頂管施工技術(shù)方案

1、頂管施工技術(shù)方案一、工程概況本工程為大唐安陽熱電有限責(zé)任公司熱電聯(lián)產(chǎn)外網(wǎng)工程中文明大道與梅東路交叉口處工程，全長65m， 為減少施工對(duì)道路及市政其他附屬設(shè)施的破壞，且管道沿線又無其它建筑物基礎(chǔ)，本工程采用頂管法施工，雙排管頂進(jìn)。管材選用輸送流體用無縫鋼管，材質(zhì)為20#鋼，管徑為900mm,全程均為直線施工。二、頂進(jìn)方法的選用根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、 構(gòu)筑物和各種設(shè)施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定采用手掘式或機(jī)械挖掘式頂管法，采用手掘式頂管時(shí)，應(yīng)將地下水位降至管底以下不小于 0.5mm 處，并應(yīng)采取措施防止其他水源進(jìn)入頂管管道。頂管施工中的測(cè)量，應(yīng)建立地面與地下

2、測(cè)量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不易擾動(dòng)、視線清楚、方便校核、易于保護(hù)處。三、準(zhǔn)備工序1、測(cè)量定位A 地面測(cè)量：必須選擇天氣晴朗，相對(duì)濕度較小的天氣進(jìn)行。（ 1）根據(jù)設(shè)計(jì)資料，對(duì)所有導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行管道的放樣、原地面的測(cè)量。用白灰標(biāo)出管道軸線位置，對(duì)將要敷設(shè)管線所在位置的斷面和地面、水面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，并繪制 出標(biāo)高端面圖，以便導(dǎo)向施工時(shí)精確控制標(biāo)高B 井內(nèi)測(cè)量：通過控制樁用儀器定出井下管道頂進(jìn)軸線測(cè)量儀器的位置；同時(shí)在測(cè)量儀器的對(duì)面井沿口與井壁上分別設(shè)置測(cè)量儀器的復(fù)測(cè)校核點(diǎn)與線，以便在管道頂進(jìn)軸線測(cè)量過程中對(duì)儀器自身位置的位移監(jiān)察。每隔 6 個(gè)小時(shí)復(fù)測(cè)一次。C.管道頂進(jìn)軸線測(cè)

3、量在井內(nèi)設(shè)固定的測(cè)站，根據(jù)設(shè)計(jì)坡度，經(jīng)緯儀調(diào)好垂直角度，一鏡子看關(guān)靶上刻度。頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)垂直面設(shè)置頂進(jìn)軸線燈箱型光靶；頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)水平面設(shè)置坡度板，測(cè)量掘進(jìn)機(jī)的傾斜和旋轉(zhuǎn)。在頂進(jìn)過程中要經(jīng)常對(duì)頂進(jìn)軸線的測(cè)量，每頂進(jìn) 250 300mm 測(cè)量 1 次，并記錄2 次 /節(jié)管子，頂進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線一旦發(fā)生偏差，要及時(shí)采取糾偏糾正措施，減少頂進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差數(shù)值。在出洞、進(jìn)洞及糾偏過程中，適當(dāng)增加測(cè)量次數(shù)。D 設(shè)置對(duì)工作井位移與傾斜的監(jiān)察點(diǎn)，實(shí)行不定時(shí)監(jiān)察，隨著頂力的增加而增加工作井位移與傾斜的監(jiān)察測(cè)量的頻率。2、工作坑頂管工作坑的位置應(yīng)按下列條件選擇：管道井室的位置；可利用坑壁土體作后背；便于

