顶管施工方案
1、 编制依据及编制范围
1.1
编制依据
1）现行的法律、法规及建设工程相关的标准规范。 2)＊**工图设计，*＊*施工图设计。 3）《岩土工程勘察报告》；
4)根据现场踏勘所获的有关地形、水文、地质、交通、用水、用电等资料. 5）为完成本工程拟投入的施工管理、专业技术人员等资源；
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 规范名称 《建筑地基处理技术规范》 《建筑地基础施工质量验收规范》 《建筑基坑支护技术规程》 《工程建筑标准强制性条文》 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 《建筑工程质量检验评定标准》 《建筑与市政降水工程技术规范》 《建筑工程施工现场供用电安全规范》 《建筑施工安全检查标准》 《施工现场临时用电安全技术规范》 《工程测量规范》 《给水排水管道工程施工及验收规范》 《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》 《顶管施工技术及验收规范》 《建筑地基处理技术规范》 规范号 (JGJ79—2012） GB50202-2002; （JGJ120-2012） （GB50204-2002）(2011版） （GBJ301—88） (JGJ/T111-98） （GB50194-93） （JGJ59-2011） （JGJ46-2005） （GB50026—2007） （GB50268—2008) （JC/T 640-2010） （2008试行本） (JGJ79-2012）
序号 17 规范名称 《建筑地基础施工质量验收规范》 规范号 GB50202-2002； 2、 工程概况 2.1 2.2
工程简介 自然条件
2.2.1 气象
气象场地所处成都地区属亚热带季风型气候，其主要特点是：四季分明、气候温和、雨量充沛、夏无酷暑、冬少冰雪。主导风向为 NNE 向，常年平均风速为 1。2 米/秒，年平均风压 140Pa，最大风压约 250Pa,年平均降雨量为 900～1000mm，七、八月份雨量集中，易形成暴雨.根据成都气象台观测资料,成都地区的气象指标如下：多年平均气温 16。2℃，极端最高气温 38.3℃,极端最低气温-5。9℃;多年平均降水量为 947.00mm；最大日降水量为 195。2mm；多年平均蒸发量 1020。5mm；多年平均相对湿度为 82%；多年平均日照时间为 1228。3 小时；主导风向为 NNE 向,多年平均风速1.35m/s；最大风速为 14。8m/s（NE 向),极大风速为 27。4m/s(1961 年 6 月 21 日）. 2.2.2 水文
***路道路沿线地下水主要为孔隙潜水，埋藏于第四系砂卵石层中.锦江水、大气降水和区域地下水为其主要补给源。砂卵石层为主要含水层,具有较强的渗透性.卵石土的渗透系数K约为25。0m/d。勘探测得孔隙潜水稳定水位埋深2。4—3.4m，相应标高为446.76—459。12m。 2.3
施工重难点
（1）工作井施工时的护壁稳定是施工的重点。
（2）施工顶进的顶力计算控制和顶管施工时人工管内掘土,管内新鲜空气的循环、有毒气体的排出以及施工照明用电的保证是关键。
3、 施工准备
3.1
技术准备
（1）熟悉设计文件，研究施工图纸及现场校对
组织工程技术人员熟悉研究所有技术文件和图纸，全面领会设计意图，检查图纸与其各组成部分之间有无矛盾和错误；在几何尺寸、坐标、高程、说明等方面是否一致，技术要求是否正确；并与现场情况进行核对，同时作好详细记录。
(2)进一步调查分析、收集原始资料
根据招标文件中提供部分相关资料，进场后对施工场地进行详细踏勘,尽可能多地收集有关原始数据的第一手资料。
（3）根据设计勘院给出的的导线点和水准点基础上进一步加密，以便施工放线。根据业主提供的设计图纸和加密后的导线点和水准点测放出顶管机工作井的中线以及复测原地面高程。
（4）工作井平面布置
工作井布置依据检查井的位置设定，即在检查井的位置设置工作井，以便于检查井的施工，从而节约成本和工期。所有顶管工作坑兼做检查井,顶管工作结束后在工作坑内施工检查井。在工作井的井口周围需占用一定面积的道路、人行道或绿化带，以布置顶管施工的地面机械设置包括起重机、油压系统及泥浆系统等、供水供电、管节堆场、临时堆土场、车辆进出通道以及加工维修场地、值班室等临时设施.工作井内需设置钢质带扶手的斜梯，供施工人员上下,井口设安全护栏。井区周围设围挡,进行封闭式围挡施工。在实施测放时，可根据工作井所在位置的实际情况和有关部门的意见进行适当调整。井区排水,沿其一周作一条200mm*200mm的砖砌截水沟和一条排水沟(240砖墙,20cm厚C20沟底，每边宽出墙体15cm）就近排入雨水井中，上盖340＊700的高分子水箅。
（5）地下管线资料的调查
在结合甲方所提供地下管网图以及与地下管网所属单位进行协调的基础上，我施工单位将进行物探试验和人工探槽方式，搞清地下管网的具体位置，对可疑地方要进一步进行物探试验以及探坑、探槽调查。
＊＊*路顶管起始位置有一根沿环湖路外侧布置的燃气管道，管道直径200mm，管道中心标高为466。864，而顶管顶标高为466.15，相距0.47m。 3.2
施工进度安排
＊*＊路顶管施工计划工期为2016年＊*月※※日～2016年※月※日,共计※※天
左右。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工程名称 施工准备 工作井开挖及支护 竖井底板施工 背墙施工 顶管设备安装、调试 顶管 注浆 顶管设备拆除 检查井施工 竖井回填 合计 开始日期 竣工日期 工期（天） 备注 施工人员计划配置 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 工 种 生产经理 技术主任 技术员 工长 质检工程师 试验工程师 安全员 测量员 起重工 土方工 钢筋工 钢筋工 人数
备 注 主要负责项目施工的组织协调等工作 负责技术管理及技术总结 主要从事现场技术及施工管理和技术资料收集整理 负责现场施工组织安排及机械和劳动力的调配 负责质量管理、质量监督等（质检部) 负责试验管理、试验监督等（试验室） 负责监督检查施工安全和文明施工(安质部） 负责顶管高程、平面位置、监测等工作，收集整理测量资料（测量组） 吊装施工（起重组） 土方开挖 后场钢筋下料、转运等 负责工作坑钢筋绑扎工作
13 14 15 16 17 18 19 20 模板工 砼工 顶管工 电工 设备操作人员 机修人员 外协人员 安全文明环保员 负责工作坑井壁模板安装 负责工作坑混凝土浇筑作业 负责顶施工作业 电气操作、线路维护检查 机械、车辆驾驶、顶管机等 负责设备维护等 负责现场协调工作 配合安全工程师进行安全维护、环境保护及文明施工，现场车辆、施工道路的清扫、清洗、围挡保洁 3.3 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 机械设备配备计划 名称 顶管掘进机 千斤顶 千斤顶 千斤顶 通风设备 低压照明设备 压密注浆设备 汽车吊 汽车吊 电焊机 泥浆泵 清水泵 切割机 钢筋切割机 钢筋弯曲机 插入式振动器 备用发电机 规格型号 500t 250t 100t 25t 16t 30KW 红星 GQ40 GW40 ZK50 75KM 数量 备注
18 19 自卸汽车 履带式挖掘机 5t PC250 3.4 材料计划 主体工程材料数量表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 Ⅲ级钢筋砼钢承管 钢筋 钢筋 钢筋 钢筋 钢筋 钢筋 混凝土 混凝土 混凝土 规格 d=2000 HRB400 28 HRB400 22 HRB400 20 HRB400 16 HRB400 14 HPB300 8 C25 C30 C40 单位 m T T T T T T m³ m³ m³ 数量 备注 4、 施工方法 4.1
