银川都市圈城乡西线供水项目土压平衡顶管施工作业指导书编制：审核：审批：银川都市圈城乡西线供水市政环保公司市政管网项目部二〇一八年十一月
目录1.前言11.1概况11.2工艺原理12.施工方法13.工艺流程及操作要点23.1施工工艺流程23.2操作要点33.3设备安
装及试运行53.4顶进73.5测量与监控103.6中继间顶进133.7顶管机的接收143.8对建筑物的保护措施144.沉井施工
144.1施工总体安排144.2主要施工工艺技术方法151.前言1.1概况土压平衡顶管施工，是一种机械式顶管施工工法。它与手掘式
顶管和其他形式顶管施工工法相比，又具有适应土质范围广和不需要采用任何其他辅助施工手段的优点。因而，这种土压平衡顶管施工工法越来越受
到业内人士和技术人员的欢迎。该法顶进施工中，利用土舱内的压力和螺旋输送机的排土来平衡地下水压力和土压力。该法掘进机排出的土可以是含
水量较少的干土或含水量较多的泥浆，一般都不需要再进行泥水分离的二次处理。随着土砂泵的应用，该工法将会更加得到普及推广使用。1.2工
艺原理土压平衡顶管是根据土压平衡的基本原理，利用顶管机的刀盘切削和支承机内土压舱的正面土体，抵抗开挖面的水、土压力以达到土体稳定的
目的。以顶管机的顶速即切削量为常量，螺旋输送机转速即排土量为变量进行控制，待到土压舱内的水、土压力与切削面的水、土压力保持平衡，由
此则可减少对正面土体的扰动及减小地面的沉降与隆起。2.施工方法在敷设管道前，先建造一个工作井。在井内顶进轴线的后方，布置一组行程较
长的千斤顶，一般每组为4只到6只，将敷设的管道放在千斤顶前面的导向轨架上，管道的最前端是一台土压平衡顶管机，工具管与管段之间需
刚性连接。千斤顶顶推时，以工具管开路，推进管段穿过坑壁上的穿墙孔，把管道压入土中。与此同时，通过土压平衡顶管机的螺旋输出装置将掘进
面板前方的土体输出，采用输送带或人工运至工作井中，吊出外运。当千斤顶达到最大行程后，全部缩回，放入顶铁，千斤顶继续前进。如此不断加
入顶铁，管段不断向土中延伸，当顶管机和第一节管段几乎全部顶入土中后，吊去全部顶铁，断开顶管机的动力电源及压浆管路，将第二节管段吊
入，接好管接头，连接动力电源线和压浆管路继续顶进，如此循环施工，直至全部顶完。管道外壁注活性膨润土润滑浆，以减少四周的摩阻力。当管
道顶进阻力超过主千斤顶的顶进能力时，则采用中继接力技术，将管段分成数段，段间加入中继间，以接力方式分段克服摩阻力。管道的顶进方向与
高程采用激光经纬仪进行测量监控。3.工艺流程及操作要点3.1施工工艺流程地面设备安装注浆准备工作减摩注浆地表沉降监控土体改良加泥地
表沉降监控沉降测量是否安装中继间推进测量工程开始测量放样工作坑施工工作坑布置顶管机就位出洞准备初始顶进偏差测量下管
子推进测量进接收坑取顶管机全线复测验收收尾工作工程结束主顶推力是否满足图1土压平衡顶管施工工艺流程3.2操作要点3.
