矩形顶管施工风险源分析及应急预案探究 发表时间：2018-01-07T15:29:49.137Z 来源：《基层建设》2017年第29期作者：张伟 [导读] 摘要：随着建筑行业的不断发展，人们越来越关注地下空间的开发利用，如地铁工程和地下管廊工程，对解决城市交通疑难问题和终结城市地下管线重复开挖施工诟病的终极措施。 苏州建设（集团）有限责任公司江苏省苏州 215006 摘要：随着建筑行业的不断发展，人们越来越关注地下空间的开发利用，如地铁工程和地下管廊工程，对解决城市交通疑难问题和终结城市地下管线重复开挖施工诟病的终极措施。但地下施工遇到的困难多、难度大，各种危险源众多，若对危险源的排查和处置不到位，则可能酿成严重的后果。 关键词：建筑工程；深基坑施工；危险源；管理 引言 根据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程管理条例》的有关规定、要求和基坑施工事故发生的特点，以及对事故进行应急处置的需求，建立项目建管部统一、规范、有序、高效的应急救援；本人结合近期工作中遇到的涉轨施工的顶管施工项目，浅析在矩形顶管施工中的风险源分析与应急管理。 1.风险分析及预控 1.1常见风险及危害类型 2、应急处理方案 2.1施工人员伤害应急处理与救援预案 2.1.1 预防措施 各种机械设备必须按规定配置齐全有效的各种安全保护装置，按要求办理验收证 (必要时办理准用证)。 发生有重伤的人员时候，必须采取及时有效的急救措施和技术，最大限度地减少伤病的疾苦，降低致残率，为医院抢救打好基础。遇到紧急情况后，急救员和其他人员的任务是提供必要的，但又是基本的紧急救治。直到专业医务人员赶到，而不是诊断某人病情或进行预先治疗。采用急救常识是提供急救工作中的重要部分。 2.1.2抢险措施 1）先复后固 遇有心跳呼吸骤停又有骨折者，应先用口对口人工呼吸和胸外按压等技术使心肺脑复苏，直至心跳呼吸恢复后，再进行固定骨折。 2）先止后包 遇有大出血又有创口者时，首先立即用指压、止血带等方法止血，再消毒伤口进行包扎。 3）先重后轻
顶管 法施工 １、技术简介 顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。 非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖，以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径ＤN800—４５00。通过工作井把要埋设的管子顶入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行１500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效,保护环境的综合功能。这种技术的优点是:不开挖地面；不拆迁,不破坏地面建筑物；不影响交通;不破坏环境；施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。 2、技术原理 顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。 ３、现状分析 经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方
顶管工程施工技术方案 一、顶管工程概况： 本工程的污水管道顶管工程位于1#北路，污水管直径 d900，管中距离道路中心线2 米，全长660 米。 管线南起江南路与1#北路交叉口已建污水窨井W1—0， 北至1#北路与7#路已建窨井W1—19，包括5 个方形工作井、1 个圆形工作井、5 个方形接收井。 由于本工程时间紧、要求高，特安排一个高素质的专业施 工班组，负责顶管工程的施工。 二、顶管工程具体施工安排如下： 1、施工顺序： 顶管工程施工工艺流程如下： 工作井开挖→沉井制作→养护→沉井下沉→沉井封底→ →顶管设周围回填→顶管设备安装→拆除封头→管道顶进 备拆除→沉井封顶。 2、沉井制作 （1）基坑开挖 根据基坑底面几何尺寸开挖深度及边坡定出基坑开挖边线。整平场地后根据设计图纸上沉井中心座标定出沉井中心 桩以及纵横轴线控制桩，并测设控制桩的攀线，桩作为沉井 制作下沉过程的控制桩。 基坑用机械开挖，自卸车装运。为了减少沉井的下沉深
度可加深基坑的开挖深度，但若挖出表土硬壳层后坑底为很 软弱淤泥则不宜挖除表面硬土。决定合理深度应通过综合比较。 刃脚外侧面至基坑底边的距离一般为1.5～2.0m，以能 满足施工人员绑扎钢筋及树立外模为原则。边坡一般取 1:0.33～1:0.67。 基坑底部若有暗滨、土质松软的土层应予清除。在井壁中心线的两侧各1m的范围内回填砂土整平振实，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷。 （2）制作沉井 制作沉井的场地应预先清理，平整和夯实，使地基在沉 井制作过程中不致发生不均匀沉降，制作沉井的地基应具有 足够的承载力，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷以致 倾斜甚至井壁开裂，若地基承载力不够时必须采取地基加固等措施。 （3）砂垫层 基坑面在刃脚的垫层采用砂垫层。砂垫层分布在井壁刃脚中心线两侧各一定距离范围内，砂垫层厚度为60cm，下面对砂垫层的验算，根据下列公式计算： Ｂ＝ｂ＋2H N +r砂.H≤[σ] B 上式中:B—砂垫层宽度（m），B=0.6+2×0.6=1.8m，
上海地铁陆家嘴站5号出入口矩形顶管施工 吴惠明倪国庆顾春华 1概述 (1)工程概况 上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口人行地道工程，位于浦东陆家嘴金融贸易中心区，两条人行地道采用矩形顶管施工，其中5号出入口为始发井，4号出入口为接收井，分布在延安东路隧道引道段的南北两侧，见图1。 图1 工程总平面、纵剖面图 通道由两条长各为62.25m的平行管道组成，两条管道外壁净间距为2.2m，管道坡度均为0.2%，管道顶平均覆土厚度约5.3m。 本工程首次采用3828mm×3828mm组合刀盘土压平衡矩形顶管机施工。 通道结构全部采用预制矩形钢筋混凝土管节，管节接口全部采用"F"型承插式，接缝防水装置由锯齿形止水圈和弹性密封垫内外两道组成。管节外形尺寸为3800mm×3800mm，壁厚为400mm，管节长度为2m。管节设计强度等级为C50，抗渗等级为0.8MPa。 工程沿线将穿越陆家嘴路、延安东路隧道南北线浦东引道段及上水管、煤气管、雨水管、污水管、市话线、电力线等地下管线。其中管道顶与φ450mm污水管、φ1000mm雨水管、φ800mm雨水
