人工頂管施組

1、包頭市昭南大道管廊工程鋼筋混凝土套管頂管施工組織設(shè)計(jì)編制單位；包頭市潤(rùn)福龍工程有限公司編制日期 ；2017年 8 月 5 日頂管施工組織設(shè)計(jì)一、工程概況包頭市昭南大道管廊工程位于包頭市濱河新區(qū)，工程設(shè)計(jì)由上 海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司承擔(dān)。頂管位置位于 K3+880K6+520 處，屬于黃河沖積平原的黃河價(jià)地。該地區(qū)地下水位較高，穩(wěn)定水位在 -2.8 米 -9.8 米之間。土壤結(jié)構(gòu)為素填土厚 度 0.6-2.6 米之間，層底標(biāo)高 1003.48-1005.89 、粉質(zhì)粘土厚度 1.2-9.3 米之間，層底標(biāo)高 994.42-1003.90 、細(xì)沙厚度 6.1-11.7 米 之間，層

2、底標(biāo)高 985.58-989.95 。根據(jù)圖紙及實(shí)測(cè)頂管施工范圍的 原地面高程在 1005.82 和 1007.17 之間。施工場(chǎng)地在管廊溝槽和管 廊施工便道范圍內(nèi)，頂管穿越管廊施工便道。本施工組織設(shè)計(jì)根據(jù) 現(xiàn)有地勘報(bào)告編制，在實(shí)施過程中如地下情況改變（如遇巖石、樹 根、泥結(jié)碎石、構(gòu)筑物等）另行編制措施方案。、施工簡(jiǎn)介頂管施工，是在頂管工作井內(nèi)安裝千斤頂，提供水平推力，將 待頂管節(jié)，一節(jié)一節(jié)由工作井（起點(diǎn)端）頂推至接收井（終點(diǎn)端） 。 從而達(dá)到非開挖暗敷管道之目的。頂管施工作業(yè)在工作坑內(nèi)進(jìn)行， 工作坑內(nèi)頂管后靠背為頂管千斤頂提供支撐作用，采用鋼筋混凝 土、鋼梁、枕木結(jié)合的方式提供支撐力，依靠液

3、壓千斤頂產(chǎn)生動(dòng) 力，后背提供反作用力，推動(dòng)砼管向土體切入，管內(nèi)的土由小車運(yùn) 至工作坑處提升至地面，留做管廊回填土使用。邊出土邊頂進(jìn)，頂 入土內(nèi)不大于 1/2 根時(shí)接另一根，直至頂入長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。施 工中的主要難度是地下水位較高，根據(jù)地勘報(bào)告頂管主要穿越位置 在地下穩(wěn)定水位區(qū)頂管內(nèi)。頂管過程容易發(fā)生塌方、管道下沉等事 故。頂管挖土非常困難。故頂管施工降水非常重要，施工中必須保 證降水不間斷進(jìn)行。三、施工部署我們將組織高素質(zhì)精干隊(duì)伍，強(qiáng)有力的管理機(jī)構(gòu)，精良的施工機(jī) 械設(shè)備迅速進(jìn)場(chǎng)，建立健全施工所需相應(yīng)職能部門，完善管理結(jié)構(gòu) 層，滿足該工程的需要，確保完成該項(xiàng)目工程。計(jì)劃投入頂管設(shè)備 三套，能同

4、時(shí)進(jìn)行三趟頂管施工，安排管理人員、技術(shù)人員、技術(shù) 工人 20 人，施工進(jìn)度確保每天單趟頂進(jìn) 8米四、頂管施工順序及工作主要內(nèi)容（一）施工準(zhǔn)備（二）場(chǎng)地平整（三）測(cè)量放線（四）施工降水（五）工作坑開挖設(shè)置（六）設(shè)備安裝 （七）管道頂進(jìn)（八）沉降觀測(cè)（九）安全措施 （十）文明施工一）施工準(zhǔn)備1、進(jìn)場(chǎng)后迅速進(jìn)行臨時(shí)設(shè)施搭設(shè)，及時(shí)解決施工用電和生活用電。 （因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)比較狹窄我單位以最簡(jiǎn)單設(shè)置可移動(dòng)臨時(shí)設(shè)施，現(xiàn)場(chǎng)辦 公室 30平方米、工人宿舍 100 平方米、工器具庫(kù)房 50平方米，在 進(jìn)場(chǎng)前還需根據(jù)甲方要求和具體位置大小進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃）。2、了解頂進(jìn)管道的實(shí)際長(zhǎng)度，埋深，管道的設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)要求， 掌握

