沉井与顶管施工方案（精品）.docx

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1、沉井与顶管施工方案一、一般规定1、施工前应进行现场调查研究，并对建设单位提供的工程沿线 的有关工程地质、水文地质和周围环境情况，以及沿线地下与地上管 线、周边建（构）筑物、障碍物及其他设施的详细资料进行核实确认; 必要时应进行坑探。2、施工前应编制施工方案，包括下列主要内容：（1）顶进方法比选和顶管段单元长度的确定；（2）顶管机选型及各类设备的规格、型号及数量；（3）工作井位置选择、结构类型及其洞口封门设计；（4）管节、接口选型及检验，内外防腐处理；（5）顶管进、出洞口技术措施，地基改良措施；（6）顶力计算、后背设计和中继间设置；（7）减阻剂选择及相应技术措施；（8）施工测量、纠偏的方法；（9

2、）曲线顶进及垂直顶升的技术控制及措施；（10）地表及构筑物变形与形变监测和控制措施；（H）安全技术措施、应急预案。3、顶管顶进方法的选择，应根据工程设计要求、工程水文地质 条件、周围环境和现场条件，经技术经济比较后确定，并应符合下列 规定:（1）采用敞口式（手掘式）顶管机时，应将地下水位降至管底以 下不小于0.5m处，并应采取措施，防止其他水源进入顶管的管道；（2）周围环境要求控制地层变形、或无降水条件时，宜采用封 闭式的土压平衡或泥水平衡顶管机施工；（3）穿越建（构）筑物、铁路、公路、重要管线和防汛墙等时， 应制订相应的保护措施；（4）要求时，可采用一次顶进的挤密土层顶管法。4、施工前应根据

3、工程水文地质条件、现场施工条件、周围环境 等因素，进行安全风险评估；并制定防止发生事故以及事故处理的应 急预案，备足应急抢险设备、器材等物资。5、根据工程设计、施工方法、工程水文地质条件，对邻近建（构） 筑物、管线，应采用土体加固或其他有效的保护措施。6、根据设计要求、工程特点及有关规定，对管道沿线影响范围 地表或地下管线等建筑物设置观测点，进行监控测量。监控测量的信 息应及时反馈，以指导施工，发现问题及时处理。7、监控测量的控制点设置应符合下列规定：（1）施工前，建设单位应组织有关单位进行现场交桩，施工单 位对所交桩进行复核测量；原测桩有遗失或变位时，应及时补钉桩校 正，并应经相应的技术质量

4、管理部门和人员认定；（2）临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测、不易被扰动且必须牢固，并应采取保护措施；开槽铺设管道的沿线临时水准点，每200m不宜少于1个；(3)临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩，必须经过复核方 可使用，并应经常校核；(4)不开槽施工管道等工程的临时水准点、管道轴线控制桩， 应根据施工方案进行设置，并及时校核；(5)对既有管道、构(建)筑物与拟建工程衔接的平面位置和高 程，开工前必须校测。8、施工设备、装置应满足施工要求，并应符合下列规定：(1)施工设备、主要配套设备和辅助系统安装完成后，应经试 运行及安全性检验，合格后方可掘进作业；(2)操作人员应经过培训，掌握设备

5、操作要领，熟悉施工方法、 各项技术参数，考试合格方可上岗；(3)管道内涉及的水平运输设备、注浆系统、喷浆系统以及其 他辅助系统应满足施工技术要求和安全、文明施工要求；(4)施工供电应设置双路电源，并能自动切换；动力、照明应 分路供电，作业而移动照明应采用低压供电；(5)采用顶管法施工的管道工程，应根据管道长度、施工方法 和设备条件等确定管道内通风系统模式；设备供排风能力、管道内人 员作业环境等还应满足国家有关标准规定；(6)采用起重设备或垂直运输系统时，应符合下列规定:a.起重设备必须经过起重荷载计算；b.使用前应按有关规定进行检查验收，合格后方可使用；c.起重作业前应试吊，吊离地面IOOmm

6、左右时，应检查重物捆扎 情况和制动性能，确认安全后方可起吊；起吊时工作井内严禁站人， 当吊运重物下井距作业面底部小于500mm时，操作人员方可近前工作;d.严禁超负荷使用；e.工作井上、下作业时必须有联络信号；(7)所有设备、装置在使用中应按规定定期检查、维修和保养。9、顶管施工的管节应符合下列规定：(1)管节的规格及其接口连接形式应符合设计要求；(2)钢筋混凝土成品管质量应符合国家现行标准混凝土和钢 筋混凝土排水管GB/T 11836、顶进施工法用钢筋混凝土排水管 JC/T 640的规定，管节及接口的抗渗性能应符合设计要求；(3)钢管制作质量应符合相关规定和设计要求，且焊缝等级应 不低于级；

