頂管施工技術方案

1、頂管施工技術方案一、工程概況本工程為大唐安陽熱電有限責任公司熱電聯產外網工程中文明大道與梅東路交叉口處工程，全長65m， 為減少施工對道路及市政其他附屬設施的破壞，且管道沿線又無其它建筑物基礎，本工程采用頂管法施工，雙排管頂進。管材選用輸送流體用無縫鋼管，材質為20#鋼，管徑為900mm,全程均為直線施工。二、頂進方法的選用根據管道所處土層性質、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、 構筑物和各種設施等因素，經技術經濟比較后確定采用手掘式或機械挖掘式頂管法，采用手掘式頂管時，應將地下水位降至管底以下不小于 0.5mm 處，并應采取措施防止其他水源進入頂管管道。頂管施工中的測量，應建立地面與地下

2、測量控制系統，控制點應設在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處。三、準備工序1、測量定位A 地面測量：必須選擇天氣晴朗，相對濕度較小的天氣進行。（ 1）根據設計資料，對所有導線點和水準點進行復測，根據測量結果進行管道的放樣、原地面的測量。用白灰標出管道軸線位置，對將要敷設管線所在位置的斷面和地面、水面標高進行測量，并繪制 出標高端面圖，以便導向施工時精確控制標高B 井內測量：通過控制樁用儀器定出井下管道頂進軸線測量儀器的位置；同時在測量儀器的對面井沿口與井壁上分別設置測量儀器的復測校核點與線，以便在管道頂進軸線測量過程中對儀器自身位置的位移監(jiān)察。每隔 6 個小時復測一次。C.管道頂進軸線測

3、量在井內設固定的測站，根據設計坡度，經緯儀調好垂直角度，一鏡子看關靶上刻度。頂管掘進機內垂直面設置頂進軸線燈箱型光靶；頂管掘進機內水平面設置坡度板，測量掘進機的傾斜和旋轉。在頂進過程中要經常對頂進軸線的測量，每頂進 250 300mm 測量 1 次，并記錄2 次 /節(jié)管子，頂進軸線與設計軸線一旦發(fā)生偏差，要及時采取糾偏糾正措施，減少頂進軸線與設計軸線的偏差數值。在出洞、進洞及糾偏過程中，適當增加測量次數。D 設置對工作井位移與傾斜的監(jiān)察點，實行不定時監(jiān)察，隨著頂力的增加而增加工作井位移與傾斜的監(jiān)察測量的頻率。2、工作坑頂管工作坑的位置應按下列條件選擇：管道井室的位置；可利用坑壁土體作后背；便于

4、排水、出土和運輸；對地上與地下建筑物、構筑物易于采取保護和安全施工的措施；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，組裝后的后背墻應有足夠的強度和剛度；后背土體壁面應平整，并與管道頂進方向垂直；裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下， 不宜小于 50cmi后背土體壁面應與后背墻貼緊，有孔隙時應采用砂石料填塞密 實；組裝后背墻的構件在同層內的規(guī)格應一致，各層之間的接觸應緊貼，并層層固定。頂管工作坑及裝配式后背墻的墻面應與管道軸線垂直，具施工允 許偏差應符合表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項目允許偏差工作坑每側寬度不小于施工設計規(guī)定長度

5、裝配式后背墻垂直度0.1%H水平扭轉度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加斜撐。開挖工作坑時，應按施工設計規(guī)定及時支護，可采用鋼筋混凝土 圈梁和支撐梁的方法支護，也可采用鋼管支撐法支護。支撐應滿足便 于運土、提吊管件及機具設備等的要求。工作坑深度應符合下列公式要求：H = h i + h 2 + h 3H2 = hi + h 3式中 H頂進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管道外緣底部至導軌底面的高度（m）;h3基礎及其墊層的厚底

