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1、北京市南水北调配套工程第三水厂改扩建工程输水管线蓝靛厂南路北洼路顶管工程施 工 方 案 市政三常青市政联合体第三水厂项目部2007年10月第一章 编制依据1、工程测量规范（GB50026-93）2、给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）3、土压平衡和泥水平衡顶管工程施工技术规程（DB/T29-93-2004）4、埋地给水钢管水泥砂浆衬里技术标准（CECS10：89）5、工业设备管道防腐蚀工程施工及验收规范（HGJ229-91）6、涂装前钢材表面预处理规范（SY/T0407-97）7、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-98) 8、建筑施工安全检查标准（JG
2、J59-99）9、建筑施工高空作业安全技术规范（JGJ80-91）10、建筑机械使用安全技术规范（JGJ33-2001）11、建筑现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）12、北京市市政基础设施工程安全技术规范（DBJ01-87-2005）13、北京市建设工程施工现场安全资料管理规程（DBJ11/383-2006）14、建设工程监理规范（GB50319-2000）15、建筑工程冬期施工规程（JGJ104-97）16、设计图纸、设计交底要求和监理施工安全要求17、北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规范（DBJ01-87-2005）18、北京市建设工程施工现场安全资料管理规程（DB11
3、/383-2006）19、金属溶化焊焊接接头射线照相（GB3323-2005）第二章 工程概况（一）、工程概述1、北京市南水北调配套工程第三水厂改扩建工程D段输水管线为沿蓝靛厂南路北洼路段，施工管道起点位于车道沟桥的西南角，终点位于北洼西里中街与北洼路相交处。D段顶管起点D段顶管终点由于穿越昆玉河后继续沿北洼西里中街路东至北洼路段，现况为社会交通路，场地狭窄，地下管线较多，经过对现场的反复调查及与有关人员多次论证，计划在D1+228处开设一处顶管坑，因此将北洼西里中街的顶进分为两段，分别长200m、476m，而在北京地区的地质条件下（砂卵石层内）顶进476米长还没有过先例。根据多次讨论及施工现
4、场情况，本段工程计划先在昆玉河西岸做一段大约300米长的试验段，以验证顶管设备及顶进参数，工作井设在蓝靛厂南路中间位置的D4#坑位置，向南顶进至D5#坑处。待试验成功后，总结顶进经验后再由D7#坑分别向东、西顶进，详见下图。D段6#接头坑6m*6m*12.5mE段1#接头坑6m*6m*11mL=200m长距离机械顶管L=476mD段5#顶管坑10m*6m*12.5mD段4#顶管坑（双向顶坑）10m*6m*12.5m试验段L=320m机械顶管L=200mD段7#顶管坑（机顶坑/双向）10m*6m*12.5m2、顶管施工所采用的管材为DN1400焊接钢管，材质为Q235B，钢管壁厚为14mm。3、
5、顶管段钢管外防腐考虑采用树脂类防腐层，玻璃钢防腐层厚度为6mm。钢管内防腐采用水泥砂浆内衬层。（二）、工程地质条件1、人工堆积层：包含粘质粉土填土层（1层）和房渣土层（1-1层）2、新近沉积层：包含粘质粉土粉质粉土（2层）、砂质粉土（2-1层）、粉细砂（3层）3、一般第四纪沉积层包含卵石（4层）、细砂（4-1层）、粘质粉土粉质粉土（4-2层）、圆砾（4-3层）、粘质粉土粉质粉土（5层）、细砂（5-1层）、砂质粉土（5-2层）、卵石（6层）卵石层（4层）为顶管穿越土层，最大粒径大于15cm，一般粒径2-4cm，具体参数详见地质报告。4、地下水情况：根据历年最高水位，（1980年1982年为44.