7、外防腐结构层满足设计要求，顶进时不得被土体磨损；(4)双插口、钢承口钢筋混凝土管钢材部分制作与防腐应按钢 管要求执行；(5)玻璃钢管质量应符合国家有关标准的规定；(6)橡胶圈应符合下列规定及设计要求，与管节粘附牢固、表 面平顺；a.材质应符合相关规范的规定；b.应由管材厂配套供应；c.外观应光滑平整，不得有裂缝、破损、气孔、重皮等缺陷；d.每个橡胶圈的接头不得超过2个。(7)衬垫的厚度应根据管径大小和顶进情况选定。二、施工流程图1、沉井施工流程图施工准备测量苦样开挖基坑 7 沉井垫层沉井垫层立内模J钢筋绑扎J立外模j浇筑砂养护 I凿除刃脚球J编制施工方案L报监理工程师审批沉井纠偏挖土下沆k提填

8、块石J浇素碎封底、绑扎底板钢筋f浇筑底板J整理资料2、顶管施工流程图。三、施工应符合下列规定1、工作井的结构必须满足井壁支护以及顶管（顶进工作井）推进 后座力作用等施工要求，其位置选择应符合下列规定：（1）宜选择在管道井室位置；（2）便于排水、排泥、出土和运输；（3）尽量避开现有构（建）筑物，减小施工扰动对周围环境的影 响；（4）顶管单向顶进时宜设在下游一侧。2、工作井围护结构应根据工程水文地质条件、邻近建（构）筑物、 地下与地上管线情况，以及结构受力、施工安全等要求，经技术经济 比较后确定。3、工作井施工应遵守下列规定：（1）编制专项施工方案；（2）应根据工作井的尺寸、结构形式、环境条件等因

9、素确定支 护（撑）形式；（3） 土方开挖过程中，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开 挖，严禁超挖”的原则进行开挖与支撑；（4）井底应保证稳定和干燥，并应及时封底；（5）井底封底前，应设置集水坑，坑上应设有盖；封闭集水坑 时应进行抗浮验算；（6）在地面井口周围应设置安全护栏、防汛墙和防雨设施;(7)井内应设置便于上、下的安全通道。4、顶管的顶进工作井的始发工作井的后背墙施工应符合下列规 定：(1)后背墙结构强度与刚度必须满足顶管最大允许顶力和设计 要求；(2)后背墙平面与掘进轴线应保持垂直，表面应坚实平整，能 有效地传递作用力；(3)施工前必须对后背土体进行允许抗力的验算，验算通不过 时应对后背

10、土体加固，以满足施工安全、周围环境保护要求；(4)顶管的顶进工作井后背墙还应符合下列规定：a.上、下游两段管道有折角时，还应对后背墙结构及布置进行设 计；b.装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，底端宜在工作 坑底以下且不小于500mm；组装构件应规格一致、紧贴固定，后背土 体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；c.无原土作后背墙时，宜就地取材设计结构简单、稳定可靠、拆 除方便的人工后背墙；d.利用已顶进完毕的管道作后背时，待顶管道的最大允许顶力应 小于已顶管道的外壁摩擦阻力，后背钢板与管口端面之间应衬垫缓冲 材料，并应采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。5、工作井尺寸应结

11、合施工场地、施工管理、洞门拆除、测量及垂直运输等要求确定，且应符合下列规定:(1)顶管工作井应符合下列规定：a.应根据顶管机安装和拆卸、管节长度和外径尺寸、千斤顶工作 长度、后背墙设置、垂直运土工作面、人员作业空间和顶进作业管理 等要求确定平面尺寸；b.深度应满足顶管机导轨安装、导轨基础厚度、洞口防水处理、 管接口连接等要求；顶混凝土管时，洞圈最低处距底板顶面距离不宜 小于600mm；顶钢管时，还应留有底部人工焊接的作业高度。6、工作井洞口施工应符合下列规定：(1)顶留进、出洞口的位置应符合设计和施工方案的要求；(2)洞口土层不稳定时，应对土体进行改良，进出洞施工前应 检查改良后的土体强度和渗

