市政一期工程總承包（EPC）三標段

污水工程頂管專項施工方案

（格式最終版）

中國建筑第x工程局有限公司

市政一期工程總承包（EPC）三標段項目經理部

2023年7月

1

目錄

第一章工程概況..............................................................1

1.1工程概況.............................................................1

1.2頂管工程概況.........................................................1

1.3工程地質水文地質簡況.................................................2

1.4施工平面布置圖.......................................................4

1.5工程特點、重點及難點分析..............................................7

第二章編制依據..............................................................8

第三章施工總體部署...........................................................9

3.1主要工程目標..........................................................9

3.2總體組織安排..........................................................9

3.3施工計劃.............................................................10

3.4頂管方案設計.........................................................13

3.4支護方案設計.........................................................13

第四章施工工藝技術..........................................................15

4.1施工工藝流程.........................................................15

4.2主要施工技術措施.....................................................15

第五章施工安全保證措施......................................................35

5.1危險源辨識...........................................................35

5.2安全控制措施.........................................................38

5.3構（建）筑物保護措施.................................................47

5.4監測監控措施.........................................................48

5.5巡視檢查.............................................................51

第六章進度保證措施..........................................................51

6.1保證工期總體要求....................................................51

6.2工期管理制度........................................................52

第七章驗收要求..............................................................53

7.1驗收標準.............................................................53

7.2施工驗收程序.........................................................54

7.3驗收內容.............................................................54

7.4驗收人員.............................................................55

第八章應急預案..............................................................55

8.1應急預案實施流程....................................................55

8.2組織保障............................................................56

8.3應急資源準備........................................................59

第九章文明施工及環境保護...................................................61

9.1文明施工目標........................................................61

9.2文明施工保證體系....................................................61

9.3文明施工及環保措施..................................................62

9.4文明施工管理流程....................................................66

第十章支護設計及計算書......................................................67

附件1：工作井支護設計：.................................................67

附件2：工作井、接收井設計計算書.........................................68

附件3：鋼板樁計算書.....................................................69

附件4：降水計算書.......................................................80

附件6：后座墻驗算.......................................................99

附件7：頂力驗算.........................................................99

2

第一章工程概況

1.1工程概況

xx市政一期工程總承包（EPC）三標段包括南北三號路（濟齊路-曹家圈干渠）及

支縱六路（次橫一路-次橫三路）。支縱六路規劃紅線寬度20米，為城市支路，道路

下敷設雨水、污水、電力、燃氣、路燈、通信、給水管線。具體位置見圖1.1-1。

圖1.1-1項目平面示意圖

1.2頂管工程概況

1.2.1頂管工程范圍

因支縱六路全線污水管埋深較深（4-7m）且工期緊張，為減少與電力溝施工的

影響，同時根據地勘報告，污水管敷設范圍內均為粉質黏土，土質較好，考慮采用

泥水平衡頂管工藝進行施工。污水管位置如圖2.2-1.

圖2.2-1污水管位置

1.2.2周邊環境條件

1

（1）頂管施工范圍與周邊建筑物相對關系：

1、W8-W12井段西側為在建保障三區工程工地；

2、W13-W14井段為在建科創園一期工程臨建用地，上方存在施工便道、洗車臺

等臨時設施，頂管工程施工時需部分拆除；

其余場地均為林地或拆遷完成場地，無建筑物影響。

（2）道路紅線內無既有地下管線影響；

W22-W23井段上方存在0.4kv吳家堡線桿，施工時需拆除。

1.2.3頂管基本信息

（1）頂管類型：污水管道；

（2）頂管材質：鋼筋混凝土管；

（3）管道連接形式：鋼承口；

（4）現地面標高為24.63-28.36m；管頂覆土厚度4-7m；管道直徑D800；管材級別

III級管；

（5）頂管方法：泥水平衡、擠壓式頂管施工；

本工程頂管管道長度約1193米，共分11段進行頂進。根據現場實際情況及設計

文件，本工程擬設置工作井6座，接收井7座。頂管工作井、接受井、后做檢查井、

污水支管支護均采用拉森鋼板樁支護形式。

圖1.2.2-1工作井、接收井、后做井示意圖

1.3工程地質水文地質簡況

因本工程暫未出具勘察報告，工程及水文地質情況參考臨近項目《濟南國際醫

學科學中心安置三區保障房項目巖土工程勘察報告》。

在鉆探揭露深度范圍內，場地地層主要由第四系全新統～上更新統沖積、沖洪

積成因的黏性土、粉土、砂土、卵石構成，地表不均勻分布有近期人工填土。按照

其成因和巖性自上而下描述如下:

①雜填土（Qml）

2

雜色，松散，局部稍密，稍濕～濕，成分復雜，結構性差，含大量碎石塊、磚

塊及混凝土碎塊等建筑垃圾，局部含大量生活垃圾，黏性土充填，回填時間小于5

年。

本層場區普遍分布，厚度0.70～6.50m，平均3.27m；層底標高21.61～

26.47m，平均24.70m；層底埋深0.70～6.50m，平均3.27m。

②粉土（Q4al）

褐黃色，稍密，很濕，搖振反應迅速，無光澤反應，干強度及韌性低，含少量

云母片，局部相變為粉砂，局部夾粉質黏土薄層。

本層場區普遍分布，厚度2.00～7.10m，平均4.56m；層底標高18.71～

21.07m，平均19.79m；層底埋深5.30～9.80m，平均8.18m。

③粉質黏土（Q4al）

灰褐色，局部黃褐色，可塑，局部軟塑，無搖振反應，稍具光澤反應，干強度

及韌性中等，含少量氧化鐵，局部相變為黏土，局部夾粉土薄層。

本層場區普遍分布，厚度3.30～8.40m，平均5.77m；層底標高11.17～

14.50m，平均12.61m；層底埋深12.30～18.20m，平均15.36m。

各土層主要力學參數表

土層重度承載力基本容許粘聚力內摩擦角

土層名稱

序號γ(kN/m3)值fak（kpa）C（kpa）（°）

①雜填土17.5100（經驗值）5.0（經驗15（經驗

值）值）

②粉土19.31101212

③粉質黏土1810019.56.8

（4）水文地質條件

場地地下水屬第四系孔隙潛水，主要補給來源為大氣降水、地下徑流及河流側

向補給，排泄途徑為大氣蒸發、人工抽取地下水及側向徑流。勘察期間測得場地地

下水穩定水位埋深為0.10～4.02m，平均2.50m；相應標高為25.28～25.64m，平

均25.47m，根據水位數據未發現明顯流動趨向。

穩定水位情況一覽表

3

穩定水位穩定水位埋穩定水位埋穩定水位穩定水位穩定水位

埋深最小深最大值深平均值標高最小標高最大標高平均值

值(m)(m)(m)值(m)值(m)(m)