2.1施工准备在工程施工准备阶段，应编制详尽的施工组织设计，并做好如下几项工作：3.2.2施工场地地质条件、施工内容、范围确定场
地地质条件是选择施工方法的前提，工程施工前，应根据业主提供的地勘报告确定施工工艺，必要时应进行补充勘察；工程施工前，应组织施工人员
认真学习施工图纸、相关规范、标准，明确工程施工内容和技术要求，对图纸中与现场不符内容联系设计人员进行补充设计或变更设计。开工前，应
对顶管轴线两侧各5m范围内进行地质勘察，核对地质是否与设计相符，并核对附近是否有既有建筑物。如地质与设计不符或有不良地质（如流砂层
），则要扩大勘察范围，并与设计单位联系，采取相应的措施。3.2.3顶管设备选择土压平衡顶管机有多种类型，应根据不同的地质条件选择
适用的机型，以达到良好的顶进效果。3.2.4施工工艺参数的计算工艺参数计算主要为管段顶力的计算，管段顶力根据《给水排水管道工程施工
及验收规范》6.3.4经验公式，即：FP=πD0L?k+NF注：FP——管道顶进阻力（KN）；D0——管道外径（m）
；L——管道设计顶进长度（m）；?k——管外壁与土体单位摩阻力（KN/m2）；NF——顶管机迎面阻力（KN）。3.2.5施工
工艺确定根据现场地质条件、顶管设备及工艺参数确定施工工艺。施工工艺主要包括：顶管区间段长度的确定，是否使用中继间以及中继间的数量和
布置；初始顶进的方案及措施；测量及纠偏的方法；长距离顶进减阻的方案及措施等。3.2.6设备安装调试的技术措施施工设备的安装、调试
的技术措施主要包括：施工设备的安装位置、安装精度和牢固要求、安装顺序、调试方法和要求等。3.2.7施工过程控制的技术措施施工过程控
制的技术措施包括：工作井内管子的吊运安装、泥水处理、测量等作业的空间布置以及平行或交叉作业的安排等；顶管入洞及出洞措施；施工过程中
操作室与掘进机头、中继间的联络方式等。3.2.8质量安全技术措施质量及安全技术措施主要包括：控制顶进轴线、高程误差及其他质量因素
的措施；顶进操作及设备维护的技术与安全措施；控制地面隆起、沉降的措施；穿越重要构筑物的技术与安全措施。3.2.9应对突发事件的预
案进行施工过程中技术、质量、安全的风险分析，制订处理风险事件的应急措施。3.2.10顶管施工记录记录包括顶进过程中的顶进长度、顶力
数值或油泵压力表数值、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、中继间施工情况、土质水位变化及出现的问题等。3.3设备安装及试运行设备安
装前，根据设备的操作要求及施工方便的原则确定各设备的安装位置、各种管线和电缆的铺设位置及走向等。对设备的吊运、安装顺序进行计划和安
排。3.3.1设备的安装1）主顶设备底盘的安装应支撑牢固、防止产生受力变形或位移。底盘的调整定位宜在将顶管机吊运至底盘导轨上后进
行。2）主顶设备液压系统宜设置在主顶设备附近以便于操作，液压软管接头连接清洁无污染。3）吊运完成后，调整底盘及顶管机机头的位置、高
程、中线、仰俯角、旋转角等。4）工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制，且安装漏电保护装置，工作坑及管内施工采用36V以下的
照明设备；总电源的匹配大于顶管施工过程中需同时运行的全部设备功耗之和；长距离顶管时须考虑电缆的电压降。顶管机头内应设有应急照明电源
，顶管机机头、工作坑及地面设备之间设置通讯联络设备。5）工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工作井后背或其他可能在顶进受
力时产生变形或位移的基础上，应安装在独立的固定基座上，以减少重复移动和调整次数；宜使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光
目标靶共同组成方位误差测量系统，对顶进的高程的轴线误差进行全过程的监控。6）顶进时应根据所顶管道的管径确定安装通风设备的位置及长度
。通风设备结合管内的工作环境条件选定，保证管内有足够的氧气。3.3.2设备试运行设备试运行之前，应对设备的安装、各种管线、电缆的链
接进行检查，确认安装和连接无误后方可接通电源。设备的试运行应遵照设备说明书进行。通过试运转查找和消除设备可能存在的所有问题，确认其
