球墨铸铁管、钢管顶管穿路施工方案

施工方案2.1 测量放线工程测量的施工放样是工程进度和质量的保证，成果的好坏，直接关系到工 程的定位、走向及其相互位置关系是否正确。因此，在测量工作中，必须遵照工 程测量规范，仔细作业，按甲方提供的控制点准确无误地将施工内容放样到实地 上，以便施工。施工前的准备工作主要是根据地质勘探报告、设计测量资料、水泥的有关质 量检验证书、土工实验报告和施工总体布置等，做好如下工作：A、 掌握工程现状，熟悉设计指标、图纸等基础资料。B、 高程系统控制，做好标段内水准标石埋设及高程引测工作。C、 对工程所需砼原材料、土料等现场取样送检，取得实验室配合比、土料 和其它建筑材料试验成果。、测量人员配置：项目部工程科成立专门测量放样小组，由 3 人组成，其中 1 名专职测量工程 师，2 名专职测量员，可同时对多个部位放样。、测量仪器配置：电子经纬仪 1 台，水准仪 1 台，钢卷尺 4 个，坡度尺 2 个。测量放样基本工作内容 查对复核发包人和监理人所交付的原始三角网基点、水准网基点和相关资 料，发现问题，及时上报并协商解决。 施工过程中定期对所用仪器进行保养、校核，发现问题及时处理，并配合 监理人对工程重要部位进行联合复查。 竣工后测绘竣工图。施工测量质量控制测量精度严格按照工程测量规范（GB50026-1993）执行。测量结果报监 理工程师批准后用于本工程施工。2.2 土石方工程2.2.1 土方开挖2.2.1.1 施工布署本标段土石方开挖主要为管道沟槽的一般土方开挖及软岩开挖、顶管工程开 挖、泵房及管理房。根据本标段工程特点及地质条件，拟采用挖掘机机械开挖为 主，局部采用人工开挖。在开阔地带机械开挖，人工进行沟底、边坡修整；管道 穿越障碍物或狭窄地段，采用人工开挖。1、土方开挖前，应会同监理人进行以下各项的质量检查和验收：1） 用于工程量计量的原地形测量剖面的复核检查。2） 经监理人复核签认后的开挖放样成果。3） 按施工图纸所示进行开挖区周围排水和防洪保护设施的质量检查和验收。 检查和验收后首先对场地进行清理，对开挖区域内的树根、淤泥、杂草、腐质土、废渣、隐藏的暗管砖石及监理人指明的有碍建筑物进行清理。树根、淤泥、 杂草、腐质土、废渣等清理物运至工地外监理指定位置堆放。开挖过程中经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边 坡坡度等，确保符合施工图纸要求。使用机械开挖时，实际施工的边坡坡度应适 当留有修坡余量，再用人工修整，以满足施工图纸要求的坡度和平整度。主体工程的临时开挖边坡，按施工图纸和监理人的指示进行开挖。我方自行 确定边坡坡度、且时间保留较长的临时边坡，监理人检查认为存在不安全因素时， 再进行补充开挖和采取保护措施。土方开挖应从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方 法，并随时做成一定的坡势，以利排水，避免边坡稳定范围形成积水。开挖后不 能及时回填的应予留保护层。弃土不允许在开挖范围上方堆放，能利用的弃土尽 量运至回填部位，以免重复运输。规划好开挖区内外的临时性排水措施，并在雨季前严格按施工图纸要求完成 边坡的护面和加固工作，以防止修整后的开挖边坡遭雨水冲刷，并能及时排除积 水。冬季施工的开挖边坡修整及其护面和加固工作，在解冻后进行。若开挖过程中出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工并通知监理人，按监理 人的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。对于一般性土基，管沟开挖后应将原状土整平、夯实，压实度不小于 90%。对于弱膨胀土土基，应预留 30cm 先不挖，等管道铺设时再挖除。施工时应做到 快挖快填，尽量缩短土体暴露时间。开挖的弱膨胀土遇水后翻晒后回填。管道穿越绿地或农田地段，剥离地表以下 50cm 范围内耕植土，并单独放置， 避免雨水冲刷流失和盗用。管道沟槽开挖深度小于 6m 为梯形断面，深度大于 6m 为复式断面，每 6m 设 一极马道，宽度 2m。雨期注意边坡的稳定性。必要时适当放缓边坡坡度，或设置支撑，同时在坑 (槽)外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。经常对边坡、支撑、土堤进行 检查，发现问题及时处理。沟槽开挖深度接近基础时应注意天气预报，若遇害降雨，停止开挖，地基以 上预留 30cm 土层暂缓开挖，等天晴后将基坑开挖到设计高程，一次性摊铺粗砂 垫层，区回填土夯实作成弧，铺设管道。土方开挖工程完成后，应会同监理人对边坡的平整度和坡度以及永久性排水 沟道的坡度和尺寸进行质量检查和验收。2.2.1.2 施工工艺1、工艺流程：确定开挖的顺序和坡度分段分层平均下挖修边和清底2、坡度的确定：1) 在天然湿度的土中，开挖基础坑(槽)、管构时，当挖土深度不超过下列数 值规定时，可不放坡，不加支撑。2) 密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土) -1.0m 。3) 硬塑、可塑的粘质粉土及粉质粘土-1.25m。4) 硬塑、可塑的粘土和碎石类土(充填物为粘性土)-1.5m。5) 坚硬的粘土-2.0m。6) 超过上述规定深度，在 5m 以内时，当土具有天然湿度，构造均匀，水文 地质条件好，且无地下水，不加支撑的基坑(槽)和管沟，必须放坡。边坡最陡坡 度应符合下表的规定。7) 挖方经过不同类别土(岩)层或深度超过 10m 时，其边坡可做成折线形或台 阶形。8)挖方因邻近建筑物限制而采用护坡桩时，此时可以不放坡，但我们有护坡 桩的施工方案。3、开挖基坑 (槽)或管沟时，我们将合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。 采用不同的方法和机具，缩短工期，保质保量地完成本工程。(1) 采用推土机开挖大型沟 (槽)时，从两端或顶端开始 (纵向)推土，把土推 向中部或顶端，暂时堆积，然后再横向将士推离坑、(槽)的两侧。