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Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］

根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度Ｈ均为50（厘米）。

砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。

（2）混凝土垫层厚度的确定

混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：

ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2

根据计算结果，混凝土垫层厚度15厘米。

混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。

2.4立井筒内模和支架

由于顶管沉井高度达8米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节安装。

井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。

刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。

井身内模支架采用空心钢管支撑。

钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。

2.5钢筋绑扎

钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；

钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；

预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；

钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）中的有关规定执行；

现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。

钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。

为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。

钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。

隐蔽验收合格后，方可进行立外模。

2.6立外模和支架

钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。

井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。

外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。

2.7浇捣混凝土

模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。

验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。

为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。

泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。

混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。

混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。

混凝土在捣振时应随时检查模板受力和钢筋受力情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。

井身浇捣混凝土分三段施工：

工作井——总高度为8.3米，分三次浇捣完成，一次下沉。

第一次浇捣刃脚部分，高度2.4米；

第二次浇捣高度3.0米；

第三次全部浇捣完成，浇捣高度2.6米。

地面以上用M10砌筑30cm高240砖墙。

接收井——总高度为8.3米，分三次浇捣完成，一次下沉。

第三次全部浇捣完成，浇捣高度2.6米；

最后在地面以上用M10砂浆砌筑30cm高240砖墙。

采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。

施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。

在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。

2.8养护及拆模

混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。

在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。

养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。

养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击和污染。

在拆模时，应注意时间和顺序。

拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的。

拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。

对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。

2.9封砌预留孔

严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。

2.10井点安装及降水

为确保沉井平稳下沉，采用排水下沉法施工。

用井点抽出地下水，降低地下水位，井点在基坑外周布置，并至少预抽七天后，方可开始挖土。

井点间距1.2米，沿井周满布。

地下水位降低到井底碎石垫层以下50cm。

2.11沉井下沉

（1）沉井下沉系数计算

Ｋ＝Ｇ／（Ｒf＋Ｒt）

　其中：

Ｇ为沉井自重

　Ｒf为精巧壁摩阻力　　Ｒf＝Ｄ１＋ft　Ｒf＝Ｌ１＋ft　

Ｒt为刃脚端面及底梁反力Ｒt＝ft×

Ｆt＋1/2ft×

F　

当１＜Ｋ＜1.33时沉井能正常下沉。

（2）沉井下沉施工

1）沉井下沉前,应先在四角用油漆做好高程标尺,如是圆井应把圆周4等分，然后用油漆做好高程标尺，以便于沉井下沉时进行观测。

2）沉井下沉观测，必须每天定时观察,如发现下沉有异常情况，应加强观测，每次观测结果要求做好记录，报项目部技术负责人。

3）沉井刃脚砼强度达到100%后，沉井可进行下沉施工。

4）沉井下沉时，应对称破除素砼垫层，并把垫层砼块清理干净，防止沉井开始时下沉时发生倾斜。

5）沉井井内挖土，采用抓斗式吊车挖土施工，人工配合挖土的方式进行施工,且要求施工采用连续施工的方式进行24小时不间断施工。

6）沉井下沉挖土要有专人负责,指挥井内挖土施工。

7）沉井下沉偏纠偏,要求现场施工人员根据测量观察到的数据及时调整井内挖土方式，并报项目负责人。

8）由于施工现场无法堆土等杂物，因此施工时，沉井土方需及时外运。

抓斗挖出土方，由土方车及时运至堆场。

9）沉井下沉的速度,由挖土的速度来控制,当沉井离设计要求0.5～1m时,要求严格控制挖土速度,控制沉井下沉,防止发生超沉。

（3）沉井封底

1）当沉井下沉至设计标高时，应密切观察，在8小时内下沉量小于1cm时进行封底施工，如发生沉井下沉较大时，应采取阻沉措施。

2）封底施工时，严禁向井内回填土方，超挖部分应采用碎石或石块回填。

井内淤泥需清除干净，预留钢筋调直，清除杂物，砼接触端面应凿毛，并清洗干净。

3）在底板中设置集水井，作用是防止封底后地下水压的作用造成底板损坏，集井用Ø

450砼管。

4）封底时，先浇筑C25砼垫层，终凝后进行底板钢筋绑扎。

5）钢筋验收合格后，进行底板砼浇筑，并留砼试块。

6）当砼强度达到设计要求后，对集水井进行封堵，并停止井点降水。

（4）施工技术要求

沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。

下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。

挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。

沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。

另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。

沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。

沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。

当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm内，当沉井接近标高时，应预先做好止沉措施。

止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽，填入方木，并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。

