人工頂管施工方法

1、人工頂管施工方法（一）工程概述本1包標(biāo)段的管道工程中，有需非開(kāi)挖鋪設(shè)的管道約43.9km，其中13%約5.2km為人工頂管施工，頂管管徑DN800-1200,但大于DN800管道的管道總和僅2764m,因此本節(jié)以DN800管道為例，對(duì)人工頂管施工法進(jìn)行敘述。人工頂管均使用人工挖土、小車(chē)管內(nèi)出土，桁車(chē)土斗垂直輸送的方式。（二）人工頂管工藝流程施工準(zhǔn)備-設(shè)備安裝-頂管出洞-頂進(jìn)施工-頂管進(jìn)洞-善后工作。（三）頂管施工（1）施工準(zhǔn)備1）、頂管工作并采用倒掛施工，進(jìn)行鋼筋混凝土內(nèi)襯制作已完成并檢查。2）、后靠背設(shè)置：根據(jù)管道走向設(shè)置后靠背。配筋參照?qǐng)D”工作井、接收井支護(hù)設(shè)計(jì)圖”，用C25碎與井內(nèi)襯壁同

2、時(shí)澆注。與碎內(nèi)襯形成一整體，這樣有更好的穩(wěn)定性。3）其它設(shè)備檢查安裝工作坑上方設(shè)活動(dòng)式工作平臺(tái)，一般采用30號(hào)槽鋼作梁，上鋪方木。下管采用臨時(shí)5噸桁車(chē)運(yùn)下管，出土采用桁車(chē)。設(shè)置防護(hù)欄，施工中對(duì)于施工范圍周邊應(yīng)用彩鋼瓦進(jìn)行圍護(hù)，基坑邊用鋼管設(shè)置防護(hù)欄。防護(hù)欄的搭設(shè)主要受力是由上下兩道橫桿及桿柱組成。橫桿：下橫桿離地高度為0.3-0.5m,防護(hù)欄高度為1.2m,并加掛安全立網(wǎng)。防護(hù)欄立柱可采用鋼管打入地面50-70cm深，鋼管離邊口的距離不小于50cm。(2)主要設(shè)備安裝1)導(dǎo)軌的安裝導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)管子按設(shè)計(jì)的中心線(xiàn)和坡度頂入土中，保證管子在將要頂入土中前的位置正確。導(dǎo)軌應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：無(wú)論導(dǎo)軌

3、鋪設(shè)在哪種基礎(chǔ)上均要求穩(wěn)固，頂進(jìn)過(guò)程中不能產(chǎn)生位置改變?；讋?wù)必要求平整，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)高程要求。導(dǎo)軌材料必須直順。導(dǎo)軌鋪設(shè)需嚴(yán)格控制內(nèi)距、中心線(xiàn)與高程，其縱坡要求與管道縱坡一致。2)導(dǎo)軌安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計(jì)坡度一致；導(dǎo)軌安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線(xiàn)位置3mm；頂面高程0-+3mm；兩軌內(nèi)距±2mm0安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核2）安裝主頂設(shè)備主頂設(shè)備是指安裝在承壓壁前方，使頂管工具管和管節(jié)向軸線(xiàn)方向頂進(jìn)的加力組合裝置。數(shù)臺(tái)千斤頂應(yīng)共同作用，規(guī)格一致，行程同步，每臺(tái)千斤頂?shù)氖褂脡毫Σ淮笥陬~定壓力，油路必須并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂

