市政配套管网设施工程顶管施工专项方案编制：审核：审批：****配套管网设施工程项目部二O**年八月十日目录一、施工方案编制依据 (1)二、工程概况 (2)三、主要施工设备、人员及进度安排 (4)四、施工方案 (6)五、顶管施工方案的选择 (7)六、工作井、接收井施工 (9)七、顶进施工及主要施工程序 (14)八、顶管工作井、接收井设置 (16)九、砼管的安装、接口与检查井砌筑 (20)十、顶力计算 (28)十一、顶进施工组织及工艺 (30)十二、触变泥浆减阻 (34)十三、中继间设计 (37)十四、顶管施工过程中出碴、通风、用电和通讯措施 (40)十五、顶进过程测量 (42)十六、顶进系统控制技术措施 (44)十七、洞口封门及止水设计 (45)十八、管节质量保证措施 (47)十九、顶管施工对周围环境的影响 (48)二十、闭水试验 (50)二十一、施工组织管理 (53)一、施工方案编制依据1、**市政工程设计科学研究院提供的《**街排水工程》施工图纸2、我公司质量管理手册及作业指导书3、指导顶管施工技术相关资料4、施工现场地理环境调查5、施工合同书中的相关顶管施工条款6、相关顶管施工单位和顶管生产厂家调查7、我单位同类工程的施工经验二、工程概况1、工程情况简介：********道路沿线建筑群颇多，地上地下管网错综复杂，管网主要有供水管网、建筑企业施工用水临时施工用水管网、临时排水管网、高压电力管网、居民电力管网、施工临时用电管网、大丽铁路横跨蔚文街施工区、施工车辆频繁出入、管道材质种类及接口形势复杂、工程量大、为了保证地下管网的施工质量、确保施工工期、杜绝各类安全事故的发生，特编制本专项方案。

2、工程地质情况简述1、外部环境因素本施工区域车流量大，施工场地狭窄，大丽线铁路桥墩及在建桥墩均跨越蔚文街，地下管线复杂，且地下水位较高，经我单位现场实地踏勘，目前蔚文街地表积水严重，地下水位较高，我单位用挖掘机挖深1.5米左右后发现大量地下水溢出，由此可判断地表以下1.5～2.0米范围即为地下水位表层，路面上空存在路牌、交通灯横杆、施工建筑材料等设施均对本工程存在不利影响。

2、工程地质条件通过我单位开挖出来断面及相关资料显示，蔚文街地质情况主要组成如下：第一层：厚度约0.5～1.0米;杂填土：灰褐色，松散、稍疏状态。

填料为碎砖、碎石、建筑垃圾等，粗颗粒含量一般在15%-25%左右，部分在30%以上，密实度，均匀性较差，道路上表层有厚度为5～10cm松散颗粒土层，施工车辆出入扬尘较大。

第二层：厚度约：1.0米;粉土：灰黄色，很湿，稍密，夹粉砂，局部夹少量粉质土，切面基本无光泽反应，韧性低；第三层：厚度约：1.8米粉土夹粉质粘土：灰色，很湿，稍密，粉质粘土为流塑状态，局部夹粉砂、淤泥质粉砂土；第四层：厚度约1.0米粉砂：灰色，稍中密，夹粉土、细砂，局部夹薄层粉质粘土，含少量云母碎片；第五层：厚度约:2.5米粉质粘土，淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部软塑，切面稍有光泽反应，无摇震反应，干强度、韧性中等。

第六层：根据现场实际情况及可视范围，第六层厚度不详，根据附近相关居民介绍，蔚文街在未施工以前均为沼泽区域，含水量及其丰富，土质以褐色沉积淤泥为主；三、主要施工设备、人员及进度安排为满足本工程的实际需要，保证工程施工的顺利进行，需要安排如下施工人员和设备进场施工。

1、主要施工机具设备2、人员配备情况本工程采用连续作业两班班运转，每班施工17人，共需要34人，具体分配见下表：四、施工方案1、施工程序测量放线→确定工作井及接收井位置→井室施工→安装顶管设备及调试→顶管采购→顶管施工→闭水试验→整理内业资料→竣工验收。

