.阜新市太平区供排水、供热基础设施建设工程一期工程（基地南部、东部供水工程）施工（基地南部供水工程南环过道顶管工程）施工方案阜新市水源工程公司第一章施工方案编制依据1.1 本项目相关资料1）本工程施工图纸；2）本工程地质资料说明。

1.2相关标准及规范1）《顶管施工技术及验收规范》试行2）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)3）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)4）《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137-2002) 5）《建筑基坑支护技术规范》(JGJl20-2012)6）《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)7）《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)8）《工程测量规范》(GB50026-2007)9）《给水排水工程顶管技术规程》CECS246：200810）其他路政管理部门要求遵照的标准、通知及管理规定2.1 工程简介阜新市太平区供排水、供热基础设施建设工程一期工程（基地南部、东部供水工程）施工（基地南部供水工程南环过道顶管工程）根据图纸设计，过道顶管长度为40米，顶管管材为DN1000混凝土套管。

2.2工程地质概况1、水文气象和地下水情况该地区气候为大陆性气候，干旱少雨、多风、多风砂。

年最高气温超30℃，最低气温-29℃，平均气温7.6℃，年降水量为560mm，多集中在7、8、9月份，汛期水量较大。

地下水主要类型为第四系潜水，主要含水层为中粗砂、砂砾，水量丰富，渗透性良好，渗透系数80—100m/d，影响半径60m。

中粗砂和砾石自然休止角25—30度，地下水年变幅1.0—1.5m，地面在11月初上冻，次年的4月份解冻，平均冻土层深度为1.4米；7至8月份为主要降雨季节，可达年降水量的50-60%，年平均降雨量440mm，每年蒸发量约1500mm。

1至4月份的风速可达20~35m／s,每年的大部分时间，风速较低缓，从3月份到9月，主导风向为西南风，其它月份主导风向为东北风。

2、工程地质及岩土分析施工场区地质主要由杂填土、粉土、中粗砂、砂砾、强风化砂岩等组成。

本区地震基本烈度6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计特征周期0.35s，设计地震分组为第一组。

本场地地下水对混凝土无侵蚀性。

根据我单位长期顶管施工的经验，采用工具管进行顶管，人工挖掘出土。

注浆为触变泥浆，注入管壁达到减阻作用，触变泥浆的配合比为：水：膨润土：碱：amc=1：0.11：0.06：0.005，制作的泥浆性能为：比重为1.05－1.08g/cm3，粘度为60－70s，泥皮厚度为3－5mm，泥浆应至少在管道顶进前三天准备好，尽量避免随要随拌。

工作井垫层及后背都铺设浇筑好以后，开始进行导轨、顶背钢板、液压油缸等设备的安装。

导轨安装时须垫实，安装牢固，以避免在顶进时因松动而影响顶进的轴线和高程。

同时，导轨在安装时，必须配全其它设备尺寸，确定导轨安装的高程和轴线。

须用仪器反复检验，保证导轨安装的误差在允许范围内，这是管道顶时后管道的轴线及高程准确性的前提条件。

顶背钢板、油缸等设备的安装也应做到准确牢固。

顶管设备在安装前必须先进行调试，以确保设备的完好性。

轨道放置好后，吊放工具管，根据工具管的实际位置放置液压油缸，尽量使液压油缸的合力作用点在顶进断面的中心点以下，管道外的40%处。

同时合力作用方向与初顶进中心轴线基本平行。

工具头的姿势必须进行复核。

全部设备安装好以后开始顶进，采用人工挖掘出土。

人工在工作面进行挖土，挖出土装到土斗车里，再拉出管道，然后吊至地面装车运走。

在顶进至导流沟时，应采取特殊的措施，以确保工程的安全和顺利实施。

在管道顶进的过程中，每顶完一根需进行砼管的管口钢管焊接。

顶管所用的砼管承口处钢管口已进行了外腐和坡口处理。

进行焊接时焊条选用422#，接口焊缝处均应先除锈后再进行电焊，具体要求按下表规定执行：序号检查项目规定要求1、管内清扫无任何杂物；2、管口清理、修口管口完好无损，无锈、油污；3、两管口直缝间距≥100mm 4错口和错口校正要求错口小于或等于1.6cm，沿周长用锤击校正。

注浆根据顶管时的实际情况，在顶进阻力太大时考虑注浆，以减小阻力。

注浆为触变泥浆，注入管壁达到减阻作用，触变泥浆的配合比为：水：膨润土：碱：amc=1：0.11：0.06：0.005，制作的泥浆性能为：比重为1.05－1.08g/cm3，粘度为60－70s，泥皮厚度为3－5mm。