6、41米，1999年地下水位最高33.94米，近35年地下水位最大标高约27米左右。）抗浮设防水位标高按45.000m考虑。5、地下管线调查情况管线调查表桩号名称高程距管顶净距（m）0+7161000给水管不详0+7281000给水管不详0+822900给水管不详1+014现况300*2热力管管顶51.087.181+017现况1000给水管管顶49.34.71+246现况400污水管内底高50.296.791+254现况300给水管管顶49.755.951+281现况600给水管管顶49.355.251+304现况600给水管管顶49.35.21+410现况400污水管内底高49.345.84
7、1+454现况400污水管内底高49.35.881+516现况200给水管管顶50.367.741+636现况300雨水管管顶49.155.431+661现况400污水管内底高48.354.93地下管线保护措施详见第三水厂输水管线现况管线保护及应急预案专项施工方案。第三章 主要机械设备的选择（一）、顶管机及配套设备选择1、顶管机选择为满足工程施工技术安全及工期的要求，我公司将选用扬州广鑫生产的ND-D1400-G具有破碎功能的泥水平衡顶管机。具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机基本原理是主轴偏心回转运动而破碎的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大，便于大块的卵石等能进入顶管机内，刀盘正面上下两
8、个泥土和石块的进口，其开口的面积约占顶管机全断面的15%20%。 刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。电动机是通过行星减速器带动小齿轮，然后再带动设在中心的大齿轮。大齿轮与主轴及轧辊联接成一体。主轴的左端安装有刀盘。这样，只要刀盘驱动电机转动，刀盘也就转动，同时轧辊也转动。在掘进机工作时，刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。被轧碎的石块只有比泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管中被排出。 另外，由于刀盘运动过程中，泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着，因此，它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中，从而保
9、证了掘进机不仅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。 一般情况下，刀盘每分钟旋转45转，每当刀盘旋转一圈时，偏心的轧碎动作达2023次。由于本机有以上这些特殊的构造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中最大的，破碎的最大粒径可达掘进机口径的40%45%之间，破碎的卵石强度可达200Mpa。通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快。无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。本掘进机的优点是： A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置成套化。B、带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎小于外径30%，一轴强度1
10、96Mpa（2000 kg/cm2）的砾石。C、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。D、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。E、该机由一人在地面遥控操纵即可。F、可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内！G、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子(6M) 。H、泥水分离装置是一种密封性好，操作灵活的分离系统，且能节省安装空间。2、泥水处理装置选择根据顶进机械的顶进速度，需配置泥水处理能力高于120m3/h的泥水处理装置，经多家比较，选用湖北宜昌黑旋风工
