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第一章：编制说明

1.1、编制依据

1.2、适用范围

1.3、编制说明

第二章：工程概况

2.1、工程情况

2.2、工程概述

2.2.1工程简介

2.2.2主要工程数量

2.2.3障碍物情况

2.3、地质水文条件

2.3.1地质构造

2.3.2水文地质情况

2.4、重难点分析及措施

2.4.1工作井施工

2.4.2顶管施工

第三章：施工安排

3.1、施工准备

3.1.1技术准备

3.1.2现场准备

3.1.3施工用电准备

3.2材料计划及管理

3.3、主要机具设备需用量计划

3.4、工期安排

3.4.1工期安排原则

3.4.2计划工期

3.5、劳动力投入计划

3.5.1人员安排基本原则

3.5.2人员安排要求

第四章：组织机构

4.1、组织机构建立

4.2、项目部组织机构图

第五章：施工工艺及施工方法

5.1、总体施工思路

5.2、总体工艺流程

5.3、降排水措施

5.4、工作井及接收井搅拌桩、旋喷桩加固

5.4.1搅拌桩施工工艺

5.4.2桩体检测

5.4.3成桩质量控制

5.4.4技术保障

5.4.5高压旋喷桩施工工艺

5.4.6设计要求及施工方法

5.4.7高压旋喷桩质量控制措施

5.4.8高压旋喷桩对周边环境影响及预防措施

5.5、顶力估算、背墙抗推能力验算、通风能力验算

5.5.1顶进阻力估算

5.5.2管道最大允许顶力验算

5.5.3后背墙土抗推能力验算

5.5.4管内通风计算

5.6、工作井、接收井及背墙

5.6.1工作井、接收井设计

5.6.2沉井施工

5.6.3护壁井施工

5.6.4导轨安装

5.6.5背墙施工

5.6.7工作坑施工允许偏差

5.7、顶进设备安装

5.7.1主顶装置

5.7.2顶铁

5.7.3工作平台和防护棚架

5.7.4工作坑防护

5.7.5起重机械

5.8、顶进施工

5.8.1 总体施工步骤

5.8.2工具管安装与始发

5.8.3下管就位

5.8.4管前挖土与出土

5.8.5管内照明与通风

5.8.6顶进及顶进测量

5.8.7校正纠偏

5.9、管道接口

5.10、工具管出洞

5.11、管外空隙注浆封闭

第六章：施工监测

6.1、监测的目的和意义

6.2、监测范围

6.3、监测点布设

6.4、监测内容的实施及测量方法

6.4.1 沉降测量

6.4.2 水平位移测量

6.4.3 变形监测控制网的布设

6.4.4 测量技术及要求

6.6、监测频率

6.7、监测报警值

第七章：施工质量保证措施

7.1、本工程的质量目标

7.2、工程质量保证体系

7.3、工程质量技术控制

7.4、顶管施工质量保证

第八章：顶管施工常见问题及应对措施

8.1、导轨偏移

8.2、后靠背严重变形、位移或损坏

8.3、测量仪器移动

8.4、管端破损

8.5、管接口渗漏

8.6、管壁裂缝与管壁渗漏

8.7、地面沉降

8.8、严重偏高

8.9、左右偏差较大

8.10、严重偏低

8.11、主顶推力过大

第九章：施工安全保证措施

9.1、安全控制目标

9.2、建立安全生产管理组织机构

9.3、安全保证体系

9.4、重大危险源识别与控制

9.4.1危害识别

9.4.2风险控制

9.4.3主要工种及重点工程施工安全措施

9.5、“四个凡是、五个必须”

9.6、地下管线保护“7个100%”

9.7、扬尘防治7个100%

9.8、安全保证措施

第十章：安全应急预案

10.1、应急救援小组

10.2、应急救援领导小组

10.3、应急救援日常工作小组

10.4、事故应急处置与善后小组

10.5、常见事故的应急救援措施

10.5.1坍塌

10.5.2高处坠落

10.5.3触电

10.5.4 中毒

10.6、应急物品和设备配备

10.6.1应急物品

10.6.2应急设备

10.7、应急响应

10.7.1应急启动条件和分级

10.7.2响应程序

10.7.3应急结束

10.8、应急救援联络通信录

10.9、医院及联系电话

第十一章：环境保护、文明施工及各方协调

11.1、环境保护

11.2、文明施工

11.3、各方协调

11.3.1协调工作涉及到的单位或人员

11.3.2协调措施

11.4附件

摘  要

本施工方案为黑臭河涌整治截污管顶管施工方案，主要涉及顶管、工作井、接收井施工，内容包括总体施工组织、主要施工工艺及方法、文明施工、应急等内容。

施工顶管的优点在实际应用中较多，可以在不开挖、不断路阻断交通的情况下完成施工任务，经过多年的国内施工实践该技术已经较为成熟，能适合较多复杂地层施工、长距离施工，可减少和节约施工场地，特别对已建成的老城区施工友好，社会面干扰较少；兼有了社会环境、进度、经济、安全的综合性优越性。