4、均備有獨(dú)立的控制閥，千斤頂伸出的最大行程應(yīng)小于油缸行程的10cm左右。油泵站設(shè)置在距離主千斤頂?shù)慕?，油路安裝應(yīng)順直，減少轉(zhuǎn)角，接頭不漏油，油泵站應(yīng)在井口操作間內(nèi)工作。油泵的最大工彳壓力不大于32Mpa,應(yīng)檢查限壓閥、溢流閥和壓力表等指示保護(hù)裝置，安裝完畢后必須進(jìn)行試車(chē)，在頂進(jìn)中應(yīng)定時(shí)檢查維護(hù)。環(huán)形頂鐵外徑必須與管道直徑一致，利用環(huán)的外部推動(dòng)管節(jié)，為增加強(qiáng)度、剛度，可增加厚度和向內(nèi)徑方向的尺寸。馬蹄形頂鐵必須符合要求，剛度大，受力后不變形，相鄰面垂直，排列不扭曲，不脫焊，與導(dǎo)軌的接觸面必須平整。（3）頂管進(jìn)出洞人工頂管施工應(yīng)是在無(wú)水的土體中頂進(jìn)，如果局部有地下水干擾施工，應(yīng)使用前節(jié)敘述的降水或

5、土體加固措施將水的隱患消除，因此施工中一般不會(huì)發(fā)生泥水涌入工作井、接收井的情況，可使用通常的作法施工：首先鑿開(kāi)工作井進(jìn)洞處的混凝土及磚砌的井壁，使鑿開(kāi)的尺寸大于管節(jié)外徑約100mm，將機(jī)頭頂入后，再在其管道與洞口的間隙，打入軟性材料（如麻辨等）達(dá)到一定的封堵效果。管道即將頂入接收井時(shí)，應(yīng)減小機(jī)頭的切土量，應(yīng)在機(jī)頭前掏洞成形后再頂進(jìn)，盡量減小接收井井壁的受力，待機(jī)頭頂進(jìn)至井壁后，可由工具管內(nèi)及接收井中同時(shí)破除接收井的井壁，然后將機(jī)頭頂入接收井，接收井內(nèi)宜提前布置好接收機(jī)頭的簡(jiǎn)易軌道。1）工具管出洞技術(shù)方案待頂管設(shè)備全部安裝調(diào)試完畢后，準(zhǔn)備推進(jìn)前，采取如下措施：將工具管推進(jìn)至井壁50cm處停止。在

6、確保安全的情況下，將井壁墻鑿出略大于機(jī)頭直徑的洞口。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（如需要），并將前3節(jié)鋼筋混凝土管與機(jī)頭做成剛性聯(lián)接（如需要）。2）工具管進(jìn)洞技術(shù)方案當(dāng)工具管推進(jìn)接近接收井坑時(shí)，減慢速度，并觀(guān)察井壁變形情況。 精確測(cè)量，定出頂管進(jìn)洞洞口位置。 在確保安全的前提下，將沉井預(yù)留孔處的臨時(shí)封堵墻鑿除。繼續(xù)推進(jìn)，直至推進(jìn)至設(shè)計(jì)要求為止，將工具管與后混凝土管脫離。（4）工具管頂進(jìn)方法開(kāi)挖工具管迎面的土層時(shí)，不論是砂類(lèi)土或粘性土，都應(yīng)自上而下分層開(kāi)挖。如果為了方便而先挖下層土，尤其是管道內(nèi)徑超過(guò)手工所及的高度時(shí)，很可能給操作人員帶來(lái)危險(xiǎn)。采用手工挖土?xí)r，超挖可減小頂力。

7、為了糾偏，也常需要超挖。但管側(cè)及管頂超挖過(guò)多，則可能引起土體坍塌范圍擴(kuò)大，增大地面沉降及增大頂力。對(duì)工具管前方的允許超挖量，應(yīng)視具體情況確定。在土層比較穩(wěn)定的條件下，管頂以上的允許超挖量不得超過(guò)1.5cm,既可滿(mǎn)足糾偏要求，又不致引起土體較大坍塌的危險(xiǎn)。為了控制管道的高程，管道下部1350范圍內(nèi)，在正常頂進(jìn)情況下不得超挖。在軟土地層中和其他有特殊要求的條件下不得超挖。(5)頂管糾偏管道在頂進(jìn)的過(guò)程中，由于工具管迎面阻力分布不均，管壁周?chē)Σ亮Σ痪颓Ы镯旐斄Φ奈⑿∑牡?，都可能?dǎo)致工具管前進(jìn)的方向偏移或旋轉(zhuǎn)。為了保證管道的施工質(zhì)量，必須及時(shí)糾正，才能避免施工偏差超過(guò)允許值。值得注意的是，頂進(jìn)管

