硬岩顶管施工专项方案(乌龟山)

硬岩顶管施工专项方案(乌龟山) 第一章 工程概况 ____________________________________________________________________ 1 1.1 工程概况 ___________________________________________________________________ 1 1.2 工程地质条件 ______________________________________________________________ 1 1.2.1 地质条件 _____________________________________________________________ 1 1.3 设计变更 ____________________________________________________________________ 2 第二章 总体计划和开挖施工部署 _______________________________________________________ 5 2.1 施工总体安排 _______________________________________________________________ 5 2.2 施工现场准备计划 ___________________________________________________________ 5 2.3 人员组建组织机构的组建 _____________________________________________________ 6 2.4 工作井及接收井基坑开挖施工 _________________________________________________ 6 2.4.1 基坑开挖 ______________________________________________________________ 6 2.4.2 基坑开挖注意事项 _____________________________________________________ 7 2.4.3 锚杆施工 _____________________________________________________________ 7 2.4.4 挂网喷锚施工 __________________________________________________________ 8 2.4.5 模板工程 ______________________________________________________________ 9 2.4.6 钢筋工程 ____________________________________________________________ 10 2.4.7 混凝土工程 __________________________________________________________ 14 2.4.8混凝土养护 ____________________________________________________________ 15 2.4.9工作井工艺流程 ________________________________________________________ 15 第三章 顶进施工 ____________________________________________________________________ 16 3.1 概述 _______________________________________________________________________ 16 3.2 顶管施工工艺选择 ___________________________________________________________ 16 3.3地面布置 ____________________________________________________________________ 17 3.4工作井内布置 ________________________________________________________________ 18 3.5顶管施工工艺流程 ____________________________________________________________ 19 3.6顶管掘进机选型 ______________________________________________________________ 19 3.7顶进系统示意图 ______________________________________________________________ 28 3.8 顶力算例 ___________________________________________________________________ 28 3.8.1 顶力计算 _____________________________________________________________ 28 3.8.2 管材受力分析 _________________________________________________________ 29 3.8.3 顶进系统 _____________________________________________________________ 30 3.9顶管顶进系统施工要求 ________________________________________________________ 30 3.10穿墙止水环 _________________________________________________________________ 32 3.11 触变泥浆系统 ______________________________________________________________ 33 3.12泥水循环系统 _______________________________________________________________ 34 3.13泥水处理系统 _______________________________________________________________ 36 3.14 通风系统 __________________________________________________________________ 36 3.15 通讯与工业电视监视系统 ____________________________________________________ 37 3.16供电系统 ___________________________________________________________________ 37 I 3.17测量系统 ___________________________________________________________________ 38 3.18纠偏系统 ___________________________________________________________________ 39 3.19顶管顶进工艺 _______________________________________________________________ 40 3.20 钢管焊接接口形式 __________________________________________________________ 43 3.21钢管的制作，焊缝的检验 _____________________________________________________ 43 3.22钢管及配件的防腐要求 _______________________________________________________ 44 3.23管道水压试验 _______________________________________________________________ 45 第四章 施工进度计划及保证措施 ______________________________________________________ 45 第五章 成品保护和工程保修工作的管理措施和承诺 ______________________________________ 46 5.1 成品保护措施 _______________________________________________________________ 46 5.2 工程保修措施 _______________________________________________________________ 47 5.3 工程保修承诺 _______________________________________________________________ 48 第六章 文明施工保证措施 ____________________________________________________________ 50 6.1安全生产保证措施 ____________________________________________________________ 50 6.1.1 安全责任制度 _________________________________________________________ 50 6.1.2 安全教育 _____________________________________________________________ 50 6.1.3 安全设施 _____________________________________________________________ 50 6.1.4安全检查制度 __________________________________________________________ 50 6.1.5 安全技术措施 _________________________________________________________ 51 6.2 文明施工保证措施 ___________________________________________________________ 51 第七章 应急救援预案 ________________________________________________________________ 52 7.1 主要危险源应急救援措施 _____________________________________________________ 52 7.1.1 顶管机进洞和出洞 _____________________________________________________ 52 7.1.2 顶管顶进 _____________________________________________________________ 54 1、顶进空间环境危险分析 ____________________________________________________ 54 7.1.3 临时用电 _____________________________________________________________ 59 1、危险因素分析 ____________________________________________________________ 59 7.1.4 消防火灾 _____________________________________________________________ 65 7.1.5 起重吊装 _____________________________________________________________ 68 1、危险因素分析 ____________________________________________________________ 68 72 应急保障措施 ________________________________________________________________ 72 7.2.1 信息与通信保障 _______________________________________________________ 72 7.2.2 现场救援与工程抢险装备保障 ___________________________________________ 72 7.2.3 应急队伍保障 _________________________________________________________ 72 7.2.4 交通运输保障 _________________________________________________________ 73 7.2.5 医疗卫生保障 _________________________________________________________ 73 7.2.6 治安保障 _____________________________________________________________ 73 7.2.7 物资保障 _____________________________________________________________ 74 7.2.8 技术储备与保障 _______________________________________________________ 74 II 第八章 顶管施工管理 ________________________________________________________________ 74 第九章 施工注意事项 ________________________________________________________________ 75 III 顶管施工专项方案 第一章 工程概况 1.1 工程概况 本工程场地位于江厦区乌龟山，金龙大道北侧，场区地貌单元主要为剥蚀垄岗残丘地貌，金龙大道已建成，本管道拟从金龙大道北侧路边通过。 