11、程机械有限公司生产的ZX-200型泥浆净化器，处理量为200m3/h。3、进排泥泵的选择由于本工程地质为砂卵石土质，顶管机可将较大颗粒的卵石破碎成小于3cm的碎石，因此排泥泵须选用具有排除碎石功能的水泵，经比较选用了石家庄生产的6/4D-AH砂砾渣浆泵，口径：100mm 流量：120m3/h 扬程：35m。为了确保工程进展顺利，把进水、排泥泵选同一型号，目的是让它们之间有互换性。因为排泥泵远比进水泵容易磨损，所以，在排泥泵磨损严重时可把它作为进水泵来用，而原来用于进水的泵可用来排泥，为新泵采购赢得一些时间，不至于使工程停顿下来。（二）、后方顶进装置后方顶进系统由轨道、油缸组、顶进环、钢后背及液
12、压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进。1、轨道轨道采用钢制轨道，起承托顶管机、顶进环、中继间、管节等作用。2、油缸组油缸组由4只油缸分两列左右对称布置，油缸选用等推力双冲程液压千斤顶，每只油缸最大推力为2000KN，总推力为12000KN。3、液压泵站选用型号25L-31.5Mpa的油泵，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。4、后背顶管时顶力通过钢后背均匀传递到工作井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏，钢后背的尺寸为4m3m0.3m。后背安装时，应确保与顶进轴线相垂直，受力面要平直，与混凝土后背间的空隙用素混凝土填实，确保整体接触。第四章 资源配备和控制（一）、人员配
13、备计划：序号岗位名称数量序号岗位名称数量1项目负责人1人7测工2人2施工员2人8电工2人3质检员2人9焊工4人4安全员2人10管道工4人5材料员1人11民工16人6机械操作工2人12合计38人（二）、主要施工机械设备配备计划：序号机械设备名称型号数 量1泥水、土压平衡顶管机包括泥水处理设备、水泵NPD-D1400 -G 1套2液压千斤顶 200t4只3液压站31.5MPa 1台4顶铁DN1400 1套5中继间及中继间液压站DN14001套6龙门吊20T1部7吊车25T1辆8电焊机ZX7-4002台9潜水泵42台10空压机9m31台11注浆泵1台12空气过滤、除油装置1套（三）、测量与监视装置配
14、备计划：序号测量装置名称型号数量备注1水准仪DZS3-112塔 尺5m13激光经纬仪DJJ2-214全站仪JC10015钢卷尺50m16水平尺1m1第五章 主要施工方法和措施（一）、工艺流程施 工 准 备测 量 放 样 工作井接收井制作作地面设备安装工作井设备安装 注浆材料准备出 洞推 进注 浆排 运 弃 土测量及方向纠正下管、接口焊接、中继间安装、使用进 洞取出掘进机及附带设备、处理中继间接缝钢管大泵试压钢管水泥沙浆内防腐全 线 测 量施工后期处理施工结束（二）、主要施工方法 1、施工准备（1）、认真熟悉及审查图纸，领会设计意图，查看现场、校核现状资料，进一步确定管材、劳动力、机具、材料设备
15、的供应计划。（2）、组织施工人员认真学习工程技术文件，深入了解工程性质，工程范围、设计意图、施工期限、各种管道及构筑物的具体情况，工程质量要求、技术和安全措施等，对参加施工的施工队下达施工任务，进行技术交底。（3）、开工前对地上地下障碍进行调查，搞好施工现场三通一平工作，布置好施工作业区。（4）、开工前教育职工不扰民，不乱泼乱倒，爱护周围环境，与周围居民搞好团结，讲究精神文明。（5）、落实好驻地的安全、防火、防盗措施。（6）、根据工程质量、工期、施工进度计划以及公司具体的机械，人员情况按施工组织设计要求，组织采购各种材料进场。（7）、施工人员进驻现场后立即开展场地清理工作，严格按照图纸及现场实
16、际情况清理工程征地界范围内阻碍施工的障碍物，为工程开工创造良好的条件。清理场地范围内施工需要的最小使用范围，尽量少占用土地，在清理过程中，尽可能少破坏现有的地表地貌，保护现场周围环境。在施工现场、施工驻地用挡板、砖砌筑围墙，周围设立施工标志牌。 2、工作井施工（1）、场地清理施工人员进驻现场后立即开展场地清理工作，严格按照图纸及现场实际情况清理工程征地界范围内阻碍施工的障碍物，为工程开工创造良好的条件。清理场地范围内施工需要的最小使用范围，尽量少占用土地，在清理过程中，尽可能少破坏现有的地表地貌，保护现场周围环境。在施工现场、施工驻地用挡板围护，周围设立施工标志牌。（2）、工作井制作、测量放线
