頂管方案計劃

PAGE14人工頂管穿越施工方案1、施工準備施工前熟悉施工圖紙，了解穿越地點的地質、地貌情況，確認穿越施工處是否存在地下光纜、電纜和地下隱蔽物。如果存在地下隱蔽物需要得到當?shù)赜嘘P部門和人員確定后，采用人工開挖使隱蔽物暴露后取出；如果有電纜和光纜，要爭取有關部門和人員的同意后，采取相應的保護措施。準備好現(xiàn)場的各種施工用料，檢查設備運行情況，要做到材料齊全，設備運行良好，方可進行穿越施工。及時聯(lián)系有關征地人員，確認是否已經(jīng)和當?shù)毓仿氛块T辦理好“穿越施工許可證”。在頂管穿越施工場地，布置好警戒線和警示牌。平整施工現(xiàn)場場地。施工場地一般選擇在公路一側較為平坦的施工作業(yè)帶上，每處穿越點需平整場地，用于設備停放和現(xiàn)場材料堆放。2、人工頂管穿越施工工藝流程測量放線測量放線打板樁挖操作坑和接收坑頂進第一節(jié)套管安裝軌道和設備澆砼背墩和地坪停頂退程加頂鐵退程加套管再頂管接管頂管封堵砼和兩端牽引氣管線就位復測糾偏回填并夯實恢復地貌監(jiān)理、業(yè)主及公路部門驗收施工降水人工頂管穿越施工流程圖3、測量放線根據(jù)設計控制樁，用全站儀打出穿越管線的中心樁，施工作業(yè)帶邊線，并撒上白灰線，并確定操作坑的位置。放出操作坑以及接收坑開挖邊線，并撒上白灰線。4、操作坑開挖頂管作業(yè)坑包括一個作業(yè)坑和一個接受坑，作業(yè)坑開挖選用單斗挖掘機進行。選擇地勢平坦的一側開挖頂管作業(yè)坑，超過4m采用分臺階開挖，深度比設計套管底深0.5m，另一側開挖一個接收坑，深度比設計套管底深0.5m以上。工作坑底要抄平壓實，高差不超過20mm公路、鐵路、干渠公路、鐵路、干渠頂管平面布置圖5、制作頂管靠背后座墻位于頂管工作坑內頂進方向的對面，是頂進管節(jié)的設備的支撐面，要考慮有充分的強度，在頂進中能承受頂管機的最大反作用力而不破壞。有必要時，要澆筑厚1.0m、寬2.5m、高1.5m的C25混凝土靠背墻。當受到頂管機的反作用力時，應使壓縮變形小，當反作用力取消時，應能基本恢復原位，以充分發(fā)揮頂管機的有效沖程?？勘潮砻嬉街保⑶掖怪庇陧斶M管道的軸線，以充分避免產(chǎn)生偏心受壓。根據(jù)土質情況，必要時后背墻要采取相應的支撐措施，例如加道木，加止推平臺或混凝土基礎，避免造成后背墻受力不均，發(fā)生傾斜現(xiàn)象。6、設備安裝就位在操作坑內安裝軌道、頂管設備等，并進行預頂管。頂管軌道的中心線和頂管機的中線必須與穿越套管的中心線重合。軌道安裝時將發(fā)送軌道固定在操作坑底部并校正其方向，保證兩軌道之間的中心線與設計穿越套管中心線在同一垂直面上，兩軌道之間的間距為0.7m－0.8m，軌面與基坑底部之間的高度為0.12m傳力板采用鋼板制作，作用是將頂管機的頂力均勻的分布在套管上，保證套管受力均勻，傳力板的中心線與套管中心線、頂管機頂進油缸中心線在同一直線上。頂管機安裝在軌道上，頂管機尾部應緊靠在抗力擋墻上。工具切屑管的安裝在頂進過程中，若有必要需在第一根套管的前端安裝切削管。在第一根套管上安裝Φ140mm×400mm切屑管。切屑管采用δ=10mm的鋼板卷制而成，切屑管的長度約0.4m。頂管作業(yè)坑布置圖7、頂管頂管設備全部安裝就位后，即可開始安裝第一節(jié)套管，并連接傳力板、傳力軸。第一節(jié)套管緊貼前壁，開始挖土，挖到約0.5m時進行第一次頂管。人工在套管里清理和修理，防止套管頂部懸空。第一根套管頂進方向的準確性是頂管的關鍵，在頂進之前先校核套管中心線與設計中心線的偏差，其位置偏差不得超過管長的3%。同時測量套管管頂埋深是否達到設計要求。套管頂進作業(yè)按照掘進開挖→頂進主油缸→回收主油缸→添加頂鐵→掘進的順序循環(huán)進行。