12、漏水情况；(3)设置临时封门时，应考虑周围土层变形控制和施工安全等 要求。封门应拆除方便，拆除时应减小对洞门土层的扰动；(4)顶管施工的洞口应符合下列规定：a.洞口应设置止水装置，止水装置联结环板应与工作井壁内的预 埋件焊接牢固。且用胶凝材料封堵；b.采用钢管做预埋顶管洞口时，钢管外宜加焊止水环；c.在软弱地层，洞口外缘宜设支撑点；7、顶管的顶进工作井内布置及设备安装、运行应符合下列规定：(1)导轨应采用钢质材料，其强度和刚度应满足施工要求；导轨安装的坡度应与设计坡度一致。a.顶铁的强度、刚度应满足最大允许顶力要求；安装轴线应与管 道轴线平行、对称，顶铁在导轨上滑动平稳、且无阻滞现象，以使传

13、力均匀和受力稳定；C.顶铁与管端面之间应采用缓冲材料衬垫，并宜采用与管端面吻 合的U形或环形顶铁；d.顶进作业时，作业人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时 观察顶铁有无异常现象。(3)千斤顶、油泵等主顶进装置应符合下列规定：a.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线上；千斤顶对称布置且规格应相同；b.千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、回油的控制系统; 油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；高压油管应顺直、转角少；c.千斤顶，油泵、换向阀及连接高压油管等安装完毕，应进行试 运转；整个系统应满足耐压、无泄漏要求，千斤顶推进速度、行程和 各千斤顶同步

14、性应符合施工要求；CL初始顶进应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速 度顶进；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并 经处理后方可继续顶进；e.千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。8、顶管施工应根据工程具体情况采用下列技术措施：(1) 一次顶进距离大于IOOm时，应采用中继间技术；(1)在砂砾层或卵石层顶管时，应采取管节外表面熔蜡措施、 触变泥浆技术等减少顶进阻力和稳定周围土体；(1)长距离顶管应采用激光定向等测量控制技术。9、计算施工顶力时，应综合考虑管节材质、顶进工作井后背墙 结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。施工最 大顶力应大于顶进阻力

15、，但不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。10、施工最大顶力有可能超过允许顶力时，应采取减少顶进阻力、 增设中继间等施工技术措施。11、开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。(1)全部设备经过检查、试运转；(2)顶管机在导轨上的中心线、坡度和高程应符合要求；(3)防止流动性土或地下水由洞口进入工作井的技术措施；(4)拆除洞口封门的准备措施。12、顶管进、出工作井时应根据工程地质和水文地质条件、埋设 深度、周围环境和顶进方法，选择技术经济合理的技术措施，并应符 合下列规定：(1)应保证顶管进、出工作井和顶进过程中洞圈周围的土体稳 定；(2)应考虑顶管机的切削能力；(3)洞口周围土

16、体含地下水时，若条件允许可采取降水措施，或采取注浆等措施加固土体以封堵地下水；在拆除封门时，顶管机外壁与工作井洞圈之间应设置洞口止水装置，防止顶进施工时泥水渗入 工作井；(4)工作井洞口封门拆除应符合下列规定：a.钢板桩工作井，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防 止洞口上方的钢板桩下落；b.工作井的围护结构为沉井工作井时，应先拆除洞圈内侧的临时 封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填物；c.在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将顶管机立即顶入土层;(5)拆除封门后，顶管机应连续顶进，直至洞口及止水装置发 挥作用为止；(6)在工作井洞口范围可预埋注浆管，管道进入土体之前可预 先注浆。13、顶进

17、作业应符合下列规定：(1)应根据土质条件、周围环境控制要求、顶进方法、各项顶 进参数和监控数据、顶管机工作性能等，确定顶进、开挖、出土的作 业顺序和调整顶进参数；(2)掘进过程中应严格量测监控，实施信息化施工，确保开挖 掘进工作面的土体稳定和土(泥水)压力平衡；并控制顶进速度、挖土 和出土量，减少土体扰动和地层变形；(3)采用敞口式(手工掘进)顶管机，在允许超挖的稳定土层中 正常顶进时，管下部135范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大 于 15mm；(4)管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的 原则，控制顶管机前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生 的原因和发展趋势，确定纠偏

18、的措施；(5)开始顶进阶段，应严格控制顶进的速度和方向；(6)进入接收工作井前应提前进行顶管机位置和姿态测量，并 根据进口位置提前进行调整；(7)在软土层中顶进混凝土管时，为防止管节飘移，宜将前3 5节管体与顶管机联成一体；(8)钢筋棍凝土管接口应保证橡胶圈正确就位；钢管接口焊接 完成后，应进行防腐层补口施工，焊接及防腐层检验合格后方可顶进;(9)应严格控制管道线形，对于柔性接口管道，其相邻管间转 角不得大于该管材的允许转角。14、施工的测量与纠偏应符合下列规定：(1)施工过程中应对管道水平轴线和高程、顶管机姿态等进行 测量，并及时对测量控制基准点进行复核；发生偏差时应及时纠正；(2)顶进施工

