2012年12月第6期
城市勘测
Urban Geotechnical Investigation ＆Surveying
Dec．2012No．6文章编号：1672－8262(2012)06－117－04
中图分类号：P209
文献标识码：A
顶管施工动态测量实时控制可视化系统的研究开发
郭志丹*
，李奇
*收稿日期：2012—02—28
作者简介：郭志丹（1984—），男，助理工程师，主要从事测绘、地籍调查以及地理信息系统软件开发等工作。
（河南省中纬测绘规划信息工程有限公司，河南焦作454000）
摘
要：以非开挖管道工程施工测量控制为例，介绍了全站仪、便携式电脑、数据处理及可视化软件的结合而组成的施工测量控制系统。主要阐述了动态数据传输、数据处理、可视化系统开发的过程及方法。关键词：全站仪;实时;动态测量;可视化;系统开发
1概述
随着城市建设的大规模发展，城区内需要敷设的各种大口径管道越来越多。而其中的主要困难是敷设管道需经过人口稠密区或大型建筑物、构筑物及支流小河等。所以非开挖敷设管道技术—
——顶管法施工在近年得到广泛的应用。顶管施工技术的优势：①不开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以在建筑物底下穿过，
是一种安全有效地进行环境保护的施工方法；②顶管施工管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，管材寿命大于开挖埋管施工的管材；③采用房下顶管施工方法能节约大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短了管线长度。顶管施工使用较多的是刃口推进技术，刃口推进技术又称手掘式顶管施工技术，管径一般在800mm 3000mm 。该技术设备投入少，工艺简单，工期短，小型施工企业即可完成。如北京清河污水干线；西安咸阳机场，广州、杭州、福州、武汉等地都有顶管施工的实例。
顶管工程的测量精度的高低决定了管道方向的准确与否，直接关系到整个工程的成败。为确保非开挖式管道工程施工的质量，
提高施工效率，降低工程成本，结合顶管刃口推进法工程施工技术的特点，我们研究开发了基于独立坐标系下的“顶管施工动态测量实时控制可视化系统”
。该系统包含数据采集、数据处理、精度分析、可视化程序开发四个部分。
“顶管施工动态测量实时控制可视化系统”，采用独立坐标系下一站式实时动态中线方向和高程控制测量，仪器与便携式电脑连接配以自行开发的数据处理软件相结合（如图1所示），具备了以下功能：①全站仪直接获取工具管顶部中心方向偏差和高程；②动态显示工具管顶部中心轨迹，水平、高程限差边界可视
化；③预置偏差警示提示区间，顶进管距实时显示；④便携式电脑直接访问全站仪数据库自动获取观测数据，处理数据建立偏差分析数据库，评定结果质量。
图1全站仪顶管测量控制系统示意图
2
独立坐标系下顶管施工动态测量实时控制可视化系统的要求
2.1
开发顶管施工动态测量实时控制可视化系统的目的
该系统是在平面直角独立坐标系下，由全站仪、便
携式电脑、数据处理及可视化软件组成系统。建立平面直角独立坐标系是以方便求出顶管的方向、
高程偏差为原则；利用全站仪实时测量顶管水平方向和管道中心标高，以保持管道的设计坡度始终满足限差要求；利用便携式电脑通过自行开发的软件直接访问全站仪的数据库获取实时测量数据，
经计算机处理后可视化显示出管道平面轨迹、高程方向的轨迹以及限差区间和界线，以便及时为施工人员提供管道的前进趋势和修正数据。2.2
开发顶管施工动态测量实时控制可视化系统的数学模型研究
（1）建立平面直角独立坐标系
以全站仪安置处O 点为独立坐标系的坐标原点，
整体解决方案系列 顶管施工质量控制保证措 施 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-58486顶管施工质量控制保证措施Quality control guarantee measures for pipe jacking construction 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 顶管施工质量控制及保证措施 由于本工程顶管施工，顶管深度较大，顶管所经过路段靠近建构筑物近，对顶管质量及安全控制要求高。施工时，要做好各方面质量及安全控制工作，以保证工程施工顺利进行。 顶管施工质量控制关键是顶管轴线定位导向控制技术，顶管轴线定位导向包括顶管轴线(中线)定向，顶管标高控制技术等。施工时，工作井定位、工作井制作、沉降及顶管控制等均需围绕核心进行严密组织、精心施工，以达到工程的设计功能目标。 1、测量系统: 工作井定位及高程控制是顶管能否按设计图纸施工极为重要的环节，施工时，我司将采用精密全站仪、紧密水准
仪筹仪器进行测量。精心测放轴线顶进方向，工作井和接收井方向对接、相邻标段的施工单位顶进施工时，也需要严格校核顶管轴线方向。高程控制关系管道流量及流向。施工时，必须严格控制，每顶进一个进尺，即要复核一次流水位标高，把施工流水位标高控制在验收规范标准以内。 2、顶管过程质量控制: (1)人员配备: 顶管施工设备包括工具头、千斤顶纽、高压油泵系统、中继间、激光定位装置、减阻泥浆搅拌及注浆系统等，设备使用要求高，我司将配备足够的数量工程技术人员进行本工程的施工作业，并配备足够的专业技术人员进行顶管、测量等关键工序的施工，保证顶管质量。 (2)机具材料准备: 顶管施工期间，首先准备好顶管用管材，减阻泥浆配置需要的膨润土，水泥浆置换所用的配料配备齐全，保证顶管施工顺利进行。另外，还须根据工作井顶管管径制作止水法兰圈。法兰圈以钢板制作，设两道泡沫橡胶止水圈并备齐配件。千斤顶与顶进管连接的顶铁也应同时配置备齐。