处于完好状态。主要包括以下内容：1）不加载的情况下，电源电路开关的接通、切断工况试验的检查。2）液压系统控制阀件的动作灵敏、正确，
特别注意有无控制电路反接现象、操作台显示动作与实际动作是否一致。3）设备润滑和密封系统供油正常，油路畅通，供油压力可在设定的范围内
调节。4）刀盘正反转动作正确，无异常响声。5）纠偏千斤顶的伸缩动作正常，编组动作与操作台显示一致。试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。
6）顶进千斤顶伸缩动作正常，试查完毕将千斤顶回缩到工作零位。7）注浆系统输送泵的试运转符合设备说明书的规定。8）对注浆管路进行加压
试验和检查，保证管路畅通、无泄漏。其调试顺序为：将操作台输出电缆分别与对应的接口接好后，逐步送电，观察各仪表电压值是否正常；然后依
次送电检查各设备运行状态，送水泵、排泥泵、抽水泵以及搅拌筒电机旋转方向，排泥泵的调速系统是否正常，若旋转方向相反则调换该电机两相电
源线，若发生异常声音或气味，立刻停电检查故障原因，尽快排除；注浆泵一般采用螺杆泵，不能在无浆液下运行，在调试或运行之前先用管钳扭动
转轴，待灵活以后可加水运转，看泵的旋转方向与出口压力；将掘进机各电缆接好，开启操作按钮、动力按钮，并使后方动力站运行（运行前检查油
箱内油量是否充足，有无污染）；调速旋钮拨至10位，千斤顶切换成伸出，逐渐将调速器拨至0位使全速运行，全部伸出以后再退回，反复操作1
-2次进行排气；关闭后方动力站，打开机内动力站，刀盘运行，TV开，看刀盘旋转方向是否正确，转矩仪是否正常，将转矩仪设定于0位，看报
警系统是否正常，倾斜仪指示情况，开、关旁通阀和止水阀，动作是否灵活，操作纠偏控制按钮，观察纠偏指针在光靶上移动情况，能否达到最大位
置；关闭机内动力站，待机10-15分钟，观察掘进机破碎锥体内有无油滴滴下，若有少量渗出无滴下，可视为合格，停止刀盘运转，TV及动力
回路操作回路；拆除掘进机电缆线，可以吊装掘进机于导轨之上，准备顶进。3.4顶进设备安装、调试和试运行正常后开始正式顶进。1）初始顶
进我们把从破洞一直到第三节砼管全部推进入土中的全过程称之为初始顶进。在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的成败将决定整个
顶管过程的成败。初始顶进分为以下几步：第一步是破洞。在破洞之前，洞口必须要有防止土体或砂层塌方的措施。在土质均匀的黄土中顶进时，一
般洞口采用砖砌封门；但是在砂土中，比较有效的是采取深层搅拌桩和高压旋喷桩两种方法。第二步是让顶管机入土。当封门破除后，可把顶管机刀
盘开动，用主顶油缸徐徐把顶管机推入土中。这一过程中应注意防止刀盘嵌入砂土中不转而顶管机壳体旋转，应采取控制顶进速度和在顶管机左右两
侧加设角撑的办法来防止其旋转。第三步是将机头后方的两根砼管与机头管连接，形成一个整体，用来控制顶进段的高程和中线。至此，初始推进工
作完成，此时应停下来进行一次全面的测量，并把测量数据绘成曲线，便于分析。同时，在初始顶进中还应注意，应在初始顶进的后期方可进行正常
的方向校正工作，这是因为如果当第一节砼管尚未与顶管机后壳体联接时进行纠偏，这时顶管机的前壳体已在土中，后壳体仍在导轨上，纠偏时前壳
体不动，后壳体则有可能偏离导轨，不仅起不到纠偏作用，反而会带来更多麻烦。在初始顶进阶段若必须纠偏，这时只能用纠偏油缸推出（即用纠偏
油缸伸出），而不能用纠偏油缸拉（即不能用纠偏油缸缩回）。2)顶管机刀盘转速和扭矩控制和调整在顶进过程中，根据土质情况和顶进效果进行
刀盘转速和扭矩的控制和调整。正常顶进情况下刀盘应调至高转速、中低扭矩的状态工作，以获得较好的切削和土仓泥土搅拌效果。在施工中需停止
刀盘回转时，应先停止顶进，让刀盘空转一段时间，观察到刀盘工作电流（或工作油压）开始回落后方可停止刀盘回转。在顶进过程中发现刀盘工作
电流（或油压）异常上升时，应降低顶进速度或停止顶进，待刀盘电流（或油压）平稳后再按正常速度顶进。当顶管机头发生自转时，应将刀盘回转
方向调至与顶管机头自转相同方向进行顶管机头的旋转偏移纠正。刀盘的重新启动应采取一切可能的措施降低启动阻力，在确认不会对设备造成破坏
或进一步加大顶进困难后，方可加大扭矩启动刀盘。3）顶进设备操作顶进设备的操作应按前方顶进反馈的控制信息要求实施。初始顶进或中途停机
