一、编制依据
(1)南水北调受水区供水配套工程施工…标《招标文件》；
(2)南水北调受水区供水配套工程施工…标《投标文件》；
(3)已批复的…标《施工组织设计》；
(4)穿越S219省道顶管工程施工图纸：
(5)现场实际地形条件。
二、工程概况
1、工程概况
…省南水北调受水区…供水配套工程施工…标段为35号口门输水干线，位于鹤壁市浚县境内，起点桩号K28+500，终点桩号K33+。
本标段管线下穿省道S219公路，为不影响公路正常交通，采用预制箱涵顶进施工方案，输水管道架设其中。施工方案采用管棚箱涵顶进法。
预制箱涵采用钢筋砼结构，设置支墩架设PCCP输水管道。箱涵断面外部尺寸*（宽*高），箱涵孔内断面净尺寸*（宽*高），内设倒角。箱涵顶高程为，箱涵底高程为，箱涵顶距路面厚度为。
省道S219箱涵顶进长度55m，共设4节，节长，砼浇筑量774m3。
2、相关参数
S219省道穿越处路面宽度为15m，与管道交叉角度为87°，穿越的省道运营桩号为61+680。
交叉地点位于…县…区秦禹庄村西北，管道埋深，管径为3m，管壁厚度，输水主管线的管内工作压力为 MPa。
3、地质概况
1)地质概况
位于…县禹庄西北，中心桩号为K29+。勘察区地貌单元属黄卫冲积平原，地势平坦，地面高程～，路面宽约15m，施工场地开阔，交通便利。场区地层结构为粘砂双层结构。地层岩性主要为第四系全新统冲洪积层((alplQ41)细砂、低液限粉土、低液限粘土和((alplQ42)低液限粉土、低液限粘土。
2)工程水文地质条件
场区地质结构为粘砂双层结构。建基面位于第①层低液限粘土((alplQ42)、①-1、①-2层低液限粉土和②层(alpl Q42)低液限粘土中。勘察期间地下水位高程为，位于管底面以下，不存在施工降排水问题。地基承载力相对较低。低液限粉土、低液限粘土工程分级为Il类土。采用顶管施工。工程场区土对钢结构腐蚀等级为中等腐蚀性。地下水对混凝土均不具腐蚀性，地下水对混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
3、工程量表
工程量表
三、施工方案
1、箱涵顶进方案及施工流程
省道S219箱涵顶进长度55m，采用两端分别设始发坑和接受坑，箱涵
在始发坑的滑板上预制、养护，再从由始发坑向接受坑顶进，箱涵顶进采用“管棚箱涵顶进”施工方案。箱涵顶进工艺流程，见图：
箱涵顶进工艺流程图
2、顶进设备选型
（1）土方施工设备
挖掘机2台、推土机1台、装载机1台等。
（2）钻孔设备
FDP-15B水平定向钻机1台，英国386定向仪1台。
（3）砼施工设备
砼运输、浇筑，以及钢筋、木工加工设备。
（4）箱涵顶进设备
选用20台200t液压千斤顶及其控制系统。
（5）注浆及泥水系统
箱涵顶进注浆系统，采用在管内共设置两根总管、三套管路系统。
一套采用液压注浆泵把储浆箱内的浆液压入，箱涵顶进时同步向其四周注浆，另一套采用液压注浆泵进行补浆。再在地面设置一套管路系统，用于补浆、输送浆液及对出洞口补浆。
泥水系统由泥浆池、搅拌机、注浆泵及连接管路等组成。本系统进水相对密度控制在～。
整个泥水系统由流量调节阀来控制流量。
3、施工准备
平整场地、规划施工现场
箱涵顶进施工队进场，先平整场地，根据施工需要规划施工现场，并着手进行场地布置。
现场布置
箱涵顶进施工前，先修建临时通道；架设临时用电及临时用水管线；选好泥浆处理场地、规划临时堆土场，以及施工配套设施安装场地，开挖始发坑和接受坑，并进行护底、护壁。
（1）泥浆沉淀池
在顶进坑附近布置一个泥浆沉淀池。
泥浆沉淀池，设计其长×宽×深为5m×4m×2m，在地面开挖或砖砌而成。
