顶管施工方案范文

导语：如何才能写好一篇顶管施工方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1、施工顺序为：工作井施工顶进设备安装调试吊装砼管到轨道上连接好工具管装顶铁开启油泵顶进出泥管道贯通拆工具管砌检查井。

2、施工测量方案，施工放线工作准备，根据管线铺设走向，用全站仪在现场地面上准确放出管道铺设的中线控制桩，并确定顶坑位置，桩点必须是所顶管道的中心点。如遇障碍物，操作井位置应根据现场情况予以适当调整。控制桩放好后必须用砼保护好，待工作坑开挖后将中线和中心点引至工作坑内，便于随时检查和复查，并进行保护，以利于安装导轨和管道在顶进过程中检查复核之用。

3、工作坑开挖与支护（1）、竖井工作坑施工前必须完成降水,管井深度20米，泵站段计划布设4口降水井。（2）、工作坑的开挖采用人工开挖配合吊车使用吊框出土，每次下挖深度不大于1.2米。护壁方式与隧道主体相同，采用挖孔灌注桩配合网喷护壁。（3）、按设计工作竖井断面尺寸开挖,清理井壁、喷浆、土钉打入、内层钢筋网片安装焊接、喷射砼、外层网片安装焊接，喷射混凝土封闭，完成一个循环。施工采用单班制作业，组织2个班，单井每班12人；地表水防治处理：沿竖井主体周围设置排水明沟，控制地表水流入井内。并使得井内土体得到一定的疏干和固结。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：幕墙；安全管理方法；幕墙施工；施工安全；组织管理

中图分类号：TU757　文献标识码：A　文章编号：1009-2374(2009)13-0124-02

当前幕墙的特点是造型奇特，高度不断攀升，工期短，交叉作业多，质量要求高，施工难度大。安全事故时有发生，后果严重。安全管理目的就是为了减少人员伤亡和财产损失。安全管理符合民权尤其是生命权，民生和建立和谐社会的主题精神。

幕墙施工安全管理的对象是所有施工现场应用的设备、设施和人员。总结安全事故特点，人的不安全状态和物的不安全行为是导致安全事故发生的主要原因，除此以外，还有管理问题、环境因素、材料缺陷等其他因素。据统计，因为人的不安全行为和物的不安全状态，管理问题造成的安全事故占到所有安全事故的90％以上。如何规避安全风险，减少事故发生，文章认为安全管理方法是安全管理目标顺利实现的前提条件。安全管理方法不但包括技术方案，措施的管理，还包括组织技术管理。文章认为必须从技术论证到组织的实施着手去实现幕墙安全管理。没有技术和组织的有效管理就没有幕墙安全。

安全管理涉及到的专业非常杂，现场安全管理起决定性作用的是方案技术措施。人员素质再好，机具再先进，技术方案和组织管理方面存在问题，都会发生严重的安全事故。2005年9月发生在北京西单北大街西西4号地工程项目模板支架施工设计方案存在存在严重安全隐患；发生模板支撑体系坍塌事故，造成现场施zIA8人死亡、21人受伤的严重后果。因此，成熟的施工技术决定了现场的施工安全。

一、技术方案和措施在幕墙施工安全管理中起保障的作用，是组织管理的主要依据

建筑幕墙是作为建筑护结构，施工作业全部在建筑结构外进行，这种施工特点决定了幕墙施工是建筑施工中危险性最大的专业。能够让幕墙作业施工既安全又高效，从技术方案和技术措施的角度规避各类不安全因素是技术工作的重要作用。

针对幕墙施工过程中经常发生的高空坠落和物体打击事故，幕墙施工通常采取如下技术措施：标准和非标准吊篮架设与使用，异型吊船的架设与使用；采光顶作业技术措施；普通脚手架(双排，满堂红)，异型挑架技术措施；各类吊装工程技术方案；外墙消防防火技术措施；安全防护技术措施，幕墙构件的机械装卸，运输措施等等。

技术方案选型和设计必须符合现场实际情况。没有成熟的技术条件可靠的技术方案，措施保证，就没有作业人员的安全，就没有工作的质量，效率。可靠的技术方案措施是安全施工的前提。

下面选择幕墙施工中的几个典型技术方案，措施说明方案设计过程中必须考虑安全可靠，施工方便。

1　脚手架方案中包含双排落地式脚手架，满堂红落地式脚手架，单排，外装饰挑架(全部利用脚手架杆进行悬挑和与外挑工字钢，槽钢配合悬挑)等等形式多样的方案。其中以悬挑脚手架设计难度偏大。

当作业面距结构距离大，吊篮架设困难；脚手架由地面搭设满堂红或三排架不经济和脚手架自身的不稳定性(超高)，在方案选型上优先采用屋面悬挑钢管脚手架的施工方案。悬挑脚手架必须通过严格的计算保证在人员施工，零星材料码放等施工荷载的作业条件下钢管有足够的承载能力，架体的整体稳定性强，抗倾覆能力强，没有成熟的技术方案并通过论证，就有可能像前面提到的西西4号地脚手架出大问题。

2　某工程空中连廊及塔楼的悬挑结构下部采用铝板进行吊顶装饰，吊顶标高最高的高达55米以上，使用的国内首台自主设计研发的跨度达18米，宽度3米，作业平台面积可以达到50平米的吊船施工技术方案(常规吊蓝最大的使用规格是长7.5米，宽0.65米，作业平台面积只有4.875平方米)。可以在空中沿轨道转弯。在此技术中，必须保证船体要有足够的刚度和强度，满足施工上人和材料的负荷和其他荷载作用。根据技术方案特点制订了相应的组织管理方案，设计了专用进出吊船的钢制爬梯，设置了上下吊船直至建筑结构内能始终保持安全带系挂的安全索方案。工人与在常规吊兰中使用方法基本一样，该技术方案的成功应用说明方案技术决定了施工组织，施工组织必须以方案技术为依据。

3　幕墙工程安装过程当中各种类型的吊装作业非常多，包括自制吊机吊装，卷扬机吊装，汽车吊吊装，塔吊吊装等方式。吊装过程中常见的安全事故是高空坠物，如何预防高空坠物避免物体打击是幕墙吊装作业技术要控制的重点。因此，幕墙单元吊装技术方案设计中就必须对针对施工特点和安全管理目标：选择可靠的吊装机械，根据吊装特点设计吊装支架，根据水平移动特点设计吊装轨道，根据防坠落要求设计防坠措施以及即使发生吊装物坠落也必须将损失降至最低的要求设计专项方案，保证施工过程实现安全管理。超高层吊装技术措施通常与高空卸料转运平台配合应用。

4　《安全生产法》第四十条：两个以上生产经营单位在同一作业区域内进行生产经营活动，可能危及对方生产安全的，应当签订安全生产管理协议，明确各自的安全生产管理职责和应当采取的安全措施，并指定专职安全生产管理人员进行安全检查与协调。工地现场存在上面土建结构施工，下面幕墙施工的情况。必须设计并布置能够为保障幕墙安全施工的防护棚。防护棚必须能够实现满足避免零星小物体打击的目的和要求。

以上例子说明安全管理同样是技术方案和措施的管理，不只是简单意义上的监督管理，还有技术服务与跟踪的工作内容。安全管理的成败，直接取决于技术方案和措施的管理，可以说技术方案措施失败了，就意味着后续的组织管理都毫无意义，因为方案措施失败意味着安全管理提前宣告失败。所以，要保证幕墙施工安全必须从安全技术着手，技术方案及措施可行，才有可能保证施工作业。除了技术方案，措施还有什么是施工安全技术管理中的重要工作呢?那就是安全技术组织管理。

二、组织管理是技术管理工作的延续，以技术管理为依据，二者相辅相成

如何从组织着手把技术和人员、设备有机的组合在一起，创造安全环境，发挥合力?德国HENKELI地的安全宣传手册第一句话是：“一个安全的现场是一个有序的现场。”安全有序是靠先进的施工技术和完善的组织措施实现的。施工现场的组织措施概括为：

1　应用成熟的管理体系标准：根据建筑工地施工特点结合GB/T19001，GB/T28001管理体系要求编制用来指导施工企业现场安全文明施工的标准文件。实现标准化管理，建立管理组织。

2　应用施工组织设计：施组是指导建筑幕墙施工现场全部生产活动的重要的综合性组织技术文件，是用以正确处理人与物、主体与辅助、工艺与设备、专业与协作、供应与消耗、生产与储存、使用与维修以及它们在空间布置和时间排列之间的关系的策划。