套管頂進施工采用人工掘進，電動油泵驅動頂進，人工掘進時只能在套管內進行，開挖完成后應立即頂進套管。嚴禁超前開挖掘進。掘進過程中遇巖石，用風鎬進行人工開挖，嚴禁采用爆破開挖。挖掘出的土石方采用小車運送出套管，然后采用挖掘機或小型卷揚機將土石方運送出操作坑。按照上面的頂進程序，逐根頂進套管直到套管到達接收工作坑，然后卸下工具切削管，撤出頂進設備。頂管具體見下圖：頂管作業(yè)示意圖套管每頂進1.0m都必須進行一次頂進方向檢測，發(fā)現(xiàn)偏移及時糾正。方向糾偏可以在工具管的前端底部支墊楔形墊塊逐漸進行方向糾偏，方向糾偏量每次不能超過5′～20′。套管頂進允許偏差：套管頂進中心線偏差不應大于套管長度的5%。8、接口的處理由于頂管的管材為F型接口，頂管完畢后，對于管與管之間的縫隙，采用膨脹水泥砂漿壓實填抹。選用硅酸鹽膨脹水泥和潔凈的中砂，配合比（重量比）為：膨脹水泥：砂:水=1:1:,隨拌隨用，一次拌和量應在半小時內用完。填抹前，將接口濕潤，再分層填入，壓實填抹平整后，在潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護。泥水平衡頂管穿越1、生產(chǎn)準備臨時生活區(qū)建設：現(xiàn)場搭設帳篷，供施工人員居住。臨時辦公室建設：施工現(xiàn)場附近租賃民房，作為臨時辦公用房，如果附近缺少適當民房，在施工現(xiàn)場搭設帳篷作為頂管臨時指揮部用房。臨時用水：生活用水從附近解決，施工用水由現(xiàn)場降水井抽取的地下水提供。臨時用電：本工程生活用電根據(jù)現(xiàn)場提供的位置臨時搭接，頂管機施工用電提供，建立臨時供電系統(tǒng)，要求供電能力不小于75KW。臨時通訊：施工工地與公司總部的聯(lián)系，使用移動通信設施；數(shù)據(jù)往來采用公司網(wǎng)上交流的方式。臨時道路：施工前先修建設備和材料進場的臨時通道。臨時場地：選好棄土暫存場地及施工配套設施的安裝場地；確定配漿工作區(qū)、管材暫放區(qū)及頂管輔助設施排放位置。頂進坑布置如圖所示：頂進坑平面布置示意圖2、泥水平衡頂管施工工藝流程竣工測量竣工測量完成施工準備測量定位作業(yè)坑開挖入洞頂進出洞外棄土設備拆除管縫封閉設備安裝泥水平衡頂管工藝流程3、頂管施工測量頂管施工采用連續(xù)測量與間斷測量結合的方式。連續(xù)測量：在頂進坑后方安放一臺激光經(jīng)緯儀，激光經(jīng)緯儀按照設計頂進軸線方向發(fā)出一束激光，照射到掘進機的光靶上，機手按照激光指示路線操控機械頂進。間斷測量：每頂進一節(jié)管后，測量人員對激光經(jīng)緯儀進行校核，并使用水準儀，測量已頂進管道高程偏差情況；采用水平尺測量管道水平偏差情況。測量結果填表上報到項目部。4、降水施工機械頂管過程中不需降水，但是在頂管工作坑開挖時需進行降水處理。擬定采取以大口井井點降水為主、輔以工作坑內集水井明排的降、排水措施。大口井點設在工作坑周圍，沿兩個側邊布置，距離坑邊的邊線1.5米，降水井深度20米。頂進坑設大口井六口，接收坑設大口井四口，其平面位置如圖3-4。使用反循環(huán)鉆機成孔，鉆孔孔徑φ600，井管使用外徑DN400、內徑DN300的無砂混凝土管，濾料使用3mm如果在工作坑開挖過程中，降水效果不好，工作面有滲水的現(xiàn)象時，可安裝明排水設施，是在工作坑開挖面底部，設置一至二個集水井，排水與開挖同時進行，集水井直徑500毫米、深1米左右，井內放水泵，地面設置D100PVC排水干管。當?shù)叵聺B水時，排水與開挖同時進行，水泵隨時將積水抽出，導入排水干管，隨管道流入現(xiàn)況水渠中。頂進坑頂進坑接收坑頂進軸線工作坑降水井布置平面示意圖降水施工工藝流程：場地平整—井點放樣—鉆機對位—成孔—下放井管—填充濾料—洗井—下放水泵—抽水。降水施工在工作坑開挖前7天進行，降水工作持續(xù)整個工作的全過程，包括工作坑開挖、頂管、直到工程結束。5、工作坑占地泥水平衡頂管需開挖工作坑，工作坑分為頂進坑與接收坑。工作井可采用沉井法施工，如遇地下水較豐富，在沉井施工前可設置雙排攪拌樁止水帷幕。工作井尺寸計算:工作井寬：W=D+（～）m