0.104.022.5025.2825.6425.47

1.4施工平面布置圖

施工總體平面布置圖及細部平面布置圖如下圖所示。

4

圖1.4-1現場總平面圖（濟齊路以北）

圖1.4-2現場總平面圖（濟齊路以南）

圖例：

5

圖1.4.3工作井平面布置圖

6

1.5工程特點、重點及難點分析

針對本工程實際情況及地質條件，本工程施工重點在于頂管過程中方向的控制

及糾偏和工作井、接收井洞口處鋼板樁提起時的基坑穩定性。

1.5.1頂進過程中的方向控制

由于機頭本身所具有的導向裝置，糾偏操作簡單易，操作員只要通過糾偏動

作，始終保證激光點在二號光耙的中心既可。

測量與方向控制要點：

（1）有嚴格的放樣復核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴格的放樣復

測制度，堅持三級復測，確保測量萬無一失。

（2）布設在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復測并及

時調整。

（3）頂進糾偏必須勤測量、多微調，糾偏角度應保持在10’～20’不得大于

0.5°。并設置偏差警戒線。

（4）初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進

速度，另一方面要不斷調整油缸編組和機頭糾偏。

（5）開始頂進前必須制定坡度計劃，對每一米、每節管的位置、標高需事先計

算，確保頂進時正確，以最終符合設計坡度要求和質量標準為原則。

1.5.2鋼板樁提起時的基坑穩定性

（1）挑選經驗豐富且技術過硬的拔鋼板樁工人。

（2）拔樁與監測同步進行，對基坑及周邊建筑物進行沉降及位移觀測，及時整

理和對比數據，一旦發現超過報警值，立刻停止施工。

（3）鋼板樁拔除前周邊構筑物及工作井、接收井附近地表的沉降及位移應已經

穩定不再有變化，鋼板樁拔除前、過程中以及拔樁后將會每天都對現場進行監測，

隨時比對數據，提前采取預防措施。

（4）拔樁的時候盡量選用液壓拔樁設備，采用千斤頂配合液壓振動錘。

7

第二章編制依據

2.1編制依據

序號規范/標準名稱編號

《xx市政一期工程總承包（EPC）三標段施工

1

圖》

《濟南國際醫學科學中心安置三區保障房勘察

2

報告》

3《建設工程安全生產管理條例》國務院第393號令

4《建筑地基工程施工質量驗收標準》GB50202-2018

5《建筑基坑支護技術規程》JGJ120-2012

6《工程測量規范》GB50026-2007

8《建筑變形測量規范》JGJ8-2016

9《高壓噴射注漿施工操作技術規程》HG/T20691-2017

10《建筑工程水泥—水玻璃雙液注漿技術規程》JGJ/T211-2010

11《給水排水工程頂管技術規程》CECS246：2008

12《建設工程施工現場供用電安全規范》GB50194-2014

13《給水排水構筑物工程施工及驗收規范》GB50141-2008

14《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-2005

15《建筑機械使用安全技術規程》JGJ33-2012

16《建設工程項目管理規范》GB/T_50326-2016

17《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-2008

18《市政工程施工組織設計規范》GB/T50903-2013

19《建筑基坑工程監測技術規范》GB50497-2009

20《建筑深基坑工程施工安全技術規范》JGJ311-2013

21《建筑與市政工程地下水控制技術規范》JGJ111-2016

22《建筑結構荷載規范》GB50009-2012

23《鋼結構設計規范》GB50017-2017

24《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012

25《建筑與市政工程地下水控制技術規范》JGJ111-2016

8

26《管井技術規范》GB50296-2014

27《工程建設地下水控制規范》DB37/5059-2016

《山東省房屋市政施工危險性較大分部分項工魯建質安字（2018）

28

程安全管理實施細則》15號

中華人民共和國住房

29《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》和城鄉建設部令第37

號

第三章施工總體部署

3.1主要工程目標

1.工期目標：依據工期要求，每段頂進區間15日內施工完成，已征地的區域4

月30日前施工完成，未征地的區域工期目標根據征地完成時間進行調整。

2.質量目標：合格

3.職業健康安全目標：工作環境符合法律法規及行業標準要求；生產安全責任

事故死亡率為零；年度重傷率為零；

職業病發生率為零；安全責任事故損失為零。

4.環境目標：杜絕重大環境事故；固廢、污水、噪聲、揚塵控制達標；能源、

資源定額消耗量逐步減少。

3.2總體組織安排

3.2.1施工管理組織機構

建立以項目經理付向雨為第一責任人的項目經理部，項目部配備施工員、質檢

員、材料員、安全員、預算員、勞資員、技術員、資料員。施工管理組織機構如下

圖所示：

9

項目經理:付向雨

技術負責人：李玉橋

工質物安合試技資

程量資全約驗術料

部部部部部室部室

劉濤

黃瑞

施工隊伍

3.2.2各崗位職責分工

層級層級名稱權責分工

1.對工程的質量、工期、成本、環保、安全文明施工各項管理

一級項目經理工作全面負責。

2.協調項目部內外各部門、單位之間的關系。

1.主持開展項目部技術質量管理工作。

二級技術負責人2.負責工程造價管理工作。

3.指導安全員、材料員、質檢員、資料員等開展工作。

合理安排施工生產，組織好現場勞力、機械的調度，安排好材

施工員料的周轉使用，對施工班組進行檢查、指導，發現問題及時處