2.12沉降观察

沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。

沉井下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物，超挖的土方必须用碎石夹砂填实，不得用土填，井内不得有积水，并确保井点的正常工作，不允许发生停泵，同时加强对水位的观测，保证降水要求，地下水位必须距离垫层50cm以下。

底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。

当沉井在8小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣底板碎石垫层。

2.13铺设碎石层及C25素混凝土垫层

在铺筑碎石层时，应确保井底内无积水、无流砂、无翻浆等现象。

10cm的碎石层应做到平整，无坑塘，必须时应用水平仪抄平，保证碎石层的水平。

碎石层铺筑完成后，即可在其上浇捣素混凝土垫层。

在铺筑素混凝土垫层后，应保证表面平整，无地下水上冒现象。

2.14绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土

在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。

钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。

底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。

第三章顶管施工

严格按照设计及现行《给排水管道工程施工及验收规范》进行施工。

3.1机头选型

根据地质报告，并结合本公司的施工经验，顶管机头决定采用气压平衡网格（水冲）式机头进行施工。

该机头在顶进过程中，通过气压平衡正面土压稳定机头，减少外部土体对周围地面的影响。

3.2顶进设备及顶进工艺

（1）主顶

采用4台200吨／台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.4米。

千斤顶动力由油泵提供。

千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。

分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。

（2）接口

管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。

钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。

同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。

橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。

施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。

软木衬垫采用多层胶合板（厚度1cm左右），将其夹于前后管节钢套环间，以均匀管节间的相互作用力，减少接口损坏。

管道顶通后，管道须作内接口处理，将管节间的胶合板凿至同样深度（深度2～3cm即可），并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。

（3）测量仪器

轴线测量采用2"

激光经纬仪、高程测量采用DS3"

水准仪。

（4）顶管准备工作

1）根据设计轴线、高程、进行顶管中线、高程放样，以确定导轨的安装高度和方向，测量放样严格按三级放样制度进行测放复核，确定无误后，放可进行下道工序施工。

2）安装洞口止水橡胶板。

3）根据测放效果,安装导轨,导轨安装要求平稳、牢固，中线、高程与设计无误，偏差符合设计要求规范要求。

4）主顶设备安装

①在主顶千斤顶安装要求位移中线两侧,且两边等距,千斤顶坡度符合设计坡度。

②主顶油泵车安装到位后,需对油泵车进行调试,调试完成后,用高压油管与主顶千斤顶连接,并对主顶千斤顶进行调试。

如发现问题及时调换或检修。

③工具管安装,工具管吊入工作井接通电源,对工具管开顶前作最后一次检测,并作好记录。

（5）进出洞口加固

由于地质条件较差而工具管自重相对较重,因此在进出洞口区域需进行土体加固。

在洞口进行压密注浆，以防止土体工具管出洞时，工具管发生下沉而直接造成顶管的质量发生问题。

（6）顶进施工

1）工具管等主顶设备检修完毕,确认无故障后,方可破预留孔封样,把工具管顶入土中。

2）顶力控制

①最大允许顶力计算,一般取沉井后座的被动土压力作为最大允许顶力,估算最大顶力为600t。

②主顶力计算

根据经验公式估算顶力为：

F=F1+F2

式中：

F1工具管迎面阻力F1=r（H+2/3D₁）tg²

（45º

+Ø

/2）A

r：

土容量取1.8t/m³

H：

管顶到地面深度（m）

D₁：

工具管直径1.036（m）

F2：

管道周边摩阻力F2=πDLF

D：

管外径1.036（m）

L：

顶进长度（m）

f：

单位面积周力阻力取注浆减摩后数值为0.8t/m²

③掘进机方向控制

保证顶管机严格按设计轴线推进,不偏离设计轴线方向,必须及时观测顶管动态数据,从而调整顶管各施工参数,指导顶管正确、安全推进。

在工作井后靠背前设置一牢固的测量平台，平台高度与轴线标高相匹配，并可作不量调节，经纬仪安置在平台上，调整经纬仪方向、高度与设计轴线一致。

在机头后壳体圆心处有一测量尺，根据经纬仪的观察即可读出尾部的实际偏差，现场结合机头前后壳体间隙角、机头滚动角、二维倾斜读数即可算出机头的现存偏差及发展趋势，从而进行纠偏操作。