(2) 采用铲运机开挖大型土方工程时，纵向分行、分层按照坡度线向下铲挖， 每层的中心线地段比两边稍高一些，以防积水。(3) 采用反铲、拉铲挖土机开挖基坑(槽)或管沟时，其施工方法有两种：1) 端头挖土法：挖土机从基坑 ( 槽) 或管沟的端头以倒退行驶的方法进行开 挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土。2) 侧向挖方法：挖土机沿着基坑(槽)或管沟的一侧移动，自卸汽车在另一侧 装运土。3) 挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不应小于基坑 ( 槽) 或管沟深度的 l2，如挖土深度超 5m 时，按专业性施工方案来确定。4、土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势，以利泄水。 (1)在开挖过程中，随时检查挖土方的边坡的状态，垂直下挖深度大于 1.5m时，根据土质变化情况，做好基坑(槽)或管沟的支撑准备，以防坍陷。(2)开挖基坑 (槽)和管沟时，不应挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设 计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后由人工挖出。暂留土层：一般铲运机、推土机挖土时，为 20cm 左右；挖土机用反铲、正 铲和拉铲挖土时为 30cm 左右为宜。(3)在机械施工挖不到的土方，将配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土 运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。5、修帮和清底。在距槽底设计标高 50cm 槽帮处，抄出水平线，钉上小木撅， 然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线 (中心线)引桩拉通线(用小线或铅 丝)，检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边，最后清除槽底土方。(1) 槽底修理铲平后，进行质量检查验收。(2) 开挖出来的土方，在有条件的场地堆放，并留足回填需用的好土；多余的土方，将一次运走，避免二次搬运。（三）质量保证措施1、保证项目：(1)柱基、基坑、基槽、管沟和场地的基土土质符合设计要求，并严禁扰动。 2、允许偏差项目见下表项 次项目允许偏差(mm)检验方法123标高长度、宽度边坡偏差+0 -50-0不允许用水准仪检查用经纬仪、拉线和尺量检查观察或用坡度尺检查（四）成品保护1、 对定位标准桩、轴线引桩、标材准点、桩木等，挖运土时不得撞碰，并 经常测其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求，定位标准桩和标推 水准点也应定期复测和检查是否正确。2、 土方开挖时，防止邻近建筑物或构筑物、道路、管线等发生下沉和变形， 必要时与设计单位或建设单位协商，采取防护措施，并在施工中进行沉降或位移 观测。3、 施工中如发现有文物或古墓等，对其进行妥善保护，并及时报请当地有 关部门处理，后方可继续施工。如发现有测量用的永久性标桩或地质、地层部门 设置的长期观测点等，我们对此加以保护。在敷设有地上或地下管线、电缆的地 段进行土方施工时，我们将事先取得有关管理部门的书面同意，施工中采取措施， 防止损坏管线，避免造成严重事故。2.2.2 土方回填2.2.2.1 施工布署本工程的回填分三次进行，首次回填厚 200mm 的粗砂垫层，之后在压力管道 安装之后水压试验前，回填管道两侧和高出管顶 0.5m 以内的土方，其管道接口 部位不得回填，以便水压试验时观察，水压试验合格后，及时回填其余土方，严 禁凉沟。回填土全部采用管沟段合格的开挖料，土料的填筑含水量应符合施工图纸要 求或碾压试的要求，砾质土符合 DL/T5129-2001 第 8.2.3 条的规定。垫层料采用天然砂砾石料加工或致密坚石料轧制，中粗砂垫层采用料径 0.1mm5mm 级配砂 砾料。回填土时，必须确保管道和构筑物的安全，管道不位移，接口及防腐层不破 坏。回填土时沟槽内应无积水、无杂物，且回填土料含水率不得过高，槽底至管 顶以上 0.5 米范围内，回填土料不得含有机物、冻土以及大于 50mm 砖、石及冻 土等硬块。回填土时应从沟槽两侧同时对称回填，不能将土直接砸在接口处，管 顶以上 50 厘米范围内每层厚度 150mm 以内应用人工夯实，覆土达 1.5 米以上时 方可用机械碾压。回填时要先填杂土，顶部1.0 米左右要回填耕土，土方回填余 土要用运输车外运，运至指定地点。外运土方平均为 0.74 立方米/米（每延长米 挖方 8.24 立方米，回填土方 7.5 立方米）。回填基础开挖料，分层回填碾压压实，压实度符合以下要求球铸管道：（1）基础管底铺设 20cm 厚粗砂垫层，相对密度不小于 0.7。 （2）回填区、区压实度不小于 90%（按轻型击实标准控制，下同）。 （3）回填区压实度不小于 90%。（4）回填区内的耕植土，简易夯填并整平。钢制配件：（1）基础管底铺设 20cm 厚粗砂垫层，相对密度不小于 0.7。 （2）回填区、区压实度不小于 95%（按轻型击实标准控制，下同）。 （3）回填区压实度不小于 85%。（4）回填区内的耕植土，简易夯填并整平。垫层料碾压前应加水湿润，加水量为 0.10.2t/m3。压实相对密度符合设计 要求。施工前先作碾压试验，验证碾压质量达到设计干密度值或其它控制指标。 回填土按顺序对称施工，采用轻型机械从沟壁两测同时向管道方向回填夯实，严禁单侧夯实，管道两侧的最大高差不得超过 20cm。根据土质选取最优含水量，分层夯实，每层回填土铺设厚度为 20cm ，防止 因回填土含水量过大，产生橡破土。管顶安全警示带采用地埋式编织警示带（可探测），警示带布置于地面下 1m。 