17、施工前先确定轴线及水准点高程，并建立相应的地面控制点，便于施工时复测，经监理部门进行验收后再进行施工。建立地面地下测量控制系统，控制点设在不易扰动，视线清楚，方便校核，易于保护。、工作井的布置管长6米 洞口尾管长0.5米环铁长0.3米 U型顶铁1米后背长0.8米 顶镐长1.4米 累计长度+=10米初步拟定工作井尺寸为：工作井：长10米，宽6米，深12.5米接收井：长6米，宽6米，深12.5米次试验段工程共设置工作井2座。、工作井、接收井作法根据本次顶管的开挖深度和土质情况考虑到工作坑开挖的安全性及支护的稳定性，坑壁采用圈梁+喷射砼+钢格栅+钢筋网片+环撑的结构。 A.锁口圈梁为保证竖井结构稳定
18、，在井口处设现浇钢筋混凝土锁口圈梁一道，圈梁宽1000mm，高800mm，圈梁采用十四根25为主筋，8150箍筋，混凝土强度等级C25。为了顶管工作坑下部钢架能与锁口圈梁连接，锁口圈梁向下预留钢筋接头，方法是在槽底向下打孔，插入800mm长，20钢筋，间距1000mm。预留钢筋锚入锁口圈梁长度不小于400mm。 B.侧壁支护体系坑侧壁采用钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作法，分层开挖，分层锚喷混凝土进行支护，结构厚度为300mm，混凝土强度等级C20。第一步钢格栅距离圈梁350mm,以下每600mm设钢格栅一道，直至坑底。每榀钢格栅竖向用20钢筋连接(采用搭接焊)，间距1m。钢格栅主筋采用20钢筋，每断
19、面4根，每榀钢格栅纵筋与横筋要用波浪型连接。沿钢格栅内外双面主筋外缘满铺150150的8钢筋网片，并与主筋焊接成一体。竖井施工中在钢格栅位置沿环向设置1.5m长f20钢筋，起土钉作用，间隔1.0m,并在喷射砼前与钢筋网片及钢格栅焊接牢固，以满足结构受力的要求。喷射混凝土设计强度等级为20，由32.5号普通硅酸盐水泥、中粗砂、豆石（粒径在0.51.5 cm）组成，经验配比为水泥：砂子：石子1：2：2；速凝剂掺量为水泥重量的5，水灰比控制在0.40.5之间。C、环撑梁设置工作坑竖向每2000mm设置一道25型工字钢作环撑，最下端环撑距管顶不大于500mm，四角均安装1.5m八字斜撑，型号为25，并
20、与环撑双面满焊。锚喷坑布置及设计见后附“锚喷型竖井结构示意图” 3、顶管施工（1）、测量放线施工前确定轴线及水准点高程，并建立相应的地面控制点，便于施工时复测，经监理工程师验收后方可进行施工。建立地面地下测量控制系统，控制点宜设在不易扰动，视线开阔，方便校核，易于保护处。（2）、顶进设备安装、把地面上建立的测量控制网引至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时复测。、工作坑内精确测放轴线。、轨道稳置轨道采用钢制轨道，表面平直光滑无毛刺。根据设计管道的标高、坡度进行轨道安装，轨道中心线与管道中心线在同一垂直平面内，轨道与底板基础连接要牢固。、主顶油缸架稳置依照轨道和管道中心线、高程为参考
21、物，进行稳置主顶油缸底架，油缸底架中心线与所顶管道中心线在同一垂直平面内，油缸底架及主顶油缸稳置要牢固并在允许偏差范围内。、后背铁稳置后背铁采用4m3m0.3m钢制后背铁，后背铁受力面平直，具有足够的刚度和强度。后背铁安装要紧靠工作井坑壁砼，由于混凝土面不平造成的空隙采用素混凝土填实，后背铁与工作井底板充分接触并与管道中心线垂直。、测量装置对于常规的顶管来说，普通的J2激光经纬仪有效发射距离为300米左右，一旦超过300米的距离之后光点会发散并且会发飘，造成光斑过大难以辨认其中心点。此次顶管我们拟采用两套激光发射器同时使用，把两台激光安装成上下位置，上部采用专用的长距离激光发射器，此激光发射器
22、的有效发射距离为1000米，即确保其在500米的光点不会发散和发飘。在此发射器的下部安装普通的激光经纬仪，下部的激光经纬仪的作用是用以校准上部的激光发射器的左右以及垂直度盘。如此以来就可以让两台激光经纬仪的优缺点进行互补，从而解决长距离激光定向的问题。、设备联接主顶油缸的油路应并联连接，每台油缸应有独立的进油、回油的控制系统。其它各设备之间按规范进行连接安装，安装完毕后进行调试。、供电系统的设置在长距离顶进施工时，对管内机头的用电，采用380v交流供电。为了工程顺利进行，同时也考虑安全因素，为此我们安装一个调频调速稳压器，以解决长距离供电问题，保证顶进设备的正常运行。供电系统由变压器、总控箱、