截污管线顶管施工 在管道铺设施工路线上有多处障碍物，当为永久性结构物且不能拆迁，也 不能局部破坏并修复。需采用顶管办法进行施工。 1 工作坑、接收坑布置 工作坑布置：由于HDPE管道长度为6m，工作坑的平面布置内侧尺寸为 7*3.5m。接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用HW400‘H’型钢，围檩下部每隔2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。基坑长度方向上中心一道长为2.7m，四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15，厚为15CM，平面尺寸为6.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径 600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。后背 墙采用2m*2m*0.4m的砼块。顶管采用直径为800的顶管，顶管后放置外圈直径为800，内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。 接收坑布置：接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用H400‘H’型钢，围檩下部每隔 2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。四角各 一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为 C15，厚为15CM，平面尺寸为4.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm，深400mm 的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。 现场布置采用16t汽吊，设备布置采用25吨汽吊。 井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。 在此工程中的典型工作坑做法为如下三种方法： 做法一：在管道高程为小于5m时，搅拌桩深为12m，拉森桩长为9m。支撑采用一道支撑，支撑中心位于距桩顶0.5m处。 做法二：在管道高程为大于等于5m小于7m时，搅拌桩深为15m，拉森桩
卧龙寨东侧地块新增排水管网工程 顶 管 施 工 测 量 方 案 央邦建设集团股份有限公司 二O一六年十一月二十五日
卧龙寨东侧地块新增排水管网工程 顶 管 施 工 测 量 方 案 编制人职务（称） 审核人职务（称） 批准人职务（称） 批准部门央邦建设集团股份有限公司（公章） 编制日期年月日
目录 一、编制依据 (4) 二、编制目的 (4) 三、工程简介 (4) 工程概况 (4) 水文地质情况 (4) 主要内容......................................................... 错误!未定义书签。 四、人员组织及仪器配备 (6) 五、测量放样的基本内容和要求 (6) 概述 (6) 检查、复核测量桩志............................................... 错误!未定义书签。 测量放样基本内容................................................. 错误!未定义书签。 桩志布设 (7) 基本技术要求 (7) 六、平面控制测量.................................................. 错误!未定义书签。 平面控制点检测................................................... 错误!未定义书签。 地面趋近导线测量................................................. 错误!未定义书签。 七、高程控制网测量................................................ 错误!未定义书签。 水准控制点检测................................................... 错误!未定义书签。 地面趋近水准测量................................................. 错误!未定义书签。 八、联系测量 ..................................................... 错误!未定义书签。 水准测量......................................................... 错误!未定义书签。 轴线测量......................................................... 错误!未定义书签。 九、顶管施工测量.................................................. 错误!未定义书签。 测量目的......................................................... 错误!未定义书签。 测量方法......................................................... 错误!未定义书签。 轴线测量控制措施................................................. 错误!未定义书签。 十、竣工测量 ..................................................... 错误!未定义书签。十一、测量误差控制.. (11) 图纸误差复核 (11) 保证控制网布设精度的控制 (11) 控制点精度措施 (11) 十二、顶管施工测量及测量纠偏方法 (12)