布设 3 道，顺管道方向均匀分布在管径宽度范围内。附：沟槽开挖及回填横断面图2.2.2.1 主要施工方法 施工流程：基底地坪的清理检验土质分层铺土分层碾压密实检验密实度修整验收1、填土前，对原有设施及树木做出统计，上报甲方，根据甲方意见迁移或 挖除，对基土上的洞穴或基底表面上的树根、垃圾等杂物加以清除干净。2、 认真做好土质检验工作。对回填土料的种类、粒径，有无杂物进行检查， 以及土料的含水量控制在设计范围之内。3、 填土进行分层铺摊：每层铺土的厚度根据土质、密实度要求和机具性能 来确定，或按下表选用。填土每层的铺土厚度和压实遍数压实机具每层铺土厚度（MM）每层压实遍数（遍）平碾200-3006-8羊足碾振动平碾 蛙式、柴油式、打夯式200-350600-1200200-2508-166-83-44、碾压机械压实填方时，控制其行驶速度，一般不超过以下规定：平碾：2km/h羊足碾：3km/h振动碾：2km/h5、 碾压时，轮(夯)迹相互搭接，防止调压或漏夯。长宽比较大时，填土将 分段进行。每层接缝处作成斜坡形，碾迹重叠 0.5-1.0m 左右，上下层错缝距离 不小于 1m。6、 填方超出基底表面时，我们将做好边缘部位的压实质量保证工作。运土 后，如设计不要求边坡修整，宜将填方边缘宽填 0.5 m；如设计要求边坡修平拍 实，宽填可为 0.2m。7、 在机械施工碾压不到的填土部位，将配合人工推土填充，用蛙式或柴油 打夯机分层夯打密实。8、 回填土方每层压实后，按本工程规范规定进行环刀取样。测出干土的质 量密度，达到要求后，再进行上一层的铺土。9、 填方全部完成后，对表面进行拉线找平。凡超过标推高程的地方，及时 依线铲平；凡低于标准高程的地方，将其补土找平夯实。10、 雨期施工：(1) 在雨期填方工程施工中，我们将进行尽快连续的完成；工作面不求过大， 分层分段逐片进行，对重要或特殊的土方回填，尽量在雨期前完成。(2) 在雨期施工时，做好一切防雨措施或方案。以防止地面水流入基坑和地 坪内，以免边坡塌方或基土遭到破坏。（三）质量保证措施1、保证项目(1) 基底处埋将符合设计要求或施工规范的规定。(2) 回填的土料，符合设计要求或施工规范的规定。(3) 回填土按规定分层夯压密实。取样测定压实后的干土质量密度，其合格 率不小于 90；不合格的干土质量密度的最低值与设计值的差，不大于 0.08g/cm3，且不应集中。环刀取样的方法及数量应符合规定。2、允许偏差项目，见下表。回填土工程允许偏差项12次项目顶面标高 表面平整度允许偏差(mm) +0 -5020检验方达用水准仪或拉线尺量检查 用 2M 靠尺和楔形塞尺尺量检查3、 按要求测定土的干土质量密度：回填土每层都应测定夯实后的干土质量 密度，符合设计要求后才能铺摊上层土。试验报告注明土料种类、试验日期、试 验结论及试验人员签字。未达到设计要求的部位，项目部及时作出处理方法和复 验结果。4、 防止回填土下沉：因虚铺土超过规定厚度或有较大的冻土块、夯实不够 遍数、甚至漏夯或基底有机物或树根、落土等杂物清理不彻底等原因都会造成回 填土的下沉。为此，在施工中我们将认真执行规范的有关规定，并严格检查，发 现问题及时纠正。5、 避免回填土夯压不密实：在夯压时对干土适当洒水加以润湿；如回填土 太湿同样夯不密实呈“橡皮土”现象，这时应将“橡皮土”挖出。重新换好土再 予夯压实。6、 在地形、工程地质复杂地区内的填方，且对填方密实度要求较高时，我 们将对此采取措施(如排水暗沟、护坡桩等)，以防填方土粒流失，造成不均匀下 沉和坍塌等事故。7、 填方基土为杂填土时，应按设计要求加固地基，并要妥善处理基底下的 软硬点、空洞、旧基以及暗塘等。8、 回填管沟时，为防止管道中心线位移或损坏管道，将用人工先在管子周 围用黄沙夯实，并从管道两边同时进行，直至管顶 05m 以上，在不损坏管道的情况下，方可采用机械回填和压实。在抹带接口处，防腐绝缘层或电缆周围，使 用细粒土料回填。9、填方按设计要求预留沉降量，如设计无要求时，可根据工程性质、填方 高度、填料种类、密实要求和地基情况等，与建设单位共同确定(沉降量一般不 超过填方高度的 3)。(四)成品保护1 施工时，对定位标准桩、轴线控制桩、标准水准点及桩木等，填运土方 时不得碰撞，并定期复测检查这些标准桩点是否正确。2 夜间施工时，合理安排施工顺序，并供有足够的照明设施。以防止铺填 超厚，避免用汽车直接将土倒入基坑(槽)内。3 基础或管沟的现浇混凝土达到一定强度，不致因回填土而受破坏时，方 可回填土方。2.3 管道安装工程本标段内管道主要采用球墨铸铁管，管道穿路采用钢管。2.3.1 球墨铸铁管一、施工测量1、管道工程测量的准备工作。（1）熟悉设计图纸资料，清楚管线布置、工艺设计和施工安装要求。 （2）熟悉现场情况，了解设计管线走向，以及管线沿途已有平面和高程控制点分布情况。（3）根据管道平面图和已有控制点，并结合实际地形，作好实测数据的计 算整理，并绘制测量图。2、管道中线定位及高程控制测量。管道的起点、终点及转折点为管道的主点，其位置在施工图中确定，管线中 线定位作法为将主点位置测设到地面上去，并用木桩标定。（1）管道中线定位管线走向与抗滑桩、支墩中心线平行。这时管线是在现场直接选定或在大比 例尺地形图上设计时，根据地物的关系来确定主点的位置，于此按照设计提供的 关系数据，进行管线定位。如现场无适当控制点可资利用，可沿管线近处布设控 制导线。管线定位时，最常采用极坐标法与角度交会法。其测角精度一般可采用30，量距精度为 1/5000，并应分别计算测设点的点位误差。管线的起止点、 转折点在地面测定以后，进行检查测量，实测各转折点的夹角，其与设计值的比 差不得超过 1。同时应丈量它们之间的距离，实量值与设计值比较，其相对 误差不得超过 1/2000，超过时必须予以合理调整。（2）管线施工时的高程控制测量为了便于管线施工时引测高程及管线纵横断面测量，应沿管线敷设临时水准 点。水准点选在旧建筑墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前埋设临 时标桩作为水准点。