工程为管道工程中的顶管工程，该段顶管起点KD0+032，止点KD0+260，穿越乌龟山，全长228m。工作井采用钢筋混凝土井，尺寸为5×10×6.27m;接收井采用喷锚挂网的支护方式，尺寸为5×7×7.4m。 顶管穿越岩层为2-1层强风化砂质泥岩层和3层中风化泥质砂岩层，局部夹有薄层至中厚层石英砂岩。 接收井 材料堆场1 项 目 工作井 部 图1-1场地交通位置图 1.2 工程地质条件 根据甲方提供的设计图纸场地的工程地质条件如下: 1.2.1 地质条件 场地岩土层较为简单，表层少量松散填土，其下均为志留系中统坟头组 1 粉砂质泥层和泥质砂岩组成，局部夹有薄层至中厚层石英砂岩具体叙述如下: 1、素填土:褐黄色，松散状，主要为碎块石，混粘性土，碎石粒径2-50mm，含量约10-30%，结构松散，土质不均。 2、强风化沙质泥岩:黄色，粉细粒结构，薄层-中厚层层理，风化强烈，节理裂隙发育，呈碎块状，间夹中等风化的岩块。属极软岩，岩体基本质量等级分类为V类。 3、中风化砂质泥岩:黄色，粉细粒结构，薄层-中厚层层理，节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯多呈块状及5-15mm的短柱状。RQD=10-30%。属软岩，岩体基本质量等级分类为V类。 4、中风化泥质砂岩:黄色，粉细粒结构，薄层-中厚层层理，泥质胶结，节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯多呈块状及5-15mm的短柱状。RQD=10-30%。属软岩，岩体基本质量等级分类为V类。局部夹有薄层至中厚层英砂岩，属软硬岩，岩体基本质量等级分类为IV类. 1.3 设计变更 由于按原设计，工作井放坡施工过程中，出现塌方，严重影响市政道路安全，我方提出对工作井增加边坡护坡的方式，主要为潜孔锤气压成孔插筋灌浆，坡面采取挂网喷锚的方式进行支护。 2 图1-2 变更示意图 3 图1-3 变更示意图 4 第二章 总体计划和开挖施工部署 2.1 施工总体安排 根据本工程比选文件，结合我司类似工程施工，本工程施工程序总体安排如下:从工程量清单分析，工程量主要集中在顶管井施工、顶管施工。施工以顶管井施工?顶管施工为关键线路，合理安排，精心组织，减少各道工序的时间间隙，保证各交安点的顺利实现。施工中拟投入一台DN2000泥水平衡式破岩顶管机进行施工。 2.2 施工现场准备计划 管线主要穿越乌龟山，地质复杂，施工难度很大。因此事先作好充分的施工技术准备，使工程按质、按期完成。 1、掌握地形、地质、水文等勘察资料，对管线线路的地质水文情况进行充分的分析，预先分析将来施工中可能遇到的各种不利因素(如施工排水、流砂流泥处理等)，并提出相应的解决方法措施。 2、组织有丰富施工经验的技术人员成立施工技术组，仔细阅读、熟悉图纸，以便作好图纸会审工作，充分了解和掌握设计意图、结构特点和技术要求。 3、与建设和设计单位一起进行设计交底，图纸会审和测量交桩。 4、细化施工组织设计，做好技术交底和培训工作，做好试验准备工作。对各复杂部位和关键部位进行技术讨论，作好资料、图表上墙。 5、做好施工过程中需监测项目的前期准备，施工过程各种表格的前期整理。 6、在施工前对各工种、各施工班组进行详细的技术交底。 5 7、绘制临时工程及施工非设备工具图纸。 8、编制重点分项工程施工方案及技术交底 1)根据本工程的实际情况，编制分项工程施工方案。 2)项目总工程师根据施工图纸、图纸会审记录以及适用于本标段的各种施工规范，结合现场实际条件和同类工程项目的施工经验，组织有关技术人员编制完善的实施性施工方案，并报监理工程师审批。同时将工程施工概况、施工方案、施工工艺、质量标准、安全技术措施等及时向有关施工人员进行详细技术交底，以便工程能顺利进行。 9、办理有关施工许可证件:开工前将有关文件、方案报当地建设委员会建管处、治安、环卫等部门办理施工许可证、余泥排放证等手续。 2.3 人员组建组织机构的组建 现我们在全公司范围内抽调具有施工经验、管理水平高、计划性强、质量安全意识强的管理人才组成 “本工程项目经理部”，调动优秀的施工队伍，投入先进的施工机械设备，建立一套完善的管理体系和质量控制体系，严格按施工工艺要求组织本工程施工。 2.4 工作井及接收井基坑开挖施工 2.4.1 基坑开挖 本工程顶管工作井开挖深度6.27m，接收井开挖深度7.4m，采用放坡法进行开挖。 每个顶管井安排1台挖掘机施工，采用两边向中间开挖的形式开挖并直接装车外运。土方开挖示意图见图2-1。 6 地面坡道 基坑中 基坑底 图2-1 土方开挖示意图 2.4.2 基坑开挖注意事项 1、开挖时应做好基底排水，及时抽排坑内积水，确保开挖过程中的土体和基底的干燥，保持基底强度及完整性不受破坏。 2、基坑开挖采用机械分层开挖，随挖随刷坡。严格控制开挖标高。 3、当基坑开挖完成后，及时浇筑混凝土垫层及施工防水层，开始底板钢筋混凝土施工。 4、基坑开挖过程中，做好不同土层面的记录，绘制地质素描图。当基底土层与设计不符合时，应及时通知设计、监理处理。 5、严格按设计要求限制坑顶堆土。 6、开挖过程中派有经验的施工员进行现场指挥。 2.4.3 锚杆施工 1、钻孔:采用 pc-1205 型钻机成孔，用钻头直径为Ø90，钻孔孔径?90mm。钻机就位后，应保持平稳开孔时采用陶土浆护壁，做到轻压慢转，孔口如坍塌，必要时在孔口安放套管保护。钻进时在土中采用合金钻头钻进，在必要时换成GQ-95型气动潜孔冲击钻钻进，保证钻孔质量和深度符合设计要求。待孔深钻至设计要求9米时，及时向监理报验进尺，待监理验收合格后再停钻拆杆。 2、锚杆安装:锚杆安装过程中，锚杆将一次性成型的锚筋过长，安装入孔。钢筋加长时采用焊接连接，将第一段制作成型后，先安装入孔，直至设计长度，浆管一次性 7 安装到离孔底30cm处。下料时必须经过严格计算，以保证下料准确，符合设计要求。 3、第一次注浆:第一次注浆采用砂浆。配合比将根据设计要求，注浆压力0.2Mpa，要使浆液从孔口流出。采用42.5r普通硅酸盐水泥。水泥砂浆配制前要严格按重量称量配比，搅拌机搅拌，过滤后由注浆泵压入孔中。 4、第二次注浆:第二次注浆待第一次注浆完成四小时内，一般在2-3小时后进行。二次注浆采用纯水泥浆，水灰比为0.5，用二次注浆导管注浆，压力为0.5-1Mpa压实孔洞，要保证使浆液压入到水泥砂浆与土体的间隙中，待压力达到后连续注浆2分钟后方可停压结束。二次注浆前孔口应用黄泥堵头封死。在进行水泥砂浆或水泥浆压浆施工时，浆(液)要经机械充分搅拌均匀，加压至符合设计要求。 5、注浆混凝土用量不得少于200公斤/立方米 7、实际施工如图2-2 2.4.4 挂网喷锚施工 1、铺设钢筋网片 本工程计划采用Φ8mm钢筋，网格尺寸采用200mm。拉结筋采用Φ16螺纹钢筋。在喷射砼之前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在砼喷射下应不出现振动。 2、喷射砼面层 喷射混凝土应符合设计配备。施工顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在 0.8,1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射前应先向边壁土层喷水润湿。 8 图2-2 挂网喷锚示意图 2.4.5 模板工程 1、模板选择及安装方法 1)梁板模板梁板模板均选用18mm厚胶合板，梁底模下的横楞选用2m长50×100的方木，水平间距350，纵楞用2Φ48×3.5钢管。当梁高<800时，梁两侧模板加固采用水平木楞加斜撑，水平木楞位于梁中部，选用2m长50×100的方木，斜撑上端顶在水平木楞上，下端支于横楞上;当梁高?800时在梁中部加双木楞和Φ12对拉螺栓，螺杆水平间距500。板模下的横楞选用2m长50×100的方木，水平间距600，纵楞用50×100的方木。梁板底模按规范要求起拱，跨度?4m的梁板起拱高度按跨度的1/1000。 2)柱模板柱模板选用18mm厚胶合板，竖向木楞为50×100方木，间距200，水平加固为2Φ48×3.5钢管，钢管两端用Φ12对拉螺栓，竖向间距300-500。 9 2、施工要求 1)保证结构、构件各部分形状尺寸的正确; 2)必须具有足够的强度、刚度和稳定性; 3)模板接缝要满足要求，不得漏浆; 4)便于模板的安拆; 5)现浇结构模板安装的允许偏差见下页表: 表2-1 模板安装允许偏差表 6)模板与砼的接触面满涂隔离剂，按规范要求留置浇捣孔、清扫孔，浇筑砼前用水湿润木模板，但不得有积水; 7)梁板、柱模板必须按规范规定要求进行拆除; 8)施工中在施工现场作好试块，与结构砼同条件养护，经试验确定具体的拆模时间; 9)梁模板安装后，垃圾要清理干净，检查合格后方能进行后续钢筋安装。 2.4.6 钢筋工程 1、钢筋加工制作 1)钢筋原材料进场 钢筋进场后，钢筋加工场保管员会同监理工程师共同在场核对钢材出厂标识、材料 10 证明，并进行外观检查，无误后，过磅、卸车、取样送检等。经检验合格后方可使用。 2)钢筋调直 当钢筋原材为盘圆时，钢筋须调直后才能使用。 3)编制配料单 编制配料单即钢筋加工分析，对图纸中钢筋分批编制钢筋配料单。 4)制造料牌 料牌的作用是方便加工，同时挂在成型钢筋上使之便于辨认，防止混淆。依据钢筋配料单，在料牌上应写有工号(段)名称，料单编号，钢筋规格，根数。下料长度(抄牌时应根据实际计算调整)，形状尺寸等。 如果同一种钢筋数量很多，则分为几捆，注明每捆数量和共几捆。料牌应同料单严格核对，必须做到准确无误，以免错误返工。加工后的钢筋每捆不少于二个料牌，主牌副牌各一个。 料牌抄好后，由质检发料人员进行料牌的严格核对，检查无误后主牌交班组参照制作，副牌待钢筋加工完毕检查合格后，挂在钢筋捆上。 5)运筹下料切断 运筹下料即根据运筹法原则，合理搭配使用原材料(包括以前的余料)，使钢筋损耗量降至最低点。 下料切断时尺寸度量必须准确，误差控制在允许范围之内。当某种钢筋较多时，为防止累计误差的出现，每加工20根后复查一次。 已下料的钢筋挂上主料牌，随钢筋进入下一工序;钢筋切断后剩余料归类摆放，做记录标牌，以备再次充分利用。 6)弯曲成型 在钢筋弯曲机上进行弯曲成型。工人必须熟练掌握机器性能，熟悉该机器弯曲时的 11 度量差，每一编号的钢筋首根钢筋弯曲后必须检查校正，合格后才能批量加工该编号的钢筋。 钢筋弯曲时选用适当的弯曲轴心直径,，钢筋加工遵循国家规范，其最小弯心直径，?级钢为2.5d、?级钢为4d，弯钩增加长度按设计要求采用。 弯曲后的钢筋尺寸误差必须在允许范围内;当弯曲弧形钢筋时，应多次逐步试弯，不得超弯后再回弯，以免损坏机器或伤人。 钢筋在弯曲过程中若发生脆断，则继续随机加工三根，如果全部出现脆断，则本批钢筋悬挂“待验证”标识牌，并取样复验，做好相关记录以便进一步处理。 7)自验挂牌扎捆 成型的钢筋要对照钢筋表，检查成型尺寸和钢筋根数，合格后要扎成捆，挂上副牌。这样每捆钢筋就有主、副共二个料牌。 为了吊装方便，一般每捆钢筋不超过1.5吨。 2、钢筋的现场绑扎 1)准备工作核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量等是否与料单料牌相符，如有错漏，应及时纠正增补。 准备绑扎用的铁线、绑扎工具(如钢筋钩、带板口的小撬棍)，绑扎架等。 绑扎用的铁线，可采用20~22号铁线，其中22号铁线只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。 2)准备控制混凝土保护用的水泥砂浆垫块 水泥砂浆垫块的厚度，应等于保护层厚度。垫块的平面尺寸:当保护厚度等于或小于20mm时为30mm×30mm;大于20mm时为50mm×50mm。当在垂直方向使用垫块时，可在垫块中埋入20号铁线。划出钢筋位置线。平板或墙板的钢筋，在模板上划线;柱的箍筋，在两根对角线主筋上划点;基础的钢筋，在两向各取一根钢筋划点或在垫层上划 12 线。 绑扎接头的搭接长度Ld，应符合设计要求。在搭接长度内应绑扎三点。绑扎形式复杂的结构部位时，应先研究逐根钢筋穿插部位的顺序，并与模板工联系讨论支模和绑扎钢筋的先后次序，以减少绑扎困难。 3、质量检查 钢筋绑扎完毕后，应检查下列方面: 1)根据设计图纸检查钢筋的钢号、直径、根数、间距是否正确，特别要注意检查负筋的位置是否正确; 2)检查钢筋接头的位置及搭接长度是否符合规定; 3)检查混凝土保护层是否符合要求; 4)检查钢筋绑扎是否牢固到位，有无松动变形现象; 5)钢筋表面不允许有油漆、漆污和颗粒状(片状)铁锈; 6)钢筋位置的偏差，不得大于规范允许的范围。 7)钢筋接头质量要求，凡采用电渣压力焊、闪光对焊、搭接焊连接的钢筋接头，应按规定要求在现场进行取样试验，其质量必须符合《钢筋焊接及验收规范》的要求，其取样实验方法必须符合《钢筋焊接接头和机械性能实验取样方法》中的有关规定。接头位置必须符合图纸、图纸会审纪要以及《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求。 4、钢筋隐蔽工程验收 钢筋绑扎、安装完毕，班组自检合格，专业工程师和质量检查员复检合格后，通知现场监理工程师初验，初验合格后由监理组织业主、质监、设计等单位进行隐蔽工程验收，验收合格，签字确认后才能进行下道工序施工。 