1、 1 目 录 一、工程概况 2 二、编制依据及周边环境 2 三、二轴搅拌桩施工 2 四、顶管方案 6 1.顶管现场平面布置 6 2.顶管施工流程图 7 3.顶管施工工艺及设备配置 8 4.顶管施工方法及技术质量保 证措施 14 5 突发事故的应急处理 21 6 顶管施工质量通病及防治 21 五、施工计划 22 1.施工进度计划 22 2.施工资源计划 23 六、环境监测 24 1. 监测内容 24 2. 测点布设 24 3. 监测频率 25 七、施工安全保证措施 25 1. 安全保证管理体系 25 2. 安全保证措施 26 3. 重点工序的安全措施 26 4. 环境保护 27 5. 现场文明施
2、工措施 27 八、应急救援预案 27 附图一：顶管现场平面布置图 2 一、 工程概况 吴江 区 DN1800 浑水管线 迁移工程全长 653 米 。起点接 吴江 区 苏震桃公路K37+100（苏震桃公路桩号） 西侧老管道， 顺 230 省道铺设 DN1800 管道 163 米，穿越 230 省道向东施工至二水厂 ， 与老管道接拢。 主管管径为 DN1800，管材主要采用钢管和 球墨铸铁 管（每节 8.15 米）， 插盘 、承盘 每节 0.8 米；泄水管采用 DN400 钢管和 DN700 混凝土管，泄气管采用 DN200 钢管。 顶管采用 D1820*18 钢管，顶管管线长 69m，桩号为 K
3、0+167K0+236。 本段顶管位于 230 省道与规划五方路交叉口北侧 ，顶管管线穿越 230 省道 ，管线上无建筑物和民房。 顶管工作井和接收井采用 SMW 工法，顶管覆土厚至管 顶 约为 6.6m。钢管顶进施工采用管径对应的泥水平衡式顶管机，配备 48 个 400t 主顶作为主顶设备，现场配备 50t汽车 吊。 直埋段又分钢管和 球墨 管，直埋段钢管采用 D1820*14,长度 约 222 米。 球墨 管采用 DN1800 长度 为 381米。直埋段管道位置都在 农田及池塘内 ，管道基础采用 块石挤淤 进行地基加固，沟槽开挖采用 大开挖 。沟槽开挖深度平均约 5米 以上 。 (附球墨
4、管开挖横断面图 ) 二、编制依据 1、根据苏州市城市建筑设计院有限责任公司提供的 苏州市吴江区 S230 东侧、云龙大道南侧 沿线工程岩土工程勘察报告，拟建 管 线深度范围内地基土主要由 素填3 土 、淤泥质粉质粘土、粉质粘土组成，一般呈水平层理分布。根据顶管施工段工程地质剖面图分析，顶管施工主要涉及层粉质粘土。 SMW 工法井位置土层表 (详见地堪报告 ) 地质钻探孔号 地层名称 层厚 (m) 土的容重 r (KN/M3) 内摩擦角 ( ) 凝聚力 C(Kpa) 备注 J5 素填土 3.0 18.8 10.0 15.0 淤泥质粉质粘土 1.6 18.0 7.9 14.0 粘土 2.2 19.
5、8 15.6 53.0 粉质粘土 4.0 19.6 14.5 37.0 J6 素填土 4.5 18.8 10.0 15.0 淤泥质粉质粘土 2.0 18.0 7.9 14.0 粘土 1.5 19.8 15.6 53.0 粉质粘土 4.0 19.6 14.5 37.0 2、 本工程的施工图纸及有关说明。 3、本工程的招标文件、清单、答疑等。 4、国家、江苏省及苏州市的现行设计及施工验收规范、质量评定标准、定额等文件和有关规定。 三、二轴搅拌桩施工 1、施工准备 施工前做好场地平整、清理障碍物、铺设走道板；拼装桩机完成的同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线
6、连接工作，最后进行机械调试。 2、施工机械选择 在 SF636KK 桩机上安装型二轴搅拌机成桩，成桩后 SF636KK 桩机移到下一桩位施工；在搅拌下沉过程中，利用 9m3空压机压缩空气使周围土体 松散，保证水泥浆液与周围土体充分接触，提高成桩的强度和防水性能，水泥浆液采用 BW-250 压浆泵注入。 4 3、工艺流程：工艺流程如图 3.1-1 所示。 图 3.1-1 SMW 搅拌桩施工工艺流程图 4、施工要点 （ 1） 场地回填平整 二轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，同时施工区域内还需夯实加固，铺设走道板，确保施工场地路基承重荷载需能满足 50 吨大吊车及步履式重型桩架行走要求。 （ 2
7、） 测量放线 根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定位 后做好测量技术复核单，并请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。 （ 3） 开挖沟槽 根据基坑围护内边控制线，采用 0.6 m3挖土机开挖沟槽，开挖沟槽余土应及时处理，以保证 SMW 工法正常施工，并达到文明工地要求。 （ 4） 定位线与搅拌桩孔位定位 二轴搅拌桩孔位定位 二轴搅拌桩二轴中心间距： 700mm 搅拌桩两轴距离为 500mm，两幅桩间距为1200mm，搭接 200mm。根据这个尺寸在平行桩位轴线方向的定位线标志。 （ 5）桩机就位 由当值班长统一指挥，桩机就位，移动前
8、先撒白灰线作为路基箱的基准线，然后挖 机根据灰线铺设路基箱或钢板，看清上、下、左、右各方面的情况，严禁碾压5 电缆和气浆管 ;发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正，确认桩位无误后桩机就位。 （ 6） 桩机垂直度校正 根据桩机上的水平仪表控制调整桩机的垂直度。 （ 7）水泥浆液拌制 在施工现场搭建拌浆施工平台，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。采用复合硅酸盐水泥，二轴搅拌桩水灰比为 0.50。浆液配比为： 水：水泥 =0.5： 1 （ 8）二轴搅拌机下沉与提升 根据设计要求深度，二轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液（两次 喷浆工艺），同时严格控制下沉和提升速