4、排水、出土和運(yùn)輸；對(duì)地上與地下建筑物、構(gòu)筑物易于采取保護(hù)和安全施工的措施；距電源和水源較近，交通方便。本工程采用裝配式后背墻，宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后背墻應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；后背土體壁面應(yīng)平整，并與管道頂進(jìn)方向垂直；裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下， 不宜小于 50cmi后背土體壁面應(yīng)與后背墻貼緊，有孔隙時(shí)應(yīng)采用砂石料填塞密 實(shí)；組裝后背墻的構(gòu)件在同層內(nèi)的規(guī)格應(yīng)一致，各層之間的接觸應(yīng)緊貼，并層層固定。頂管工作坑及裝配式后背墻的墻面應(yīng)與管道軸線垂直，具施工允 許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。工作坑及裝配式后背墻的施工允許偏差（mm）表1項(xiàng)目允許偏差工作坑每側(cè)寬度不小于施工設(shè)計(jì)規(guī)定長度

5、裝配式后背墻垂直度0.1%H水平扭轉(zhuǎn)度0.1%L注：1.H為裝配式后背墻的高度（mm）;2.L為裝配式后背墻的長度（mm）。工作坑的支撐宜形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應(yīng)加斜撐。開挖工作坑時(shí)，應(yīng)按施工設(shè)計(jì)規(guī)定及時(shí)支護(hù)，可采用鋼筋混凝土 圈梁和支撐梁的方法支護(hù)，也可采用鋼管支撐法支護(hù)。支撐應(yīng)滿足便 于運(yùn)土、提吊管件及機(jī)具設(shè)備等的要求。工作坑深度應(yīng)符合下列公式要求：H = h i + h 2 + h 3H2 = hi + h 3式中 H頂進(jìn)坑地面至坑底的深度（m）;H2接受坑地面至坑底的深度（m）;hi地面至管道底部外緣的深度（m）;h2管道外緣底部至導(dǎo)軌底面的高度（m）;h3基礎(chǔ)及其墊層的厚底

6、。但不應(yīng)小于該處井室的基礎(chǔ)及墊層厚度（m）。頂管完成后的工作坑應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下步工序，經(jīng)檢驗(yàn)后及時(shí)回填。三、頂管施工一、頂管設(shè)備安裝1、把地面上建立的測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)引放至工作井內(nèi)，并建立相應(yīng)的地面控制點(diǎn)，便于頂進(jìn)施工時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)。2、工作井內(nèi)測(cè)量放樣，精確測(cè)放出頂進(jìn)軸線。3、安裝頂進(jìn)后靠，頂進(jìn)后靠的平面應(yīng)垂直與頂進(jìn)軸線，后靠與井壁結(jié)構(gòu)砼之間的空隙要用砂漿或砼填塞密實(shí)。4、安裝主頂裝置和導(dǎo)軌。想將他們大致固定，然后在測(cè)量的監(jiān)測(cè)下，精確它們的位置及坡度，直至滿足要求為止，隨即將它們固定，、./ r *牢靠。5、工作井內(nèi)的平面布置。搭建井內(nèi)工作平臺(tái)、安裝配電電箱、主頂動(dòng)力箱、控制臺(tái)等，鋪設(shè)各種電纜、管線、油

7、路等。井內(nèi)平面布置要求布局合理，保證安全，方便施工。6、地面輔助設(shè)備的安裝及平面布置。輔助設(shè)備主要有泥漿輸送系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、管道設(shè)備等的安裝調(diào)試，此外還有管道拼接、管節(jié)堆放、臨時(shí)棄土場(chǎng)的安排以及吊車泊位、安全護(hù)欄等的布置。7、地面輔助工作及井內(nèi)安裝結(jié)束后，吊放頂管工具管，接通電氣、液壓等系統(tǒng)，進(jìn)行出洞前的調(diào)試。（ a） 、洞的技術(shù)措施出洞前， 先在洞口處安裝止水圈，其作用是防止工具管出洞時(shí)正面的水土涌入工作井內(nèi)，另一個(gè)作用是防止頂進(jìn)施工時(shí)的減阻泥漿從此處流失，保證能夠形成完整有效的泥漿套。（b）工具管出洞1 ）將工具管推進(jìn)至離洞口 1m處停止。2 ）在確保安全的情況下，在工作井外側(cè)所頂管道范圍