13 2.4.7 混凝土工程 1、浇注前的准备工作 1)制订方案，根据工程对象，结构特点、结合具体条件，研究制定砼浇筑施工方案。 2)模板检查:主要检查模板的位置、标高、截面尺寸、垂直度是否正确，接缝是否严密，预埋件位置和数量是否符合图纸要求，支撑是否牢固。此外，还要清理模板内的木屑、垃圾等杂物。混凝土浇筑前模板需要浇水湿润，在浇筑混凝土过程中要安排专人配合进行模板的观察和修整工作。 3)钢筋检查:主要是对钢筋的规格、数量、位置、接头是否正确，是否沾有油污等进行检查，并填写隐蔽工程验收单，要安排专人配合浇筑混凝土时的钢筋修整工作。 4)材料、机具、道路的检查:对材料主要是检查其品种、规格、数量与质量;对机具主要检查数量，运转是否正常;对地面与楼面运输道路主要检查是否平坦，运输机具能否直接到达各个浇筑部位。 5)与水、电供应部门联系，防止水、电供应中断;了解天气预报，准备好防雨、防台风措施;对机械故障做好修理和更换工作的准备;夜间施工准备好照明设备。 6)做好安全设施检查，安全与技术交底，劳动力的分工，以及其它组织工作。 2、混凝土浇筑一般要求 1)混凝土自出料口下落的自由倾落高度不得超过2m，浇筑高度如超过3m时必须采取措施，用串筒或溜槽等下料。 2)混凝土浇筑时应分段分层连续进行，浇筑层高度根据结构特点、钢筋疏密程度决定，一般为振捣器作用长度的1.25倍，最大不超过500mm。 3)浇筑混凝土应连续进行，如必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕，间歇的最长时间应按所选用的水泥品种、气温 14 及混凝土凝结条件决定，一般超过2小时即按施工缝进行处理。 4)混凝土浇筑应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形和堵塞等情况，发现问题应立即处理，并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。 5)在降雨时不宜露天浇筑混凝土，当需浇筑时，应采取有效措施，如用纤维布遮盖等，以保证砼质量。 3、梁板混凝土浇筑 1)梁砼浇筑方法用“赶浆法”，由梁一端开始，根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时再与板混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁混凝土浇筑连续向前进行。 2)梁柱节点钢筋较密时，浇筑此处混凝土时应用同强度等级的小石子混凝土浇筑，并用小直径振捣棒振捣。 3)浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振动器沿浇筑方向来回振捣，厚板采用插入式振捣棒沿浇筑方向拖拉振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平，施工缝处或预埋铁件及插筋处用木抹子找平，浇筑板混凝土时，不允许用振动棒铺摊混凝土。 2.4.8混凝土养护 混凝土采用草包覆盖洒水养生。在养护过程中，如发现遮盖不好，浇水不足，以致表面泛白或出现干缩小裂缝时，要立即仔细加以遮盖，加强养护工作，充分浇水，并延长浇水日期，加以补救。 2.4.9工作井工艺流程 地板定型 喷锚施工 锚杆土钉支护 基坑开挖 15 井体混凝土浇注砼养护 验收 外模安装 筑 基坑开挖同时实施井点降水，直至管道顶进验收完成后，对路面或原地坪修复回填后拆除井点。 第三章 顶进施工 3.1 概述 本标段管线均采用顶管方式敷设，管线长度228m，采用采用直径2000壁厚22mm钢管顶管。 3.2 顶管施工工艺选择 1、根据地质资料及现场勘查，本工程具有以下特点、难点: 1)顶管采用直径2000壁厚22mm钢管顶管，顶管穿越岩层为2-1层强风化砂质泥岩层和3层中风化泥质砂岩层，局部夹有薄层至中厚层石英砂岩。 2)为较长距离顶管施工，顶管阻力较大，需要采用的技术工艺(减阻)施工难度较大，技术含量高。 2、基于以上特点，本工程顶管工艺拟采用泥水平衡式破岩顶管，它具有以下优点: 1)工具头为密闭施工，可避免地下水及软弱土层对施工的影响; 2)可有效保持挖掘面的稳定，减少对土体的扰动，有效减小管道的偏差和地面的影响; 3)顶管总推力比较小，适宜长距离顶管; 4)弃土由管道抽排出，有效改善作业环境，提高安全性; 16 5)工作效率高，施工进度快。 6)能入岩施工，并具备岩石破碎功能，十分适合本项目顶管顶进。泥水平衡式工具头顶管施工形象示意图如下图2-1所示。 图3-1 泥水平衡式工具头顶管施工形象示意图 3.3地面布置 顶管工作井安排一台汽车吊，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，供钢管及其他半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定钢管的贮存量。工作井围蔽内布置工具间、修理间、试验室及水泵房、空压机房、泥浆房等。自动控制台、通讯、中央控制均在顶进控制室内。 由于顶管为三班连续作业施工，在工作井现场四个角上各安装錪钨灯一座，供夜间现场照图3-2工作井作业面布置示意图 17 3.4工作井内布置 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一座供施工人员上下。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。沿井壁依次安装1.5寸压浆管、4寸供水和出泥管、供电、1.5寸供气管线。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。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，采用L75×75角钢支架固定。 图3-2 工作井内布置示意图 管内照明采用24伏低压照明灯，每8m布置1只。工作井内照明采用高压水银灯。施工期间在工作井内及管道内应配置足量的排水设备，以保证雨季汛期的管道安全。 18 3.5顶管施工工艺流程 场地“三通一平” 工具头、中继环、顶 工作井、接收井施工 进设备的加工检修 工作井后座、导轨等的顶进设备安装 初始顶进 钢管吊装就位 管材运输堆放 需加中继环 加中继环 否 否 正常顶进施工(见顶进施工流程) 到达接收井 管道贯通 回收工具头 结束 图3-4 顶管施工工艺流程图 3.6顶管掘进机选型 根据本工程的地质资料显示，顶管管道通过的地层主要处于强风化砂质泥岩、中风 19 化砂质泥岩，根据以上地质情况: 1、本工程选用的是一种具有破碎能力的泥水平衡的顶管机，切削下来的泥土在泥土仓内形成塑性体，以平衡土压力，而在泥水仓内建立高于地下水压力10,20KPa的泥水、泥浆，以平衡地下水压力。通过把进水添加粘土等成份的比重调整到一定范围内，即使挖掘面是砂的土质，也可形成一层结实的不透水泥膜，同时平衡地下水压力和土压力。 2、顶管机的刀盘前面切割面安装有合金滚动滚刀及固定刮刀，刀座和刀盘焊接采用耐磨焊条。滚刀及刮刀在刀盘的4把刀杆上的布置是全段面切割布置，刀盘每转动一周，滚刀和刮刀对前面土体是全段面的滚动和刮动。顶管机在主顶装置的推动下，刀盘上的滚刀刀尖对前面坚硬的土体进行滚动挤压，使到坚硬的土体破裂;刮刀对破裂的土体进行切割，掏空前方土体，顶管机向前推进。 3、顶管机的刀盘和泥土仓是个多棱体，且刀盘是围绕主轴作偏心转动，经过刀盘对前方土体切割，当有大块土体或块石进入顶管机泥土仓，经刀盘转动时就会被轧碎，碎块泥土小于顶管机的隔栅孔就进入泥水仓被泥水循环管输送走。 见顶管机大刀盘简图: 刮刀滚刀偏心刀盘泥土仓泥水仓 泥水循环管 工具头简图 图3-5 泥水平衡工具头示意图 20 图3-6 泥水平衡破岩顶管机 3.6.1顶管机功能特点 (1)基本功能 该顶管机均大量采用液压、控制、导向等领域的技术。其控制系统的终端全部由PLC可编程控制器直接控制，上端由上位机进行总体控制。 (2)总体功能特点 顶管机在粘土、中风化地层施工时重点考虑以下功能: 兼备复合地层的施工要求。复合地层是指淤泥、砂、粘土、中低强度的岩层等复合的地质情况。 全断面、面板式刀盘设计。在岩层施工中，刀盘结构稳固，可承受更大的推力和扭矩。 多个进浆喷射口设计。满足不同地层中，在掌子面形成稳定泥浆支撑、渣土快速排出的要求。 高效锥式二次破碎装置。利用刀盘牛腿和锥式破碎舱剪切大块岩石。 顶部舱门设计。具备快速开关、保证人员安全出入的特点。 重载、长寿命定制主轴承。 高扭矩电机和独立行星减速箱。 掘进机内纠偏油缸和旁通阀组油缸由机内液压动力站提供动力。 设备操作由地面控制室远程控制。 控制室集成主顶、中继间、泥浆泵、纠偏系统的控制。全部集成于PLC界面。 21 3.6.2顶管机机针对粘土、中风化地层的功能特点 1刀盘 (1)刀盘设计概述 全断面、面板式设计的刀盘，整体重量约4.5吨。刀盘开口率约30,。刀盘钢结构材料为Q345R或16MnR质量标准。根据我司的经验和预料的地质状况，我们将采用适应复杂地层的复合型刀盘，刀盘上安装滚刀、刮刀和边刮刀。刀盘设计带有很阔的进料口。辐臂支撑的厚壁法兰连接主驱动装置并且作为刀盘面板的基座。 我司对刀盘设计做了研究，以期达到下述目标及特点: 使其能够降低对刀具的磨损; 采用保护刀盘的钢结构; 设计以使每个旋转方向都有足够的碴土出口; 2个旋转方向(左/右); 大的物料通道从刀盘外缘通到刀盘中心区域，这样便于将挖掘的物料运输到开挖舱。 渣土开口设计限制大石块进入。大石块通过滚刀破碎，进入二次破碎舱后，第二次破碎至50 – 80 mm。 图4 刀盘设计图 (2)刀盘配置和特点 刀盘开挖直径2020 mm。刀具配备: 22 刀盘面板双刃滚刀:14把; 齿型刮刀:6把; 弧型边刮刀:4把。 中心刀设计是通过刀盘上的开口把渣料送入渣土通道内。这样可以防止在刀盘中心形成堵塞。我司在刀盘外缘和正面区域集成了滚刀以开挖岩层或素砼，从而减少对刀具的损坏。刀座可以冲洗，以免堵塞。 滚刀设计包括: 8”双刃滚刀; 刀刃由高质量工具钢材制造，刀刃最大可承受150 MPa的压力; 高质量刀体; 可从刀盘辐臂内部更换; 图5 刀盘更换示意图 从上面两个图纸可看出，滚刀从刀盘辐臂内部更换，即背装式。滚刀拆卸方便，仅需松开上图之螺栓6、7，拔出滚刀卡笋3即可。 齿型刮刀在刀盘正面及外围区域使用，宽度为100 mm。刮刀也可以从刀盘后面更换刀具。刮刀安装在碴土通道的一侧。 (3)钢结构耐磨保护 滚刀带有高度耐磨的切削环。齿刀和弧形刮刀具有高耐磨的钢刀体和高质量的碳化切削边缘。刀齿的支撑有硬质堆焊层保护。刀盘上某些极易磨损的部分安装了特殊的耐磨保护:如刀盘的外缘和中间部分有高度耐磨硬质堆焊层。 3.2.2二次破碎舱 (1)破碎舱 二次破碎采用条幅式砍切方式。二次破碎舱整合在顶管机前盾的前端，与刀盘共同 23 形成对大块岩石第二次破碎。刀盘开口允许进入的最大颗粒尺寸为D200 mm。当大块石块经刀盘开口进入二次破碎舱后，刀盘背部的牛腿与锥形破碎舱下部的突起耐磨破碎筋组成剪切破碎机构。耐磨破碎筋为破碎机构的固定端;刀盘牛腿为破碎机构的运动端。两者配合形成剪切机构。 红色方框中的标注尺寸为牛腿到破碎筋 的距离。 每根牛腿到破碎筋的距离不同，从10 – 80 mm。 不同的间距可把大块石头分级破碎，最后 令石头颗粒尺寸满足排渣要求。二次破碎 舱地面的排渣口允许最大通过颗粒直径 为50 mm。 注:刀盘牛腿的耐磨板表面到锥形破碎舱的破碎筋表面的距离是不同的。 图6 破碎仓示意图 (2)舱门 破碎舱顶部(12点钟位置)设置有可供人员进入开挖破碎舱室的方型舱门。 舱门中心安装有土压传感器。打开舱门前，操作人员可根据传感器读数判断开挖舱门外部的水土压力。便于采取措施降低进入开挖舱的风险。舱门上还预留球阀。可利用球阀降低舱门外地下水位，也可以反向对开挖舱注射土体改良材料。 (3)喷嘴 24 图7 喷嘴示意图 破碎舱设置有四个喷嘴。喷嘴的布置为成对配置，分布在2、5.5、6.5、10点钟位置。其中: 2、10点钟位置的喷嘴由上至下冲刷刀盘内表面，其主要作用是: 形成较强的涌流效应，加大开挖舱的渣土混合率，以达到最快的排渣效率; 冲刷刀盘中心区域，防止中心接泥饼。 在掌子面较稳定的地层和带粘性地层中应用较多。 5.5、6.5点钟位置的喷嘴冲刷锥形破碎舱的排土格栅，其主要作用是: 加快渣土通过格栅的速度，防止破碎舱底部积聚渣土; 清洗外圆滚刀和弧型边刮刀; 在松散地层中应用较多。 开挖破碎舱的四个喷嘴需成对使用，可单独一对打开，也可以四个喷嘴全部打开。喷嘴球阀通过手动开启。 喷嘴前部为插入式喷头。喷头尺寸12 – 70 mm，可产生最大为7 bar的喷射压力，有效产生涌流来混合泥浆和渣土。也使设备在粘性地层中掘进速度更快。 在破碎舱排土格栅后部，排浆管口两侧，还配置有两个辅助喷嘴，用于清洗排浆管口的堵塞。同时，在淤泥等软地层中掘进时，可以使用这两个辅助喷嘴进行掘进。前方的开挖舱喷嘴全部关闭，使开挖舱形成类似于土压平衡机器的掌子面压力效益，控制设备下沉和平衡掌子面。 3.2.3主驱动 (1)电机主驱动 顶管设备的主驱动为电机双向驱动。安装功率为75kW，由2台30kW电机组成。每台电机单独与行星齿轮减速箱连接，并共同驱动刀盘主轴。 25 风冷高扭矩电机采用软启动方式，采用380 V交流供电，满足长距离掘进要求。按照此供电压力配置，设备可最长掘进600米，并保持电机供电电压正常，电机功率达到额定输入。 输出刀盘转速为2.4rpm。主驱动额定扭距185KN/m;最大扭距275KN/m。 (2)主轴密封 主轴密封为强制润滑式唇形橡胶密封，安装数量为3道。最大可抵御2.5 bar的掌子面水土压力。强制润滑油脂通过油道进入主轴密封的骨架，并向开挖舱排出。强制润滑的主轴密封系统可保证密封工作环境，并可逐级降低掌子面的水土压力，使之不影响主轴承的润滑油腔。 图8 主轴密封示意图 (3)主轴承 主轴承为国内著名品牌，瓦房店制产品。