理。

負責項目部的安全生產工作，協助項目經理貫徹上級安全生產

安全員

的指示和規定，并檢查督促執行。

三級嚴格按照國家、行業和地方政府部門頒發的規范和標準，代表

質檢員

公司內部質量監督部門行使監督檢查職能。

造價員負責工程預結算的組織協調工作。

提供材料、設備及工具的使用計劃，做好材料入場檢驗，保護

材料員

及材料使用、消耗情況統計。

資料員負責做好日常文書、工程檔案的收集、積累和歸納工作。

四級施工隊伍負責完成各施工段施工任務，到達施工要求。

3.3施工計劃

3.3.1施工進度計劃

依據工期要求，每段頂進區間15日內施工完成，工作井基坑回填與該井段區域

電力溝開挖同步進行。

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3.3.2材料與設備計劃

（1）工程量統計

名稱規格數量單位

工作井4*6m9座

接收井3*5m12座

污水管道D800Ⅲ級“F”型鋼承口鋼筋混凝土管1194米

檢查井矩形鋼筋混凝土檢查井25座

土方開挖/2800方

（2）材料計劃

序號材料名稱規格型號單位數量

1頂管用砼管DN800m1194

2水泥石屑3%m32150

3拉森Ⅳ型鋼板樁15米根120

4拉森Ⅳ型鋼板樁12米根60

5圍擋m10

6標志牌塊10

7警示燈盞10

（3）設備計劃

11

序號設備名稱型號規格數量額定功率

1水井鉆機SW-1001

2打樁機BY-VH-4501

3頂管機DH-1650122kw

4糾偏油頂JTB-32043.5kw

5液壓站KDYE-1115kw

6激光經緯儀J21

7全站儀RTS-6321

8水準儀NL-321

9注漿泵1

10泥漿泵115kw

11挖掘機PC220型1

12長臂挖掘機1

13汽車吊25T1

14裝載機ZLS30D1

15彎曲機WJ-201

16切斷機CQ-401

17打夯機HW-202

18自卸汽車4

19電焊機2

20柴油發電機HC150G1150kw

21柴油發電機GF30130kw

22軸流鼓風機NO2.812kw

我項目計劃從中建八局二公司吳家堡保障三項目現狀變壓器處接電，經調查，

該變壓器負荷可滿足施工需要。

3.3.3勞動力投入計劃

根據本次投標工程實際情況：工期緊、難度大，為保證工程順利完成，配備焊

接水平高的焊工班組和施工經驗豐富的管工，確保工程保質保量按期完成。勞動配

備計劃如下表：

工種準備階段施工階段竣工階段

管理人員221

焊工22

12

工種準備階段施工階段竣工階段

頂管工7

機械操作工111

電工221

吊裝工3

機修工21

普工333

合計10227

3.4頂管方案設計

本工程頂管管道長度約1194米，共分11段進行頂進，支管因長度較短，采取

明挖施工。根據現場實際情況及設計文件，本工程擬設置工作井6座，接收井7

座，如圖3.4-1。其中W8-W12段因臨近保障三基坑，采取擠壓式頂管，其余各段采

用泥水平衡頂管施工。頂管工作井及接收井采用鋼板樁支護結構，工作井內尺寸

4*6m,接收井內尺寸3*5m。

圖3.4-1工作井、接收井布置示意圖

3.4支護方案設計

擬建工作井（接收井）基坑位置，基坑開挖深度約為5.08-8.08m；考慮場地工

程地質、水文條件、基坑周邊環境及基坑開挖深度，依據有關技術標準，擬定對本

工程工作井（接收井）基坑邊坡采用鋼板樁+鋼圍檁支護形式。鋼板樁采用小止口拉

森IV號鋼板樁，樁長12-15m。鋼圍檁采用雙拼45b工字鋼。

工作井及接收井長邊位置各設一口降水井（降水井井中心與工作井、接收井間距

100cm），每座工作井設置2座降水井，降水井井深15m，井徑600mm。降水井井管采

用D400混凝土無砂管；底部抽水泵選型1.5KW，口徑DN40,流量2L/S揚程28m，就

近排入附近雨水系統內。

13

圖3.4-1深度7.5m以上基坑支護設計斷面圖

圖3.4-1深度7.5m及以下基坑支護設計斷面圖

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第四章施工工藝技術

4.1施工工藝流程

測量放線

降水井施工

泥漿池制作工作井、接收井制作

擋土止水墻

靠背墻澆筑

設備安裝

機頭進洞

下管接口注漿減阻

出泥漿及泥漿處置管道頂進

機頭出洞測量糾偏

泥漿置換測量復核

設備拆除

支管施工及功能性

試驗

基坑回填

驗收

4.2主要施工技術措施

前期測量放線

項目部設立頂管測量小組，由1名項目部專職測量人員及2名專業施工隊伍專

職測量人員組成。項目部專職測量人員負責交樁復核、基坑定位放線和高程控制及

頂進測量復核等工作；專業施工隊專職測量人員負責頂進測量控制及原始頂進記錄

工作。

頂管工程施工前需要完成以下測量工作：

15

①測量施工的準備

根據規范精度要求，配備符合要求的測量儀具（頂管施工測量所使用的儀器、

附件須及時送質檢單位檢驗，做全面鑒定，并在使用過程中經常進行檢查。）。進

行現場踏勘，理解設計圖紙、文件，結合相應的技術規范與標準，依據業主交樁資

料，制定工程測量方案。

②交接樁及復核、控制點加密

開工前，要求建設單位組織交樁，所有交接控制點均須有完整的交接樁記錄，

并要標明有關交接人員、交接日期及詳細資料。交樁后，項目部立即組織交樁控制

點復核工作。復核過程中，如若發現導線、高程控制點成果不符合規范要求，及時

通知監理、建設單位，并要求重新交樁。

施工前根據施工需要進行控制點加密和聯測工作。施工中采用復合導線來進行

控制測量，導線測量按《工程測量規范》要求進行施測，觀測左角，測角中誤差、

兩半測回差、角度閉合差、坐標相對閉合差，且需達到規范要求精度范圍內。采用

全站儀測邊時，測距中誤差±15mm，每站測四次，取其平均值，再取相鄰兩站(同一

邊)的平均值，作為該邊的邊長。

β4

BD