2、顶管施工工期推算本工程顶管施工总长度为2125m，分为两个顶进段，顶管的规格为DN1000～DN1800，设计管底纵向坡度为0.01%～0.074%。

根据实际施工工程量，投入顶管施工设备2套，按6m/d用下式推算顶管施工期：T=N/ Q i* q t * n=2125/0.8*6*2=222天式中：N—完成的工程总量（米）T—完成顶管施工需安装的总天数（天）n—投入施工机械数量（套）q t——每天作业预计完成进尺（米）Q i——机械设备和人力工效因素，取值为0.8考虑顶管施工的顶进设备的拆卸和组装，预计完成顶管工程时间总计222天。

五、顶管施工方案的选择设计施工图确定顶管采用DN1000～DN1800钢筋混凝土管道。

根据工程地质情况与第四系坡积粉质粘土、残积砾质粘土类似，但是也可能遇到花岗岩球状风化体（孤石），这给顶管施工带来一定难度，施工时不能掉以轻心，应慎之又慎。

为此选择顶管作业方法尤为关键。

应以科学的态度，采取切实可行的技术方案确保施工顺利进行。

根据国内顶管施工技术的资料和顶管施工经验较为丰富单位研讨，结合本工程地质情况对下列几种顶管施工法进行分析：（1）气压平衡管施工法，是利用气压平衡的作用在顶进过程中采用工具管切前土体时，利用气压平衡地下水的作用，保证挖掘面土体稳定，此种方法多用于地下水位高的渗透系数大的砂性土地基。

现施工区地质结构属于卵砾石层，其抗压强度为220Kpa，在顶推过程时工具管的钻头同步运动，而切削头又无法将坚硬卵砾石切削成细颗粒排出，形成阻隔带段使顶管无法顶进，此类事故在施工中多次出现，还因气体管道故障产生失压给作业人身安全带来危险，不得不采用其他方法施工，借鉴工程经验，面对目前施工地质情况，为此不宜采用气压顶管法施工。

（2）泥水法顶管施工，可用于大口径顶管施工，对坚硬的土质有良好的切削顶推作用，泥水顶管工具间可采用“H”型盾构式旋转刀架，安装合金组合切削刀排，对均质坚硬的土质和风化岩层具有切削硬层形成粉土状能力，经过排浆管将切削物抽吸到工作坑外。

但对卵砾石这种非均质地基宜会产生大颗粒卵石进入排浆管，堵塞管道，同时部分坚硬卵砾石在没有被切削损坏后则紧紧围绕在切削盘面随刀排同步旋转，给施工带来困难，造成顶进缓慢，机械故障率频频发生，使顶管施工周期延长，企业社会效益和经济效益受损。

（3）手掘式顶管法施工，是目前采用的较为普通的施工方法，其特点是利用机械和人工共同作业的方式来完成顶管施工，对一些复杂地质结构的地基可以利用人工开掘式直观处理，虽然作业方式相比于气压式、泥水式顶管法其施工设备简单，但适应性较强，对顶管在掘进过程中随时可根据发生地质情况采取应急处理措施。

顶进过程中的故障率较小，但对作业人身安全要求要比气压式、泥水式施工高的多。

在卵砾石层施工时只要采取预防土体失稳措施，就能克服顶进过程中的问题。

综上三种顶管施工法分析，综合本工程实际情况，选择手掘法顶管是适宜的施工方法。

六、工作井、接收井施工顶管工作井施工平面布置图见图1：施工队生活区办公区钢管堆放场地机械停放场地变压器施工便道场地布置图顶管工作井图1 顶管工作井施工场地布置图2、钢筋混凝土工作井和接收井施工（1）基本施工方法对钢筋混凝土工作井及接收井采取先开挖基坑，分级开挖，边坡按设计要求采用挂网喷射混凝土和浆砌片石进行支护，然后施做钢筋混凝土圆形井和矩形井，后背墙位置进行简单或加强注浆加固。