本工程顶管施工涉及一个顶管井（一个沉井），两个接收井。

广惠桥下顶管采用DN800钢筋混凝土顶管，顶管与围护结构平行布置，距离围护结构1m，顶管埋深约3.5m，顶管长度约60m，顶管工作井采用7700×7190沉井施工，下沉深度约7m，接收井采用护壁井，开挖深度约6.9m；

创誉路下顶管采用DN800钢筋混凝土顶管，顶管与围护结构基坑平行布置，距离围护结构1m，顶管埋深约4.5m，顶管长度约64m，顶管工作井采用护壁井，下沉挖深度约6.9m。

本次顶管路线YH32-YH31、YH32-YH33采用顶管施工。

2.4、重难点分析及措施

2.4.1工作井施工

难点：顶坑井后背墙严重变形、位移或损坏。

产生原因：后背墙被主顶油缸顶得严重变形或损坏，已无法承受主顶油缸的推力；后背墙被顶得与后座墙一起产生位移。

防治措施：加固后靠背，增加支垫刚度。

2.4.2顶管施工

1）难点：导轨偏移

产生原因：导轨自身的强度不够，导轨固定不牢靠，受到外力及震动后发生偏移，导轨底部所垫木板太软而产生较大变形；

防治措施：对导轨进行加固或更换。把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。对工作底板进行加固；

2）难点：管接口处错口

产生原因：管口处失园，管壁厚薄不均匀所造的，由于T型钢套环损坏。

防治措施：控制好顶管的方向，有偏差要及时纠偏，慢慢地纠正，以防纠偏过头；应增加触变泥浆的注入量，让浆套很好地形成。

3)难点：管接口渗漏

产生原因：管接口损坏，张角过大使密封失效。橡胶止水圈没有安装正确或已损坏。

防治措施：控制好方向，纠偏不要产生大起大落，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。

4）难点：严重偏高

产生原因：是土质较差的前提下，辅助施工措施（如降水等）又没有很好发挥作用时，工具管前方发生塌方。操作者为了避免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。

防治措施：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。

5）难点：主顶推力过大

产生原因：管子顶得不直，方向和高低偏差有大起大落现象。

防治措施:方向纠偏切忌过猛。加强注浆管理。可适当地增加浆液的稠度和注浆量。

6）难点：管内排水

产生原因：该区域地下水位较高。

防止措施：增加抽排措施，加强管内排水，严密监测。

第三章：施工安排

3.1、施工准备

3.1.1技术准备

项目技术人员熟悉图纸、收集相关资料，基坑土方施工前要确定深基坑已经具备开挖条件，且相关基坑支护验收资料齐全，项目技术人员或方案编制人员根据专项施工方案和有关规范、设计图纸和工况，结合设计工况的要求和地质水文报告，进行图纸会审和技术交底会，对现场管理人员、操作班组、作业人员进行安全技术交底，并履行签字手续。在施工之前专项方案须监理（业主）审批，超过一定规模的方案经过专家论证后方可实施。

场地区域内需要土方回填或需留置回填土的工程，应计算土方开挖量、土方回填量和弃土量，并进行土方平衡设计。本工程现场无土方临时堆放场地需在附近设置临时堆放场。土方运输至临时堆放场后，结构施工完成后运输回填。

（1）学习和审查图纸

检查图纸和资料是否齐全，核对平面尺寸和坑底标高，图纸相互间有无错误和矛盾；掌握设计内容及各项技术要求，了解工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求；熟悉土层地质、水文勘察资料；审查地基处理和基础设计；图纸会审，搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系，图纸相互间有无错误和冲突；研究好开挖程序，明确各专业工序间的配合关系、施工工期要求；并向参加施工人员层层进行技术交底。

（2）查勘施工现场

核实工程场地情况，收集施工需要的各项资料，包括施工场地地形，地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况，供水、供电、通讯情况，防洪排水系统等等，以便为施工规划和准备提供可靠资料和数据。