重新顶进时，都应遵循从低速到高速的控制原则。顶进速度应尽量控制平稳，尤其要避免顶速突然加大的现象。对顶进过程中出现的任何工作油压波
动都应及时分析原因并采取相应措施。遇到下列情况时应立即停止顶进，及时分析原因并采取相应措施，处理完善后再继续顶进：①顶进顶力骤升
或顶力达最大值时；②后背发生位移或后背开裂时；③千斤顶油管不通或油泵工作不正常时；④监视器工作不正常时；⑤激光经纬仪工作不正常时；
⑥砼管出现裂缝或破损时；⑦洞口止水圈漏水时；⑧电路发生故障时。4）纠偏操作顶进过程中的纠偏是顶管作业质量好坏的关键，若操作不当，可
能造成顶力骤升、管接口破损，严重时可能造成管道无法顶进，引发严重的安全、质量事故和重大经济损失，尤其是在砂层中顶进，管道极易因为泥
水过度冲刷造成顶管机机头下沉，因此，对于顶进过程的纠偏显得尤为重要。在机头和机头连接工具管出洞前，即使发生中线和高程偏差，也尽可能
不要纠偏，因为此时纠偏，机头连接管尚位于导轨上，起不到纠偏效果；机头连接管出洞后，若高程中线在±2cm以内时，可不纠偏，当高程或中
线超出标准值2cm以上时，根据监视器内的光点位置变化趋势进行纠偏，必须有一个提前量，纠偏遵循“先纠高程，后纠中线，小角度连续纠偏”
的原则，纠偏油缸的伸出量一次不得太大（以不超过2cm为宜）；当光点位置有反向移动趋势或移动速度放缓时，可将纠偏油缸缩回，停止纠偏，
纠偏时还应观察监视器内仰俯角和旋转角变化，作为参考数值，仰俯角和旋转角最大偏差不得超过原始值3°。当监视器中光点发生显著变化时，应
停止顶进，测量人员须下坑对经纬仪进行重新校正复核，查找是否属仪器被触碰或震动所致；若不是，须进行原因分析，并会商处理办法。顶进过程
中，操作人员应随时监测监视器各项数据的变化，并及时记录，在分析记录数据的基础上进行纠偏。顶进过程中，操作人员必须对顶管各项数值进行
记录，顶进记录应做到记录准确、清楚、完整、及时，顶进记录每顶进一根砼管记录数据不得少于一次，每班次不少于6次，尤其是交接班前，无论
该管是否完全顶进都应进行记录，交接班必须履行交接班手续，测量人员应相互沟通。测量人员应对激光经纬仪进行每作业班次不少于两次的校核，
并保留校核记录。3.5测量与监控3.5.1编制测量及监控方案顶管施工开始前，应根据设计文件规定的工程内容与现场环境条件及顶管施工特
点编制工程的测量与监控方案，主要包括：1）平面与高程控制测量方案。2）工作坑内及管道内控制测量方案。3）顶管施工中的测量项目、内容
、要求。4）顶管贯通前的测控方案。5）地面及周边建筑物隆沉监控方案。3.5.2高程及中线误差监测1）土压平衡顶管施工测量应建立地面
及地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。2）为了实现对前端顶管机偏离轴线的动态监测、提高施工测量
效率并与机械化顶管技术相适应，土压平衡顶管应采用激光导向进行监控。3）宜以激光测量数据作为顶进过程中判断前端顶管机高程及中线误差的
主要依据。在施工经验不足的情况下，应使用水准仪和经纬仪进行高程和中线误差的校验测量；这种测量方法还用于对顶进管段高程及中线误差的测
量。4）使用水准仪和经纬仪对顶管机进行测量应安排在工作间隙进行，在纠偏过程中应增加测量次数，反之在顶进正常情况下可减少测量次数。5
）每完成一节管道的顶进，应测量一次管中心线和高程；每个接口应测一点，有错口时测两点，并形成文件。6）工作坑与接收坑贯通后，应进行管
道最终验收测量。确定管道的中心线与管底高程、井位位置。3.5.3地面隆沉情况监控对顶管施工中地面隆起情况进行监控，监控应符合下列要
求：1）监控基准点应设在施工影响区域外，并具有良好通视与防干扰条件。2）隆沉观测点应沿顶管机前进轴线方向对称安排布置，具体布设尺寸
应结合初始顶进试验，由施工设计确定。3）对需要保护的建筑物、构筑物等应设监控点。4）对已完成的管段应继续进行隆沉观测，观测间隔时间
按控制测量方案确定。3.5.4数据记录与反馈准确填写顶管施工过程中每次及最终测量数据，形成完整的测量记录。每次测量、监控的轴线误差
与地面隆沉数据，并及时进行纠偏。3.5.5触变泥浆与填充注浆3.5.5.1制订方案触变泥浆的加注应按施工方案进行，顶管完毕应通过
注浆进行管外空隙填充和泥浆置换。施工方案应包括以下内容：1）泥浆配合比、注浆时间及注浆压力确定。2）制备和输送泥浆的设备及其安装规