另外，在机头前方筒还安装有倾斜仪传感器，向操作人员显示机头的倾斜角度，以指导纠偏。

④纠偏

顶管允许偏差值：

中心线位50mm；

高程+30mm，-40mm。

设置报警中心线：

中线±

25mm，高程+15mm，-20mm。

在顶管中，由于周围穿越土层的变化，顶力的不均匀，管道联接的误差等因素，均可能造成顶管中线偏离设计中线位置，当管道偏差超过10mm时，需采取纠偏措施。

纠偏动作主要由方向控制测量的成果指导。

对某一纠偏动作，机头前后壳体即在这方向上产生一定量的折角，在顶进时，机头即沿此方向纠偏。

每次纠偏操作的执行均需仔细讨论、记录，并密切观察其后反映，当班人员须将整个管道的线型偏差量以曲线图形绘出，以利操作控制。

为消除测量基准的误差，在顶进50m处还要对测量基准作一次全面复测。

机头进洞前25米处，对机头的偏差进行一次精确的测量，确定纠偏控制措施，以确保机头以尽可能小的偏差进洞。

纠偏时指导思想是“减缓发展，稳慢回归，平行找顺，纠偏一半，反曲靠线，主动微调”。

发现误差时，不能急于归位，找出原因，减缓误差发展。

第一步，找出误差大的一面进行纠偏工作，纠偏千斤顶在原基础上的伸出量不超过2-4mm，这时误差虽仍在增加，但已有回归趋势。

第二步，经过一段顶程后（3m左右）出现顶进轴线与设计中心线平行时，可多顶一段距离（5～10m）。

管体在顶进中会接顺一些已弯曲的土洞，第三步向设计中心靠拢，仍将千斤顶继续伸出2mm左右，本着稳慢原则，每顶2-3m可向设计中心靠近5mm，当误差已校正1/2时，反向纠偏千斤顶开始伸出（2mm），这时的机头仍然向设计中心靠拢，但其轨迹可能已向反方向演变，故称“反曲靠线”，只有这样才能避免“矫枉过正”，轨迹忽左忽右。

纠偏工作操作要点：

纠偏前，要根据机头本身已存在的斜率和轨迹综合分析，确定校正方向及纠偏千斤顶的伸出量。

纠偏时要坚持勤测、勤调、微动的原则，每次纠偏一般情况不大于0.5，切忌猛纠、硬调。

纠偏操作必须在顶进中进行，严禁在停止时纠偏。

当进行主动纠偏时，应会同技术人员共同研究进行。

⑤　注浆减摩系统

注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节,尤其在长距离顶管中,它是顶管成功与否的一个极其重要性的环节。

一般如果注浆效果较好，土的周围摩阻系数f可从0.8下降到0.4～0.5,大大加强了顶管的顶进长度。

注浆可在管道外周形成一浆套，填补了工具管在顶进过程中形成的空隙，其对地面沉降有一定的防护效果。

注浆减摩措施可分两种，第一种是顶管机头尾端的同步压浆；

第二种是中继间和混凝土管适当点进行跟踪补浆。

两种注浆措施采用同一种浆液。

掘进机后设置的３～４带注浆孔的管节进行顶管机头尾端的同步压浆，使浆液能连续充满整个空隙。

在整个管道中每间隔４个管子设１个补浆断面，每个补浆断面设３～４个注浆孔。

补浆应按顺序依次进行，定量压注。

注浆压力为２～３rH。

注浆量为管道外周环行空隙的2.5～3倍。

触变泥浆的配方和性能指标

膨润土

纯碱

掺加剂

漏斗粘度

视粘度

（CP）

失水量

（ml）

终切力

（10¯

8KPa）

比重

12%

36"

30.5

9

130

1.073

3.3辅助施工

混凝土管内的辅助管道设置于管道内壁，用钢架将其有序地固定在混凝土管壁上。

（1）通风设施

由于管道顶进距离长，埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土体中会产生有害气体，因此，必须设置供气系统。

通风设施用一台9.3的柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器，再进入储气桶，经过气压调节阀，将压缩空气传输至管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进行空气循环。

（2）电源布置

在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。

（3）动力用电

由于管道内的电机采用380V动力电，因此，进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施，动力电源线设置在操作人员不易接触处，并在电源线外增设护套，保证用电安全。

（4）照明用电

由于管道内的空气湿度较大，因此，采用36V低压照明电，低压电须通过变压器降压。

灯具采用防水防爆灯具。

（5）施工用电

施工用电为150KW／h。

第四章针对性技术措施

4.1湿沉设备配备

沉井制作下沉时，针对地质条件拟采用降水干沉干封底，但施工现场配备湿沉封底设备和人员以备发现大量流砂时采用湿沉、湿封底的方法。

4.2顶管施工地面沉降控制措施

采用先进的进口泥水平衡掘进机施工，并专人定时跟踪测量路面沉降情况，确保兴港路和居民房屋不被损坏。

在顶管施工前，必须与业主联系好，摸清管线、标高、位置。

制订切实可行的保护措施，并取得对方的认可才能施工。

在施工场地附近地下管线复杂，采用泥水平衡掘进机，地表沉降控制精度比较好，但是为保证管线的绝对安全，要制订必要的监测措施。

（1）地面监测，优化掘进机参数

在初始推进阶段，要精心组织地表监测，在轴线上方每隔3m布设一个沉降控制桩。

通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数（包括推进速度、开挖面土压力值，出土率等）进行比较，从而优化掘进机参数，指导以后的顶管推进。