23、分配箱、开关箱和用电设备及输电线路组成，总控箱、分配箱、开关箱及升压装置的布置应符合相关规范要求，并采取防雨、防晒措施；输电线路采用架设并标识，线路架设应横平竖直、符合用电相关要求。、设备调试A、所有的电控系统安装完毕后对电控系统的连接及控制开关进行调试，检验线路连接是否正确、开关是否灵敏。B、对主顶油缸及油泵站进行调试，检查油管是否连接正确、油泵站运转是否正常、油路控制闸阀是否完好、顶镐出镐缩镐是否正常，对油管进行排气处理。C、对测量系统进行校验，检验支架的稳定性和安全性。D、对机头的各项开关进行调试，检验电压表、电流表、刀盘转向是否与控制相符；检验纠偏系统是否运转正常；检查齿轮油箱是否满足
24、设备要求；检验排泥泵运转是否正常。（3）、泥水处理设备和减阻设备安装两者都是定型设备，按照设备安装说明书安装即可。（4）、工作坑洞口处理为阻止触变泥浆从管外壁与土体形成的缝隙流入工作井，特制作洞口止水圈，止水圈主要由钢制法兰盘和橡胶垫组成，安装时要把橡胶止水圈用膨胀螺丝与夹紧钢板固定在砼墙上。要求双层封闭圈中心线与管中心线一致。 由于顶管出洞时不可避免有一定偏离出洞轴线位置，止水圈允许机头有12cm的偏离轴线位置，若机头偏差超过2cm，止水圈的位置必须根据实际偏差进行调整。另外洞口处在顶进结束后还需进行特殊处理。主要采用1030钢挡圈，50300遇水膨胀橡胶圈，50200聚硫密封膏。（5）、顶
25、进施工：、机头出洞机头入洞前，在轨道前设置引轨，引轨一段与轨道连接，另一端延至洞口挡土墙。顶管机架就位时略上仰，以平衡重力影响，机头对准穿墙孔位置，管端稍稍向上撬3-5mm，以有利机头穿墙和正常顶进。机头开顶前，在机头尾部压放配重铁。在机头出洞过程中顶进方向力争水平，如有偏差，只能偏上，不能偏下，机头尚未完全进洞前，不要纠偏。进洞后纠偏不能大起大落。进洞时应控制机头的正面土压力，闷顶至机头正面土压力至0.45Mpa左右开始进行泥水平衡，机头没有完全出洞时，应降低泥水压力有利于洞口处的稳定，为避免因结构变形而泥水大量涌入井内等严重后果，在离洞口5m范围内将泥水压力降为最低限度。、钢管顶进的特点钢
26、管顶管施工与混凝土管顶管施工最大的区别在于钢管的接头是焊接的，呈刚性，由此带来钢管顶管的利弊。有利的一面是如果在初始顶进中就掌握好顶进的方向，管子一般不会产生较大偏差，使管子顶进非常顺利。不利的一面是如果顶进方向掌握得不好就不容易纠正过来，如果纠的过猛，还会出现管子变形、接口脱开等毛病，甚至会出现管子报废的结果。此次顶管我们拟采用在机头后面安装两节活动段，每节活动段长度为2.0米，如此以来顶进面后段约10米范围内可以相对自由的活动了，这样在纠偏过程中就形成一个过渡的区域，从而会使整体性好的钢管有个较好的适应性。 、钢管制作形式钢管在制作和顶进过程中，必须注意坡口的形势及安装方法。钢管坡口形式采
27、取单K型坡口，以保证在管尾端是平口，顶铁与钢管接触的面积比较大。K型坡口采取双面焊接，一端为平口，一端为坡口。、管材检验：管材出厂前必须对其进行检验，合格后方可运至现场。运至现场的管材、管件必须有产品合格证、材质单。管材的材质、规格、压力等级、加工质量应符合设计要求。管材经现场材料员、质检员对其外观质量及几何尺寸、防腐层进行检查验收，并做好标识记录，不合格品不准使用。管材在装卸过程中应轻装轻放，严禁摔跌或撞击。装卸时吊索应用柔韧的、较宽的皮带、吊带或绳，不得用钢丝绳或铁链直接接触吊装管材。、管材吊装安全措施下管时吊机在槽边将排放在槽边的管子吊下坑内，进行组焊。下管时，吊车距沟边应间隔1m以上的
28、距离，以避免沟壁坍塌。吊机不得在架空输电线路下作业。在架空线路附近作业时，其安全距离应符合电业管理部门的规定。吊机下管应有专人指挥。指挥人员必须熟悉机械吊装的有关安全操作规程和指挥信号，驾驶员必须听从信号进行操作。 在起吊作业区内，任何人不得在吊沟或被吊起重物下面通过或站立、管道连接管道连接采用焊接方式，其质量是保证顶管施工质量的重要环节，必须采取相应措施来保证焊接质量。A、对焊工的要求:所有管道焊接人员必须持证上岗，必须携带清渣工具和有关装备。焊接前对两管口校圆并应及时清理接口部位铁锈泥土等脏物。焊条烘干使用焊条烘干箱，并装入保温桶内。焊缝宽度、高度测量时用焊接卡尺。B、对焊接要求：a、管道