四、顶管施工的监理控制要点 （一）管节预制质量控制要点 1、管节生产准备工作 1）进场钢模验收：钢模的合格证、质保书、对钢模的几何尺寸进行检查。 2）对承包商的资质审查：企业资质、年检情况、计量、试验室资质、质保体系处于受控状态等。 3）对施工场地、钢筋制作车间、检漏设备、管节养护设施、试验室及试验设备、管节堆场、管节水平拼装检测平台、混凝土搅拌系统、等进行检查，确保其施工条件符合招标文件的要求。 4）检查混凝土配合比。 2、钢模制作及精度要求 钢模应具有足够的刚度、精度和耐久性，满足设计和施工的要求。钢模加工应满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的相应规定。 3、管节试生产 ⑴试生产的管节应进行几何尺寸检查。管节精度见《市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ08-236-2006，J10819-2006） ⑵确认钢模符合设计要求后，可投入管节批量试生产。 4、管节生产 1）原材料控制：水泥、砂、石子、钢筋、粉煤灰、矿渣微粉、减水剂等均应有准用证、质保书，并符合管节预制对材料的相关要求，承包商必须对原材料进行复试，监理单位在此基础上抽验率不低于规定的承包商自检数的10％。 2）半成品（预埋件）控制：预埋件在进入现场后，应出具质保书，其尺寸、涂层符合设计要求，并进行相应的物理力学性能试验，监理抽检。 3）钢筋笼骨架成型的控制：规格、落料尺寸、成型、胎架、焊接工艺、焊材、焊缝、吊运、堆放、标识、防锈、防油污、防变形等。主筋、辅筋及骨架外形几何尺寸和钢筋间距及保护层在允许偏差范围内。 4）钢模合模检测：定位螺栓旋紧、端板和侧板之间的密贴、定位销卡入到位，严禁敲打、硬橇钢模的内侧面、内弧面、活络模芯和芯棒，对钢模的宽度进行检测、误差值应
顶管 一、管道施工工序 顶管法是用大功率的顶推设备将新管顶进至终点来完成铺设任务的施工方法，其工序如下： （1）铺设前在管段一段建造工作坑（竖井）。 （2）工作坑内布置后背墙、千斤顶，讲管道放在千斤顶前面的导轨上，管道最前端安装工具管。 （3）调整好管道高程和中心位置，开启千斤顶使工具管的刃角切入土层，然后工人进入工作面挖掘刃角切入土层的泥土，并将弃土通过外运设备运至地面。 二、顶管设备 （1）千斤顶：分活塞式和柱塞式两种，多采用液压千斤顶 （2）高压油泵： （3）顶铁：把千斤顶几个点的推理均匀分布到钢筋混凝土管端面，按位置和作用不同分为顺铁、横铁和立铁（4）刃角：安装于首节管前端，先贯入土中以减少贯入阻力，有外壳、内环和肋板组成 （5）机头：掘进机，切开土层并向前推进的机构，主要有水力切削式机头、土压平衡式机头和泥水平衡式机头 ①水力切削式机头 ?水力切削式有三矫式和套筒式 ?三铰式由控制室、操作间和冲泥舱三段组成，用于管径1200~~3000mm饱和软土层 ?套筒式由两段组成，两段之间放套筒，套筒与第一段之间上下安装纠偏千斤顶，水平方向设置 铰链 ②土压平衡式机头 ?切下泥土中注入流动性和不透水性的作泥材料，是切下来的土变成流动性的、不透水的特殊土 体使之充满密封舱，并保持压力平衡挖面土压 ?适用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷要求控制较严格地区 ③泥水平衡式机头 ?与土压平衡式机头类似 ?挖掘面稳定、地面沉降小、可以连续出土，但因泥水量大，弃土的运输和堆放比较困难 三、顶管施工方法 1、按铺设管道口径分类 （1）小口径顶管法（管道内径小于800mm管道） ①挤压类施工法： ?管段形状有锥形挤压（管尖）和开口挤压（管帽） ?锥形挤压正面阻力大，易偏差，无需排泥 ?开口挤压正面阻力小，顶进是土体挤入管内形成土塞，及时排除土塞以减少正面阻力 ?挤压类施工法适用于软土层，如淤泥之土、沙土、软塑状态的黏性土，不适合用于土质不均匀 或混有大小石块的土层 ②螺旋钻输类顶管法： ?管道前段管外安装螺旋钻头，钻头通过管道内钻杆与螺旋输送机连接，可以边切削、边顶进、 边输送 ?适用于砂性土、砂砾土以及呈硬塑状态的黏性土 ③泥水钻进顶管法： ?采用切削法钻进，弃土排放采用泥水 ?采用碎石型泥水掘进机，一次可顶进100m以上，偏差小 ?泥水由输送管和排泥管排放 ?适用于硬土层、软岩层及流沙层和极易坍塌的土层 ④扩管法： ?先顶进小直径管 ?然后小直径管末端接扩管器，再把所需管道顶进去 ?或者扩管器安装在所需管道前端
顶管施工方案及质量保证措施 一、顶管工程概况 本工程共有顶管2处，所有顶管材质均为d800钢筋混凝土管。具体为纬二路W1～W4（140m）和W5～W26（945m），本工程采用人挖机顶顶管法，与顶管相配套的工作井和接收井均采用钢筋混凝土沉井。工作井和接收井根据检查井位置间隔布置，即每只工作井向上、下游两头开顶，顶完后工作井、接收井作为管线的检查井，具体工作井、接收井的做法见后设计图。 二、沉井施工 1、沉井施工流程 基坑测量放样→基坑开挖→刃脚垫层施工→立井筒内模和支架→钢筋绑扎→立外模和支架→浇捣混凝土→养护及拆模→封砌预留孔→井点安装及降水→凿除垫层、挖土下沉→沉降观察→铺设碎石及混凝土垫层→绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土→混凝土养护→素土回填。 2、基坑测量放样 根据沉井设计图纸，沉井基坑开挖深度取1.5米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。 3、基坑开挖
经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1立方米的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。为防止流砂及管涌产生采用在基坑边设置一套轻型井点降水，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。 4、刃脚垫层施工 刃脚垫层采用片石垫层、砂垫层和混凝土垫层共同受力。 （1）砂垫层厚度的确定 砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算： H＝Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］ 根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度Ｈ均为 30（厘米）。 砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。 （2）混凝土垫层厚度的确定 混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算： ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2 根据计算结果，混凝土垫层厚度ｈ为20厘米。 混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。 5、立井筒内模和支架
郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管 专项施工方案 编制： 审核： 审批： 河南华瑞园林绿化工程有限公司 二0一八年五月
