第一節、頂管施工方案編制依據：

1-1、頂管設計施工圖。

1-2、《工程地質勘察報告》。

1-3、《給水排水管道施工及驗收規范》GB56268-2008。

1-4、《給水排水工程頂管技術規程》CECS246:2008。

第二節、工程概況

（一）工程概述

      本工程頂管施工長度為213m，頂管內徑1000mm，壁厚100mm。單節管長2500mm，國標Ⅲ級管，鋼筋保護層厚25mm，管節之間采用F型接口，外嵌環狀遇水膨脹橡膠圈止水。

      本工程工作井和接收井，均采用人工挖孔，C30鋼筋砼護壁支護，采用HBR335鋼筋，鋼筋保護層厚4mm，孔徑允許偏差≤±50mm，大口井孔壁垂直允許偏差5%，孔位允許偏差100mm。護臂應高出地面300mm，防止地表水流入井內。井壁周圍設置安全護欄。本設計為多節護壁，上下片護壁縱向鋼筋應拉結。基坑開挖后，每3m設一道臨時支撐，并對井壁進行變形監測，有異常應及時采取補救措施。

（二）工程地質簡況：

       2-1、頂管施工區域地形地貌為坪山河河谷沖積平原，地勢低洼平坦。地質勘察報告資料提供的兩個詳勘孔，地下水穩定水位1.0m

       2-2、頂管施工場地的工程地質結構情況為：

     （1）人工填土層地表填土層：主要由粘性土混碎石、砂等硬骨料組成，均勻性較好，且經過分層碾壓，中密～密實狀態，土層厚1.5～2.0m

     （2）黃褐色，雜灰白色或紫紅色斑紋，具不明顯網紋結構，底部過渡為灰白或灰黃色，局部混少量砂，濕，硬塑，土層厚度1.7～5.2m。

     （3）第四系殘積層（亞粘土層）：屬“低液限粘土”系由花崗巖風化而成，紅褐、灰褐、肉紅等色，大部分風化為高嶺土，殘留約20%石英晶粒，局部含有強風化巖塊，濕，硬塑，土層厚度14.4～30.1m。

第三節、頂管施工方案

       頂管是一種非開挖性的地下管道施工，在國內城市建設不斷發展條件下，市政管道建設標準已趨向于環境保護 法制化，過去采用的管道鋪設方法在城市建設規劃中受到很大制約，頂管施工則是近幾年應用市政管道施工的新技術和新方法。

       在地下頂管施工中通常采用機械式和手掘式兩種方法。機械頂管技術是引進和吸收國外一些設備制造工藝，因為設備制作材料和工藝缺陷，國產的小型頂管機械遠不能滿足不同工程地質施工條件，具有很大的局限性，在深圳地區地下頂管工作中，一般均采用手掘式施工技術。

       手掘式頂管施工又稱為人工頂管，是目前應用頂管工程較為普遍的施工方法，特別是在深圳地區基本上頂管施工均采用此方法。手掘式頂管施工是采用人工挖掘機械頂進的方法，通過人力機械組合來完成頂管施工過程，手掘式施工特點是適應工程地質條件較為廣泛，在不同地質結構條件下，利用人力挖掘條件可以消除地下隱蔽物影響頂管施工因素，直觀的了解土層結構和及時處理頂管施工偏位問題，同時具有工藝簡單，機械故障少特點，對控制施工進度和施工質量是極為有效的。手掘式施工也有對工程地質條件的特殊要求，如液化砂性土和流塑狀淤泥質土層。因地質條件因素引發施工作業安全問題，在開挖過程中，可能出現有害氣體對人體傷害等，這是人工頂管施工中不可勿視的問題。只要在施工前和施工中采取有效防范措施，就可以進行人工頂管的正常施工。

3-1.手掘式頂管施工程序和工藝：

       手掘式頂管施工程序為：管道軸線測量定位→頂管工作井施工→頂管設備安裝和調試→頂管安裝→頂進前安全測試→人員進洞挖掘→頂進→接收井取出工具間→繼續頂進至頂管接收井位指 定位置→頂管工作井、接收井改成檢查井。

3-1-1、頂管施工管道軸線測量定位，根據設計施工圖要求的管道線路設置，用全站儀進行測量定位，測量控制點應根據國土局提供的平面坐標點引入施工區域，確定管道施工坐標進行本樁定位。經過現場監理工程師進行復測確認后方可進行工作井施工。

      測量數據要精 確，提交測量成果報告交監理工程師審批復核后方可進行施工，測量數據要按市政工程測量表格填寫。

      測量布控點要進行固定和保護，管道竣工驗收后方可拆除。

3-1-2、頂管工作井施工按設計施工圖進行，按設計施工圖，本工程全部采用逆作法護壁制作工作井（接收井）。

      “逆作法”工作井施工因在井底到井壁高度4.0m，增設頂管工作井內井圈，井圈結構為鋼筋混凝土，井厚度≥200mm，砼標C30。

       頂管工作井施工完成28天砼強度后，方可進行頂管施工。

3-1-3、手掘式頂管施工設備安裝和調試，主要是頂管主頂的油壓泵、管路、儀表和油壓千斤頂安裝。頂管工作井起吊運輸機械設備安裝和調試。頂管施工中的起吊設備宜采用門式起重機，在受施工條件限制時也可采用鋼管架卷揚機進行吊運工作。但鋼管架起吊設備必須按“鋼管架起吊施工方案”要求進行現場制作和安裝，經過現場監理工程師確認后，方可進行施工，鋼管架起吊設備要編制方案和相關計算，提供監理工程師和安檢部行檢查。