（3）编制详细施工方案

现场场地整平，绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图，确定开挖路线、顺序、范围、底板标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置，以及挖去的土方堆放地点。

3.1.2现场准备

1、平整施工场地

按设计或施工要求的范围和标高平整场地，将土方弃到规定弃土区；凡在施工区域内，影响工程质量的软弱土层、淤泥、腐殖土、大卵石、孤石、垃圾、树根、草皮以及不宜作回填土土料，全部挖除并以块石、砂砾等回填，保证地基承载力。

2、清除现场障碍物

将施工区域内所有障碍物，如地下管道、电缆、树木、沟渠以及旧有房屋、基础等进行拆除或进行搬迁、改建、改线；对附近原有建筑物、塔架等采取有效地防护加固措施。

3、作好排水降水设施

在施工区域内设置临时性或永久性排水沟，将地面水排走；排水沟纵向坡度一般不小于2‰；在需要的地段修筑挡水堤坝阻水。地下水位高的基坑，在开挖前20天需对基坑进行预降水、疏干。开始降水后，应随时检测水位的动态变化。

4、设置测量控制网

根据给定的国家永久性控制坐标和水准点，按建筑物总平面要求，引测到现场。在工程施工区域设置测量控制网，包括控制基线、轴线和水平基准点；做好轴线控制的测量和校核。控制网要避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路，并有保护标志；场地整平应设10m×10m或20m×20m方格网，在各方格点上做控制桩，并测出各标桩处的自然地形、标高，作为计算挖、填土方量和施工控制的依据。对建筑物应做定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线，设置龙门板、放出基坑（槽）挖土灰线、上部边线和底部边线和水准标志。灰线、标高、轴线应进行复核无误后，方可进行场地整平和基坑开挖。

5、修建临时设施及道路

临时道路采用主便道进行施工。道路与电讯线路、电缆线路以及各种管线相交处，按有关安全技术规定设置平交道和标志。

6、设置安全围挡

顶管采用全封闭施工，根据现场场地等周围情况，安全围挡材料选用混凝土基础定型围挡进行封闭，围挡板高2.5米，宽3米。

3.1.3施工用电准备

1、本工程施工临时用电电源接口由建设单位提供的箱变供应，箱变管理单位为建设单位。施工现场临时用电分三级配电,即总配电柜→分配电箱→开关箱的三级配电，其中开关箱距离分配电箱的距离不大于30m，配电箱必须为通广东省安监备案，张贴有广东省安监备案铭牌。配电用电缆线为五芯电缆，五芯电缆芯线颜色分别为黄、绿、红、淡蓝、绿／黄五种颜色绝缘芯线，其中黄、绿、红为相线，淡蓝色芯线必须用作N线；绿/黄双色芯线必须用作PE线，严禁混用。

图3.1.3-1 三级配电示意图

2、配电箱、开关箱内必须设置在任何情况下都能够分断隔离电源的开关电器，并且开关电器与配电线一一对应配合，作分路设置，以确保专线专控，做到开关箱与用电设备之间实行“一机一闸一漏”制。开关箱的开关电器的额定容量要与用电设备额定容量相适应。配电箱、开关箱内设置的漏电保护器，額定电动作电流应小于30mA，额定漏电动作时间小于0.1s。（其中潮湿场所的漏电保护器，額定电动作电流应小于15mA，额定漏电动作时间小于0.1s）。

3、施工用电使用TN-S系统，保护零线单独设置，并在配电系统的起始端、中间端及配电末端落实保护接零重复接地，且接地电阻不大于10Ω。

1、接地体设置

（1）每一接地装置的接地采用两根及以上导体，在不同点与接地体做电气连接，不得采用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢，接地可利用自然接地体，但应保证其电气连接和热稳定。

（2）TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处（如钢筋加工区、大型设备）和末端处做重复接地，在TN系统中，保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于10欧。如下图所示。

1、照明用电

施工现场照明采用高光效、长寿命的移动式照明LED灯，由于现在处于高温天气、地下水位较高，地面较潮湿，灯具电源电压不超过36V，灯具距地面大于2.5米。施工现场用电具体参数及临时用电布设详见施工用电方案。移动式照明灯塔结构及规格如图所示。