（2）供水系统
在箱涵顶进始发坑附近设置5t水箱，供应箱涵顶进机工作需要的清水。水源使用地下水或就近抽取。
（3）始发坑、接受坑施工
始发坑、接受坑的长宽尺寸根据箱涵顶进方法、箱涵预制场地布置和坑内顶进设备的尺寸确定。
始发坑、接受坑的深度则主要由设计箱涵底部高程和地面高程决定：箱涵底部高程加上基坑轨道及基础（滑板）厚度，就是需开挖的坑底标高。
结合箱涵顶进机具的尺寸、作业要求及箱涵顶进位置纵断面图，顶进始发坑尺寸下口为计划 60m（长）×（宽）×（深），上口尺寸根据坑深和土质放坡确定。
顶进始发坑上口采用砖砌地圈梁护口；墙壁采用10cm厚C10砼护壁；顶进始发坑底板采用现浇30cm厚的C25砼，面层铺设φ6@200双向钢筋网，用于固定导轨的预埋铁并与底板钢筋焊接。
接受坑下口净尺寸为20m×（宽）×（深），放坡和坑壁支护措施同始发坑。底板现浇5cm厚C10素砼垫层。接受坑与始发坑同期施工。
始发坑和接受坑均按1:1放坡，始发坑和接受坑均设坡道与外围施工道路相接。
施工排水
始发坑和接受坑四周设排水沟，四角设集水坑，坑外设截水沟，以保证箱涵顶施工顺利进行。
后背设计
1）箱涵顶进后背结构设计为：槽钢井架后背+后背顶铁5cm厚+C25砼填充。
2）先加工25号槽钢成井子架并与后背铁焊牢，将后背铁固定在箱涵顶进始发坑的池壁上，背铁土墙面之间空隙以C25素砼浇灌填充，厚度不小于50cm，平面尺寸8×2m。
3）顶进坑后背要有足够的强度，在顶进过程中能承受千斤顶的最大作用力。
4）后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进箱涵的轴线，避免产生偏心受压。
4、管棚施工
管棚管布置
管棚箱涵顶进断面周边线80cm布设成“门型”，钢管采用直径φ245mm 的无缝厚壁钢管，间距50cm。布设方向与箱涵顶时方向平行并带1～3°仰角。管棚管采用有孔钢花管。注浆孔孔径10mm，间距10cm，在管上梅花型布置，管尾部留的止浆段。管棚打设，相邻管节间接头位置相互错开。
钢管入土端制作成尖靴状或楔形，沿着布设轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管，钢管内灌注水泥浆或水泥砂浆，以便提高钢管自身刚度和强度。灌注固结箱涵周边土体，形成对开挖面的预支护。
管棚施工材料
（1）管棚钢管采用φ245mm*10mm无缝钢管按间距15cm、梅花型钻孔加工而成，钢管节分6米和4米两种规格，钢管接头采用φ245mm*10mm丝扣连接，丝扣长30cm，管棚纵向同一断面处的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少需错开1m。钢管入土端制作成尖靴状或楔形。
（2）注浆浆液采用水泥浆，水灰比1：1（重量比）,注浆压力为～。水泥砂浆主要成分为级及以上的硅酸盐水泥；配比应根据工程土质条件，经试验确定。注浆前，选在拱脚处选2个孔作试验孔，找出地层特点，并进行注浆充填试验。
管棚施工工艺流程
管棚施工工艺流程，见图：
管棚施工工艺流程图
管棚施设
根据经验，本工程管棚施设，采用“导向扩孔顶管法”。
（1）测量定位
按设计测放出管棚轴线位置，并在打设钢筋标定。
（2）搭建施工平台，架设导轨。
导轨位置设在管棚轴线内侧，按设计准确放样，架设导向拱架，并在导向拱架上安装工字钢导向钢轨，间距50cm（同管棚孔距）。
（3）定孔位
按设计孔间距，测放孔位，标记，并同时在导轨上标定。
（4）钻机就位、钻孔、扩孔
①采用水平定向钻机钻孔，配φ73mm钻杆，钻杆每节长3米，共配备钻杆31根。