5、穿越段地質(zhì)情況，管廊施工和頂管的交叉施工情況。確定工 期、材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、種類，安排機(jī)械進(jìn)場(chǎng)。與相關(guān)部門取得聯(lián)系， 辦理有關(guān)手續(xù)，了解穿越段地下管線，障礙物實(shí)際情況，確保施工 正常順利進(jìn)行。配備相關(guān)的設(shè)備、材料及各種輔助設(shè)施。做好圍護(hù) 搭設(shè)，設(shè)置明顯施工標(biāo)志和安全警示標(biāo)志，提醒過往車輛和行人注 意安全。做好現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保潔措施，防止揚(yáng)塵污染。（二）場(chǎng)地平整及設(shè)置安全警示圍擋1、場(chǎng)地平整應(yīng)在具備施工條件時(shí)進(jìn)行，面積大小按照作業(yè)坑、臨時(shí) 工棚、堆土區(qū)域，材料放置等使用范圍確定。同時(shí)應(yīng)考慮到施工機(jī) 械的擺放位置、占地面積大小、進(jìn)出場(chǎng)道是否滿足需要。2、在工作坑處進(jìn)行全封閉圍欄擋護(hù)，并設(shè)置明顯標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌，穿

6、越 處設(shè)置安全警示標(biāo)志，提醒過往行人和車輛注意安全。3、夜間在每個(gè)警示點(diǎn)和隔離帶處設(shè)置照明燈和信號(hào)燈，并使用26伏的安全電壓。三）, 測(cè)量放線1、按甲方、設(shè)計(jì)院提供的井位軸線控制樁定位。測(cè)量設(shè)備采用尼康 全站儀測(cè)量。2、始發(fā)工作井施工結(jié)束后，按始發(fā)工作井頂進(jìn)孔實(shí)際坐標(biāo)與設(shè)計(jì)終 點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量放線，定出管道頂進(jìn)軸線并將軸線投放到始發(fā)工作井 測(cè)量平臺(tái)上和井壁上。在始發(fā)工作井四周建立測(cè)量控制網(wǎng)，并定期 進(jìn)行復(fù)核各控制點(diǎn)。始發(fā)工作井上下點(diǎn)的投放采用蘇光DZS2 水準(zhǔn)儀。投放頂管測(cè)量始測(cè)點(diǎn)和 1 個(gè)后視點(diǎn)，始測(cè)點(diǎn)設(shè)在頂管后座專用 測(cè)量平臺(tái)上，后視點(diǎn)設(shè)于頂進(jìn)孔上部的井壁上，定期互相校核。3、管道軸向測(cè)量施工

7、管道軸向測(cè)量采用高精度激光經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量主要用導(dǎo) 線測(cè)量法，測(cè)量平臺(tái)設(shè)在頂管后座處。測(cè)量光靶安裝在第一節(jié)管道 內(nèi)部，測(cè)量時(shí)激光經(jīng)緯儀直接測(cè)量第一節(jié)管道內(nèi)部測(cè)量光靶的位 置，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果計(jì)算第一節(jié)管道的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行正常與否判 斷。4、頂管水準(zhǔn)測(cè)量高程測(cè)量，在地面上把永久性水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)至井邊，通過垂直吊鋼尺 引測(cè)至井下，設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，再在工作井架設(shè)水準(zhǔn)儀測(cè)后視工作井 標(biāo)靶，前視第一節(jié)管道標(biāo)靶即可知道管道高程是否正常。閉合差按 二級(jí)水準(zhǔn)控制。四）施工降水1、由于本工程土質(zhì)情況差，水位高，頂管施工中容易發(fā)生塌陷、管 道下沉等事故，所以應(yīng)在頂管沿線單側(cè)3 米處（可根據(jù)套管位置調(diào)整）進(jìn)行鉆井降水處理