第一章编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管项目施工图 2、《给排水管道施工及验收规范》GB50268-2008 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 4、郑州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件。 第二章工程概况 2.1 工程简介 工期紧、施工场地有限、现场需穿越道路，可能遇上地下障碍物等情况，考虑影响本工程顶管正常施工的不利因素，故将本工程的顶管工程采用人工顶管。管材DN2000套管，管埋深为5.15m左右（管顶覆土2.75m）。工作井、接收井的井位和管段长度将根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。 2.2周边环境简介 工作井东侧、北侧为学校消防同道，南侧为6F教学楼，西侧为2F彩板房。据我方在工作井位置所挖探沟探明，工作井南侧有给水主管、消防水主管，西侧有一道给水支管，且管道均位于图纸设计的工作井内。中间有一条校内光纤斜向对角穿过工作井。且工作井位于学校教学楼先期施工的基坑内，有大量的杂填土。 2.3施工参照标准 施工设计图、施工合同
《给排水管道施工及验收规范》GB50268-2008 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 《工程测量规范》GB50026-2007 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 现场地质水文情况、地下管线的情况和周围建筑物及设施情况； 第三章施工部署 3.1施工组织安排 工程需要采用机械顶管的管段为两阶段，一阶段为工作井至配电房，另一段为工作井至教学楼配电室。工作井及接收井共计2座，计划用1套顶管设备，一台备用，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 本工程实地勘察，从道路面层向下的土质分布情况为：混凝土道路面层水稳层连砂石基层杂填土。 3.2顶管施工工艺流程 工作井施工设备安装管吊装就位施工准备土方掘进测量控制及纠偏废泥外运开机顶进结束施工下一节3.2施工顺序 施工顺序为：工作井施工顶进设备安装调试吊装砼管到轨道上连接好工具管装顶铁开启油泵顶进出泥管道贯通拆工具管压浆。
卧龙寨东侧地块新增排水管网工程 顶管施 工测量 方 央邦建设集团股份有限公司二 O 一六年十一月二十五日
卧龙寨东侧地块新增排水管网工程 顶 管 施 工 测 量 方 案 编制人______________ 职务（称） 审核人______________ 职务（称） 批准人______________ 职务（称） 批准部门央邦建设集团股份有限公司（公章） 编制日期
目录 一、编制依据 (4) 二、编制目的 (4) 三、工程简介 (4) 工程概况 (4) 水文地质情况. (4) 主要内容. ...................................................... 错误! 未定义书签。 四、人员组织及仪器配备. (6) 五、测量放样的基本内容和要求 (6) 概述. (6) 检查、复核测量桩志....................... 错误! 未定义书签。 测量放样基本内容. ............................................ 错误!未定义书签。 桩志布设. (7) 基本技术要求. (7) 六、平面控制测量. ................................................. 错误!未定义书签。 平面控制点检测. ................................................ 错误! 未定义书签。 地面趋近导线测量. ............................................ 错误!未定义书签。 七、高程控制网测量. ............................................ 错误!未定义书签。 水准控制点检测. ................................................ 错误! 未定义书签。 地面趋近水准测量. ............................................ 错误!未定义书签。 八、联系测量........................... 错误!未定义书签。 水准测量. ...................................................... 错误!未定义书签。 轴线测量. ...................................................... 错误!未定义书签。 九、顶管施工测量. ................................................. 错误!未定义书签。 测量目的. ...................................................... 错误!未定义书签。 测量方法. ...................................................... 错误! 未定义书签。 轴线测量控制措施. ............................................ 错误!未定义书签。 十、竣工测量........................... 错误!未定义书签。 十一、测量误差控制. (11) 图纸误差复核. (11) 保证控制网布设精度的控制 (11) 控制点精度措施. (11) 十二、顶管施工测量及测量纠偏方法 (12)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 顶管施工安全控制要点 (正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4199-92 顶管施工安全控制要点(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、施工前准备 1、施工组织设计和施工方案审查对施工组织设计进行全面、细致的研究、分析和审查，尤其对机头的类型，主千斤顶、管材的强度与接口形式、洞口构造、中继环的设置、压浆孔的布置，稳定土层的措施、环境监测及工程保护措施等内容进行了重点审查。并加强了以下方案的审查 （1）各个工作井和各段顶管的单项施工方案； （2）工作井封底的措施和方案； （3）洞口、地基加固措施方案； （4）顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物，顶管穿过河道的专项保护方案。在工程施工阶段，这些方案发挥了重要的作用。在顶管穿越高压线杆施工时，由于措施和方案健全，使沉降量控制在误差范围