总体施工思路
本标段工程施工安排本着前紧后松的原则，制约工期的工程、重点难点工程优先考虑安排，各施工区段、各分项工程采用全面铺开、平行流水作业的施工方法，在业主规定工期内完成全部工作内容. 4.2
工艺流程
测量定位→工作井顶设置截水沟→工作井初衬→工作井底板施工→顶管设备安装→试顶→首节管顶进取土→管道接长、顶进、取土（循环）→管道贯通→接收井管道处理→防水层施工→二衬施作→隔墙施工→流槽施工→盖板及检查井施作→回填→检查验收。 4.3
操作要点
4.3.1 降水施工
※※※路降水深度为10m, （1）降水井井径及结构设计
开孔钻头直径:600mm,终孔钻头直径：600mm。
降水井管采用钢筋混凝土管，其外径360mm，内径300mm，分滤水管和盲管两种，长度均为2。5m。
井管布置方式:最底1根放置盲管，作沉砂用,其上透水层采用滤水管(注：每根井管长度均为2.5米）。
（2）降水井填砾设计
设计过滤器为填砾过滤器，填砾规格3~10毫米砾石,填砾厚度大于100mm；砾石填至距地面1.50m时，用粘土封孔。
实际填砾料不得小于理论计算量。 （3)降水含砂率控制设计
洗井阶段含砂量控制值为：1/10000，降水阶段含砂量控制值为：粗砂＜1/50000；中砂＜1/20000；细砂＜1/10000
（4）抽水设备选择及降水量计算
根据计算结果和设计降深,选择QS型潜水泵，流量为20m³/小时，扬程不小于30。00m。
1）降水井沿基坑成线性布置,每座降水井在距离顶坑3米处布置一口。降水井深度12米，水泵功率12。5KW，出水量80m³∕小时；
2)如局部加深的集水井或渗透水较大时则在该坑中另挖集水井,装泵明排； 3)大面坑内排水是沿壁坑周边挖土明沟，设一个集水井，装潜水泵抽除; 4）井点降水系统应在挖土前两星期就绪，提前抽水约14天左右,并在适当部位布水位观测孔检查其水位降低情况，当水位降到坑底下0。5～1m后才能开始挖土；
（5）排水系统设计
排水管采用钢管直接从降水井排入沉淀池；沉淀池采用红砖砌筑，内外面1:2水泥砂浆抹面。沉淀池长约4.5m,宽约2。0m，深度1。2～1.4m,沿长度方向分隔成三个沉淀池，抽出来的水经三级沉淀后排入城市雨水管中。
（6）降水施工工艺流程 4.3.2 工作井施工
※※※路拟开挖工作坑（竖井）深7米左右道路原地面标高至设计坑底。土方开挖严格按照设计尺寸控制开挖断面，井底按照设计高程开挖控制，每次开挖深度不超过1.5m，严格遵循地下工程施工“短开挖，强支护，快封闭,勤量测\"等原则.竖井采用人工配合机械对角分层开挖、分层支护，开挖后及时进行锚喷支护，在竖井开挖过程中注意土层变化情况，是否与设计图相符,开挖地质出现变化时，立即联系设计研究方案。竖井出土采用分台阶和断面,用25T汽车吊出土，用运渣车将土方运至指定堆土场。
竖井结构为永久结构,施工采用“初衬喷射混凝土+钢筋支护+二层复合式防水层+二衬现浇钢筋砼\"的符合式衬砌方法.初衬喷射30 cm的C25砼，二衬模筑砼25cm C40 P8抗渗砼。并在每节段设置10个Φ8cm的排水孔。
（1）工作井工艺流程与施工顺序 1）工艺流程
开挖土方→支立工字钢、钢筋→喷射混凝土→下一循环。 2）施工顺序
竖井开挖→竖井初衬施作→顶管施作→防水层施工→竖井二衬施作→隔墙施工→溜槽施工→盖板及检查井施工→回填。
（2)操作要点
1)暗柱采用20b＃工字钢,每节长度80cm,段与段之间用螺栓连接，务必拧紧固接，暗柱逆作时，接头在每进尺的中间，本节需超挖埋入下进尺内。标准段每榀16＃工字钢拱架分四段制作，段与段之间用螺栓连接，务必拧紧固接，钢拱架纵向间距80cm,工作
井与顶管操作孔相交处，16＃工字钢拱架分六段拼装而成，顶管操作孔处的钢架与两侧暗柱用螺栓连接。为保证暗柱稳定，采用3米锁脚土钉（注浆花管），竖向间距80cm，将其焊接在工字钢上；连接筋采用HRB400 B22，竖向间距80cm内外交错布置，采用单面焊的形式将其焊接在工字钢上，焊接长度不小于10d，第一段连接筋与锁口梁预埋钢筋焊接；采用HPB 300 A8 15cm*15cm电焊成钢筋网片,初衬采用内外两层网片,安装时，将网片与工字钢、连接筋点焊在一起，共同形成支撑体系。工作井初衬按标准段全部施作，然后采用破混凝土、割钢拱架的方式挖管道孔。钢拱架外层保护层厚度8cm,内保护层厚度6cm。
2）初衬施工
①喷射混凝土强度等级为C25。根据力学性能和耐久性的指标选择硅酸盐水泥，它含有较多的C3A和C3S，凝结时间较快;中粗砂：含水率在5%～7%之间，砂率在50％~60%之间；豆石或碎石粒径0。5mm～15mm，(硅酸盐水泥、中粗砂、豆石或碎石组成），根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086—2001)的混合料配合比要求，水泥与骨料配合比主要考虑满足喷射混凝土的强度要求又可减少回弹损失，砂子主要考虑喷射混凝土的施工性能和力学性能，水灰比为了有效地保证混凝土强度并减少回弹和粉尘，得出经验配比为水泥:砂子：石子=1：2：2；速凝剂掺量为水泥用量的5%,水灰比控制在0。4～0。45之间，喷射混凝土1d的龄期的抗压强度不应低于5Mpa。在施工前委托有相关资质的实验室对喷射混凝土进行配比实验,按照实验室的配比数据再进行施工.
②在钢筋安装、纵向连接筋焊接完毕后，然后挂外层钢筋网片，再喷射混凝土直到设计厚度，竖向喷射混凝土厚度为300mm。
③喷射混凝土前检查开挖断面尺寸，清除开挖面的浮土,尤其是与上一榀钢筋接茬处，必须将上一次喷混凝土时的回弹料清理干净。喷射混凝土前用高压风清扫开挖面，保证作业面均被喷射混凝土覆盖，并埋设控制喷射混凝土厚度的标志,喷层表面的平均起伏差控制在50mm内。
④喷射作业应分层、分段依次进行，分层厚度为10cm+10cm+10cm，分三次喷射至设计厚度。喷射顺序应自下向上，以免松散的回弹料粘污尚未喷射的壁面。先钢格栅的混凝土,后喷射钢格栅之间的混凝土，沿水平方向螺旋式移动，水平回旋半径应为300mm左右，一圈压半圈，不得在一处堆积。
⑤每次喷射混凝土之前，应将前次喷射的混凝土的接茬部位凿毛，清除表面粘附的泥土,以保证接茬处混凝土的密实，力求表面平顺.
⑥喷射注意事项
a.喷射手必须穿雨衣，带胶皮手套，戴防护眼镜和防尘口罩，喷射前必须检查工具、设备、材料是否齐全完好，喷射时软管不准有死弯，软管连接处进行检查和试运行，管内是否有水泥结块,如有问题可及时处理，用锤敲击疏通,以保证施工顺利进行，防范施工事故。
b。喷射时，操作人员必须做到开始时先送风、再开机、再给料,结束时应待料喷完后再关风。向喷射机供料应连续均匀，机器正常运转时，料斗内应保持足够的存料.喷射机的工作排风量不小于9m³/min，应满足料流喷头处通过的压力在0。1Mpa左右，喷头处的水压为0。15～0.20Mpa。喷射作业完毕或因故中断时,必须把喷射机和运料管内的积料清除干净.
c。水泥、砂子、豆石或碎石用搅拌机搅拌，混合料在喷射机附近掺入速凝剂，混合料随拌随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不应超过45分钟，混合料掺入速凝剂后，停放时间不应超过20min。
d。喷射手施工操作应遵守以下规定：喷射手应经常保持喷头有良好的工作性能,喷头与受喷面应保持垂直，喷头与受喷面得距离保持在0。6m～1。0m之内,喷射混凝土时应保证混凝土表面平整。
2）工作坑底部施工
工作坑开挖至基底后，及时进行封底,考虑有地下水影响。工作坑坑底采用“钢筋+砼”的结构，铺垫前一定要复核高程，准确无误后再进行铺垫，喷射砼时应在竖井底部四周设一条排水沟,并设一个集水井，并将无砂降水管下入坑中,将水集中后采用水泵抽至地面排水系统中，以免地下水长期泡槽使工作坑边坡土体软化。
3）防水层施工 ①工艺流程
清理喷射混凝土基面→验收基层→PE塑料泡沫衬垫施工→LDPE防水板材施工→检验施工质量→验收.
