施工组织设计下载简介

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沿井壁依次安装压浆管供水和出泥管、供电电缆、供气管线。井内二侧工作平台布置配电箱、电焊机、泥水旁通装置、后座主顶油泵车和顶铁堆放。

管内压浆管、供电、通风管分别安装于钢管左右偏下侧，采用75×75角钢支架固定。

管内照明采用36伏低压照明灯嘉峪关市坤圆驾校培训中心综合楼施工组织设计，每8m布置1只。工作井内照明采用高压水银灯。

施工期间在井内及管道内应配置足量的排水设备，以保证雨季汛期的管道安全。

因为工作井为圆型结构，因此需要在顶管后座处浇筑垂直于顶管轴线的砼结构后座墙，其宽度为3.5米，高度为3.5米，采用C30砼。

待后座墙浇筑完毕后，在后座墙上设置3.5×3.5米、厚度为30cm的顶管后座扩散钢箱体作为主千斤顶的后座。

工作井内有一套主顶装置，单套主顶装置共有4只千斤顶，分两列布置。主顶千斤顶为单冲程千斤顶，总行程为1.10m，主顶千斤顶每只最大顶力为2000KN，实际施工时应控制油压。油缸有其独立的油路控制系统，可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。但顶进过程中，要求总最大顶力控制在设计允许范围5000KN以内。安装完毕的千斤顶其合力中心可略低于管轴中心10~20cm，千斤顶的中心位置偏差前后<2mm。其方向应于顶管轴线方向平行，左右偏差<2mm。顶管主顶千斤顶位置安装是否正确可直接关系到顶管轴线偏差以及管道的扭转。

掘进机螺旋出土机出来的碎石等物，因此无法使用输送泥浆的管道送出，故采用出土小车将其运至井外指定的临时堆放处，为了加快顶进速度，如出来的为较细的砂土等物，可先从螺旋机进入设置在附近的泥浆箱中，采用高压水将泥冲成泥浆，然后通过φ150钢管管道将泥浆排至指定的泥浆池中，这样可以加快出泥速度。进水出水管道采用φ150钢管，利用1.6Mpa的高压水泵输送高压水，箱底的碎石可及时清理运出。

按照顶管轴线和标高要求在工作井安放好顶管导轨。导轨安放的轴线误差应小于1mm，水平误差也小于2mm，导轨靠近穿墙孔处可略高于后端2mm。导轨的前端应尽量靠近穿墙孔处，导轨应在预先设置的底板预埋件上焊牢，并用槽钢支撑在沉井两侧，确保在顶进时导轨的稳固。

轨道安装、顶进系统示意图

顶管前在顶管预留孔和砼管外壁之间安装止水装置，止水装置采用环形平板橡胶止水，安装时环形橡胶板紧贴在井壁上以防渗漏。做法如下图。

工具头在顶进过程中由于受不均匀外力的作用，头部会产生偏离轴线现象，因此在顶进过程中需经常对工具管加以纠偏，使顶管在设定的轴线顶进。因为此次顶管时在岩层中顶进，因此如果发生偏差只能在微小的角度下进行纠偏，使顶管轴线逐步回复至正确顶管轴线上来。尤其是在顶管穿越2层岩层中时，如需纠偏更要以小角度逐步纠偏，切忌操之过急。因为顶管时，采用J2激光经纬仪测量，其顶进时轴线偏差情况可随时反应在顶管机头处胸板上所设置的光靶上，因此顶管的偏差纠正可以做到随顶随纠，使顶管偏差情况及时得到纠正。

严禁在主千斤顶停顶的情况下纠偏，严禁大角度纠偏，并严格按操作规程进行操作。纠偏前后按规定及时做好各项原始纪录。

停止顶进时，螺旋机出洞阀门应于关闭，并保证掘进机的土压力和外部水土压力平衡。在初始顶进时如果发生偏差，应该主要通过调整后座千斤顶会力方向来逐步进行纠偏，这样效果作用明显。