19、测量前应对井内的测量控制基准点进行复核；发 生工作井位移、沉降、变形时应及时对基准点进行复核；(3)管道水平轴线和高程测量应符合下列规定：a.出顶进工作井进入土层，每顶进300mm,测量不应少于一次; 正常顶进时，每顶进1000mm,测量不应少于一次；b.进入接收工作井前30m应增加测量，每顶进30Omnb测量不应少于一次;C.全段顶完后，应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程；有错口时，应测出相对高差；d.纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数；e测量记录应完整、清晰；（4）距离较长的顶管，宜采用计算机辅助的导线法（自动测量导 向系统）进行测量；在管道内增设中间测站进行常规人工测量时，宜 采

20、用少设测站的长导线法，每次测量均应对中间测站进行复核；（5）纠偏应符合下列规定：a.顶管过程中应绘制顶管机水平与高程轨迹图、顶力变化曲线图、 管节编号图，随时掌握顶进方向和趋势；b.在顶进中及时纠偏；c.采用小角度纠偏方式；d.纠偏时开挖面土体应保持稳定；采用挖土纠偏方式，超挖量应 符合地层变形控制和施工设计要求；e.刀盘式顶管机应有纠正顶管机旋转措施。15、采用中继间顶进时，其设计顶力、设置数量和位置应符合施 工方案，并应符合下列规定：（1）设计顶力严禁超过管材允许顶力；（2）第一个中继间的设计顶力，应保证其允许最大顶力能克服 前方管道的外壁摩擦阻力及顶管机的迎面阻力之和；而后续中继间设 计

21、顶力应克服两个中继间之间的管道外壁摩擦阻力；(3)确定中继间位置时，应留有足够的顶力安全系数，第一个 中继间位置应根据经验确定并提前安装，同时考虑正面阻力反弹，防 止地面沉降；(4)中继间密封装置宜采用径向可调形式，密封配合面的加工 精度和密封材料的质量应满足要求；(5)超深、超长距离顶管工程，中继间应具有可更换密封止水 圈的功能。16、中继间的安装、运行、拆除应符合下列规定：(1)中继间壳体应有足够的刚度；其千斤顶的数量应根据该段 施工长度的顶力计算确定，并沿周长均匀分布安装；其伸缩行程应满 足施工和中继间结构受力的要求；(2)中继间外壳在伸缩时，滑动部分应具有止水性能和耐磨性， 且滑动时无

22、阻滞；(3)中继间安装前应检查各部件，确认正常后方可安装；安装 完毕应通过试运转检验后方可使用；(4)中继间的启动和拆除应由前向后依次进行；(5)拆除中继间时，应具有对接接头的措施；中继间的外壳若 不拆除，应在安装前进行防腐处理。17、触变泥浆注浆工艺应符合下列规定：(1)注浆工艺方案应包括下列内容：a.泥浆配比、注浆量及压力的确定；b.制备和输送泥浆的设备及其安装;C.注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置；(2)确保顶进时管外壁和土体之间的间隙能形成稳定、连续的 泥浆套；(3)泥浆材料的选择、组成和技术指标要求，应经现场试验确 定；顶管机尾部同步注浆宜选择黏度较高、失水量小、稳定性好的材 料；补

23、浆的材料宜黏滞小、流动性好；(4)触变泥浆应搅拌均匀，并具有下列性能：a.在输送和注浆过程中应呈胶状液体，具有相应的流动性；b.注浆后经一定的静置时间应呈胶凝状，具有一定的固结强度；c.管道顶进时，触变泥浆被扰动后胶凝结构破坏，但应呈胶状液 体；d.触变泥浆材料对环境无危害；(5)顶管机尾部的后续几节管节应连续设置注浆孔；(6)应遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随 注、及时补浆”的原则，制定合理的注浆工艺；(7)施工中应对触变泥浆的黏度、重度、PH值，注浆压力，注 浆量进行检测。18、触变泥浆注浆系统应符合下列规定：(1)制浆装置容积应满足形成泥浆套的需要；(2)注浆泵宜选用液压

24、泵、活塞泵或螺杆泵；(3)注浆管应根据顶管长度和注浆孔位置设置，管接头拆卸方便、密封可靠;(4)注浆孔的布置按管道直径大小确定，每个断面可设置35 个；相邻断面上的注浆孔可平行布置或交错布置；每个注浆孔宜安装 球阀，在顶管机尾部和其他适当位置的注浆孔管道上应设置压力表；(5)注浆前，应检查注浆装置水密性；注浆时压力应逐步升至 控制压力；注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处 理后方可继续顶进。19、根据工程实际情况正确选择顶管机，顶进中对地层变形的控 制应符合下列要求：(1)通过信息化施工，优化顶进的控制参数，使地层变形最小；(2)采用同步注浆和补浆，及时填充管外壁与土体之间的施工