以内，保护了高压线杆的安全。 2、工程材料和顶管设备核验 材料是工程质量控制的关健因素，对进场的每种材料，严格检查其规格、型号、核对进货单及质保书中该材料的规格、型号、数量是否符合设计要求。对成品管等关健材料，要到生产厂家进行现场制作考察。在施工前，重点检查管道承插口是否完好无损槽口尺寸是否准，钢套环是否按设计要求进行防腐处理，刃口有无疵点，焊缝是否平整，肋板与环形钢板是否垂直，钢套环尺寸是否准确且无变形，橡胶圈有无裂缝、变形、老化、变质等现象，对不符合要求的材料，严禁进入施工现场。 顶管设备进场前应检查其是否经过维修保养，检查合格后方可进入施工现场。施工前应对全套设备及各类机具均应进行单。整机联动及模拟操作，确认正常后方可投入使用。 3、测量复核 测量工作贯穿于顶管施工的全过程，测量复核是
顶管施工管道工程中具体怎样测量 概述：管道工程测量是为各种管道的设计和施工服务的。它的任务有两个方面：一是为管道工程的设计提供地形图和断面图；二是按设计要求将管道位置标定于实地。 其内容包括下列各项工作： (1) 准备资料:收集规划设计区域的1∶10000(或1∶5000)、1∶2000(或1∶1000)地形图以及原有管道平面图、断面图等资料； (2) 图上定线:利用已有地形图，结合现场勘察，进行规划和图上定线； (3) 地形图测绘:根据初步规划的线路，实地测量管线附近的带状地形图，如该区域已有地形图，则需要根据实际情况对原有地形图进行修测； (4) 管道中线测量:根据设计要求，在地面上定出管道的中心线位置； (5) 纵横断面图测量: 测绘管道中心线方向和垂直中心线方向的地面高低起伏情况； (6) 管道施工测量:根据设计要求，将管道敷设于实地所需进行的测量工作； (7) 管道竣工测量:将施工后的管道位置，通过测量绘制成图，以反映施工质量，并作为使用期间维修、管理以及今后管道扩建的依据。 测量工作必须采用城市或厂区的同一坐标和高程系统，严格按设计要求进行，并要做到“步步有校核”，这样才能保证施工质量。 17-2 管道中线测量 管道的起点、终点和转向点统称为管道的主点，主点的位置和管道方向是设计时确定的。管道中线测量就是将已确定的管道位置测设于实地，并用木桩标定。 一、中线定线测量 根据管线的起点、转向点和终点的设计坐标与附近地面已有控制点或固定地物点的坐标，用
解析法或图解法求出测设数据，然后进行定线测量。 二、转向角测量 转向角亦称偏角，即管道由一方向转到另一方向时，转变后方向与原方向之间的夹角。当中线在地面上一经确定后，在交点处可用DJ6型光学经纬仪按一个测回要求施测管线之右角β。由β值推算偏角α，当β＜180°时，αY=180°-β，为右偏角；当β＞180°时，αＺ=β-180°，为左偏角。 三、丈量距离，设置中桩 为了测定管线长度、测绘纵横断面图，需从管线起点开始，沿中线方向量距，设置中桩，它包括百米桩、整桩、加桩、控制桩(位于桥梁、隧道洞口等处)。各桩在实地上按里程注明桩号。 17-3 管道纵横断面图测绘 一、纵断面图测绘 (一) 线路水准测量 分为水准点高程测量和中桩水准测量。水准点高程用四等水准测量方法测定。中桩水准测量高差闭合差不应超过等外水准测量的精度要求。 (二) 纵断面图的绘制 (1) 以各桩之地面高程为纵坐标，各桩之里程为横坐标； (2) 绘图时，标高尺起点的高程应选择恰当。 (3) 依标高尺在相应位置画出各桩号的地面高程点，连接相邻的高程点。 (4)设计管道坡度，并把设计坡度位置画在图上。 (5)计算各点的设计高程：H设=H起+i·D (6)计算填挖尺数：填挖尺数=H地-H设 二、横断面图的测绘 首先测定中桩处垂直于中线方向上地面坡度变化点的高程和该点至中线桩的水平距离，然后
第一章编制依据和工程概况 一、编制依据 1、广州市净水有限公司所提供设计图纸、招标文件； 2、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）； 3、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008） 4、《市政排水工程质量检验标准》CJJ-90； 5、《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）； 6、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 7、《顶管施工技术》余彬泉、陈传灿编著人民交通出版社 8、国家有关法律法规及广东省人民政府、地方人民政府及其所属有关部门在施工安全、工地治安、人员健康、环境保护及土地租用等方面的具体规定和标准。 9、建设同类及类似工程的施工经验及用于本合同段施工队伍的施工设备和技术力量情况。 二、工程概况 本工程拟建设污水管道约2.893km，主管管径D500～D1000管道，限流管管径D300～D400，管材主要为：DN500采用HDPE管，倒虹管采用钢管，顶管采用Ⅲ级钢筋混凝土管，其余采用Ⅱ级钢筋混凝土管。施工方案为明挖和顶管结合施工。 顶管工作段为WC22～WC25长113米，WC25～WC29长164米。 顶管矩形工作井尺寸为7米×4.9米，圆形接收井尺寸为7米。 根据设计图纸顶管共2段共设顶管工作井1座，接收井2座，工作井设于WC25，接收丼设于WC25、WC25。 地质情况：根据地质报告中间成果，详见附件：钻孔柱状图 本工程顶管方式采用泥水平衡法。 第二章工程特点和施工前的准备工作 一、工程特点 1、本工程平面位置按排水工程管道走向依次布置，施工线路较长，施工放线及结构的模板、钢筋施工的方案必须周密，重点控制。 2、由于本工程为全现浇钢筋混凝土结构，因此混凝土质量直接关系到结构的安全和质量情况，因此必须确保混凝土的工程质量。 3、本工程施工历经雨季，所以抓好雨季施工是重点。 4、本工程施工场地要根据工程施工需要迁移，在每相临两座工作坑之间进行流水施工是本工程的施工特点。 5、本工程顶管位于挖方区，埋置较深。 二、施工前的准备工作 1、进行施工测量和现场放线工作。 2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。 1 广东省金信路桥有限公司 第1页