管底净距均为1m，与延安东路隧道南线引道段结构底最小净距为1.564m。 (2)地质状况 本工程顶管沿线主要穿越的地层为：灰色砂质粉土、灰色淤泥质粉质粘土，各土层物理力学指标见表1。 各土层物理力学指标 序号土层名称层底标高 m 层厚m 含水量(%) 容重 kN/m3 孔隙比 e 压缩模量 MPa 内摩擦 角° (1)1人工填土 2.19 1.91 (2)1褐黄色粘土0.69 1.5 (2)2灰色砂质粉土-2.31 3 32.1 17.9 0.897 8.94 (3) 灰色淤泥质粉质粘 土 -6.31 4 42.7 18.0 1.201 3.13 (4) 灰色淤泥质粘土-11.30 4.99 60.1 17.1 1.40 2.19 23.6 (5)1灰色粘土-15.81 4.51 17.6 1.129 3.67 48.5 2. 3828mm×3828mm土压平衡矩形顶管机 (1)施工原理 矩形顶管机施工以土压平衡为工作原理，通过大刀盘及仿形刀对正面土体进行全断面切削，改变螺旋机的转速及顶进速度来控制出土量，使土仓内的土压力值稳定并控制在所设定的范围内，达到开挖面的土体稳定，顶进形成的断面由不断顶入的矩形管节组成矩形隧道。 (2)主要施工机械设备及各项性能(见表2) 主要施工机械设备及各项性能表2 设备名称技术参数指标 顶管机 壳体尺寸断面尺寸3828mm×3828mm 纠偏系统千斤顶数量8台前段壳体长度3000mm 纠偏角度±1.8° 后段壳体长度600mm 最大顶力12000kN 刀盘系统刀盘转速0~1.4rpm 螺旋机系统输送能力42m3/h 最大扭矩175kNm 转速0~15rpm 仿形刀系统仿形刀数量 2 最大扭矩25.9kNm 最大行程270mm 顶进装置千斤顶数量16台总顶力2560t 缸体长度2515mm 千斤顶行程 1.30mm 3矩形顶管进、出洞施工技术
编号：SM-ZD-86571 顶管法施工技术 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
顶管法施工技术 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管（含多节钢管）或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺，我公司经多次工程实践，形成该施工技术。 工艺特点及适用范围 1、路下顶管，路上畅通； 2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能； 3、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著； 4、设备单一，操作简便； 5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品； 6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。 工艺原理及工艺流程 明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转
移至B点。 施工准备——测量高程及轴线——挖顶管工作坑——铺顶管导轨——设置顶进后背——安装顶进设备及吊放管节——挖土顶进——测量及纠偏——再次挖土（管中土）顶进——测量循环作业直致完成。 主要机械设备：吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。 施工要点 1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，坑的长宽要视土质，被顶管节的直径、长度，机具设备，下管及出土方法而定。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。一般要求，工作坑上口前缘距路缘≥2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，在有水的环境中要设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求，坑底要夯实。 2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成，枕木置在工作坑底
1、编制依据： （一）、中国市政工程西北设计研究院有限公司《昌吉州东三县天然气输气管道工程阜康至吉木萨尔段高压管线工程》施工图设计； （二）、业主、路政管理部门及我施工方对施工现场的实际勘察； （三）、技术标准及规范： ①《公路工程技术标准》（JTG BO1-2003） ②《公路桥涵施工技术规范》（JTG /T F50-2011） ③《顶管工程施工规程》（DG /TJ08-2049-2008） ④《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008） ⑤《顶管施工技术及验收规范》(试行)中国非开挖技术协会行业标准 ⑥《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC /T640-2010) 2.1概要: 依据中国市政工程西北设计研究院有限公司《昌吉州东三县天然气输气管道工程阜康至吉木萨尔段高压管线工程》施工图设计,该项目为昌吉州彩乌线3号阀井至东三县燃气高压输气管道，主管道长度约220KM，支线长度约10KM，管道采用L415级钢，主线管径定高DN300，支线管径定为DN200，压力为6.3MPa。 依设计显示，新建DN300主管线在G216线K522+900处与公路交越，设计采用顶管穿越方式从公路下方穿越。套管选用D800×80×2000钢筋混凝土顶进式排水管。穿越长度为32米。 第①层低液限粉土：厚度4.20m，土黄色，稍湿，稍密状态，局部夹砂透镜体，天然密度1.49 g/cm3，天然含水率5.8%，液限22.7%，塑限16.1%，粘聚力16.1kPa，内摩擦角19.5o，压缩系数 0.26MPa-1，压缩模量7.5MPa，具中等压缩性，修正后标准贯入试验击数7击，承载力130kPa。 第②层低液限粘土：埋深9.60m，最大揭露厚度8.90m，局部夹薄层细砂，未揭穿；土黄色，稍湿，硬塑状态，液限22.6%，塑限11.2%，修正后标准贯入试验击数7击，承载力140kPa。 在勘察深度内未揭露地下水位。