9、度。根据类似工程施工经验，搅拌桩下沉速度不大于 1m/min，提升速度不大于 2m/min。 施工时间 深 4 度 1 3 2 桩底 重复搅拌注浆 5、 H 型钢插入 (1)根据设计要求，本支护结构的部分 H 型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。 H 型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出，要求型钢表面均匀涂刷减摩剂，厚度不小于 1mm。二轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放 H型钢。 (2)根据甲方提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与 H 型钢顶标高的高度差确定吊筋长度，在型钢两腹板外侧焊好吊筋（ 12 线材），误差控制在 5cm 以内。型钢插入水泥
10、土部分均匀涂刷减摩剂。 (3) 装好吊具和固定钩，然后用 50 吨吊机起吊 H 型钢，用线锤校核垂直度，必须确保垂直。 6 (4)在沟槽定位型钢上设 H 型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，将 H 型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂直度控制用线锤控制。 (5)用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水 泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。 6、 H 型钢回收 (1) H 型隔离措施 浇筑压顶圈梁时， H 型钢挖出并清理干净露出部分 H 型钢表面的水泥土后，在扎圈梁钢筋前，埋设在圈梁中的 H 型钢部分腹板和翼板二侧必须先用泡沫塑料（厚度大
11、于 10mm）包裹，再用油毛毡片包裹泡沫塑料二层，油毛毡片包裹高度高出圈梁顶 15cm；并用 U型粗铁丝（ 8#）卡固定好油毛毡片。 (2)H型起拔 待圈梁达到设计强度且地下主体结构施工完成后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收 H 型钢；起拔过程中始终用吊车吊提住顶出 的 H 型钢，千斤顶顶至一定高度后，用吊车将型钢拔出桩体。 7 、 二轴搅拌桩施工顺序 连续施工情况下二轴搅拌桩均采用以下方式施工，即采用紧挨着连续打施工方法，可减少偏钻，以确保搅拌桩连续性及止水效果。 8、 SMW 工法桩质量保证措施 (1)水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液7 面高度，
12、用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。 (2)桩体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，下沉和提升力求匀速，使原状土充分破 碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。 (3)浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌 30 秒再倒入存浆桶。 (4)压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。 (5)发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉 1.0m 后方能继续注浆，等 10 20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。 (6)钻机提升时应有专人铲除钻头上粘附的泥块，以确保钻头再次下沉时，泥土搅拌
13、充分、均匀及提升时桩身不出现空心。 四、顶管方案 1、顶管现 场平面布置 (1)地面布置 在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、办公室、仓库、配电间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。井顶布置一台 50t吊车负责钢管及顶铁吊运和井内、地面的吊装工作。现场内另设临时堆场，供管节及半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定管节的贮存量。现场一侧布置泥浆房、进水排泥系统等。顶进控制室布置工作井内，自动控制台、通讯、中央控制均在顶进控制室内。顶管出泥排入泥浆池。 由于顶管为 24 小时连续作业施工，在现场四个角上各安装錪钨灯一座，供 夜间现场照明。 (
14、2)井内布置 工作井内沿顶管轴线方向在临时后座墙上装刚性后座，主顶千斤顶、导轨、刚性顶铁、环形顶铁等顶进设备。工作井边侧设置下井扶梯二座供施工人员上下。 管内供电及工作井内电力配电箱均位于工作井内。管内测量起始平台，安装在主顶千斤顶之间轴线上，独立与砼底板连接，与千斤顶支架分离，确保顶进时测量平台的稳定。 8 沿工作井井壁依次安装 2 寸压浆管、 4 寸供水和出泥管、供电管线。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。 (3)管内布置 管内进、排泥管、压浆管、 供电、通风管分别安装于钢管左右偏下侧。 管内照明采用 24 伏低压照明灯，每 8m 布置 1 只。