我公司和这家公司一直有长期合作关系，公司均能按时按质提供最好的产品。主轴承由三轴滚柱轴承支撑，带有内齿圈。轴承设计使用寿命多于5,000小时(ISO281 (L10) 标准)。 3.2.4主动铰接节 主机前盾(含刀盘)长度为2,326 mm，后盾长度2200 mm。设备组装后总长度4500 mm。 mm，铰接部位承插长度为200 纠偏油缸共四根，沿圆周方向斜45?角布置，油缸安装点中心节圆直径为2,250 mm。单个纠偏油缸最大推力600kN(在315 bar时)。油缸最大伸长距离为100 mm。设备纠偏的最大角度为2.5?，满足施工最小转弯曲率半径为400米的隧道。 26 图9 整机示意图 3顶管机的性能参数说明 顶管机主要性能参数表 序号 位置 项目名称 参数 顶管类型 泥水平衡 标准开挖直径 2020mm 1 顶管整体 机体总长 4500mm 装备总功率 75KW 整机重量 21吨 开挖直径 φ2020mm 型式 多牛腿撑式 驱动型式 电机驱动 2 主要性能 驱动功率 60KW 开挖范围 φ2020m 最大转速 2.4rpm 刀盘对地层的适应性 适应性强、针对性好 刀盘设计 刀盘的开口率 30% 刀盘设计 3 和刀具布刀具的数量 14把8寸双刃滚刀 置 刀具布置 刮刀的数量 6把刮刀4把边刮刀 各种刀具的高差设置 滚刀高出刮刀13mm 27 3.7顶进系统示意图 23894671051 B A 工具管 顶进钢筋混凝土管钢管 AB1311 12 1.后座8.环型顶铁2.后座调整垫9.活动导轨6010.穿墙止水3.油缸支架4.油缸11.后座支架5.刚性顶铁12.仪器架13.预埋钢板6.U型顶铁 7.过渡顶铁 AABB 图3-7 顶进系统示意图 3.8 顶力算例 3.8.1 顶力计算 本工程顶管段全长228m，管顶覆土取14m F,F，fL00 式中:F——总推力(kN) F0——初始推力(kN) 28 f0——每米管子与土层之间的综合摩擦阻力(kN/m) ,2()F,p，p，,pBewc04(1) 式中:Bc——管外径，取2.04m Pe——挖掘面前土压力(取Pe,150kPa) Pw——地下水压力(kPa) ?P——附加压力(一般取20kPa) p,,ghw,1000×10×3,30000Pa,30.0kPa 式中:ρ——水的密度(kg/m3) g ——重力加速度(m/t2) h ——地下水位到挖掘机中心深度，取3.0m 得:F0,(150+30.0+20)×3.14×2.04×2.04/4,653.4(kN) f,RS，Wf0(2) 式中:R——综合摩擦阻力(kPa)，取8kPa ,BcS——管外周长(m)，得S,,3.14×2.04,6.4(m) W——每米管子的重力(kN/m)，查表得该管每米重量为1095.41kg W,1095.4×9.8/1000=10.73(kN/m) f ——管子重力在土中的摩擦系数，取0.2。 ,8×6.4+10.73×0.2,53.35(kN/m) 得:f0 最后得出:总推力F,653.4+53.35×228,12817.2(kN)。 3.8.2 管材受力分析 1)内直径2000钢管壁厚22mm。 2)钢材可承受压力为235000kN/m2。 29 3)钢管受力面积为圆环受力面积， S,3.14*2.02*0.022,0.14 m2。 4)钢管轴向允许推力,235000 kN/m2*0.14 m2,32900 kN>12817.2KN。 5)钢管强度满足顶进要求。 3.8.3 顶进系统 根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。各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。使用8个千斤顶，每只油缸顶力控制在1800kN以下，这可以通过油泵压力来控制，顶进时不需加中继间。 3.9顶管顶进系统施工要求 1、导轨 1)导轨应选用钢质材料制作，安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查。 2)两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。 3)导轨安装的允许偏差为:轴线位置:3mm;顶面高程:0,+3mm;两轨内距:?2mm。 30 图3-8 导轨和顶推系统 2、千斤顶 1)千斤顶安装应固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在 管道中心的垂直线上。 2)千斤顶最大顶力不大于10000KN。 3、油泵安装和运转应符合下列规定 1)油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。 2)泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵;油泵安装完毕，应进行试运转。 3)顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。 4)顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续 顶进。 4、顶铁 1)顶铁应有足够的刚度。 2)顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时，焊缝不得 高于表面，且不得脱焊。 3)顶铁的相邻面应互相垂直。 4)同种规格的顶铁尺寸应相同。 5)顶铁上应有锁定装置。 6)顶铁单块放置时应能保持稳定。 5、开始顶进前要检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进: 1)全部设备经过检查并经过试运转。 2)工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规范规定。 3)防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施。 31 4)开启封门的措施。 图3-9 主顶油泵 顶铁 导轨 千斤顶 千斤顶后垫铁 支架 图3-10 主顶设备安装图 3.10穿墙止水环 穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具有防止地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止 水环之间的间隙流到工作井。 32 预留洞口 导轨 洞口止水环 图3-11 洞口止水 穿墙止水圈的组成部分为: ?预埋钢板环;? 橡胶圈;? 钢压板;? 钢压环;? 螺栓。 止水环结构采用钢法兰加压板，中间夹装20mm厚的橡胶止水环，该橡胶环具有较 ,55，永久性变形不大于10,。借助管道高的拉伸率(大于300)和耐磨性，硬度为45 顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置。安装固定好后，预埋钢环板与混凝土墙接触面处采用水泥砂浆堵缝止水。 3.11 触变泥浆系统 1、泥浆减阻 用泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的重要环节之一。在顶管施工过程中，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，则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3~5KN/ m2。本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆和管段补浆两种方式进行减阻。 注浆孔按120?设置。注浆孔采用PE封闭螺栓。润滑泥浆材料主要采用钠基彭润土， 33 纯碱、CMC、物理性能指标:比重1.05~1.08g/cm3，粘度30~40S，泥皮厚3~5mm。施工时按具体情况设置。 2、泥浆置换 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，将孔口用环氧水泥封堵抹平。 3、注浆设备 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。 泥浆搅拌桶 压浆机 触变泥浆管 图10-12 触变泥浆系统 3.12泥水循环系统 1、泥水加压平衡顶管工法的基本原理是，经过合理调整比重、压力和流量的泥浆被送入顶管机的压力仓，与切削后的泥土混合后被排出，经流体输送设备输送至泥水处理站，分离出泥土，并调整泥水比重后再次循环使用。 2、工作面稳定原理 1)泥浆的压力与作用于工作面的土压力、水压力相抗衡，以稳定工作面; 2)刀盘的平面紧贴着工作面，起到挡土作用; 34 3)泥浆使工作面形成一层抗渗性泥膜，以有效发挥泥浆压力的作用; 4)泥浆渗透至工作面一定深度后，可起到稳定工作面及防止泥浆向地层泄漏作用。 工作面对泥浆的过滤作用，因土的颗粒直径、渗透系数等而异，但总的来说，以上相互作用可让工作面达到稳定。因此，施工中应加强对泥浆压力和泥浆品质的控制。泥浆的浓度越高，对稳定工作面的效果越大，但流体输送设备和泥水处理设备的负担也随之增大，因此，应根据切削土体的实际情况进行适当控制。通常采用的泥浆比重值为 1.05 ,1.3。 3、接力泵的布置 送浆管的输送对象是经过比重调整的泥水，即使延长输送距离送浆压力也不会明显降低，相比之下，排泥管需要把切削后的泥土输送至泥水处理站，随着管道的延长，泥土密度增大，输送压力损失较大，因此，排泥管路中必须合理设置接力泵，以防止排泥压力(流量)降低。 4、排砾装置 当排泥管内混入了砾石或其他固结物体，可利用砾石破碎装置将其破碎。破碎机的最大破碎尺寸为50?10mm。 5、旁通管的布置 当遇到以软弱土层和砾石层为主的地层时，切削后的泥土有可能造成排泥管口及阀的堵塞，从而引起工作面泥水过多、流量不稳等。这些现象很有可能对掘进效率和工作面稳定造成不良影响。应利用旁通循环消除排泥管的堵塞。 6、送排泥管路 送排泥管路的作用是在顶管机与泥水处理设备之间输送泥浆，在掘进施工中发挥着重要的作用。必须考虑流体输送的安全、降低管路输送损失以及加强耐磨性能等。 35 3.13泥水处理系统 这里的泥水处理是指泥水平衡顶管过程中排放出来的泥水的二次处理，即泥水分离。本工程计划采用振动筛与旋流器组合起来进行泥水分离的方法。由振动筛把较粗的颗粒，一般在1.0mm以上的颗粒分离出来，然后由旋流器把较细的颗粒再分离出来，如图10-11所示。如果颗粒比较细，分离出来的土的含水量比较高，可在其中掺入一定比例的吸水剂，如丙稀酸盐，这种吸水剂可吸去土中的水分，使原来流淌的土变成可运输的干土。 泥水处理设备:包括泥浆泵、泥浆管、快速接头、阀门、振动筛、旋流器、泥水箱等。 图3-13 组合泥水分离器 3.14 通风系统 在长距离顶管中，通风是一个不容忽视的问题，它直接影响至管内工作人员的健康。为获得理想的通风效果，本工程采用长鼓短抽组合式通风，通风系统安装在距掘进机12,15m处，抽风风筒与鼓风风筒分别安装于管内左右两侧，两风筒必须重叠5,10m，抽风机的吸入口在前，鼓风机的排风口在后，并在管道中间配置若干外轴流风扇，向井内排出浑浊空气。 36 3.15 通讯与工业电视监视系统 1、管内通讯与工作面现场通讯采用HE系列自动电话总机，用机械拨盘式电话机互相联系。电话设置在空压机房、压浆棚;各工种间、中控室、办公室、掘进机、每道中继环、工作井内。 2、配备2只低照度摄像头，一只安装于掘进机操作台处，监测操 作台各项数据;一只安装于工作井内，监测主千斤顶的动作，监视器安装中央控制室，以利技术人员正确指挥。 3.16供电系统 工作井现场接驳柴油发电机提供的供电，输出端电缆分三路，分别供工作井上供电系统、井下顶管机头、及井内主千斤顶。 10KW 第一路:泥浆间:2× 各工种间:10KW 现场照明:20KW 第二路:后座油泵:2×22KW=88KW(最多布置4个) 电焊机:4×10KW=40KW 第三路:工具头:泥水切削平衡60kw (含出泥系统) 中继间:11KW ×2(最多二只联动) 管内照明:10KW 管内用三相五芯式50m2电缆供电。管内供电系统配备可靠的触电、漏电保护措施。井上井下与管内照明用电采用36V的低压行灯。现场配电间为适应上述要求，安装600A主受电柜一只，分别输入3只配电屏，经3路分送至各用电部门，为解决顶管后期电压 37 降问题可在管内设置若干台升压器。 3.17测量系统 1、平面控制网的建立 地面上按业主、设计院提供的井位轴线控制桩定位。采用尼康全站仪测量。 工作井施工结束后，按工作井穿墙孔实际坐标与设计终点的坐标测量放线，定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。在工作井四周建立测量控制网，并定期进行复核各控制点。 工作井上下点的投放采用苏光DZS2水准仪。 投放顶管测量始测点和2个后视点，始测点设在顶管后座专用测量平台上，后视点设于穿墙孔上部的井壁上，定期互相校核。 2、管道轴向测量 施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量主要用导线测量法，测量平台设在顶管后座处。测量光靶安装在掘进机尾部，测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。 图3-14 测量系统 38 3、顶管水准测量 高程测量较简单，在地面上把永久性水准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测至机尾部标靶，即可知道机头高程偏差。此水准还可从机头测出来，闭合差按二级水准控制。 为了确保机头准确进洞，在顶进到最后30,50m时，用人工测量的方式，对管道进行全线复核，确保测量工作做到万无一失。 