第六节顶管施工方案 管道顶进方法的选择，是根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定的。普通顶管法是在黏性或砂性土层，且无地下水影响时，采取的手掘式或机构挖掘式顶管法。 一、施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用3套顶管设备,其中1套备用，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 二、顶管施工工艺流程 工作井施工——设备安装——管吊装就位——施工准备——开机顶进——回收掘进机头——结束——测量控制及纠偏——废泥外运——施工下一节。三、施工顺序 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。四、施工准备工作 （一）生产准备 1、进行施工测量和现场放线工作。 2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。 3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。 4、进行顶管所用设备的加工制作。 5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。
6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。 （二）技术准备 1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。 2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。 3、按照提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。 五、主要工程项目的施工技术方案 （一）人工顶管顶力的计算： 1、对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。 根据经验公式：P=nP0 其中：P——总顶力 n——土质系数。 土质系数取值可根据以下两种情况选取： （1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。 （2）土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。取n为2.0。 2、对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。 根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。 ⑴工具管正压力：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。
锦州龙栖湾新区世博园污水强排定向穿越顶管工程 施 工 方 案 建设单位： 监理单位：施工单位：辽宁中宇建设集团有限公司 审批：审核人： 编制日期：2013 年2月5日
目录 ~、编制说明 (3) 二、工程概况 (4) 三、施工准备 (4) 四、组织措施 (5) 五、技术措施 (8) 六、施工准备工作 (12) 七、顶管工程施工 (12) 八、施工计划 (16) 九、质量保证措施 (17) 十、安全文明施工及环保措施18
一、编制说明 1、编制依据 本施工方案是依据施工招标文件要求以及设计院设计的施工图、国家的各项施工验收规范，并结合本公司的施工能力进行编制的。 2、编制目的 本施工方案宗旨是按工程建设的基本规律、施工工艺规律和经 营管理规律，制定科学合理的组织方案、施工方案，合理安排施工 顺序和进度计划，有效利用施工场地，优化配置和节约使用人力、物力、财力、技术等生产要素，协调各方面的工作，使竞争取胜，经营科学有效、施工有计划、有节奏。确保工程质量、进度、安全、文明施工并取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。 3、编制说明及内容 1、本施工方案的编制内容为：污水强排管道定向穿越工程。 2、本工程施工方案严格按照工程招标范围和招标文件对施工组织设计的要求进行编制。在人员、机械、材料调配、质量要求、进度安排等方面统一部署。 3、根据本工程的特点、功能要求，本着对甲方资金合理利用，对工程质量的高度负责的责任感，我们的编制原则是“经济、合理、优质、高效”。 4、实施目标充分发挥我公司优势，科学地组织施工，严格履行合 同确保实现以下目标： 5、质量目标各分项工程一次验收100％合格，单位工程质量确保达到合格标准。 6、工期目标以我司的实际机械设备及施工能力，确保在甲方要求的总工期
