白潭湖大道D2+340至D4+460段西侧污水管道工程是黄冈市城东新区污水管网工程的重要组成部分。本段污水干管采用顶管施工。管线总长2086m，其中d1000“F”型钢承口钢筋混凝土排水管2050m， d800“F”型钢承口钢筋混凝土排水管36m。包括白潭湖大道西侧WW43号井至WW74号井，东侧WE62号井。共有钢筋混凝土井33座，其中矩形顶管工作井11座，矩形顶管接收井4座，圆形顶管接收井3座，骑马井15座。沉井顶标高介于17.00m～19.18m之间，沉井底板标高介于10.69m～13.26m之间。

　　顶管场区范围北起新港一路附近，南至东城路，工程地处郊区，多为菜地、鱼塘、耕地，地势略有起伏，地面高程介于17.10米～26.85米之间，局部地下分布光缆、供水管。根据线路工程地质条件，线路路基分垄岗、冲湖积平原两个地质区。

　　场地地表水主要为场地沿线分布的农田水、鱼塘水、排水沟的流水，主要接受大气降水、地表径流及人工补给，受气候及人工活动影响明显，对工程具有一定的影响，施工时可及时抽排疏干处理或采取围堰施工。

　　道路沿线勘探深度范围地下水类型主要为上层滞水和基岩裂隙水两种。

一、沉井施工

　　本工程顶管工作井、接收井均采用沉井施工。

　　工作井结构形式：工作井沉井为矩形结构，7200*5200cm；总高度介于6.36m～9.24m，壁厚600cm。

　　1.2、工作井沉井施工流程

　　a、制作工艺流程：场地整平--放线--夯实基底--抄平放线验线铺砂垫层--砼垫层--刃脚砖模--安设刃脚铁件、绑钢筋--井身模板--浇筑混凝土--养护、拆模--拆砖座

　　b、下沉工艺流程：下沉准备工作--设置垂直运输机械、排水泵，挖排水沟、集水井--挖土下沉--观测--纠偏--沉至设计标高、核对标高--降水--设集水井、铺设封底垫层--底板防水--绑底板钢筋、隐检--底板浇筑混凝土。

　　1.3、基坑测量放样

　　根据沉井设计图纸，整平场地后，根据沉井的中心坐标定出沉井中心桩、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。

　　1.4、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。

　　砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算：Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］根据计算结果，砂垫层厚度Ｈ均为 80（厘米）。砂垫层应选用级配较好的中粗砂，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。

　　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30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。刃脚支撑施工示意图如下

　　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。

　　1.5、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，ф16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ф10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错开。

　　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。

　　2、立外模和支架

　　沉井制作采用竹胶模板，在沉井插筋部位用5cm木模板间隔拼装，拼装的木模表面刨光，拼缝严密平整。为防止接缝间隙过大易漏浆，在其接缝表面采用粘贴发泡胶带。立模前所有模板涂刷脱模剂，使砼表面能平整、光滑。内外模板顺序原则上先立内模，后立外模。模板与钢筋安装应互相配合进行。模板采用双层钢筋用ф48×3钢管作竖围檩，ф22钢筋弯曲定型后作水平围檩，内外模用ф16对拉螺杆与模板围檩结合牢固，确保井壁厚度。螺杆上设一道止水片，止水片与螺杆满焊。模板支架及脚手架采用ф48×3.5钢管扣件搭设。支架根据立模及钢筋绑扎，砼浇捣的需要分层架立。支架的底脚衬垫30×60木板，支架每隔9m设一道剪力撑与地面的夹角控制在45度左右。外脚手架的纵向立杆间距为1.4m,横向立杆间距为1.2 m。内脚手架为满堂。

　　3、浇捣混凝土

　　A、混凝土浇筑

　　①、混凝土浇筑按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行。

　　②、沉井采用两次浇筑，一次下沉。

　　③、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，严防井壁断裂。

　　④、沉井直壁模板在混凝土强度达到25%以上，刃脚斜面的模板在混凝土强度达设计强度的75%以上时方可拆模。

　　⑤、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度时，采取保温施工措施。

　　⑥、混凝土浇捣前，所有预埋件、套管、预留钢筋等要准确就位。

　　B、混凝土质量保证技术措施：

　　①、加控制混凝土坍落度，严禁有任意加水现象产生;

　　②、反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息，以有利于控制搅拌站出料质量;

　　③、按照浇捣方案，组织全体操作人员进行技术交底会，使每个操作工人对技术要求、混凝土下料方法、振捣步骤做到心中有数;