β23

β5

β11S3S4

S2β3

S1C

A2

圖1

水準測量按四等水準測量技術要求進行，閉合差≤±12√Lmm(L為水準路線

長，以Km計)。

導線點和水準點選在地勢較高，通視條件好，方便安置儀器，不妨礙施工且能

夠永久保留的的牢固地方。導線點和水準點布設加密完成后，測量成果及時上報監

理，得到監理工程師的批準簽認后，方可作為以后施工和檢測的依據。

③臨時控制點

如果前期布設的導線點及水準點的位置受限，無法滿足頂管工程需要。則根據

施工需求在工作坑和接收坑附近合理位置增加一定數量的臨時控制點，以保證施工

正常進行，臨時控制點布設時嚴格按照審批的工程測量方案及《工程測量規范》進

行。

導線臨時控制點布設時，注意保證后期距離不小于200米。

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④井平面數據計算、軸線及高程下引

管線軸線、井平面位置的測定采用坐標法及交匯法測定。根據設計圖紙上的坐

標信息，采用CAD電子圖紙提取法或者手算法計算出管線軸線坐標數據及工作/接收

定位坐標，然后利用全站儀測定出工作/接收井位置并進行復核報驗。

測量示意圖

井內軸線確定采用交匯法將控制點引至工作井及接收井下。置經緯儀至A點，

后視B點，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點C。保證C、A、B在一條

軸線上，置經緯儀在C點上，后視A點，在工作井井壁上定出一點A，置激光經緯

儀基座于井下D點，并抄平固定激光經緯儀架，置經緯儀于A點，后視B點，在激

光經緯儀器架上定出D點，D點同A，B點在豎直方向上成一直線，安裝激光經緯儀

于儀器架上，對中D點，后視A點，依設計軸線打好角度，既可定出軸線。

管線高程下引的方法為：用鋼尺垂直懸掛，下系線錘至標準拉力，然后地面、

井下兩臺水準儀同時觀測。鋼尺提前進行尺長、溫度兩項改正。井下布設2～3個地

下起始高程控制點。

4.2.2地表和地下水控制

本工程工作井、接收井地表水控制采用坡頂磚砌擋水堰，地下水控制采用大口

徑降水井。

①地表水控制——坡頂磚砌擋水坎

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坡頂硬化和擋水墻示意圖

本工程工作/接收井頂部四周采用10cmC15商砼進行坡頂硬化，硬化范圍為坑

外側2米以內。砼硬化施工前，原地表土進行整平夯實處理；硬化施工時，外側1

米范圍內制作1%的外傾坡度；砼硬化達到設計強度后，在距離坑邊外側1米的位置

采用M5.0水泥砂漿和MU10磚砌筑40cm高、24cm寬的擋水墻，墻體外漏部分采用

砂漿抹面。

②地下水控制——降水井

工作井及接收井長邊位置各設一口降水井（降水井井中心與工作井、接收井間

距100cm），每座工作井設置2座降水井，降水井井深15m，井徑600mm。降水井井

管采用D400混凝土無砂管；底部抽水泵選型1.5KW，口徑DN40,流量2L/S揚程

28m，就近排入附近雨水系統內。

A降水井施工工藝流程

測放井位鉆機就位鉆進成孔清孔下井管

泥漿制備

降水洗井排漿填濾料

B施工要點

（a）鉆機就位

吊移鉆井設備時，必須安排專業持證（起重）人員作業且安排專人指揮。樁機

安裝時做到三點一線，即鉆桿中心、轉盤中心、樁孔中心在同一鉛垂線上，以保證

鉆孔垂直度，轉盤中心同樁孔中心位置偏差≤10mm。鉆機安裝必須平穩、牢固，鉆

進中不得有位移，底座墊實，鉆進過程中經常檢查。設備安裝就位之后，精心調

18

平，安裝牢固，作業前先試運轉，以防成孔或灌注中途發生機械故障。所有的機電

設備接線要安全可靠，位于運輸道路上的電纜要埋設管道保護。

（b）泥漿制備

泥漿制備采用高塑性膨潤土，膨潤土泥漿按下表所列的性能指標進行制備。

表4.2.2-1制備泥漿的性能指標

項次項目性能指標檢驗方法

1比重1.1～1.15泥漿比重計

2黏度20～25s漏斗法

3含砂率＜6%——

4pH值7～9pH試紙

泥漿護壁符合下列規定:施工期間護筒內的泥漿面高出地下水位，在受水位漲落

影響時，泥漿面高出最高水位。

（c）鉆進成孔

循環系統設置:根據場地的實際情況，對循環系統的設置進行合理布局，達到沖

洗液循環暢通、易于清除鉆渣的要求。循環池容量不小于4m3，沉淀池容量不小于5

m3，以確保沖洗液正常循環。開孔鉆進時先輕壓、慢鉆并控制泵量，進入正常工作

狀態后，逐漸加大轉速和鉆壓。鉆孔作業要連續進行，因故停鉆時，將鉆頭提離孔

底5m以上以防止坍孔埋鉆。

鉆進過程中，注意地層變化，對不同的土層，采用不同的鉆進方法。在硬粘土

中鉆進時，用一檔轉速，放松起吊鋼絲繩，自由進尺；在普通粘土、砂粘土中鉆進

時，可用二檔、三檔轉速，自由進尺；遇地下水豐富容易坍孔的粉砂土，用低檔慢

速鉆進，減少鉆頭對粉砂土的攪動，同時加大泥漿比重和提高水頭，以加強護壁防

止塌孔。

鉆孔時，必須采取減壓鉆進，即使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重

力之和扣除浮力后的80%，以保證鉆桿維持豎直狀態，從而使鉆頭豎直平穩旋轉，

避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現象。

達到設計孔深后及時清孔提鉆，清孔時先將鉆頭提離孔底15-20cm，輸入泥漿

循環清孔，并控制泥漿比重，調節泥漿性能——以所換新鮮泥漿達到孔內泥漿含砂

量逐漸減少至穩定不沉淀為度。

（d）下管

下管采用懸吊式托盤下管法，管筒在砂層段用紗網包封嚴密，以防涌砂。在下

濾水管先下沉淀管（砼實壁管），然后再下砼濾水管，上下管之間用竹皮（細竹

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子）鐵絲綁扎連接。下管時，把管中心對準鉆孔中心。下泵用麻（或棕）繩吊裝在