大断面矩形顶管施工技术 一、矩形顶管简介 矩形顶管法是借助顶推设备（液压千斤顶）将管节从工作坑（始发井）内穿过土层一直推到接收坑（到达井）内，依靠顶管机刀盘不断地切削土屑，由螺旋机将切削的土屑排出，并通过洞内水平运输至始发井口吊出。边顶进，边切削，边排土，将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。 1.2 矩形顶管适用范围 矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。 地铁出入口 过街通道 地下综合管廊 穿越铁路、河流等 图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图 1.3 矩形顶管施工优缺点 1.3.1 矩形顶管工优点 （1）施工占地面积小、噪音低、无扬尘； （2）不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线； （3）在同等截面下，矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间；
（4）施工对周围土体扰动小，能有效控制地面和管线沉降； 1.3.2 矩形顶管工缺点 根据顶管机设计，顶管螺旋机出土最大粒径为250mm，，施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解，开挖取出孤石。 二、大断面矩形顶管机介绍 顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造，主要由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。 2.1 切削搅拌系统 矩形顶管配置了6个辐条式刀盘，刀盘开口率70%以上，采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到93%~95%。考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。
刀盘切削下来的土体充满整个土仓，并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后，由底部螺机出土孔进行出土。 2.2 驱动系统 (1)驱动形式：变频驱动； (2)速度：0～1.16 rpm，无级变速； (3)最大理论扭矩：1444kN·m（单个刀盘） (4)驱动功率：30kw×6×6（6组） 2.3 出渣系统 螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。螺旋输送机安装在土压仓下部，其作用是排除渣土、碎石以及调控土压仓压力，实现土压平衡。 排出的渣土经过洞内水平运输至始发井口，吊运至集土坑。
顶管工程施工技术方案 本工程属污水整治项目，在穿越段或无条件大开挖的管段采用顶管施工。全线污水主管均采用钢筋混凝土管。工作井和接收井均采用钢筋混凝土井，一般工作井采 钢板 2
出工作井、接收井中心位置和管线位置，并在场区位置附近引水准点，设置测量基准线。 3、基坑开挖 1.2 4 度的 5 因沉井一次下沉，井位土层性质较差，故需做砼垫层基础。 施工中砂垫层采用粗砂，含泥且掺加48%13-15mm碎石，充分拌匀后分两层夯实。 6、立模扎筋
立模顺序：立内模→绑扎钢筋→立外模，一节沉井内模一次立好，扎筋后，再分次立外模。 本工程沉井模板采用组合钢模，局部采用木模板（厚度3cm），支撑采用Φ6cm 1m， 7 ，8、沉井下沉 根据地质资料表明沉井位置处土质差，以高压缩性淤泥质粘土和淤泥为主，且地下水位较高，当垫层砼基础挖除后，井体可能突沉，甚至发生倾斜。为此在外井壁与土之间灌级配碎石以控制沉井下沉，随沉随垫，当需要挖土下沉时，遵循挖土方
法，以期均匀下沉防止倾斜，其次在下沉过程中做好各种记录，发生倾斜、位移，及时纠正，当沉至离设计标高约1米时，停止挖土下沉，请有关人员观察、测定。 本沉井为排水下沉，鉴于本沉井处地下水位较高，为加强排水效果，施工中设置集水坑排水，以降低地下水位。 9 1m 10 （二）、顶管施工 本方案按机顶法考虑。 1、工具管选型
根据该工程的特点选用工具应具备以下性能： （1）、防止路基下沉工具管能有效地阻止开挖面坍塌，防止地面下沉。（2） 2 （1） （2） （3） 3、顶力计算 （1）、根据设计顶力预控在4000KN。 （2）、理论计算
第一章工程概况 1工程概况 ｘｘ大道是ｘｘ新城塬北综合服务区内重要的南北向主干道之一。道路南起ｘｘ线，北至ｘｘ大道，道路长度为5725.154m，ｘｘ大道以南段规划红线宽30m，ｘｘ大道以北段红线宽度50m。 本工程为ｘｘ省西ｘｘ区ｘｘ大道市政工程-雨水工程，第二分层顶管坑及非标检查井。本工程顶管工作井、接收井及检查井均采用钢筋混凝土井。 本次设计Y18～（Y23）段为d3500-d4000mm雨水管道采用顶管施工，顶管工作井3座（Y18、Y19、Y21），接收井2座（Y20、Y22），工作井尺寸为11.5×8m，埋深越11.328～13.442m；非标检查井5座。其中顶管工作井、接收井均采用逆作法施工，顶管工作结束后，分别在顶管井内施工检查井。基坑仅作为顶管施工过程的临时支护措施，顶管完毕后除利用基坑护壁作为检查井壁的顶管坑外其余基坑可废弃，顶管施工完成后在临时支护坑内按设计图进行检查井施工。 顶管施工计划表
2地质条件 2.1场地地形地貌 拟建工程场地地貌单元属ｘｘ北岸黄土塬，地形整体南高北低，呈缓坡状。勘探点地面高程439.62m～452.41m，最大高差12.79m。 2.2 不良地质作用 根据现场调查和访问，拟建市政工程场地及其附近无地裂缝、滑坡等不良地质作用。场地地形相对比较平坦，地层分布连续、稳定，场地稳定性较好，适宜工程建设。 2.3 地层结构及描述 根据钻孔揭露，拟建工程场地地勘探深度范围内地层主要为第四系对基层，20m范围地层由全新统人工素填土、上更新统风积黄土、残积土土壤、中更新统风积黄土组成。根据土层时代、成因及土物理力学性质指标等，将勘探探深度范围内的地层由上而下划分为5个工程地质层， 地层岩性综合描述表
大断面矩形顶管施工技术 一、 欧阳光明（2021.03.07） 二、矩形顶管简介 矩形顶管法是借助顶推设备（液压千斤顶）将管节从工作坑（始发井）内穿过土层一直推到接收坑（到达井）内，依靠顶管机刀盘不断地切削土屑，由螺旋机将切削的土屑排出，并通过洞内水平运输至始发井口吊出。边顶进，边切削，边排土，将管道逐段向前铺设的一种非开挖施工技术。 1.2 矩形顶管适用范围 矩形顶管工艺适用范围如图1.2-1所示。 地铁出入口 过街通道 地下综合管廊 穿越铁路、河流等