顶管施工中的安全管理要点 (新编版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0512
顶管施工中的安全管理要点(新编版) 摘要：顶管施工在城市建设中越来越普遍，由于顶管施工中的安全管理与常规施工的安全管理存在明显的区别，控制不到位可能造成重大事故，甚至是灾难性的事故。本文结合工程实例提出了顶管施工安全管理的重点内容，通过提高危险源的辨识、评价来达到控制风险，保证施工安全的目的。 关键词：顶管施工安全管理要点 1前言 我们生活在一个日新月异，科学技术高度发达、又紧张忙乱的世界，我们城市现存的许多设施不能满足发展的需要。需要提供更好的污水处理系统，自来水、煤气、电力和通讯设施尤其需要工程技术人员安全的安装管道并且使城市的破坏减至最小，非开挖技术
将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖敷设管道技术在近年得到广泛的应用，由于它不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道，节省大量投资和时间。这项技术的快速发展也使市政工程需敷设的大量上、下水管道、煤气、电力、通信工程时，对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低，是真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工是非开挖敷设管道技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也己逐渐普及。 当前，随着市场经济进程的不断推进，国家对建筑安全工作高度重视。特别是近几年来，建筑安全事故频发，呈逐年上升趋势，给国家及成千上万个家庭带来巨大的生命和财产损失，每年建筑施工的死亡人数仅次于矿山，这为新时期的建筑安全工作带来了极大的挑战。建筑安全生产与人民群众的切身利益息息相关，是构造和谐社会的重要组成部分，要正确处理好安全与效益、安全与效率、安全与发展、安全与生命的关系，确保建筑业健康稳步地向前发展。随着科学技术的不断进步，大型的顶管设备不断地被研制开发，大
序号 顶管施质量控制 一、顶管工程流程图 测量定向 ▼ 二、沉井顶管施工质量控制要点 ZZ 测量定向 控制 项目 控制内容 准备 工作 (8) 学习有关图纸和技术资料。 学习操作规程和质量标准。 对现场地形、地貌、气象资料的熟悉。 对工程地质、水文地质资料、气象资料的熟悉。 对施工工方案的检查。 对放线与测量的查验。 技术培训与审查技术交底。 对工程材料复试的审查及对混凝土配合比的审查。
1、沉井的制作 (1) 垫土的表面必须保证不一水平面，需进行测量找平, 其误差控制在士 100mr 以内。 (2) 沉井制作允许偏差，平面尺寸，长度士 0.5%，且不得 大于100mm 两对角线差、对角线长的1%井壁厚度士 15mm 2、沉井的下沉 (1) 对沉井下沉准备的控制。 ?井筒的砼强度达到不低于设计强度 75%可拆除刃脚模板 及垫木。 ?挖土时，随时观测沉井井筒垂线的垂直度， 对倾斜纠正的 控制。 ②对沉井的位置、标高及时测量记录的控制。 ③井筒垂线斜度和下沉量观测的控制。 ⑷沉井下沉完毕后的允许偏差。 刃脚平均高程与设计高程的偏差V 100mm 刃脚平面轴线位置偏差，下沉总深度 Hv 100mn < 10mm 刃脚平面轴线位置偏差，下沉总深度 H> 10m< 1/100H (mm 沉井四角中任何两角刃脚底面高差，两差距离 B V 10mn ^ 10mm 施工 ②放线定位的控制。 质量 ③机械设备、工具是否满足要求。 控制 (2)沉井下沉的观测控制 要点
(3)沉井封底 ①沉井沉到设计标高，经观测8h累计下沉量不大于10mm 时，即可施工封底。 ②封底前准备工作的检查。 ③干封底垫层和底板应留出集水井的位置，待强度达到要求 时封底。 1、施工测量用经纬仪对顶进方向左右偏差控制及用水准仪 对管内水准测量高程的控制。 2、顶进中纠偏/纠扭地面沉降的控制。 (1)预防纠扭的措施：管内设备布置重量要对称，主油缸 安装要稳，并且要与管轴线平行。 (2)减少地面沉降措施。 施工 ?根据土质合理选择工具管。 质量 ②加强管理，严格遵守操作规程。 控制 ◎不允许大角度纠偏。 要点 @触变泥浆套不宜太厚，如有必要顶管后期应用迟凝泥浆置换触变泥 浆。 (3)中继间千斤顶的数量应根据该段单元长度的计算顶力确定，并应 有安全贮备。 (4)拆除中继间时，应具有对接接头的措施，中继间外壳不拆除时， 应在安装前进行防腐处理。 质量(1)顶管施工质量的重要检验指标是管轴线偏差符合
人工顶管施工方案 第一章编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、《宽城县污水处理厂配套管网改造一期工程》管道敷设图纸 2、2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008； 3、3、《混凝土质量控制标准》GB50164－2011； 4、4、《市政道路工程质量检验评定标准》； 第二章工程概况 2.1 工程简介 本工程为宽城县污水处理厂配套管网改造一期工程，替换现有的dn1500mm钢筋混凝土管，总长度为2.807km.项目起点为污水处理厂内进水管检查井，采用dn1200mm聚乙烯（PE）平壁管，沿河道堤坝内侧向上游至宽和新居路接入现有污水管。 根据施工图纸要求，44#—45#污水井之间横穿公路，需要使用顶管施工，顶管采用内径1800mm钢筋混凝土管，壁厚20mm，单节长度2500mm。采用人工挖土、机械顶进的作业方式施工。 2.2 施工参照标准 GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》 GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》 GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》