定。3）注浆系统及注浆孔布置。4）顶进洞口封闭泥浆的措施。5）填充注浆和泥浆的置换。3.5.5.2加注触变泥浆1）顶管机外径宜比顶
进管道外径大2-6cm，注浆后使土体与管子间形成10-30mm厚的泥浆环。2）应根据管道直径、土质条件、计算注浆量等确定每个注浆面
上注浆孔的数量。3）注浆应从顶管机后的第1、2节管开始进行，并通过对注浆分闸门的控制，使管道的前端在顶进过程中始终得到注浆补充。4
）顶进过程中还应通过后续管道的补浆孔进行补浆，补浆孔的间距和数量取决于土质、顶速等，宜相隔2-5节管子布置补浆孔。5）注浆压力因管
道上方土体的塌落程度、土体的渗透系数以及注浆管路沿程压力损失等而存在差异，注浆压力控制宜遵循以下原则：①浆液能以较平稳的工作压力连
续注入。②防止浆液窜入管道内。③注浆压力的上限不允许超过管道上方覆土的承压能力。3.5.3填充注浆顶管终止顶进后，应向管外壁与土
层间形成的空隙，或减阻触变泥浆层进行充填、置换，保障被穿越的地面构筑物安全。注浆应符合下列要求：1）应由管内均匀分布的注浆孔向外测
空隙压注浆液；注浆应与地面监控相配合，应采用多点注浆将管道与土层的间隙充分填满，注浆量宜按计算空隙体积的150%控制。2）注浆压力
应根据管顶覆盖土层的厚度计算或试验确定，宜为0.1-0.3MPa，砂卵石层宜控制在0.1-0.2MPa。3）注浆结束后，应在规定时
间内将注浆孔封闭。3.6中继间顶进施工中继间接力顶进是长距离顶管的重要技术措施，随着顶进距离的增加，管壁与土体的摩阻力随之加大，虽
然利用触变泥浆可以减阻，但其作用毕竟有限。长距离顶管应设置中继间，采用中继间接力顶进技术，可提高一次顶进的距离，并减少工作井，降低
施工成本。3.6.1应根据顶进作业总顶力的计算和顶进管材的管壁承受能力等在施工方案中确定中继间的设置及其使用数量。3.6.2中
继间应符合下列要求：1）具有足够刚度、卸装方便，在使用中具有良好的连接性和密封性；2）中继间的设计最大顶力不宜超过管子承压面抗压能
力的70%。3.6.3中继间应在主顶设备顶力达到中继间设计顶力的3/4前使用。3.6.4中继间的液压设备与工作井顶进设备宜集中
控制。顶进时，距离顶管机最近的中继间先顶，其他的中继间保持不动，在所有中继间依次完成顶伸后，工作井内主顶千斤顶完成最后的顶进作业。
3.7顶管机的接收3.7.1接收井一般设在管线的检查井位置。接收井的开挖、支撑方式与工作井类似。在有地下水地段应进行降水处理。
3.7.2接收井的尺寸应满足顶管机与首节管子脱离后进行设备检查、维护及吊运所需空间要求。3.7.3接收井应预留顶管机出洞口，洞
口直径宜大于顶管机直径10-20cm。3.7.4顶管机临近接收坑井壁1-2m时，应调整、控制顶管机顶进速度，加密对顶管机轴线的测
控。3.8对建筑物的保护措施如在顶管轴线10m范围内存在地下管线、建筑物等，则要按照实际情况采取相应的保护措施。3.8.1对于
地质相对较好的粘质土、强风化砂岩等地层，一般不对建筑物进行加固处理，在顶进通过建筑物时，顶进速度放慢，尽量减少对既有建筑物的扰动。
3.8.2对于地质相对较软、自稳能力差的地层，一般要对该范围内的建筑进行加固处理。加固处理的方式可采取地面注浆及打桩等形式。3
.8.3顶管穿越既有建筑物时，根据实际情况，除对建筑物进行加固处理外，还要进行监控测量，如发现建筑物及地表有沉降现象，应立即会同
监理单位、设计单位采取必要的保护措施。4.沉井施工4.1施工总体安排(1)进场后搭建围挡平整施工场地，在沉井开挖作业面两侧修建临时
通道，接通电源、水源，按沉井施工平面布置进行现场布置。(2)测量放线，确定工作井、接收井井位、开挖基坑、土方外运弃放。(3)沉井制
作（包括原材料报验、制作过程分序报验及质量控制、沉井养护）。(4)沉井下沉及沉井封底施工。(5)顶管设备进场及顶管管材进场报验。(
6)沉井下沉到位封底结束后，进行顶管设备系统的安装、调试。(7)顶管测量入洞，顶进施工。(8)顶管监控测量出洞。(9)检查井溜槽砌
筑、盖板安装、井筒砌筑，回填基坑内土方至原地面。4.2主要施工工艺技术方法4.2.1沉井施工工艺流程施工准备施工准备平整场地、搭
建围挡测量放线、标注沉井位置水、电设施及线路完成基坑开挖基坑挖土合理布置堆土区砂、石料、水泥、钢筋、模板、架杆等进场主材报验