8、內(nèi)，依次從一側(cè)向另一側(cè)鋼板樁。3 ）在確保安全的情況下，用空壓機(jī)鑿除井壁洞口，將鑿除物清理完畢。4）為防止掘進(jìn)機(jī)出洞時(shí)產(chǎn)生叩頭現(xiàn)象，可以采用延伸導(dǎo)軌。并將前 3 節(jié)鋼砼管與機(jī)頭做成可調(diào)節(jié)鋼性聯(lián)接。5）推進(jìn)工具管，直至洞口止水圈能起作用為止，靜侯3-4 小時(shí)，測(cè)出靜止土壓力，結(jié)合理論數(shù)據(jù)，頂出推進(jìn)土壓力控制系數(shù)。6）繼續(xù)推進(jìn)工具管，在安裝第一節(jié)管前，應(yīng)將工具管與導(dǎo)軌之間進(jìn)行限位焊接，以免在主頂縮回后，由于正面土壓力的作用將工具管彈回。7）縮回主千斤頂，吊放鋼管。8）割除限位塊，前三節(jié)與工具管連接用剛性連接后，繼續(xù)頂進(jìn)。二、推力的理論計(jì)算（ 1）土壓力計(jì)算根據(jù)預(yù)算：內(nèi)摩擦角(|)=31 內(nèi)聚力c=

9、8.4Kpa重度 丫 =18.3KpaPO=KO* *H=15.1KpaPa=Ka*丫 *H-2CVKa=10.6KPaPp=Kpy H+2C/Kp=65.26Kpa其中：Po靜止土壓力KpaPa一主動(dòng)土壓力KpaPp-被動(dòng)土壓力Kpa丫 一土的容重(KN/M3H埋?1.5mKl靜止土壓力系數(shù)，取0.55Ka一主動(dòng)土壓力系數(shù)，tg2 (45-0/2)K限被動(dòng)土壓力系數(shù)，tg2 (45+0/2)迎面阻力Fo=% r2Po=8.53T管壁綜合摩阻力 F1= (F0L) /COS© /2=69.87 T (f0 綜合摩阻力取4 .5T/M2)F總=FO+F1=78.4后靠承載力，故不加設(shè)中

10、繼間以上摩阻系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，實(shí)際情況根據(jù)注漿效果確定。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，同土質(zhì)頂管的摩阻系數(shù)可以達(dá)到0.2 甚至更小三、頂進(jìn)施工1、頂進(jìn)措施及注意事項(xiàng)出洞工作結(jié)束后，即可進(jìn)行正常的頂進(jìn)施工。正常頂進(jìn)時(shí)，先在頂管機(jī)頭內(nèi)注入水，注水比例土水為1： 6，并且經(jīng)由小刀盤切削，由管道內(nèi)泥漿管運(yùn)送至井邊始沉池和終沉池。然后將泥漿外運(yùn)。一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后，縮回主千斤頂，拆除洞口處的管線，吊放下一節(jié)，然后焊接洞口處的管線，再繼續(xù)頂進(jìn)。頂進(jìn)施工期間，管道內(nèi)的動(dòng)力、照明、控制電纜等均應(yīng)結(jié)合中間的布置分段接入，接頭要可靠。管道內(nèi)的各種管線應(yīng)分門別類的布置，并固定好，防止松動(dòng)滑落。在工具管處放置應(yīng)急照明燈，保證斷電或停

11、電時(shí)管道內(nèi)的工作人員能順利撤出。管道內(nèi)的設(shè)備安裝和管線布置，用沖擊鉆在管壁上鑿一個(gè)洞，用d 10鋼筋做成彎鉤固定在管壁上，等施工結(jié)束后割除。頂進(jìn)中還需注意地層擾動(dòng)，頂進(jìn)引起的地層形變的主要因素有：工具管開挖面引起的地層損失；工具管糾偏引起的地層損失；工具管后面管道外周空隙因注漿填充不足引起的地面損失；管道在頂進(jìn)中與地面摩擦而引起的地層擾動(dòng)；管道接縫中泥水流失而引起的地層損失。所以在頂管施工中要根據(jù)不同土質(zhì)、覆土厚度及地面建筑物等，配合監(jiān)測(cè)信息的分析，及時(shí)調(diào)整土壓平衡值，同時(shí)要求坡度保持相對(duì)的平穩(wěn)，控制糾偏量，減少對(duì)土體的擾動(dòng)。根據(jù)頂進(jìn)速度，控制出土量和地層變形的信息數(shù)據(jù)，從而將軸線和地層變形控