6、。但不應小于該處井室的基礎及墊層厚度（m）。頂管完成后的工作坑應及時進行下步工序，經檢驗后及時回填。三、頂管施工一、頂管設備安裝1、把地面上建立的測量控制網絡引放至工作井內，并建立相應的地面控制點，便于頂進施工時進行復測。2、工作井內測量放樣，精確測放出頂進軸線。3、安裝頂進后靠，頂進后靠的平面應垂直與頂進軸線，后靠與井壁結構砼之間的空隙要用砂漿或砼填塞密實。4、安裝主頂裝置和導軌。想將他們大致固定，然后在測量的監(jiān)測下，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、工作井內的平面布置。搭建井內工作平臺、安裝配電電箱、主頂動力箱、控制臺等，鋪設各種電纜、管線、油

7、路等。井內平面布置要求布局合理，保證安全，方便施工。6、地面輔助設備的安裝及平面布置。輔助設備主要有泥漿輸送系統、供電系統、管道設備等的安裝調試，此外還有管道拼接、管節(jié)堆放、臨時棄土場的安排以及吊車泊位、安全護欄等的布置。7、地面輔助工作及井內安裝結束后，吊放頂管工具管，接通電氣、液壓等系統，進行出洞前的調試。（ a） 、洞的技術措施出洞前， 先在洞口處安裝止水圈，其作用是防止工具管出洞時正面的水土涌入工作井內，另一個作用是防止頂進施工時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 ）將工具管推進至離洞口 1m處停止。2 ）在確保安全的情況下，在工作井外側所頂管道范圍

8、內，依次從一側向另一側鋼板樁。3 ）在確保安全的情況下，用空壓機鑿除井壁洞口，將鑿除物清理完畢。4）為防止掘進機出洞時產生叩頭現象，可以采用延伸導軌。并將前 3 節(jié)鋼砼管與機頭做成可調節(jié)鋼性聯接。5）推進工具管，直至洞口止水圈能起作用為止，靜侯3-4 小時，測出靜止土壓力，結合理論數據，頂出推進土壓力控制系數。6）繼續(xù)推進工具管，在安裝第一節(jié)管前，應將工具管與導軌之間進行限位焊接，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。二、推力的理論計算（ 1）土壓力計算根據預算：內摩擦角(|)=31 內聚力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一主動土壓力KpaPp-被動土壓力Kpa丫 一土的容重(KN/M3H埋?1.5mKl靜止土壓力系數，取0.55Ka一主動土壓力系數，tg2 (45-0/2)K限被動土壓力系數，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，故不加設中

10、繼間以上摩阻系數根據經驗取值，實際情況根據注漿效果確定。根據施工經驗，同土質頂管的摩阻系數可以達到0.2 甚至更小三、頂進施工1、頂進措施及注意事項出洞工作結束后，即可進行正常的頂進施工。正常頂進時，先在頂管機頭內注入水，注水比例土水為1： 6，并且經由小刀盤切削，由管道內泥漿管運送至井邊始沉池和終沉池。然后將泥漿外運。一節(jié)管節(jié)頂進結束后，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。頂進施工期間，管道內的動力、照明、控制電纜等均應結合中間的布置分段接入，接頭要可靠。管道內的各種管線應分門別類的布置，并固定好，防止松動滑落。在工具管處放置應急照明燈，保證斷電或停

11、電時管道內的工作人員能順利撤出。管道內的設備安裝和管線布置，用沖擊鉆在管壁上鑿一個洞，用d 10鋼筋做成彎鉤固定在管壁上，等施工結束后割除。頂進中還需注意地層擾動，頂進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；管道在頂進中與地面摩擦而引起的地層擾動；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不同土質、覆土厚度及地面建筑物等，配合監(jiān)測信息的分析，及時調整土壓平衡值，同時要求坡度保持相對的平穩(wěn)，控制糾偏量，減少對土體的擾動。根據頂進速度，控制出土量和地層變形的信息數據，從而將軸線和地層變形控