8、道不只在頂管的兩端應(yīng)符合允許偏差標(biāo)準(zhǔn)，在全段都應(yīng)掌握這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，避免在兩端之間出現(xiàn)較大的偏差。頂管作業(yè)中偏差的校正是保證頂進(jìn)質(zhì)量的有力措施，偏差是逐漸積累的，通過(guò)不斷校正才行。當(dāng)偏差過(guò)大時(shí)，會(huì)使校正困難，因而在頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)當(dāng)及時(shí)糾偏。糾正工具管偏差的方法，有挖土校正法、頂木校正法、小千斤頂法、加墊鋼板校正法和激光導(dǎo)向法。這些不同的方法，可按具體情況個(gè)別采用或聯(lián)合使用。挖土校正法在管子偏向設(shè)計(jì)中心的一側(cè)適當(dāng)超挖，以使迎面阻力減小，而在對(duì)方的一側(cè)則不超挖或留坎，使迎面阻力加大，形成力偶，讓首節(jié)管子調(diào)向，逐漸周到設(shè)計(jì)位置。如高程檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)頂進(jìn)管子“低頭”時(shí)，則在管頂處向上多挖土，管底處略挖出向上

9、的斜坡；若管子頂進(jìn)中發(fā)生“抬頭”時(shí)，則在管前端下部稍多挖土，管頂少挖土，再行頂進(jìn)即可得以校正。此法適用于偏差為10-30mm時(shí)的校正。頂木校正法當(dāng)偏差大于30頒或利用挖土校正法無(wú)效時(shí)，可用原木或方木一根，一端頂在管子偏向的另一側(cè)內(nèi)管壁上，另一端支在墊有鋼板或木板的管前土壤上，支架穩(wěn)固后開(kāi)動(dòng)主千斤頂，利用頂進(jìn)時(shí)斜支管子所產(chǎn)生的分力使管位得以校正。小千斤頂法此法基本與頂木校正法相同，配合挖土校正法在超挖一側(cè)管內(nèi)壁支設(shè)一個(gè)5-15T的小千斤頂，千斤頂?shù)鬃辖右欢添斈?，利用千斤頂頂力使首?jié)管子調(diào)向，然后在繼續(xù)頂進(jìn)中逐漸回到設(shè)計(jì)位置。加墊鋼板校正法當(dāng)采用挖土校正法無(wú)效時(shí)，亦可在頂管終端與頂鐵之間的適當(dāng)位置墊上一塊相應(yīng)厚度的楔形鋼板，使頂管與頂鐵之間形成一個(gè)角度，頂進(jìn)時(shí)即可使頂管逐漸回到設(shè)計(jì)位置。針對(duì)偏差產(chǎn)生的原因再采取糾正措施才是比較有效的。糾偏時(shí)首先應(yīng)掌握條件，無(wú)論糾正工具頂進(jìn)的方向或旋轉(zhuǎn)，都應(yīng)在頂進(jìn)中進(jìn)行，不能在停頓時(shí)糾偏。這是因?yàn)榧m偏時(shí)必須對(duì)工具管施加力矩，使工具管產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，從而改變工具管前進(jìn)的方向或旋轉(zhuǎn)，達(dá)到糾偏的目的。糾偏時(shí)要在頂進(jìn)中小角度逐漸糾偏，這對(duì)保證頂管質(zhì)量和防止頂力陡增都很重要。(6)頂管質(zhì)量的監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)儀測(cè)平面與高程位置用水準(zhǔn)儀測(cè)平面位置的方法是在待測(cè)管首端固定一個(gè)小十字架，在坑內(nèi)架設(shè)一臺(tái)水準(zhǔn)儀，使水準(zhǔn)儀十字絲對(duì)準(zhǔn)十字架，頂進(jìn)時(shí)，若出現(xiàn)十字架與水準(zhǔn)儀上的十