3.18纠偏系统 1、纠偏系统主要设备:纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器和倾斜仪组成。 2、纠偏系统的作用:控制顶管施工中的顶管机推进方向。纠偏系统的动作控制是在地面操作室的操作台远程控制的，纠偏量的控制是通过安放在纠偏千斤顶上的位移传感器来实现纠偏量的控制，纠偏动作是一个纠偏千斤顶的组合式动作来实现。 4组纠偏 纠偏泵站 千斤顶 图3-15 纠偏系统 39 3.19顶管顶进工艺 1、泥水平衡顶管顶进施工工艺流程 见图3-1。 2、各个主要工序施工方法 1)顶进前准备所有机械设备交班检查 顶进前，机械工需要进行交接班手续，将记录的设备运转情况表交个下一个班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等例行检查。 2)工具头刀盘转动、开进出渣浆泵 交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。 3)初始穿墙顶进 井壁开孔在钢筋混凝土底板施工完后用机械切割。本工程拟在顶进井出洞口安装可拆式止水钢圈，再在钢圈上上安装止水胶圈，达到止水效果。洞口安装好止水圈后，吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到井壁洞内。安装好所有管线(电力电缆、信号线、油管、触变泥浆管)，转动刀盘，向工作仓注入一些泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。 顶管穿墙时要防止工具管下跌，在穿墙的初期，因入土较小，工具管的自重仅由两点支承其中一点是导轨，另一点是入土较浅的土体。这时作用于土体支撑面上的应力很可能超过允许承载力，使工具头下跌。因此，工具头穿墙时，一方面要带一个向上的初始角(约5′)另一方面穿墙管下部要有支托，并且加强管段与工具管，管段与管段之间的联结。此外，工具管的推进一定要迅速，不使穿墙管内的土体暴露时间太长。暴露 40 时间越长，危险性越大。顶管穿墙位置必须作好止水，防止孔口因为流失减阻泥浆，造成孔口塌陷，发生安全事故，或者减阻失效。 顶进前准备?所有机械设备交班检查 ?工具头刀盘转动、开进出渣浆泵 ?调整舱内、舱外泥水到达平衡 1个行程顶 进结束 ?压触变?出土装车、外运?管道顶进 减阻浆 ?测量工具头的偏位、作好记录、纠偏 1节管?泥浆制作 顶进 ?整体式顶进构架调节顶块 ???拆开各管线、管节吊装、各管路 安装拼接 1个顶进循环结束、重复顶进1个行程 顶管工种:?工具头机械工兼测量工 ?泥浆工?电工?电焊工?起重工?杂工 图3-14 泥水平衡顶管顶进施工工艺流程图 4)调整舱内舱外达到泥水平衡 工具头的操作全部采用在管道外(工作井上)控制台控制，只需1个机手操作，可实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控(工具头安装了摄像头、控制台上安装电视机)。顶进千斤顶，观察工作仓的泥水力表，控制顶进速度和出土量保证舱内、舱外压力平衡;舱内压力过大，地面隆起;舱内压力过小，地面沉陷，所以控制顶进与出土的速度相当关键。 5)正常顶进 41 (1)顶进过程中，要求边注入触变泥浆边顶进，不注浆不顶进的原则。 (2)停止顶进或拼接管段、排除故障等原因造成短期或长期停顶时，要求工具头中留有足够土塞或注泥浆平衡土压力。 (3)重新开始顶进时，应对整个管路进行补浆。 (4)顶进一节管后，回缩千斤顶，拆开水、电、气、通风、泥浆管路，吊入下一节管段，调直对中，安装好接头止水材料，安装回各顶铁，接通各管线，开动油泵顶进一千斤顶行程，测量，纠偏，安放顶铁顶进，直至放一节管，又重复上述流程。 (5)测量工具头的偏位、作好记录、纠偏。 6)管节的密封及对接 管材的焊接采用二氧化碳保护焊工艺。 4、顶管机顶入接收井 顶管机顶入接收井是一项关键的施工环节。在顶管未顶入接收井前，先将接收井施工好等待顶管机的接收。当顶管管道接近接收井时，必须先复测本段管道的长度与设计长度相符，然后通过测量得知顶管机出口的具体位置，将接收井工具头出洞位置的混凝土护壁凿除。顶管机快速顶进，顶管机出洞。如遇地下水丰富时，用棉纱堵塞住管和洞口间的空隙，等顶管机完全出洞后即用水玻璃或水泥浆压住止水。 5、进洞措施: 1)作好进洞前的准备工作，包括人员设备; 2)机头进洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外;并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。 3)机头进洞后止水工作抓紧作好，洞口处土体流失、管子沉降等现象就不会发生，也是保证顶管质量的关键。 42 3.20 钢管焊接接口形式 顶管用的钢管焊接接口形式(图3-17)一般常采用单边V型和K型坡口，同时要注意顶进方向，该方向不能搞错，接口平边是用作顶进边，否则在顶进过程中会使坡口边卷口，焊接时无法保证焊接质量。这也是不采用其他形式坡口的原因。 钢管坡口大样图: 坡口型t b p 式 1?1 1?1 ，1，1单边 9,15 22,2,2 V型 ，1，1 3315,26 ,3,3 ，1，1K型 12,40 22,2,2 50?5? 顶进方向 tt单边V型坡口 bp 50?5? 顶进方向 K型坡口 p b 图3-17 钢管焊接接口形式 3.21钢管的制作，焊缝的检验 钢管的制作、施工及验收按照?给排水管道工程施工及验收规范?(GB50268—97)、?现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范?(GB50236—98)、?钢焊缝手工超声波探伤方法饿探伤结果分级?(GB11345)、?钢熔化焊对接头射线照相和质量分级?(G/T3323 43 —2005)以及?工业金属管道工程施工及验收规范?(GB50235—97)的有关规定执行。在制管厂完成的钢管及配件焊接、对焊缝进行100%超声波检测，业主有权进行X射线抽检，所有现场制作的焊缝需进行100%超声波检测加10%X射线检验。所有检验应符合GB/T9711.1—97的规定，焊缝质量等级不得低于2级。 3.22钢管及配件的防腐要求 1、钢管进行防腐前需进行除锈，采用喷砂除锈质量等级应达到Sa2.5级，人工除锈质量等级应达到St3.0级。 2、顶管外防腐采用环氧玻璃鳞或环氧煤沥青且需满足《给水排水工程顶管技术规范》(CECS246:2008)中4.2节的要求。 环氧煤沥青防腐涂料有关技术标准及做法按《埋地钢制管道环氧煤沥防腐层技术标准》(SY/T0447-96) 环氧玻璃鳞片防腐涂料有关技术标准及做法按《环氧玻璃鳞片防腐涂料》(Q/DH04-2007)执行。 顶管接头的外防腐层采用与顶管管道防腐层相同的标准。 3、管道内防腐采用IPN8710-2B饮水涂料(符合GB/T17219-1998)一道底漆，两道面漆。 4、饮水的涂料质量和卫生指标需达到国家《生活饮用水卫生标准》的规定及卫生部“生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准”规定的全部指标，必须具有国家卫生部“设计饮用水卫生安全国产产品”卫生许可批件。 44 3.23管道水压试验 管道封堵完后，应作水压试验，水压试验压力1.0MPa，其他试压标准和要求以及试验程序应按照GB50268-97的规定执行。 第四章 施工进度计划及保证措施 根据施工现场的条件，以及施工图纸，结合本工程的特点，我们将从加强施工组织管理，严格按规范及技术要求着手，合理配臵资源来保证工程的质量，实行工程质量和进度同步控制作为本工程进度计划编制的原则。为确保整个工期及各管道埋设施工工期的如期完工，特制定以下保证措施: 1、编制施工总进度计划和排水工程施工进度计划，根据实际情况，比较分析进度 计划，确保管道埋设施工的按时完成。 2、建立施工进度实施组织系统，进行目标分解，把目标落实到具体的施工作业队、各班组。 3、实行施工任务制度，将任务下达到施工作业人，以致于作业班组，来明确具体的施工任务及要求，并运用经济杠杆实行奖罚措施，使施工队能在保证质量的前提下，按时完成施工任务。 4、调整好劳动力、机械设备及各种材料的使用，供应中的各种关系，保证设备材料到位的及时性、完好率。根据本工程的工程量及进度计划要求，合理安排劳动力数量，科学配臵各工种间的相互协作，尽量选择有相关施工经验的劳动力进场施工。 5、充分利用高技术含量的机械化作业优势，合理配备设备资源，使机械设备配备更趋合理，并在公司范围内的设备作统一部署，随时满足本工程的需要。 45 6、项目部每月由项目经理主持召开生产会议，组织项目部内所有的施工管理人员参加，检查本月的计划执行情况，并落实下月的进度计划。 7、每周由各施工队编制周作业计划，在项目部施工负责人支持下召集项目组的管理人员、施工班组长召开计划会，检查和落实周作业计划。 第五章 成品保护和工程保修工作的管理措施和承诺 5.1 成品保护措施 1、认真执行工程文明施工有关管理规定，加强对所有参加施工人员进行成品保护教育，落实成品保护责任制。 2、依据公司ISO9001质量体系标准对成品保护的有关要求，定期对管理和操作人员进行成品保护教育，提高职工自觉保护成品的质量意识。 3、要经常进行检查，发现被破坏、损坏、污染要及时采取措施进行纠正处理，对责任人给予经济处罚。 4、编制成品保护细则，合理安排施工顺序，避免工序间相互干扰，凡下道工序对上道工序会产生污染的，要对上道工序产品采取保护措施，一旦发生成品损坏或污染要及时处理或清除。 5、凡在成品或半成品区域装卸运输，要设专人管理，防止被撞或被刮。有效采用成品保护的护、包、盖、封措施，对已完工程进行保护。 6、现场的钢材、水泥、防水材料等能入库的放在库房保管，不能入库的要用篷布遮盖，并进行支垫，防止日晒雨淋和受潮。 7、提倡文明作业，严禁野蛮施工，对野蛮施工的行为要进行制止，一经发现，严 46 肃处理。 8、成品、半成品及原材料的堆放，严格按施工组织设计中的平面布置图划定的位置堆放，并保证堆放整齐有序，保护良好，不侵占市政道路及公共设施。 9、钢管的运输必须按照产品要求进行运输和上车的保护，禁止从车上直接推落。 10、钢管在现场没有及时安装时，材料员必须进行专人守护，保证管道不受到路人或其它人员破坏。 11、钢管管道场地堆放要求:地基平整、干净、牢固、干燥、排水通风良好、无污染。所有管道应按方案指定位置进行堆放，运输方便。 12、钢管堆放地应做好防霉、防污染、防锈蚀措施。 5.2 工程保修措施 1、工程保修登记 项目经理部将以有关规定及本公司与用户签订合同中的保修期和竣工资料作为保修工程的依据。组织专职部门对需进行保修的工程项目进行登记。 2、工程保修 工程部(质量监检)在接到顾客要求维修的书面通知或电话后，立即填写“服务工作登记表”立项处理，并以“工程维修通知单”通知该项目经理部派出管理人员前往现场了解具体情况并进行分析: 1)对确因施工原因属施工方责任的，和用户商定处置办法并立即组织力量进行维修。 2)对非施工方责任的维修要求，本着为用户排忧解难的精神，采取义务的或有偿的方式为用户服务。 维修完毕，维修责任部门应将维修结果填写在“工程维修通知单”的相关栏目内， 47 将通知单反馈给工程部(质量监检)。 维修工程应和常规施工项目一样对过程进行严格的检验和试验，维修工程结束后，收集整理好经用户签证认可的全部质量记录报各职能部门存查。 工程保修做到随叫随到，真诚服务。办公室设立投诉电话，并将投诉内容反馈。 3、工程质量回访 工程部(质量监检)应定期组织工程质量回访工作，在工程交工后的适当时期进行专门回访，征求用户意见、收集质量信息。 回访工作有工程部(质量监检)、设备、材料及原项目经理部等方面的人员参加，回访后应填写“工程质量回访记录表”。 回访工作纳入工程部(质量监检)的年度质量工作计划。 回访工作做到应用户的要求，尽可能全面而周到。 4、质量信息反馈 在保修期间发现的、用户反馈的或质量回访收集到的有关施工设备材料或服务等方面的质量问题，工程部(质量监检)应定期进行分析研究，确定是否采取纠正或预防措施。 公司工程部(质量监检)应对各服务工作经常进行监督检查，当发现有不合格或潜在的不合格原因时，提出处理意见。其它保修内容以建设部颁发的现行建筑工程保修相关规定执行。 5.3 工程保修承诺 我司对本工程作出如下工程保修承诺并将以下内容写入同业主签定的工程质量保修书。 1、工程质量保修根据中华人民共和国建筑法、中华人民共和国国务院令第279号 48 《建设工程质量管理条例》、中华人民共和国建设部令第80号《房屋建筑工程质量保修办法》的有关规定进行完善的质量保修。 2、按合同规定以工程总值的5%作为质保金. 3、建筑物在合理使用寿命内，确保地基基础工程和主体结构的质量。建筑工程竣工时，对已发现的质量缺陷，应当及时进行修复。 在保修期内因质量缺陷造成的损失，我司承担赔偿责任。 4、交付竣工验收的建筑工程，必须符合规定的建筑工程质量标准，有完整的工程技术经济资料和经签署的工程保修书，并具备国家规定的其他竣工条件。建筑工程竣工经验收合格后，方可交付使用;未经验收或者验收不合格的，不得交付使用。 5、在向建设单位提交工程竣工验收报告时，应当向建设单位出具质量保修书。质量保修书中应当明确建设工程的保修范围、保修期限和保修责任等。 建设工程的保修期，自竣工验收合格之日起计算。 6、由分包单位施工的工程内容，我司对分包工程的质量与分包单位承担连带责任。分包单位应当接受我司的质量管理，对工程的保修按照我司的要求执行。 7、在工程完工后，我司将有专职人员负责本工程的维修和保修工作，随时与业主保持联系。 8、我司坚持服务第一的思想，一切为业着想，提供完善的维修服务工作，力求做到零投诉。 