29、安装前，管节应逐根进行测量、编号，选用管径相差最小的管节组对对接。对口时纵向焊缝应错开。管径大于800mm，其点焊长度80100mm，点焊间距不大于400mm。b、对口时应使外壁齐平，当采用长300mm的直尺在接口外壁周围顺序贴靠，其错口的允许偏差为0.2倍壁厚，且不得大于2mm。c、管子组对时，坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷，并应对坡口及其两侧20mm范围内的油、漆、锈、毛刺等污物进行清理，清理合格后及时施焊。d、依据焊接工艺评定制定焊接工艺指导书及焊接操作规程，管道焊接依照现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）及焊接操作规程实施。焊接前将焊口两侧各不少于10mm范
30、围内的铁锈、污垢、油脂等清除干净，使露出金属光泽。e、焊条使用前必须按说明书要求进行烘干并做好记录，经过烘干的焊条存放在保温筒内，随用随取，焊条的发放和回收有专人负责。f、管道接口形式采用K型坡口，对口间隙为2-4mm，钝边1-2mm，坡口角度为55-65，焊缝加强高应高出管面约2mm，焊出坡口边缘2-3mm，焊缝咬边深度0.5mm，每道焊缝均应焊透，且不得有裂纹、夹渣、气孔、砂眼等缺陷，其表面应光顺、均匀，焊缝表面成形良好。每层焊毕用电动手砂轮清除根部以确保焊接质量。g、进行多层焊时，焊缝内堆焊的各层，其引弧和熄弧的地方彼此不重合。焊缝的第一层应呈凹面，并保证根部焊透，中间各层要把两焊接管的
31、边缘全部结合好，最后一层应把焊缝全部填满，并保证自焊缝过渡到母材平缓。C、焊缝质量要求：a、表面不得有裂纹、气孔、弧坑和灰渣等缺陷，表面光顺、均匀。b、咬边深度不得大于0.5mm，焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10%，且连续长度不应大于100mm。c、焊缝余高应不大于1+0.2倍坡口边缘宽度，且不大于4mm。d、焊口检验：钢管组焊应符合给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）及设计规定，直顶钢管焊口要求20%拍片。E、焊口油渗检查钢管焊接完成后，每道固定焊口要进行油渗工作，在固定焊口处。如部分焊道油渗不合格，将此处焊道使用砂轮机打磨掉，重新施焊，打磨宽度要宽出不合格焊道两端各
32、5cm，焊完后重新进行X射线及油渗工作，合格后方可进行下道工序。、接口防腐顶管段钢管外防腐采用玻璃钢防腐层，厚度定为6mm，钢管内防腐采用水泥砂浆内衬层。接口防腐前首先对接口内外表面进行除锈，用电动钢丝刷彻底除掉钢表面所有松动或起翘的氧化皮、疏松锈，将钢管接口内外表面的油污、水份、焊渣等杂质清除干净，质量等级达到涂装前钢材表面预处理规范要求。玻璃钢防腐层操作质量按照设计院的规定进行三项指标检验施工。、顶进1)、工程采用泥水平衡顶管掘进机顶进，顶进分为初始顶进和正常顶进两个阶段，掘进机从顶进开始到第一节管子接上并与掘进机接好之前的顶进称为初始顶进，在此以后的顶进称为正常顶进。2)、初始顶进阶段最
33、好不要进行纠偏，要始终注意观察掘进机与基坑导轨的接触情况是否正常，特别注意要防止机头入土后下沉产生扎头现象。3)、顶进速度应控制在2m/h左右。4)、由泥水平衡掘进机进行破土及输送泥土。清水管、排泥管均采用6米100钢管，采用快速接头进行连接。5)、借助瞄准仪标杆和滑轨来完成对泥水平衡掘进机调整定位。6)、顶进测量开始顶进300mm时，即对中心线及高程测量一次，以后每顶300mm随顶随测。初顶进5m10m内,允许偏差左右100mm。7)、顶进选用200T油缸2303000型顶镐4台，油泵站一台。8)、通过排泥泵把泥水排到泥水处理装置进行搅拌分离。固态颗粒由泥车运到指定地点进行弃置。、测量控制1