井內，下到設計深度，并在井口綁牢。

（e）填濾料

下管結束后，立即在管壁與孔壁之間填濾料，回填時慢慢從四周填入，并用鋼

筋搗實，防止中間出現漏空現象。

（f）洗井

采用排污泵或清水泵洗井，洗井標準以井內抽出的水清沏為準，且洗井時間不

小于4小時。

（g）集水管

基坑周邊鋪設主干集水管（Φ＝100mm），將各井抽出的水匯入排水指定地點。

主干集水管的坡度（坡向指定地點）為5‰左右，管道連結牢固、嚴密，防止漏

水，以免影響邊坡穩定性。

（h）監測、維護

利用降水井進行地下水位觀測，降水初期每天觀測1～2次。降水期間必須保證

降水井點的完好，對降水井進行定期檢查和維護，發現問題及時處理，確保基坑施

工安全。降水期間，禁止向管井內投放異物，避免影響抽水效果，并將管井口進行

綁扎封閉，保證地面人員安全。降水工作結束后，對全部降水井采用碎石進行回

填。

（3）沉淀池、泥漿池制作

本頂管工程，考慮周邊環境及造價因素，泥漿處置采用分倉式儲水池進行泥水

自然沉淀及分離。具體做法為：于地面開挖2米深基槽，基槽內砌筑分離式磚砌體

結構的沉淀池與泥漿池，尺寸為6m*18m*1.5m,四周采用磚砌37cm墻，底板采用

15cmC15素砼底板（每層寬出磚墻外側邊10cm）；池外側每隔3.5米處砌筑一道加

固墻，加固墻寬度為50cm，與泥漿池外墻成30°砌筑；泥漿池與沉淀池分界處用磚

砌24cm墻，墻頂留兩個30cm*50cm洞，使沉淀池內的泥漿溢到泥漿池內，泥漿可以

循環施工。磚砌泥水分離倉具體尺寸詳見下圖：

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圖4.2.2-1沉淀池和泥漿池平面圖和剖面圖

4.2.3鋼板樁施工

1）鋼板樁施工的一般要求

①U型鋼板樁由供方技術監督部門檢查和驗收，長度為12m、15m。

②鋼板樁強垂直度允許偏差為1/150；沿基坑軸線方向墻面左右允許偏差為

300mm。

③鋼板樁樁底標高允許偏差為500mm。

④外觀檢驗包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、端頭矩形比、平直度和鎖口形

狀等內容。檢查中要注意：

對打入鋼板樁有影響的焊接件應予以割除；有割孔、斷面缺損的應予以補強；

若鋼板樁有嚴重銹蝕，應測量其實際斷面厚度，以便決定在計算中是否需要折減。

原則上要對全部鋼板樁進行外觀檢查，對不符合要求的鋼板樁需進行矯正

2）鋼板樁施工的順序

鋼板樁準備→板樁打設→偏差糾正→拔樁。

3）板樁的檢驗、吊裝、堆放

①板樁的檢驗

對板樁，一般有材質檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的板樁進行矯正，以減

少打樁過程中的困難。

外觀檢驗：包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端頭矩形比、平直度和

鎖口形狀等項內容。

②鋼板樁吊運

裝卸板樁宜采用兩點吊。吊運時，每次起吊的板樁根數不宜過多，注意保護鎖

口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單

根吊運常用專用的吊具。

③板樁堆放：板樁堆放的地點，要選擇在不會因壓重而發生較大沉陷變形的平

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坦而堅固的場地上，并便于運往打樁施工現場。堆放時應注意：

堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便；

板樁要按型號、規格、長度分別堆放，并在堆放處設置標牌說明；

板樁應分層堆放，每層堆放數量一般不超過5根，各層間要墊枕木，墊木間

距。一般為3-4米，且上、下層墊木應在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2

米。

4）鋼板樁施打

①鋼板樁采用靜壓植樁機進行鋼板樁的施打，打設困難時再考濾采用振動沉

樁。在距離建筑物較遠的部位采用振動沉樁；在距離建筑物較近，采用振動沉樁極

易對周邊建筑物造成破壞的部位則采用靜壓植樁。

②施打前一定要熟悉地下管線、構筑物的情況，認真放出準確的支護樁中線。

打樁前，對板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕、變形嚴重的普通板樁，不合格者待

修整后才可使用。

③打樁前，在鋼板樁的鎖口內涂油脂，以方便打入拔出。

④在插打過程中隨時測量監控每塊樁的斜度不超過2%，當偏斜過大不能用拉齊

方法調正時，拔起重打。

⑤鋼板樁施打采用屏風式打入法施工。屏風式打入法不易使板樁發生屈曲、扭

轉、傾斜和墻面凹凸，打入精度高，易于實現封閉合攏。施工時，將10-20根鋼板

樁成排插入導架內，使它呈屏風狀，然后再施打。通常將屏風墻兩端的一組鋼板樁

打至設計標高或一定深度，并嚴格控制垂直度，用電焊固定在圍檁上，然后在中間

按順序分1/3或1/2板樁高度打入。屏風式打入法的施工順序有正向順序、逆向順

序、往復順序、中分順序、中和順序和復合順序。施打順序對板樁垂直度、位移、

軸線方向的伸縮、板樁墻的凹凸及打樁效率有直接影響。因此，施打順序是板樁施

工工藝的關鍵之一。其選擇原則是：當屏風墻兩端已打設的板樁呈逆向傾斜時，應

采用正向順序施打；反之，用逆向順序施打；當屏風墻兩端板樁保持垂直狀況時，

可采用往復順序施打；當板樁墻長度很長時，可用復合順序施打。總之，施工中應

根據具體情況變化施打順序，采用一種或多種施打順序，逐步將板樁打至設計標

高，一次打入的深度一般為0.5-3米。

⑥密扣且保證開挖后入土不小于2米，保證鋼板樁順利合攏；特別是工作井的

四個角要使用轉角鋼板樁，若沒有此類鋼板樁，則用舊輪胎或爛布塞縫等輔助措施

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密封。

⑦打入樁后，及時進行樁體的閉水性檢查，對漏水處進行焊接修補，每天派專

人進行檢查樁體。

5）鋼板樁的拔除

基坑回填后，要拔除鋼板樁，以便重復使用。拔除鋼板樁前，應仔細研究拔樁

方法順序和拔樁時間及土孔處理。否則，由于拔樁的振動影響，以及拔樁帶土過多

會引起地面沉降和位移，會給己施工的地下結構帶來危害，并影響臨近原有建筑

物、構筑物或底下管線的安全。設法減少拔樁帶土十分重要，目前主要采用灌水、

灌砂措施。

①拔樁方法

本工程拔樁采用振動錘拔樁：利用振動錘產生的強迫振動，擾動土質，破壞鋼

板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將樁拔除。

②拔樁時應注意事項

拔樁起點和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點應離開角樁5根以上。可根據

沉樁時的情況確定拔樁起點，必要時也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時

相反。

振打與振拔：拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附，然后邊

振邊拔。對較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下100－300mm，再與振動錘交替振

打、振拔。有時，為及時回填拔樁后的土孔，當把板樁拔至比基礎底板略高時暫停

引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實一部分。

起重機應隨振動錘的啟動而逐漸加荷，起吊力一般略小于減振器彈簧的壓縮極

限。

供振動錘使用的電源為振動錘本身額定功率的1.2-2.0倍。

對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15min，振動錘連

續不超過1.5h。

拔樁與監測同步進行，對基坑及周邊建筑物進行沉降及位移觀測，及時整理和

對比數據，一旦發現超過報警值，立刻停止施工。

鋼板樁拔除前周邊構筑物及工作井、接收井附近地表的沉降及位移應已經穩定

不再有變化，鋼板樁拔除前、過程中以及拔樁后將會每天都對現場進行監測，隨時

比對數據，提前采取預防措施。

23

6）鋼板樁土孔處理

對拔樁后留下的樁孔，必須及時回填處理。回填采用材料為3%水泥石屑。

7）特殊情況處理措施

①打樁受阻問題：在打樁過程中阻力過大，不易貫入。

原因：遇較大障礙物時，在砂層或砂礫層中停樁，鋼板樁連接鎖口銹蝕、變

形。

預防措施：

對地質情況作詳細分析，確定鋼板樁貫入深度范圍內的地質情況。

打樁前對鋼板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕和嚴重變形的鋼板樁，并在鎖口

內涂油脂。

如遇混凝土塊等較大障礙物鋼板樁不能施工的，則3米長、3米寬采用回字型

施工法，遇障礙打不下時則用長臂挖機掏挖，鋼板樁邊打邊挖，直至打入鋼板樁深

度。

②樁身傾斜現象

原因：在打鋼板樁時，由于連接鎖口處的阻力大于鋼板樁周圍的阻力，板樁行

進方向對鋼板樁的貫入阻力小，鋼板樁頭部便向阻力小的方向位移。

預防措施：

施工過程中用儀器隨時檢查、控制、糾正鋼板樁的垂直度。

發生傾斜逐步糾正用鋼絲繩拉住樁身，邊打邊拉。

③樁身扭轉問題

原因：鋼板樁鎖口是鉸接的，在下插和錘擊作用下會產生位移和扭轉，并牽動

相鄰已打入鋼板樁的位置，使中心軸線成為折線形。

預防措施：

在打樁行進方向用卡板鎖住鋼板樁的前鎖口。

利用好導架，保證垂直度。

樁身扭轉嚴重時，可將扭轉部分的鋼板樁拔出，采用上述處理措施后，重新打

樁。

4.2.4設備安裝

為優化鋼板樁支護結構受力，同時保證后背墻與頂進方向垂直，該工作井內需

施工后背墻和底板。底板采用C15素混凝土，厚度20cm。基坑開挖完成后立即澆筑

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底板，減少基礎暴露時間。設備安裝前，先使用激光經緯儀精確確定頂進方向，根

據頂進放線支設靠背墻模板，確保靠背墻垂直于頂進方向。靠背墻材料為C30素混

凝土。待一側污水管頂進完成后，管口采用碎磚封堵，后支設模板并澆筑C30素混

凝土。澆筑完混凝土后立即采用垂球檢查墻體垂直度以及用全站儀確認墻體的線

形，確保后背墻與頂進軸線垂直。

頂管設備安裝主要包括基座、千斤頂、導軌、頂管機、控制室、注漿泵、油壓

泵、發電機、管路、線路等。

坑內主要設備安裝順序為基座→導軌→千斤頂→頂管機；坑頂主要設備安裝順

序為動力系統→控制室→注漿泵→發電機；最后進行油路、管路、電路安裝和調

試。所有設備安裝完成后必須進行試運行及調試。

①設備整體平面布置圖

②基座及導軌安裝

軌枕和導軌采用鋼制整體式結構，采用兩根工字鋼焊接在工字鋼軌枕上制成，

導軌面標高與管內底的標高相等。軌枕下方加設墊鐵（間距1m），保證基座安裝高

度可調，調節至要求高度后，將墊鐵、底板預埋鐵、軌枕進行焊接連接。

導軌制作時軌道之間的寬度B根據下列公式計算：

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BD0D

式中：B——基坑導軌兩軌之間的寬度，m；

D0——頂進管道外徑，m；

D0——頂進管道內徑，m。

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圖4.2-3導軌示意圖

導軌及枕鐵的安裝時須注意以下問題：

A基座下的墊鐵間距均勻符合方案設計，鋪設縱坡與管道縱坡一致；

B兩根導軌安裝直順、平行、等高、牢固，縱坡與管道設計坡度一致；

C導軌、高程及內距控制偏差為±2mm；中心線控制偏差為3mm，頂面高程控制

偏差為0～＋3mm。

③千斤頂、機頭及頂鐵安裝

頂進系統采用4臺200t、單次最大頂程3m的等推力液壓千斤頂，能提供最大

800t的頂進力和滿足2m單節管道不間斷頂進。頂管機采用D800泥水平衡頂管掘進

機，外徑975mm；頂鐵采用U型鐵；吊裝前，機頭作一次安裝調試，油管安裝前進

行清洗，防止灰塵等污物進入油管，電路系統保持干燥，機頭運轉調試各部分動作

正常，液壓系統無泄漏，確定運轉正常后采用25t吊車進行吊裝，起吊時保證平

穩、緩慢、避免任何沖擊和碰撞。吊裝完成后檢驗頂鐵是否滑移平順無阻礙，否則

查明阻滯原因并重新安裝調試；頂鐵后期施工期間，與砼管管口間加設木板緩沖

墊，以防因頂力傳遞過快損壞管口。

千斤頂安裝示意圖如下：

圖4.2-4千斤頂安裝示意圖

千斤頂的安裝時注意以下問題：

A千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道中

心的垂直線上；

B當千斤頂多于一臺時，取偶數，規格相同，行程同步，每臺千斤頂的使用壓

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力不大于其額定工作壓力，千斤頂伸出的最大行程小于油缸行程10cm左右。