②开钻时首先低速钻进，钻孔顺序从棚顶中心线位置隔孔向两侧跳打直至棚脚，安装管棚管并灌浆后，再从棚顶位置按分两侧施设其余管棚。
③每孔开始钻进时，先低速钻进，待钻进达到50CM以后再高速钻进，当第一节钻杆尾部剩余20-30CM时停止钻进，用管钳人工卡紧钻杆，钻机低反转，脱开钻杆，钻机退回至原位，工人安装下一节钻杆，继续钻进，依些循环钻至90m完成一根管棚的导向钻孔。钻孔过程中，采用英国386导向仪全程监控，以保证钻孔过程中，操作工能及时及时纠偏，保证钻孔位置正确。
④一根管棚的导向孔钻进完成后，将φ73mm钻杆换成φ钻杆回钻，沿导向孔钻进，作一次扩孔。
（5）管棚管顶进
管棚管顶进利用钻机的冲击和推力将钢管分节推进至已扩孔的孔内，管节间采用丝扣连接。
（6）注浆、封堵
在管棚管顶进的同时，用水泥浆弃填管道的环状间隙；管棚管顶进后，在管道的低端安装注浆嘴，用注浆机注浆，至管腔内充满浆液，从高端流出规定浓度的浆液，再用细石砼封堵管两端。
5、箱涵顶进
施工工艺流程
箱涵顶进施工工艺流程，见图：
箱涵顶进施工工艺流程图
箱涵预制
（1）基坑开挖
箱涵在基坑内进行制作，所以必须先挖好基坑。
土体放边坡开挖土方，或者采用钢板桩作围护，并辅以井点降水开挖基坑的方法。土方是利用履带式吊车抓斗挖土，人工进行边坡修正面开挖到基坑设计要求。
（2）滑板浇筑
在基坑开挖到设计要求时进行滑板制作，箱涵将在滑板上进行预制，然后利用油压千斤顶的顶进使箱涵在滑板上滑行，逐渐进入前方土体，所以从其作用来讲，称为滑板。
滑板须承受箱涵自重和箱涵顶进时克服滑板与箱涵间摩阻力而产生的拉力，因此必须有足够的拉力强度。防止箱涵顶进拉断滑板，造成箱涵顶进围难。滑板采用25cm厚 C25砼现浇，滑板面层铺设φ6@250双向筋，以增强其抗能力。
为了尽量减小箱涵与滑板产生的摩阻力，所以表面必须满足一定的平整度要求，在滑板表面并涂上润滑剂。采用粗制黄色石腊涂刷表面。
滑板砼熟料，采用商品砼，6～9m3砼搅拌车运至施工现场，HBT30输送入仓，人工平仓，机械振实。
（3）箱涵预制、养护
箱涵是钢筋混凝土箱形结构，共分4节，按顶进顺序依次在始发坑内滑
板上预制、养护。
箱涵预制采用商品砼，6～9m3砼搅拌车运至施工现场，HBT30输送入仓，人工平仓，机械振实。
每节箱涵分两次浇筑，第一次浇筑底板及底板以上侧墙50cm，第二次浇筑侧墙及顶板，一次浇筑完成。
每次依照设计要求分层、分段进行制作，并留出施工需要预留孔洞和埋设预埋件，便于施工。如安装千斤顶的中继间位置和控制侧向移动的预埋件。
箱涵预制后，精心养护，等强度达到设计强度的70%，才能移动。箱涵顶进时，要求强度达到100%的设计强度，为提高早期强度，可采取掺加早强剂等方法，以加快施工进度。
箱涵顶进
（1）后背制作
根据箱涵顶进所需最大的顶力来设计后背。后背须承受箱涵顶进最大顶力和一定的变形量，进行设计后背的强度和刚度。
一般后背的后座力是利用土体的被动土压力抵消后背的后反力来设计后背。
在必要时，为了满足后背的足够稳定，可以加高后面的土体高度以增加在后背的被动土压力。
（2）导向墩的设置
为控制箱涵在滑板上顶进方向，在滑板上设置导向墩进行导向控制，防
止箱涵顶进过程中，箱涵左右平面移动。导向墩，采用预埋槽钢制作。
（3）油压千斤顶的配备
根据箱涵顶进、顶力计算，采用最大的顶力值，配备千斤顶的吨位和台数，千斤顶的平面布置应根据均匀和便于操作维修来考虑。
计算箱涵顶进阻力，配备千斤顶和顶杆，箱涵顶进总阻力一般按以下公式计：
单节箱涵总重*最大摩阻系数=（194m3*m3）*=728t