49 第六章 文明施工保证措施 6.1安全生产保证措施 6.1.1 安全责任制度 根据谁负责生产谁就负责安全的原则，针对工程和工地机构的实际情况，确定本工地的项目经理为第一安全责任人，并对施工安全总负责，分管生产的项目副经理对安全生产负直接领导责任，具体组织实施各项安全生产措施和安全制度。施工员对负责分管施工范围内的安全生产负责，贯彻落实各项技术措施。工地应设专职员1人。负责安全管理和监督检查。这种职责使整个工地形成职责分明的安全工作网络。在此基础上，工地应健全落实安全组织体制。 6.1.2 安全教育 安全教育制度进入工地后，应对进入工地的全体工作人员进行入场教育，定期进行安全意识教育、新工人上岗教育，各种结合培训工作的安全操作规程教育。根据工种分配不同，对施工班组进行安全技术交底，施工人员上下班要进行交接岗位安全交底。 6.1.3 安全设施 安全设施是按照施工组织设计根据施工需要配备的，为了保证数量、质量、位臵、性能符合施工安全规定的要求，必须由公司安全管理部门、动力部门对施工设施各部位的连接、接地、保护装臵等按专门程序进行复查，进行试运转，完成全部验收手续，挂合格牌后才可投入施工使用。 6.1.4安全检查制度 施工过程中，安全检查应将定期例行检查和不定期的专业检查要结合进行。定期检 50 查由工程处汇同各 施工部门负责人及有关专业人员结合实施的，每半月一次。检查内容为工地的安全意识、安全制度、安全措施三个方面。工地自检每星期一次，由项目经理实施。要结合检查结果进行讲评，或表扬或提出整改措施，不定期的专业检查应根据工程开展实际情况确定，由具体安全责任人组织实施。 6.1.5 安全技术措施 1、安全员、电焊工、电工、起重工、等特殊岗位需持证上岗，杜绝无证操作。 2、开工前召开施工现场大会，强调各岗位安全生产的重要性,非本人操作的机械设备未经许可，不准动用。 3、专人分管安全生产工作，发现违障现象及时阻止。 4、进入施工现场必须戴好安全帽，扣紧帽带等。 5、工地电气设备均配备有效漏电保护器,安全用电，未经电工许可，不准乱拉、乱接电力线路。 6、施工现场要张贴悬挂醒目的 安全宣传标语、标牌。 7、开工前由项目经理组织安全工作大检查，验收合格方可开工。 8、现场电缆线架空布设，各种电器控制须设漏电保护装臵。 9、电器线路及靠电运转的施工机械修理时须断电进行，并挂警示牌。经常检查各种传动、升降、电压、机械系统以及吊臂、吊绳、吊钩等关键部位的安全性、牢固性，发现隐患及时消除。 6.2 文明施工保证措施 1、完善技术和操作管理规程，确保邻近建筑及管线安全。 2、采取各种措施降低施工噪声。 51 3、运用其它有效方式，减少施工对市容、绿化、环境的不良影响。 4、场地上设立专职调度员，对运输建材、垃圾、渣土、泥浆的车辆进行全面安排，统一调度，保证施工现场道路通畅，便于施工顺利进行。 第七章 应急救援预案 7.1 主要危险源应急救援措施 7.1.1 顶管机进洞和出洞 1、危险因素分析 顶管机进洞和到达端出洞的地质均匀性差，地层渗水系数较大，土体稳定差，特别是在粉质粘土中尤为突出，因此都需要对进洞和出洞复杂地质进行加固，而地质加固的质量和效果仍存在较大的风险和不确定因素。如果加固质量存在缺陷，在进洞和到达时会造成涌泥、涌水、涌砂，砾砂在顶管机底部形成堆积，顶管在顶进时造成底部橡胶止水布帘拉坏，顶管机在顶进后，底部形成通道，泥水顶管的泥浆泄露，压力不能控制，地面沉降加剧，危及地面市政管线及建筑物的安全。因此在顶管进洞前和到达出洞前都有要对加固体进行水平和垂直探孔，探孔过程仍存在风险。探孔过程中可见地下钻孔灌注桩和加固体有质量缺陷，表现在洞门地下水压大，含砂、含泥，通过观察孔喷射出来。如果大面积喷水涌砂持续就会使加固体和周边地质受到破坏。地下水和土地如果大量流失，同样会造成地面沉陷，坍塌，影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用。 2、始发进洞与到达出洞安全防范措施 1、人工凿除洞门前，在洞门范围内钻探先行孔，间距约为1m，用6CM金钢钻钻穿钻孔灌注桩，抽芯取样判断加固区洞门位置的含水量、涌水量、土壤及砂粒改良现状， 52 从而评估破洞门的安全风险，发现水和砂等不良地质情况，没有达到始发安全要求，要在地面重新加固或直接在洞门范围内水平加固。 2、洞门探测孔涌水量大，散砂状，加固体不胶结呈散碎状时可在探测孔内埋袖阀管注入水泥浆或水泥浆与水玻璃双液混合，达到及时快速提高土、砂、砾石、卵石的胶结，从而达到控制、减少水土流失，甚至止水止砂的目的。 3、在地面对洞门加固区进行竖向抽芯检查，检查发现加固区质量没有达到止水、止砂稳定的效果后，要在地面及时重新加固，确保加固体的凝期和质量。 4、始发前地面生产工具、材料、设备等生产物资要撤离到安全地带，预防塌方时掉入土仓造成事故扩大，并通知人员撤离到安全地带。 5、始发前要检查注浆设备，压力要正常可靠。注浆时注浆压力要综合考虑埋深土压、水压的共同复合压力，根据推进过程中的地面沉降数值或隆起值和现场环境及洞门密封装置的承压能力决定注浆压力的大小。 6、严格控制始发安装控制精度及其稳定性，保证顶管机始发姿态与顶管隧道设计的线形相符合。要特别注意始发后靠背的加固检查，否则没有足够强度的后靠背在始发过程中造成变形。 7、推进前千斤顶的推力及其选择要注意总推力不要超过设计载荷，一般控制在1000KN，优先选用下部千斤顶。采取数据，信息法施工，循序渐进。 8、做好顶管间隙的控制。破洞前顶管机允许偏差为?10 mm，仰角控制在2 mm,m ，预防俯角姿态，同时做好铰接千斤顶的选择控制，尽可能地保持顶管机间隙均匀。 9、根据实际情况进行二次补充注浆，保证管节背后填充密实，切断地下水、浆液通道。 10、派人值班，划定警戒区域。 3、顶管机进出洞安全状态失控的关键应急措施 53 1、破除洞口采用人工凿除的办法，当破除洞口出现少量渗漏水时，立即停止洞口凿除工作，抢险堵漏小组将应急准备的物资吊入工作井内，采用稻草或棉被塞入漏水缝内，采用木楔打入，防止砂土涌入，在稳定控制住水流的情况下，采用堵漏灵对渗漏水部分进行封堵。 2、顶管机下放到井体内，并调试好后放凿除洞口钢筋混凝土。在凿除钢筋混凝土时，顶管机后部下端四个千斤顶(共800T)紧贴顶管机，在顶管机前端刀盘位置利用木方或槽钢和木板，对素混凝土进行加强支撑，每2m一道。 3、当出现大量涌砂涌水出现的情况下 1)立即启动应急预案。将顶管机迅速推入穿墙管内，在穿墙止水帘布与顶管机头紧密接触后，启动泥浆循环系统，立即注入循环泥浆进入机头前方泥水藏内并达到一定压力，防止水和砂流入工作井内。 2)撤离洞口上方所以设备，对该区域内进行警戒。 3)如果地面出现塌陷迹象，立即采取粘土对塌陷部分进行回填。 4)待地面稳定后，重新对端头进行加固处理。 5)在加固处理完后，观察机头前方情况，启动排浆系统，观察泥水仓内压力情况，确保无涌水涌砂的情况下，将顶管机拉回，重新对洞口再次进行凿处处理，达到顶进要求。 7.1.2 顶管顶进 1、顶进空间环境危险分析 顶管掘进过程导致地层较大下陷，甚至塌方的危险因素分析: 开挖面泥水压力设定值过高，顶管机或铰接管密封失效，无法封堵，造成严重漏浆、漏水、漏砂，甚至喷涌水，导致切口水压下降;如果切口水压不稳定，沉积的垃圾等不 54 明杂物很容易被带入顶管机的土仓造成环流的堵塞，无法建立泥水压力平衡，必将加剧地面的塌方。破碎带、断裂带、溶岩、上软下硬或下硬上软等地质灾害地段的掌子面(开挖面)岩层软硬不均或破碎，开挖面受刀盘刀具的切削，岩石、渣土脱落在土仓里，形状各异、大小不均，造成土仓排泥口、排泥管道、中继泵等位置不顺畅，甚至堵塞，因此切口压力波动不平衡，甚至突变较大，随着压力波动，加剧扰动土仓四周软弱的原状土结构，如砂层、土层、回填土受扰动，随着环流等不断流失，造成地面不均匀沉降，直接影响到地面建筑、构筑物、市政设施、地铁隧道、管线、地面交通等公共安全。 顶管顶进超挖严重，在施工过程中和施工过后顶管没有及时注浆填充密实，造成地表和地下不均匀沉降，导致地层较大下陷，甚至塌方，关系到人民生命和财产安全。 2、顶管顶进进过程安全防范措施 1、依据复杂的空间环境要加大工程地质的补勘密度，普查地质、准确分析，研究切实可行的对策，及时调整掘进参数，加强信息法施工。 2、查清地表上危房和现代化的高大建筑桩基础及其结构、楼龄等基本资料;查清掘进线路及其附近立体空间里的自来水管、煤气管、排污管、雨水管、热力管、高压电缆、通信光缆等管线，制定切实可行的保护方案。 3、保证泥浆质量和储量:在储浆池储备200m3，50s泥浆，并在制浆站储备足够的制浆材料。掘进过程中合理控制泥浆的比重和粘度，泥浆比重控制在1.20,1.25g/cm3，泥浆粘度控制在25,28s。每班对泥浆指标性能检测两次。在泥水顶管施工中必要时加膨润土、添加剂等提高泥浆密度、粘度等指标参数，提高护壁能力，改良砂层的和易性，保证土仓内进泥管和排泥管泥的压力平衡顺畅; 4、在顶管顶进过程中，特别要注意收集送泥量、排泥量以及送、排泥密度;开挖面泥水压力;顶管推进速度、推力大小等参数来监视开挖面是否处于稳定状况。当发现干砂量突变时，要检查泥浆密度、粘度和切口水压，加强地面监测，做到信息交流准确， 55 及时选定准确的参数指导作业，做到决策正确。严密控制开挖干砂量，加强对出土量与进泥浆量的精确计量，保持压力平衡，防止超挖是保证开挖面稳定、保证地面建筑物安全的重要措施。 5、确保注浆是顶管的第一道止水防线，能提高管节的抗渗水能力，能减少漏水对结构的影响，同时是减少地面沉降的有效手段，启用同步注浆系统，并用另一套注浆设备对管节补充注浆。提高管节与围岩或土层、砂层的共同作用力，保证土压力均匀稳定作用于顶管隧道管节，防止管节上浮。准确控制注浆压力和注浆量。初次注浆量宜为130,180%，注浆压力为顶管机埋深的水土压力加上0.01,0.02MPa，注浆压力一般不超过0(5MPa，要注意顶管机密封和管节承受的压力极限值，以及地表的变化值，预防顶管隧道管节严重错台，管节结构受压破裂，甚至顶管隧道变形。使注浆量、注浆流量和推进速度等施工参数形成最佳匹配。每环推进前，对同步注浆的浆液进行小样试验，双液浆严格控制13,15秒初凝时间。掘进时，同时进行顶管机同步背填注浆和管节即时注浆。必要时进行管节后续补充注浆。实际注浆量要大于理论注浆量，根据具体情况及时调整砂浆的配合比，增加水泥用量，缩短砂浆的初凝时间，加快管节周边的固结，减少土地、顶管隧道变形位移，避免地表沉降加快。注浆量是保证后续稳定的有效手段:顶管机在过建筑物时，保证管节注浆质量是减少注浆量不足造成后续不均匀沉降的有效手段。 6、保压。保持土仓内开挖面与水土压力的平衡泥水压力的控制是一种动态的平衡，无论是掘进阶段还是停止掘进阶段，必须动态设定切口压力并防止切口压力的波动，保证土体稳定的同时又不击穿覆土层。预防掘进过程塌方，在顶管掘进过程中，保证切口水压的稳定，其波动值控制在设定值的?5%范围内，避免了地表开裂、冒浆、坍塌，保证了地层的稳定。停电时，利用自来水保压装置，直接将自来水管接入到土仓的注水口，通过控制自来水管的阀门和观察泥水仓上的压力表来控制土仓的压力，以保持切口水压 56 的稳定。顶管过建筑物出现堵管时，马上切换到逆循环掘进，减小切口水压的波动。做好顶管机维护保养甚至更换，保证顶管机刷有效可靠，防止砂土、泥浆从顶管机间隙喷涌，实现预防地表沉降甚至地面塌陷的目的。 7、速度控制:在同步注浆及管节壁后注浆充足，环流系统通畅的情况下加快掘进速度，快速通过，能够及早为管节背后注浆创造条件，有利于管道稳定和控制地表沉降。操控人员要严格监测顶管机的各种参数，合理的控制掘进速度，及时用低比重优质泥浆置换。顶管过地面建筑、构筑物、铁路、桥梁、自来水管、煤气管、排污管、雨水管、热力管、高压电缆、通信光缆等重大设施时，掘进速度设定为不大于2厘米/分钟，当掘进到建筑物底时减缓速度不大于5毫米,分钟，密切注意顶管推力与掘进速度的变化。 8、沉降监测:在顶管的掘进过程中，当顶管机正常掘进时，对地形地貌每天进行两次跟踪监测;顶管穿越房屋时每天4次;监测的范围为沿顶管通道轴线方向左右各50米，顶管机刀盘前20米后30米的监测。过路监测:加强测量监测，做到信息法指导调整千斤顶推力等施工参数。及时的信息反馈可以有效地修正施工方案中的参数，正确指导施工。 9、姿态控制:在掘进过程中提前采用改变推进千斤顶数量和改变铰接长度的方法对顶管姿态进行调整，提前将顶管机姿态向下调整一定角度进行掘进，防止顶管机向上超限，掘进过程要有下俯负倾角姿态。掘进过程中要保持向上趋势，避免顶管机下沉栽头，顶管机前垂直偏差小5,10mm，及时调整上下部压力，保持顶管机略有向上的姿态。顶管机在掘进过程中，刀盘切削工作面的粉质粘土和全风化泥岩的上部松软，自稳性差，稍有扰动就会掉落，容易进入土砂密封仓内，而下部较硬岩不易切削破碎，造成上部过量进入土仓，直接严重影响顶管机姿态和切口水压，水压的不平衡必然造成地面下沉甚至坍塌。避免顶管机和管节上浮，应减少刀盘转速，控制顶管姿态避免蛇形姿态，减少对周围砂层的扰动，必要时对浅埋层进行地面堆载，甚至对富含水层进行加固处理。 57 10、刀盘刀具保护:确保有效的掘进，切削刀具的选择很重要，掘进过程用小推力低转速推进，保护刀盘受力结构。对顶管机的温度进行人工探测，对泥浆处理设备的出土温度同时进行跟踪监测，以便及时发现异常。确保顶管机密封仓的可靠密封性，阻止漏水、漏浆、涌水、喷水、涌砂、喷砂。在上软下硬地层中进行顶管掘进时，顶管机刀具最合理的配置为除中心鱼尾刀外全部选用滚刀，并采用滚刀刀刃加厚及加耐磨焊的处理措施来加强滚刀的抗磨性能，从而提高顶管掘进效率。 11、成立一支专门的应急抢险队伍，并配备足够的市政抢险设备及器材，在顶管顶进过程中，如发现顶管上部路面出现塌方或较大的异常，及时用水马和安全警示带对道路进行封锁，避免出现安全事故。 3、顶进过程中安全状态失控的关键应急措施 顶管施工过程中若地面或建(构)筑物出现严重沉降甚至坍塌等事故时，必须启动应急预案。 1、若上表地面或建(构)筑物出现沉降甚至坍塌时，立即向应急救援指挥部报告。 2、应急救援指挥部接到报告后，通知指挥部成员和各专业救援队迅速赶往事故现场。 