3-1-4、頂管安裝是指工作井完成頂管設備安裝結束后和調試后，把鋼筋混凝土管安放在進洞口中進行頂管施工。

      頂管安放要水平平穩，管中要與頂管中心線重合，同軸度誤差要≤2mm～4mm。管道安裝同時要與千斤頂安裝點置中軸線位置，誤差值≤2mm～4mm。管基底要設置導向槽，確保頂管頂進時不會產生偏位。

3-1-5、頂進前安全測試主要工作為：頂管頂壓測試檢測、進洞挖掘前的有害氣體測試、初頂時要把頂壓調整到最 大負載值，控制值為≤34MPa，測試頂管受力時變形情況。

      根據工具間進入土層位置要判定管道頂進斷面土層情況與工程地勘報告提供的土層結構是否相同，發現有誤時應立即向監理工程師和設計院報告，在確定處理方案后方可進行施工。

      頂進前的安全測試工作，應請監理工程師在場旁站，對進行檢測的各頂技術參數要進行記錄和歸檔上報。

      有害氣體的檢測要用毒氣檢測儀器實地檢測，當氣體含量符合安全指標時，方可進行人工挖掘作業。有害氣體含量超標時不能進行管內作業，要進行處理，排除和稀釋氣體有害含量，用通風機抽吸管外氣體排入管內，達到混和調換的效果。

3-1-6、作業人員在確認安全的條件下進入工具管中進行挖掘取土作業，挖掘順序應從管頂方向逐次向管底方向，不允許先下后上開挖。

      挖掘管口斷面土層達到斗車容量時要及時運出，嚴禁超挖和長距離挖掘同步作業法，有宜于保證施工人員的作業安全。

      進洞挖掘作業人員要有和管外人員及時溝通的語音信號或連絡方式，保證施工置地有聲，安全操作。

3-1-7、頂管在頂進時要爭先校油壓表指數，在保證無誤的前提下，才能進行頂管作業。

      油壓千斤頂在工作時要雙頂同步，伸縮自如。頂鐵制作材料要保證剛度，正常和超載頂進時不允許發生變形，而影響頂推質量。

3-1-8、當頂管完成從工作井頂推至終點接收井時，應根據頂管跟蹤測量坐標點提前在接收井位開鑿接收井壁鋼筋砼結構，使頂管可輕松進入接收井，然后用吊車取出頂管工具間。

3-1-9、接收井取出頂管工具間后，應按照設計要求繼續頂管，當頂管長度滿足檢查井相連尺寸后，兩井段的頂管施工任務已完成，可以進行下一道工序施工。

3-1-10、頂管工作井、接收井在完成頂管施工后，應按設計要求在井內構筑成檢查井。

第四節、工作井（接收井）逆作法施工方案

1、施工順序

       根據設計圖紙以及以往施工經驗，本工程逆作法沉井采用如下施工順序進行施工：冠梁→第一段井體→第二段井體→第三段井體→第四段井體→第五段井體→第六段井體→第七段井體→第八段井體→封底→第九段井體。

2、土方開挖

       土方開挖根據開挖深度分別采用機械挖土和人工挖土。根據設計圖紙，因冠梁開挖深度為1.3米左右，采用機械挖土，人工配合清理，自卸車直接運輸出場；其他各井段采用人工坑底挖土，出土方式采用吊土斗配合卷揚機運至地面，再用自卸車運輸出場。基坑開挖九層進行，均勻對稱開挖，嚴禁超挖，基坑開挖周邊嚴禁堆載。每層土方的開挖必須待上道工序中砼強度達到設計強度的70%以上，方可進行。

3、模板工程

（1）模板制作

      為保證井砼外觀質量，本工程井模板采用木板模，模板尺寸為0.9×1.2m。模板用方木橫向固定，間隔50cm，方木外邊用豎向鋼管支撐，間距為1.2m。為防止模板橫向側移，在沉井中間搭設一4m×4m左右的腳手架，并用鋼管做斜撐使之與腳手架連接牢固。斜撐橫向每1.2m支撐一道，縱向也1.2m支撐一道。腳手架架子高度隨沉井開挖深度而調整，為加大斜撐底部與地基的接觸面，在鋼管下加墊塊木板。同時為保證砼外觀顏色，利用同一品種的脫模劑。因本工程井每段高度最高只有1米左右，沉井井壁40cm，對模板的側向壓力不是太大，根據以往施工經驗以上加固方式完全滿足施工需要的擾度及強度要求，本方案在此不在對擾度及強度進行驗算。