图1.2-1 矩形顶管适用范围示意图 1.3 矩形顶管施工优缺点 1.3.1 矩形顶管工优点 （1）施工占地面积小、噪音低、无扬尘； （2）不开挖路面、不封闭交通、不改迁管线； （3）在同等截面下，矩形隧道比圆形隧道能更有效的利用地下空间； （4）施工对周围土体扰动小，能有效控制地面和管线沉降； 1.3.2 矩形顶管工缺点 根据顶管机设计，顶管螺旋机出土最大粒径为250mm，，施工中有可能会遇到顶管机无法排出的较大孤石。在遇到顶管机无法排出的孤石时需于地面确定孤石位置进行临时交通疏解，开挖取出孤石。 二、大断面矩形顶管机介绍 顶管机根据矩形顶管设计尺寸及地层情况进行设计制造，主要
由切削搅拌系统、驱动系统、纠偏及液压系统、出渣系统、顶推系统、测量显示系统、电气操作系统等组成。 2.1 切削搅拌系统 矩形顶管配置了6个辐条式刀盘，刀盘开口率70%以上，采用3前3后平行轴式布置,相邻刀盘的切削区域相互交叉，开挖覆盖率能达到93%~95%。考虑要通过加固区，在前盾切口环全圆布置切刀，对盲区进行主要切削。 刀盘切削下来的土体充满整个土仓，并经过刀盘附带的搅拌棒充分搅拌均匀后，由底部螺机出土孔进行出土。 2.2 驱动系统 (1)驱动形式：变频驱动； (2)速度：0～1.16 rpm，无级变速； (3)最大理论扭矩：1444kN·m（单个刀盘） (4)驱动功率：30kw×6×6（6组） 2.3 出渣系统 螺旋输送机结构包括壳体、轴式叶片、驱动装置、尾部闸门几部分。螺旋输送机安装在土压仓下部，其作用是排除渣土、碎石以及调控土压仓压力，实现土压平衡。 排出的渣土经过洞内水平运输至始发井口，吊运至集土坑。2.4 纠偏系统 纠偏系统主要作用就是在推进过程中，若出现轴线偏离一定角度，则使用纠偏油缸进行纠偏，以纠正矩形盾构顶管的姿态，纠偏油缸属于主动铰接，纠偏油缸的布置主要考虑结构上合理，满足上
顶管施工技术方案 工程将两次穿越北新干线，为了不影响此干道车辆的正常行驶，本此两处采用DN1600mm顶管施工。 1施工准备 1.1、组织机构的建立及人员准备安全 为了保证工程施工的质量、安全和进度目标的实现，必须组织强有力的施工队伍。由项目经理牵头成立顶管项目施工管理组，具体人员组成如下： 项目经理一人 项目技术负责人一人 责任工长一人 材料员一人 质、安员一人 下设班组长负责具体施工人员的分配，任务的落实。 1.2、机械准备 DN1600设400T顶机4台、DN800设400T顶机2台，30KW 发电机一台，通风设备2台，照明设备3套，3KW及5KW水泵各一台，挖掘机一台，自卸汽车一台，全站仪一套，水平仪一套，卷扬机一台，吊车一台。 1.3、材料的选用与准备 管材：采用DN800、DN1200钢筋混凝土管，管节须全面检查，管材要有质量部门提供的检验合格证和力学实验报告等资料。管材外观质量要求表面平整无松散露骨和蜂窝麻面现象，硬物轻敲管壁其响声清脆悦耳。发现外观有缺陷的一律禁止使用。 管道的长度误差：
管道端面垂直度的允许误差（mm） 管道水平方向的偏差的最大值为0.5％的管道直径（m）。在顶进施工钢管时，最大的偏差不能超过1.5mm/m。 管道外径的允许误差（mm）
管道转向的误差允许值 1.4、熟悉图纸，根据图纸要求及现场勘察的实际情况制定实施方案。确定平面位置的布置和施工顺序。测量放线，水准引测以及顶坑开挖线的确定。 1.5、做好技术交底工作。本工程每一道工序开工前，均需进行技术交底，技术交底是施工企业技术管理的一个重要制度，是保证工程质量的重要因素，其目的是通过技术交底使参加施工的所有人员对工程技术要求做到心中有数，以便科学地组织施工和按合理的工序、工艺进行施工。 技术交底均采用三级制，即工程技术负责人→专业工长→各班组长，技术交底均有书面文字及图表，级级交底签字，工程技术负责人向专业工长进行交底要求细致、齐全、完善，并要结合具体操作部位、关键部位的质量要求，操作要点及注意事项等进行详细的讲述交底，工长接受后，应反复详细地向作业班组进行交底，班组长接受交底后，应组织工人进行认真讨论，全面理解施工意图，确
地下综合管廊与矩形顶管施工 摘要：城市综合管廊是市政工程的综合，城市综合管廊设计成为评价市政工程系统性、综合性、科学性的重要标尺，在城市化进程加速、空间资源紧张的背景下，合理地进行城市综合管廊设计工作就显得尤为重要。本研究主要介绍将矩形顶管施工方法运用到地下综合管廊之中。 关键词：地下综合管廊；矩形顶管；施工 1?C合管廊 综合管廊，就是在地下建造一个隧道空间，将两种以上的城市管线集中设置于同一地下人工空间内所形成的一种现代化的城市基础设施，这样便于统一管理和设计。 一方面，首先是我国对地下综合管廊的经济性只是停留在管道直埋的造价上，但这样是不科学的，应该从建设和维修及其管理的方面进行比较，才能反映地下综合管廊优越性。当前管道直埋的成本往往只考虑前期投入资金，而忽略了交通堵塞、重埋成本，而地下综合管廊的经济效益恰恰表现在重埋修建成本上，比如对交通环境影响较小。其次随着城市发展，城市地下管线已经如蜘蛛网般密集，而且有增无减，各类管线的无序开发，给有限的城市地下空间带来了太大的难题，修建综合管廊可以大大改善这种恶性循环，大大
改善施工引起的交通堵赛、城市地面混乱等问题。最后地下结构是具有天然的抗震、防风、防洪等作用，可以大大降低自然灾害对城市管线的伤害，在战时也可以有一定的保护作用，大大提高了城市的防灾能力。 从另一方面上来看，首先综合管廊处于地面以下，存在很多技术性难题，施工相对困难；其次地下综合管廊投资较大，回收周期较短，需要各个单位互相协调与沟通；最后将不同管线放置于同一地下空间，容易造成一定的安全隐患，且现有的关于地下综合管廊的法律还有待完善。 2顶管施工 顶管施工的施工方案很多，但是大同小异，下面以机械顶管说明顶管法的施工原理。顶管施工一般是在坑内设置支座和安装千斤顶，借助千斤顶和掘进机前进，沿着铺设的管线一直到达接收坑。这是一种边开挖地层，边接长管道的顶进方法。 3矩形顶管与地下综合管廊的结合 现在我们来了解一下矩形顶管施工的历史，世界上最早的顶管法隧道是1826年开始建筑的英国伦敦穿越泰晤士河底的矩形公路隧道。由于圆形隧道衬砌结构具有受力均匀、内力较小，而且施工性能比较好的优点，在此后100余年内，几乎所有的隧道断面都是圆形的。1960年代，日本及欧洲的一些国家已经开始研究矩形顶管技术，其中日本的发展速度