3.3、主要机具设备需用量计划

1、机具准备

针对本工程实际情况和各专业各种工艺、工序的需要，合理地配置先进的施工机具、设备。挑选高水平的技术操作人员和管理人员，最大限度的满足施工需要，确保施工进度、安全。

结合机械化、半机械化和改良机具相结合的方针、重点配置中、小型设备。

（1）为充分发挥机具设备的效率，在条件允许的情况下，合理调整施工进度和施工质量。

（2）首先配备本工程中为保证施工质量和施工进度所必须的机具设备和能代替劳动强度大、作业条件差的机具设备。

（3）根据施工部署，按区段、分工种、多层次地进行机具配备，注意不同的施工要求，配备不同的施工机具。

（4）机具、设备性能要求：先进性、可靠性、安全性、经济性、环保性、适应性。

2、机具的管理

以“谁领用、谁保管、谁负责”的原则建立机具设备管理制度，对机具的领用、保管、故障排除、维修保养，存放作出明确的规定，并监督执行。

3.4、工期安排

3.4.1工期安排原则

1、首先拟定科学的施工进度计划，采用网络计划技术，实行动态管理，科学组织，合理安排，适时调整，做好劳动力调配，加强各工种之间的配合。

2、为使工程顺利如期完成，实行定期碰头例会制度，及时解决施工中的存在问题，努力做到当日问题当日解决。

3、充分利用晴好的有利天气。力求做到均衡施工，认真做好施工前期准备工作，防止前松后紧，盲目蛮干；做好材料设备的计划管理，及时组织进场，加强施工设备的保养维修，以免因材料、设备等不能及时供应或施工机械故障而影响施工。

4、据实际施工条件安排工期，现场具备三通一平条件的地段优先考虑施工，并结合地质勘探报告综合考虑地下水对施工的影响，在丰水期避开埋深较大的YH31-YH32/YH32-YH33施工。因此在施工安排上要高度重视，一点都不能松懈，要环环扣紧，一着不让。首先要集中力量保重点，抢工期，在人力、物资、机具上要给予充分保证，各专业管理工作应协助指导组织好施工，搞好各方面配合，上下一条心，抓工期抓质量。

5、组织配合施工，穿插作业，重点部位抢工期，该工程配合量大，施工期间涉及到各种管线，必须主动做好配合工作，互创施工条件，确保各种管线和道路施工有条不紊地进行，按期完成任务。

6、切实改进施工工艺，努力提高工效，优先考虑采用机械化施工，以进一步提高劳动效率。施工进行流水施工合理安排、统一调度、充分发挥施工人员主观能动性，采用平面、立体交叉施工方法，按先地下后地面的原则组织好排水管道和路基施工，确保施工任务的顺利完成。

3.4.2计划工期

1、按每个工作井日进度5m组织施工，为确保工期、合理调配施工资源，结合周边居民密集等情况，各顶管施工采用半天连续施工，施工段采用分段流水作业法，进场后先集中力量施工工作井。

2、顶管施工计划2021年6月10日开工,完工日期为2021年7月9日,预计施工30天，雨期根据实际情况顺延。 

3.5、劳动力投入计划

3.5.1人员安排基本原则

施工管理人员选用技术业务强，有着丰富的施工和管理协调经验的人员组成。在管理上制定严格的岗位责任制，做到责任到人，各负其责。

3.5.2人员安排要求

1、根据工程特点要求，按照合理分工，密切协作的原则，组织高效率的专业施工班组。

2、做好施工人员进场教育工作，包括安全、防火、文明施工和遵纪守法等教育，使全体施工人员严格遵守上级颁布的各项规章制度。

3、对特殊工种进行上岗前技术培训，无上岗证者严禁进场施工。

4、编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。

5、根据施工进度计划合理安排人员进场计划（包括技术管理人员和工人），并进行技术、工期、质量、安全文明施工交底，以利顺利施工。

第五章：施工工艺及施工方法

5.1、总体施工思路

（1）本截污管施工顶管道要横穿广惠桥与创誉路，为减小施工对现场交通的影响，采用顶管工艺施工。

（2）顶管道为南北顺，因此，在中心开挖工作井及接收井，见图5.1-1。

（3）泥水平衡顶管掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进

（4）掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。

（5）当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，微型掘进装置上。

5.3、降排水措施

根据地勘报告和现场管沟开挖显示，该两段顶管施工范围内地下水水位埋深为自然地坪下6-7m左右，工作井深度为5.5～6.8m，因此工作井基底以及顶管均位于地下水水位以下，计划采取井点降水（集水井）和基坑明排保证基坑及顶管施工安全。

