顶管进洞方案

顶管进洞⽅案
1⼯程概况：
本⼯程南区共有4条顶管，其中两条钢顶管和两条砼顶管。

砼顶管管内径为4000mm、外径为4640mm，壁厚为320mm、节长2.5m；钢顶管管内径为4200mm、外径为4280mm，壁厚为40mm、节长6m。

洞⼝处在第③层灰⾊淤泥质粉质粘⼟和第④层淤泥质粘⼟，洞⼝底标⾼约-4.18m~-7.54m，地⾯标⾼+4.60m。

根据不同规格顶管情况，我司拟投⼊⼆台⼯具头实施本⼯程，⼀台Ф4320⼯具头施⼯钢顶管，⼀台Ф4680⼯具头施⼯混凝⼟顶管。

南区顶管位置分布如下表所⽰。

2⽔⽂地质情况
2.1地基⼟的构成与特征
本⼯程所在地为第四纪全新世和上更新世的海相、冲海相、河湖相等松散堆
积层，根据其地质时代、成因类型、埋藏深度、空间分布发育规律及⼯程地质特征，影响本⼯程施⼯的地基⼟层，⾃上⽽下地基⼟层的特征分述如下（南区各进洞⼝⼟层均为③淤泥质粉质粘⼟、④灰⾊淤泥质粘⼟）：
2.2⽔⽂地质条件及周边管线情况
2.2.1潜⽔
本⼯程浅部⼟层的潜⽔补给来源主要为⼤⽓降⽔与地表径流。

潜⽔位埋深随季节、⽓候等因素⽽有所变化。

上海市年平均地下⽔潜⽔位埋深为地表⾯下0.5～
0.7m，低地下⽔埋深为地表⾯下1.5m，潜⽔对本⼯程基坑施⼯影响较⼤。

2.2.2承压⽔
第⑦层承压⽔层顶埋深度约31.47m，南区⼯作井挖深最深为14.38m，经验算，第⑦层承压⽔⽆坑底突涌的可能，故⽆需考虑承压⽔影响。

2.2.3周边管线情况
南区4条顶管进洞⼝附近分布情况如下：
申滨路甬虹路1#⼯作井~南站，进洞⼝分布的管线主要有⾬⽔管，埋深较浅；
申滨路甬虹路2#井~滨路甬虹路1#井，进洞⼝分布的管线主要有信息21孔/1.18 光纤、信息21孔/1.18 光纤、上⽔?300/1.10 铸铁、信号灯6孔/0.75铜、
信号灯3孔/0.75铜、不明管线/1.10(中⼼埋深)、电⼒1孔/0.68铜、路灯3孔/0.80 铜、不明管线/0.95（中⼼埋深）等；
申滨路⼯作井~⾈虹路接收井，进洞⼝分布的管线主要有路灯3孔/0.80铜、电⼒1组/1.68铜、煤⽓?300/0.80钢、污⽔?300/2.90砼、⾬⽔?1350/2.63砼等；
申滨路⼯作井~绍虹路接收井，进洞⼝分布的管线主要有路灯3孔/0.80铜、信号灯3孔/0.75铜、信号灯6孔/0.75铜、电⼒1
组/1.50铜、煤⽓?300/0.88钢等。

具体管线分布情况详见南区综合管线成果图。

3⼯具头进洞地基加固
为避免⼯具头进洞时泥⼟及地下⽔涌⼊接收井，应对⼯具头进洞⼝附近地层进⾏加固，必要时对出洞⼝辅以深井降⽔。

本⼯程南区各接收井进洞⼝加固采⽤Φ850⽔泥搅拌桩，具体详见下表（附：接收井进洞⼝加固图）：
4顶管进洞施⼯技术
⼯具头顶进⾄距接收井6m范围为进洞段。

4.1⼯具头姿态的复核测量
当⼯具头逐渐靠近接收井时，应适当加强测量的频率和精度，减⼩轴线偏差，以确保顶管顺利进洞。

顶管贯通前的测量是复核⼯具头所处的⽅位、确认⼯具头状态、评估⼯具头
进洞时的姿态和拟订顶管进洞的施⼯轴线等的重要依据，使⼯具头在此阶段的施⼯中始终按预定的⽅案实施，以良好的姿态进洞。