3　方案及措施的组织管理和应用：设置技术方案组，有能力根据专业技术知识和经验制定，建立严格的方案措施编审批管理制度。通过技术把关使施工方案成熟可靠。

方案制定，审核，批准完成后，认真消化吸收方案制定详细的专项措施，再根据专项措施的技术要求提炼关键工序中的技术难点重点做技术交底。交底必须交到操作人员和监督管理人员，必须对相关的作业和管理人员进行有效的培训，如果采用新技术，新工艺应该对培训效果进行考核。保证方案执行的严肃性。安全技术交底的时间可以分为施工前对整个工程的一次底和按施工进度根据现场情况分阶段交底。安全技术交底的要求是要及时、细致，要切合现场的情况，切忌无的放矢，遗漏。

4　过程检查及结果检查：根据建筑幕墙施工作业点比较分散的特点，工程项目管理人员必须制定日常阶段的检查计划深入作业现场，对根据技术方案制定的安全技术措施、现场的安全管理制度的执行情况进行检查，及时发现事故隐患，定人定措施限时整改。安全检查要设专职安全员，也要发动群众进行自检和互检，以利于尽早发现事故隐患，消灭或降低损失。针对检查过程中发现的问题，及时复查并进一步提出整改处理意见。

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【关键词】地下工程；施工方案；研究

一、地下工程的理论概述

地下工程，是指地面以下土层或岩体中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程。它包括：交通运输方面的地下铁道、隧道、停车场、通道等；军事方面和野战军事的地下指挥所、通讯枢纽、掩蔽所、军火库等；工业与民用方面的地下车间、电站、库房、商店、人防与市政地下工程；文化、体育、娱乐与生活等方面的联合建筑体。

自古以来，人类的地下工程活动就一直存在，古人类的墓葬群，钻井，干旱地区居民的地窖，都是那时候地下工程的一部分，随着城市的出现，人类的地下排污泄洪管道工程开始作为最普遍的地下工程发展了几千年。地下工程的大发展始于工业革命，18~19世纪，科学技术的进步及交通的大发展使得人类探索地下世界的能力得到增强，而另一方面人口的急速增加及城市化的加速进行，土地成本上升，这使得城市建设者更多地将地下设施的建设纳入城市规划的范畴内。

城市地下综合体是指为建设沿三维空间发展的，地面地下连通的，结合交通、商业贮存、娱乐、市政等多用途的大型公共地下建筑。地下综合体特点是多重功能、空间重叠、设施综合。地下建筑物可以构筑成隧道形式，也可以和地面房屋相似，在平面布局上采用棋盘式和房间式的布置，并可建成多层多跨的框架结构。地下建筑物的横断面有各种不同形状。最常见的有圆形、矩形、拱顶直墙（包括厚拱薄墙）、拱顶曲墙、落地拱、穹顶直墙等。地下综合体的特点是第一可作为有效的防空、防炸设施，形成恒温恒湿防震防振的环境，并能节约地面建筑占地，但地质条件要求较高，施工困难、投资较高。第二是与岩（土）接触处必须有衬砌结构。衬砌结构的作用是承受岩（土）层和爆炸等静力和动力荷载，并防止地下水和潮气的侵入

二、地下工程的施工的特点

地下工程施工的内容非常丰富，包括施工组织设计，施工技术管理，施工工艺、方案及方法，施工监测和环境保护，所以，依我而见，地下工程的施工特点也是多种多样的。

与其他工程相比较，地下建筑产品更具有体积巨大、情况复杂、不易分割、难以变更等特性，所以地下建筑工程施工除了一般工程的特点外，还具有以下的特点：

第一、生产具有流动性。一方面，施工单位的生产地点具有移动性；二是，在整个施工过程中工人的设备因施工方位的不同会发生转移。

第二、产品形式多样性。因地下工程所处的自然环境和预期用途不同，整个工程的构造、外形和材料选择也会有不同，并且施工方式必将变化，很难实现按统一标准作业。

第三、采用技术难度大。地下工程经常需要依据建筑结构的特殊情况采取多种施工方式和施工材料，这种交叉施工对物资和设备的要求较大，因而在施工技术和施工组织方面必须具有高水平。

第四、机械化水平较低。目前我国地下建筑施工总体上机械化水平还很低，手工操作的情况普遍存在，

除以上情况以外，地下工程的施工组织设计、施工技术、施工还礼、施工方法等均有各自的特点：

施工组织设计的特点在于其能够保证重点，统筹安排，信守合同工期，并能科学合理地安排施工程序，经量多的采用新工艺，新材料，新设备和新技术、组织流水施工，合理地使用人力，物力和财力、恰当地安排施工项目，增加有效的施工作业日数，以保证施工的连续和均衡、提高施工技术方案的工业化，机械化水平、采用先进的施工技术和施工管理方法、减少施工临时设施的投入，合理布置施工总平面图，节约施工用地和费用。

三、地下工程施工方案的制定方法

如前所述，地下工程施工方案的制定是一个复杂而长期的过程，需要综合考虑施工风险、经济投入成本（包括环境生态因素等），还要注意工期、施工条件，成本控制等弹性因素，要因地制宜，合理度量各个因素的作用，所以一个合乎实际兼具经济环境效益的地下工程方案必须要经过一个严格的程序，而这个制定程序将是保证方案质量的最佳制定方法。

具体来说，这个程序要经过这样几个阶段：

第一、勘探地质条件及周边环境评测。这个阶段必须将施工对象的地质条件摸清楚，对固岩的稳定性要测量准确，合理预测到各项风险因素，并对工程对周边环境的社会影响做评估。

第二、计算投入成本。根据勘探及评估结果制定经济投入计划（成本），计划的拟定既要全面充分考虑人员、机械、材料等固定成本和工期等弹性成本，对环境生态成本和风险成本有一个预期，也要本着可持续的精神，节约资源，合理预测。

第三、权衡各个因素，决定取舍。有时难以兼顾工程的进程与成本投入等问题的冲突，和不同的方案的选择问题，这时必须明确本工程的价值目标，充分考量各个因素在工程中的作用，做出正确的判断。

依照原则制订地下工程施工方案，必须对施工部署和人员安排做出详细合理的安排，相信经过这样一个程序制定出来的地下工程施工方案会是一个合乎实际，兼具经济效益和社会效益的合理计划。

地下工程施工的前景十分广阔，而且由于当今世界人口、资源的压力，人们拓宽生存空间的思维逐渐从地上发展到地下，随着人类探索地下空间的实践不断深入，未来的建筑世界必定是一个“地下世界”，将来的地下工程施工也将会更加安全、经济和环保。

参考文献：

[1]徐明.城市地下空间设计[M].中国建筑工业出版社，2005.120-128

[2]常万春.国外地下空间开发利用的现状[M].上海社科院信息研究所.2007.56-63

[3]陆锡明.大都市一体化交通[M].上海.上海科学技术出版社，2003.49-53

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关键词:顶管 监理 过程控制 规范

Abstract: Pipe jacking construction technology, does not affect the ground traffic and crossing rivers, roads, buildings and other obstacles to advantage, in municipal new and renovation and construction, was widely used。 This article engages in pipe-jacking construction management experience, understanding on several points。

Key Words: Pipe jacking Supervision Process control Specifications

中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：

随着经济的发展和城市建设的开发，以及人们环保意识的提高，在城市繁华街道的架空线路改设地下工程、或改造城市管网而无法明沟开挖工程、或原有地下管网埋设资料丢失而无法对地面有效开挖的工程，均采用了顶管敷设管道的施工技术，并得到快速推广。

顶管是不开槽埋设地下管道的施工技术之一，是为各种地下管道创造敷设条件和环境的辅助工程。其施工基本原理为：根据管道设计线路和顶管施工方案设置工作井和接收井，并选择顶管机及各类设备、管节，利用顶管机的顶力将管节从工作井缓慢顶进，在顶进过程中通过测量仪器监控顶进方向，边顶进边出土边调整，直至将管节顶通至接收井内。下面就顶管施工，谈谈监理的过程控制要点。

1 施工前的监理要求

施工前要求施工单位进行现场调查研究，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。同时根据地质勘察报告和相关规范要求，编制顶管专项施工方案，内容必须符合相关规范的要求。针对此方案的全面性、指导性和可实施性，监理单位应重点审查以下内容。

1.1 顶进方法比选

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，在敞口式(手掘式)顶管机施工、封闭式的土压平衡或泥水平衡顶管机施工、一次顶进的挤密土层顶管法施工中，确定适合工程现场实际情况的顶进方法。