12、制在最佳狀態(tài)。2、控制路面沉降機頭出洞前在機頭出洞口15米處每隔3米設置一個沉降觀測點，通過觀測沉降點的變化及時調整頂進參數，進一步保證推進土壓力的精度，從而有效減少土體的隆沉。四、工具管進洞的技術措施為保證工具管能順利進入接收井預留洞， 在離接收井15M左右時要加強對頂進軸線的觀測，及時糾正頂進軸線的偏差，保證工具管順利地按設計軸線進入預留洞。為防止預留洞封門打開后洞口外的水土涌入接收井內，可以考慮在工具管達到接收井前，先對預留洞前的土體進行加固，加固采用壓密注漿法。除進行土體加固外，在井內預留洞處裝置一道橡膠止水帶，以防止工具管進洞時水土涌入井內。工具管進洞后，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、減阻泥漿的運用頂進施工中，減阻泥漿的運用是減少頂進阻力的主要措施，頂進時通過管節(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，從而減小頂進時的頂力，泥漿套的好壞，直接關系到減阻的效果。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，用于頂進時跟蹤注漿。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，頂進時， 工具管尾部的壓漿孔要及時有效地跟蹤壓漿，確保能形成

14、完整有效的泥漿環(huán)套，鋼管管節(jié)上的壓漿孔是供補壓漿用的，補壓漿的次數及壓漿量根據施工時的具體情況確定。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，既要有良好的流動性，又要有一定的稠度。頂進施工中，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計算理論壓漿量，由于泥漿的流失及地下水的作用，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達理論值的4-5 倍，但在施工中還要根據土質情況、頂進情況、地面沉降的要求等做適當的調整。四、安全、文明施工管理嚴格執(zhí)行招標文件中安全生產協議書及治安，消防協議書中所規(guī)定的內容，并結合工程特點做到以下幾點：1、管理工作

15、標準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”的指導思想，必須貫徹在工程施工的始終，切實認真貫徹有關安全生產、文明施工的規(guī)章制度，加強對安全生產、文明施工的檢查，使管理工作標準化。2、全基礎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，使每個施工人員樹立以“安全第一”、 “預防為主”的安全生產意識，根據本工程的施工特點，認真抓好施工現場的“八大紀律”及“三大操作規(guī)程”為重點的安全基礎工作。3、二通、三無、五必須（ 1）二通：施工現場人行道暢通，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，施工現場周圍道路平整無積水。（ 3）五必須

16、：施工區(qū)域必須嚴格分離，施工現場必須掛牌施工，工地現場材料必須堆放整齊，生活區(qū)必須清潔文明，工地現場必須清潔文明，加強以文明施工的思想工作。4、治安保衛(wèi)、衛(wèi)生及管道內排水排風具體措施治安保衛(wèi)、衛(wèi)生：嚴格執(zhí)行招標文件中的治安保衛(wèi)、衛(wèi)生所規(guī)定的內容， 結和本工程的實際情況加強工地的巡查，特別在夜間值班人員應經常巡查。嚴禁在更衣室、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，保持室內清潔整齊。管道內排水：在管道內安裝一路排水管道，在工作面放一臺潛水泵及時抽掉積水。積水抽至排水管內送至工作井，由工作井內泥漿泵抽送至地面排水溝。管道內排風：在管道內安裝一路排風管路。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線采用橡皮銅芯線3*4 ,連接件采用 CZKF2-2與CZKF2-42、場地照明（ 1）操作規(guī)程、保養(yǎng)制度，備齊各類警告牌。（ 2）場區(qū)內施工要注意電力線對人體及機械設備的安全距離，尤其是高壓線、起重設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）過路應有鋼管保護措施。（ 6）頂管的電纜要盤放在架子上。（ 7）頂管內電纜應離地大于1 米高度掛起，決不允許亂放在地上。（8）頂管內照明應采用36V60W的安全燈，