8、。井位縱向間距 8米，鉆井深度 18 米，井內(nèi) 放置污水泵（井點(diǎn)間距根據(jù)實(shí)際情況確定） ，并至少預(yù)抽七天后，方 可開始頂管施工。鉆井采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，成孔為 500mm，清水鉆進(jìn)， 成孔后下入內(nèi)徑為 300mm波紋管，填入厚度為 100mm濾料，濾料為 粒徑 3-5mm礫石，洗井采用 1臺(tái)空壓機(jī)（ 6m3）進(jìn)行，洗至水較清時(shí) 為止。2、鉆井內(nèi)污水泵抽出的污水應(yīng)用罐車?yán)\(yùn)外棄，外棄運(yùn)距預(yù)計(jì)15-20Km。（五）、工作坑開挖設(shè)置1、按照測(cè)量放線所確定的工作坑位置，設(shè)置工作坑，底面積為長(zhǎng)8米 x 寬 5米=40平方米。如果管廊工作面能夠使用，我方根據(jù)工作 坑高程確定臨時(shí)下挖或填土形成 40 平方米工作坑

9、底面，工作坑內(nèi)現(xiàn) 澆 C30 鋼筋混凝土靠背長(zhǎng) 2 米 x 高 2 米 x 厚 0.5 米。（注；管廊土方 已開挖，靠背后沒有支撐，設(shè)計(jì)為 0.8 米厚。管廊土方未開挖，靠 背后有支撐，設(shè)計(jì)為 0.5 米厚。制作詳圖后附）靠背后可根據(jù)挖填 確定土方支撐。如果管廊沒有施工土方工程，我方需在工作井周圍 布設(shè)井點(diǎn)降水并采取挖掘機(jī)挖土，深度根據(jù)圖紙要求大約 8.7 米， 按 1； 1 放坡，中間設(shè)一道 1.5 米寬臺(tái)階。工作坑不設(shè)支撐可以正常施工。2、工作坑成型后凈空尺寸為直徑 8米 x5米=40平方米深度約 8.7 米。開挖時(shí)應(yīng)注意原有管線不受破壞，盡量減少對(duì)頂坑周圍土的擾 動(dòng)。作業(yè)坑挖掘完成后，立

10、即進(jìn)行圍護(hù)，設(shè)置醒目警示標(biāo)志，確保 人員、車輛安全。并保證工作坑內(nèi)干燥無(wú)水。5.3 工作井施工完畢后，可進(jìn)行工作井下的設(shè)備安裝工作，（六）、設(shè)備安裝1、頂背安裝用截面積 0.3x0.3 方木碼剁，前部用工字鋼支撐。2、導(dǎo)軌設(shè)置是頂管工程的關(guān)鍵，要求牢固可靠，軌距，高程，必須 準(zhǔn)確。首先將鋼筋混凝土工作坑底清理，用預(yù)留地錨螺栓緊扣導(dǎo) 軌，導(dǎo)軌安裝完畢之間用 DN80鋼管連接，導(dǎo)軌方向應(yīng)絕對(duì)和管軸線 方向平行，且導(dǎo)軌中心間距軸線和所要頂進(jìn)管道軸線的垂直投影線 完全重合一致，導(dǎo)軌安裝的允許偏差為：軸線位置： 3mm；頂面高 程： 0 +3mm；兩軌內(nèi)距：± 2mm。安裝應(yīng)符合規(guī)范要求。3、

11、主頂站千斤頂油缸固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井 底橫梁上，千斤頂著力點(diǎn)應(yīng)與管道中心的垂線對(duì)稱，其合力的作用 點(diǎn)應(yīng)在管道中心的垂直線上。千斤頂最大頂力不大于 8000KN。油泵宜設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少。油泵應(yīng)與千斤頂 相匹配，并應(yīng)有備用油泵；油泵安裝完畢，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。頂進(jìn)開 始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂 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)。4、頂鐵應(yīng)有足夠的剛度。頂鐵宜采用鑄鋼整體澆鑄或采用型鋼焊接成型；當(dāng)采用型鋼焊接成型時(shí)，焊縫不得高于表面，且不得脫焊。頂鐵的相鄰面應(yīng)互相垂直。同種規(guī)格的頂鐵尺寸應(yīng)相同