34、)、用水准将水准点引至工作井内，并设一临时水准点。2)、在主工作井前、后各设一观测点，采用激光经纬仪将管中心线引至井内，并设一固定支架，安装激光经纬仪，经纬仪高度与管中心高程一致，利用水平仪确定固定支架的高程，确保经纬仪位于管道中心线上。3)、顶进过程中利用激光经纬仪发出的一束激光打在顶管掘进机头上的固定的靶位上，机头操作人员根据激光靶的实测数据进行纠偏，以确定顶进方向不偏离管道的设计中心线方向。4)、利用水平仪复测管内高程，校正经纬仪实测的误差，管节每顶进一节复测一次。5)、顶进结束后进行全线测量，并做好记录。、测量、纠偏方法：泥水平衡顶管掘进机先进有效的纠偏系统是由纠偏油缸构成的，纠偏的控
35、制是根据管道激光测量定位系统来决定的。在顶进过程中，激光经纬仪从始至终进行跟踪测量，激光纠偏系统随时根据激光点的左右上下进行纠偏。顶进第一节管时，每顶进0.3m即对中心线和高程测量一次，顶进正常时，每顶进0.51.0m测量一次，发现偏差及时调整纠偏，加以修正控制。做到勤测勤纠，先纠高程偏差后纠左右偏差，并做好纠偏记录。顶管管道工程验收标准（设计要求）：1.顶管管道满足给排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）。2.直线顶管的管道轴线允许偏差应符合下列规定：钢管上+60mm,下-60mm,左右100mm。、泥浆减阻的方法和技术措施用注润滑浆来减少顶进管周边摩擦阻力，是顶管施工中一种可增
36、加顶进距离、减小顶力的最为经济的手段。注浆材料选用成品膨胀土粉。按照膨胀土：水=1：8（重量比）的比例拌成润滑浆。浆液的调制也是一个极须引起重视的问题。膨胀土经过拌浆设备与水拌匀后放入注浆贮存罐，经充分的膨胀，有足够的稠度再用注浆泵通过管道泵入管子的外壁上，形成浆套。（8）、顶力计算及中继间设置 上海市给排水工程顶管技术规程总推力可以通过下式进行估算：F0=D1LfKNF式中：F0 总推力(KN)；D1 管道外径(m)L 管道设计顶进长度(m)fK钢管管道外壁与土的平均摩阻力(KN/m2)。取值范围10-13.0（注：玻璃钢钢管可参照钢管乘0.8系数）NF迎面阻力(吨)；而 NF= Dg2P
37、/4式中：P控制土压力及泥水压力(KN/m2)；D顶管机外径，本工程取1.45（米）。P=h（1h1）tg2(45-/2)式中：P后背墙深度h处被动土压力（KN/）后背土的重力密度，取20kN/m3H后背墙土层深度内摩擦角，取40 P=20*11.7* tg2(45-40/2)=234 KN/所以 NF =2341/41.452=386.2 KN/总推力可以通过下式进行当L=100m,管道的顶力P1为：F0=D1LfKNF=*1.45*100*13*0.8+386.2=5121.3 KN当L=200m,管道的顶力P1为：F0=D1LfKNF=*1.45*200*13*0.8+386.2=133
38、36.4 KN当L=300m,管道的顶力P1为：F0=D1LfKNF=*1.45*300*13*0.8+386.2=14591.6 KN当L=400m,管道的顶力P1为：F0=D1LfKNF=*1.45*400*13*0.8+386.2=19326.7 KN当L=510m,管道的顶力P1为：F0=D1LfKNF=*1.45*510*13*0.8+386.2=24535.3 KN工作井所能承受的最大顶力可设置为1200T，随顶随增加顶镐数量。主顶油缸选用6台200t油缸。当顶力达到总推力70%时，即需安放第一个中继间（中继间的位置以实际顶力为准）。中继间采用22个36t油缸。以后每当达到中继间总
39、推力的70%时，即需安放一个中继间。而当主顶油缸达到中继间总推力90%时就必须启用中继间。第一个中继间的位置：F0=D1LfKNFL=（F0-NF）*70%/D1fK= (120000*0.7-386) *0.7/*1.45*13*0.8=172m。第二个中继间的位置：L=（F0-NF）*70%/D1fK= (7200-386) *0.7/*1.45*13*0.8=100m。、组合密封中继间中继间是超长距离顶管的关键设备，组合密封中继间是原中继间中继间的升级换代的新设备，它解决了老一代中继环可靠性差、使用寿命短、不能适应超长距离顶管的工艺要求。组合密封中继间其主要特点是密封装置可调节、可组合、
40、可在常压下对磨损的密封圈进行调换，从而攻克了在高水头、复杂地质条件下由于中继间密封圈的磨损而造成中继间渗漏的技术难题，满足了各种复杂地质条件和高水头压力下的超长距离直线和曲线顶管的工艺要求。、中继间的使用第一只中继间顶进，顶至行程时停止，第二只中继间顶进，顶至行程时停止，第三只中继间顶进，顶至行程时停止，主顶油缸再顶进，然后依次循环使用。（9）、通风方法及措施由于顶进距离较长，地层中可能存在沼气等有毒可燃气体，在施工中，这些气体可能会从管道的缝隙处渗入管道内，危及施工人员的安全，故施工时，对管道内进行强制通风，由地面空压机提供经过过滤、除油的新鲜空气，通过气管送至施工面，管道内的浑浊空气则由作