工作井和接收井结构示意图见图2和图3。

A A工作井平面图A-A剖面图图2 顶管工作井结构示意图H 1H 2H 3引 桥闸井平面图A-A剖面图A图3 顶管接收井结构示意图（2）模板的制作：a、模板采用组合钢模，要求模板表面光滑平整，拼组尺寸偏差符合设计要求，具有足够的强度、刚度和稳定性，且拆装方便接缝严密不漏浆；b、模板安装好后检查轴线、高程，符合设计要求后加固，撑牢顶紧保证模板在浇注混凝土过程承受力后，不变形、不移位；c、模内干净无杂物，拼合平整严密；支架结构的立面、平面均应安装牢固。

支架立柱应在两个互相垂直的方向加以固定，支架支承部分必须安置在可靠坚实的地基上。

（3）钢筋的加工：a、基本要求：钢筋应具有出厂质量证明书；筋表面洁净，使用前应将表面油腻、漆皮、鳞锈等除干净，钢筋平直，无局部弯折；采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于2%；钢筋的弯制和末端符合设计及规范要求；名种钢筋下料尺寸符合设计及规范要求；用I级钢筋制作的箍筋，其末端应做弯钩，弯钩的直径应大于受力主筋直径，且不小于箍筋直径的2.5倍。

弯钩平直部分长度，一般结构不宜小于箍筋直径5倍，有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。

b、成型安装要求：钢筋要按规范和设计要求连接牢固；预埋钢筋位置需准确，满足钢筋保护层的要求，井身钢筋与预埋钢筋按50%截面错开配置；钢筋骨架全部配螺旋筋点焊成型后吊装就位，并与预埋钢筋焊接，或采用现场绑扎钢筋骨架；在钢筋骨架不同高度和平面处绑扎适量的垫块，以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。

（4）混凝土浇注：混凝土采用搅拌站集中拌和，施工要求与注意事项如下：a、浇筑前，对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板如有缝隙，应填塞严密，模板内面应涂刷脱模剂。

b、浇注前，检查混凝土的均匀性和坍落度。

c、对浇注混凝土使用的脚手架，应便于人员与料具上下，且必须保证安全。

d、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑上层混凝土，混凝土分层浇筑厚度不超过40cm。

e、浇筑混凝土时，采用插入式振捣棒捣固。

振捣应符合下列规定：①使用插入式振动棒时，移动间距不应超过振捣棒作用半径的 1.5倍；与侧模应保持5～10cm的距离；插入下层混凝土5～10cm；每一处振捣完毕后边振动边徐徐提出振动棒；避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

②对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。

密实的标志是混凝土停止下沉、不再有气泡冒出、表面呈现平坦、泛浆。

f、混凝土的浇筑必须连续进行，如因故间断，间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。

允许间断时间应经试验确定，若超过允许间断时间，须采取保证质量措施或按工作缝处理。

g、在混凝土浇筑过程中，应注意观测：①随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔是否移动，若发现移位时应及时校正。

②预留孔的成型设备及时抽拉松动。

③在灌注过程中应注意模板、支架等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷应立即校正并加固，处理后方可继续浇筑。

h、在浇筑过程中或浇筑完成时，如混凝土表面泌水较多，须在不扰动已浇筑混凝土的条件下，采取措施将水排除。

继续浇筑混凝土时，应查明原因，采取措施，减少泌水。

i、混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平，定浆后还应第二遍压光或拉毛。

j、混凝土达到一定强度后，要及时洒水养护，天气干燥时还应覆盖养护。

七、顶进施工及主要施工程序本工程施工地段地质情况较差，考虑采用敞开式手掘顶管机头进行顶进，为保证施工安全，在敞开式手掘机头处设置活动可调式格栅，一旦遇到土质变化，不利于手工掘进时可考虑增设格栅防止土体坍塌，在机头后设纠偏千斤顶以备纠偏。