1.2 顶管机选型及各类设备的规格、型号及数量；管节、接口选型及检验，内外防腐处理措施。

1.3 工作井位置选择、结构类型及其洞口封门设计。

依据现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008的相关规定要求，工作井宜设置在检查井等附属构筑物的位置。施工前施工单位应根据工程水文地质条件、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。尤其对邻近建(构)筑物、管线的工作井，应采用土体加固或其他有效的保护措施。有必要时在建(构)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。

对工作井，监理时应更加重视，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，开挖深度，以及结构受力、施工安全等要求，确定工作井围护结构，要求施工单位编制工作井专项施工方案，条件符合危险性较大分部分项工程的工作井，应严格要求施工单位对此方案组织专家论证会，按专家论证意见修改方案后组织实施。顶管顶进工作井的结构必须满足井壁支护以及推进后座力作用等施工要求，便于排水、排泥、出土和运输，尽量避开现有构(建)筑物，减小施工扰动对周围环境的影响。井底应保证稳定和干燥，并应及时封底，在地面井口周围应设置安全护栏、防汛墙和防雨设施。在井内应设置便于上、下的安全通道。后背墙结构强度与刚度必须满足顶管、盾构最大允许顶力和设计要求，在审查施工方案时，必须查看后背墙设计计算过程。

1.4 顶力计算、后背设计和中继间设置。

核查施工顶力计算原则，是否综合考虑管节材质、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。施工最大顶力是否大于顶进阻力，且不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。在施工最大顶力有可能超过允许顶力时，是否采取减少顶进阻力、增设中继间等施工技术措施。

顶进阻力计算是引用当地的经验公式，还是按照Fp＝πD0Lfk 十NF按式计算。不论采用哪个公式计算，专业监理工程师必须详细进行核查计算，验证计算依据、过程和结果。

1.5 其他技术保障措施

顶管工程是一门综合性的系统工程，专业涉及地质、岩土、机械、化学等多门学科，因此在审核施工方案时，以下内容的技术保障措施必要时必须齐全。顶管进、出洞口技术措施；工作井地基改良措施；减阻剂选择及相应技术措施；施工测量、纠偏的方法；曲线顶进及垂直顶升的技术控制及措施；地表及构筑物变形与形变监测和控制措施；安全技术措施、应急预案等。

另外，在施工前监理单位还需审查顶管施工单位的资质；项目经理部管理人员、特岗人员的资质，技术、安全交底资料等。

2 施工过程的监理要求。

2.1 工作井的开挖和围护结构施工

要求施工单位严格按照经专家论证通过的工作井专项施工方案组织开挖和围护结构施工。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。

2.2 顶管设备、材料的报验

顶管设备、材料进场后，必须先进行监理报验，检查设备、材料的合格证和仪表的有效性，材料的合格证和质量证明书等。验收合格同意进场的施工设备、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。管节材料的规格及其接口连接形式应符合设计要求。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。钢质管质量应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008的相关规定和设计要求，且焊缝等级应不低于Ⅱ级，外防腐结构层满足设计要求，顶进时不得被土体磨损。

2.3 顶管施工

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关键词：深基坑作业 铁路专用线 障碍物 解决方案

中图分类号：TU995.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0056-01

受国电哈尔滨热电有限公司委托，我院承担了“国电哈平南新建热网工程”初步设计编制和施工图设计任务。该项目供热面积1329万m2，新建一级热网总长度94 km，新建79座换热站，新建1处综合办公区，工程总投资65167万元。该项目建成投产后将停运供热区内的采暖燃煤小锅炉，大大减少了影响大气环境的飘尘、SO2、NOX，大大改善了城市环境质量，对哈南工业新城环境的改善和加快城市建设速度产生重大而深远的影响。在热网施工过程中，遇到穿越热电厂铁路专用线障碍物、热网管道深基坑作业、穿越现状市政道路障碍物时，提出解决方案和注意事项如下。

1 穿越热电厂铁路专用线设计和施工方案

DN1200热网管道在穿越热电厂铁路专用线时，我院采用方形涵洞内架空热网管道设计方案，采用方形涵洞有利于热网管道的检修维护。由于涵洞内热网管道架空距离长达60 m，为了减少热网管道推力作用在涵洞结构上，涵洞内混凝土支墩均采用滑动墩，在涵洞的一侧设置一个注填套筒补偿器，补偿器设置在井室内，设置井室有两个作用：（1）便于补偿器的检修和维护；（2）由于涵洞标高属于低处，井室兼顾泄水井室。考虑到铁路运行的安全性，在铁路涵洞两侧分别设置一座阀门井（便于热网管道出现事故时，及时关闭阀门）。

2 热网管道深基坑作业设计和施工方案

由于哈南工业新城是属于国家级工业新城，各种市政管网均按照远期规划管径进行施工图设计，城市主干道上各种管线管径都较大，污水主干管管径一般为dn900―dn1400，雨水主干管管径一般为dn1200―dn2400，供热主干管管径一般为DN900―DN1200，给水主干管管径一般为DN700―DN900，管网综合规划原则是：使各种管线在比较合理的状态下运行，同时让各种管线尽量减少交叉。在各种市政管道交叉时，遵循“压力管线让重力流管线，可弯曲管线让不易弯曲管线，分支管线让主干管线，小管径管线让大管径管线”原则，在确定各种管线交点标高，首先考虑排水管线的标高。根据哈南工业新城管网综合布置原则，为了躲避污水和雨水管线，热网管道管顶覆土一般在3.5～5.5 m之间，局部深至8 m，沟槽底超过5 m属于深基坑作业。针对该项目的施工作业条件，热网管道深基坑作业分为两种施工方案：（1）自然放坡大开挖施工方案；（2）护壁桩支护施工方案。

2.1 自然放坡大开挖施工方案

根据施工现场的地质条件（原状土层且无回填土），热网管道线位与其它管线间距较大并且无地下水时，在一般热网工程施工中，热网沟槽开挖均采用自然放坡大开挖施工方案，其深基坑作业采用“横挖法”，以基坑整个横断面的宽度和分层深度，从一端逐渐向后开挖；每层开挖深度不大于3 m，每3 m设置一条1 m宽的平台，进行基坑开挖时，先修出上下施工的马道，供施工车辆运土行驶使用。

2.2 护壁桩支护施工方案

由于各市政管线属于不同的管理部门与施工队伍，造成热网施工沟槽两侧均为回填虚土，且热网沟槽较深（普遍6～8 m），为了保证热网沟槽两侧土方不坍塌、保护两侧其他管线不损坏，同时保证热网施工人员作业安全性，制定出了热网管道深基坑作业专项施工方案（护壁桩支护施工方案）：（1）采用12 m长工字钢进行支护；（2）相邻工字钢间距为1 m；（3）垂直沟槽放线后，先使用打桩机把12 m长工字钢打入土层中；管道安装完成且沟槽回填完成后拔出工字钢。

3 穿越现状市政道路设计和施工方案

3.1 开挖直埋敷设方式

热网管道穿越现状市政道路时，优先采取开挖直埋敷设方式，要求热网管道管顶覆土深度大于1.5 m，当小于1.5 m时，加设钢筋混凝土承重套管。为了减小工程施工给交通带来的不利影响，设计要求先开挖一侧道路和进行管道安装，待沟槽回填后再进行另一侧道路的开挖和管道安装。

3.2 顶管或牵管敷设方式

在现状道路不允许开挖时，可采用顶管方式或牵管方式敷设热网管道。为了减少顶管或牵管方式施工对道路造成影响，建议顶管或牵管管顶覆土深度不小于2.0 m。

4 结语

该文介绍的热网管道穿越热电厂铁路专用线设计方案、热网管道深基坑作业支护方案、穿越现状市政道路施工方案具有实用价值，对热网管道穿越特殊障碍物处理有一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1993.