沉井制作铺设20CM厚素混凝土垫层搭设钢管内架、立内膜、报验绑扎钢筋、报验立外膜、报验混凝土浇注、报验混凝土保养拆模拆除垫层长臂挖
掘机挖土下沉沉井下沉观测、纠偏终沉阶段人工配合机械下沉终沉测量观察至标高沉井封底浇注C20混凝土封底绑扎底板钢筋、浇注混凝
土4.2.2施工准备①土质环境勘查施工前对沉井施工现场进行土质详查（包括土的特征、地下管线、供水管道等）。②确定具体施工方案。③沉
井制作场地的地基处理。地基要平整，确保井筒竖直，避免井筒倾斜。地基允许承偏力必须满足：p=G/A,G--沉井的自重力（KN）、A-
-沉井刃脚的接触面积，且刃脚踏面的P值要均匀一致。④根据设计部门或业主移交的方向桩和高程桩以及基坑底面几何尺寸、开挖深度及边坡定出
基坑开挖边线。调查沉井周围管线走向，确定周围没有管线后方可进行开挖施工，若沉井施工位置有其他管线，及时与业主单位及设计单位沟通，改
迁有影响的管线或者调整沉井位置。依据施工现场平面布置，划出占场边线。在井工作面周围布置1.8米高的蓝色铁皮瓦围挡。铺设临时水、电管
线，修筑施工便道平整场地后根据设计图纸上的沉井中心坐标定出沉井中心桩以及纵横轴线控制桩，并测设控制桩的辅助桩作为沉井制作及下沉过程
的控制桩。以上施工放样完毕后经现场监理工程师复核无误后方可开工。4.2.3基坑开挖基坑开挖前，先有人工沿沉井边线开挖宽1.2米深2
米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，用洛阳铲探明地下是否有管线。基坑开挖深度：开挖采用人工配合机械分层开挖，根据每个基坑所处位
置的土质、水文条件、现场允许程度等因素具体确定。一般控制在2.5m左右。基坑地基处理：对基坑地基进行平整夯实(或加固)，使其具有足
够的承载力，并在沉井施工前，在基础上铺设20CM厚的C20素混凝土，以做垫层施工，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉降以致倾斜甚至井
壁开裂。混凝土垫层厚度计算：h=1/2(g/p沙—b)式中h----砂垫层厚度p沙----100KN/m3g----井筒单位长度自
重力（KN）b----韧脚踏面宽度（m）4.2.4沉井制作（1）模板的施工本工程沉井为二次制作一次下沉，模板均采用18mm厚胶合
板模，所有模板表面平整度符合规范要求。围檩立筋采用Φ48钢管，拉杆螺栓采用Φ16mm圆钢，拉杆螺栓设置水平间距50cm，垂直间距6
0cm。为防止浇砼时爆模，在水平加固模板用的2×Φ25钢筋两端接头处上点焊，所有拼缝及模板接缝处要逐个检查嵌实，防止漏浆，模板架立
好后应请业主、监理工程师进行验收，验收重点是平面尺寸和断面尺寸，平整度、穿墙洞等项目。内外模板立模顺序。先立内模，后立外模。模板与
钢筋安装应相互配合进行，若妨碍绑扎钢筋的模板、应待钢筋安装完毕后再立模。（2）钢筋绑扎本工程的钢筋规格、种类繁多，对进场钢筋要进行
验收，按规格分批挂牌堆放在有衬垫的钢筋堆场上，防止底层钢筋锈蚀。对进场钢筋应按批按规格抽样试验，严格遵守“先试验、后使用”的原则。
制作成型钢筋，按其规格，绑扎先后，分别挂牌堆放，对其成型的具体尺寸，规格有工地质量员抽样检验把关，同一截面的钢筋接头要求严格按施工
操作规程要求执行。钢筋绑扎要结实，井壁的内外层钢筋之间要设定位撑。在钢筋绑扎后，采用同结配砂浆垫块，控制保护层，保证钢筋在砼中有效
截面。1）钢筋进场必须要有质保书，进场、后对原材料按规范要求进行试验，无证或试验不合格的钢筋严禁使用，需要替代其他规格品种的钢筋必
须要设计单位认可及符合规范有关规定。2)钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应
调直；焊接按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）
中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21#铁丝绑扎结实。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二
层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相措开