（2）模板安裝

模板工藝流程如下：

      模板加工→安裝前檢查→模板吊裝就位→調整模板位置→安裝豎向鋼管→拉桿固定→安裝斜撐→斜撐固定→與相鄰模板連接。

      因逆作法沉井模板支立具體施工方法除上下段接縫處需要特殊處理外，其它與普通沉井一樣，所以在此只對井體接縫處處理作一敘述，其它不再敘述。

      冠梁：基坑開挖至標高40.75處部分采用夯實地基，在冠梁井內與第一井段接縫處沿圍護內周開挖一條深70cm、寬為80cm的溝槽，在該溝槽中回填黃砂，并振實，底模支立在砂墊層之上。為保證下部砼密實度不因底模向下預留鋼筋可能存在縫隙而受影響，底模向下移10cm，拆除模板后再將該部分砼鑿除；側模采用木模，截面圖如下：

      第一、二、三井段：基坑開挖至標高39.75(以WD2井為例)，進行第一井段模板的制作；基坑開挖至標高38.75，進行第二井段模板的制作；基坑開挖至標高37.75，進行第三井段模板的制作……基坑開挖至標高33.75，進行第八井段模板的制作。為了上節井段的預留鋼筋能插入到砂墊層中，把底模按配筋圖要求進行打孔。因此時上部砼已澆筑完畢，所以需對上下接縫做特殊處理，為方便混合料投入，在接縫處側模上口設一杯型投料口，高出上下段接縫30cm，寬出井內壁25cm，混凝土澆筑從投料口入料。假牛腿在混凝土澆筑后再鑿除。為使連接處有良好的密實度，在施工中采取二次振搗，即第一次振搗后，稍停30～60min，在混凝土初凝前再進行第二次振搗。截面圖如下：

      第九井段和底板：當第八節井壁混凝土強度達到設計強度的70%時，進行第九段的土方開挖，開挖深度至設計基坑底時，用人工將土基面進行夯實, 然后及時澆筑10cm厚C20素砼墊層, 墊層找平養護后作為底板底模。在素砼初凝后及時澆筑底板，最 后進行第九節

      井壁混凝土澆筑。第九井段側模以及與第八段接縫處處理與前八段基本相同，底模直接利用底板砼，減少了底模安裝。

4、鋼筋工程

       a、第一節井壁的鋼筋制作時，預留第二段井壁鋼筋，其長度滿足施工技術規程的要求，受拉主筋的連接均采用焊接，同一斷面焊接的數量≯50%，兩個焊接斷面間距＞30cm，預留出的鋼筋均插入黃砂中，并確保垂直。

       b、用水泥砂漿墊塊控制保護層。

       c、鋼筋遇直徑不大于300mm的孔洞時可繞過，遇直徑大于300mm的孔洞時應切斷，同時應配置加強鋼筋。

       d、在底板鋼筋制作時，預留井壁的鋼筋。

       e、選擇焊接技術熟練的焊工進場施工，特別是對主筋的焊接一定要達到技術規程的要求。

5、砼工程

    （1）砼拌和運輸

      為了保證沉井的澆筑質量，沉井混凝土采用商品混凝土，利用專用砼運輸車運輸進場，并采用混凝土泵送車進行沉井澆筑。

    （2）砼澆筑

      井體結構砼等級為C30，抗滲S8，井壁厚400 mm，地板厚度500 mm由于采用逆作法施工，結構墻體分多次澆筑。施工連接縫的處理，采用斜縫連接。混凝土澆筑及間歇的全部時間不得超過混凝土的初凝時間，同一井段的混凝土連續澆注，并在底層混凝土初凝之前將上一層混凝土澆注完畢。在下次砼澆筑前，先對已澆砼表面進行鑿毛、沖洗干凈、保持濕潤，澆筑下部墻體時，在施工縫處先鋪一層厚度為15～30 mm的砼配比相同的水泥砂漿、澆筑細致搗實，使新舊砼緊密結合。沉井制作完成后，斷面的偏差不得大于10cm和對角線的1%，井壁厚度偏差需小于15mm。為加快拆模下沉，可在混凝土中摻加早強劑。

（3）砼保護層

      為了使井壁主筋有一定的保護層，在鋼筋上設置砼墊塊。與水土接觸的井壁、底板上層及頂板均為35mm，底板下層及梁為40mm。砼墊塊采用水泥砂漿通過特制的模型制成，直徑為80mm，厚度分35mm和40mm兩種，中心穿一直徑15mm的小孔，以便固定在主筋的箍筋上，縱橫向每隔2m設置一個墊塊。

（4）砼養護

      混凝土采用自然養護 法，現場制作三組試塊。根據以往的施工經驗，混凝土7天抗壓強度能達到設計強度的70%左右，為加快施工進度，在第七天進行一組試塊試壓，看其是否達到設計強度的70%，如達到則馬上進行挖土下沉，如強度不夠，則對混凝土用太陽燈照射加溫養護，使它盡快達到下沉開挖的設計要求強度。

來源：市政基礎設施建設工程

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