临时水准点应根据 III 等水准点敷设，其精度不得低于 IV 等水准。临时水 准点间距：自流管道和架空管道 200m，其他管线 300m。二、管道铺装1.管道运输及堆放铸铁管在吊装、运输过程应小心轻放，保护成品。球墨铸铁管管道采用加长 汽车运输。在运输过程中为了避免管道与管道、管道与车箱碰撞而损坏管道和防 腐层，在铸铁管与汽车车箱间用大木方作垫层，铸铁管与管之间用木楞作间隔作 用。管道堆放场地应平整、宽敞，重叠堆放时第一排为横向，第二排为纵向排列 放齐，且最多不超过五层。2.安装施工（1） 在铸铁管运至施工现场后，待碎石垫层施工完毕后即可进行管道安装。 施工安装时采用吊车将铸铁管从堆放场地吊至管沟内。吊装时，钢丝绳与铸铁管 接触处用废旧橡胶垫隔开，以保护铸铁管和防腐层。吊装钢绳应拴牢固，起吊和 放下时的速度不宜太快，做到小心轻放，避免摔跌、碰撞管道。（2） 管道安装施工前，应用钢丝刷、绵纱布等仔细将承口内腔和插口端外 表面的泥沙及其它异物清理干净，不得含有泥沙、油污及其它异物。（3） 管道接口清理干净后，将随管配套的胶圈清理干净并捏成心脏形或“8” 字形安放在承口内。见附图：（4） 仔细检查胶圈安放位置是否正确，准确无误后用木锤沿管口内周围轻 敲打，使胶圈完全安放在承口凹槽内。见附图：（5） 胶圈安放完毕后用肥皂水作润滑剂，将承口内胶圈和插口端充分湿润， 起到润滑作用，管道承插安装时节约劳动力和减轻施工难度。（6） 铸铁管在安装时采用由无缝钢管、钢绳和手板葫芦组成的三角架扒杆 作少许起吊，起吊高度以铸铁管底高出碎石土垫层 5cm 为宜。见附图：（7） 插口与承口管道中心线对准一致，在起吊管末端用撬棍（或千斤顶） 将铸铁管向前撬，将插口插入承口，插入深度为插口处的两条标志线将铸铁管插 到看不到第一条线，只看到第二条线的位置为止。（8） 铸铁管承插施工完后卸下扒杆及工具，管道承插头处及中部立即回填 50cm 厚碎石土，轻夯压实，避免铸铁管在施工时发生偏移。（9） 重复上述操作步骤，安装球墨铸铁管。（10） 检查井施工应与铸铁管安装相配合，安装完毕符合设计要求和施工规 范规定后立即进行排水管闭水试验。（11） 闭水试验合格后方可进行碎石土回填作业，回填土时分层回填，为避 免过大的夯击力影响管道，第一层虚铺厚度不应小于 1 米，并采用低能量轻夯， 以后每层虚铺厚度不小于 500mm，采用低能量轻夯。三、水压试验（1） 进行水压实验应统一指挥，明确分工，对后背、支墩、接口、排气阀 等都应规定专人负责检查，并明确规定发现问题时的联络信号。（2） 管道接口完成后，用短管甲、短管乙及盲板将试压管段两端及三通处 封闭，试压管段除接口外填土至管顶以上 50cm 并夯实。做好后背及闸门、三通 等管件加固。由低点进水，高点排气，注满水后浸泡 24 小时后，在试验压力下 10min 降压不大于 0.05Mpa 时，为合格。（3） 水压实验应逐步升压，.每次升压以 0.2Mpa 为宜，每次升压以后，稳 压检查没有问题时再继续升压。（4） 冬季进行水压时应采取防冻措施。可将管道回填土适当加高，用多层 草帘将暴露的接口包严；对串水及试压临时管线缠包保温，不用水时及时放空。（5） 水压实验时，后背、支撑、管端等附近不得站人，检查应在停止升压 时进行。2.3.2 顶管工程、钢管安装本标段内管道穿越花亭路、省道 S103、城市路、凤瑞东路等 8 条道路管材 采用钢管，顶管穿越施工，穿越型式为钢管外套钢筋混凝土管型式，输水钢管内径 1000mm，外套管内径 1800mm，管内采用焊接钢丝网非收缩水泥砂浆衬砌防腐， 管道外采用四油三布特加强级防腐。附顶管工程横断面图：2.3.2.1 顶管工程顶管法是依靠人工或机械在管内端部挖掘土壤，然后在工作坑内借助顶进设 备，把敷设的管子按设计中线和高程的要求顶入，并用水力或小车将土从管中运 出。掘进顶管采用企口钢筋混凝土管。一、管节与接头顶管管材采用企口加强型钢筋混凝土管，双层钢筋网在端部加密。接头采用 “T”形钢板套环。钢套环厚度 6 毫米，管端面安装“O”形橡胶止水环，顶进完 毕后填塞环氧树脂砂浆。二、工作坑的布置工作坑是顶管施工的工作场所。其位置可根据以下条件确定: 根据管线设计，工作坑可选在检查井处； 单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水； 考虑地形和土质情况,有无可利用的原土后背； 工作坑与可能穿越的建筑物要有一定安全距离； 距水、电源较近的地方等。根据施工现场实际情况，拟设顶管工作井一个，接收井一个。三、工作坑的尺寸工作坑应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距，坑 底长、宽尺寸可按如下公式计算：底宽WD(2.43.2)式中 W工作坑底宽度(m);D被顶进管子外径(m);底长LL1L2L3L4L5式中 L工作坑底长(m)；L1 管子顶进后，尾端压在导轨上的最小长度，混凝土管一般留0.3m。L2每节管子长度(m);L3出土工作间隙，根据出土工具确定,一般为 1.01.5m;L4千斤顶长度(m)L5后背所占工作坑厚度(m)。考虑到坑内后背采用人工挖孔桩和混凝土墩，受力面铺设钢板，壁后灌注水 泥浆加固,本工程工作井 Y5 和接收井 Y7 采用 64m 矩形井，井内设集水坑。四、工作井的施工顶管法施工的工作坑，它作为临时施工过程进、出口以及建成永久性地下管 线检查井。工作井采用沉井法施工。考虑到此处地下水位较高，且井穿透砂层，为防止 流砂，采用不排水下沉的施工方法，必要时还可向井内注水，使井内水位稍高于 地下水位。为防止井筒倾斜，挖土时注意对称均衡挖土。且锅底深度不应超过 0.5 米。 待下沉到施工所需高程时，立即在水下封底。封底时，先铺垫碎石垫层和进行混 凝土垫层的水下浇筑，并留钢封水管，待混凝土达到应有强度后将水抽去，封闭 钢封水管，再做底板。沉井过程中常见问题的处理（1）井筒倾斜的观测及校正：由于刃脚下面的土质不均匀井壁四周的土压力不均衡，挖土操作不对称以及 刃脚下有障碍物，可能造成井筒倾斜。