人工頂管施工

1、闡述人工取土掘進(jìn)頂管法人工取土掘進(jìn)頂管法是依靠人力在管內(nèi)前端掘土，然后在工作坑內(nèi)借助頂進(jìn)設(shè)備，把敷設(shè)的管道按設(shè)計(jì)中線和高程的要求頂入，并用小車將挖出的土從管中運(yùn)出。這是目前在市政工程中應(yīng)用較為廣泛的施工方法，使用丁管徑不小丁900mm的管道頂進(jìn)，否則人工操作不便。常用管材為普通和加厚的鋼筋混凝土圓管，管口形式以平口和企口為宜。然而據(jù)了解目前洛陽市政工程頂管施工采用的最小管徑為500mm,較小管徑頂管作業(yè)空間狹小，工人掘進(jìn)作業(yè)困難，造成管頂以上超挖現(xiàn)象無法避免，也不便丁工程參建單位管理人員的檢查與驗(yàn)收，使工程質(zhì)量無法保證。乂因給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50268-2008)只對(duì)頂管法的

2、施工及驗(yàn)收做了具體要求，而沒有介紹頂管施工的施工工藝，據(jù)此情況編者想針對(duì)目前普遍采用的人工取土掘進(jìn)頂管法的施工工藝做下簡(jiǎn)述。望能與我單位市政現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員共同學(xué)習(xí)，文中如有不足，望請(qǐng)賜教學(xué)習(xí)，共同提高，只為更好的服務(wù)監(jiān)理公司的市政工程監(jiān)理。一、頂管工作坑工作坑，是掘進(jìn)頂管施工的工作場(chǎng)所，其位置由地形、土質(zhì)、管線設(shè)計(jì)、地面障礙物等因素確定，盡量選在有可利地形的坑壁原狀土做后背處和檢查井處，應(yīng)便丁排水、出土和運(yùn)輸，并具有堆放少量管材和暫時(shí)存土的場(chǎng)地；單向頂進(jìn)時(shí)應(yīng)選在管道下游端，以利排水。1、頂管工作坑的種類工作坑有單向坑、雙向坑、轉(zhuǎn)向坑、多向坑、交匯坑、接收坑之分，如圖1所示圖1工作坑的種類1一單向

3、坑；2一雙向坑；3多向坑；4一轉(zhuǎn)向坑；5交匯坑4單向坑是只向一個(gè)方向頂進(jìn)管道的工作坑。雙向坑是向兩個(gè)方向頂進(jìn)管的工作坑，因而可增加從一個(gè)工作坑頂進(jìn)管道的有效長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)向坑是使頂進(jìn)管道改變方向的工作坑。多向坑是向多個(gè)方向頂級(jí)管道的工作坑。接收坑是不頂進(jìn)管道，只用丁接受管道的工作坑。若幾條管道同時(shí)由一個(gè)接收坑接受，則這樣的工作坑稱為交匯坑。2、頂管工作坑的尺寸工作坑應(yīng)有足夠的空間和工作面，以保證頂管工作正常運(yùn)行。工作坑個(gè)部位的尺寸按如下方法考慮。工作坑的底寬W和深度H如圖2所示工作坑底寬按下式計(jì)算：W=D+2(B+b)式中W工作坑底寬度，m；D被頂進(jìn)管道的外徑，m；管道兩側(cè)操作寬度,m,hl撐板與立

4、柱厚度之和,m,般米用0.2m；h2股為1.21.6m；工作坑深度按下式計(jì)算:H=hl+D+C+h2+h3由B*斜B#b式中H工作坑開挖深度，m；hl管道覆土厚度，m；圖2工作坑的底寬和深度h2基礎(chǔ)厚度，m；1-撐板；2-支撐方木；3-管子；4-導(dǎo)軌；5-基礎(chǔ)；6-墊層h3墊層厚度，m；D管道外徑，m；C一管外壁與基礎(chǔ)面之間的空隙，一般為0.010.03m；工作坑的坑底長(zhǎng)度如圖3所示，按下式計(jì)算:L=a+b+c+d+e+2f+g式中L工作坑坑底長(zhǎng)度，m；a后背寬度，m；b立鐵寬度，m；c橫鐵寬度，m；d千斤頂長(zhǎng)度，m；e頂鐵長(zhǎng)度，m；f單節(jié)管長(zhǎng)，m；g已頂進(jìn)的關(guān)節(jié)留在導(dǎo)軌上的最小長(zhǎng)度，混凝土管

