頂管施工工法

1、頂管施工工法一 頂管施工的應(yīng)用 近年來頂管施工由于其高效性、安全性和經(jīng)濟性已越來越多的被采 用，目前其適用范圍為80-3500mm管道。二 . 頂管施工的優(yōu)點由于頂管施工不用開挖地面所以能夠穿越公路、 河流甚至建筑物下穿 是一種能安全有效的進(jìn)行環(huán)境保護的管道施工方法， 對交通和地表情 況影響較小，噪音、粉塵的危害大大降低。頂管施工不用開挖地面， 故而被鋪設(shè)管道的上部土壤未被擾動， 管道 的管節(jié)端不易產(chǎn)生段差變形，其使用壽命大于開挖法埋管。經(jīng)濟節(jié)約，施工成本降低。頂管施工的分類頂管施工按工藝可分為：手掘式頂管、擠壓式頂管、土壓平衡頂管、 泥水平衡式頂管和擠密土層頂管。頂管的施工工藝1. 頂管的頂

2、力計算 頂管的頂力可按下式計算， 也可按當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗公式確定：P=fr Di 2H+(2H+D i)tg2(45?巾 /2)+ 3 /riIJL+Pf式中P計算的總頂力(kN)r管道所處土層的重力密度(kN/m3)D1 管道的外徑 (m)H 管道頂部以上覆蓋土層的厚度(m)巾一管道所處土層的內(nèi)摩擦角(?)3管道單位長度的自重 (kN/m)L 管道的計算頂進(jìn)長度 (m)f頂進(jìn)時，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數(shù)，若土質(zhì)為濕砂性 土或粘土，一般取 0.20.4，若土質(zhì)為干土，一般取 0.40.6PF 頂進(jìn)時，工具管的迎面阻力( kN ) ，因管前及兩側(cè)允許超挖，故 取 0。7 / 72.工藝流程圖

3、3操作工藝3.1工作坑的選擇開挖1）工作坑盡量設(shè)在檢查井位置，且與接收坑交替布置，這樣不僅可以 縮短工期，也可以節(jié)約費用。工作坑布置圖見圖（1.621）。工作坑開挖宜采用人工開挖，不宜機械作業(yè)，以防擾動坑土質(zhì)造成塌方。開挖的坡度由土 質(zhì)決定。工作坑深度大于5m時，中間留用50cm的土質(zhì)臺階以緩沖土質(zhì)的 側(cè)向壓力。工作坑支撐形式應(yīng)根據(jù)土質(zhì)及開挖深度情況確定，支撐應(yīng)滿足 便于運土提吊管件及機具設(shè)備的要求。如采用矩形工作坑，則底部宜符合 下列公式要求：B=Di+SL=L 什 L2+ L3+ L4+ L5式中B 矩形工作坑的底部寬度（m）;Di 管道外徑（m）;S操作寬度（m），可取2.43.2m;L

4、矩形工作坑的底部長度（m）;Li工具管長度（m）。當(dāng)采用管道第一節(jié)管為工具管時，鋼筋混凝土管 不宜小于0.3m;鋼管不宜小于0.6m;L2管節(jié)長度（m）;L3運土工作間長度（m）;L4千斤頂長度（m）;L5后 背 墻 的 厚 度 （m）。工作坑接收坑管道軸線工作坑接收坑圖1.6.2 1工作坑布置圖2）.后背墻的安裝：工作坑后背土壁表面應(yīng)平整，并與管道軸線垂直；后背墻的面積必須 通過頂力的反作用力及土質(zhì)的情況來確定，后背墻構(gòu)造如下：貼土壁立碼一層15cm20cm的方木，其寬度應(yīng)不小于所需的受力面積;橫放一層 15cm20cm 的方木；立放 24根 40號工字鋼，設(shè)在千斤頂作用點位置；后背土壁面應(yīng)

5、與后背墻貼緊，有孔隙時應(yīng)用砂石料填密實；組裝后 背墻的底端應(yīng)在工作坑底以下，不宜小于50cm。這一 規(guī)定的目的，是在增加施工工作量不大的條件下，利用后背墻的抗力與其高度的平方成正比 的規(guī)律，以充分發(fā)揮其抗力。3.2. 設(shè)備安裝 (見圖 1.6.2-2)1).導(dǎo)軌安裝工作坑及后背墻成型后，在槽底安放 25cmx 25cm的枕木，枕木頂與 槽底平，使枕木鑲在槽底土層中，間距為 0.5m，長度3m,枕木的下面澆筑 15cm厚C20砼，以免枕木下沉，在順管子方向安放兩根重型鋼質(zhì)導(dǎo)軌，長 度為5m,導(dǎo)軌與枕木之間應(yīng)錨固連接，以防滑動。兩根導(dǎo)軌之間的軸線應(yīng) 與管子的軸線重合,導(dǎo)軌的間距為：A=2 V D(