41、业面向工作井自然流通，改善工作环境，减轻工人劳动强度，同时保证了各种设备的正常运行。（10）、通讯及监控方法和措施为解决管道内和地面以及管道内各中继间之间的联络，在地面控制间、顶管机、各中继间处均安装内部使用程控交换电话，保证各岗位通过电话自由联络、信息畅通。在顶管机作业面及操作间均安装电视监视器，使地面上可随时观察顶管机内工作面的工作情况，发现问题及时与操作人员联系。（11）、顶管时的意外应急措施在顶管施工过程中可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、发生渗水现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。、土质突然变硬，说明刀盘可能遇到硬物等，它会造成刀盘转矩变大，这可以通过操作台上刀盘电机的
42、电流来判断，此时土仓内加大送水或泥浆以减小刀盘扭距。、土质突然间变软，最大的问题是可能会造成机头突然沉降。为了防止土的承载力急剧下降，出洞时已将前方3米范围内土体进行加固，并把前3节管子与工具头联成了一个可调节钢性联接，以增加它们的刚性和整体性，另外可通过调节出土量的方法防止机头突然沉陷。、在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差趋势，必须在第一时间内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定：无论何种情况，发现顶进异常一律停下来，并且及时向技术负责人如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。、建立意外情况立即报告制度。即当意外情况发生时，当班人员必须采用
43、任何可采用有效通讯方式，尽快地与指挥中心取得联系，以便及时采取行之有效的措施。、在管道施工过程中，采取专用和多功能测试仪器对管道内的空气进行检测，正常情况下每班检测一次，并做好记录。加强通风和跟踪检测，保证管道内有足够的新鲜空气，新鲜空气不低于规范标准。、管道内采用非易燃材料组成，保证管道接口的完好性，以防有害气体介入。同时保证管道内的通讯畅通，做到有专人值班和守护，确保管道内与地面间的联络。根据防化要求在工作井上设置氧气急救装置，以防不测。（12）、管道压力试验顶管完毕后进行系统的试压工作，这是管道工程质量检查与验收的重要环节。水压试验用水考虑使用饮用水或河水，试验压力为0.9MPa。、给水
44、管道试压前的准备工作给水管道试压前的准备工作是管道试压能否顺利进行的重要步骤，也是管道工程质量和试压安全的重要保证。A、管道安装检查合格后，分段进行水压试验。B、对管道接口、支墩等其他附属构筑物的外观进行认真检查。管件的支墩锚固设施应已达到设计强度；未设支墩及锚固设施的管件，应采取加固措施。对管道设施应用水准仪检查管道能否正常排气和放水。C、对排气管、试压后的排水设备及排水出路进行检查和落实。D、检查水源、试压设备、放水及量测设备是否准备妥当和齐全，工作状态是否良好，以保证试压系统的严密性及其功能。、给水管道水压试验A、 管道充水：管道试压前23d向试压管道内充水。水自管道低端注入。此时应打开
45、排气阀排气，当充水至排出的水流中不带气泡，水流连续，即可关闭排气阀们停止充水。水充满后为使管道内壁及接口材料充分吸水，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行试压，浸泡时间应符合下表的规定。管材衬里浸泡时间钢管无水泥砂浆衬里不少于24h有水泥砂浆衬里不少于48h B、强度试验：管道浸泡符合要求后，进行管道水压试验。试压分两步进行，第一步是升压，第二步按强度试验要求进行检查。 管道升压时，管道内的气体应排净，升压过程中，当发现弹簧压力计表针摆动、不稳且升压较慢时，应重新排气后再升压。升压时应分级升压，每次升压以0.2MPa为宜，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，当无异常现象时，再继续升压。水压升至试验压力后，保持