从上述计算可看出，单节箱涵顶进，需克服728t的摩擦阻力，才能实现顺利顶进。为减少箱涵顶进后背总负荷，计划在箱涵顶进时，在每节箱涵间设中继间，中继间设200t千斤顶4台。
（4）箱涵顶进的接长杆安装
箱涵顶进长度不能一次到位，所以必须利用接长杆传递顶力。接长杆必须满足相应承受千斤顶的顶力，所以必有足够的强度和相应的刚度。
本工程顶杆采用φ400mm钢管制作。
（5）测量放线
对业主提供的导线点、水准点进行复测，经核对无误后方可使用。
1）平面测量控制
采用管线控制网作为平面控制网，布设平面控制网和高程控制网。高程控制网采用四等水准测量的技术要求施测。
为保证测量精度，先用钢尺测量的边长，加入相应的改正，测量的平面
及高程导线进行平差计算，角度取至o，坐标及高程取到1mm。。
2）高程测量
①高程控制采用四等水准测量，高程闭合差在20mm 之内，采用水准仪进行观测，往返各一次。
②高程控制点利用平面控制点的埋石作为高程控制点，也可单独控制，如特殊需要时可进行加密。加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布设形式为附合水准路线。
③在始发坑内的高程控制点。先做趋近水准测量，再做竖井高程传递。竖井传递高程采用悬吊钢尺法，井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3-5cm，施测三次，高差较差不大于3mm时取平均值使用。
（6）箱涵顶进
（1）管内土方开挖
人工开挖正面土体，每次开挖一个顶程长。严格控制正面和两侧的挖土量和挖土顺序，严禁地板以下土体超挖和欠挖，防止箱涵叩头和抬头。
（2）设中继间顶进
因箱涵顶进阻力过大，使后背设计，千斤顶备置均有困难.将箱涵沿长度方向分成若干段，在每段连接处，设置中继间，安放千斤顶形成中间接力形式，可以减少后背推力而使箱涵分段逐段顶进。
（3）顶进顺序
先顶第1节箱涵，再顶第2节、第3节箱涵，最后顶第4节箱涵，如此循环顶进到一定长度安装接长杆，将箱涵顶到设计位置。
第2～4节顶进时，先用千斤顶、卷扬机等，将其横移到正对第1节的顶进位置，再按第1节的方法顶进。
（4）顶进
开动油压千斤顶，依次顶进箱涵入洞一个顶程。所有千斤顶由一个控制台联动控制。缩回千斤顶，接长顶杆。反复循环顶进箱涵，将各节箱涵送至设计位置。
（5）顶进测量
开始每顶进每50cm测量一次，并做记录。正常顶进时，每顶进一节箱涵测量一次，遇有纠偏每50cm测量一次。若出现偏差通知机械手及时调整。
（6）顶进纠偏
发现顶进偏移，要采取纠偏措施。用挖土来纠偏，须依照上级要求进行土方开挖以达到箱涵纠偏的目的。
（7）外运出土
箱涵顶进施工时，采用人力掏土，装斗车通过始发坑上方汽车吊运至附近堆土区。
箱涵顶进施工时会产生大量的泥浆，使用泥浆沉降池，通过泥浆输送机将泥浆输送到坑外沉降池中，沉淀后生成湿土与清水。湿土使用卡车外运，清水可再利用。
5、管座砼浇筑
按设计要求，浇筑管座砼。
6、设施拆除
套管顶进、检测、换浆完成后，拆除箱涵顶进设备、后背铁等设备，保留始发坑内原箱涵顶进用导轨，以便利用其作为钢管对口焊接的平台，始发坑及接受坑内的支撑不拆除，下钢管时继续作保护支撑。
7、 DN3000 PCCP管安装
（1）首先在接受坑内安装5t慢速卷扬机一台，以此作为牵拉动力，将始发坑内PCCP管拉入砼箱涵中。
（2）在始发坑内拼接管节；并利用保留的导轨加铺方木或大板，方便管道的对口、连接、前移。在准备穿装的第一根PCCP管前端管外皮焊接Ф12～16的拉力环。
8、收尾工作