本顶管工程沿着污水管道纵向左右两侧对称布置二排降水井，降水井纵向间距10m，降水井中心距离管道中心线垂直距离3m，总计施工降水井8座。降水井用潜水泵（出口管径D150）将水抽排至沉砂池，经沉淀后排入既有市政雨水管网。降水井平均深度为7.5m，降水设计水位为井底标高以下0.5m。降水井成孔直径D800，砼虑管内壁直径为D400。

5.4、工作井及接收井搅拌桩、旋喷桩加固

顶管工作井沉井地基加固采用在井壁和坑内格栅状搅拌桩加固，接收井和工作井为护壁井形式的地基加固采用在井壁两侧范围内采用高压旋喷桩加固，搅拌桩单桩设计桩径600mm，搅拌桩桩体固化剂采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比暂定18%，搅拌桩28天单轴极限抗压强度标准值不得小于0.6MPa。

5.4.1搅拌桩施工工艺

搅拌桩施工工艺流程如下：

1）施工准备

正式施工前，先清除地上、地下障碍物，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。当桩周为软土层时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量，搅拌桩总体施工时应根《深圳市地基处理技术规范》SJG04-2015要求，进行工艺试桩施工，施工数量为3根，施工完成后进行强度检测，各项指标合格后，方可按照设计大面积施工。

2）桩位测放

施工前用全站仪测放搅拌桩施工的控制点，进行标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。

3）搅拌下沉

钻机就位后，对钻机进行调平，施工中应保持搅拌桩机底盘，应保证钻孔导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不超过1%，桩位偏差不大于20mm。搅拌下沉至桩底标高即停止，桩底标高允许误差为100mm，下沉速度控制为1m/min，成桩直径和桩长不得小于设计值。

4）配置水泥浆

水泥浆液采用42.5级普通硅酸盐水泥配置，加固段水泥掺量为被加固土体质量的18%（暂定），空搅段水泥掺量不小于5％。在开机前进行水泥浆液的搅拌，水泥浆液的水灰比为0.45~0.55，每米桩体水泥用量为69.8kg（空桩26.8Kg），每立方米水泥土水泥用量约247Kg（空桩95Kg），注浆压力为1.5～2.5MPa。

5）喷浆搅拌、提升

在钻进和提升过程中注入水泥浆液，当水泥浆到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升。同时严格控制提升速度，提升速度控制为0.5m/min，重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，停浆面标高应高于设计标高0.5m。

6）重复搅拌下沉。重复搅拌下沉至设计加固深度。

7）重复搅拌提升。

8）提升至桩顶设计标高后，关闭搅拌机，清洗机具，移至下一桩位。

5.4.2桩体检测

1）检测方法

①搅拌桩加固体应采用钻孔取芯法检测桩身完整性，并取样做抗压强度试验。钻孔取芯法是在成桩一定龄期后，通过钻孔取芯来检测桩长、桩各部位的水泥含量、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况。

②检测数量为总桩数的1%，且不得小于5根。进行强度检验时，对承重水泥土搅拌桩应取90d后的试件，对支护水泥土搅拌桩应取28d后的试件，试桩检测宜在成桩后7天内进行钻芯检测，成桩后复合地基承载力不小于150kpa；

2）检测控制要点

①钻孔取芯时应避开喷灰盲区，宜定在离桩中心2/5桩径处；

②控制钻杆垂直精度，偏差不得超过1%；

③对不合格的桩应根据其位置及数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施；

5.4.3成桩质量控制

1）施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各种计量设备（水泥流量计及其他计量装备）完好程度；

2）施工中应检查提升速度，水泥浆或水泥注入量，搅拌桩的长度及标高；

3）施工结束后应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力；

4）搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响；

5）施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过三小时，宜先拆卸输浆管路，并加已清洗。

5.4.4技术保障

1）采用42.5级普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样送检，合格后才能投入使用。

2）施工前进行成桩试验，在设计规定的范围内调整施工参数，保证成桩质量、桩体直径及装体强度满足设计要求。

3）水泥浆液的水灰比为0.4～0.55，搅拌下沉速度为1m/min，提升速度控制为0.5m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，并做好原始记录。

4）实行技术人员随班作业制，及时发现和处理施工中的质量隐患，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。

5）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩体的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。