注浆技术在顶管施工的应用 摘要：在顶管施工过程中经常会遇到松散、易坍塌等不良地层的问题。本文结合工程实例，介绍如何采用压密注浆法加固土体，提高土层力学强度，从而保证顶管施工顺利进行。 关键词：顶管施工；压力注浆；注浆加固 为使2010年亚运会前，广州市水环境质量得到根本好转，广州市举全市之力进行污水治理和整治河涌，共投入了486亿元，共铺设污水管道400多公里。要在城市化已经比较稳定的城区内进行污水管道施工，加上城市道路交通繁忙和地下管线非常复杂，传统的开槽明挖埋管方法会严重影响到城市交通和居民的正常生活和工作；而顶管施工以其施工简便，占地少，对原有设施妨碍小而得到广泛的应用。本文将结合工程实例介绍采用压力注浆的方法加固软弱土体，以解决施工顶管过程中遇到的淤泥、砂砾等不良地质问题。 工程概况 广州市猎德涌东线污水干管工程主要收集天河区五山地区、龙口东路和石牌东路及周边的生活污水至猎德污水处理厂。工程施工路段为城市主干道，交通繁忙且管道埋深较大，故工程主要选用顶管法施工，安装d1350和d1500 Ⅲ级钢筋混凝土管总长约三千米，管道采用F型承插接口。经勘察发现W32井-W33井施工段的地层为素填土，结构松散、加上地下水位较高，容易发生坍塌。如果不进行加固处理，会严重影响该路段的行车安全，而且顶管施工无法进行。经过设计单位勘察，决定在管底、管顶进行注浆加固处理。 二、注浆技术的应用 (一)压力注浆加固原理 压力注浆法是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或空隙中，使其物理力学性能改善的一种方法。压力注浆一般是对地层垂直钻孔，将浆液注入孔内。在注浆孔附近一定影响半径范围内，土颗粒和固化的浆液凝聚成圆柱状的固结体，该固结圆柱体的抗压强度和抗压缩变形能力高于未注浆的土体，密布排列的固结圆柱体形成了群桩效果，使地层的物理力学性质得到提高。 (二)注浆加固方案 在拟建污水管道的底部、顶部进行有压注浆，将土体与水泥浆液胶结，提高土体的力学强度，避免在顶管掘进过程中发生坍塌，确保顶管能顺利进行。 (三)钻孔布置
顶管施工技术规范 6.1一般规定 6.1.1顶管的施工设计应包括以下主要内容： 6.1.1.1施工现场平面布置图； 6.1.1.2顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定； 6.1.1.3工作坑位置的选择及其结构类型的设计； 6.1.1.4顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量； 6.1.1.5顶力计算和后背设计； 6.1.1.6洞口的封门设计； 6.1.1.7测量、纠偏的方法； 6.1.1.8垂直运输和水平运输布置；下管、挖土、运土或泥水排除的方法； 6.1.1.9减阻措施； 6.1.1.10控制地面隆起、沉降的措施； 6.1.1.11地下水排除方法； 6.1.1.12注浆加固措施； 6.1.1.13安全技术措施。 6.1.2管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定，并应符合下列规定： 6.1.2.1在粘性土或砂性土层，且无地下水影响时，宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法；当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施； 6.1.2.2在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式或网格式顶管法； 6.1.2.3在粘性土层中必须控制地面隆陷时，宜采用土压平衡顶管法； 6.1.2.4在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时，宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法； 6.1.2.5在顶进长度较短、管径小的金属管时，宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。
6.1.3采用手掘式顶管时，应将地下水位降至管底以下不小于0.5mm处，并应采取措施，防止其他水源进入顶管管道。 6.1.4顶管施工中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。 6.2工作坑 6.2.1顶管工作坑的位置应按下列条件选择： 6.2.1.1管道井室的位置； 6.2.1.2可利用坑壁土体作后背； 6.2.1.3便于排水、出土和运输； 6.2.1.4对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施； 6.2.1.5距电源和水源较近，交通方便； 6.2.1.6单向顶进时宜设在下游一侧。 6.2.2采用装配式后背墙时应符合下列规定； 6.2.2.1装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度； 6.2.2.2后背土体壁面应平整，并与管道顶进方向垂直； 6.2.2.3装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm； 6.2.2.4后背土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应采用砂石料填塞密实； 6.2.2.5组装后背墙的构件在同层内的规格应一致，各层之间的接触应紧贴，并层层固定。 6.2.3工作坑的支撑宜形成封闭式框架，矩形工作坑的四角应加斜撑。 6.2.4顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合表6.2.4的规定。 工作坑及装配式后背墙的施工允许偏差(mm)表6.2.4