因此在沉井过程中，必须随时观测倾斜情 况。采用垂球观测的方法。由于井筒内四周挖土不均或土质不均，地耐力不一致导致的井筒倾斜，可采 用挖土的方法加以校正。即在下沉较慢的一侧多挖土。如此法不足以校正时，可 在井筒外壁一边开挖土放，相对一边回填土方。此外还可以采用加载的方法加以 校正。（2）井筒不沉或突沉如井壁四周的土不易下滑导致下沉缓慢或不能下沉时，采用高压水枪进行冲 射，水枪沿井壁布置，冲动刃脚部分的土，使井下沉。若是由于障碍物阻挡，则 挖去障碍物。为防止突沉，锅底开挖深度一般不得超过 0.5 米。（3）井筒裂缝由于井筒四周土压力不均，挖土时遇到障碍物支撑井筒的若干点而混凝土强 度较低都有可能产生裂缝。因此，施工时应使井筒达到规定强度后，方可下沉。也可在方便挖土的前提 下在井筒内安设支撑。井筒产生裂缝后，必须在井筒外面挖土，减少该向的土压力，或拆除障碍物， 防止裂缝继续扩大。同时用水泥沙浆，环氧树脂或其他补强材料涂抹裂缝进行补 救。（4）沉井的抗浮由于沉井位于地下含水层内，可能产生上浮。施工过程中，可以采取增加构筑物的附加荷载，增加下沉摩阻力，减少刃 脚开挖深度，防止地面水流入等措施抗浮。封底时结构重量为：w 结=184 吨封底时水位约 3 米，浮力为：w 水=128 吨结构重量大于浮力，符合抗浮要求。w 结w 水五、工作坑导轨设置及基础加固工作坑底可根据土质、管子重量及地下水情况, 做好基础，以防止工作坑底 下沉，导致管子顶进位置的偏差。导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之 前位置正确。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大，因此，安装导轨 必须符合污水管中心、高程和坡度的要求。本工程采用 38kg 钢轨作导轨。基础采用钢筋混凝土基础，当工作坑底土质松软，有地下水时, 应采用 C20 混凝 土封底,厚度为 3050cm，混凝土底板漏水处应灌注水泥浆。六、顶管工程力学参数确定顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、 弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估算顶管的推力和后背承载 能力。顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩擦 阻力及工具管气水压力。工具管切土正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内 挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为 20-30t/m2,硬土层通常 在 30-60t/m2。大于 40t/m2 时表明土质较好，可考虑取消格栅,采用开敞式工具 管。F1=S1K其中F1-顶管正阻力(t)S1-顶管正面积(m2)K-顶管正阻力系数(t/m2)管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统 计资料，管壁摩擦阻力一般在 100-500kg/m2 之间。通常减少管壁摩擦阻力的措施有：管壁与泥土间加泥浆套减阻，使管外壁形 态规则和表面光洁、减少管道拐弯等。 泥水平衡压力：在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力，是防止 泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力过小，大量的泥砂涌入，会造 成路面破坏，压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。泥水平衡压阻力计算如下：F3=pD2P/4其中：F3-顶管泥水阻力(t)D-顶管外径(m)P-一顶管泥水最大压力(t/m2)在考虑最大一次顶进距离为 53m 时，顶管总阻力为以上三种阻力之和： F=F1+F2+F3360t考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取 2 倍能力储备，设备顶 进能力应为 700t。七、后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑结构。因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变 形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用厚钢板后背，这种后背设置简单，安装时应满足下列要求: A.使千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的 1/3；B. 后背垫铁可用 70mm 钢板。C. 后背后松散砂层灌注水泥砂浆。后背的计算后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶 进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时，后背 不应当破坏，以免产生不允许的压缩变形。后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶支承在斜面后背的土 上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，应进行后背的强度和刚度计 算。根据顶进需要的总顶力，运用朗肯土压力公式核算后背受力及挡桩的长度， 使土体所受的力小于土壤的允许承载力。关于后背详细计算，可分为浅覆土后背和深履土后背。具体计算可按挡土墙 计算方法确定。八、顶进设备顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁等。