6）配备一台备用发电机组。搅拌桩施工应连续作业，若施工过程中停电时间过长，启用备用发电机，保证施工正常进行。

7）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。

5.4.5高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺流程如下：

5.4.6设计要求及施工方法

（1）设计要求

①高压旋喷桩采用单管施工工艺，桩径600，使用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于18%，桩体28天无侧限抗压强度达到0.6Mpa。

②高压旋喷桩工作参数参考值如下：单重管--水灰比1:1，喷浆压力宜大于20MPa，水泥浆液流量大于40L/min，气压不小于0.5MPa。旋喷提升速度0.10~0.12m/min，旋转速度15～20r/min，钻孔位置与设计位置偏差不得大于50mm。

③在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降，上升或冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。当高压喷射注浆完毕，应迅速拨出注浆管。基坑上部5m应适当减小喷浆压力,一般控制不大于10Mpa.

④施工第一批桩（不少于3根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、桩长以及垂直度控制方法，以便确定高压旋喷桩的正常施工控制标准，确保有效地止水。

⑤施工应符合国家标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2010的有关规定。

（2）施工方法

本施工工艺主要应用于坑中坑挖深处的边坡支护，本工序高压旋喷桩采用单重管法；成孔采用XY-100型地质钻机，再用GS500-4高台喷车进行旋转喷浆。

① 测量定位

依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。

② 钻机就位，钻孔

根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1/200。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔，孔径为φ89mm，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。

③ 插管，试喷

引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普硅42.5水泥，水泥浆（单液）水灰比：1:1。

④ 高压旋喷注浆

A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；

B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。

C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；

D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。

E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。

F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。

G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。

H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。

I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。

J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。

⑤废弃浆液处理

喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。

⑥冲洗机具

当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞（因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道）。

⑦移动旋喷机具至下一孔位。

5.4.7高压旋喷桩质量控制措施

（1）旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于0.5%，桩心偏差不大于5cm。

（2） 正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。

（3）为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。

（4）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。

（5）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩。

（6）在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。

（7） 制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。

（8）在旋喷过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩），避免畸形桩和断桩。

（9）旋喷施工按规定作好记录，并按监理工程师批准的表格填写。

（10）按规定作好质量检验，可采取钻孔取芯、标准贯入、静载试验等方法进行，检查点的数量按有关规范办理。质量检验应在注浆结束28天后进行，对检验不合格的应复喷。

5.4.8高压旋喷桩对周边环境影响及预防措施

在本工程高压旋喷桩施工进程中，由于喷浆压力高达20Mpa，可能会产生地面隆起，从而对周边管线，围墙、道路及其它的设施造成不利的影响。为了尽可能使高压旋喷桩的施工对周边环境影响最小，我方将采取以下预防措施：

（1）施工过程中，高压旋喷桩实行跳打法，见前面所述。

（2）加强监测，在高压旋喷桩施工前，我方将及时与基坑监测单位联系，在周边需要保护的建筑物、管线、路面上布置监测点，一旦因为高压旋喷桩施工过程中，出现过大的变形，我方将立即调整施工方案以确保万无一失。

5.5、顶力估算、背墙抗推能力验算、通风能力验算

5.5.1顶进阻力估算

见附件：计算书

5.5.2管道最大允许顶力验算

见附件：计算书

5.5.3后背墙土抗推能力验算

见附件：计算书

5.5.4管内通风计算

见附件：计算书

5.6、工作井、接收井及背墙

5.6.1工作井、接收井设计

（1）总平面布置

工作井及接收井由设计单位总体设计，在工程完毕后作为检查井使用。

工作井（始发井）共计1个,接收井共计2个，其平面位置布置示意见图5.6.1-1。

（3）接收井

接收井为圆形结构，净空尺寸φ5m，，壁厚50cm，顶部设置盖板并预留孔口以后作为检查井使用，检查井上设置钢爬梯共人员上下通行。此外，在井壁上设置接收孔，其孔径φ1.4m。

（4）总体部署

分为3步施工。

第一步：对井周围采用水泥搅拌桩进行地基加固，待强度达到设计要求后，方可进行井坑施工。

第二步：井坑人机配合分节开挖，分节支护，分节高度1m，开挖内空尺寸为工作井（或接收井）的外包尺寸。

第三步：在已挖好的井坑内绑扎工作井（或接收井）底板钢筋，浇筑底板砼，然后绑扎井壁钢筋，浇筑井壁砼。

（5）主要施工要点

①施工前，先用全站仪在现场地面上准确放出管道铺设的中线控制桩，控制桩必须保护好，待工作井挖好后，再用经纬仪将管道中线控制桩引至工作井内保护好，确保施工使用时管道中线的准确度。