。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。钢筋加工允许偏差：受力筋10mm，箍筋5mm，
钢筋折弯点位置偏差20mm（3）立外模和支架钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用Ф16的圆
钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标
号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。（4）浇捣混凝土砼浇筑时浇筑的自由
高度不应大于2m。砼浇筑时应对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm左右，振捣时防止漏振,欠振和过振现象，以确保砼的质
量。在浇筑过程中，加强沉井平面高差、下沉量的观测，随着砼浇筑总量有增大，测量密度相应增大，如出现意外情况采取相应措施确保沉井施工安
全。每次浇筑砼前充分做好准备工作，每次浇砼根据规范做好坍落度抗渗、抗压的试验工作。钢筋、模板及各类预埋件经隐蔽验收合格。模板和支架
工序完成后砼开浇前，必须经监理工程师进行验收，并全面检查准备工作情况并进行技术交底，明确各班组分工、分区情况，砼入仓前清除仓内各种
垃圾并浇水湿润，验收合格后方可浇注砼。施工中严格控制初凝时间层差，表面混凝土质量，特别注意混凝土塌落度，流动及离析等问题，杜绝冷缝
出现，砼振捣时振捣器应插入下层砼10cm左右，注意不漏振、过振，钢筋密集处加强振捣，分区分界交接处要延伸振捣1.5m左右，确保砼外
光内实，钢筋工、木工加强值班检查，发现问题及时处理，保证正常施工，交接班时交清情况后才能离岗。砼浇注完毕后，须覆盖土工布，当砼达到
一定强度才能拆除模板，一般需养护72小时，承重模板必须达到设计强度后方可拆除。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢
筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生的混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板
因混凝土振捣的原因而跑模。井身浇捣混凝土分二段施工：工作井分两次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，采用分段浇捣混凝土时，严格
按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第
一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。（5）养护及
拆模混凝土浇捣完成后应及时养护，在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。拆模时砼表面湿度与环境湿度差不得
大于15%，否则会出现裂缝。是养护时应确保混凝土表面湿润。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。当砼强度达到设计强度的25%
以上时，可拆除井壁模板，在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的5-6天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是
不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。（6
）封砌预留孔严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。4.2.5沉井下沉（1）凿除垫层
、挖土下沉沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及内模。沉井下沉时，主要是通过
从井筒除土，清除刃脚上正面阻力及沉井内壁阻力、依靠沉井自重下沉。下沉过程中，应随时掌握土层情况，做好下沉观测记录，分析和检验土的阻