测量系统的布设1、将建设方提供的标准点的坐标及高进行复核，记录下该点的坐标和高程。

2、根据已定的穿墙管中心的实际轴线，将此轴线引入到工作井，并将高程控制点引入到工作井，以便随时进行观测。

3、管道顶进的过程中应对控制点进行定期复测，发现问题及时校核。

在顶进过程中随时将复核结果通知技术部门及纠偏操作人员，以便及时纠偏。

纠偏工具管在顶进过程中由于受不均匀外力的作用，头部会偏离设计轴线及标高，因此需要不断地对工具管进行纠偏操作，纠偏角度一般不宜大于0.5度。

纠偏要勤测勤纠，每顶进1m左右测量一次偏差，分析管道运动轨迹，并快定纠偏大小。

小角度纠偏，每次纠偏角度应控制在10ˊ－20ˊ，最大不得大于10.纠偏操作不能大起大落，如出现较大的偏差，应小角度连续纠偏，保持适当的曲率半径返回到轴线上来。

避免管道顶进时产生过大的侧应力。

对于短距离纠偏作业，可采用后座液压油缸进行纠偏，根据偏差情况，快定后座油泵的开启和关闭。

第五章施工技术措施5.1 施工准备1) 施工前熟悉施工图纸，了解高速穿越点的地质情况和地形地貌，掌握穿越层的地质结构、深度要求，进行技术交底。

2) 检查施工顶管设备、配套设备及各种施工机具和所用材料是否齐全完好。

3) 按照施工计划及时向业主、监理工程师递交施工方案，向高速公路主管部门办理高速公路穿越施工许可。

4) 查明穿越段地下是否有管道、电缆、光缆等障碍物，如有障碍物要确定其详细位置、标高等，若与施工冲突无法克服要及时与有关部门联系，制定方案。

5) 安排施工队伍、机具、材料及安装安全警示和安全防护设施。

6) 平整场地、修筑施工便道。

5.2套管质量的控制混凝土管采用的是“C”接口。

它一端由一个凹形接口、钢环套、木质垫圈组成，另一端为一个凸接口、橡胶圈组成。

管道的外表面必须光滑，以利于降低穿越地层的摩擦阻力，而夹垫圈缓冲两管端之间的负荷，以降低局部挤压所形成的压力差。

因此，管道出厂检验必须严格把关，强度达到设计强度才能出厂，要求如下：1）外观：外光内实，外弧面平整齐直，注浆孔圆滑，无缺角掉边、蜂窝麻面，表面无贯穿裂缝。

钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直。

2）强度：C40。

3）管道型号和生产日期的标志醒目、无误。

4）要有专业部门的验算报告，要有具有资质单位的检测报告。

5）橡胶圈按GB ／T528—1999标准生产，结构致密，且均匀，无缝隙、孔隙或凹痕等缺陷。

6）施工期间的复验：施工前再次检查管子接头的槽口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。

确认合格后在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。

承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。

5.3最大顶力的计算本工程总顶力计算，采用《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008）中顶力估算公式，按最大顶距按套管总长度86m 计算：01k f F D Lf N π=+式中 0F ——总顶力标准值（KN ）；1D ——管道的外径（m ）；本工程1D =1.98 mL ——管道设计顶进长度（m ）；本工程L=86 mk f ——管道外壁与土的平均摩阻力（kN/m 2）；由于本工程采用触变泥浆减阻，管壁与土的平均摩阻力按下表取值，本工程取最不利值16kN/m 2F N ——顶管机的迎面阻力（KN ）。

顶管机迎面阻力（N F ）的计算式：24F g s s N D H πγ=其中：g D ——顶管外径（m ）； s γ——土的重度（kN/m 3），取19 kN /m 3s H ——覆盖层厚度（m ），本工程取最深处（高速路面下）7.61m经计算：221.819 6.2299.644F g s s N D H KN ππγ==⨯⨯⨯==444.98KN 01 1.811611299.67511.5k f Nf K F D L N ππ=+=⨯⨯⨯+= =6327KN 工作坑内配备4台300T 的液压千斤顶，完全满足本工程6327KN 最大顶力的要求(本计算均采用最不利值)。

5.4 测量放线1）根据设计，使用全站仪定位穿越段管道中心轴线，确定顶管穿越的进、出口坐标和高程，并设置控制桩，确定施工作业边界线，撒上白灰。

2）使用挖掘机将作业带内影响施工机具通行的石块、杂草清理干净，沟、坎、坑予以平整，有积水和低洼地段排水填平，然后用山皮石将作业带及部分场地垫0.2米厚压实，以方便车辆通行和施工。

5.5工作坑与接收坑施工1）根据穿越位置和现场情况，在公路两侧设置顶管穿越作业坑；其中一侧开挖发送坑，另一侧开挖接收坑。

施工中若遇地下水,应采取排水措施。

2）本项目穿越顶进距离较短，根据《给水排水工程顶管技术规程》及实际经验，顶管工作坑及接收坑采用钢板桩支护施工。

工作井内水平支撑形成封闭式框架，同时在矩形工作井水水平支撑的四角设置斜撑。

3）操作坑开挖完成后，为防止施工机具下沉，首先在操作坑底部铺垫100mm厚砂石垫层，垫层上面现场浇注200mm厚钢筋混凝土底板，混凝土底板用C25商品混凝土浇注，并埋设8块预埋件以便安装道轨时使用，接收坑坑底不做底板。

4）承受顶进反力的后背墙是顶进套管设备的支撑面，后背墙必须稳定，要有一定的强度、钢度和垂直度。

(1)要有充分的强度：在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。

(2)要有足够的刚度：当受到主顶工作站的反作用力时，要保证后座墙不变形，或只有少量残余变形，卸荷后能恢复原状，如此往复。

因此后座墙必须具有足够的刚度，才能保障顶进时受力要求。

( 3)后座墙表面要平直：后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失或发生质量、安全事故。

泥浆处理1）使用泥浆回收系统减少环境污染开挖泥浆池（长15m×宽8m×深2米），在泥浆池四周及其底部使用防渗布进行铺垫。

将泥浆回收设备稳固在开挖的泥浆池上，使用泥浆回收系统对产生的废弃泥浆进行重复利用，可以有效的减少对环境的污染，节约成本。

2）使用专用车辆对产生的废弃泥浆进行及时外运，工程结束后，使用专用车辆将剩余泥浆清理干净，然后用土对泥浆池进行回填平整。

附件安装、套管封堵套管内积水杂物等清除干净后再进行两端封堵，套管封堵采用沥青麻辫水泥砂浆砖砌施工，外表面采用环氧煤沥青涂刷。