12、制在最佳狀態(tài)。2、控制路面沉降機(jī)頭出洞前在機(jī)頭出洞口15米處每隔3米設(shè)置一個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，通過觀測(cè)沉降點(diǎn)的變化及時(shí)調(diào)整頂進(jìn)參數(shù)，進(jìn)一步保證推進(jìn)土壓力的精度，從而有效減少土體的隆沉。四、工具管進(jìn)洞的技術(shù)措施為保證工具管能順利進(jìn)入接收井預(yù)留洞， 在離接收井15M左右時(shí)要加強(qiáng)對(duì)頂進(jìn)軸線的觀測(cè)，及時(shí)糾正頂進(jìn)軸線的偏差，保證工具管順利地按設(shè)計(jì)軸線進(jìn)入預(yù)留洞。為防止預(yù)留洞封門打開后洞口外的水土涌入接收井內(nèi)，可以考慮在工具管達(dá)到接收井前，先對(duì)預(yù)留洞前的土體進(jìn)行加固，加固采用壓密注漿法。除進(jìn)行土體加固外，在井內(nèi)預(yù)留洞處裝置一道橡膠止水帶，以防止工具管進(jìn)洞時(shí)水土涌入井內(nèi)。工具管進(jìn)洞后，盡快把工具管和混凝土管節(jié)分離

13、，并把管節(jié)和工作井的接頭做鋼性接頭。五、減阻泥漿的運(yùn)用頂進(jìn)施工中，減阻泥漿的運(yùn)用是減少頂進(jìn)阻力的主要措施，頂進(jìn)時(shí)通過管節(jié)上的壓漿孔，向管道外壁注入一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個(gè)泥漿環(huán)套，減小管節(jié)外壁和土層間的摩擦力，從而減小頂進(jìn)時(shí)的頂力，泥漿套的好壞，直接關(guān)系到減阻的效果。為了做好壓漿工作，在工具管尾部環(huán)向均勻地布置了四只壓漿孔，用于頂進(jìn)時(shí)跟蹤注漿。鋼管管節(jié)上均勻切割布置四只壓漿孔，其后每 4 節(jié)管節(jié)里有一節(jié)管節(jié)上有壓漿孔，壓漿總管用耐壓橡膠管，除工具管及隨后的三節(jié)鋼管外，壓漿總管上每隔6M裝一只三通，再用壓漿軟管接至壓漿孔處，頂進(jìn)時(shí)， 工具管尾部的壓漿孔要及時(shí)有效地跟蹤壓漿，確保能形成

14、完整有效的泥漿環(huán)套，鋼管管節(jié)上的壓漿孔是供補(bǔ)壓漿用的，補(bǔ)壓漿的次數(shù)及壓漿量根據(jù)施工時(shí)的具體情況確定。減阻泥漿的性能要穩(wěn)定，施工期間要求泥漿不失水，不沉淀，不 固結(jié)，既要有良好的流動(dòng)性，又要有一定的稠度。頂進(jìn)施工中，減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層的特征，一般按管壁空隙的5CM計(jì)算理論壓漿量，由于泥漿的流失及地下水的作用，泥漿的實(shí)際用量要比理論用量大得多，一般可達(dá)理論值的4-5 倍，但在施工中還要根據(jù)土質(zhì)情況、頂進(jìn)情況、地面沉降的要求等做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。四、安全、文明施工管理嚴(yán)格執(zhí)行招標(biāo)文件中安全生產(chǎn)協(xié)議書及治安，消防協(xié)議書中所規(guī)定的內(nèi)容，并結(jié)合工程特點(diǎn)做到以下幾點(diǎn)：1、管理工作