5、取0.3m,鋼管取0.6米;工作坑縱斷面形狀有直槽形、階梯型等，根據(jù)操作要求，工作坑最下部的坑壁應(yīng)為直槽，其高度一般不小丁3m。如需開挖斜槽，則管道頂進(jìn)方向的兩端應(yīng)為直壁。土質(zhì)不穩(wěn)定的工作坑坑壁應(yīng)加設(shè)支撐，如圖4所示。圖3工作坑底的長(zhǎng)度a-后背寬度；b-立鐵寬度；c-橫鐵寬度；d-千斤頂長(zhǎng)度；e-順鐵長(zhǎng)度；f-單節(jié)管長(zhǎng)；g-已頂入的管子全長(zhǎng)I圖4工作坑坑壁支撐（單位：cm）1-坑壁；2-撐板；3-橫木；4-撐杠3、頂管工作坑的基礎(chǔ)與導(dǎo)軌為了防止工作坑地基沉降，導(dǎo)致管道頂進(jìn)位置誤差過大，應(yīng)在坑底修筑基礎(chǔ)或加固地基?；A(chǔ)的形式取決丁坑底土質(zhì)、管節(jié)重量和地下水等因素。一般有以下三種形式：1）土槽木枕

6、基礎(chǔ)。適用丁土質(zhì)較好，乂無地下水的工作坑。這種基礎(chǔ)施工操作簡(jiǎn)便、用料少，可在方木上直接鋪設(shè)導(dǎo)軌，方木根據(jù)需要可密鋪或疏鋪。這種方法是目前洛陽市政頂管施工普遍采用的基礎(chǔ)做法，此施工方法簡(jiǎn)便，便丁頂管結(jié)束后檢查井的砌筑，被頂管作業(yè)人員采納。2）卵石木枕基礎(chǔ)。適用丁粉砂地基并有少量地下水時(shí)的工作坑。為了防止施工過程中擾動(dòng)地基，可鋪設(shè)厚為100200mm勺卵石或級(jí)配碎石，在其上安裝木軌枕，鋪設(shè)導(dǎo)軌。3）混凝土木基礎(chǔ)。適用丁工作坑土質(zhì)松軟、有地下水、管徑大的情況?；炷粱A(chǔ)應(yīng)采用不低丁C10的混凝土。為安放導(dǎo)軌，應(yīng)在混凝土基礎(chǔ)中預(yù)埋方木當(dāng)軌枕。基礎(chǔ)尺寸根據(jù)地基承載力、施工荷載、操作要求而定?；A(chǔ)寬度不小

7、丁管外徑，一般基礎(chǔ)寬度應(yīng)比管外徑打40cm厚度為2030cm長(zhǎng)度至少為單節(jié)管長(zhǎng)的1.21.3倍?；炷撩鎽?yīng)比軌枕面低12cm軌枕應(yīng)埋設(shè)在混凝土中,一般采用15cm<15cm的方木，長(zhǎng)度為24門間距為4080cm導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)管道按設(shè)計(jì)的中心線和坡度頂入土中，保證管道在將要入土?xí)r的位置正確。因此，導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項(xiàng)非常重要的工作，安裝時(shí)應(yīng)滿足以下要求：宜采用鋼導(dǎo)軌。鋼導(dǎo)軌有輕軌和重軌之分，管徑大時(shí)采用重軌。導(dǎo)軌用道釘固定丁基礎(chǔ)的軌枕上，或固定在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋的軌枕上。兩導(dǎo)軌應(yīng)平行、等高，其高程應(yīng)略高丁該處管道的設(shè)計(jì)高程，坡度與管道一致。安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用過程中產(chǎn)生移位

8、，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。如圖5所示，兩導(dǎo)軌問凈距A可按下式計(jì)算：A2.D2thchc2Ao圖5導(dǎo)軌間距計(jì)算圖式中A兩導(dǎo)軌凈距，m；D管道內(nèi)徑，m；t管道壁厚，m；h剛導(dǎo)軌高度,mC官道外壁與基礎(chǔ)面的仝隙，一般為0.010.03m。兩導(dǎo)軌中心距離，可按下式計(jì)算:A)Aa式中A兩導(dǎo)軌凈距，m；a導(dǎo)軌的上頂寬度，m；頂管施工中，導(dǎo)軌可能產(chǎn)生各種質(zhì)量事故。若從工作坑一側(cè)開挖坡道下管時(shí)，管道從側(cè)面撞擊導(dǎo)軌，使之向管中心位移；垂直下管時(shí)，管道正面撞擊導(dǎo)軌，使之向西側(cè)位移；導(dǎo)致可能因基礎(chǔ)下沉而下沉；基礎(chǔ)縱向開裂，其中一半下沉，使兩個(gè)導(dǎo)軌面高程不一致等。這些事故都需要采取措施給予補(bǔ)救，這就要求我們現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員在對(duì)頂管坑測(cè)量檢查時(shí)，要對(duì)坑內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)、導(dǎo)軌高程進(jìn)行復(fù)測(cè)，以此杜絕有導(dǎo)軌的意外事故造成的管道頂進(jìn)的質(zhì)量問題。本次主要是針對(duì)頂管工作坑的種