千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用 4 台 320t 液压千斤顶。 千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶，其布置为单列式，应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。使用多台并列式时，顶力合力作用点与管 壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工 经验，采用人工或机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时， 千斤顶的着 力点作用在管子垂直直径的 1/41/5 处。高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定压力为 62MPa 的 ZB500 柱塞泵，经分配 器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出 力和行程一致。顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬 动。根据顶铁旋转位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和 U 形顶铁三种。 1)横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间，将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。使用时与顶力方向垂直，起梁的作用。横顶铁断面尺寸为 300300mm，长度按被顶管径及千斤顶台数而定，本工 程选用长度为 1.6m 的横顶铁；用型钢加肋和端板焊制而成。2) 顺顶铁 ( 纵向顶铁 )放置在面铁与被顶的管子之间，使用时与顶力方向平 行，起柱的作用。在顶管过程中起调节间距的垫铁，因此顶铁的长度取决于斤顶 的行程、管节长度、出土设备等而定,通常有 100、200、300、400、600 等几种 长度。横截面为 250300mm，两端面用厚 25mm 钢焊平。顺顶铁的两顶端面加工 应平整且平行。防止作业时顶铁发生外弹。3) U 形顶铁 安放在管子端面，顺顶铁作用其上。它的内、外径尺寸与管子 端面尺寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面 上，以免管端局部顶力过大，压坏混凝土管端。大口径管口采用环形，小口径管口可采用半圆形。其它设备工作坑上设活动式工作平台，平台用 25 号工字钢梁，上铺 1515cm 方木。 工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架， 上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。工作棚用帆布遮盖，以防雨水。九、顶进施工工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行开挖和顶进。 首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管轴线和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖土。顶进利用千斤顶出镐。在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作 过程如下:安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出 一个工作行程，将管子推向一定距离。停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。卸下顶铁，下管，用钢套环连接混凝土管，在混凝土管接口处放一圈麻绳， 以保证接口缝隙和受力均匀或彩和其他防渗漏措施，保证管与管之间的连接安 全。重新装好顶铁，重复上述操作。顶进时应注意事项: 顶进时应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，避免中途停 止，造成阻力增大，增加顶进的困难。 首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及 时校正偏差。 安装顶铁应平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，应换用可能安 放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。 顶进过程中，发现管前土方坍塌、后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针 骤增等情况,应停止顶进，查明原因，排除故障后，再继续顶进。管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖 形状，直接影响顶进管位的准确性，因为管子在顶进中是循已挖好的土壁前进的。 因此，管前周围超挖应严格控制。对于密实土质 ,管端上方可有 1.5cm 空隙，以减少顶进阻力，管端下部 135中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平， 也可预留 1cm 厚土层，在管子顶管过程中切去，这样可防止管端下沉。在不允许 顶管上部土壤下沉地段顶进时，管周一律不得超挖。管前挖土深度，一般等于千斤顶出镐长度，如土质较好，可超前 0.5m。超 挖过大，土壁开挖形状就易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。在松软土层中顶进时，应采取管顶上部土壤加固或管前安设管檐，操作人员 在其内挖土，防止坍塌伤人。