12、。頂鐵上應(yīng) 有鎖定裝置。頂鐵單塊放置時(shí)應(yīng)能保持穩(wěn)定。5、頂進(jìn)阻力計(jì)算Fp； D0Lfk+NF,（1）式中： Fp頂進(jìn)阻力（ KN）D0管道外徑（ m）為 1.22m；2m、2.2mL管道設(shè)計(jì)頂進(jìn)長(zhǎng)度（ m）為 45m；fk 管道外壁與土的單位面積平均摩阻力（ KN/m2），取5.0KN/m2；NF管道迎面阻力（ KN）NF=/4Dg2P,（2）式中： Dg頂管機(jī)外徑，為 1.22m；2m、2.2mP土倉(cāng)壓力。P=K0H0,（3）K0靜止土壓系數(shù)， K0在 0.33 0.7 的范圍內(nèi)變化，一般取 0.55 土 的 容 重 (KN/m3)， 層 土 壤 容 重 為 2.15g/cm3 ， 折 合

13、21.5KN/m3 ；H0地面至管道中心的深度 (m)，施工中取最深位置 H0 8.7m。 經(jīng)計(jì)算：P=189.2KPa NF=334.18KNFp= 4403.61KN主站最大頂力，按工作系數(shù) K0.9 計(jì)算， P?800030.97200KN， 大于全程最大阻力。(七) 管道頂進(jìn)管材采用包頭市青建水泥制品廠專門訂做的鋼承口帶止水圈 2 米長(zhǎng) DN1000，和 2.5 米長(zhǎng) DN2000的 預(yù)應(yīng)力 鋼筋混凝土 III 級(jí) 管。 (止水圈作用防止管道完工后地下水進(jìn)入管道內(nèi)、方案后附照片) 因頂管路段屬于包頭市南部，地下水位較高。在頂管挖土施工作業(yè) 中有地下水滲入工作面和管道的可能，因此在工作坑

14、內(nèi)設(shè)置集水井 將管內(nèi)余水收集到集水坑內(nèi)用泵排出。頂管單趟約40 米至 74 米，我施工單位采用最先進(jìn)的 500T液壓千斤頂管機(jī) 3 套，25T吊車提 管，可同時(shí)進(jìn)行 3 趟穿越頂管。施工中采用人工挖土，用小車推出 到工作井內(nèi)用吊車吊斗提升至地面做管廊回填土，施工 24 小時(shí)不間 斷作業(yè)，中間停頓時(shí)間不得大于 6 小時(shí)，如因設(shè)備發(fā)生問題，即時(shí) 更換備用設(shè)備。施工中先挖掘小于砼管外徑的洞體，測(cè)量軸線找點(diǎn) 修整，而后進(jìn)行高程測(cè)量，符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，再進(jìn)行頂進(jìn)工作。修 整時(shí)，下方 135°內(nèi)不得超挖、空挖，上方超挖不得大于 20 毫米 注（因管道在頂進(jìn)時(shí)管壁外側(cè)緊貼土層做剪切土層前進(jìn)故不會(huì)造成

15、 空腔，所以不會(huì)有頂管后空腔塌陷發(fā)生）為保證軸線的準(zhǔn)確，地面 軸線引入作業(yè)坑內(nèi)，并不少于 2 次的復(fù)測(cè)，無(wú)誤后，引入作業(yè)坑內(nèi) 測(cè)量，測(cè)量所用線墜的兩側(cè)取平均值記入測(cè)量記錄，測(cè)量記錄每次 開鎬前進(jìn)行 , 每鎬完成后進(jìn)行復(fù)測(cè)，但每節(jié)頂進(jìn)測(cè)量不得少于一次。 高程和軸線的正負(fù)偏差不得大于 50 毫米。項(xiàng)目允許偏差軸線位置D<1500<300D1500<500管道內(nèi)底高程D<1500+100-200相鄰管間錯(cuò)口鋼管2混凝土管道15%壁厚且不大于 20對(duì)頂時(shí)兩端錯(cuò)口50頂管協(xié)會(huì)試行規(guī)范允許誤差見下表(mm)如果頂進(jìn)中發(fā)生偏差，應(yīng)在 10 毫米以內(nèi)進(jìn)行糾偏。頂管偏差校正 要以預(yù)防為主