25、 间隙，避免管道外壁土体扰动；(3)发生偏差应及时纠偏；(4)避免管节接口、中继间、工作井洞口及顶管机尾部等部位 的水土流失和泥浆渗漏，并确保管节接口端面完好；(5)保持开挖量与出土量的平衡。20、顶进应连续作业，顶进过程中遇下列情况之一时，应暂停顶 进，及时处理，并应采取防止顶管机前方塌方的措施。(1)顶管机前方遇到障碍；(2)后背墙变形严重；(3)顶铁发生扭曲现象；(4)管位偏差过大且纠偏无效；(5)顶力超过管材的允许顶力；(6)油泵、油路发生异常现象；(7)管节接缝、中继间渗漏泥水、泥浆；(8)地层、邻近建(构)筑物、管线等周围环境的变形量超出控 制允许值。21、顶管管道贯通后应做好下列

26、工作：(1)工作井中的管端应按下列规定处理：a.进入接收工作井的顶管机和管端下部应设枕垫；b.管道两端露在工作井中的长度不小于O. 5m,且不得有接口；c.工作井中露出的混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础；(2)顶管结束后进行触变泥浆置换时，应采取下列措施：a.采用水泥砂浆、粉煤灰水泥砂浆等易于固结或稳定性较好的浆 液置换泥浆填充管外侧超挖、塌落等原因造成的空隙；b.拆除注浆管路后，将管道上的注浆孔封闭严密；c.将全部注浆设备清洗干净；(3)钢筋混凝土管顶进结束后，管道内的管节接口间隙应按设 计要求处理；设计无要求时，可采用弹性密封膏密封，其表面应抹平、 不得凸入管内。四、质量控制应符合下列规

27、定1、工作井的围护结构、井内结构施工质量验收标准应按现行国 家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范、给水排水构筑物工 程施工及验收规范的相关规定执行。2、工作井应符合下列规定：(1)工程原材料、成品、半成品的产品质量应符合国家相关标 准规定和设计要求；(2)工作井结构的强度、刚度和尺寸应满足设计要求，结构无 滴漏和线流现象；(3)混凝土结构的抗压强度等级、抗渗等级符合设计要求；(4)结构无明显渗水和水珠现象；(5)顶管顶进工作井、盾构始发工作井的后背墙应坚实、平整； 后座与井壁后背墙联系紧密；(6)两导轨应顺直、平行、等高，盾构基座及导轨的夹角符合 规定；导轨与基座连接应牢固可靠，不得在使用中

28、产生位移；3、顶管管道应符合下列规定：(1)管节及附件等工程材料的产品质量应符合国家有关标准的 规定和设计要求；(2)接口橡胶圈安装位置正确，无位移、脱落现象；钢管的接 口焊接质量应符合相关规定，焊缝无损探伤检验符合设计要求；(3)无压管道的管底坡度无明显反坡现象；曲线顶管的实际曲 率半径符合设计要求；(4)管道接口端部应无破损、顶裂现象，接口处无滴漏；(5)管道内应线形平顺、无突变、变形现象；一般缺陷部位， 应修补密实、表面光洁；管道无明显渗水和水珠现象；(6)管道与工作井出、进洞口的间隙连接牢固，洞口无渗漏水；(7)钢管防腐层及焊缝处的外防腐层及内防腐层质量验收合格;(8)有内防腐层的钢筋

29、混凝土管道，防腐层应完整、附着紧密；(9)管道内应清洁，无杂物、油污；(10)顶管施工贯通后管道的允许偏差应符合下表的规定。五、成品保护应符合下列规定1、钢筋加工制作时，焊接接头冷却时不得接触积水或雨水，以 防钢筋成品存在接头隐患，加工成型的钢筋在存放和吊运过程中，原 则合理的搁垫点或吊点，以防发生较大变形；2、模板支设不能随意切断及拆除钢筋，涂刷隔离层时不能污染 钢筋。钢筋模板堆放时，不得直接压在成型的钢筋上3、混凝土浇筑完成后应按要就进行覆盖保护，雨期施工混凝土， 按雨期要求进行覆盖保护；4、混凝土结构完成后不得随意开槽打洞，在混凝土浇筑前事先 做好预留。5、井壁内模及井室顶板底模，应待混凝土达到设计强度标准的 75%后,方可拆除。6、冬期施工混凝土应采取相应的保温措施。