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关键词：深基坑支护 土钉墙 微型钢管桩

近年来我国随着经济建设和城市建设建设的快速发展，地下工程愈来愈多。大量深基坑工程的出现，促进了设计计算理论的提高和施工工艺的发展，对基坑工程进行正确的设计和施工，能带来巨大的经济和社会效益，对加快工程进度和保护周围环境能发挥重要作用。

目前北京地区深基坑支护采用的方法为土钉墙和护坡桩两大类。土钉墙支护最大特点就是经济造价低，施工方便，但土移稍大,因此在边坡位移无特殊要求的地方广泛采用。护坡桩支护最大优点是控制位移能力强，但投入大，成本高，施工复杂。

本文以工程实例介绍一种新的支护方法：微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护。其施工便利，造价介于护坡桩与土钉墙之间，对控制边坡位移变形、增强整体稳定性、保证边坡开挖过程中不发生局部坍塌等具有很好的作用，大大提高了边坡的安全稳定。特别是对填土厚度大、放坡坡度小、周边有建筑物或地下管线等的边坡支护，具有常规土钉墙和护坡桩无法相比的优势。

1工程概况

1.1 工程简介

本工程场地位于北京市海淀区海淀南路南侧，稻香园桥东侧，西侧为在建的海润大厦，东临中信国安数码港。拟建建筑物总面积51437平方米，地上最高20层，地下3层，结构形式为内筒外框，基础形式为筏基。实际开挖深度为15.00m。

1.2工程地质条件

根据《岩土工程勘察报告》基坑开挖范围内，地层按成因年代划分为人工填土层、第四纪沉积层。按岩性、工程性质指标对地层细分见表1。

2基坑支护方案的选择

由于本工程基坑周边条件非常复杂，必须针对各部位的实际情况进行支护设计。本文选取有代表性的基坑东侧的基坑支护设计进行介绍，该部位紧邻已建中信国安数码港，其基础埋深约15m，与本基坑相同，其本身荷载不会对本基坑边坡造成直接影响，但距离太近，最近处仅6.0m左右，对本基坑边坡支护带来困难。如采用护坡桩支护，桩本身的自重很大，而桩后的土体又比较窄，不能给锚杆提供足够的有效摩阻力，从而，无法保证桩本身的稳定且施工工期长，影响土方开挖的进度，因此不宜选择。施工场地狭小，现场无放坡可能。因此设定基坑东侧南段采用微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护。这种支护体系具有以下优势：

① 增加钢管桩能增强边坡的整体稳定性，有效控制边坡的沉降变形；② 能够控制每步土方开挖期间的边坡稳定，防止局部边坡土体坍塌；③ 能够有效分散个别土钉失效而产生的集中应力，形成整体支护效应；④ 在钢管桩顶设置连系梁和地面设置锚桩能有效控制坡顶的位移变形；⑤ 桩底具有一定嵌固深度，能适当加强坡底支撑，控制其基底位移变形；⑥ 通过桩顶锚拉、槽底支撑和中部预应力锚杆，分段对边坡进行控制，大大减小了边坡的整移变形。

3 基坑支护方案设计

3.1计算方法

由于微型钢管桩属于土钉墙支护中的超前支护，且属于柔性支护体系，在设计计算中仍采用土钉墙的理论进行计算。在土钉施工经验的基础上大致确定土钉的长度，采用BISHOP条分法进行土钉墙稳定性分析，据此对初设值进行修正。考虑施工车辆的行走及少量施工材料的堆载，选取地面荷载10KN/m2。

3.2土钉计算参数及条件

放坡高度=15.00 m，放坡角度=90°，满布荷载值= 10.00 KN/m2，坡顶条形荷载值=360.00 KN/m2，条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离=9.00 m，条形荷载宽度= 40.00 m，条形荷载深度= 14.00 m， 土钉水平间距= 1.500 m。假定设计土钉、锚杆共计9排，基本参数见表2。

3.3土钉计算结果

根据土坡稳定安全系数

计算得出：在设置土钉墙后，滑弧与坡面交点位于坡脚之上；边坡的整体稳定性安全系数为3.11，大于规范规定当基坑深度大于12m时，整体稳定性按全系数1.4，满足要求。

各排土钉的详细计算结果及选用的钢筋或钢绞线见表3和图1。

3.4面层设计参数

面板为现场喷射混凝土而成，混凝土强度为C20，厚度8cm，中间挂Φ6.5@250×250编制的钢筋网，外配Φ16横向加强筋与所有土钉头相连。

3.5微型钢管桩支护参数

（1）桩径130mm，桩长16.5m（嵌固深度2.0m），桩间距0.75m，桩内置入钢管直径为80mm。桩顶位于地面下0.5m。

（2）钢管内外灌注无砂混凝土。桩顶做简易帽梁，尺寸为400 mm×300mm，内配置4Φ16钢筋，φ6.5@250mm箍筋。

（3）两根钢管之间用4根20cm长的Φ16螺纹钢筋帮焊，成孔后下入钢管。

图1实际支护参数图

4.1钢管桩施工工艺流程

平整场地――测量放线――钻孔――下钢管――灌水泥浆――投入碎石――振动成桩――养护

⑴．平整场地：在钢管桩施工前进行场地平整，以保证测量放线准确和钻机就位钻孔。

⑵．测量放线：场地平整后按设计要求进行桩位放线，桩位误差小于100mm。

⑶．钻孔：钢管桩钻孔采用MG50型锚杆钻机，钻孔连续进行。

⑷．下钢管：钢管直径为80mm（内径81mm，外径89mm），每根长度6m，钢管之间用4根20cm长的Φ16螺纹钢筋帮焊，成孔后下入钢管。

⑸．灌水泥浆：在钢管下端打上渗浆孔，钢管上端位于地面；将注浆管从钢管中插入孔底，开始注入水泥浆（水灰比为0.5～0.6），待浆液上升到孔口时停止注浆。待碎石投入完成后从孔口进行补浆。

⑹．投入碎石：从钢管内、外投入碎石，碎石粒径5 mm～10mm。

⑺．振动成桩：边投碎石边用注浆管上下移动和用铁锤振动钢管，使碎石将钢管内、外的空隙充填满。

⑻．养护：钢管桩施工完成后应养护48小时以上方可开挖边坡进行土钉墙支护。

4.2土钉墙施工工艺流程

边坡开挖――修坡――放线定孔位――成孔――插筋入孔――堵孔注浆――二次注浆――绑扎、固定钢筋网――喷射混凝土面层――混凝土面层养护――循环下层土钉施工

5基坑变形监测

根据《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：97），本工程边坡位移的预警值应为45mm。为安全起见，本工程设定预警值30 mm，在土钉墙坡顶和桩顶帽梁同时设置观测点，这样的预警值能够较早的采取预防措施。

在坡顶和桩顶帽梁边缘按照不大于30m的间距布设位移观测点，以便对其基坑变形进行观测，在施工期间每天进行一次观测，直至基槽完工。以后可7～10天观测一次，至变形稳定为止。其间可根据施工进度和变形发展随时加密观测次数，如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，分析原因，采取还土、坡顶卸载等加固措施，确保边坡安全。

目前基础工程已施工完毕，经过半年多的边坡监测，监测结果边坡坡顶最大位移值25mm，无局部塌陷发生，证明微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护能有效控制坡顶变形，边坡安全稳定。

6结束语

该工程采用微型钢管桩+预应力锚杆+土钉墙的复合土钉墙支护体系经过半年多的边坡和沉降监测，边坡安全稳定；边坡施工实际工期42天，如采用护坡桩支护计划工期57天，节约工期15天；与同等条件下的护坡桩相比，可节约造价约30%左右。以上数据说明复合土钉墙边坡支护体系无论在技术上还是经济上都具有明显的优势，在未来会有很大的发展空间。

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99；

[2]《基坑土钉支护技术规程》CECS96:97；

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关键词：天然气管道 技术与经济 降低施工成本

浙江省天然气管道工程包括已建成的杭甬线、杭嘉线及正在建设的甬台温及金丽温等项目，管线所经地区经济发达、生活水平相对富裕。地貌单元复杂，管道沿线经过农田、鱼虾塘、苗木、公路、山地及房屋等。对于一些施工难点，诸如鱼虾塘、苗木、坟墓、房屋的政策处理及难点地段开挖施工等，将技术与经济的有效地结合，重点从优化施工方案、优化线路着手，力求做到在技术先进条件下经济合理，在经济合理基础上技术先进，从而起到降本增效的作用，确保了工程工期。

1 技术与经济的结合在线路优化中运用

管道施工的顺利与否一定程度上取决于政策处理的快慢，而政策处理的难点主要是鱼虾塘开挖、名贵苗木、坟墓的迁移及房屋的拆迁。因此在施工中尽量避免上述政策处理的难点，这就要求我们在工程施工前必须要重视工程的前期工作，详细的对线路进行勘察，多准备几套线路优化的方案，着重加强技术与经济的分析，择优选择最佳的优化方案。