D：被頂進管子外徑（m）

工作井長：L=L1+L2+L3+L4+L5L1：管子頂進后，尾端壓在導軌上的?小長度，混凝土管一般取0.3mL2：每節(jié)管子的長度（m）L3：出土工作間隙，根據(jù)出土工具確定，一般為～1.5mL4：千斤頂長度L5：后背所占工作井厚度沉井下沉力計算G1 = Ks*Tf?(G?Pfw)式中G1：需加荷載

Ks：Tf:沉井井壁外側的總磨擦阻力

Pfw:地下水浮托力6、工作井（接收井）施工方法工作井（接收井）采取兩次澆筑成型的方式制作，即刃腳混凝土澆震憾這到一定強度后，再澆筑上部混凝土井壁，每次澆筑均須連續(xù)施工，不留施工縫。做好鋼模板設計計算，確保沉井筒體大體積混凝土施工安全。腳手架搭設、鋼筋籠制作安裝、模板安裝均應符合規(guī)范要求，特別應注意對拉螺栓定位準確與沉井平面位置準確。沉井下沉必須保持垂直，可根據(jù)地質狀況采取不排水挖土下沉、鉆吸排土法下沉和帶水下沉等方法。沉井排土地下沉中，應加強觀測，如下沉困難，及時采取措施。7、頂力計算通常確定機械頂管總頂力，使用經(jīng)驗計算公式：P＝NGL其中：G—單位長度管體自重（KN/m）N—土質系數(shù)P—總頂力L—最長頂距本工程管道位于粉砂層，N取2。8、后背安裝工作坑驗收合格后，安裝頂管設備，首先安裝后背。機械頂管后背結構為：錨噴墻+混凝土+后背鐵。在錨噴墻壁前垂直地面放置后背鐵，后背鐵與錨噴墻面之間的空隙以C10素混凝土澆灌填充。頂進坑后背要有足夠的強度，在頂進過程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧?；后背墻表面要平順，并且垂直于頂進管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓。后背的安裝允許偏差為：垂直度：%H，水平扭轉度：%L；其中H為后背的高度，L為后背的寬度。9、基坑導軌安裝導軌安裝是頂管施工中一項重要的工作，安裝的準確與否直接影響管道的頂進質量。導軌內距的確定：其中：A—兩導軌內距（mm）；D—管外徑（mm），d—管壁厚（mm），這樣確定的導軌頂面與管道流水面高程相同。在工作坑底部上鋪灑一層厚約15厘米的豆石，豆石之上鋪設置150×150毫米的方木，方木長度為2米，方木之間的間距為將鋼質導軌平鋪于方木之上，測量導軌的中線位置與高程偏差，其允許偏差為：導軌內距：±2mm；中心線：3mm；頂面高程：0～3mm。兩導軌要平行、等高，或略高于該處管道設計高程，其縱坡與管道設計坡度一致；使用30#工字鋼穩(wěn)固導軌，工字鋼一端須牢牢抵在工作坑側墻上，另一端與導軌焊接，每根導軌不小少三根工字鋼。安裝后導軌要牢固，不得在頂進施工中產(chǎn)生位移，且需設專人經(jīng)常進行檢查；10、頂管機就位使用50噸吊車吊裝，將掘進進機輕輕放入頂進坑內的導軌上，前端距井壁約40就位后檢查掘進機的軸線是否與頂進坑軸線、導軌軸線以及主頂油缸的軸線保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調整。一切正常后再進行電路、油路、注漿系統(tǒng)的安裝調試。11、機頭入洞因地下水豐富，為防止頂管入洞時泥砂涌入工作坑，在洞門頂部須預設管棚。