4.2各施⼯参数的调整
在顶管到达距接收井6m时，停⽌第⼀节管节的压浆，并将压浆位置逐渐后移，保证⼯具头在进洞前有6m左右的完好⼟塞效应，避免在进洞过程中减摩泥浆的⼤量流失⽽造成管节周边摩阻⼒骤然上升。

同时适当减慢顶进速度，加⼤出⼟量，逐渐减⼩正⾯⼟压⼒，以保证洞⼝处结构稳定和⼯具头设备完好。

4.3进洞⼝端头井内的接收准备
在顶管进洞前，井内须清理⼲净，以便能准确测量出底板标⾼，为接收架的选择和定位打好基础。

接收架在洞门凿除或H型钢拔除之前预先在端头井内定位、固定。

调整标⾼以及固定接收架的型钢须预先准备好。

洞门砼凿除或H型钢拔除之前，须在穿墙管上安装⽌⽔装置。

顶管进洞后，迅速封堵⽉亮板，完成后⽴即在进出洞⼝加注硅藻泥，填充穿墙管与管节之间的间隙，避免渗漏⽔引起沉降过⼤影响地⾯建筑物及管线的安全。

4.4进洞⼝加固体顶进控制
⼯具头顶进⾄进洞段前，应对顶进的轴线、⾥程进⾏复测，确保顶管顺利进洞。

⼯具头⼑盘进⼊加固区推进时适当调低前舱⼟压⼒，注⽔慢速顶进，⼯长与顶管司机应密切注意出⼟量，确保每节管节出⼟量略多于理论出⼟量（砼管每⽶理论出⼟量约为16.90 M3，钢管每⽶理论出⼟量约为14.38M3），同时派专⼈负责观察洞门范围内围护结构的变形情况，如发现变形过⼤等异形情况，⽴即通知采取措施。

当⼯具头顶进⾄加固区后，应降低顶进速度（顶进速度控制在0.5～1cm/min），同时前舱压⼒再次调低，并适当向前舱注⽔，润滑切削⾯，使切削⼟呈流动状态，利于出⼟。

4.5 洞⼝槽壁砼（或钻孔灌注桩）凿除或H 型钢拔除
1、洞⼝槽壁（或钻孔灌注桩）混凝⼟凿除前或H 型钢拔除前，必须复核洞门中⼼坐标及⾼程，满⾜⼯具头进洞要求；同时顶管进洞⼝加固⼟体须达到设计所要求的强度、渗透性、⾃⽴性等技术指标，经检测达到设计要求后，⽅可开始洞⼝槽壁砼（或钻孔灌注桩）的凿除或H 型钢拔除。

2、⼯具头靠近洞门过程中，应严格控制⼟仓压⼒、总推⼒等施⼯技术参数，洞⼝应派专⼈观察进洞⼝变化情况，并将信息及时反馈给当班施⼯员及驾驶室，并及时调整各项施⼯技术参数。