在线路交桩完成之后，技术管理人员与经营管理人员必须及时、详细的勘察线路。通过现场勘察了解到政策处理的难点，从而为下一步的施工顺利实施提供第一手资料，以便于确定难点段线路优化的措施。在工程开始设计的前期可能由于一些原因导致工程前期的设计测量和工程施工有一定的时间间隔，这种情况下就会导致线路的地貌特点发生一些变化，所以，在现场勘察时，就要求我们的技经管理人员必须将现场的实际情况与设计图纸进行不断的比对和分析，找出其中的不同，确定是否要对线路进行优化，目的是更好的适应现实状况。另外，对于一个工程而言，设计往往只注重对技术方案的论证，对经济因素考虑的较少，缺乏多方案比较和技术经济分析，这显而不利于我们施工方控制施工成本。因此，在中标后首先想到解决的问题是在符合设计规范的前提下进行线路的优化，将技术与经济有机结合起来。通过技术比较、经济分析和效果评价，最终选择最佳的线路优化方案，把控制施工成本的观念渗透到线路优化中去。

如在萧山临浦-诸暨店口天然气输气管道工程中（管线长度17km，管径规格为Φ219）。按原设计图纸要求，管道沿线有较多房屋及坟墓拆迁。为此，项目部非常重视工程的前期工作。在设计院交桩完成后，项目部技术人员与经营人员等一同前往现场进行施工调查，详细了解和记载沿线乡镇村的人文情况、风俗习惯及地面附着物等的实际情况。经过多次线路踏勘后，有局部线路需要优化。如图1所示，在桩号J195～J199号桩，原管线涉及到进化镇新江村两座祖坟及一处宅基地的拆迁。针对此处情况，工程技术人员与经营人员一起讨论、磋商。技术人员按照以往施工经验，提出了坟墓和宅基地的拆迁周期长、费用高。对于当地来说，坟墓的迁移时间在清明或冬至前，一旦过了这个时候，除非补偿能满足迁移户的要求并且还要根据当地的风俗习惯确定迁移日期。同样宅基地拆迁也不容乐观，因为当地政府对宅基地的审批控制很严，且此处拆迁的费用约30万。如仍按原设计施工，施工进度将严重受到制约。基于上述原因，技术人员提出了将线路局部优化，避开坟墓和宅基地，但需要增加20m的管线和3个弯头。经营人员根据技术人员提出的意见，按照合同中各分项单价计算出增加的管线和弯头等的安装费用为0.9万、政策处理借地费用为1.1万，业主采购管材管件的费用0.8万，总计增加2.8万。如图2所示：

■

虽然线路增长后的费用增加了2.7万，但是减少了房屋拆迁费用30万，坟墓的迁移费2万（1座/万）。经实践证明，通过技术与经济的结合，分析、比较，此处线路的优化，不但降低了工程费用而且加快了施工进度，最终也得到了业主的表扬。线路优化比较如表1所示：

■

2 技术与经济的结合在施工方案优化中运用

施工方案是用来指导工程项目施工过程中的技术，经济和组织的技术性文件。为保证建设项目的施工进度，必须有科学、合理的施工方案。通过管理组织进行科学、严密地管理，按既定的施工方案配备施工劳力、施工机械，依据施工程序、施工措施和施工方法，严格要求，做到有组织、有计划、有步骤地实施。尤其是在管道工程施工管理中，施工方案的正确与否，是直接影响施工进度的关键所在。可以说施工方案的优化是最大的节约，施工方案的变更是最大的浪费。这对整个管道施工项目起关键作用、甚至会影响全局的关键单项工程。为了进行技术和施工准备工作、施工进程的顺利开展和现场的合理布置，确定合理的施工程序，兼顾工艺的先进性和经济上的合理性的施工方法，既能满足工程的需要，又能发挥其最佳效能。如何进行施工方案的优化，这就需要我们在方案确立时，要采取技术与经济的结合，经过分析比较后选择最佳的施工方案。因此，在施工过程中，仍要对设计方案进行技经分析，否则一旦盲目采用设计方案，未对其进行分析比较，那产生的损失也是非常巨大的。

如图3所示，在杭州-宁波天然气输气管道宁波段改线工程（北仑支线段）工程施工中，根据设计要求，在桩号BL10～BL11大开挖穿越沿山公路，公路开挖长度为10m，大开挖穿越套管采用DRCPIII 1200×2000mm，套管长度为42m，套管底部距离路面3.96m。由于沿山公路边一条新建D300污水管道的管底距离路面为4m，天然气管线高程与已经施工完毕的污水管高程重合，因此需降低天然气管线高程，开挖深度达到5.8m。并且由于此公路是周边村民进出的必经之路，车流量也比较大，在道路开挖前须增加一条长度为80m，宽度为10m的辅助便道。考虑到开挖深度较深，对于控制路面的损坏难度相当大，且修筑便道的费用也较高。通过技术与经济的分析、比较，我们建议业主采用顶管穿越沿山公路，但业主方认为顶管开挖的费用较高，且认为损坏混凝土路面12m即可，没有详细考虑其他潜在的额外费用，仍采用大开挖穿越道路。最终的结果是由于路面下土质较差，开挖时虽采用了保护措施，但路面损坏的宽度达24m，开挖的代价相当高。具体费用如表2所示：

■

由上表可知，道路开挖的投资费用为21万元，顶管穿越的投资费用为15万元。顶管穿越的方案是比较合适、经济的。如业主方采用我们提出的优化方案，那么费用至少可节约6万。

在多年来的管道工程项目施工管理中，对施工方案有着深刻的认识，尤其是对施工方案要进行技术与经济的比较、分析。这一点往往是我们在管道工程施工中容易忽略的。只有将技经结合的方案经过全面分析、综合考虑，进行权衡、比较后，才能在工程项目的施工中获得预期效果。

3 结论

总之，技术与经济结合是控制成本、加快进度、提高效益的有效手段，在管道工程项目施工管理中起着十分重要的作用。只要在长输管道工程线路优化及方案优化中推进技术与经济结合，可以在确保工程进度的前提下最大限度地减少工程的实际支出，为企业创造最大的利润，也可不断增强企业的竞争力。

参考文献：

[1]韩永锋.天然气管道的安装技术研究[J].价值工程，2010（31）.

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关键词：机械顶管；泥水平衡；控制

Abstract: combining with an engineering example, discusses the pipe jacking construction of construction technology of slurry balance mechanism, the equipment installation and other engineering construction with the focus on the detailed in this paper.

Keywords: mechanical pipe jacking; Slurry balance; control

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

机械顶管施工方法经常用于城市市政污水管道铺设的建设中，使用该方法占地面积少，施工控制严格，可保证交通畅通；在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，降低工程造价。因此，对顶管施工技术及其引起的环境效应进行深入分析、探求解决对策具有重要的实际意义。

1工程概况

本工程为顺德区容桂第一污水处理厂二期厂外收集系统工程的截污及主干管，主要包括翠竹路、桂新西路、容桂大道中截污工程等。顶管分别为d800、d1000、d1200、d1350的Ⅲ级F型钢筋混凝土管。本工程具有工期紧、地下管线众多、地处交通要道、地质复杂、防水难度大等特点。

1.1岩土工程地质情况

根据本工程岩土勘察报告，场地岩土按地质成因分为第四系填土、第四系冲积土、第四系残积土和震旦系花岗片麻岩四层。填土由碎石素填土、砂性素填土、粘素填土、耕植上等组成，厚度一般为2.0～5.0m；冲积土厚度变化大，由淤泥质土、粉砂、淤泥、粉质粘土、中砂等组成；残积土及基岩顶板埋深变化较大。

1.2水文工程地质情况

场地地下水类型为孔隙潜水，主要赋存于填土及冲积砂土层孔隙中，接受大气降水和地表水补给，以蒸发及渗流的方式排泄，地下水和地表水有水力联系。钻探过程中测得钻孔初见水位埋深0.90～2.8m，钻探完成后测得稳定水位埋深0.90～2.8m，水位标高1.20～1.80m。从所取水样水质分析判断，场地地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

2机械顶管施工技术的基本原理

顶管施工就是借助于主顶油缸以及中继间的顶进力，把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。与此同时，把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两个工作坑之间。在顶管施工中主要有三种工作面平衡理论：气压、土压和泥水平衡理论。本工程主要采用泥水平衡顶管工法。泥水平衡顶管的工作原理为：通常把用水力切削泥土，采用机械切削泥土而采用水力输送弃土，同时有的利用泥水压力来平衡地下水压力和土压力的这一类顶管形式都称为泥水平衡顶管施工。在泥水平衡顶管施工中，要使挖掘面上保持稳定，就必须在泥水仓中充满一定压力的泥水，泥水在挖掘面上可以形成一层不透水的泥膜，以阻止泥水向挖掘面里渗透。同时，该泥水本身又有一定的压力，因此它就可以用来平衡地下水压力和土压力。