1、泥浆减阻：用泥浆减阻是顶管减少摩阻力的重要措施。在顶管施工过程中，如果注入的润滑泥浆能在管子的外围形成一个比较完整的泥浆套，则其减阻效果非常好，一般情况摩阻力可由12~20KN/m2减至3~5KN/m2。本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆和中继环后面管段补浆两种方式进行减阻。

补浆管一般布置于中继环后面第二节管段。补浆按A型90°设置4只。每道补浆环有独立的阀门控制。

润滑泥浆材料主要采用钠基膨润土，纯碱、CMC，物理性能指标：比重1.05~1.08g/cm3，粘度30~40S，泥皮厚3~5mm，泥浆孔的方向为相对于轴线45°方向布置。

采用抽吸式鼓风机，通过φ500通风管向管道中送风，因顶管距离只有546米左右，而此风机可送风至750米，采用此风机作通风用，能够保证管内空气清新。

现场设置一台400KW配电箱。输出端采用电缆分三路，分别供现场用电、水泵房、井内顶管：

中继油泵车：22×5KW（每次使用一台）

施工现场主要干线采用橡胶套电缆延隔栅墙敷设，移动式配电箱和开关箱的进、出线必须用橡皮绝缘电缆。

施工现场配电箱和开关箱：

按照导线控制点，采用导线法用全站仪进行测量，将顶管轴线测放至井中，全站仪精度±2''。全站仪测放的轴线不少于两个测回，首先要测出始发井和到达井的中心坐标，然后根据此两个坐标确定顶管轴线。测量成果报监理复核。顶管轴线测定后，然后将轴线放至井中，在井中靠近后座（距后座60~70cm）处设置架仪点，此架仪点定位于顶管轴线的延伸线上。在穿墙管上的井壁设置顶管后视标记，架仪点及井壁上的后视点为和顶管轴线同一个铅锤面上，其后视标记的误差应不大于0.5mm。

从水准控制点测放到顶管井中。高程测放至少二个测回，确定无误，井中水准点的误差在2mm以内，待标高测定后，再引入井中，在井壁上设置的后视点，测量井中仪器安放测点的高程，该面上均在顶管轴线上。作为顶管时顶进的后视轴线。其误差应不大于0.5mm。其接收井穿墙管中心标高测定应该和工作井为同一后视点测定。

管道顶进前，对管线上河床覆盖层作一次复测。确认覆盖层厚度，提供顶管时使用。

顶管时轴线测量采用J2激光经纬仪，架设在井下架仪点上，经纬仪的管中轴高度即为该处顶管中轴线的高程，J2经纬仪的倾角砼同设为管道轴线倾角，在工具管的胸板中央设置接收光靶，光靶直径50cm，分厘米格，光靶设中心轴并下垂重物，这样不管工具管是否扭转，光靶始终垂直顶管的中轴线。这样在测量时，将激光经纬仪中竖直角调为管道轴线的同一倾角，这样测量轴线和顶管的轴线就成一致。在顶管时，施工人员就可以根据光靶上的轴线偏差情况随时进行纠偏，这样就能做到随顶随纠。小角度纠偏能更好的控制顶进时的轴线偏差。

但是由于本工程顶管距离较长，在顶距越来越大时，激光经纬仪的光斑会逐渐增大，会影响测量精度，所以需要进行定期复核。

其复核的方法采用分段测量进行，一般来说顶进轴线（左右方向）的复核可在顶管管道中设立转点来测出工具管胸板处的轴线位置，此时经纬仪最大测距为500米，复核测量精度要求。另外平时顶进时高程测量应用水准仪复核。复核周期为每100米复核一次。在顶进距接收井100米时，每顶20~30米复核一次，待顶进距接收井30米每10米复核一次。