6、h c) (h c)式中Di=管外徑h=鋼軌高度c=管外壁與基礎(chǔ)間縫隙，一般取 68cm.千斤頂安裝千斤頂宜固定在支架上,并與管道中心的垂線對稱,其合力的中心應(yīng) 比管中心低 5%的管內(nèi)徑左右的垂直線上； 當(dāng)千斤頂多于一臺時, 宜取偶數(shù), 且其規(guī)格宜相同；當(dāng)用多臺千斤頂時,其油路應(yīng)并聯(lián),每臺千斤頂應(yīng)有進(jìn) 油、退油的控制系統(tǒng)。.頂鐵安裝頂鐵宜采用鑄鐵整體澆鑄或采用型鋼焊接成型。安裝頂鐵時,應(yīng)首先 檢查頂鐵與頂鐵之間的接觸面。如有泥土或油污等,應(yīng)擦試干凈,防止接 觸不良,相互滑動。安裝后,頂鐵必須與管道的軸線平行,使千斤頂軸線 頂鐵軸線和管道的軸線相互平行；更換頂鐵時,應(yīng)先使用長度大的頂鐵, 頂鐵拼

7、裝后應(yīng)鎖定；頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料,一般可采用油氈或 膠合板。.架設(shè)起吊設(shè)備龍門架安裝要牢固、安全，基座應(yīng)采用50cmx 50cmx 80cm的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，龍門架的兩側(cè)必須用鋼絲繩做拉錨固定，上部搭設(shè)帆布蓬，以 在雨天作業(yè)。混凝土管；2-環(huán)形頂鐵；3-弧形頂鐵；4-枕木；5-導(dǎo)軌；6-主頂油缸；7- 主頂油缸架；8-測量系統(tǒng)；9-砼底座；10-后靠背；11-后座墻；12-工作井。圖1.6.2-2頂管坑內(nèi)設(shè)備布置圖3.3. 吊管正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面10cm左右時，檢查重物捆扎情況和制動 性能，確認(rèn)安全后方可起吊；下管時工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人，當(dāng)管節(jié)距導(dǎo)軌小 于50cm時，操作人員方可近

8、前工作；嚴(yán)禁超負(fù)荷工作。34頂進(jìn)1).挖土本工藝采用手工掘進(jìn)頂管法。工具管接觸土層后，應(yīng)自上而下分層挖 土；挖出的土方用專用手推車運出，工具管迎面的超挖量如土質(zhì)良好，可 超出管端40cm50cm;管頂以上的超挖量不得超過 1.5cm。管下部135o范 圍內(nèi)不得超挖；超挖示意圖(見圖1.6.2-3):1).頂進(jìn)頂進(jìn)開始時，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度進(jìn)行；頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可 繼續(xù)頂進(jìn)。頂管要連續(xù)進(jìn)行，不能停滯不前，隨挖隨運隨頂。盡量減少停 歇時間，以免造成管上方土質(zhì)塌方及水位上漲造成頂力增大。當(dāng)頂管單元 段計算頂力較大時，可采取管外壁

9、潤滑等措施以減小阻力。a最大超挖量b允許超挖范圍圖162-3管上方超挖示意圖2).測量及糾偏頂進(jìn)過程中，開始每頂30cm50cm ;測量高程和軸線不少于1次；管 道頂入土層后正常頂進(jìn)時，每頂進(jìn) 100cm，不少于1次；開始頂進(jìn)510m 的范圍內(nèi)，允許偏差應(yīng)為軸線位置3mm，高程0+3mm，測量記錄應(yīng)完整、 清晰，當(dāng)超過允許偏差時，必須及時糾正；如偏差在12cm左右，可采用超挖糾偏法，即在管子偏向的反側(cè)適當(dāng)超挖，使管子在頂進(jìn)中向阻力小的 超挖側(cè)偏向，逐漸回到實際位置。如偏差較大，宜采用頂木糾偏法，即用 方木的一端頂在管子偏向的另一側(cè)內(nèi)管壁上，另一端斜撐在墊有鋼板或木 板的管前土壤上，頂牢固后，即可頂進(jìn)，在頂進(jìn)中配合超挖糾偏法，邊頂 邊支。3.5. 頂管的接口：接管前，在兩管的接口處均勻加襯 3cm 粗的防水油麻，油麻置于管外 縫外側(cè)面 12cm 處，油麻頂緊后能起到均布頂力和保護管節(jié)，防止地下水 滲入管內(nèi)的作用，頂完后，拆除臨時連接的內(nèi)脹圈，用石棉水泥做內(nèi)勾縫。3.6. 檢查井砌筑： 頂管單元段質(zhì)量驗收合格后，及時進(jìn)行檢查井的砌筑。3.7. 支撐的拆除： 拆除支撐前，應(yīng)對溝槽兩側(cè)的建筑物和槽壁進(jìn)行安全檢查，并應(yīng)制定 拆除支撐的實施細(xì)則和安全措施。支撐的拆除應(yīng)與回填土的填筑高度配合 進(jìn)行，且在拆除后應(yīng)及時回填。3.8閉水試驗：