C千斤頂的油路并聯，每臺千斤頂有進油、退油的控制系統。

④地面設備及油電路安裝

地面設備安裝按照平面布置圖進行吊裝，以確保現場整潔、有序。電路系統安

裝時所有地面敷線均沿無車輛通行位置埋地設置，埋地深度不小于50cm，且保證線

路無破損、老舊。油路系統安裝時，采用與千斤頂對應的油壓泵，且現場備用一套

油壓泵，高壓油管連接安裝時，保證平直無拐角錯亂交叉現象；油路系統安裝完成

后試運行，檢測耐壓是否滿足要求以及有無漏油現象。

⑤注漿系統安裝

為確保本工程的頂管外壁能形成良好的泥漿潤滑套，共設置二根總管，二套管

路系統。一根專門用于掘進機尾部的同步注漿，另一根用于補漿。

本頂管施工用的膨潤土觸變泥漿，是在地面壓漿站配制后，通過二臺液壓注漿

泵壓入二根輸漿總管，一根總管壓注到機頭后的儲漿箱內，再由螺桿泵把儲漿箱內

的漿液壓入掘進機尾部的同步注漿口。另一根總管壓注到管節上設置的環形分管的

各個注漿孔，不斷補充管外壁滲透到土層中的泥漿，以便形成管節外圍完整泥漿

套。膨潤土泥漿攪拌時間必須大于30分鐘，經過充分攪拌的泥漿抽入儲漿箱進行發

酵，發酵時間大于6小時，再通過液壓注漿泵壓入管內，在膨潤土泥漿壓入以前，

對儲漿箱內徑發酵的泥漿再一次攪拌，以減少壓漿管道的阻尼。注漿泵站由單缸液

壓注漿泵和液壓動力站組成，輸漿總管由φ2鍍鋅鋼管和球閥、水暖管件等組成，

與管節上各壓漿孔接通的環形管，采用φ25高壓軟管。

⑥泥漿系統安裝

泥水系統選用揚程30m的二臺渣漿泵。一臺放在地面上為送泥泵，另一臺放在

基坑下為排泥泵。進排泥管路采用無縫鋼管，管節接頭為卡箍式活絡接頭。基坑內

設有旁通裝置等。泥水系統采用Telemole管路系統，頂進施工中分為四個狀態：停

止狀態、旁路狀態、掘進狀態及逆洗狀態。

⑦測量設備安裝

工作井內測量儀器的基座安裝在獨立的固定基座上（不能安在易受頂進反力產

生變形或位移的基礎上），以減少重復移動和調整次數；使用激光經緯儀或激光指

向儀與安裝在頂管機內的激光目標靶共同組成方位誤差測量系統，對頂進的高程的

軸線誤差進行全過程的監控。

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4.2.5下管及接管

①管材選用、運輸及下管方式

根據圖紙要求，本次施工中管材采用Ⅲ級“F”型鋼承口鋼筋混凝土管（管道強

度驗算詳見計算書），管材外徑980mm，內徑800mm，2m/節。管節由25T吊車卸到

工作坑附近指定位置處，再由吊車將地面管節吊運至頂管工作坑內。

圖4.2-5頂管管道接口示意圖

管材入井前提前在管道上制作注漿孔。每根管的管端鉆設3個34mm的穿透孔，

沿圓周上120度布置；穿透孔內插10cm長1寸鍍鋅鋼管（外露3cm），并采用高強

度防水結構膠粘合，鍍鋅鋼管外露段刻絲以備同注漿管路連接，并提前試驗耐壓和

有無泄漏情況。

②管材驗收

選用優良管材并處理好管子接口對頂管施工是十分重要的。對于成套管材，按

《給排水管道工程施工及驗收規范》6.7.3條對管材作現場檢查驗收，如發現不合

格品堅決予以退回。

下井接管前檢查管道橡膠圈和襯墊板完好情況，如出現掉落現象，采用硅膠粘

牢后在對接，對接時緩慢輕放，保證接管時橡膠圈不移位，不翻轉，不露出管外。

4.2.6管道頂進

管道頂進分為進洞門、初始頂進、正常頂進及頂進過程中的測量糾偏和注漿減

阻、出洞門。管道開始頂進前，作一次全面的檢查，確保各部位及設備正常后開始

進行管道頂進。

①進洞門

將頂管機緩慢頂進龍門口擋土墻的預留洞內，機頭入洞階段速度控制在3～

5mm/min。

②初始頂進

啟動機頭刀盤，用主頂油缸徐徐把頂管機推入土中；待刀盤全部進洞后，調整

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橡膠止水圈位置，使其完全封閉地下水。刀盤入土時，調整電視監控屏上土壓表的

顯示的壓力數值，使之保持在設定的壓力值范圍內，控制頂進速度在10～

20mm/min，以防速度過快吃阻過大引起頂管機殼體旋轉；機頭入土后，頂入第一、

二、三根砼管時，新下管同前管（第一根和機頭管作剛性連接）作剛性連接，形成

一個整體，便于控制初期頂進機頭頂進的高程和中線及防止出洞時機頭出現扣頭或

上仰現象。首節管測量在第一節管道上軌后，對其中心線和高程進行測量復核，確

認無誤后方可進行頂管作業；初始頂進時，每頂進300mm進行一次測量復核，測量

其中心線和高程，是否