国道324潮南新庆至洋汾陈路段路面大修工程顶管施工专项方案 编制单位：广东长宏公路工程有限公司 编制日期：二零一三年十月 目录 1、工程概况----------------------------------------------2 2、顶管方法----------------------------------------------3 3、顶管施工工作流程--------------------------------------3 4、顶管施工方案------------------------------------------4 5、顶管施工质量保证措施----------------------------------10 6、施工安全措施------------------------------------------11 一、工程概况 国道324潮南新庆至洋汾陈路段路面大修工程，总长度约6600m,道路宽度为30~42m。本工程为现状道路改造，道路车行道加铺沥青，桩号为K566+945-K569+140路段现状有DN1500-DN1650进厂污水干管，桩号为K569+140处峡山大桥北侧、恩波河西侧现状有一座污水提升泵站，道路两侧人行道下现状有给水、架空电力线、通信等市政管线。本次设计是在结合规划以及周边道路管线系统的情况下，解决工程范围内道路及周边地块的污水排放而进行进站污水干管设计，考虑到道路周边地块的污水，以及转输上游片区污水。工程范围内污水管道主要收集本项目道路周边地块的污水，排入污水提升泵站中，经提升后在排入下游现状DN1500-DN1650进厂污水干管中。桩号为K569+140-K573+545段，污水管道为新建，布置
顶管工程施工技术方案本工程属污水整治项目，在穿越段或无条件大开挖的管段采用顶管施工。全线污水主管均采用钢筋混凝土管。工作井和接收井均采用钢筋混凝土井，一般工作井采用矩型井，接收井可采用矩形井和圆形井。 一、工作井、接收井施工 2 3 1.2米，4
根据设计施工图及现场施工条件，沉井分二节浇注一此下沉，第一节沉井砼浇好后，待其强度达到设计强度的70%以上后浇筑第二节沉井砼，待其强度达到设计强度的100%后进行挖土下沉，下沉到设计标高为止，然后封底养护。最后再进行顶板的施工。 5、刃脚垫层基础 因沉井一次下沉，井位土层性质较差，故需做砼垫层基础。 6 钢管，7 砼采用商品砼，泵送浇筑，每次浇筑高度为2m，并在前层砼初凝之前将后层砼拌和物振捣完毕，因故间歇时，间歇时间在2小时之内，超过2小时，做水平施工缝。下节沉井接高时，将接合处砼凿毛，冲洗干净，并用水泥砂浆（与砼相同配合比），涂刷一遍。 8、沉井下沉
根据地质资料表明沉井位置处土质差，以高压缩性淤泥质粘土和淤泥为主，且地下水位较高，当垫层砼基础挖除后，井体可能突沉，甚至发生倾斜。为此在外井壁与土之间灌级配碎石以控制沉井下沉，随沉随垫，当需要挖土下沉时，遵循挖土方法，以期均匀下沉防止倾斜，其次在下沉过程中做好各种记录，发生倾斜、位移，及时纠正，当沉至离设计标高约1米时，停止挖土下沉，请有关人员观察、测定。 本沉井为排水下沉，鉴于本沉井处地下水位较高，为加强排水效果，施工中设置集水 9 1m左右高 10 （二）、顶管施工 本方案按机顶法考虑。 1、工具管选型 根据该工程的特点选用工具应具备以下性能：
城市下穿通道矩形顶管施工工法 1. 前言 长期以来，城市过街通道一直采用传统的明挖法、矿山法施工。明挖法施工对城市地面交通和居民的正常生活有影响，其管线改迁、交通疏解工作量巨大，协调工作困难，且矿山法施工容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起；在施工中处理不当,容易引起地面坍塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。矩形顶管法是上世纪70年代末由日本最先研发并使用，它作为过街通道施工的新方法在实际运用中有着施工进度快、无噪音、无振动，对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响很小等优点，上世纪90年代中期在江浙等沿海地区开始推广应用，其断面尺寸由2.5m×2.5m的小断面发展到现在的6m×4m大断面，施工技术也日趋成熟。 2. 工法特点 2.0.1顶管法施工占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地。 2.0.2施工移入地下使地面活动不受施工的影响，可保持交通运输畅通无阻。 2.0.3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，节约资金和时间，降低工程造价。 2.0.4利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持土压平衡，对周围土体扰动小。施工过程中能做到不破坏现有的管线及构筑物，不影响其正常使用。 2.0.5施工无噪音，减少对沿线环境的污染。 2.0.6施工不受季节、风雨等气候条件影响。 2.0.7通过可编逻辑程序控制器及各类传感器等随时监测施工状况，确定施工参数，使整个施工过程处于受控状态，从而有效控制矩形隧道顶进轴线、转角偏差及地面沉降。 3. 适用范围 3.1本工法适用于粘土、淤泥质粘土、粉质砂土及砂质粉土等地层或不宜大开挖的错综复杂的各类地下管线下的地铁车站出入口通道及各种过街人行、车行通道施工。 3.2根据国内外已经施工的各种工程实例，通常还可将矩形顶管法应用于以下工程： 3.2.1穿越城市繁华街道的地下通道工程； 3.2.2穿越江河、湖泊、港湾水体下的供水、输气、输油管道工程； 3.2.3穿越城市建筑群、繁华街道地下的上下水、煤气管道工程；