②控制要点
A、防水结构层采用二层复合式结构,PE泡沫衬垫，起疏水，兼缓冲层的作用,之后铺设LDPE防水板材。
B、LDPE防水板材技术标准要求：密度≥0.91g/c㎡，拉伸强度：纵向≥13。8MPa， 横向≥14。2MPa；断裂伸长率：纵向≥548％， 横向≥606%，直角撕裂强度:纵向≥72。9N/mm, 横向≥58.8 N/mm
C、初衬材料施工要求：初衬基面处理,凸出的钢钉等尖角处需抹平处理，凹处需补喷调平，直墙平整要求为D/L≤1/6,拱圈部分平整要求为D/L≤1/8，初衬渗漏水处需引排水；PE泡沫塑料用射钉平整牢固地铺设在初衬砼上，在PE泡沫上安装热塑性塑料垫圈用以固定LDPE防水板材，间距50～100cm，成梅花形交错布置，LDPE防水板材采用焊接方式搭接，搭接长度20cm,采用焊缝之间留空腔的方式以保证密闭.
D、变形缝采用中埋式和背贴式双道防线防水措施。
E、防水做完,经检查合格后，才能作二衬的钢筋、模板工作，浇筑混凝土时再次检查防水层是否完好.
4）竖井二衬施工 ①二衬施工工艺
基面清理、测量放线→底板钢筋绑扎→底板混凝土浇筑及养护→井壁钢筋绑扎→模板支立→井壁混凝土浇筑→井壁模板拆除→井壁混凝土养护→检查井施工→验收
②二衬砼浇筑
二衬浇筑混凝土是竖井施工中采用复合式衬砌结构中的部分,是结构自防水的关键所在。
我们在施工中确定防水原则是“以防为主，多道防线，刚柔结合，综合治理”.它的核心就是“结构自防水为本，附加防水为铺\"。所以，控制好二衬混凝土的施工质量
是防水好坏的关键。
水平施工缝留设在剪力、弯矩较小部位，水平施工缝施工时，应去除浮浆及残渣,先铺净浆，在铺30-50mm，1：1砂浆，而后浇混凝土。
③工艺流程:作业准备→混凝土运输→混凝土浇筑与振捣→养护、拆模。 ④控制要点
a。防水混凝土配合比是否达到设计要求。
b.坍落度（水灰比）是否满足强度、输送泵、泵车运输、泵送距离等因素的要求。 c.浇筑前应对钢筋保护层厚度、模板、预埋件等进行检查验收,并认真进行清仓。 d.检查钢筋在绑扎和焊接过程中防水层是否有所破坏,重点检查变形缝及施工缝防水材料的铺设情况。
e.为防止混凝土出现蜂窝、麻面等质量问题，模板支设前应将表面清理干净，均匀涂刷脱模剂。模板要密封不漏浆，控制好混凝土振捣时间，既不能过振，也不能欠振，并按规定拆模。
f.应选择合适的外加剂,混凝土要分层振捣，振捣时要用高频率振捣棒,每层振捣到气泡排除为止.
g。钢筋垫块应放置正确、牢固、间距合理，振捣混凝土时避免直接触及钢筋,并设专人调整钢筋位置，防止混凝土出现漏筋等质量问题。
h.混凝土接茬处应冲洗干净，对水平接茬应先均匀浇筑50mm左右的同配比水泥砂浆。
i.为防止混凝土出现冷凝，混凝土浇筑时应制定详细的浇筑方案,保证混凝土连续浇筑。
j。使用商品混凝土时，要考虑搅拌与施工地点的距离和堵车等因素，要根据浇筑量及影响浇筑因素确定混凝土泵车的数量，以防发生间歇性灌注问题，影响混凝土质量。
5）工作井施工控制要点
①降水不到位或存在底层滞水时，必须采取降排水措施。严格按照设计尺寸控制开挖断面.井底严格按照设计高程开挖，不得超挖扰动原状土。在土质不良的情况下需要加打锚杆施工,加大土体承载力。在竖井开挖过程中要注意土层变化情况,是否与设计图纸相符。特别土质情况如发现土质与设计不符时,应立即与设计研究方案,以避免土体沉降甚至坍塌现象的发生。
②竖井开挖过程中，施工人员应随时观察井壁和支护结构的稳定状况。发现井壁土体出现裂缝、位移或支护结构变形塌方征兆时，必须停止施工，人员撤至安全地带，经处理确认安全后，方可继续作业。 4.3.3 顶管施工方案
(1）顶坑布置
（2）顶管施工流程及顶管施工工艺 （3）计算顶管的顶力
雨水管采用内径Φ2000mmⅢ级钢筋混凝土钢承口管，顶管长度54m。
管道顶力主要由两部分构成，一是前端刃角处的正面阻力，二是管壁外侧与土壤间的摩阻力.
由于前端刃角处已超前掏空，前端正面阻力实际上较小，甚至忽略不计，为保证顶进过程中顶力足够，在此,不考虑超前开挖导致的正面阻力减小。
由于超前开挖导致管顶与管壁间出现一定空隙（扩孔），因此，管壁阻力不采用与土层厚度有关的计算公式(采用与土层厚度有关的计算公式将导致估算阻力过度偏大）。
根据《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008）6.3.4条及《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:2008）12。4.1条，顶管顶进阻力估算公式如下：
其中,为管壁外侧摩阻力，为前端刃角正面阻力。 （1)Φ2000钢筋砼管：
式中 F0-—顶管总阻力标准值,t；
D1——顶管外径，取2。4m； --管道设计顶进长度,取54m; Dg-—工具管外径，取2。4m; t——工具管切土刃口壁厚,取0。1m;
——管道外壁与土的单位面积摩阻力,t/㎡.与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关,估算本工程的综合摩擦力系数fk=2。2t/㎡。
——顶管刃角正面最大压强,t/㎡。与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关，一般可取30-50t/㎡。本工程管道处地质主要为卵石层，估算顶管前端正面压强取50t/㎡。
因此,求得顶管总阻力为：
F0=πD1LfK+NF=3。14×2.4×54×2.2+3.14×(2。4—0。1) ×0.1×50=931。4t 考虑到多台千斤顶顶进时同步较为困难，因此，选用2台不小于500t的液压千斤顶,对称同步顶进。
1）顶管允许最大顶力验算
雨水管顶管内径2000mm，管壁厚度200mm，外径2400mm,顶管混凝土强度C50。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—20010）,C50砼的抗压强度设计值.
根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008）8.1.1条，钢筋砼管容许最大顶力按下式计算：
式中，——砼管允许顶力设计值，N； —-砼材料受压强度折减系数，取0。90； ——偏心受压强度提高系数，取1。05； ——材料脆性系数，取0.85; —-砼强度标准调整系数，取0。79；
——砼强度设计值，C50砼取23.1MPa； ——管道最小有效传力面积，； ——顶力分项系数,取1.3。
为使管端面尽可能均衡受力，拟用环形顶铁与管端面直接接触，然后在环形顶铁后设置U形顶铁，千斤顶通过U型顶铁顶进。
D2000钢筋砼管道：
Ap=3.14×(24002-20002）/4=1381600mm²
（注：为使钢筋混凝土顶管尽可能均衡受压，防止局部应力过大，在与顶管端面接触位置设置环形顶铁以扩散应力，环形顶铁与千斤顶油缸之间设置U形顶铁。) 2） 井壁抗推能力验算
忽略钢制后座的影响，假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙均匀地作用在工作坑后的土体（地勘报告未见此处地质,按软土考虑）上，为确保后座在顶进过程中的安全，后座的反力或土抗力应为的总顶进力的1.2～1.6倍。根据《顶管施工技术及验收规范》（试行)，后背墙抗推反力可按下式计算：
式中:——总推力之反力，kN； ——系数，取=1。5～2。5； -—后座墙的宽度，取4m； -—土的容重，砂砾土取35kN/m3； ——后座墙的高度，取4m；
——被动土压系数，软土取1.42,见表4。5.3—1； -—土的内摩擦角,软土取10°，见表4。5。3—1。 ——土的内聚力，软土取15kPa；
——地面到后座墙顶部土体的高度，取4m。
表4.5.3-1 主动土压和被动土压系数
土的内摩擦角 土的名称 (º） 软土 粘土 砂粘土 粉土 砂土 砂砾土 10 20 25 27 30 35 1。42 2.04 2。46 2.66 3。00 3。69 0。70 0。49 0.41 0.38 0。33 0。27 2.03 4。16 6.00 7.00 9.09 13。67 被动土压系数 主动土压系数 工作井井壁4×4，可计算得出后背墙土的抗推力： 因此，4m（宽）×4m（高）的后背墙土层抗推能力满足要求! （4)工作坑内顶管设备安装
顶管设备主要包括后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙止水等。如下图所示.