力与沉井重力的关系，选择最优下沉方案。正常下沉时，应自沉井中间刃脚处对称除土。沉井下沉时应随时注意观测，保持沉井竖直下沉。沉井挖土
连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm
内，当沉井接近标高时，应预先做好防止下沉措施。（2）沉井助沉措施沉井下沉时，为防止对周围土体产生较大的扰动和沉井的顺利下沉，沉井采
用增加配重的方法或机械辅助下压助沉。（3）沉降观察沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。当沉井
在12小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣底板碎石垫层。（4）下沉纠偏在沉井下沉过程做到，刃脚标高每2小时至少测量一次，轴
线位移每天测一次，当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。沉井初沉阶段每小时至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏，终沉阶段每
小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度。尤其是本工程中沉井开始时的下沉系数较大，在施工时必须慎重，特别要控制好初沉
，尽量在深度不深的情况下纠偏，符合要求后方可继续下沉。下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候，同时也较易纠正，这时应以纠偏为主，次数可
增多，以使沉井形成一个良好的下沉趋势。下沉过程中，应做到均匀，对称出土，严格控制泥面高差，当出现平面位置和四角高差出现偏差时应及时
纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线，同时应注意纠偏幅度不宜过大，频率不宜过高。沉井在终沉阶段应以纠偏为主，应在沉井下沉至距
设计标高1m以上时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高30cm以内时，必须不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则难于纠正。（5）纠偏方法沉井在下沉过程中发生倾斜偏转时，应根据沉井产生倾斜偏转的原因，可以用下述的一种或几种方法来进行纠偏。确保沉井的偏差在容许的范围以内。1）偏除土纠偏沉井在入土较浅时，容易产生倾斜，但也比较容易纠正。纠正倾斜时，一般可在刃脚高的一侧抓土，必要时可由人工配合在刃脚下除土。随着沉井的下沉，在沉井高的一侧减少刃脚下正面阻力，在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正，这种方法简单，效果较好。纠偏位移时，可以预先使沉井向偏位方向倾斜。然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时，再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些，最后调正至使倾斜和位移都在容许范围以内为止。2）压重纠偏在沉井高的一侧压重，这时沉井高的一侧刃脚下土的应力大于低的一侧刃脚下土的应力，使沉井高的一侧下沉量大些，亦可起到纠正沉井倾斜的作用。这种纠偏方法可根据现场条件进行选用。3）沉井位置扭转时的纠正沉井位置如发生扭转，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使下沉过程中逐步纠正其位4）沉井施工监测管理监测系统包括沉井自身状态监测，沉井自身状态监测包括：井筒自身位置（深度、中心偏离）姿态（倾斜）监测及井筒受力状态监测。对周围环境的监测包括：附近构筑物沉降及位移。4.2.6沉井封底沉井下沉到位后，应进行8小时的连续观察，如下沉量小于10mm，可进行封底。绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。银川都市圈城乡西线供水市政管网工程土压平衡顶管施工作业指导书中铁一局集团市政环保工程有限公司21 |
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