GB50026－2007 《工程测量规范》 第三章施工部署 3.1 施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用2套顶管设备，一台50吨位吊车，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。 3.2 顶管施工工艺流程 工作井施工→设备安装→管吊装就位→施工准备→开机顶进→人工掘进机头→结束→测量控制及纠偏→施工下一节 3.3 施工顺序 施工顺序为：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装砼管到轨道上→连接好工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出土→管道贯通→拆工具管。 第四章施工准备工作 4.1 生产准备 1、进行施工测量和现场放线工作。 2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木等的准确位置。 3、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。 4、根据材料计划，分期分批组织材料进场。 4.2 技术准备
一、施工前准备 1、施工组织设计和施工方案审查对施工组织设计进行全面、细致的研究、分析和审查,尤其对机头的类型,主千斤顶、管材的强度与接口形式、洞口构造、中继环的设置、压浆孔的布置,稳定土层的措施、环境监测及工程保护措施等内容进行了重点审查。并加强了以下方案的审查 （1）各个工作井和各段顶管的单项施工方案; （2) 工作井封底的措施和方案； （3）洞口、地基加固措施方案; （4）顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物，顶管穿过河道的专项保护方案。在工程施工阶段,这些方案发挥了重要的作用。在顶管穿越高压线杆施工时，由于措施和方案健全，使沉降量控制在误差范围以内,保护了高压线杆的安全。 ２、工程材料和顶管设备核验 材料是工程质量控制的关健因素,对进场的每种材料,严格检查其规格、型号、核对进货单及质保书中该材料的规格、型号、数量是否符合设计要求。对成品管等关健材料，要到生产厂家进行现场制作考察。在施工前，重点检查管道承插口是否完好无损槽口尺寸是否准,钢套环是否按设计要求进行防腐处理，刃口有无疵点，焊缝是否平整，肋板与环形钢板是否垂直,钢套环尺寸是否准确且无变形，橡胶圈有无裂缝、变形、老化、变质等现象，对不符合要求的材料，严禁进入施工现场。 顶管设备进场前应检查其是否经过维修保养,检查合格后方可进入施工现场。施工前应对全套设备及各类机具均应进行单。整机联动及模拟操作，确认正常后方可投入使用。 3、测量复核 测量工作贯穿于顶管施工的全过程,测量复核是保证顶管施工质量的重要手段。对测量结果的复核，重点要控制以下内容; （1）对业主提交的测量桩点进行复测； （２）对施工单位测放的工作井，管道的轴线和标高进行定位复测; （3）对顶管机导轨轴线和标高进行复核; （４）对出洞的标高和轴线进行复核。 只有上述复核内容符合要求后方可同意施工进入下道工序。 4、施工过程质量控制 在施工阶段,控制的要点就是严格按照审批通过的“施工组织设计”和“施土方案”进行施工控制，并做好关键工序工程,隐蔽工程验收,闭水试验及涂装施工的质量检验工作。 由于顶管工艺的特殊性,在施工过程中,重点做好以下内容的控制； 4.1工作井 工作井作为顶管机的工作场地,须满足顶管过程中结构的稳定安全，且截面设计须满足顶管千斤顶、后背尺寸要求。 在沉井施工过程中，重点监控沉井的终沉阶段,尤其是在地质条件不好的情况下。对施工过程中,出现的问题，应及时进行分析和纠偏,保证沉井下沉和干封底的质量。 4．2顶管顶进 在顶管施工前,要作好扎扎实实的技术交底和安全交底工作。让所有施工人员除了掌握顶管操作技能和注意事项外，还应掌握处置涌水、流砂等突发事件的方法。 在奇峰管施工时，必须按照设定的管道中心线与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。测量纠偏是顶进的控制关键,必须贯彻“勤勤纠”的原则,并做好详细记录。当顶管顶进长度较长时，必须保证通风机械的正常运转,以确保管内通风良好,避免安全事故。 接口顶合时,应保证平整对中顶入,橡胶止水圈应均匀挤压到位,接口钢套环或承插口管壁密
质量控制点 ①工作井及接收井、检查井施工，根据地质情况及现场条件，采用合适的支护方式开挖，然后尽快做好底板及壁板混凝土，并进行顶管所需的后靠背混凝土以及土体的强度复核，确定混凝土以及钢板垫块的厚度。这是管节能否顺利顶进的关键。 ②顶管施工设备 顶管设备要根据土层、地下水等情况进行选择。演算所需顶力防止管道顶进时顶力不足。 ③管节顶进 （采用手工掘进顶管时应符合下列规定： Ⅰ、工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定； Ⅱ、在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部。范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1.5cm，管前超挖量应根据具体情况确定，并制定安全保护措施。 Ⅲ、在对顶施工中，当两管端接近时，可在两端中心先掏小洞通视调整偏差量。 采用触变泥浆减阻时，应编制施工方案，并应包括泥浆配合比、压浆数量及压力的确定；制备和输送泥浆的设备及其安装规定；注浆工艺、注浆系统及注浆孔的布置；顶进洞口封闭泥浆的措施；泥浆的置换；注浆孔的布置。在施工操作时，必须“先压浆后顶管，边压浆边顶进，停顶进勤补浆”的办法维持泥浆套的性能。） ④顶进线路的控制 为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中应不断对工具管的高程方向 转动进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，使工具管改变方向，从而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。