16、，不能等產(chǎn)生明顯超差時(shí)再進(jìn)行校正。必須逐步由誤 差調(diào)整到正確，預(yù)防誤差積累，糾偏應(yīng)在頂進(jìn)中采用小角度逐漸進(jìn) 行校正，其校正方法有：1、挖掘校正法：采用在不同部位調(diào)整挖土量的辦法，以達(dá)到糾偏的 目的，這種方法校正誤差范圍一般不大于 10 20mm施. 工中要不斷 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整挖掘范圍，保證順利頂進(jìn)，決不能盲目掏挖造成偏 差，也不可盲目糾偏以產(chǎn)生隱患。2、強(qiáng)制校正法：偏差范圍大于 20mm時(shí)，采取糾偏千斤頂糾偏法。3、襯墊校正法: 當(dāng)局部地基軟弱、地基承載力不足而使管頭低沉， 這時(shí)應(yīng)結(jié)合頂木校正法同時(shí)在管底下襯墊，換填砂石加木板等以增 加地基強(qiáng)度測(cè)量人員讀儀器必須準(zhǔn)確不得誤讀和誤判。每鎬完成后

17、及時(shí)填寫當(dāng)班記錄表。4、頂管設(shè)備 DN1000m、mDN2000頂管選用 3套 500T的液壓千斤頂。其它設(shè)備包括：導(dǎo)軌、千斤頂架、替頂分壓環(huán)、后承壓板、 220 挖 機(jī)、25 噸吊車、操作平臺(tái)、爬梯等。（八）、沉降觀測(cè)頂管施工會(huì)造成對(duì)土層的擾動(dòng)，使地面可能發(fā)生微量的下沉， 采取監(jiān)測(cè)保護(hù)措施。1、對(duì)有可能造成破壞的路面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其方法是在頂管穿越路面上 布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，定期進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)，隨時(shí)注意道路的變化， 是否發(fā)生沉降。2、在頂管施工中，采取措施控制沉降量，其措施方法主要有：控制 超挖、多挖及土層的流失；控制（調(diào)整）頂管偏差；控制頂進(jìn)速 度，以減少頂管對(duì)土層的擾動(dòng)。（九）、施工安全措施1

18、、頂管工程安全施工要求1.1 、工作坑開挖后注意地面排水，防止地面水及雨水流入坑內(nèi)，如 流入應(yīng)及時(shí)排出。1.2 、上下工作坑設(shè)置扶梯，并栓牢，防止扶梯傾倒傷人。1.3 、工作坑周圍設(shè)護(hù)欄，防止人員圍觀，以免發(fā)生意外。1.4 、在起吊出土?xí)r，首先檢查機(jī)具，鋼繩，吊斗是否正常，方可開 機(jī)進(jìn)行施工操作。1.5 、起吊過程中，坑下人員必須遠(yuǎn)離吊斗下方，以免發(fā)生吊落傷人。1.6 、凡進(jìn)入工作區(qū)域工作人員必須戴好安全帽，不得穿拖鞋和赤臂 工作。1.7 、土方運(yùn)至地面外，必須運(yùn)至指定地點(diǎn)，遠(yuǎn)離工作坑 3 米以外， 以免造成側(cè)壓塌方，坑口處嚴(yán)禁有任何土石、雜物，防止掉落傷 人。2、頂管頂進(jìn)操作安全規(guī)程2.1

19、、頂管機(jī)專人操作，每次開工均要先作運(yùn)行，符合安全要求后方 準(zhǔn)正式操作。2.2 、坑內(nèi)，管內(nèi)照明設(shè)備，必須使用不能超過 36伏的低電壓 源。2.3 、管內(nèi)操作人員隨時(shí)注意空氣質(zhì)量，如管內(nèi)空氣惡劣，應(yīng)及時(shí)通 風(fēng)。2.4 、下管時(shí)應(yīng)有專人指揮，坑下操作人員要處在安全角落，不得處 在起吊的管下方，采用溜繩緩慢下管。管子吊起時(shí)，應(yīng)拉住溜繩， 待管子晃動(dòng)停止后，再徐徐下到坑內(nèi)。2.5 、頂鐵與管子必須保持軸線、重心一致，發(fā)現(xiàn)左右或向上有凸起 現(xiàn)象，立即停鎬，及時(shí)調(diào)整。2.6 、搬運(yùn)頂鐵及脹圈要穩(wěn)拿輕放，不準(zhǔn)拋扔。2.7 、管道掘土應(yīng)在管內(nèi)操作。2.8 、機(jī)械頂管時(shí)，動(dòng)力設(shè)備與電器線路必須絕緣良好，其他傳動(dòng)部 分必須加防護(hù)罩，檢修時(shí)必須先拉閘，機(jī)械開動(dòng)必須先用試電