（1）箱涵顶进到达设计位置和标高后，拆除千斤顶和接长杆。
（2）箱涵顶进完成后，完成前后端引遭施工，与箱涵连接贯通。
（3）箱涵内管道安装后，砌筑箱涵两端封挡，回填始发坑和接受坑，恢复地面高程。
四、施工进度计划
1、施工进度计划
穿越S219省道顶管工程施工计划工期为：开工日期为2013年4月10日，完工日期为2013年6月30日，共82个日历天。具体为：
（1）2013年4月10日～4月20日，土方开挖、滑板浇筑；
（2）2013年4月21日～5月5日，箱涵预制；
（3）2013年5月1日～5月25日，防护工程；
（4）2013年6月5日～6月10日，箱涵顶进；
（5）2013年6月11日～6月15日，管道安装；
（6）2013年6月16日～6月30日附属工程。
2、进度计划保证措施
（1）合理安排各工作面施工，流水作业；
（2）合理组织施工，做好“周密安排、精心施工、科学管理”；
（3）提高机械化程度，并提高机械利用率；
（4）及时准确填报材料用量计划，确保材料充足，不停工待料；
（5）充分做好雨天施工的思想准备，物质准备及技术准备；
（6）采用新工艺，选用符合技术规范规定的材料，择优选用施工方案。
五、质量控制措施
1、施工组织保证
派遣精兵强将组建工程项目现场领导管理机构，工程技术管理人员具备相关的专业管理知识和施工经验，持岗上岗，工作认真、敬业爱岗、吃苦耐劳。在工程项目部建立以项目经理为首，各管理部门负责人、质检员、施工员、工长（工程队长）组成的项目质量管理小组，对项目工程质量进行全方位的组织、计划及监督管理。定期进行质量检查总结评比。
2、管理体系保证
建立以项目技术负责人为首的质量管理体系，通过项目质检部及工程技术部负责本工程的质量创优、规划、布置、检查、落实和监督指导工作。工程施工中，技术员、质检员、施工员是质量管理工作的现场监督员指导员，随时对工序施工质量进行检查、指导和监督，处理施工中存在的问题。
加强我局质量管理体系贯彻执行及TQC教育活动，从思想上提高
全体施工人员和管理人员的质量意识，严格执行相关技术标准和施工规范，切实按图纸会审、技术交底和测量交底等技术程序组织施工，健全质量管理制度、明确质量责任、始终围绕质量创优目标进行施工工序和施工环节的质量控制。
建立健全质量责任制，将质量目标责任分解落实到工程队至每个施工班组及施工人员，实行工程质量奖罚经济责任制。
工序实施前，由工程技术部按施工图要求及有关施工规范和质量验收标准，制定具体的质量要求和质保措施，对有关上岗人员进行岗位技术培训和技术交底，提高操作者技术水平。
3、管理制度保证
施工员轮流值班坚守施工现场，监督指导各施工班组的施工质量，及时处理施工中存在问题。
质检员随时对各工序施工质量进行检查，严把工序质量关，组织工序质量验收签证，及时作好施工隐检验收资料。
项目质检员随时深入各施工队及班组进行质量检查、监控、指导，参与各队施工管理组处理施工中的质量问题，同时，将收到的各种质量资料进行汇总，随时向项目技术负责人汇报。
每月25日为“项目质量活动日”，对项目工程质量进行一次全面的检查总结、通报，计划落实下阶段的质量目标和保证措施，对工程质量进行一次考核记录，作为质量奖罚的依据。
严格做好原材料、半成品、成品的进场试验及抽检工作，杜决不合格品和原材料投入工程中使用。施工中做好质量检验见证抽样试验工作。
施工过程及中间验收中，坚持工程质量“一票否决权”，坚持执行施工班组的自检、工序之间的交接检以及工地及项目专职质检员专检的质量“三检制”，凡上道工序未经检查和组织验收签证，下道工序不得施工，并自觉接受监理单位和质检单位、业主的监督检查。工程质量不合格坚决返工。