1）导轨安装
导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆.钢横梁置于工作底板上，并与底板上的预埋铁板焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。如下图所示。
导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否安装准确，故须达到如下要求：
①两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致 ②导轨轴线偏差≤3mm；顶面高差0～＋3mm；两轨间距±2mm。 2)油缸支架
油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件，用16#槽钢加工而成。 3）主顶油缸安装
主顶千斤顶选用1台，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在底的横梁上，千斤顶着力点应在水平管轴线上，对称布置，其合力的作用点在管道的圆心上。每个千斤顶的安装纵向坡度应与管道设计坡度一致。
4）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，该泵站安装在工作旁，可远程控制。
5）后背墙安装
因工作坑为单向顶进，故选用现浇C30钢筋砼作为后背墙.在后背墙施工前先将已顶的管道用砖砌堵头将管道封堵严实，待施工完成后采用手持式风动凿岩机将其拆除并弃运至弃土场。为保证后背墙受力均匀，正面衬一块4cm厚钢板，砼与钢板间刷水泥浆，以便其结合紧密.
6)穿墙止水
穿墙止水是安装在管节外壁与壁之间的构件，其主要作用是在顶进过程中防止工作坑外的泥、水沿管壁流入内,前墙止水圈的组成部分为：
① 预埋法兰底盘 ② 橡胶板 ③ 钢压板 ④ 垫圈与螺栓
法兰盘应预先埋设在砼沉内，中心正确，端面平整,安装牢固，螺栓丝口应妥善保护，水泥浆应预先清除。
7）安装顶管机头
①机头吊入工作井前应进行详细检查。
②卸机头时应平稳、缓慢,避免冲击、碰撞,并由专人指挥，确保安全.
③安放在导轨上后，应测定前后端的中心的方向偏差和相对高差,并做好记录,机头与导轨的接触面必须平稳、吻合.
④机头必须对电路、油路、气压、泥浆管路等设备进行逐一连接，各部件连接牢固，不得渗漏，安装正确，并对各分系统进行认真检查和试运行。
（5）工作坑地面设备安装 1）液压系统
包括高压油泵、油管、油箱、限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置。 每座设备选用2台50Mpa高压油泵,液压系统设备安装完毕后,要进行试车，使用过程中定时检修维护，及时排除故障.
2)注浆系统
包括压浆泵、搅拌机、泥浆池、管道、压力表以及阀门等,用以向管道内供应减阻泥浆.
3）空压站
选用电动空压机，生产的压缩空气应经过净化，由空压管道送至机头作业舱,使管内作业人员在通风条件下作业，保证他们的呼吸安全，每座工作配置6m³空压机1台。
4）起重设备
工作须配备垂直运输设备，拟设置汽车吊，起重能力不小于15t，以满足： ①吊运砼管下和顶铁装拆； ②顶管机头和顶进设备的装拆； ③土方和材料的垂直运输。 （6）顶管顶进施工 1)顶进施工的一般要求
在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不宜超过100cm，测量应在管前挖土后进行,根据偏差量修整管前土弧。
中线测量：顶进长度在60cm范围内,可采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能地拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60cm应采用经纬仪或激光导向仪测量（即用激光束定位）.
高程测量：用水准仪及特制高程尺（用于小管径），根据工作坑内设置的水准点标
高（设两个），测第一节管前端与后端管内底高程，以掌握第一节管道的走向趋势.测量后应与工作坑内另一水准点闭合。
激光测量：用激光经纬仪（激光束导向）安装在工作坑内,并按照管线设计的坡度和方向调整好,同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时,激光点即可射到标示牌中心，说明顶进质量无偏差,否则根据偏差量进行校正.
全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时，应测出错口的高差，以衡量全段高程与纵坡，高程与中心偏差应在允许值之内。
顶进过程中的方向控制应满足下列要求：
a。有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师,确保测量万无一失。
b。必须避免布设在工作井后方的后座墙在顶进时移位和变形,必须定时复测并及时调整。
c.顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’,不得大于0.5°。并设置偏差警戒线.
d。初始推进阶段,方向主要是主顶千斤顶控制，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。
e。开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则.
2）顶管出洞
顶管出洞是指顶管机头和第一节钢筋砼管，从前墙破出洞口封门进入土中，开始正常顶管之前的过程，是顶管的关键工序,也是容易发生事故的工序.
当内、外的准备工作全部准备好后，可将机头吊放到内轨道上，调整好方向，开始顶管出洞。工作壁前墙有机头及管道出洞的预留洞口，为防止外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作内，预留洞口与管道间设有密封装置。
①洞口密封结构
a.出洞密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口间的间隙流入内，同时也起定位作用。
b.根据管道中心线与壁预留孔的位置,制作一个钢结构的内套环，套环内圈高有橡胶止水带环，套环安装在预留孔与管节之间，外围焊接在孔的预埋钢板上,内圈橡胶紧贴管节.
②破墙出洞
a。当机头前端进入洞口密封圈后,即可破墙出洞，工作预留洞口是采用砖砌体临时封堵，在顶前采用风镐凿除内层一部分封堵墙体或直接用机头刀盘破碎堵墙，随即进行顶管正常推进.
b。如工作周围地下水较丰富，应预先在出洞口的地层内灌注浆，使其土体固结,防止外的水渗进工作内。
3）注浆减阻
顶进施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。
为了保证压浆的效果，在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔，顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔,以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只，呈90°环向交叉布置。压浆总管用φ50mm白铁管,除工具管及随后的3节混凝土管节外，压浆总管上每隔6m装1只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。
顶进时，工具管尾部的压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定.由于顶进距离长，一次压浆无法到位，需要接力输送,因此在管道内共设置5只压浆接力站，平均每隔30m左右设1站。压浆接力站的作用有两个，一是运输作用；二是承担至前面压浆接力站管道部分的补压浆。
减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验,找出适合于施工的最佳泥浆配合比。
拌制减阻泥浆要严格按操作规程进行，催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，应放置一定的时间才能使用。通过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的总管,然后经压浆孔压至管壁外.施工中，在压浆泵、工具管尾部等处均装有压力表，便于观察，从而控制和调整压浆的压力。
顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层的特性，由于泥浆的流失及地下水等的作用，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的4～5倍，但施工中还需根据土质情况、顶进状况及地面沉降的要求等做适当的调整。
4）通风
改善管道内的工作环境是顶管施工的重要技术措施之一，不容忽视.