②井坑采用人机配合开挖，分节开挖，分节支护，井圈高处地面30cm。开挖至设计标高后，及时绑扎底板钢筋、浇筑底板混凝土。开挖遇有地下水时，采用强排水措施。

③顶管施工要求操作坑内无水作业，基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。工作井内挖0.3m×0.3m边沟，将雨水以3‰坡率引往集水坑，及时用Φ50～Φ100mm口径污水泵排出，不致浸泡边坡和影响作业。

5.6.2沉井施工

顶管工作井尺寸为7700mm，工作井采用沉井施工，沉井施工采用逆做法，施工工艺流程如下：

图5.6.2-1：沉井施工工艺流程图

1、沉井制作

1）基坑开挖

根据施工图纸进行测量放线，将沉井井位测放出来，将表层土挖除，开挖深约1.5m的基坑，坑底平面尺寸比沉井平面尺寸大1.0m，边坡为1：1。基坑开挖采用机械施工，自卸车外运土方至渣土场。

①开挖前准备工作

将施工区域封闭施工，并按要求设置、安全警示牌以及工程告示牌等；基坑开挖前应详细调查了解地了下管线情况，并由人工挖设探沟，确保地下管线安全；根据开挖边线，破除路面。

②开挖作业

基坑开挖到位后，根据地下水情况，在四周设排水沟及集水坑。

2）垫层施工

基坑开挖到位后，用全站仪测放出沉井井壁的轴线位置，为了保证地基承载力均匀分布，沉井在制作时的稳定，基坑回填500mm厚粗砂作为刃脚垫层，压实系数不小于0.95，其上浇筑C15混凝土垫层，300mm厚。

3）沉井制作

顶管工作井设计为钢筋混凝土井，采用沉井法施工，工作井结构形式尺寸及平面位置按照设计图施工。沉井采用两次浇筑，二次下沉的施工方式；采用不排水下沉。

混凝土强度等级：垫层混凝土为C15，封底混凝土为水下C30，井壁为C30。

预留洞在浇筑混凝土之前参见相关图纸并根据顶管施工要求一次预留，不得事后凿孔。沉井下沉过程中，对孔洞进行临时封堵。

2、沉井下沉

沉井采用不排水法下沉。由人机配合开挖下沉，开挖出的土方由拉土车运到弃土场。沉井下沉均匀性控制难度较大。若产生过大的倾斜将导致井壁受力复杂，影响结构安全。故在下沉过程中尤其是下沉的开始和结束阶段要注意放慢下沉速度并及时纠偏。

1）下沉前准备工作

下沉前进行结构外观检查、评定 ,要求沉井下沉时底节沉井混凝土强度必须达到设计强度的85％后方可进行下沉施工。下沉前所有预留洞用500mm厚砖墙封堵，内外用1：2水泥砂浆抹面。

沉井预制后用红漆在其内外表面对称标出四条垂直线，并以5cm及10cm尺度标出分格尺寸，以便计量下沉深度和观测沉井下沉时是否偏斜。

2）沉井下沉观测

下沉进程中做好测量工作，做到“勤测、勤纠”。沉井下沉时加强观测刃脚标高，每班至少测一次，轴线位移每天至少测量一次，当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。

初沉阶段，每两小时一次，必要时连续观测及时纠偏，终沉阶段每小时至少测一次；当下沉接近标高时，应加强观测，待8小时内沉井自沉不大于10mm，方可进行封底，上述测量资料必须记录完整。

3）沉井水下封底

沉井下沉到位，经测量复核井底高程无误，并清除井底泥浆后，即可进行封底施工。施工采用水下灌注混凝土的施工方案。施工要点如下：

①安装导管

导管接头为卡口式，直径Ф300mm，壁厚10mm，分节长度2～3m，最下端一节长5m，做好编号；连接后导管的轴线偏斜不得超过其长度的0.1%，管底偏距不得超过20mm。导管在使用前须试拼，并进行水密承压试验和接头抗拉试验。导管安装应从下向上标好尺寸，以便掌握灌注混凝土的深度和导管的埋深，导管距孔井底约40cm。