3、在出事地点拉上警戒线，派专人现场看守。 4、若造成交通阻塞，立即派专人疏导交通，并及时向交警部门报告。 5、若施工过程中造成建(构)筑物出现沉降或开裂时，需要对建筑物内人员疏散的立即进行疏散。 6、若地面或建(构)筑物出现沉降或坍塌导致人员伤亡时，立即开展救援，并向附近医院求救。 7、派测量人员24小时对出事地点进行监测。 58 8、成立抢修小组，研究制定抢修方案。对地面沉陷地区回填加固抢修，对建(构)筑物进行专家评估，若需加固方能继续施工时立即进行加固处理，比如桩基托换、建(构)筑物地基注浆加固等，同时在顶管隧道内进行管片补充注浆。 9、视情况可以恢复生产后，施工方面应严格控制切口水压，一般控制在设定值的?5%，改善泥水质量，提高注浆量，严格控制顶管机的姿态。 7.1.3 临时用电 1、危险因素分析 建筑施工用电环境恶劣，保证建筑工地作业人员安全和整个供电系统安全可靠地运行有一定难度。我司的顶管配套设备昂贵，每套高达千万元人民币，设备系统化自动化程度很高，设备用电电压高压达380伏，电压等级复杂，现场临时用电点多面广，如果没有按三相五线制规范布线，会造成电气线路连续可靠的保护体系缺失，表面看起来可靠，实质隐患很多，危机四伏。针对现场出现触电事故的应急演练及措施不到位，延误抢救时间，抢救人员不懂用电常识盲目救人会造成二次事故的扩大。 1、施工现场用电环境复杂: 如雨淋、水溅、风吹日晒、尘土飞扬和季节性的阴雨潮湿，易使皮肤潮湿，导致人体绝缘阻抗下降，并且这些人员中大多数非专业电气人员， 缺乏用电安全常识。同时，工地的供电线路又属临时性线路，大部分为架空或明敷线路。因此，春夏两季，通常是施工工地的触电伤亡事故频发的高峰季节。工地上机动车辆、运行中的机械设备，对电气设备的撞击和震动，这些均容易引发触电事故的发生。有的外电线路经过或靠近施工现场没有防护措施和安全距离(如高压线路)，在搭设钢管架、绑扎钢筋或起重吊装过程中，可能会碰触这些线路，造成电气故障甚至造成人员触电伤害。电线电缆破皮、老化，非电工等特殊作业人员违规乱拉乱接电线电缆用电器，易造成触电事故。 59 2、电工专业水平有限，责任心不够: 有的电工没有进行过严格的电工基础知识和电力安全知识培训，不讲规程规范，作业人员带电操作时缺少防护措施和监护人，凭经验办事，我行我素，因此，在实际操作工作中，就不可避免地出现用电技术、安全管理不到位，操作人员用电安全自我防范意识相对薄弱而导致人员触电伤亡、电气设备损坏等安全事故的发生。 3、用电线路不符合“三相五线制”规定: 不懂接线方式或错接线而实际上仍为“三相四线制”。因三相负荷不平衡或任一用电设备及线路的绝缘损坏而导致金属外壳所带的高电位会沿 PEN 线传播到所有用电设备的金属外壳上，此时，由于整个建筑工地处在总等电位连接的保护之外。在这特殊场所、特殊供电系统条件下，设备金属外壳上的危险高位很容易引起触电伤亡事故。 4、保护设备不可靠: 工地没有安装总漏电保护器和作业危险点漏电分保护器。即使已装设，大多没有充分考虑过保护器的剩余电流、短路、过负荷保护等特定功能，保护器的额定动作(分断)电流的大小，在水淋、阴雨、特别潮湿等安装位置的特定环境下，保护器的选型以及保护器相互之间动作电流的级差和动作(分断)时间的级差的配合等技术性能要求，安装和使用随意性大，更没有做定期检查、试跳、送检、试验和记录。施工现场的电气设备、绝缘工器具和绝缘防护用品等，缺乏定期进行的直流电阻、绝缘电阻、耐压、泄漏等国家规定的电气预防性试验。 5、施工现场用电线路乱拉乱接: 施工现场使用的电线随意拖、拉，凌乱混杂，既没有架空也不采取保护措施，甚至有的电线还浸泡在水中或者被物体碾压，私拉乱接、电线老化、表皮破损、用电器具和零件缺损、多用插座等电器无防雨措施的现象较为普遍。 以上作业人员知识和技能的参差不齐、环境的恶劣、制度的不健全、执行力度不够 60 等诸多因素决定了施工现场用电安全风险大。 2、施工临时用电安全防范措施 1、切实加强对职工的用电安全生产的教育和安全用电知识的培训，增强职工防触电及自我安全防范保护的意识及能力，特别要严格执行电气作业人员持证上岗制度。 2、施工前建立健全用电安全责任制，必须严格编制临时用电施工组织设计，制定安全用电技术措施和电气防火措施、用电安全现场管理措施等。 3、进行符合计算。每项工程开工之前，要进行施工现场负荷统计计算， 编制施工用电组织设计， 选择相应电器类型和导线。既要满足供电要求又能使保护可靠动作。选择电线和电缆应根据使用环境条件，通过负荷电流大小， 按其允许载流量、机械强度、电压损失、经济电流密度等选择。 4、施工现场必须采用TN-S接零系统(即“三相五线制”系统)，把工作零线和保护零线区分。必须严格执行总配电箱、分配电箱、开关箱、总保护器、分保护器的“三级 隔离开关和分路隔离开关、熔断器和分路熔断器、自动开关和分路自配电二级保护”， 动开关、电压表、电流表、电度表等应配置齐备，以此来保障人身、设备安全。 5、总配电箱、分配电箱必须设置漏电保护装置。而且，在特别潮湿、容易被碾压、易进水的地方进行工作和操作，如震动棒(器)、手电钻、手动砂轮机等手提式电动工具的操作，均必须加装动作(分断)电流分别不大于6，30 mA的末级漏电保护器。并且，总配电箱、分配电箱、末级漏电三级保护器在整定动作电流时应调有15 mA及以上的动作电流级差，动作(分断)时间应有0.01 s的动作时间级差。 6、安装漏电保护装置。首先要正确选用漏电保护装置， 这要考虑多方面的因素。建筑工地危险性大， 应配有高灵敏度保护装置。对于电动机，保护器应能躲过电动机的起动漏电电流而不动作。保护器应有较好的平衡特性，以避免在数倍于额定电流的堵转电流的冲击下无动作。对于不允许停转的电动机，应采用漏电报警方式， 而不应采 61 用漏电切断方式。对于电焊机， 应考虑保护器的正常工作不受电焊的短时冲击电流、电流急剧的变化、电源电压的波动的影响。对高频焊机， 保护器还应有较好的抗电磁干扰性能。其次，应注意漏电保护装置的安装。所选用漏电保护装置的额定不动作电流应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2 倍; 安装前应仔细检查其外壳、铭牌、接线端子、实验按钮、合格证等是否完好;漏电保护装置安装完结后， 应检验漏电保护器的工作特性，确认可以在正常动作后才允许投入使用。使用过程中也应定期试验按钮，试验其可靠性。 7、做到每台用电设备应有各自专用的配电箱，必须实行一机一箱一漏电保护一闸的“4个一”规定，严禁用同一开关箱控制2台及以上用电设备(含插座)，并做好开关箱、配电箱的防雨防潮以及保护接地等措施。 8、接地与等电位。连接施工现场实施了正确的供电系统和可靠的保护接地措施后，仍须对整个建筑队地上所有的建筑设备的金属外壳及各种金属构件 ( 包括龙门吊、井架和新建建筑物的接地极等 ) 作可靠的总等电位连接。这样， 整个系统正常运行时， 即使因种种原因在系统的 PE 线上因漏电出现保护器拒动的高电位 ，也会因整个工地实施了总等电位连接而大大减少触电伤亡事故和电气火灾发生的可能性。 9、线路的安装与敷设施工工地的用电线路多为临时性户外线路， 易受机械损伤和环境条件的影响。因此线路的安装与敷设要注意以下几个方面:严格按规范使用支架安装在杆上或墙上，且必须满足架设的安全距离。对地面上的电缆线路应穿钢管或埋地，以避免冲击和碾压;严禁线路不经过配电箱、开关等隔离电器直接从公用电网或附近线路上引起或搭接;采用具有保护性功能的绝缘护套电缆;电缆线接头采取防止接头拉伸的加固措施尽量无。 10、由于工地电气线路和设备绝缘极易损坏，所以所有电气设备和线路必须在各级漏电保护器保护之下;供电系统的中性线是带电体，常由三相不平衡或断中性线等种种 62 原因带故障电压， 不利于电气人员的检修。因此，各级配电箱中的总开关必须选用能同时断开相线和中性线的四极开关。单相回路应采用两极开关;工地常用的起重机、卷扬机等用电设备常因紧急情况须紧急停车，因此必须在设备配电箱中设紧急开关以迅速及时地断开电源;工地用电设备的多样性要求适当放宽相应开关和保护电器的选择容量，以适应各种用电设备的需求。 11、加强线路和设备的日常维护和管理。工地线路及设备的安装和使用情况变化频繁， 用电期间应由专业电工负责， 定需检查， 主要项目有:线路是否满足安全距离要求，线路和设备的绝缘状态是否良好;接地线和用电设备的 PE 线是否可靠地连接;熔体额定值和断路器整定值是否准确;各级 漏电保护器是否有效动作、级间保护是否匹配;有关避雷器放电记录的动作情况及有关设备的避雷情况是否良好;施 工完毕立即拆除有关线路和设备。 12、 合理布置施工设备位置。合理规划用电设备具体位置，依据施工现场情况而定，这即便于管理和控制，也可避免私拉乱接，减少事故发生。 13、施工现场的电气装备和绝缘工器具，应定期送到有资质的电气试验部门进行直流电阻、接地电阻、绝缘电阻、耐压、泄漏等相关电气预防性试验。 14、动力配电与照明配电也应分别设置，带电操作时要采取绝缘防护措施并安排操作监护人。 15、严格加强施工用电现场管理，使用的电线不能随意拖、拉，线路尽量采取架空线路，不能架空也要采取保护措施。 16、不要让电线浸泡在水中或被物体碾压，电线老化、表皮破损、用电器具和零件缺损等要及时更换和维护、维修。 17、严禁使用拖线圆盘、无防雨措施的多用插座等电器。 18、要特别注意施工现场与邻近架空和敷设电力线路的安全距离，避免钢筋、水管、 63 工器具等金属物件触碰高低压电线。 19、加强日常和定期巡视检查维修工作制度，及时发现和消除隐患，并建立维修工作记录，记载维修时间、地点、设备、内容、技术措施、处理结果、维修人员、验收人员等。 20、对漏电保护器是否有效动作、熔体额定值和断路器整定值是否正确、接地线引线和用电设备的PE线是否连接良好等要形成定期和不定期的检查维护以及责任追究制度，有效地加强检查监督。 21、建立安全教育和培训制度;定期对专业电工和各类用电人员进行用电安全教育和培训，凡上岗人员必须持有劳动部门核发的上岗证书，严禁无证上岗。 22、建立工程拆除制度，建筑工程竣工后，临时用电工程的拆除应有统一的组织和指挥，并须规定拆除时间、人员、程序、方法、注意事项和防护措施等。 23、建立安全用电责任制，对临时用电工程各部位的操作、监护、维修分片、分块、分机落实到人，并辅以必要的奖惩。 24、技术预防措施包括:施工组织设计时要根据电气设备的用电量正确选择导线截面，从理论上杜绝线路过负荷使用，保护装置要认真选择，当线路上出现长期过负荷时，能在规定时间内动作保护线路。 25、导线架空敷设时其安全间距必须满足规范要求，当配电线采用熔断器作短路保护时，熔体额定电流一定要小于电缆或穿管绝缘导线允许载流量的2.5倍,或明敷绝缘导线允许载体流量的1.5倍。 26、经常教育用电人员正确执行安全操作规程,避免作业不当造成火灾;电气操作人员要认真执行规范，正确连接导线，接线柱要压牢、压实，各种开关触头要压接牢固，铜铝连接时要过渡端子，多股导线要用端子或涮锡后再与设备安装，以防加大电阻引起火灾。 64 27、配电室的耐火等级要大于三级，室内配置砂箱和绝缘灭火器;严格执行变压器的运行检修制度，按季度每年进行四次停电清扫和检查。 28、施工现场内严禁使用电炉子，使用碘钨灯头时，灯与易燃物间距要大于30cm，室内不准使用功率超过100W的灯泡，严禁使用床头灯。 29、存放易燃气体、易燃物仓库内的照明装置一定要采用防爆型设备，导线敷设、灯具安装、导线与设备连接均应满足有关规范要求。 30、配电箱、开关箱内严禁存放杂物及易燃物体，并派专人负责定期清扫。 31、加大用电设备、保安电器、绝缘材料、绝缘工器具、绝缘防护用品的硬件投入。 3、用电安全状态失控的关键应急措施 1、发生触电或火灾后立即拉断电源。 2、断电后对触电人员就地进行抢救。 3、立即转移其他可燃物。一旦发现有人触电，首要的任务是使触电者迅速脱离电源，然后根据触电者具体情况，施行急救。触电急救可采用的方法有:a.口对口人工呼吸法;b.俯卧压背法;c.仰卧牵臂法;d.胸外心脏挤压法。 7.1.4 消防火灾 1、危险因素分析 施工现场木板、木屑、纸屑、烟头、大功率用电器、氧气瓶、乙炔瓶、煤气瓶、油漆、天那水、松节水、柴油、机油、防水材料等易燃易爆有毒有害物品多，工人没有按指定地方吸烟，随意丢烟头，电焊等动火作业监控不到位，电气线路用电过载或短路，过热、过载、缺相等电气保护措施失效，线路持续发热，会造成阴燃甚至明火。 顶管施工过程中，由于地下地质条件复杂，掘进过程中可能积聚易燃易爆有毒气体(如:泄漏的乙炔气体、地下渗出的沼气等)，气体达到一定浓度就会与着火源(如: 65 短路起火、线路过热起火、电焊火花、焊渣、割下的高温钢筋头、烟头、物体打击火花、顶管千斤顶与顶管筒体磨擦高温)达到着火点引燃地下可燃气体。 火灾往往是在人们无察觉的情况下发生，并逐渐扩大，如果没有及时控制并扑灭初始火势，火灾会持续时间长，火势越长，火灾温度越高，一些难燃材料高温受热后，产生相应热能，有毒烟雾加大，燃烧产生的热量不易散发，火灾会将照明系统破坏，使得能见度低，给扑救火灾和疏散人员带来很大困难。火灾温度高达 600摄氏度以上时，混凝土在一定温度下将分解成无粘结力的石灰和二氧化碳，造成混凝土结构破坏，甚至结构坍塌，使建筑物遭受灾难性毁坏，同时机械电气设备会严重受损。烟雾和建筑物的变形倒塌会导致被困人员死亡。特别是顶管隧道发生火灾更是危险，救援人员和设备进不去，客观上造成很大救援困难。 2、预防现场火灾的安全防范措施 1、消防工作实行“预防为主，消防结合”的方针和“谁主管，谁负责”的消防管理原则，层层落实消防安全责任制，全面排查建筑工地火灾隐患和消防违法行为，积极开展消防安全宣传，消除建筑工地火灾隐患，杜绝火灾事故的发生。安全管理部门各班组签定防班组消防火安全协议书。 2、建立一支由项目经理、值班工程师、施工员、质安员、班组长组成的义务消防队，监督班组消除火灾隐患。加强教育和培训，逐步建立起定期对各班组进行消防防火教育。 