纠偏贯穿顶进施工的全过程，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。 ⑤顶管注意事项 1）顶管最小覆土：一般要求管顶覆土大于2.5倍的管道外直径，其最小不得小于1.5倍的管道外直径。 2）注意防止地面的沉降或隆起：在顶管施工沿线按一定间距布设沉降观测点，监测顶管顶进施工期间的地面沉降量。开挖端面的取土过多或过少，会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响，可采取以下措施：在压浆时要控制好压力，恰好能平衡“泥浆套”以上土体的压力。严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。在某些管节埋藏较浅，离地面不足1.5米的位置，可采用沿管线局部压钢板，上堆砂包加载的形式，防止管节顶进时触变泥浆上浮使到泥浆套失效。 3）工具管纠偏后，刃脚后形成一个空隙，管道顶进时周围的土体会塌入空隙，造成地面沉降。为避免这种情况，在顶管顶进时，要及时测量，勤测勤纠，避免大角度纠偏。 顶管施工监理控制要点： （A、工作井、接收井监理要点： 图纸设计以上两种井全是采用沉井工艺施工，沉井施工时要做好以下监理工作： ⑴、沉井施工前的准备工作 要审查施工单位提交的沉井施工方案，包括施工材料检测、沉井定位、预制、入土下沉和封底砼等主要工序的工艺流程、排水、出土的安排、安全施工措施、施工机具、人员和施工工期安排等，监理工程师认为方案可行，准备充分后方可批准开工。 ⑵、沉井制作检查 Ⅰ、检查沉井定位情况 Ⅱ、对沉井结构钢筋、模板、砼的检查 Ⅲ、沉井刃脚下的支垫位置、砂垫层厚度除满足设计要求外，还要注意使刃脚受力均匀，抽垫方便 Ⅳ、抽除垫木应分区对称，同步依次进行，抽垫前沉井砼应达到设计要求。
顶管施工工艺流程 顶管法施工技术 顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管（含多节钢管）或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺，我公司经多次工程实践，形成该施工技术。 工艺特点及适用范围 1、路下顶管，路上畅通； 2、建筑物下顶管，不影响建筑物使用功能； 3、缩短管道铺设周期，降低工程造价显著； 4、设备单一，操作简便； 5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品； 6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。 工艺原理及工艺流程 明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转移至B点。 施工准备??测量高程及轴线??挖顶管工作坑??铺顶管导轨??设置顶进后背??安装顶进设备及吊放管节??挖土顶进??测量及纠偏??再次挖土（管中土）顶进??测量循环作业直致完成。 主要机械设备：吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。
施工要点 1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行，坑的长宽要视土质，被顶管节的直径、长度，机具设备，下管及出土方法而定。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外，还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。一般要求，工作坑上口前缘距路缘≥2m，安放管节后每侧要有1m的工作面，管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间，在有水的环境中要设置水坑及排水设施，工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求，坑底要夯实。 2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成，枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上，枕木间距800?1000mm，钢轨的长度等于工作坑底面的长度减去钢轨桩所占的位置，钢轨的间距要视被顶管节的外径而定，一般要保证管节安放后下皮高出枕木上皮20mm，千斤顶安装后要与管节的横截面有最大的接触面，钢轨安装要平直，前端抬头要有0.5-1.0%的坡度。 3、顶进后背：后背的坚固与否直接影响顶管的效果，所以，后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要，后背由后背桩及后背梁，后背桩后面的夯实土所组成，后背桩一般以钢轨代替，埋入坑底以下1.5m左右，桩后填土分层夯实，后背桩平面垂直于顶进方向的轴线，钢制后背梁放在桩前的导轨上。顶进后背的其它组成型式有砌筑毛石的，有预制钢筋混凝土块组合的。 4、安装顶进设备和管节：顶进设备由一台高压油泵和两台200?500t千斤顶组成，千斤顶安在后背梁与管节之间，管节后端和千斤顶之间有专用钢护圈及麻辨或橡胶垫对混凝土管端保护，管外壁涂石蜡做润滑剂，减少顶进摩阻力，千斤顶通过传力柱将管节顶入路基。 5、挖土、顶进、测量及纠偏：设备安装后经试运转无异常即可掏土顶进，掏土视土质及管顶上部覆土厚度而掌握进尺深度，土质较密而且覆土较厚，有利于形成卸力拱，可以适当多挖，土质松散或覆土厚度较小，则要少挖，勤挖勤顶，挖土直径不可超过管节的外径。 挖土及运土的工具根据管径的大小而定，内径在880?1500mm的制做专用小车，内径在1500mm以上的可用双轮小车直接出土，土的垂直运输可用吊车或电动葫芦。 顶进过程要时刻测量，每一顶程过后，要对管的高程及左右偏差测量一次，发现问题及时纠偏，纠正左右偏及抬头扎头的措施，可以在管的前端设一斜撑支于管前的土壁上，结合一侧超挖土方，随顶随纠偏。前两节的衔接处，用钢板焊制的钢胀圈加固，做为防止偏差的一项措施。 质量要求及安全措施