5.3顶管工程施工方案
5.3.1.施工准备
（1）认真组织和落实主要工程技术人员，熟悉施工图，领会设计意图，阅读建设单位述及的规定、要求和参照标准。工程开工前，为设计交底和图纸交底做好充足的准备，将不清或不明的问题汇总会知业主、监理人员，以便及时解决。
（2）做好定位点控制，以便施工放样时用。并按业主提供的水准点，沿线自引，施工中经常进行校核。
（3）对施工范围内的地下管线和架空线，管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，应由业主提供，项目部进行实地详细调查情况以作保护措施。
（4）进行施工测量和现场（工作井、接收井和顶进轴线）放线工作。
5.3.2.沉井施工
由于该工程管道较深，为避免道路开挖和扰动其它管线而采用顶管施工，工作井结构形式采用沉井（不排水法），接收井则利用现状井。工作井的定位坐标，顶进方向均参照排水施工图。
（1）材料
1）混凝土
①混凝土的强度：除图中注明外，构筑物、建筑物均采用C30砼，普通硅酸盐水泥，不得采用小窑水泥，除图中要求外，混凝土的抗渗等级采用P6。混凝土顶管:Ⅲ级管，混凝土强度等级不低于C50，抗渗等级不低于P8。
②砼中应掺适量防渗、防裂的低碱性外加剂。外加剂应由厂家提供技术担保，并应符合《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003规定，外加剂中不得含有氯盐，掺量应经配比实验后确定，当采用多种混凝土外加剂时，应进行兼容性试验。
③混凝土中最大的氯离子含量应小于0.15%，最大碱含量应小于3.0kg/m³。
④水胶比控制在0.50以下。
矩形工作井平面结构图圆形工作井平面结构图2）钢材
①HBP300（Ⅰ级钢筋），fy=270N/mm2；
②HRB400（Ⅲ级钢筋），fy=360N/mm2；
3）砌体
砖及砌筑砂浆用MU10混凝土砖，M10水泥砂浆，砌体应合理错缝，灰缝饱满。
方形及圆形沉井实例图
（2）施工顺序
1）结合工艺图在沉井指定位置开挖基坑，铺设砂垫层，砂垫层上浇100厚的C15素砼，铺设垫层时始终将地下水位控制在砂垫层500以下。基坑底部应沿四周设置2%坡度排水沟，四周设置集水坑，集水坑应比排水沟低500以上。
2）立模浇筑井壁，并预留钢筋。
3）沉井制作和下沉应该严格按照《给水排水构筑物施工及检验规范》7.2条规定执行，下沉过程中要求定时观测，如发现偏差超出7.2条的相关规定，应该及时纠偏。
4）下沉到指定标高后，用C20混凝土水下封底（严格按照有关规范执行封底），待封底混凝土达到设计强度后，即可抽水，浇筑地板和后座（浇筑前应该对相应部分的井壁凿毛清洗干净）。
5）后座强度达到100%以后方可进行顶管施工。
6）顶管施工完毕，连接安装好给水管道，阀门及支撑，方可封顶，做检查井井筒和顶部填土。
（3）工作井沉井施工工艺
工作井沉井施工工艺流程图
（4）施工技术要求
1）混凝土保护层要求：刃脚、井壁、井底板均为40-80cm。
2）钢筋锚固长度；搭接长度为锚固长度均要符合规范要求。焊接搭接长度单面焊为10d，双面焊为5d。
3）砂垫层要求选用级配的中、粗砂，分层洒水夯实。分层厚度控制在200~300mm。其密实度的质量标准用砂的干容重控制，中粗砂宜取17.5kN/m³。
4）混凝土浇筑
A.混凝土浇筑按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的要求进行。
B.沉井可根据具体情况采用分节或一次浇筑。沉管接高时下节混凝土必须达到设计强度的70%以上。
C.分节接缝处按施工缝处理，采用钢板止水片。
D.沉井浇筑过程中，混凝土应保持同步均匀上升，并密切注意观察沉降，若发现不均匀下沉，应及时调整，严防井壁开裂。
E.沉井直壁模板应在混凝土强度达到75%以上，刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的100%以上时方可拆模。
F.沉井混凝土施工时，必须严格按施工规程进行，严格控制水灰比，保持骨料清洁和良好级配，振捣密实，精心养护，以防产生早期裂缝，当气温低于5摄氏度时，采取保温施工措施。
G.混凝土浇捣前必须将各种预埋管套，预埋件，预留钢筋准确就位，不得遗漏。具体位置及规格根据工艺图确定。
5）当孔洞小于300时，钢筋绕过不得截断，且在两边加2根直径为12的三级环向钢筋；当孔洞大于等于300时所截断的钢筋必须与洞口加固筋及钢管套焊接。
顶进设备安装实例图
沉井施工实例图
（5）主要施工方法
1）基坑测量放样
根据沉井设计图纸，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。基坑底部沿四周轮廓线外1.5米开挖2%坡度的排水沟，沟内铺设砂垫层，形成滤水暗沟，四周设置集水坑，集水坑笔排水沟低500以上，坑内放置1-3台潜水泵抽水。
2）刃脚与垫层施工
刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。砂垫层选用级配较好的中粗砂，分层洒水夯实，每层层厚控制在200～300。砂垫层厚度由公式计算确定：
H≥(N/δ-b)2tgΦ
其中：H为砂垫层厚度；
N为沉井单位长度重量；
δ为下卧层极限承载力，根据各沉井的地质资料确定；
b为素砼垫层宽度(0.15m)；
Φ为砂垫层扩散角，一般取22.5º～45º。
其密实度的质量标准用砂的干容重控制，中粗砂取Rd=17.4KN/m³。
根据计算，砂垫层厚度为1.2m。
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。刃脚支撑施工示意图如下：
刃脚支撑施工图
圆形沉井刃脚支撑采用砖垫座（图示），砖垫座沿周长分成6~8段，中间留20mm空隙，以便拆除，刃脚圆弧对准圆心铺设。砖垫座内壁用水泥砂浆抹面。
3）立井筒内模和支架
①钢筋绑扎
沉井钢筋现场设加工场成型制作，加工好的钢筋必须进行清理、分类、按照施工设计划分点堆放整齐，并挂牌标明种类及使用部位，ф20以上钢筋采取闪光对焊工艺接长，绑扎时接头相互交叉。井壁双层钢筋用ф12钢筋撑脚把网片撑开。
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