3顶管施工工艺流程

顶管段施工流程图如图1所示：

图1：顶管段施工流程图

4 机械顶管工程施工控制

4.1顶管施工准备

对于埋深大于5.00m的管道及周边环境复杂的地段可采用顶管施工，工艺为泥水加压平衡顶管法施工。

施工前应详细了解工程地质状况，根据地质情况制定相对应施工段的施工方案，确定施工参数，尤其是地质变层处，应提前制定施工方案，调整施工参数，确保变层处能顺利顶进。顶管施工经过砂层，在施工前应核算千斤顶的顶力及相应设备的施工能力，对于顶管机械的施工可能性应充分了解。出于场地部分地段基岩坪藏浅，有可能影响管道的施工，因此设计及施工时均应考虑必要措施予以处理。施工过程应切实做好必要的监测工作和应急处理的准备，防止房屋及路面开裂造成不必要的损失。

4.2顶进施工

本顶管工程的顶进系统采用整体式顶进构架，由主顶油缸及附件、导轨、主顶油泵及控制阀组成，其作用是把顶管机从工作井内穿过土层顶进接收井内，与此同时，将紧随顶管机头后的管道埋设在工作井与接收井之间。采用一级主顶油缸，为了弥补一级主顶油缸行程较短的缺点，一般都是采用加顶铁来增加顶进行程，但顶进施工中加顶铁比较费时。本工程针对该情况特将顶进系统进行改进，可将顶进行程增加到2.5m~3.0m，从而避免加顶铁的麻烦，使顶进施工更加顺利进行。

4.3顶管高程及轴线偏差控制

4.3.1测量方法

在工作井后座位设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在安装在顶管机的测量靶位上，通过望远镜读出顶管机头的偏差。每隔0.5m记录偏位一次，将测量数据进行分析后，通过PLC全自动操控台控制顶管机的纠偏节进行砼的纠偏。

4.3.2纠偏方法

顶进中发现管位偏差5mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用顶管机头自身纠偏法：控制顶管机头的状态，这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据顶管机头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度，如果根据顶管机头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。

4.4地面及建筑物沉降控制措施

4.4.1进行地面沉降控制监测

地表监控采用地表和深层观测相结合的方法。沿顶进轴线的管线保护和重要区段应增加每天监测次数以致进行24小时跟踪监测。正常情况下地面的观测点每天进行1~2次沉降跟踪观测，经数据处理分析后作为及时调整掘进机参数的依据，减小地面沉降量。顶进过程中地面沉降控制为：地面隆起的最大极限为+10mm；地面沉降的极限为-10mm。

4.4.2处理措施

施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，并对距离管道近的建筑物和其它设施采取相应的加固保护措施。

根据工具头前方设置的测力装置，掌握顶进压力，保持顶进压力与前端土体压力的平衡。压注泥浆不使管壁与土体之间形成空隙：顶管设计时，为了减少摩擦阻力，降低主千斤顶的顶力，工具头的外径比顶入的钢筋混凝土管的外径大10mm~20mm。因此，顶管时在顶入管与土体之间就存在一定的空隙，导致土体可能的沉落。为此，必须及时压注泥浆于空隙中，并且边顶进边压浆，更需要在中间补浆，使在项管中形成完整的泥浆。可利用混凝土管上预设的注浆孔对土层进行填充物压注，以提高土层的密实度，减少土层的地面沉降量。

顶管顶进时，要严格遵守操作规程，及时进行测量，避免大角度纠偏。严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。避免因渗漏引起的土层流失，并最终导致地面沉降。

出土顶进时注意保持等体积置换：即在管内挖掘土方的体积Q土完全等于顶入管子的体积Q管（Q土=Q管），所以每次顶进都经过一定的计算，尽可能相等。当Q土＞Q管，地面易于沉降；Q土＜Q管，地面易于隆起。

4.5防水处理

由于本工程为水下顶管并且地质恶劣，顶管需要重点考虑以下防水环节，“出洞穿墙防水”、“进洞穿墙防水”、“顶管机绞接段防水”、“砼管接缝防水”，以上任何环节防水处理不好都将导致严重的后果。相应的应对措施有：第一，出洞进洞穿墙防水方面主要采取出洞进洞穿墙位置进行搅拌桩地基加固处理，洞口安装质量好的止水密封橡胶圈密封，使其满足出洞进洞的要求；第二，顶管机绞接段防水方面，由于该部位的滑动次数少，设置两道止水密封胶，滑动面同样采取精加工，加上定时添加油脂的措施确保其使用寿命；第三，砼管接缝防水方面，需要对每次安装校对管道胶圈时严密检验，通过层层质量技术交底，并建立班组、项目部、监理三层严格检验制度，避免接缝漏水现象。

4.6接收井进洞施工

顶管进洞的施工环节相当关键，在出口的位置需要作好防水措施，施工搅拌桩进行挡土止水，再在顶管出洞位置施工2个内径1.0m的冲孔桩的降水井，深度为顶管深度以下4m，在顶管穿墙时降水，避免顶管穿墙时大量的流砂导致周边的沉降及管段的沉降，顶管顶到接收井前，按设计穿墙位置在出洞位置油漆标志，凿薄接收井出洞位置的混凝土，当顶管顶到墙置时，凿穿实际顶管机头出洞位置的混凝土，迅速顶出管机头。进洞过程中，准备好充足稻草，穿墙位置流砂时可采用稻草塞缝，防止过量的砂土流失，当顶管机头顶进到位时，接缝位置采用预埋管引水快凝水泥封缝，之后采用双液（水泥浆、水玻璃）压浆止水。

5结束语

管道安装完毕后，回填前需要按照《给水排水管道工程施工及验收规范》进行闭水试验，以保证质量。机械顶管法施工过程中必须根据土质条件、设计要求，认真选型、专项设计、合理配套，才能取得良好的效益，在施工中，一定要设计方案完善可靠，参数均要验证，严格按技术规程运作，精心施工操作，确保工程质量与安全。

参考文献：

[1]李震. 泥浆平衡式顶管施工的质量控制[J]. 西南给排水, 2005,(02) .

[2]张立永,姜岳岩,李雪成. 大直径混凝土顶管施工方法探讨[J]. 科技创新导报, 2010,(19) .

[3]李广文. 泥水式顶管施工中的质量与安全控制措施[J]. 中国市政工程, 2010,(04) .

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关键词：大口径给水管；顶管施工；技术应用

1 案例工程基本概况

某穿越河道的大口径给水管道工程，拟采用顶管施工技术，其中管道采用Q235B钢种，为壁厚14mm的DN1600钢管和壁厚12mm的DN1000钢管，这两种类型的钢管以平行的方式水平敷设，顶进总长度为500m。在顶管施工前，工程完成工作井和接收井的布置工作，工作坑和接收坑平面尺寸皆为6m×4m，工程的工作坑和接收坑的制作都采用了倒筑法，施工标准深度为4m，厚度25cm，分为两层施工，其中采用Φ14@200规格的钢筋和C25规格的混凝土。另外通过现场的测量放样，定位好顶管的轴线、底高、中心高程，以避免顶进路线与钢管桩的位置出现冲突。工程的重点和难点，一方面是曲线顶管的施工测量，随着管道的向前推移，测站的坐标也随着改变，从而影响顶进时管内和管外的有效通视，另一方面是管道的管径大，在具有压缩性和低强度的土层中推进，流动的淤泥质粉质粘土会诱发管道的偏移，因此纠偏也是顶管施工亟需解决的问题。

2 案例工程顶管施工技术应用方法

基于案例工程大口径给水管道的基本情况，工程应用顶管施工技术是在拟定施工方案的基础上，明确工程的重点和难点，并通过施工平面布置、顶力计算、工程监测等，阐述工程顶管施工技术应用的具体方法。

2.1 施工平面布置

关于施工的平面布置秉着“节约用地”和“控制污染”的原则，分为场地平面布置和井内布置两个部分。

（1）场地平面施工布置。施工现场管道吊装和拼接时的起重，由25t的吊车负责，并在吊车附近开辟一处管道存放临时地点，工作井左侧则布置好搅拌设备、输送设备等，右侧为宽6m、长20m、深2m的三级泥水沉淀池，为便于顶管施工弃土的处置，需要分别在地面放置一台送泥泵和基坑下放置一台排泥泵，以及由四辆运载车运送废弃泥浆。