3、采⽤⼯法桩作为围护结构的接收井，当顶管机头顶进⾄距H 型钢5cm 左右时⽅可拔除洞⼝的H 型钢。

洞圈范围内H 型钢拔除必须采⽤跳拔，型钢拔除范围为洞圈外扩各两根H 型钢，H 型钢拔出后应及时回灌黄沙。

确保顶管进洞安全。

4、南区接收井除南站采⽤地下连续墙及1#⼯作井（兼接收井）为钻孔桩外，其余接收井均采⽤⼯法桩作为围护结构。

洞门槽壁（或钻孔灌注桩）混凝⼟凿除前，应先打“⽶”字型探孔进⾏⼟体情况观察，组织专家进⾏顶管进洞条件验收，查看洞门探孔
渗漏⽔情况及准备⼯作是否就绪。

若探孔情况良好及后续准备⼯作全部完成后，则开始凿除地下连续墙槽壁砼或钻孔灌注桩。

洞门探孔孔位⽰意见下图：
8
7
3
2
9
6
洞门
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洞门探孔⽰意图
地下连续墙厚度为1000mm（钻孔灌注桩直径为Φ1000mm）,待⼯具头⼑盘靠近进洞⼝加固体后，采⽤⼈⼯⾼压风镐，先凿除外层700mm厚砼；待⼯具头⼑盘靠近洞门后，若洞门探孔渗漏⽔情况良好及后续准备⼯作完全充分，符合顶管进洞条件，则继续凿除剩余300mm地下连续墙(或钻孔灌注桩)。

凿除⼯作先上部后下部，钢筋割断顺序为由下⽽上，由中间向两边。

钢筋及预埋件割除须彻底，以保证预留门洞的直径。

砼及钢筋清理掉后，⼯具头⽅可进洞。

4.6洞圈封堵
待⼯具头进洞后，顶⾄机壳边与洞圈内边同⼀平⾯处停⽌顶进，⽴即将⽉亮板与其焊成⼀个整体，并⽤硅藻泥填充管节和洞圈的间隙，减少⽔⼟流失。

钢砼顶管洞圈封堵详见附图。

5质量保证体系
质量管理组织结构图
六、环境保护
根据南区现场⼯况及相关管线图可知，南区各接收井进洞⼝场地范围内分布的管线主要有路灯3孔/0.80铜、电⼒1组/1.68铜、煤⽓?300/0.80钢、污⽔?300/2.90砼、⾬⽔?1350/2.63砼等，1#⼯作井~南能源站顶管需穿越新⾓浦河及⾼架承台，河道距管顶覆⼟较浅，采取压载措施，给施⼯带来了较⼤的难度。

因此在顶进过程中，必须采取针对性技术措施，具体如下：
1、在⼯具头进洞前20⽶必须严格控制切⼝压⼒，同时也必须严格控制与切
⼝压⼒有关的施⼯参数，如推进速度、总推⼒、出⼟量等，尽量减少对⼟体的扰动。

2、严格控制触变泥浆注浆量、注浆压⼒及浆液质量，通过注浆及时充填建筑空隙，减少施⼯过程中的⼟体变形。

触变泥浆注浆量控制在理论注浆量的4~5倍左右。

3、由于⼯具头顶进时注浆的浆液在填补建筑空隙时可能会存在⼀定间隙，且浆液的收缩变形也存在地⾯沉降的隐患，因此在进洞段，应根据地⾯沉降监测情况，必要时进⾏补注浆。

4、⼯具头进洞过程中，必须实时进⾏地⾯监测⼯作，确保地⾯管线及建构（筑）物安全。

七、应急预案措施
1、顶进⾄进洞⼝加固体时，若出现之前出洞⼝加固体硬、出⼟困难等类似情况，且进洞⼝10⽶区域⽆重⼤管线前提下，根据之前出洞⼝加固体顶进情况，为解决螺旋机出⼟困难问题且加快进洞速度，根据加固体实际情况，在加固体强度、⾃⽴性、渗漏⽔等满⾜要求且确保安全的前提下，拟采取在⼯具头顶进⾄加固体约3⽶后直接拆除螺旋机（若出现类似出洞时螺旋机出⼟困难的情况下），在胸板连接螺旋机⼝⼦的位置直接开仓，开仓范围约为600*800。