在洞門之上方加設Ф32毫米，長度4.5米的注漿小導管，小導管之間間隔200毫米，共設14根小導管，總寬度為2.6米。向小導管內注入水泥漿，注漿壓力維持到。注漿24小時后，使用風鎬將洞門處的混凝土鑿除，洞門處的鋼筋需進行側向連接后，再將其割斷。洞口處，人工向前挖土500～800毫米，將混凝土、鋼筋及其它雜物清除干凈。將機頭徐徐推進洞口里，待刀盤全部進洞，調整止水圈位置，使其完全封閉地下水。然后開動頂管機刀盤，待土倉壓力升到時，螺旋輸送機的土壓也上升到左右時，可以進行排土操作。掘進機開始入土時，機頭外露，只存在軌道對機頭的摩擦力，機頭易發(fā)生旋轉，故在入土前兩米頂進時，頂進速度控制在5毫米/分鐘以下，以防機頭整體旋轉，并觀測機頭傾角和旋轉變化，及時修正和調整。傾角的變化用糾偏千斤頂調正，旋轉角大于±30°時，可使用刀盤反轉調正，頂進2米以后掘進機在不旋轉的情況下可逐漸加大頂進速度。機頭完全入土12、正常頂進土倉壓力的設定：根據(jù)掘進機所處土層壓力而定，估算土倉壓力約為，施工時設備自控可保證10%的土倉壓力：遇有砂層、砂礫石層、下穿道路、離構筑物較近時，土倉壓力設定適當加大到30%左右，以提高安全系數(shù)。觸變泥漿減阻：頂管過程中，須同步注入減阻泥漿，它是減少頂進阻力、提高頂進速度的重要一環(huán)，減阻泥漿采用膨潤土配制而成。膨潤土一般要求膠質價在80以上。膨潤土進場后，先測定其膠質價，根據(jù)膠質價確定配合比，見下表：膨潤土泥漿重量配合比膨潤土膠質價膨潤土水堿60～701005242～370～80100524～280～901006142～390～100100614～2觸變泥漿的拌合和程序：將定量的水放入攪拌罐內，放入定量的堿粉，堿完全融化后。在攪拌機轉動的情況下，將定量的膨潤土徐徐加入攪拌罐內，一般10至20分鐘就可攪拌均勻。泥漿制備后，須靜置24小時才能使用。使其充分吸水，膨潤成膠體，使用比重計測其比重，掌握在大約1.2g/cm3為宜。在機頭尾部設置有觸變泥漿注漿孔，頂進施工的同步注入觸變泥漿，以形成原始漿套；每節(jié)混凝土管均有三個注漿孔，頂進過程中，通過注漿孔持續(xù)補漿。注漿使用擠壓式注漿泵，注漿口壓力控制在～。現(xiàn)場視儲漿池內觸變泥漿下降的速度及頂鎬壓力表讀數(shù)調節(jié)注漿壓力。頂進測量：頂管測量主要使用激光經(jīng)緯儀，安裝于頂管坑后背處的頂管掘進中心線上，激光經(jīng)緯儀的安裝必須保證頂進過程中的穩(wěn)定。在掘進機內安裝有激光靶，激光束的照射角度與管道的設計坡度相一致，激光照射到光靶上形成一個激光點，機手根據(jù)激光點的位置變化確定掘進機的方向變化。初始頂進每1米測量一次，測量管道的頂進長度，頂管掘進機的水平偏差、高程偏差，并做記錄。正常頂進時，每頂進一節(jié)管測量一次，遇有糾偏每1米測量一次，測量時要注意照射到機頭激光靶上的激光點和管道中心軸線的一致性，若出現(xiàn)偏差先計算夾角，再根據(jù)頂進延長線推算出速度和頂進長度到恢復理想軸線的距離和時間，通知機手及時調整。測量后分別繪制出管道中心及高程曲線圖，隨時預測機頭的前進趨勢。頂進糾偏：頂管掘進機由前、后兩節(jié)組合而成，兩節(jié)之間安裝有8個千斤頂，分為上、下、左、右四組，靠這四組千斤頂，可以進行四個方向的糾偏操作。連續(xù)觀察光靶上激光點的行走軌跡，如發(fā)生偏移大于20毫米，預測機頭又有向偏差大的方向發(fā)展的趨勢時，要采取糾偏措施。糾偏時開動糾偏千斤頂，千斤頂頂出最大不超過°。糾偏時每1米測量一次，并做機頭和機尾的數(shù)據(jù)比較，有回歸趨勢時，保持一段頂進距離后，要停止糾偏，防止左右擺動。糾偏的原則是勤糾、微糾，頂進速度：頂進速度控制在30毫米～50毫米/分鐘，