15、施工期间在工作井内及管道内应配置足量的排水设备。 2、顶管施工流程图 顶管准备 顶管掘进机就位 顶管出洞口加固 起重设备就位 顶进设备进场 导轨拼装 后座顶板安装 后座千斤顶安装 井内其它设备安装 机头调试 螺旋输送机 测 量 压 浆 出 土 供 气 管段顶进 钢管焊接 中继千斤顶安装 顶管掘进机推进 钢管拼装 轴线高程控制网 拌 浆 通风装置 配电间 供 电 焊缝验收 中继泵站安装 钢管导入接收井 吊出掘进机 加入中继环 接收井封门拆除 接收井简易轨辅设 竣工测量 管内设备转移 地基加固 清理接收井 9 3、顶管施工工艺及设备配置 (1) 顶管机选型 本顶管工程一次顶进距离较长，为确保工程质
16、量万无一失，确保绝对工程安全，为适应本工程顶管的特点， 根据顶进沿线的地质情况并结合以往的施工经验，在经过全面分析比较之后，顶管顶进施工选用泥水平衡式顶管机，水力出土。 顶管机的结构：泥水平衡顶管机主要由大刀盘、大刀盘驱动装置、前后壳体、止转装置、联接两壳体的纠偏油缸组和铰接密封装置、出土螺旋输送机、纠偏油缸液压动力站和液压管路、润滑油脂泵和油脂输送管路、加泥 (水 )装置、驱动电机电器柜及顶管操纵台等组成。 泥水平衡大刀盘土压平衡式顶管机的工作原理是：先由工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进，同时大刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机 中，并被挤压形成具有一定土压的压缩土体；
17、经过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体。密封土仓内的土压力值可通过螺旋输送机的出土量或顶管机的前进速度来控制，使此土压力与切削面前方的静止土压力和地下水压力保持平衡，从而保证开挖面的稳定，防止地面的沉降或隆起。 根据顶管机开挖面不同的特性，通过向刀盘正面和土仓内加入清水、粘土浆（或膨润土浆）、各种配比与浓度的泥浆或发泡剂等添加材料，使一般难以施工的硬粘土、砂土、含水砂土和砂砾土改变成具有塑性、流动性和止水性的泥状土，不仅能被螺旋输送机顺利排出，还能顶住开挖面前的土压 力和地下水压力，保持刀盘前面的土体稳定。 本顶管机的技术特点： a、适应土质范围广，不仅适用于各种土质，而且适用于中粗砂、强风化
18、、中风化砂岩。 b、施工后地面沉降小，可在覆土层仅为管径 1.5 倍的浅土层中施工。 c、有完善的土体改良系统，可对土体进行改良，从而扩大它的使用范围。 d、开口率达 100%，土压力更切合实际。 e、采用中心支承式刀盘，结构紧凑、重量轻、寿命长维修保养方便。 f、采用无轴式螺杆，端面出土螺旋输送机，从而提高了出土口的高度及增大了排除障碍物的粒径。 g、配有先进的控制仪表，纠偏油缸行程 及机头的俯、仰和偏转均可数字显示。 h、操作简单、动作灵活、直观可靠。 10 (2) 顶进系统 顶管工作井主顶装置共有四只千斤顶，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
19、力为 3000KN，主顶最大总顶力可达12000KN。实际施工时应控制油压在 6000KN。四只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。 (3)出泥系统 泥水平衡式顶管的出土采用工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进，同时大刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋 输送机中，并被挤压形成具有一定土压的压缩土体；经过螺旋输送机的旋转，输送出切削的土体。 在泥水平衡顶管机后第一节钢管内，装置一只配有高压水枪和水力机械的土体处置箱，顶管机输送出切削的土体直接置入箱内，然后采用 TSWA150 9 级高压水泵抽水用 4寸进水管输送高压水，将土体破碎稀释形
20、成泥浆，由水力机械结合排泥不堵泵将泥浆吸出并水平通过 4寸排泥管输送排放到泥水池或直接排入泥罐车按文明施工要求和泥浆处理办法，运到永久排放点，不污染沿途道路环境。 (4)泥浆系统 泥浆减阻 a、采用泥浆减阻是顶管减少摩阻力的重要环 节之一。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浆套，在长距离顶管施工过程中其减摩效果将是十分令人满意的，一般情况摩阻力可由 12 20KN/m2减至 3 6KN/ m2。本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆方式进行减阻。 b、泥水平衡顶管掘进设备的补浆孔按 90 设置。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 1.051.08g/cm3，粘度 30 40S，泥皮厚 3 5mm。施工时按土质具体情况调整合适参数。 泥浆置换 管顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进 行置换，置换浆液为水泥砂浆并掺入适量的粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后（一般为 24 小时）拆除管路换上封盖，再将孔口封堵。 注浆设备 用符合物理性能要求的润滑泥浆用 BW-200 压浆泵通过总管、支管、球阀、管节上的预留注浆孔压到管子与外管土体之间，包住钢管。管道内的压浆系统布置如图
