加工而成，安装在主顶油缸的后面。

3.4.4、油缸支架油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件，用14#槽钢加工而成；。

3.4.5、主顶油缸主顶油缸是顶进的主要设备，是管节顶进原动力，装在油缸支架上，后端紧靠后背，主顶油缸安装好后，用输油管与主顶泵站和控制台相连。

3.4.6、主顶泵站主顶泵站是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备，该泵站安装在工作井旁。

3.4.7、穿墙止水穿墙止水是安装在管节外壁与井壁之间的构件，其主要作用是在顶进过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内。

3.4.8、泥浆搅拌系统及注浆系统泥浆搅拌系统及注浆系统是将膨润土搅拌成泥浆并充分膨化后输送到管壁与土壤之间的设施的总称，该系统安放在主顶油缸旁边。

3.5、顶管流程（详见顶管流程图）顶管施工流程图3.6、工作井布置工作井布置示意图1——顶铁；2——油缸架；3——油缸；4——环形顶铁；5——后背；6——导轨；7——穿墙止水；8——管道；3.7、顶管设备的选用3.7.1、主顶站选用每台顶力300t ，最大行程1500mm 两台组成，设计总站顶力可达600t 。

3.7.2、纠偏千斤顶选用每台顶力40t ，最大行程110mm 的4台，安装在顶头后面。

3.7.3、中继站千斤顶选用每台顶力50t ，最大行程300mm ，每个中继站需12台千斤顶。

3.7.4、液压装置由液压总站、液压控制箱、管路及其它液压元件组成。

1 2 5 164 87 933.7.5、减少顶进阻力所需泥浆在现场拌置，膨润土系统由泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、泥浆管、阀门等组成。

3.8、顶管主要施工方法3.8.1、顶管出洞顶管出洞是指顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中，开始正常顶管前的过程，是顶管中的关键工序，也是容易发生事故的工序。

顶管机头在井内管床就位，调试完毕，作好出洞的一切准备后，便可用风镐凿除洞口的砖墙，将机头穿进橡胶密封圈顶入土中，同时在机头与洞口的缝隙中注满膨润土泥浆，以润滑管道，支护土体。

出洞操作速度要快，以防出洞口外土体坍塌。

为防止管线出现偏斜，应采取以下几点措施：①工具管要严格调零，将工具管调整成一条直线，此时仪表所映的角度应该为零，调零后将纠偏油缸锁住。

②防止工具管出洞后下跌，工具管出洞后，由于支撑面较小，工具管易出现下跌，为此须在工具管下的井壁上加设支撑。

③注意测量与纠偏。

工具管出洞后，发现下跌时立即采取主顶油缸进行纠偏。

④工具管出洞前，可预先设定一个初始角（不大于+5＇），以弥补工具管下跌。

顶管出洞对操作者要求也很高，这是因为出洞时顶管机未被土体包裹，处于自由状态，而使顶头出洞的主千斤顶顶力是巨大的，因此，控制操作哪怕出现少量不均匀或土质不均匀，使各千斤顶的行程不等，也足以使顶头和第一节管子偏离设计轴线。

此时的土体难以对机头产生较大反力，难以对机头起到导向约束作用，故此时产生的偏差很难纠正，甚至是纠不过来的。

因此，出洞顶进时一定要十分小心，用激光经纬仪随时测量监控，保证顶头和第一节管子位置正确。

3.8.2、顶管进洞顶管进洞，是指一段管道顶完，顶管机破进洞口封门进入接收井，并作好顶管机后一节管与进洞口的密封联接的过程。

顶管进洞前应做好以下几方面的工作：①、检查工具管的位置，在接收井砖墙门内侧画出工具管的位置。

②、拆除砖墙门。

③、及时将工具管顶入接收井内预制安放的平台上。

④、将首节管顶入接收井，在接收井内露出的长度必须符合设计要求。

⑤、按设计要求封堵首管与接收井之间的空隙。

3.8.3、膨润土泥浆减阻优质膨润土泥浆具有良好的触变性与润滑性，将其压到管外壁，包裹住管子，可大大减小管外壁与土壤间的摩阻力。

若压浆技术得当，压浆管分布合理，膨润土质量好，摩阻力可大为降低，本工程基本上在岩石或回填土层中顶管，摩阻力很大，通过膨润土泥浆减阻可按12KN/m2考虑。

关于膨润土泥浆的拌制与压浆，我单位有专门的技术操作规程（单位标准），可在本工程中应用。

注浆孔应合理分布，机头及其后面10节管每节都设有注浆孔，使泥浆及时填充管壁与土间的全部空隙（机头外径比管节外径大2cm，故有空隙），其后逐步过渡到每3节管加设一节带有注浆孔的管节，及时补浆，使全线管壁都包裹在泥浆套中。

注浆管节分为四孔出浆的A型管和三孔出浆的B型管两种，间隔布置。

注浆管节分布如图所示。

顶力在控制值之内十分重要。

若顶力过大，会带来一系列问题，各方面的控制都会困难，故膨润土泥浆压浆绝不可轻视。

每段顶完后，用水泥浆置换触变泥浆，置换后管道上的注浆孔封闭严密，并将管道及设备清洗干净。

3.8.4、顶管测量控制①测量控制网及井下测量平台的建立。

根据业主提供的测量控制点及整个工程的控制网，在井周围布设一个高精度的控制网，用以测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点，如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。