15、標(biāo)準(zhǔn)化本工程以井下作業(yè)為主，工程安全管理上要求“安全第一”的指導(dǎo)思想，必須貫徹在工程施工的始終，切實(shí)認(rèn)真貫徹有關(guān)安全生產(chǎn)、文明施工的規(guī)章制度，加強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)、文明施工的檢查，使管理工作標(biāo)準(zhǔn)化。2、全基礎(chǔ)工作提高安全管理水平，以防為主是本工程安全管理的目標(biāo)，使每個(gè)施工人員樹立以“安全第一”、 “預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)意識(shí)，根據(jù)本工程的施工特點(diǎn)，認(rèn)真抓好施工現(xiàn)場(chǎng)的“八大紀(jì)律”及“三大操作規(guī)程”為重點(diǎn)的安全基礎(chǔ)工作。3、二通、三無、五必須（ 1）二通：施工現(xiàn)場(chǎng)人行道暢通，施工工地沿線單位，公用道路出入口暢通。（ 2）三無：施工中無管線事故，施工無重大傷亡事故，施工現(xiàn)場(chǎng)周圍道路平整無積水。（ 3）五必須

16、：施工區(qū)域必須嚴(yán)格分離，施工現(xiàn)場(chǎng)必須掛牌施工，工地現(xiàn)場(chǎng)材料必須堆放整齊，生活區(qū)必須清潔文明，工地現(xiàn)場(chǎng)必須清潔文明，加強(qiáng)以文明施工的思想工作。4、治安保衛(wèi)、衛(wèi)生及管道內(nèi)排水排風(fēng)具體措施治安保衛(wèi)、衛(wèi)生：嚴(yán)格執(zhí)行招標(biāo)文件中的治安保衛(wèi)、衛(wèi)生所規(guī)定的內(nèi)容， 結(jié)和本工程的實(shí)際情況加強(qiáng)工地的巡查，特別在夜間值班人員應(yīng)經(jīng)常巡查。嚴(yán)禁在更衣室、民工宿舍喝酒、打牌。民工宿舍、更衣室，辦公室物品安放整齊規(guī)劃，建立衛(wèi)生值日制度，保持室內(nèi)清潔整齊。管道內(nèi)排水：在管道內(nèi)安裝一路排水管道，在工作面放一臺(tái)潛水泵及時(shí)抽掉積水。積水抽至排水管內(nèi)送至工作井，由工作井內(nèi)泥漿泵抽送至地面排水溝。管道內(nèi)排風(fēng)：在管道內(nèi)安裝一路排風(fēng)管路。5

17、、施工用電1、管道照明管道照明電源電壓采用24V,供電線路采用三相五線制，用圓鋼 （表面平滑）制成掛鉤，掛設(shè)在電纜架上。照明燈具選用JZ-60W-24V-螺口燈。照明燈具之間連接導(dǎo)線采用橡皮銅芯線3*4 ,連接件采用 CZKF2-2與CZKF2-42、場(chǎng)地照明（ 1）操作規(guī)程、保養(yǎng)制度，備齊各類警告牌。（ 2）場(chǎng)區(qū)內(nèi)施工要注意電力線對(duì)人體及機(jī)械設(shè)備的安全距離，尤其是高壓線、起重設(shè)備與高壓線的安全距離為：10000V 電壓電源要大于 3 米； 3 萬 5 千伏要大于4 米； 11 萬伏要大于4.5 米； 22 萬伏要大于6 米。對(duì)總體來講則安全距離可略縮小。（3）變壓器與四周接地要牢固連接，接地電阻4QO（4）母線要上包，A黃色；B綠色；C紅色。（ 5）過路應(yīng)有鋼管保護(hù)措施。（ 6）頂管的電纜要盤放在架子上。（ 7）頂管內(nèi)電纜應(yīng)離地大于1 米高度掛起，決不允許亂放在地上。（8）頂管內(nèi)照明應(yīng)采用36V60W的安全燈，