（2）注浆稳定措施

除了在初始推进阶段，优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一，必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动，形成连续的环状浆套。

要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。

（3）置换泥浆措施

在顶进结束后，我们必须立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆，置换水泥浆的水灰比为0.45，P=0.2～0.5Mpa，Q=0.3m3/m。

（4）加强对管线的监测措施。

1）在顶管施工中，用监控来指导施工是十分必要的，依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工、冒险施工。

根据本工程的规模和环境控制的要求，施工监控包括二项内容：

沉降、隆起和水平位移，以确保绝对安全。

2）沉降控制，在监测站采用水准仪，通过测量取得的数据与原始值进行对比分析，并绘制沉降速率图表，有效地掌握沉降量，要求沉降控制在±

10mm之内。

当发现沉降量接近控制量，必须立即停止推进，调整土压力控制值，并采取相应的跟踪注浆措施。

各监测站进行全过程沉降、位移监测，汇总数据，分析取得的数据。

3）监测频率

监测工作由专业人员实施，从顶管距离监测对象20米时，进行监测。

各监测内容的初始值的获得，其测值次数不少于3次，顶管进入监测区域每2小时至少测量一次，必要时连续观测。

当机头到达监测对象底部时应连续观测。

监测人员对每次的监测数据及累计数据变化规律进行分析。

及时提供沉降、位移观测曲线图。

4）报警及处理原则

如果监测数据任一项到达警戒值即向业主、设计、监理、提出告警，提请有关部门关注。

同时一起参与补救方案的制定和研究。

有关部门得到报警口头通知后或接到书面通知后，应立即汇集监测单位和各方人员进行情况分析，必要时召开专家讨论会，调整方案，采取调整措施。

4.3洞口地基加固

顶管进洞是顶管施工中较重要的工序。

考虑本次顶管在兴港路及民房旁施工，为控制洞口土体稳定，在顶管进洞前先进行洞口压密注浆地基加固措施。

（1）压浆注浆施工工艺流程

下管　　注浆　　提管　　分层注浆　　拔管　　　再重复以上流程。

对于不宜用清水冲洗的场地，可考虑用纯水玻璃或陶土浆灌满阀管内。

（2）施工方案

根据压密注浆影响半径600mm，有效半径500mm，确定注浆孔的布孔原则为排距和孔距均为１m。

工作井及接收井洞口加固范围：

洞口前0.5m处设置一排（四个）注浆孔．注浆深度确定为管道埋深处至地面高度。

1）施工工艺

①采用振动法下管。

②注浆时采用先上围、后内部的注浆施工方式，以防止浆液流失。

③每孔注浆时，自下而上逐段注浆，每次拔管间距不大于0.5m，注浆压力为0.25～0.35Mpa。

④先将注浆管压入土层至设计深度，然后接上压浆机，边向上拔起注浆管边向土层内注浆。

通过控制注浆量和注浆压力来达到设计要求。

2）注浆材料

强度为0.15Mpa。

注浆浆液采用425#普通硅酸盐水泥浆，水灰比0.6，水泥掺量８％。

4.4二次补浆

在顶进过程中加强二次补浆是有效降低周围环境影响的手段之一。

要选择触变性能良好的膨润土制浆材料及时足量地填充孔隙，尽可能将膨润土泥浆套随机向前移动，形成连续的环状浆套，以使管道外周孔隙始终充满有一定压力的触变泥浆。

在管道顶进过程中，应特别注意保证二次补浆的注浆量。

地面上有建筑物、公用管线的，还应注意多补压浆。

4.5置换泥浆措施

在顶进结束后，立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆，以减小后期沉降。

第五章工程质量及施工技术管理

5.1质量管理

（1）建立质量管理体系

（2）完善质检制度，严把质检关

在施工过程中实行三级检验和交接班质量签证制度。

由各班组的质量员对上一班的工程质量进行逐步验收，合乎要求后，签字接收。

二个不同工种之间的交接亦需要各工种质量员进行检验，如浇捣混凝土时，应对钢筋和模板进行检验，签字予以认可后