管内挖土工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。管前挖出的土，及时外运。管径较大时，可用双轮手推车推运。管径较小，应采用双筒卷杨机牵引四轮小车出土，土运至管外， 再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上，然后运出坑外。顶管遇流砂层或淤泥层时，采用泥水压力平衡顶管，使工具管内保持一定压 力，平衡土体和地下水压力，使土体保持稳定。应及时封闭工具管，采用水力出 泥。在工具管中接入含有一定泥量的泥浆，通过水枪射水冲泥，泥水通过吸泥泵 排到地表泥浆池中沉淀，反复循环使用，泥浆用槽车运走。冲泥和吸泥泵稳定工作时，调节冲泥和吸泥的泵量，冲泥舱内应保持一定压 力，舱内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，将增加主千斤顶负荷， 泥水冲破上覆地层，达到地表，造成突顶事故；泥水压力过小，地下水涌入冲泥 舱，工具管前方塌方，将破坏上覆地层，造成地面建筑物破坏。在顶管过程中，由于泥水平衡压力控制不当或停顿时间过长，可能会造成突 水冒顶事故和工作面塌方事故。发生突顶时：应该逐渐降低工具管内泥水压力，使泥水压力略小于地下水压 力，关闭冲泥水枪和吸泥泵，启动千斤顶缓慢顶进一缎距离，待顶力升高，采用 小水力冲泥，间歇启动吸泥泵排泥，做小量排泥。发生塌方时：应该逐渐升高工具管内泥水压力，使泥水压力略大于地下水压 力，关闭冲泥水枪和吸泥泵，启动千斤顶缓慢顶进一缎距离，待顶力升高，采用 小水力冲泥，间歇启动吸泥泵排泥，做小量排泥。十、管道渗漏的治理对管道渗水和漏水点，先凿 V 形槽，埋入导水水管，用双快水泥封闭管周， 待水泥由一定强度后，用手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。十一、顶管作业面通风顶管作业面通风采用压入强制性通风措施，用风机通过 1.5 英寸铁管向工作 面压风。十二、测量与纠偏顶管测量：采用经纬仪和激光水准仪。1) 测量次数，开始顶第一节管子时，每顶进 20100cm/ 次。校正时，每顶 进一镐即测量一次。2) 中心线测量，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准垂 球，读管前端的中心尺刻度，若拉线与中心尺上的中心刻度相重合，其差值即为 偏差值。3) 高程测量一般在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶 铁上，测量前端管底高程。顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差 10mm 左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使 管子逐渐复位，不得猛纠硬调。2.3.2.2 钢管安装本标段管道穿越形式设计钢管外套钢筋混凝土管型式，在钢筋混凝土管顶管 工程施工完毕验收合格后进行钢管安装，钢管和钢筋混凝土管之间用 C15 自密实 混凝土填筑，达到钢管管中心高程。2.3.2.2.1 焊接根据设计文件及施工现场的具体情况，焊接采用手工电弧焊，二氧化碳保护 焊和埋弧焊相结合的焊接方式，一般情况下，钢板接料和管道的纵缝焊接采用埋 弧焊，二氧化碳保护焊和手工电弧焊，管道环缝及加劲环采用二氧化碳保护焊和 手工电弧焊，其余部分采用二氧化碳保护焊或手工电弧焊焊接。一、坡口加工预制（1） 管道坡口加工时，由于壁厚均小于 25mm，故均采用 V 型坡口（25 30）。（2） 管道坡口采用氧气 -乙炔半自动割刀加工，半自动割刀无法加工的特 殊部位可采用手工切割加工。（3）坡口加工后必须除去坡口表面的氧化皮、溶渣及影响接头质量的表面 后，并应将凹凸不平处打磨平整。二、焊接工艺（1） 工程管道焊缝按其重要性分为三类。其中：一类焊缝：A、 岔管的所有焊缝。B、 主管管壁纵缝。C、 主厂房内明管环缝。D、 凑合节合拢环缝。E、 闷头与管壁的连接焊缝。此类焊缝若用超声波探伤抽查率为 50%，射线探伤复查率为 5%，质量要求为 B1 级合格。二类焊缝：A、 钢管管壁环缝；B、 止水环、加劲环的对接焊缝及其与管壁之间的组合焊缝。此类焊缝若用超声波探伤抽查率为 50%，质量要求为 B2 级合格。三类焊缝：受力很小，且修复时不致停止发电或供水的附属构件焊缝。（1） 焊缝组对前应将坡口及其内侧表面不小于 10mm 范围内的油、漆、垢、 锈、毛刺等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。（1） 管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁 厚度的 10%，且不应大于 2mm；（3） 焊条使用前应按规定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。焊丝使 用前应清除其表面的油污、锈蚀等。（1） 焊接材料应按下列要求进行烘焙和保管：焊条、焊剂应放置于通风、干燥和室温不低于 5的专设库房内，设专人保 管，烘焙和发放，并应及时作好实测温度和焊条发放记录。烘焙温度和时间应严 格按厂家说明书的规定进行。烘焙后的焊条应保存在 100-150的恒温箱内，药 皮应无脱落和明显的裂纹。现场使用的焊条应装入保温筒，焊条在保温筒内的时 间不宜超过 4h，超过后，应重新烘焙，重复烘焙次数不宜超过 2 次。焊丝使用前应清除铁锈和油污。（6） 遇有穿堂风或风速超过 8m/s 的大风和雨天、雪天以及环境温度在-5 以下、相对湿度在 90%以上时，焊接处应有可靠的防护措施，保证焊接处有所需 的足够温度，焊工技能不受影响，方可施焊。（7） 施焊前，应将坡口及其两侧 50-100mm 范围内的铁锈、熔渣、油垢、水 迹等清除干净。（6） 焊缝（包括定位焊）焊接时，应在坡口上引弧、熄弧，严禁在母材上 引弧，熄弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。