因为本次顶管时在砂砾岩中进行穿越，和一般在软土中进行顶管施工有极大的差异，其在顶进中的摩阻力的大小，并不能按照在软土层中顶管的摩阻力来定。

现在施工中中继站设计顶力为8000KN，按许用顶力0.7计算，许用顶力F=8000KN×0.7=5600KN,虽然后座顶力设计要求为5000KN，但是在启用中继站时，还需加上后座顶所需顶管外壁的摩阻力，因此中继站的顶力略大于后座顶力是合理的。

一般来说，在土中顶进如果运用的好，触变泥浆可以使摩阻力从12~20KN/㎡减少至5~9KN/㎡。现场时在岩层中顶进，但是由于顶管工具管外径大于管道外径，在顶进时采用触变泥浆减阻，仍然可以认为顶管时在使用触变泥浆形成的泥浆套。

工作井现场设变压器供电，为适应供电要求配置电容补偿柜。输出端电缆分三路，分别供工作井上供电系统、井下顶管机头、及井内主千斤顶。

第一路：泥浆间：2×10KW

第二路：电焊机：2×17KW=34KW

后座油泵：2×22KW=44KW

第三路：工具头：70KW

中继环：1×11KW（最多1台中继环同时工作）

管内用三相五芯式25mm2电缆供电。管内供电系统配备可靠的触电、漏电保护措施。井上井下与管内照明用电采用36v的低压行灯。现场配电间为适应上述要求，安装600A主受电柜一只，分别输入3只配电屏，经3路分送至各用电部门。现场配备250KVA发电机备用，以防突发情况发生。

十九、顶管施工技术质量保证措施

顶管机出洞前的施工注意事项

在顶管机吊放至顶管导轨安装前，应对顶管导轨的轴线和高程进行复核，确定无误后方可将工具管吊放至导轨上进行安装，此时顶管机距洞口的距离可控制在1m左右。

⑵、安装好洞口的止水装置

始发井顶管预留洞的止水装置采用顶管砼管所用的环形平板橡胶装置进行止水，止水橡胶环板的中心应和工具管中心一致。止水橡胶环板安装时要和结构面贴紧，以防渗漏。

⑶、对顶管机以及后座千斤顶、后泵车进行调试，确定其各种运行参数正常后，方可进行顶进。

⑷、检查各类供电设施，确保安全供电。

⑸、落实各工种的岗位责任制。

因为顶管机出洞时所穿越的地层为2层，微风化砂岩，因此顶管机出洞时不会发生机头下磕的倾向，但是在顶管机出洞时要掌握顶进速度，安排专人观察顶管机在顶管导轨上的状态，要保证在顶管机出洞时顶管机始终和顶管导轨平面紧贴，这样就能保证顶管顶管机出洞后按照顶进轴线方向前进。

此时如发生偏差，应及时调整后座千斤顶的合力方向，使顶管机恢复到正确的顶管轴线上来。

此外顶管机出洞时要进行顶管机本身的调零工作，即顶管机本身处于顶进时的正确姿态，同时所有纠偏油缸在调零后锁紧，以防发生因纠偏油缸自身伸缩而发生的偏差。

当工具管距接收井还有30米左右时，应加强轴线复测力度，将工具管确切顶进轴线位置测放于接收井中，以便在接收井中安装临时道轨。从而确保安全进洞。复测的目的是：

重新测定顶管机的里程，精确算出刀盘与洞口之间的距离，使刀盘一旦贴近洞口，即采取相应措施。

校核顶管机的姿态，以利于进洞过程中顶管机姿态的及时调整。

在接收井中安装承接顶管机的临时道轨，顶管出洞前，将顶管导轨按设计顶进轴线在接收井内准确定位安装；

在顶管机完全进入接收井后，按设计要求将砼外壁和接收井预留洞口之间的间隙进行封堵。

③进洞技术难点及处理措施

因为接收井附近的地层为1层，全风化砂岩，有大量细沙。为了防止掘进机进洞时，接收井洞口土体流失、管子沉降等现象出现，我们除了在接收井洞口位置采取高压旋喷桩将此处的土体进行加固，加固范围为接收井预留洞口外侧各2米（上下左右），高压旋喷桩为φ500三排，强度要求在1MPa，此项措施应在进洞前一星期完成。