本工程拟采用在顶进施工时，向管道内施行强制通风。在工作坑地面设置无油空压机，将经过滤清、除湿、降温的新鲜空气，通过供气管强制送入管内作业面，浑浊空气则自作业面向工作自然排出.作业面处的供气管端部装有气阀和消音器，作业人员可调节供气管。随着顶管距离的增长，长时间顶管将消耗大量氧气，机头部位远离井区，空气难以流通不利工人健康。因此在管道内需安装送风管，由井上鼓风机将井外空气送到机头部位。
通风采用长距离压入式管道通风系统。
在管道施工过程中，随着管道不断向前延伸，由于空气不流通，管内温度会逐渐增高，空气中的氧气会逐渐稀少,管内湿度增大.为改善管内工作环境,在管道施工的全过程中采取通风措施，加大管道内空气流通量,营造良好的作业环境. 管内有毒气体的监测
①根据空气质量要求，在地下管道中必须保证施工人员所吸入的空气中O2不能低
于20％，而硫化氢（H2S）、甲烷（CH4）以及其它有毒或有害气体与灰尘等污染物的浓度,不能大于有害于身体健康的浓度,并考虑时间、温度、湿度和集中污染物的综合作用的影响，易燃气体的浓度不能超过低爆炸下限（最小爆炸浓度）的10%；
②我们配置XPO—--317气体检测仪，每天对管内气体检测4次，若发现上述二个极限有一个超出的话,检测次数增加，并立即改善通风，以确保有足够的新鲜空气；
③另外在长距离管道内顶进工程中,管内的温度及湿度的增大会影响测量的准确性，都要求我们向管内输送新鲜空气。
④若在顶管过程中遇障碍物或其他不可预见原因停工时间过长的话，在恢复施工前我们必须向井内及管道内输送新鲜的空气至少1小时,并结合动物活检（如鸽子或小鸡等)半小时没有意外后工人方能下井. 作业面空气质量标准：
① 证顶管内的氧气浓度不低于20％，有毒有害气体与灰尘的浓度不大于有害于身体健康的浓度，其中CO≤30mg/m³，CH4≤10％，H2S≤10%工作面通风设备的噪音不超过80分贝。
②用于通风的空气必须清洁,在地下作业点新鲜空气量不低于每人每分钟4m3，风速大于0.15m/s，最大风速不超过6m/s。
③控制工作面温度不超过28°,相对湿度不超过80%。 5）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布置整个工程的控制网，在井周围布设一个高精度的控制网，用于测放、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。
测量平台置于井下顶管轴线上,靠近后靠背处，通过控制网将顶管测量起始点测放其上，并在井中布设2~3个稳固的后视点，以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要，故井下测量平台要单独设置，不与管道、设备、后靠背接触，不受顶管操作影响，以保持其稳定性。
②顶管轴线与标高控制
本工程顶管测量按1000m以内的直线顶管测量方法，顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离，即顶管的偏差值，但方向相反。为消除顶管机旋转而偏差值的显示误差,光靶设计为可调式，使其始终在顶管机的垂直中心线上，如图所示。
顶管机可调式光靶结构示意图
随着顶管进尺的增加，激光发射距离的增长，激光会发生散射，即打在光靶上的激光点会扩大，影响目视精度.此时顶管轴线采用支导线法控制，标高采用支水准线路控制。
③顶管测量注意事项
由于顶管的部分操作在工作井内进行，顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的，故每周均需对其进行检查校核，发现偏移过大需查明原因并及时修正。
地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移动，故也需不定期进行校核检查。
每段顶进结束后,应重新进行一次管道的中心和高程的测量,每个接口一点，错口处测两点。
④顶管允许偏差
偏差（mm） 顶进长度（m) 管径 （mm） 上、下 ＜400 ＜400 ＜1500 ≥1500 ±60 ±80 钢管 左、右 100 130 钢筋混凝土管 上、下 +30-40 +40—50 左、右 50 50 ⑤测量监测措施 a。测点布置
纵断面观测点沿顶管轴线每隔10m 布置一个,横断面观测点，每隔20m布置一个,每断面为轴线左右6米，设置五个沉降观测点,如图所示：
对在与顶管轴线相交的管网及附近的建筑物及构筑物，我们也需要在穿越管网的上方及附近建筑物、构筑物附近布置沉降观测点,若有煤气管及给水管道我们还应在管道穿越上方在其顶部做沉降观测点或将其暴露的管线作上吊保护等，如：管线穿越绕城收费站、红星路南延线等.
b.监测方法及时间：
采用水准仪、经纬仪进行静态连续路面位移及沉降观测。 观测时间为：
1〉顶进前测定桩顶原始标高; 2>顶进到达时测定地面隆陷情况； 3>机头通过后的沉降值； 4〉1-3日后的沉降值及沉降速率; 5〉7-10日后的沉降值；
6>在有特殊要求时还须测最终沉降值;
在坚实路面处设置观测点,应凿除坚硬路面及基层，将桩埋入土体. c.数据采集及处理方案
数据采集采用人工记录方式,并需多人观测记录。 数据用软件处理，做到数据清晰、分析合理、及时准确。 d.减少测量误差的措施 1>对测量仪器进行定时检查.
2>观测时须多人进行观测，确保观测值准确。 3>采用模型改正法减小误差。 4〉连续长时段进行观测。
e.监测仪器保护措施 1〉设立醒目标志和护栏。
2〉做好设备的防水、防潮、防雷电工作. 3〉做好测量设施的防风、防晒工作. 6）顶管施工对地面构筑物的影响及防护措施 ①地面沉降或隆起
控制沉降与隆起的主要技术措施有:
a。精心操作，控制挖土与顶进的量与速度，避免土体超挖和顶管机的过量挤进,使挖土与顶进始终处在动态平衡状态.
b.量测每顶进1m所挖出的土的方量,进尺与挖土量相当，沉降隆起就可控制。 c。顶管穿建筑物前,必须使顶头调至正位,并保养好机头。穿建筑物顶管时,加密测量密度，控制好方向,避免在建筑物下作过大的纠偏操作（过大纠偏是地面沉降原因之一)，并且连续作业、一气可成，机头不得在建筑物下停滞,保养等。同时还要加强现场值班，现场资料分析与决策等管理工作，并加强对建筑物的沉降观测，确保建筑物安全。
d.加强膨润土泥浆压浆。泥浆在顶管中起润滑与支护双重作用,在管外壁与土间始终充满膨润土泥浆，支护着管周土体不挤向管外壁,是减小沉降的措施之一。
（6）顶管接收措施
为了顺利完成顶管接收工作,一般应对洞口土体进行加固。如果土质不是很软，可采用门式加固法,即对所顶管道两侧和顶部一定宽度和长度范围内的土体进行加固,以提高这部分土的强度,从而使工具管在出洞或进洞中不发生坍土现象.如果土质比较软,则必须在管子顶进的一定范围内，对整个断面进行加固.如果土质比较好，土比较硬，挖掘面上的土体又能自立，这时也可不必对土体进行加固。土体加固技术一般有：高压旋喷技术、搅拌桩技术、注浆技术和冻结技术等。
洞口的封门也应根据土质条件及顶管机的形式来选定。洞口可用低标号混凝土砌堵
砖封门。在掘进机到达接收坑时，可以将砖封门挤倒或切削掉.有时，也可用低标号的混凝土取代砖头。
采用特制的钢封门保证掘进机安全进入接收坑。具体做法是在洞口外侧预先安装好由一块块槽钢制成的钢封门，把工作坑的洞口封住。槽钢的下部被安装在井壁上洞口以下的钢构件托住，中部被安装在井壁上洞口以上的钢构件压住，槽钢的上部必须高出沉井端面。在工作坑的洞口内，仍砌上一堵砖封门。当顶管机到达时，先把砖封门拆除。这时,由于有钢封门挡住,土体不会向洞内涌进来。等到顶管机推进到距钢封门50～100mm时，洞口止水圈已能发挥作用了，然后再依次拔除钢板桩。为减少钢板桩拔除过程中对顶管机正面土体的扰动，钢板桩全部拔除后应立即顶进,缩短停顿时间。
在接收顶管机时，应避免引起顶管机前方土体不规则坍塌，使顶管机再次推进时方向失控和向上爬高。对于较重的顶管机或掘进机，应防止其在达到接收坑时产生叩头现象，一方面可在接收坑内下部填上一些硬粘土或者用低标号混凝土在洞内下部浇一块托板，把掘进机托起。也可在接收坑内再预埋一副短的延伸导轨，把掘进机托起。另外,应把掘进机与第一节混凝土管联接在一起。
(7)顶进施工记录
1)在管道顶进施中，应不间断的测量并记录下列工艺参数：顶进力、管道在垂直高程和侧向位置的偏离、情况管道的旋转、管道顶进长度、润滑注浆压力等
2）对于非进人管道顶进,在记录时，顶进距离最大200mm或最长时间间隔90秒必须进行记录，以保证在每个数据记录的时间间隔都要记录下顶进中出现的压力最大值.对于其它参数,应该记录下包括最后一个顶进回次在内的平均值。同时，还应同步记录下连续的施工监测图。
3）对于进人管道的顶进施工参数的记录,应连续地记录下主顶进力和中继站的顶进力并且和设计值相比较，如果发现偏差较大，应该马上纠正。
4）应对管道的长度进行测量和记录,根据管道的长度,每顶进2m及每完成一根管道顶进时，应对顶管机及第一节管道的垂直和侧向位置进行检测，记录的结果应绘制成图表.另外，监测系统还应在适当的时间间隔内对其它参数进行常规的监测。
5）记录数据中必须包括如下信息：施工时间、施工现场的详细位置、地层和和地下水条件等。当可能有污染存在时，应该进行取样分析.