（2）井内布置。机具的布置主要有千斤顶、泵站、顶铁、排泥泵、密封环等；管线布置主要有排泥管、空气管、自控电缆、泥水管等；井内以40°钢梯作为上下的通道，其中钢梯利用膨胀螺丝固定在井壁上，并设置1.1m的钢护栏；在井内操作平台设置配电箱，提供24V的照明电压，以及设置60W功率的照明灯和适量的应急照明系统。

2.2 计算顶力

（1）DN1600钢管顶力。首先是根据公式HF=3.14/4DO2？酌HO，其中计算参数取值情况为：DO（顶管外直径）1.632m、？酌（土湿润度）18KN/m3、HO（掘进厚度）12m，经计算，得出顶管机的迎阻压力NF为463Kn；其次是根据公式F总=DOLfk+NF+F侧，其中计算参数DO（顶管外直径）1.632m、L（顶管设计顶进长度）245m、fK（单位面积的顶管外壁与土的平均阻力）3.0KN/m2、NF（顶管机迎阻压力）463Kn、F侧曲线顶管侧向力0，计算出顶管总顶力F总423.1T。

（2）DN1000钢管顶力。计算方法与DN1600钢管的顶力计算一致，按照计算参数DO1.028m、？酌18KN/m3、HO12m、L245m、fK3.0KN/m2，分别计算出顶管机的迎阻压力NF和顶管总顶力F总为179KN、251.1T。

2.3 施工流程

在计算顶管施工各段钢管顶力的基础上，工程需要做好充分的出洞准备工作，并合理布置进洞和出洞的止水装置，以便正常的顶进施工。

（1）出洞前准备。出洞前，需要选择在动力系统、液压系统、中继间等功能均正常的顶管机，其中动力系统，在设备到位后，选用强度和刚度均符合要求的基坑导轨，然后安装顶管钢后靠、起重系统和工作平台。

（2）进出洞止水装置的布置。具体的做法是将钢板预埋在工作井和接收井的洞口位置，并安装橡胶止水装置，以控制在顶进施工时洞口水土的流失，同时还要做好应对明水干扰等准备工作。

（3）正常顶进施工。首先是在凿除洞口砼之前，需要分别在洞口底部、洞口两腰、洞口中心几个部位凿出合适大小的洞口，观察结构层、洞口等位置是否漏水和漏泥，如果发现漏水和漏泥，则需要将样洞封住，在处理井壁外侧的土体后，再凿除洞口的封门。其次是打开洞门之后，将顶进机的机头顶入洞口，直至油缸到位，才可以将泥水管和电缆拆除，并检查液压、照明、压力表、通风、电气、测量、通信和电气等装置是否正常，可通过联动测试，全方位检查是否存在故障。再次是根据设计参数，在顶进施工时控制好正面图压力，并通过联机测试、顶进测量等方式，准确把握顶进的方向和时机，避免异常沉降情况的出现，其中机头刀盘、排泥泵、进水泵、主顶千斤顶、吊机等的控制，均为顶进施工的技术关键。

（4）进洞收尾工作，一方面是纠正进洞轴线、标高等的偏差，可以50m作为单位测量距离，并在顶管机接近接收井时，再打开收井的洞门，另一方面是在进入接收井后，将管道吊出，再利用柔性材料进行封堵。

2.4 顶进施工监测

在顶进施工前后，需要委托安全检测部门监测施工现场，以准确指导顶管施工的开展。首先是在顶进施工前，测量出地下管线和地上建筑物的情况，尤其是地上建筑物，需要确定具体的标高和位置，以便采取合适的保护准备措施，预防顶进施工时候发生突发事故。其次是测点的布置，以5m作为单位距离，将沉降控制桩布置在轴线上面，并进行合理编号，顶管时还需要委派专人定时测量沉降，以准确得出推进速度、出土率、补浆频率等，同时通过横断面的观测点，指导顶管的有效推进。再次是监测时间的把握，借助水准仪和经纬仪，在顶进前、进洞时、机头通过后、顶进后1-3日、顶进后7-10日，观测路面的位移和沉降情况，并记录好桩顶原始标高、地面隆陷情况、沉降值、沉降速率等。最后是布置沉降观测点，为了提高观测时的安全系数，沉降观测点通常设置在硬路面上，以钻孔的方式和圆钢插入的方式，稳固在原土层50cm以内，再利用细砂填实，而后则以分别以0.5h和6h作为单位时间，在顶管穿越构筑物和顶管结束后，对路面的沉降进行测量。除此之外，工程在以人工记录方式采集数据资料后，还需要借助软件处理数据，以及做好测量仪器检查、模型误差纠正等工作。

3 结束语

通过以上案例工程大口径给水管顶进施工技术的应用探讨，发现顶进管道的向前推移，测站的坐标也随着改变，从而影响顶进时管内和管外的有效通视，以及受到管道口径的影响，在具有压缩性和低强度的土层中推进，流动的淤泥质粉质粘土会诱发管道的偏移，因此文章提出了施工平面布置、顶力计算、施工流程控制、顶进监测等一系列的建议，基本解决了顶进施工存在的问题。至于文章技术建议的实践应用，笔者建议在具体工程实际施工过程中，结合工程的实际条件和实际需求，合理应用以上的技术，必要时可对关键技术的细节内容进行合理调整。

参考文献

[1]曾一坚.惠安城南水厂原水输水管道工程机械顶管施工方案措施浅析[J].福建建材，2013（10）：68-70.

[2]叶琴.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J].科协论坛，2013.

篇10

关键词：路桥工程；顶管；安全；施工；管道

Abstract: this article mainly from the west bank city LongZi lake new binhu region south lake road project construction scheme of pipe jacking construction measures to safety, expounds emphatically discusses the pipe jacking technology in municipal road engineering construction of the applicable range and efficiency characteristic, analyzes the key of pipe jacking technology and quality requirements, in view of the pipe jacking construction of some of the common problems and the matters needing attention put forward the correct and improving measures.

Keywords: road &bridge engineering; Top tube; Security; The construction; pipeline

中图分类号：U448.12文献标识码：A 文章编号：

前言

一、工程概况

南湖路位于蚌埠市龙子湖西岸区南片区，是一条南北走向的城市次干道，北起东海大道，南至环湖西路，中间与多条道路相交，场地属于淮河南岸一级阶地地貌单元，现场地形略有起伏。南湖路全长1612米，自东海大道至龙湖路交口处长度为420米，污水管道埋深均超过6米且地下水丰富，因此南湖路一期污水管采用顶管法施工，顶管直径为800mm，总长为467米（含东海大道连接管道）。

二、顶管施工方案

2.1施工工序

施工准备工作井开挖沉井到位后浇筑底板混凝土后背制作安装（等强度）顶铁、千斤顶及高压油泵安装下管节预顶调试测量较核正式顶进挖土出土顶进 测量较核接长车道顶进挖土出土测量较核接长车道顶进……至接收井。