采取在开仓范围内⽤长钻杆风镐对加固体进⾏凿除，之后再确保安全前提下，⼯⼈在不出仓的情况下，在机头内⽤长柄铲⼦对凿除下来的加固⼟体进⾏清理。

即⼑盘切削⼟体配合开仓⼝⼈⼯取⼟的⽅式进⾏顶进。

2、若采⽤地墙或钻孔桩形式的接收井，进洞⼝地墙砼或钻孔桩凿除后，在加固体强度、⾃⽴性、渗漏⽔等满⾜要求且确保安全的前提下，在⼯具头顶进⾄加固体剩余约0.8⽶左右时，直接采⽤迷你型挖机对洞圈内加固体直接进⾏挖掘，挖掘⼝⼦⼤⼩及位置与胸板开仓位置及⼤⼩⼤致相对应，挖掘长度视实际挖掘情况，⼤致为0.8⽶。

即在确保安全的前提下，机头开仓⼝⼈⼯挖掘与洞圈内挖机挖掘同步进⾏，以达到加快进度速度的⽬的。

（若出现类似出洞时螺旋机出⼟困难的情况下，为加快进度，在采取上述措施1的同时，采取措施2）
3、⼯具头进洞⼯序是⼀项复杂、施⼯风险较⼤的关键过程，因此必须不折
不扣地按相关⽂件去认真办理。

4、施⼯现场建⽴健全以项⽬经理负责组成的质量、安全保证体系，来确保⼯具头顺利进洞。

5、实施⼯具头进洞施⼯前，必须严格按审定通过⼯具头进洞实施细则去认真操作并作好施⼯⼈员⼀级及⼆级施⼯技术及安全操作交底制度。

6、⼀旦⼯具头顶进⾄加固层边缘时除了不断调整顶进各参数外，另外需安排专⼈监护好洞门变形或异常情况。

真正做到信息及时畅通，确保万⽆⼀失。

7、进洞⼝加固体顶进中，应缩短进洞时间，减少进洞风险，同时应派专⼈监护，稍有变化应及时通知，真正做到信息及时畅通，确保万⽆⼀失。

8、打开洞门前应进⾏洞门探孔⼯作，来确认洞门内是否存有渗漏⽔或污泥现象。

9、⼯具头进洞是⼀⽓呵成，快速施⼯的过程。

因此，除了做好施⼯⼈员交接班制度外，各种机械设备完好也是⾄关重要的。

特别是⼀旦⼯具头机出现故障要尽快修复。

10、进洞前，现场准备好相关应急物资，以作备⽤。

11、加强地⾯监测，若有较⼤沉降变化及时通报。

12、当出现⼩规模漏⽔时，可不做封堵，⼯具头快速前进，以期在短时间内顶出洞门进⾏⽉亮板封堵。

13、⼀旦⼯具头脱离洞门，⽴即⽤⽉亮板封堵洞圈。

14、⼯具头进洞阶段，修理⼯、电⼯跟随在⼯具头内进⾏待命，⼀旦⼯具头出现故障能够及时排除。

15、全员从思想上加强警惕，拼装砼管节或焊接钢管节应安全、迅速、准确。

16、进洞前安排申虹投资发展有限公司、建科监理⼯程咨询有限公司、机施公司、同济监测、管线单位等组成⽹络通讯⼩组，有异常情况发⽣进⾏联合办公，妥善解决问题。

17、现场准备相关应急物资，并联系好专业抢险施⼯队伍，万⼀出现险情，能随叫随到。

⽬录
1⼯程概况： (1)
2⽔⽂地质情况 (2)
2.1地基⼟的构成与特征 (2)
2.2⽔⽂地质条件及周边管线情况 (2)
2.2.1潜⽔ (2)
2.2.2承压⽔ (2)
2.2.3周边管线情况 (2)
3⼯具头进洞地基加固 (3)
4顶管进洞施⼯技术 (3)
4.1⼯具头姿态的复核测量 (3)
4.2各施⼯参数的调整 (4)
4.3进洞⼝端头井内的接收准备 (4)
4.4进洞⼝加固体顶进控制 (4)
4.5洞⼝槽壁砼（或钻孔灌注桩）凿除或H型钢拔除 (5)
4.6洞圈封堵 (6)
5质量保证体系 (7)
六、环境保护 (7)
七、应急预案措施 (8)。