收稿日期:2018－06－29;修回日期:2019－02－20 第一作者简介:韩占波(1972—)，男，河南洛阳人，1996毕业于西南交通大学，工程管理专业，本科，工程师，从事地下工程及隧道技术与技术管理工作。E- mail :hanzhanbo2000@163．com 。浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术 韩占波1，豆小天2，曹伟明2，王晋波2，赵李勇2，郑丽军 2 (1．中铁隧道局集团有限公司，广东广州511458;2．中铁隧道集团二处有限公司，河北三河065201) 摘要:为研究顶管施工过程中的地表变形规律，探索地表变形的的控制技术，最大限度地保证顶管施工过程的安全，依托某总部地下停车场项目，针对国内首例采用结构分割转换工法(CC 工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析，主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。研究分析表明:1)通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施，有效地控制了地表变形;2)在顶推过程的各个阶段，地表变形呈现不同的特点，当出现变形过大时，通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施，使地表变形逐渐趋于稳定变化状态;3)通过对施工过程地表变形监测数据整理分析，进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。关键词:矩形顶管;浅覆土;小间距;掘进速度;土舱压力;掘进姿态DOI :10．3973/j．issn．2096－4498．2019．03．022文章编号:2096－4498(2019)03－0496－08 中图分类号:U 45 文献标志码:B 开放科学(资源服务)标识码(OSID ): Control Technology for Surface Deformation Induced by Construction of Shallow-covered and Small-spacing Ｒectangular Pipe Jacking HAN Zhanbo 1，DOU Xiaotian 2，CAO Weiming 2，WANG Jinbo 2，ZHAO Liyong 2，ZHENG Lijun 2 (1．China Ｒailway Tunnel Group Co．，Ltd．，Guangzhou 511458，Guangdong ，China ;2．The 2nd Engineering Co．，Ltd．of China Ｒailway Tunnel Group ，Sanhe 065201，Hebei ，China ) Abstract :During the construction of underground works by pipe jacking method ，surface deformation is often caused by construction disturbances ，and there is a great safety risk during the construction process．Therefore ，it is of great significance to study the law of surface deformation in the process of pipe jacking ，and explore the surface deformation control technology for ensuring the safety of the pipe jacking．The surface deformation influencing factors ，i．e．thickness of covering soil ，soil loss during construction and effect of small-spacing tunnel construction on adjacent tunnel ，are analyzed by taking a rectangular pipe jacking project constructed by structural cut and convert (CC )method for the first time in China for example．The analytical results show that :(1)The surface deformation has been brought under effective control by controlling excavation speed ，soil chamber stress ，grouting amount ，mucking amount and pipe attitude．(2)The surface deformation varies with thrusting ，and it becomes stable by adjusting soil chamber stress and supplementary grouting．(3)The effectiveness and necessity of the deformation control measures are verified by deformation monitoring data analysis． Keywords :rectangular pipe jacking ;shallow cover ;small spacing ;boring speed ;soil chamber press ;boring attitude 0引言 顶管法具有机械化施工、主体结构预制拼装、对地 上交通及环境影响小的优势，在城市地下空间开发中被广泛应用。其中矩形顶管的空间利用率高和开挖土方量少，相比圆形顶管更具优势。目前，矩形顶管技术在国内已成功应用于综合管廊、地铁区间隧道、地下过 街通道等多个工程项目。但是，在顶管工程施工过程 中不可避免地会引起地层扰动，造成地表变形，施工过程存在较大安全风险。 国内学者通过现场试验、监测数据分析及借助数值模拟手段，对顶管施工地表变形规律及机制进行研究， 取得了良好成果［1－3］ 。在顶管施工地表变形产生