　　④、混凝土拌车进场，混凝土品质严格把关，检查混凝土装车时间、混凝土坍落度、混凝土到场时间等是否达到规定要求，对不合格者坚决予以退货，严禁不合格混凝土进入施工现场;

　　⑤、各种设备的预埋件位置要准确；

　　⑥、混凝土浇捣工程中质量部门要巡回监督检查，发现质量问题苗子，立即督促整改;

　　⑦、混凝土浇捣前只有各项准备工作完善到位，现场各级验收工作顺利通过，混凝土才能开泵进行浇捣。

　　⑧、混凝土养护：混凝土浇捣完后，需覆盖草包，定期浇水养护。

　　1.6、沉井下沉

　　根据沉井的自重计算下沉系数与稳定系数。沉井下沉前，割除对拉螺栓的拉杆，并用水泥砂浆分二次对拉杆割除位置进行修补。

　　A、本工程沉井下沉根据土层及周围建筑物情况均采用排水下沉法施工。井内取土时，先挖锅底后掏刃脚。掏土时要对称取土，均匀下沉。在下沉过程中要及时测量观察，若发现偏移及时采取措施进行纠正，井内取土不得堆放在基坑周围，避免对基坑外围增加载荷。

　　B、本工程局部地段沉井处于④强风化粉砂岩层，当遇到该岩层时，根据该层风化岩的强度判断决定采用何种方式破除。若能风镐破除原则上采用风镐破除，若强度较强，则另请专业爆破施工队伍进行定向爆破，然后继续下沉施工。

　　C、当沉井下沉到设计标高以上1000mm时，应适当减慢下沉速度，每天不大于0.3米，这时要减少锅底开挖深度，掏土时要慎重，防止突沉和超沉事故的发生。

　　D、沉井下沉时，用钢板将所有预留孔封堵。孔径小于1000时，采用8mm厚钢板封堵，孔径大于1000mm时，采用10mm厚钢板封堵，并对进水口用粘土和砖密实填筑。

　　1.7、沉井封底

　　A、沉井下沉到设计标高后，立即进行素混凝土干封底施工，并在封底混凝土顶面预留插筋，插筋采用φ16钢筋，插入混凝土800mm，外露部分长间距为1500mm，梅花形布置。

　　B、封底混凝土浇筑时，应对称均匀。

　　5．8、底板混凝土施工方法

　　A、基坑开挖至设计标高，并且确保基础无积水的情况下，浇筑砼垫层。浇筑垫层时，为控制混凝土标高，每2m*2m设置一个标高基准点。

　　B、浇筑底板混凝土前，应先将槽口凿毛，清除封底混凝土表面残渣，并冲洗干净，底板钢筋应与框架底梁和井壁上的钢筋焊接牢固。

　　C、底板钢筋绑扎必须具备下列条件：

　　①基槽处理验收工作;

　　②轴线、墙、截面尺寸必须符合设计施工图;

　　③绑扎钢筋下层钢筋时，在垫层面弹出钢筋绑扎控制线，以保证钢筋间隔尺寸，其偏差值应控制在允许范围内，钢筋保证质量应符合规范要求;

　　④底板钢筋绑扎时，隐蔽验收合格后方可进行下道工序，以免造成返工，影响进度要求;

　　⑤所有底板钢筋应在浇捣底板混凝土前，在适当部位加以电焊固定，防止振捣砼时，钢筋移位;

　　⑥各种设备的预埋件位置要准确;

　　⑦只有通过各个方面的验收合格后，才能浇捣混凝土。

　　1.9、沉井监测

　　1、在沉井拆模后，在仪器监测站相对应处井壁上弹出纵横间距为200mm的墨线，引测基准点至基坑外侧加以保护，并测量、记录下沉前的各项原始数值，作为今后监测中的原始依据，以便进行分析对比。从而，控制沉井下沉过程中井体的偏斜、扭转量。

　　2、沉井下沉的高差控制，在监测站采用水准仪，以井壁上的横向墨线为依据进行监测。通过测量取得的数据与原始值进行对比分析，并绘制沉降速率图表，有效的掌握沉井在不同土质层中的下沉速率，要求井体高差控制在10cm之内。一旦发现高差值超过控制量，必须立即采取先校正倾斜(在刃脚高处多挖，在刃脚低处少挖)然后分层开挖，做到各施工区同步开挖，使井体能均匀下沉。

　　3、拟在坑外四周地面临时设置6个测点，每天监测两次。

　　 二、泥水平衡式顶管施工

　　微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。

　　掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。

　　当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。随后，按需安装在微型掘进装置上。