(8）闭水试验
本工程的雨水管道所有井段都需作闭水实验，含井在内同时闭水（即闭水），闭水水头为2。0米,具体按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268－2008来执行。闭水试验程序
1）试验水头严格按照设计和规范控制，闭水试验必须在沟槽回填前进行。 2）试验管段灌满水后浸管时间大于24小时。
3）试验水头达到规定水头时，开始计时，观测管道的渗水量,直至观测结束时，不断地向实验段内补水，保持试验水头的恒定,渗水量的观测大于30分钟，渗水量计算公式为：
q=W/T。L
其中：q—实测渗水量； W—补水量 T—实测渗水观测时间 L—试验长度 允许渗水量，按下面公式计算：
其中：Q—允许渗水量； D—管道内径
1）表格记录如各项数据，将各自数据代入公式，计算比较，当q＜Q时，表示试验合格，否则重新施工，直到达到上述标准.
2）闭水试验请监理现场监察，并将结果鉴定确认。 （9)顶管施工完成后注水泥浆 1）管道顶进注浆及注浆孔布置
①顶管结束后及时对管体四周的缝隙和因地质原因造成的局部超挖地段灌注水泥砂浆，使其密实并与周边岩土结合紧密.填充水泥砂浆所用设备与填充触变泥浆设备相
同。
②水泥浆液需搅拌均匀，无结块，无杂物.注浆压力为0。5～1.5MPa，注浆孔左右各设一个排气孔。灌注水泥浆必须自一个方向顺序压浆，即每个注浆孔压浆时见到前方注浆孔冒出水泥浆时才能认为充填饱满。压浆分两次进行，第一次注满土层和管壁之间的孔隙，等24小时后进行第二次压浆，第二次压浆重新布孔。注浆结束后要及时清理注浆设备，以防堵塞。水灰比采用由稀到浓分级灌注，分级为3：1、2:1、1：1、0。5:1四级。
③注浆设备和系统是由泥浆搅拌机、泥浆泵、输浆管、输浆管总节门、注浆孔及分节门组成。第一注浆孔设在距首节管7.5m左右，依次每3m设置一个注浆孔,注浆孔位置一般设在管子左上方或右上方，以免出土时碰撞。
为放置沉降，对管道顶进施工段采用高压注浆处理，每米设置一个注浆孔，d800—d1000管道顶进施工每米注浆约为0.4m³，d1200—d1800管道顶进施工段每米注浆约为0。8m³，d2400管道顶进施工段每米注浆约为2m3。
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,故充填膨润土浓浆绝不可轻视.
（10）顶管接口
本工程采用的是顶管混凝土专用钢承插管，其接口自带密封橡胶圈，方便接口进行密封,密封性好.顶管完成及检查井施工完成后，按《GB50268-2008》第9。1.11条要求，管道全长带井作闭水试验.
（11）工作井回填
工作井施工完成后,保留工作坑,在工作井内浇筑检查井，工作坑与检查井之间采用C30砼回填，检查井井周80cm范围内采用5％水稳稳定碎石加强,自井底至井顶回填。
5、 地下管线保护措施
由于本工程地处的地下管线众多、复杂,施工现场查勘后发现市政公用管线均在施工范围内，必须进行管线保护。
因此我公司对管线的保护措施相当重视：
(1）结合相关单位提供的管线布置图和现场实际障碍调查和勘察；若有出入或遗漏，及时书面汇总,并将调查结果上报业主及各个管线管理单位，配合管理单位制定并落实保护措施.
(2）项目部统一安排专人负责的施工区域管线调查，在遇到障碍物不明或出现险情时，应立即上报项目经理部,同时保护好现场。
（3）清楚后才能作业，切记盲目进行。
（4）根据现场调查情况,采用人工挖探坑等方式明确管线埋置深度、走向、有无分支等后,才能进行机械开挖作业,同时给作业班组进行安全技术交底.
机械作业前，由现场施工管理人员在管线位置画出醒目标线，并将作业位置给操施人员交代清楚,同时在作业过程中随时观察地下有无异常情况出现,一旦发生及时停止作业并采取保护措施.
（5）机械作业时，开挖、弃土及碾压机械严禁停止在管线位置处作业.土方开挖接近管线时(至少保证30cm以上）停止机械作业，采用人工开挖方式进行,且派专人通宵看守至管线迁改或掩埋结束；同时将该情况上报管线管理单位,密切配合管线管理单位实施迁改、保护等工作。
（6）管线局部暴露后，及时采取固定或加固等措施,在保证管线不移位、接口不错位、管线不破坏或损坏的情况下才能进行管线周边及其底部土方的挖掘工作。
若管线为钢筋砼管道,需先将接口位置人工刨出加固（每根管道接口两端)后才能进行其余位置的土方开挖.
管线暴露期间，必须设置围栏，防止机械碾压和人为破坏。
若管线暴露时间过长，且沟槽土质不良容易出现坍塌、垮塌的地方，必须及时采取支护措施，防止电缆、电力或其他管线被压破、打断。
具体固定或加固措施如下：
1）管线材质若为钢筋砼：可采取用工字钢（或槽钢）悬吊方式，如下图： 2)管线材质若为电缆或其它软性材质等：可采取用工字钢、槽钢、钢管枋木等悬吊
方式.
（7）对原有排水管线需拆除后重建的地方，及时作好排水工作，防止水任意排放而影响基坑(槽）的后续施工.
(8)管线位置禁止停放施工机械和堆放材料，进行吊装作业时支腿不能位于管线范围。
（9）在外电架空线路附近开挖沟槽时,必须防止外电架空线路的电杆倾斜、悬倒。 (10）管线周边回填及碾压：
1）回填前，必须经管线管理单位确认管线布设位置、高程、完好程度等无误后,才能进行回填；
2）管线顶部覆土深度不能满足要求时,采用满包砼加固处理；
3）管线周边采用人工夯实回填，顶部覆土厚度满足要求后才能进行机械碾压； 4）管线接口若出现错位、破损、脱落等情况时，必须予以恢复，特别应注意埋置在砼中的电力、电缆及通讯等管线，接口位置必须包裹严密,防止进入水泥浆,影响管线以后的更换或维修；
5）因管底以下碾压困难,回填土密实度难以保证。为防止管底以下因沟槽回填土不密实导致管底以下土方沉降造成管体断裂。回填时自沟底到管底拟采用干砌条石或砼块,必要时管体以下预留10cm用流动性大的低标号砼将缝隙填满.