顶管工作井安设1～2根导管同时施工，每根导管配一料斗，料斗固定在井边的钢管架上。

②灌注混凝土前，应对各类设备进行检查，如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。

③水下混凝土粗骨料优先选用卵石，如果采用碎石需增加含砂率，碎石粗集料采用连续级配尺寸一般为1.5～4.0cm，其最大粒径尺寸不超过导管的1/6或钢筋最小净距的1/4；细骨料采用级配良好的中粗砂；水泥选用硅酸盐水泥，水灰比采用0.5～0.6，最小水泥用量为360kg/m3；坍落度为16～20cm，初凝时间不小于2.5h。采用混凝土输送车运输混凝土至现场，倒入漏斗内进行灌注。

（4）认真做好灌注前的各项检查记录，并经监理工程师确认后方可进行灌注。漏斗颈部悬吊一木塞球，开始时往漏斗中先储存一盘砂浆然后再倒入混凝土，灌注首批混凝土保证导管埋入深度不少于1.0m，漏斗装满混凝土后砍断球塞吊绳，混凝土通过导管从管底流出并将导管下端包于混凝土中，封底之后换下储料斗，装上2.0m³的漏斗继续灌注。灌注混凝土应一气呵成，中途不宜停止，灌注过程中经常用测深锤探测混凝土面位置，保证封底厚度及标高符合设计要求。

4）底板混凝土浇筑

待封底混凝土达到设计强度后，方可抽排沉井内积水，以防封底混凝土承受水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板混凝土浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行，与井壁预插钢筋配合布置。混凝土浇入后，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。

5.6.4导轨安装

导轨是在基础上安装的轨道，一般采用装配式。管节在顶进前先安放在导轨上。在顶进管道入土前，导轨承担导向功能，以保证管节按设计高程和方向前进。

两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致保证管身在顶入之前位置符合设计要求。导轨的安装是否准确和牢固，对管道顶进质量影响较大。

导轨采用双拼工25型钢，导轨安装前先在井坑底板上浇筑20cm厚C30导轨混凝土基础，并预埋导轨支座。

本工程两导轨中心间距按1m考虑，见图5.6.4-1。

导轨标高与导轨净距和管壁厚度有关。导轨安装应牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。在使用中经常检查较核导轨，防止产生位移。

（4）导轨安装的允许偏差

轴线位移：左3mm，右3mm；

顶面高程：0- +3mm；

两轨内距：±2mm。

5.6.5后座墙施工

本次顶管施工利用后座墙混凝土作为靠背，为防止墙背混凝土在千斤顶反力作用下破坏，在后座墙与墙背与主顶油缸之间垫一块厚度为20cm～40cm的钢结构件，即后靠板。

5.6.7工作坑施工允许偏差

应符合表5.6.7-1的规定。

5.7、顶进设备安装

5.7.1主顶装置

主顶装置由千斤顶、油泵、操纵台及油管等四部分组成。

多台千斤顶顶进时，由于千斤顶不能同步工作容易导致顶管偏位，因此，拟用1台不小于150t的千斤顶作为管道推进的动力。

手掘式顶管施工时，由于管顶土层与管壁有空隙，而管底由于管子重力作用与土层咬合在一起，因此，顶力中心不应在管道中心，而是偏向管道下半部，根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008），要求顶力合力作用点在管中心下约1/8～1/10倍管径，因此，千斤顶安装时，其着力点设置在顶管中心下约12cm处。

千斤顶的压力由油泵通过高压油管供给，常用的压力在32MPa～42MPa之间。千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上下约10cm。千斤顶应对称布置，油路应并联以使各千斤顶活塞的行程一致。每台主顶油缸应有进油、退油的控制系统。

油泵宜安装在千斤顶附近，油管顺直、转角少；与千斤顶相匹配，并应有备用油泵，油泵安装完毕，应进行试运转；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续进行顶进；主顶油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。

5.7.2顶铁

顶铁又称为承压环或者均压环，其作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上，同时还起到保护管端面的作用，同时还可以延长短行程千斤顶的行程，并且扩大管节端部的承压面积。

本项目拟用“环形顶铁+U形顶铁”，见图5.7.2-1。

环形顶铁的内外径与混凝土管的内外径相同，主要作用是把主顶油缸的推力较均匀地分布在所顶管子的端面上。从理论上讲，管道端面和环形顶铁应平整接触，无间隙，而实际上由于管道制造和顶铁加工中都存在误差，不可能实现密切接触，为了补救这一不足，在施工中需在两者之间加橡胶垫层。

U形顶铁的作用有两个，一是用于调节油缸行程与管节长度的不一致，二是把主顶油缸各点的推力比较均匀地传递到环形顶铁上去。

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