钢筋砼管最大偏差角0.5度。

管线轴线偏差不得大于±100mm。

相邻管节错口≤15mm，无碎裂。

内腰箍不渗漏，橡胶止水不脱落。

顶进过程中由于周围土质的变化，纠偏的影响及管内设备的不均匀性会造成推进时管道发生不同程度的扭转，直接影响到施工质量。因此主要采用以下措施：

在管内设备及管道安装时，根据重量平衡原理，在安装设备及管材的另一侧配以相同重量的配重，使管道顶进时左右重量保持平衡。消除人为造成管道扭转的因素。

工具头若发生扭转，可采用刀具反向螺旋加以解决。其发生原因是刚出洞时，由于机身与导轨之间的摩擦力不足以抵抗刀盘转矩的反力，而使机头偏转，在顶进过程中如果碰到不均匀土层也会发生机头偏转。其主要解决方法为利用刀盘翻转进行纠偏。另外也可以在机头外壁安装平衡翼板以防止其扭转。

顶管要按设计要求的轴线进行。主要是工具头头部测量与纠偏的相互配合。纠偏是完成管道线型的主要手段。纠偏原则如下：

⑴随测随纠：因为顶管时采用J2激光经纬仪导向的，顶管时所产生的轴线偏差可以直接反应在顶管机前端胸板上设置的光靶上，因此顶管机头的操作技术人员可以随时观察到顶管机的偏差情况，因为是在岩层中顶进，纠偏不易，因此一旦发生微小的偏差时，纠偏人员就应该按照顶管机纠偏千斤顶的各种参数随时进行纠偏。

⑵小角度纠偏：每次纠偏角度要小，微机每次指出的纠偏角度变化值一般的都不大于0.5°，当累计纠偏角度过大时应与值班工程师联系，决定如何纠偏，此时应特别慎重。

⑶纠偏操作中不能大起大落，如果在某处已经出现了较大的偏差，这时也要保持管道轴线以适当的曲率半径逐步地返回到轴线上来，避免相邻两段间形成的夹角过大。

7、砼管材质量控制措施

根据设计，本工程所用管节为“F”管，“F”管受力性能好，接头稳固性高，接口处止水密封性能好。

材料运送起吊采用专门夹具，搁置时应用方木垫高，防止“F”型砼管承口钢圈受压变形。

管材供应：在顶进过程中，管材的供应是非常重要的，如果不及时将造成顶进停止，后果是非常严重的，由于机头重量一般较大，在承载力较低的地层中，长时间的滞留会造成机头沉降，使轴线发生偏差；或已定好的管子和周围土体粘结，使得摩阻力增大。因此在开始顶进前，需指定详细周全的供应计划，现场应备有足够余量。

顶进前对砼成品管、钢套环、橡胶密封圈和衬垫从尺寸、规格、性能、数量等作详细调查，必须符合标准设计图的要求。顶进前还必须在现场做实验安装。对不合格的砼成品管应予以剔除。

砼接头的槽口尺寸必须正确，光洁平整无气泡。

橡胶圈的外观和任何断面都必须质密、均匀、无裂缝、无空隙或凹痕等缺陷剪力墙结构模架工程施工方案，橡胶圈应保证清洁、无污物，不能在阳光下直晒。

橡胶圈自然周长应于砼管槽口周长的85%，即套上之后橡胶圈的伸长率为15%左右。

橡胶圈应牢固地粘结在砼管的槽口上，粘结强度应以成人用手掌用力沿轴向推橡胶圈不脱落、不翘边为合格。

顶管管节连接前，要在橡胶圈和套环内壁涂一层硅油做润滑剂。不得使用其他润滑剂。

橡胶圈采用氯丁橡胶圈沥青混合料面层施工方案，主要物理力学性能如下：

邵氏硬度（IRHD）45~55Mpa

最大压缩变形（70°C×22h）25%