6、 施工监测
6.1
监测的目的和意义
基坑开挖过程中，必须保证支护结构的稳定性，以确保基坑施工安全。为此施工过程中必须采取相应的监控保护措施,监测的目的主要是：
(1）了解围护结构的受力﹑变形及坑周土体的沉降情况,对围护结构的稳定性进行评价;
（2）通过获得的围护结构及周围环境在施工中的综合信息,进行施工的日常管理，
对设计和施工方案的合理性进行评价，为优化和合理组织施工提供可靠信息，并指导后续施工;
（3）积累资料，为类似工程提供参考。
（4）管道顶进施工中监测地面道路和构筑物的沉降，保证道路的行车安全和结构的稳定性. 6.2
监测范围
（1）工作井及接收井基坑围护结构水平位移及基坑周边地表沉降监测； （2）施工区域的路面沉降变形监测;
（3）监测项目将根据现场情况物探资料进行适当的调整。 6.3
监测点布设
(1）基坑监测点布设见图6.3-1、图6.3-2。
图6.3—1 工作井基坑监测点布设图 图6。3—2 接收井基坑监测点布设图
(2）施工区域路面沉降变形监测点
布设测点前用全站仪在现场按设计里程及坐标放样出顶管轴线位置。在现场顶管轴线上部地表布置沉降监测点，沉降监测点一般情况每5米布设一点轴线点，顶管施工中若发现新裂缝应增加监测点。
顶管施工时周边的土体将产生一定的扰动，对周边的地面的沉降产生一定的影响,从而影响周边施工区域道路；为了更好的估算顶管施工可能引起的地面沉降量,同时可及时地采取措施把影响控制在允许范围内;垂直于顶管轴线的沉降监测点每50米布设1组小断面，每组均为5点。
在顶管出、进洞时要加密测点，在顶管出、进洞5米、10米、20米、30米处各增加一监测横断面，每组断面5点。
6.4 监测内容的实施及测量方法
为确保监测工作的可靠性、稳定性及连续性，在整个监测区域设立完整的沉降变形
监测控制网，由控制网来控制日常的沉降监测. 6.4.1 沉降测量
采用相对高程系,利用建立的水准测量监测网，参照Ⅱ等水准测量规范要求用水准仪引测。历次沉降变形监测是通过高程基准点间联测一条闭合或附合水准线路，由线路的工作点来测量各监测点的高程。各监测点高程初始值在施工前测定（至少测量2次取平均）。某监测点本次高程减前次高程的差值为本次沉降量，本次高程减初始高程的差值为累计沉降量。 6.4.2 水平位移测量
采用视准线法进行。在施工区域每边设立2点参照点,建立一条基准线，用经纬仪投影至地面，尽量在基准线上布设水平位移点，用钢尺量测位移点到轴线的偏距E，从而了解水平位移的情况.某监测点本次E值与前次E值的差值为该点本次位移变化量，本次E值与初始的E值之差值即为该点累计位移量。 6.4.3 变形监测控制网的布设
（1)变形监测控制网的起算点或终点要有稳定的点位，为了减少观测点误差的累积,距观测区不能太远.
（2）为便于迅速获得观测成果，变形监测控制网的图形结构应尽可能的简单。 （3）在确保变形监测控制网具有足够精度的条件下,控制网应尽量布设一次全面网。
根据以上布网原则，在整个监测区域布设沉降变形监测控制网。主要在各路口布设较稳定的控制网点，采用往返观测附和线路,算出各点高程，作为测量时的起算点。在监测工期内应对控制网定期复核。 6.4.4 测量技术及要求
（1）基准点的复核
每月一次对水准控制网进行联测，修正其水准高程.为确保测量的精度,整个沉降测量参照二等水准测量进行。
（2)测量仪器的检校
水准仪送检,水准仪必须在法定计量部门出具的有效检验日期内使用.
每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡，发现异常应停止工作检查仪器，改正合格后方可施工。
水准仪i角不得大于15″. （3）测量要求
观测参照二等水准测量要求采用单路线往返测量，同一人观测；同一仪器测量；同一标尺;同一道路进行。测站的设置视线长度不得大于40m。 6.5
监测频率
为确保施工安全,监测点的布设立足于随时可获得全面信息，监测频率必须根据施工需要跟踪服务，每次测量要注意轻重缓急，在顶管进出洞时要加密监测频率直至跟踪监测，监测频率表一般如下：
(1）基坑变形监测频率
正常情况下2天一次，如遇暴雨及变形速率较大时一天2次. (2）施工区域路面变形监测频率
施工工况 出洞 正常推进 进洞 一般监测范围 出洞20m 中间段 进洞20m 监测频率 3次/天 1次/天 3次/天 加密监测 视施工需要跟踪监测 视施工需要跟踪监测 视施工需要跟踪监测 监测测量的周期应满足观测到测点变形达到相对稳定时为止。 6.6
监测报警值
（1）顶管掘进期间沉降日变量报警值为±3mm累计沉降量控制在+10mm~—30mm。 （2）基坑墙顶水平位移累计变形值28mm，变化速率4—6mm/天。 (3）基坑墙顶竖向位移累计变形值28mm，变化速率3-4m/天。
7、 质量保证体系及保障措施
7.1
材料质量保证措施
（1）原材料的采购
1）做好市场调查，从中选择生产管理好、质量可靠稳定的厂家，作为待定的供应商，按采购程序文件进行评审，建立质量档案。
2）从待定的供应商产品中按规定取样，送甲方认可的具有相应资格的试验室进行检验或试验.试验结果得出后，进行质量比较,从中选择最优厂家，报监理工程师批准后作为合格供应商,建立供货关系。 (2）原材料的运输、搬运和贮存
1）原材料进场保证“三证\"齐全，包括产品合格证、抽样化验合格证和供应商资格合格证。
2)原材料进场后按指定地点整齐码放，并挂标牌标识，标明型号、进场日期、检验日期、经手人等，实现原材料质量的可追溯。
3）原材料进场后由专人保管，对水泥、钢材、防水材料、等材料加盖或在室内保管，避免风吹日晒。
4）在运输、搬运过程损坏或贮存时间过长、贮存方式不当引起的质量下降的原材料，不使用在永久工程结构中，对此种材料及时清理分类堆放并标识，以免混用。 7.2
确保质量的技术措施
（1）严格执行设计文件、图纸及施工设计复核签字制度。总工程师组织经理部技术人员详细熟悉、审核施工设计图纸及资料，发现问题,及时报告监理工程师，审核完成并由总工程师签字后交付使用。
（2)严格执行技术交底制度
1）将各分项工程的技术标准、质量标准、施工方法、施工工艺、保证质量及安全措施等向领工员、工班长书面交底。
2)施工技术交底执行书面交底，包括结构图、表和文字说明。交底资料详细准确、直观，符合设计、施工规范和工艺细则要求，交底资料经第二人复核确认无误签字后，交付领工员、工班长签收。交底资料妥善保存备查。
3）工程开工前，项目经理部技术部门根据设计文件、图纸编制“施工手册”，向施工管理人员进行工程内容交底。“施工手册\"内容包括工程名称、工程范围、工程数量、技术标准、质量标准、工期要求、结构尺寸等内容。 7.3
质量检查制度
工程质量检查是指按照国家施工及验收规范、质量标准所规定的检查项目，用国家规定的方法和手段，对分项工程、分部工程和单位工程进行质量检测,并和质量标准的规定相比较，确定工程质量是否符合要求。
(1)原材料、半成品、设备及各种加工预制品的检查制度：订货时应依据质量标准签订合同，必要时应先鉴定样品，经鉴定合格的样品应予封存，作为材料验收的依据。产品的进货验证由专业工程师、质检员和材料员三方验证合格后，方可使用。
（2）班组的自检和交接检制度：完成或部分完成施工任务时,应及时进行自检,如有不合格的项目应及时进行返工处理，使其达到合格的标准。经工长组织质检员和下道工序的生产班组进行交接检查，确认质量合格后，方可进行下道工序施工。
(3）隐蔽工程验收制度：隐蔽工程验收的主要项目有：地基基础、管线埋设、主体结构各部位钢筋、现场结构焊接和防水工程等。隐蔽工程验收后，要办理隐蔽工程验收手续,列入工程档案。对于隐蔽工程验收中提出的不符合质量标准的问题，要认真处理，处理后要经复核检查并写明处理情况。未经隐蔽工程验收或验收不合格的，不得进行下道工序施工。隐蔽工程检查由专业工程师主持,质检员、业主代表和监理工程师参加隐检验收。
（4）预检制度：预检项目由工长主持,质检员和有关班组长参加。预检的项目主要
有：建筑物位置线、基础尺寸线、模板轴线等。预检后要办理预检手续，列入工程档案.对于预检中提出的不符合质量标准的问题,要认真处理，处理后要经复核检查并写明处理情况。未经预检或预检不合格的，不得进行下道工序施工. 7.4
技术保证措施
7.4.1 工程质量技术控制
（1）班组认真按图纸，按规程操作，建立自检、互检质量保证体系。
（2）施工班组长协助施工员按设计图纸及操作规程进行操作验收并提出口头整改意见。
（3）施工员应根据各分部分项的设计图及操作规程进行技术质量验收，当技术质量不符合要求时，提出口头或书面整改通知单，限令在期限内完成整改内容。
（4）技术、质量工程师应根据设计图纸及质量评定标准，进行跟踪管理,对各道工序进行把关、评定,提出书面整改意见,处理一般技术、质量问题，重大技术质量问题向技术质量负责人汇报，并提出整改意见。
（5）技术、质量负责人应对工程技术、质量进行抽查，并责令在期限内整改,处理较大的技术、质量问题,组织技术质量人员进行复查。 7.4.2 顶管施工质量保证
(1）主要施工技术参数的控制
顶管顶进速度是保证切口土压力稳定、正面出土量均匀的主要手段，所以在顶进时，应对顶进速度作不断的调整，找出顶进速度、正面土压力、出土量三者的最佳匹配值，以保证顶管的顶进质量，也能让顶进设备以最和顺状态工作。
(2）顶进轴线的控制
顶管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后,必须进行机头的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动。
（3）顶进技术措施
1）穿越前对全套机械设备进行彻底检查,保证其顶进时具有良好的性能。 2)严格控制顶管的施工参数，防止超、欠挖。
3）顶管顶进的纠偏量越小，对土体的扰动也越小.因此在顶进过程中应严格控制顶管顶进的纠偏量，尽量减小对正面土体的扰动。
4）施工过程中顶进速度不宜过快,一般控制在15mm/min左右，尽量做到均衡施工,避免在途中有较长时间的耽搁.安装位置还可适当提前些,以留有余量。 7.4.3 顶管施工常见问题及处理方法
(1）导轨偏移 1)现象
基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。 2)原因
①导轨自身的强度不够，受到管道自重的压力而变形. ②导轨固定不牢靠，受到外力及震动后发生偏移。 ③导轨底部所垫木板太软而产生较大变形. 3）防治措施
①对导轨进行加固或更换.