2.2工作井施工

根据土质情况及顶管施工工艺要求，本工程顶管工作井、接收井采用沉井施工，设计井体下部6米为钢筋混凝土沉井，剩余井体上部采用砖砌，砖砌高度控制在2.5m以内。

根据地质报告及现场情况发现地下水比较丰富，需做降水井来降低地下水位，设计降水井深15m，内径0.4m,每座施工井配设2座降水井；主体施工方案拟定如下：

1、沉井尺寸：

①井体高度为6m，其中井壁高均为4.5m，韧脚高均为1.5m；

②工作井内径5.5m，壁厚0.5m,韧脚厚度0.6m；

③接收井内径4m,壁厚0.4m,韧脚厚度为0.5m。

2、沉井配筋：

①工作井井壁钢筋为双层φ14@150，韧脚钢筋为φ16@100；

②接收井井壁钢筋为双层φ12@150，韧脚钢筋为φ14@100；

③保护层厚2.5cm。

3、根据土质情况，为确保正常封底，工作井下沉到位后，井底需抛片、块石做为基础（H=1.2m）；基础底板采用C20混凝土（H=0.3m）浇筑。

底板C20砼浇筑完毕强度达到50％以上后，立模浇筑后背混凝土。

顶进阻力计算及后背墙最大顶力控制（按照d800管道单次顶进最长140m计算）：

顶进阻力计算：

Fp=3.14D0LfK+NF

Fp：顶进阻力（KN）；

D0：管道的外径（m）；

L：管道设计顶进长度（m）；

fK：管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（KN/m2）；查规范取：8.0 KN/m2。

NF：顶管机的迎面阻力（KN）；查规范取：1000KN。

F=3.14*0.92*140*8.0+1000=4235.5KN=423.55t

利用现有千斤顶2台300t的千斤顶。

后背墙土抗力（反力）计算：

式中：EP――每米宽度上土的被动土压力，kN/m；

r――土的重度，18 kN / m3；

h――天然土壁后背的高度，h取值7m；

φ――土的内摩擦角，25.4°；

c――土的内聚力，29 KN/m2；

后背墙土抗力=1502.1KN/m

主顶后背采用C25混凝土，尺寸3.8m×0.8m×2.5m。为加强后背整体受力性能，在后背和千斤顶之间放置一块3cm厚钢板。

后背墙每延米受力：423.55/3.8＝111.46t/m＝1114.6kN/m＜Ep＝1502.1kN/m，能满足顶力要求。

后背墙采用钢筋砼结构，具体详见附图。

为减少管道的阻力，在管道的外壁适当打蜡以减少管道与土体阻力。打蜡时，先将管材烘干，将溶化的蜡液刷到管壁后，再用汽油喷灯烘烤至蜡液渗入砼中。

在顶进前，对于管材抗压强度是否满足顶进的要求，结合生产厂家的有关强度资料进行复核，有必要时进行抗压试验确定其强度是否满足设计及施工要求，确保满足后，再进行顶级施工。

2.3接收井施工

接收井同样采用下沉井形式，井内径为4m，分别设置在相邻两个工作井之间。

2.4关键工序施工方案

2.4.1主要设备安装

1、导轨安装：导轨采用钢轨与型钢焊接，导轨长2×4m，两条导轨顺直、平行、等高。导轨安装在工作井内砼垫层上，安装牢固，以保证在管道顶进时不发生位移；导轨安装的轴线偏差≤3mm，顶面高程误差控制在0-3mm，两轨内距误差为±2mm。

2、千斤顶安装：采用2台300t千斤顶，千斤顶安装在稳定牢固的支架上。千斤顶的轴线与管壁重合。

3、工作机头安装：采用泥水平衡机械纠偏式工作机头，直径大于钢筋砼管外径20mm，以减少管材与土壁之间的阻力，以利于注浆(根据需要)。工作机头与第一节砼管间采用胶圈接口。

2.4.2管道顶进

1、开始顶进前要对全套设备进行试运转，以确认设备的完好性，对导轨及管道的轴线、标高再次进行复测，确认无误后方可开始顶进。

2、前5节管道顶进时每进尺0.5m测量一次,10m内的轴线偏差不大于3mm,高程差±0-3mm。超过规范允许偏差时应及时纠偏。

3、管道顶进时应在相邻管端之间加设垫木，垫木厚不小于10mm。

4、管道接口时应认真检查F型钢套环和胶圈质量，不合格产品不得使用。

2.4.3管道顶进测量

因单次顶管顶段均较长，井内测量时需用长边控制短边，要求测量精度高。测量仪器采用J2激光经纬仪。测量时采用盘左盘右闭合测量，以抵消仪器差。水平测量正常情况下用激光经纬仪光束控制，在每顶进20米用水平仪在管道内复核一次。复核时前视、后视距离应尽量相等以抵消仪器差。具体工作如下：

1、将管道的轴线及水准点引进工作井内，控制导轨及千斤顶的安装。

2、设备安装完成并试运行后，在工作井的后部中心位置设置并固定测量架，以测量监控顶进过程。

3、前五节管道顶进时每进尺0.5m测量一次轴线和高程；正常顶进后每顶进2m―5m测量一次。

2.4.4管道接口

1、管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软木衬垫组成。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。

2、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油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。

2.4.5顶进纠偏

管道顶进发现偏差时应及时纠偏，管道纠偏过程采取偏差纠偏的方式。分次纠偏，不得猛纠硬调。纠偏油缸行程控制在50mm内，以防止工具管与管道脱离。纠偏需做到勤测勤纠。

2.4.6管材的运输及吊装：

1、管材运输：管材由供货厂家进行运输，管材运到现场后可利用运输车自带吊机卸车，将管材均匀排列在堆管场，尽量不要累加。堆管场设置在工作井边，铺设一槽钢及滚杆，利用人工将管材滚至工作井边。

2、管材吊装：采用小型吊车进行。吊装作业前必须对吊装设备委托有资质的单位进行检测，检测合格后方可进行使用，在使用期间内对吊车进行定期检测；吊车操作人员必须经过考试取得资格证书后才能上岗操作。

2.4.7管道的照明、通风

管道内的照明采用36伏的低压安全灯具每40米设一盏灯进行照明。通风管采用φ100的UPVC管，用鼓风机向内送风。

2.4.8动力配电

本工程顶管设备总电力需求为40kw/h。每个工作井附近安装一个总电力配电箱，总配电箱下端由电工自行接线安装。接线应符合有关规范要求，三相五线制。

2.4.9 泥浆排放

在工作井附近，公路附近用地范围内开挖泥浆池和循环池，泥浆池沉淀后清水重复利用，沉淀后的泥浆采用拉水车运离施工现场，排放到指定位置，避免对环境造成污染。顶进施工完成后按设计及规范要求进行分层回填压实。

2.4.10特殊季节施工质量保证措施

雨季施工要有一定数量（雨布、塑料薄膜等）的遮雨材料，雨量过大应暂停施工。特别是管道顶进的工作井、接收井范围，四周采用砖砌30厘米高围护措施，防止雨水流进井内；并且采用钢管搭设围档，采用彩钢瓦将工作井、接收井四周进行封闭，顶部采用雨布覆盖防止下雨进入工作井内。

根据现场情况，在工作场地四周要有排水沟并及时疏通，雨期、汛期加强抽水，确保施工正常进行。工作场地、运输道路等应采取适当的防滑措施确保安全。

三、安全生产保证措施

3.1坚决贯彻执行住建部“建设安全生产监督管理规定”的要求及安徽省、蚌埠市建设主管部门有关安全生产的有关规定、规程，定期组织有关人员进行安全检查。凡进入现场人员必须戴好安全帽。

3.2加强对施工人员的安全教育，特别是对新到工地现场施工人员必须进行安全技术交底，增强班组安全生产意识和自觉性。

3.3施工范围设置彩钢瓦围挡，围挡外醒目之处设置安全生产标牌和标语，围挡内距井壁2m处设置1.5m高钢管栏杆，细目式安全网满挂，只留操作人员和检查人员进出口。严禁非施工人员进入现场。井口出土处，由于无法围护栏杆，需在井口悬挂白色安全网，防止人员坠落。临边作业必须正确佩戴安全带。

3.4现场各种机电设备，如千斤顶、行车等均应实行挂牌验收制度，未经专职人员验收合格不得使用，特殊工种操作者必须持证上岗，严禁操作人员站在千斤顶传力杆上，避免设备损坏发生意外，每日上下班必须对机械、电气设备、电源线、开关等进行全面检查。

3.5认真做好施工现场安全用电管理。设置三相五线。施工现场供电线路、电器设备的安装、维修保养及拆除工作必须由专业人员（经有关部门培训并考试合格，持有效证件上岗的维修电工）进行。派专人操作按钮开关并佩带安全带、绝缘手套。配电房内安全工具及防护措施、灭火器材必须齐全。对移动机具及照明的使用实行三级配电二级保护，用电机具实行一机一闸一漏一箱，经常进行检查、维修和保养。做好保护措施，并按规定使用保安装置，不准超载运行，夜间要有足够的照明，由专业电工值班。

3.6 严格贯彻执行《施工现场临时用电安全技术规范》和《施工现场电气安全管理规定》有关规定，制定安全用电技术措施和电气防火措施，严禁超负荷或不符合安全规定运行。所有电气线路和设备安装完工后，应由动力设备部门进行验收，合格后方可运行。

3.7施工现场的起重指挥人员须考试合格持证上岗，各种机械定人、定机操作，操作人员须持证上岗。混凝土管吊装过程中，必须确保提升设备钢丝绳完好，吊点牢固。

3.8执行《施工现场机械设备安全管理规定》，各起重设备、机械设备经设备部门和安全部门验收合格后方可使用，并定期检查，定机、定人、定岗位的制度。坚持“有轮必有罩、有轴必有套”的原则。

3.9执行《施工现场防火规定》，建立健全防火检查制度，发现火险隐患，必须立即消除。

3.10季节施工时，应根据不同的季节做好技术交底和安全检查;

3.11坚持“四不放过”原则，消除事故隐患。

3.12专职安全员必须在施工现场检查和督促，确保施工安全管理。

结语