3、按防火平面布置图，保持施工现场安全出口的疏散通道畅通无阻，任何班组和个人不得堵塞消防通道或者损坏和擅自挪用拆除，落实消防器材，挂设防火标志，建立专人定期防火检查，更换灭火器药剂。 4、施工现场用电严禁乱拉乱接电源电器，严格执行《施工现场电气安全管理规定》，加强电源管理，坚持三个月和不定期检修用电设备及线路、开关，切实杜绝和避免电气 66 设备和线路故障引起火灾。 5、每个宿舍明确防火责任人，禁止使用电炉、煤油炉及大于60W的灯泡;禁止用电热棒烧水、电磁炉、电饭煲等大功率用电器;禁止在宿舍烧香、燃烧纸张物品;禁止躺在床上吸烟。禁止在高压空架空线下面搭设板房等临时性建设物或堆放可燃物。 6、木工加工场及支模板的电锯旁必须每班清扫木屑、刨花，运到地面指定地点堆放，在锯木场不得吸烟，预防乱扔烟头造成火灾。 7、不准带易燃、易爆物品进入施工现场。施工现场明确划分用火作业，易燃易爆材料堆积场、仓库、易燃废品集中站和生活区等区域。施工现场建立集中吸烟区。 8、进行电焊、气焊等具有火灾危险作业的特种作业人员必须持证上岗，严格执行动火审批和“十不烧”的规定，动火作业面必须有灭火器和动火作业监护人。 9、油料、氧气、乙炔瓶要有防雨防晒措施，临时存放点要配置相应种类(数量)的消防器材，配有标牌、安全操作规程牌、消防安全责任人牌、警示牌。 10、发电机棚的搭设全部采用不燃烧材料，发电机的烟囱要伸出其棚顶50厘米以上。 11、伙房(发电机)使用的燃料与储存的燃料分开存放;存放量不得超过3天用量，并要装置固定的门锁;伙房电线要套管，与烟囱保持在1米以上的距离。 12、中控室的灭火器用二氧化碳不得用干粉或水。 3、场火灾安全状态失控的关键应急措施 1、通知建筑物内的人员撤退到安全的地方。 2、利用现有消防设施灭火，并报119求助。 3、当现场发生火灾事故时，了解起火的具体部位和燃烧的物质，组织工地义务消防队利用就近的灭火器材进行扑救工作，附近作业人员应立即撤离火灾现场。如火势大，面积广的立即拨打“119”向消防部门报警。对易燃易爆物质采取正确有效的隔离。对 67 因用电不当起火的要设法切断电源。扑救过程中要注意周围情况，防止中毒、倒塌、坠落、触电、物体打击，避免二次事故的发生。如火势扩大，扑救不可能时，现场扑救人员应全部撤离，避免不必要的伤亡。灭火后要保护好现场，以便日后调查起火原因。 4、烧伤人员的现场救治: 1)在出事现场，立即采取急救措施，使伤员尽快与致伤因素脱离接触，以免继续伤害深层组织。 2)伤员身上燃烧着的衣服一时难以脱下时，可让伤员躺在地上滚动，或用水洒扑灭火焰。切勿奔跑或用手拍打，以免助长火势，防止手的烧伤。如为肢体烧伤则可把肢体直接浸入冷水中灭火。 3)用清洁包布覆盖伤面做简单包扎，避免创面污染。自己不要随便把水痘弄破，更不要在创面上涂任何有刺激性的液体或不清洁的粉和油剂。 4)伤员口渴时可适量饮水或含盐饮料。 5)经现场处理后的伤员要迅速转送医院救治，转送过程中要注意观察呼吸、脉搏、血压等的变化。 7.1.5 起重吊装 1、危险因素分析 1、安装、拆除发生事故的危险因素分析 主要有汽车吊机、履带吊机等较大起重设备，特别是履带吊在安装、拆除和日常操作过程容易发生事故。 1)安装、拆除作业队伍不具备应有的施工资质，弄虚作假，没有解决大型金属构件吊装、空中平衡、就位、组装和解体拆卸的能力。 2)专项方案没有考虑施工现场周边环境，没有针对性，不能指导作业;或不按专 68 项方案施工作业;或违反操作规程。 3)在不良环境(如视线不清)和不良天气(如四级及以上风力、或大雾、大雨天、雷暴)状态下冒险作业。 4)起重设备残旧，使用不良的零部件作替代品，导致构件金属疲劳变形屈服、断裂，或构件之间联接配合间隙过大产生震动、摆动、跳动导致整机失稳。 5)保养维护不善或长期失修，造成机械传动、电气控制、刹车、防冲顶等保护系统失灵和失控。 6)安装过程中辅助吊装的装备(通常是汽车吊)由于倾翻造成安装过程事故扩大。 7)没有向主管单位申报安装或拆除手续，规避监管，造成主管理单位监控缺失。 8)作业环境复杂，周边有高压线、行人和车辆密集。 2、吊装使用过程发生事故的危险因素分析: 1)违规作业。吊索用具残破，吊重物的司索方法不对、重心不稳，强行起吊与地面有连接的物体;斜拉斜吊;擅自调整力矩限制器、重量限制器等安全装置或安全装置缺乏检查、维护保养失效并超载吊运;变换运行速度不当及急刹车，产生强大的惯性力和倾覆力矩等。 2)起吊作业过程中设备晃动失稳，起吊的物件长短不一、松散、没有捆扎牢固、滑脱、散落。吊在空中的重物，受到惯性力作用在空中发生解体散落或整件坠落事故，直接造成地面人员伤亡和财产损失。 3)相邻的两台或以上的群组起吊作业，没有制定或执行防碰撞方案，没有采取技术防碰撞的防范措施。 4)吊机对周边有建(构)筑物和高压输电线路，可能会发生碰撞、触电等事故，造成人员伤亡或财产损失。 5)运行前，没有进行空载试车，未能及时察觉防冲顶起升高度限制器、小车变幅 69 限制器等安全装置失效。 6)保养维护不善，未能及时发现钢丝绳磨损、磨蚀、断丝，滑轮传导装置不畅顺、防脱绳装置失效、刹车失灵等故障。 7)高空排险抢险作业人员没有经过专业培训和实习，没有执业资格和丰富的经验，容易发生二次事故，造成机毁人亡。 2、起重吊装安全防范措施 1、在吊装场地应设立安全区域; 2、在吊装区域外处间隔摆放安全标志，以防止其他车辆、人员的误 入; 3、将危险标志牌置于显著位置，以示警示; 4、起重工、机具使用前认真检查，保证吊装过程安全; 5、高空作业设置安全平台、围拦、安全绳，保证高空作业安全; 6、正确绑扎吊物，保护设备和人身不受伤害; 7、正确使用合格的钢丝绳等，保证施工安全和设备不被损坏; 8、起重指挥信号必须清晰、明确 ; 9、吊装前必须对地基进行加固，并经业主检测合格后进行吊装作 业; 3、起重吊装过程安全状态失控的关键应急措施 1、在吊装过程中因不可抗力或其他原因造成的紧急情况，应立即停止施工，现场应急小组成员应对现场进行保护，及时的报知组长和有关部门，并立即告知顶管机方的安全负责人，对发生的情况作如实地汇报。 2、应急处理小组在确认紧急情况后，应在最短的时间内告知顶管机方应急小组领导人和有关部门。应急处理小组根据紧急情况的大小做出相应的应急措施，并等待有关部门处理意见、在顶管机方应急领导小组的统一领导下协同处理、自行制定处理意见。在处理紧急情况时，应立即组织人员、设备投入相关的运作。 70 3、在顶管机吊装过程中，如出现设备因故障停车而大型构件悬吊空中的意外紧急情况。应急小组在最短时间做出响应，并向顶管机方项目应急小组汇报，隔离现场严禁无关人员进入，根据具体情况对吊物进行可靠的固定和支撑，组织人员对设备进行抢修，以在最短时间内恢复。如果设备故障情况较为严重在短时间内无法修复，立即组织相关技术力量制订抢险方案，利用公司现有吊机对吊物进行绑扎固定后吊至地面，撤离故障吊车，更换吊车后尽快恢复工作。 4、在施工过程中，安全员负责吊装过程中可能造成的人员伤亡事故的控制。如果出现因操作人员违反安全操作规程或其它意外情况导致人员受伤，现场应急小组成员要负责指挥，立即救人，根据伤害严重情况，在现场紧急处理后，立即送至医院或拨打“120”急救电话进行救护，同时向组长和顶管施工方应急小组汇报说明情况和已采取的急救措施。 5、在施工过程中，如果因违章操作或其它意外情况造成吊物脱钩、钢丝绳或索具断裂、吊车倾翻等情况造成人员伤亡设备损坏的重大安全事故时，发现事故人员首先要高声呼喊，立即通知现场应急小组成员。现场应急小组成员要立即指挥，首先抢救人员，救人时应先排除危险，防止抢救进事故的再发生。在组织自救的同时，立即拨打“120”急救电话和“110”公安指挥中心电话求得外部支援，同时立即向公司应急小组和顶管施工方应急小组汇报。公司应急小组在接到报告后立即组织人员设备赶赴现场急救。 6、应急队伍到达现场后，应服从现场指挥人员统一指挥，按分工要求进行疏散人员，抢救物质，尽可能减少生命财产损失，防止事故蔓延;可能对区域内外人群安全构成威胁时，必须对与事故应急救援无关的人员进行紧急疏散。 71 72 应急保障措施 7.2.1 信息与通信保障 完善功能，做到各专项应急指挥部信息系统网络连接，确保资源共享。掌握救援抢险队伍、救援物资储备等情况，以便预警和应急决策时随时调用。有线和无线相结合的反应快速、灵活机动、稳定可靠的应急通信系统，完善应急指挥通信方式。 7.2.2 现场救援与工程抢险装备保障 负责储备与本应急工作需要相适应的基本现场救援和工程抢险装备，特殊设备和昂贵设备资源尽量共享。建立相应的信息数据库，明确其类型、数量、性能特点和存放位置，制定信息数据库的管理、数据更新和报告制度，为各专项应急指挥部更科学、准确的决策提供信息。专项应急工作牵头部门制定现场救援和工程抢险装备的调用程序和制度，建立现场救援和工程抢险装备及时到位和正常使用的责任制度。 要明确现场救援和工程抢险装备维修人员队伍，保障突发公共事件现场救援和抢险装备的正常使用，保障抢险效率。 应与上一级相应职能部门、企事业单位建立联系机制，发生突发事故出现救援和工程抢险装备不足等时，能及时调用或借用相关物资和装备。 7.2.3 应急队伍保障 各类专业抢险队按照统一部署由专项应急工作牵头部门为主组建，逐步建立统一的处置各类突发事故的专业救援队伍。 进一步优化、强化以项目部义务应急救援队为主体的应急抢险救援队伍网络。给有专业抢险技术特长的人员建立档案，作为抢险救援的重要后备力量、骨干力量。达到基本满足项目部应急所需的要求。 72 要与上一级相应职能部门建立联系机制，当处置各类事故时专业救援队伍或技术力量不足时，能得到上一级部门的支援。 逐步提高各类应急队伍的装备水平，配备基本的先进救援装备、器材和通信、交通工具以及防护装备。各专业应急队伍应制定应急处置技术方案，并积极开展专业技能培训和演练，提高队伍快速反应和应急救援能力，确保队伍完成抢险救援任务。 7.2.4 交通运输保障 确定项目部交通运输保障队伍，掌握车辆、船只的提供单位、数量、功能、驾驶员名册电话等各种情况，建立交通保障动态数据库。及时向所在地交通指挥中心或交通、交警部门，对突发事件现场和通往现场的重要道路或航道实行交通管制;根据交通封闭和疏散方案组织交通分流与疏散，避免造成其它影响;根据需要组织开设应急救援“专用通道”。道路设施受损时，要迅速组织队伍进行抢修，尽快恢复道路通行。 7.2.5 医疗卫生保障 加强项目部医学急救的培训教育，提高现场人员的救护能力和紧急处置能力。 加强药品管理和现场器械的管理，能够随时进入使用状态，不怠误救治时机。 熟悉项目部所在地医疗救治和疾病预防控制机构的资源分布、救治能力和专业特长，并与医疗单位建立良好的关系，确定参与应急医疗卫生工作的医疗卫生人员名单和电话。充分利用医疗卫生机构的应急容量、救治能力和专家资源。 7.2.6 治安保障 利用项目部现有的保安队伍维持现场秩序，在现场周围设立警戒区和警戒哨，维护秩序，及时疏散群众。人力不足时请求各街道派出所、各街道办事处单位协助治安保障工作积极发动和组织群众，开展群防群治。事故发生后，应加强对重点地区、重点单位、重点场所、重点人群、重要物资设备的防范保护;加强治安管理必要时实行夜间巡逻， 73 严惩趁“乱”制造事端和扰乱治安秩序的违法犯罪行为。 7.2.7 物资保障 制定基本应急物资储备计划，保障基本应急物资和其它主要生活资料有充足的储备。要根据制定的计划，落实有关储备物资并加强管理，及时补充和更新储备物资。 要与上一级相应职能部门建立联系机制，当出现事故时应急物资储备不足时，及时得到上一级部门的支援。 在抢险救灾过程中紧急调用的物资、设备、人员和占用场地，任何组织和个人都不得阻拦和拒绝。事故过后应及时归还或给予补偿。 7.2.8 技术储备与保障 加大科技含量，职能部门逐步建立科学的应急指挥决策支持系统，并加强先进技术的利用和配备。紧急处置指挥决策系统要在信息综合集成、分析处理、灾害评估的基础上，实现智能化和数据化，确保决策的科学性。 对先进管理模式进行比较、分析、研究，对建立合减灾、紧急处置管理模式和运作机制进行探讨研究。 第八章 顶管施工管理 由于顶管有较高的技术难度和许多不可预见的不利因素，因此加强施工管理是确保顶管获得成功的重要环节。 1、管节的吊装、对接、就位时应确保连接质量，严禁使用不合格的管节。 2、 顶进施工中应随时观察顶进轴线和设计轴线的偏差，做到"勤测勤纠"，并随着顶进距离的增长做好管内测站的测量，在工具管出洞后20米更应注意轴线的精度。 74 3、 土压力的设定和排土量及顶进速度的控制，是顶管成功的关键。土压力的设定应根据施工地质状况、地下水位高低、管道埋深等因素初步设定，并根据施工实际情况和地表沉降的实测结果随时进行调整。 4、采用膨润土泥浆减摩时，对膨润土的产地、质量、泥浆配比要严格控制，泥浆的注入量、注浆压力等技术参数，应根据施工地质状况的不同做相应变化。 5、 顶进时尽量做到全断面出土，严禁在挤压状态下顶进，防止管道周围土体的反弹，破坏直线通道。 6、做好顶进速度、顶力、土压力、轴线偏差和沉降量变化等原始数据的记录、收集、整理工作，供施工管理人员分析预测施工中可能发生的问题，及时采取相应的技术措施。 7、根据我公司的施工经验:顶管施工的关键在于注浆减摩、轴线控制及中继顶布置等技术措施。 第九章 施工注意事项 1、顶管施工中进洞工序是一项关键的工作，采取有效的措施保证出洞阶段的安全与顺利将直接关系到整个工程的成败。 2、注浆减摩技术是顶管施工中的一个重要环节，良好完整的泥浆套将大大减小顶进阻力，减少中继间的使用数量，节约投资，简化工序，大幅提高顶进速度。 3、中继间是实现长距离顶管施工最根本最直接的措施，但在顶管施工中，由于密封圈磨损，中继间加工精度不足或本身设计存在缺陷等多种原因将给工程带来许多问题。 顶管施工中沉降要求: 75 位置 管道中心线 管中心左右各5米 管中心左右各10米 沉降(mm) 10 5 0 金龙大道(武嘉高速-107国道)穿越乌 龟山段顶管项目部 2015年5月27日 76