（7） 定位焊焊接应符合下列规定：一、二类焊缝的定位焊焊接工艺和对焊工要求与主缝（即一、二类焊缝，下 同）相同；对需要预热焊接的钢板，焊定位焊时应以焊接处为中心，至少应在 150mm 范 围内进行预热，预热温度较主缝预热温度高出 20-30；定位焊位置应距焊缝端 部 30mm 以上，其长度应在 50mm 以上，间距为 100-400mm，厚度不宜超过正式焊 缝高度的二分之一，最厚不宜超过 8mm；施焊前应检查定位焊质量，如有裂纹、 气孔、夹渣等缺陷均应清除。（10） 工卡具等构件焊接时，严禁在母材上引弧和熄弧。（11） 双面焊接时，单侧焊接后应用碳弧气刨或角向砂轮机进行背面清根， 将焊在清根侧的定位焊缝金属清除。采用碳弧气刨清根时，清根后应用砂轮修整 刨槽。（12） 焊缝组装局部间隙超过 5mm，但长度不大于该焊缝长的 15%时，允许 在坡口两侧或一侧作堆焊处理，但应符合下列规定：a、 严禁在间隙内填入金属材料；b、 堆焊后应用砂轮修整；a、 根据堆焊长度和间隙大小，对堆焊部位的焊缝应酌情进行无损探伤检查。 （13） 纵缝埋弧焊在焊缝两端设置引弧板和熄弧板，引弧板和熄灭弧板不得用锤击落，应用氧-乙火焰或碳弧气刨切除，并用砂轮修磨成原坡口型式。 （14）焊接完毕，焊工应进行自检。一、二类焊缝自检合格后，应在焊缝附近用钢印打上代号，作好记录。三、钢管的校正和加固1、加劲环焊接钢管校正加固后就地进行加劲环组装焊接，加劲环在组装前，先在钢管壁上 划出组焊的位置，焊好托板，将加劲环放在托板上，加劲环要垂直、紧贴管壁， 局部间隙不得大于 3mm，在拼接加劲环时，其接头间隙应小于 4mm，组对时，应 错开拼接时的焊缝。加劲环焊缝采用平角焊，一面焊完后管道进行 180 度翻身， 并进行气刨、清根、打磨后继续施焊。2、 因钢管在制作、焊接、吊装、运输、安装过程中可能会出现局部变形， 必须重新对钢管的弧度进行校正，校正主要采用千斤顶调整钢管的圆度，局部地 方可采用火焰校正。3、 为确保钢管在运输及安装过程中不会发生大的变型，校正后的管段需重 新进行加固处理，加固采用临时支撑点焊在管口内壁上，支撑点的多少根据现场 实际情况进行调整，以满足强度需要为原则，尽量减少在管道内壁的焊接量。2、 钢管探伤所有在加工完成的焊缝，必须经过检验合格后，才能进入安装 工序，具体见管道焊接工艺施工技术。2、 管道油漆防腐管道油漆防腐必须在焊接检验合格后进行。3、 表面预处理钢材表面涂装前，必须进行表面预处理。在预处理前，钢材 表面的焊渣、毛刺、油脂等污物应清除干净。表面预处理质量，应符合施工图纸的规定。钢管内壁采用喷涂材料、除锈等级应达到 GB8923-88 规定的 Sa21/ 级。埋管外壁采用喷涂水泥浆时，应达到 Sa1 2级。表面预处理应使用洁净、干燥、有棱角的石英砂喷射处理钢板表面。喷射用 的压缩空气应经过过滤，除去油水。当钢材表面温度低于露点以上 3、相对湿 度高于 85%时，不得进行表面预处理。喷刷后的表面不应再与人手等物体接触，防止再度污染。施喷涂料前，应使 用钢刷清除残留砂粒等杂物。作业人员应带纤维手套。若不慎用手触及已清理好 的表面，应立即用溶剂清洗钢管表面。2.3.2.2.2 涂装施涂前，专业技术人员应根据施工图纸要求和涂料生产厂的规定进行工艺试 验。试验过程中应有生产制造厂的人员负责指导，试验结果应报送监理人员。组 焊后的管节、岔管及附件（除安装焊缝外），现场安装焊缝及表面涂装损坏部位 应在现场进行涂装。清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料应在 4h 内涂装完成，金属喷涂 应在 2h 内完成；在晴天和正常大气条件下，涂料涂装时间最长不超过 12h，金 属喷涂时间不超过 8h 。涂装材料的使用应按施工图纸及制造厂的说明书进行。 涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均应严格执行。当空气中 相对湿度超过 85%、钢板表面温度低于大气露点以上 3，以及产品说明书规定 的不利环境，均不得进行涂装。本工程的钢管内壁应涂刷超厚浆型环氧沥青漆 , 漆膜厚度:底漆 250m，面漆 250m。安装环缝两侧各 100mm 范围内，在表面预 处理后，应预留不刷漆，其它采用小型高压喷涂机械施喷涂料。埋管外壁应均匀 涂刷一层水泥浆，涂后注意养护。施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工 人健康。施涂后的钢管应小心存放，保护涂层免受损伤，并防止高温、灼热及不 利气候条件的有害影响。各喷涂层间的喷枪走向应相互垂直，交叉覆盖。上一层 涂层表面湿度降到 70%后，再进行下一层喷涂。涂层质量检验，在不适于施涂和养护的环境条件下所作的涂装，监理人员有 权指示施工单位清除后重新涂刷。涂层漏涂者应予修补。若检查发现流挂、皱纹、 针孔、裂纹、鼓泡等现象时，应进行处理，直至监理人员认为合格为止。涂层内 部质量检验应符合施工图纸要求。涂层厚度及结合性能检验按施工图纸要求进行 质量检验。涂装结束后，专业技术负责人应会同监理人员对钢管的全部涂装面进 行质量检查和验收。钢管涂装的质量检验成果应报送监理人员。2.3.2.2.3 现场安装一、压力管道安装工艺：（1）基础复核为确保管道的平面坐标位置及高程，在管道安装前，应重新复核管道的中心 线及临时支墩的标高，核对无误后方可施工，同时作好检测记录。（2）管道运输及安装顺序待安装的管段加工好以后，需用 5T 汽车转运到安装地。桩号引 0+320.000 位置洞顶中心线上部设置 30*800 的预埋钢筋作为吊点见附图，采用 5T 手动葫芦将管段下车，放在 C24 轻轨或10#上面的运输小车上。管段通过 5T 卷扬机牵引，托运至安装点。本工程拟将发电机前的第一节支管作为首装节，逆水流方向 施工。如果现场情况不允许按上述顺序施工，则按实际情况调整。（3）安装方法按本工程的施工顺序，拟将第一节支管管段作为安装起始节。利用汽车或者 其他方式将该管节运至安装位置