②把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。 ③垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。 ④对工作底板进行加固。 (2）测量仪器移动 1)现象
用测量仪器观察标尺，偏差一下子大很多或无法找到标尺。在大多数情况下水准气泡也不准。
2）原因
仪器被人碰到而移动或者是固定仪器的架子有移动。 3）防治措施
①仪器架一定要固定在基坑底板上，而且底板要牢固，不要把仪器架固定在会移动的支撑等上面。
②仪器附近应设栏杆，防止被碰，失准。
③发现仪器移动必须重新安装好，必须对原始数据做核对,确保重新安装后的仪器数据正确。同时，还应有人复核，并做好记录。
（3）管端破损 1)现象
①在顶进过程中管端内壁产生剥落.
②顶进过程中发现管端出现环形裂缝，同时有一部分内壁剥落。 2)原因
①两管的张角过大，使其受压面积下降，压应力增加，超过管道所允许的压力。 ②主顶油缸的总推力超过了管道所能承受的推力,往往发生在靠近工作井处的几节管道中。当然后一种情况也有可能与前一种情况同时发生在一处。
③木垫环太薄或太硬。 3)防治措施
①在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要产生大起大落. ②适当增加垫板的厚度，尽量扩大在张角大时的受压面积。
③在损坏的接口处用环氧树脂修补后再安装上内套环。 （4）管接口渗漏 1）现象
管接口处有地下水渗入或者产生漏水漏泥现象。 2）原因 ①管接口损坏。 ②张角过大使密封失效。
③橡胶止水圈没有安装正确或已损坏。 3）防治措施
安装前应查前橡胶止水圈的规格、型号与外观质量，正确套入砼管的插口槽入。在止水圈进入套环之前要涂抹些浓肥皂水.止水圈不能有翻转有挤出现象。
（5)管壁裂缝与管壁渗漏 1)现象
管内壁有渗水，并有环向、纵向或不规则的裂缝。 2）原因
①管口附近出现环向裂缝，大多是纠偏过量。此种裂缝在企口管中最为常见。 ②管内产生纵向裂缝则有可能：管顶载荷太大，管道未达到应有的养护期，成品管道质量有问题，管道的砼不符合标准等。
③管道承受的推力过大。 3)防治措施
①防止纠偏过度，管口张角每增加0.5度，其承受的推力则下降50%左右。 ②可在管端承受推力的端面上垫上一定厚度的木垫环,以增加管口承受推力的接触
面积。
③加强管道使用前的检验工作。 （6）地面沉降 1）现象
在顶管施工完成以后，在管道中心线左右两侧的地面产生沉降。并且，随着时间的推延,沉降槽的宽度与深度均匀与日俱增。
2)原因
沉降的原因有四种:第一种是超挖所造成的，正常的挖土量须控制在应挖土体的95％~100％之间.第二种是顶管过程中对土拓扰动而产生的沉降。
3）防治措施
①控制好尺进与出土量之间的关系，做到不超挖. (7)严重偏高 1）现象
管道前面出现塌方，工具管及管道均严重偏高。 2）原因
管道严重偏高是手掘式顶管中常见的质量通病。其产生的原因都是土质较差的前提下，辅助施工措施又没有很好发挥作用时，前方发生塌方。这时，操作者为了罅塌方而错误地采用了所谓的“闷顶\"，即不出土的情况下一味地往前顶而造成的。
因为前方发生塌方时，塌方的土就按土的自然休止角涌入管内，工具管前上方的土受到了扰动.这时,管道往前顶时就会沿着土的自然休止角往上爬。当清理完管内的土再进行测量时,管道已爬得很高了。情况严重的管道可爬到地面附近,在数十米长度内可一下子爬高2～3米。所以“闷顶”是万万不可采用的。
3）防治措施
当管道前方出现塌方以后应采取必要的辅助施工方法来稳定挖掘面。如采用井点降水或采用注浆等措施，也可在工具管内充以适当的气压来使挖掘面稳定.
（8）左右偏差较大 1）现象
左右偏差已超差，而且方向纠偏越纠越偏。 2）原因
左右偏差一般较高低偏差纠正起来容易些，发生在手掘式顶管中的这种偏差不外乎于以下几种原因：
①一边土较硬,另一边土软软，因此工具管和管道偏向土软的一边。
②手掘式因为比较简单，施工人员没有引起足够的重视，派不太熟悉测量仪器的人进行测量，仪器看错。
（3）防治措施
①尽量使管道两侧的措施对称.
②测量人员一定要经过严格培训合格以后方可上岗，对初上岗的人员要在有经验较丰富的人员带领下进行作业，同时多加以复核，以免测量差错.
（9）严重偏低 1）现象
工具管越顶越低，工具管内下部的土比较湿，比较软. 2）原因
造成这种偏差的原因是由于管道上部土较硬，下部土软软.土软硬有两种情况:一种是土质本身存在着上层较硬，下层较软，我们是在两层土之间顶进。另一种是由于辅助施工措施使用不当或该措施没有充分发挥作用的结果.
3）防治措施
尽量多挖上部较硬的土，而少挖下部较软的土。 (10）主顶推力过大 1）现象
主顶油缸的推力已超出正常顶进阻力，每平方米管外面积的综合摩阻力已达20KN以上。
2）原因
①管道顶得不直,方向和高低偏差有大起大落现象。 ②遇到障碍物。 3）防治措施 方向纠偏切忌过猛.
通风量计算
一、通风设备：
人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。 二、风量的计算:
1、按洞内同时工作的最多人数计算： Q=k×m×q式中：Q－所需风量,m3/min k－风量备用常用系数，常取k=1。1~1.2 m－洞内同时工作的最多人数
q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min 计算。
现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=1。1,m=2, 则有Q=k×m×q=1。1×2×3=6。6 m3/min
2、漏风计算 Q 供＝P×Q 式中:Q－计算风量 P－漏风系数
采用Ф200PVC 管，每百米漏风率一般可控制在2％以下。取P＝1.02，则Q 供＝P×Q＝6.6×1。02＝6.73 m³/min
取风量大于7000L/min 离心鼓风机（或高压空气压缩机)作为通风设备则可以满足要求.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容