鋼筋混凝土頂管施工方案

1、頂管一頂管穿越施工方案?頂管施工工藝流程?1.? 測(cè)量放線 ?依據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙及控制樁點(diǎn)，用全站儀測(cè)量放出穿越管道的軸線、用地邊界線及發(fā)送坑、接受坑的位置、尺寸線，撒白灰線進(jìn)行標(biāo)識(shí)。?2.? 作業(yè)坑開挖、制做及沉井?測(cè)量放線后，作業(yè)坑開挖作業(yè)坑深度根據(jù)穿越處管道設(shè)計(jì)管底標(biāo)高確定。人工配合單斗挖掘機(jī)進(jìn)行發(fā)送坑開挖，每開挖1.0m 深度后，采取混凝土支護(hù)，直至開挖到設(shè)計(jì)套管管底標(biāo)高下0.1m 0.8m 深處，底層澆筑頂管用混凝土靠背或放置鋼靠背?？拥紫确笤O(shè)200mm 500mm厚的碎石，再澆注200mm 300mm厚的 C25 鋼筋混凝土，坑底澆筑 500mm集水坑一個(gè)。如通過(guò)勘探，發(fā)現(xiàn)開挖處有管

2、道、電纜等隱蔽物，得到主管部門的認(rèn)可并進(jìn)行必要保護(hù)后，方能開挖。工作井下沉?xí)r四周要平衡，發(fā)生傾斜時(shí)要及時(shí)糾正，抽木墊時(shí)間要一致，每挖500 下沉一次。 ?3.? 頂管設(shè)備安裝 ?頂進(jìn)設(shè)備主要包括鋼后座、導(dǎo)軌、主頂液壓油缸、泵站、頂鐵、泥漿泵、四角支架等，用汽車吊將頂進(jìn)設(shè)備吊入發(fā)送坑，并配合進(jìn)行安裝。?4.? 管材頂進(jìn)為使后靠背受力均勻，液壓設(shè)備與后背接觸面加?=30mm的鋼板和道木， 在液壓缸與被頂管間加承力盤。?液壓系統(tǒng)包括高壓油泵、動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)等，液壓缸按頂管中軸線對(duì)稱布置，頂管中保持軸線重合。?做預(yù)頂試驗(yàn)：檢驗(yàn)液壓系統(tǒng)性能，液壓缸行程，傳力設(shè)備的中心線和垂直度等。?對(duì)頂入管節(jié)做最后檢查，

3、如端面平直度，橢圓度，管殼任一側(cè)母線直線度等。頂入管節(jié)采用 1000mm鋼筋混凝土管。 第一根管子必須加特制工具頭，確保管子的承重面積。 ?用起吊設(shè)備將管節(jié)輕放在導(dǎo)軌上，測(cè)量中線與前后兩端高程，管節(jié)端面垂直頂管中軸線。人工在管子前端掏土，清出的土方用小車配以小型卷?yè)P(yáng)機(jī)外運(yùn)出作業(yè)坑。待管子前端形成略大于管子外徑的圓形空間后，啟動(dòng)主頂液壓油缸，慢慢向前推動(dòng)，首節(jié)管子頂入后，液壓缸退回到起始位置，將第二管節(jié)與首節(jié)按照規(guī)范要求連接，合格后再依次頂進(jìn)。 每一根管子頂進(jìn)后， 人工繼續(xù)在管子前端掏土，如此循序漸進(jìn)，在頂管過(guò)程中，輔以糾偏、糾扭措施，直至頂入滿足設(shè)計(jì)要求，完成頂管作業(yè)。?頂管過(guò)程中，每頂進(jìn) 2

4、00cm左右就要對(duì)頂管中線、高程進(jìn)行檢測(cè)，施工中采用全站儀控向，以施工放線時(shí)布置的中心樁為準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)位移，要采取糾偏措施調(diào)整過(guò)來(lái)。每次糾偏角度不宜過(guò)大，可根據(jù)頂進(jìn)長(zhǎng)度和土質(zhì)情況來(lái)確定，一般可在 1cm 10cm之間選擇。另外要嚴(yán)格控制糾偏油泵的壓力，不使油泵壓力升得過(guò)快，糾偏結(jié)束后要鎖緊螺旋定位器。5.? 糾偏、糾扭調(diào)整措施?糾偏是指工具管偏離設(shè)計(jì)軸線后，利用糾偏油缸或套管前端加管鍥，改變管端的方向，減少管線偏差的過(guò)程。由于鋼筋混凝土套管是分段進(jìn)行的，段與段之間是柔性連接，不傳遞彎矩，因此糾偏必須遵循以下規(guī)律：?糾偏在頂進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行，靜態(tài)的糾偏會(huì)對(duì)管線產(chǎn)生不利的影響；?鋼筋砼糾偏比較靈敏

5、，糾偏角度不宜過(guò)大，避免造成較大的彎曲；?第一段管節(jié)質(zhì)量要好，因?yàn)榈谝欢喂芄?jié)在糾偏過(guò)程中承受多次反復(fù)應(yīng)力，容易損壞管節(jié)；?糾偏過(guò)程中，要在網(wǎng)格底上繪制工具管的測(cè)點(diǎn)軌跡，推算出其行軌跡，根據(jù)行軌跡及時(shí)糾偏角度，避免糾偏過(guò)大產(chǎn)生過(guò)度的彎曲；?及時(shí)了解穿越處的土層，特別是軟土層，不均勻土層的土質(zhì)情況。?頂進(jìn)過(guò)程中常常出現(xiàn)管道扭轉(zhuǎn)，須加強(qiáng)控制，避免扭轉(zhuǎn)角過(guò)大，糾扭預(yù)防措施：?糾偏時(shí)，注意糾偏油缸不要對(duì)管節(jié)形成扭矩；?穩(wěn)定主頂油缸后座，主頂油缸后座不穩(wěn)容易使主頂油缸工作時(shí)方向變化，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)角； ?糾扭管節(jié)扭轉(zhuǎn)的有效方法為壓重糾扭，即在管道單邊壓重，使管道在相反方向扭轉(zhuǎn)。 ?頂管施工方案與措施應(yīng)根據(jù)施工實(shí)

6、際需要，可采用單頂進(jìn)法，雙面頂進(jìn)法和對(duì)接頂進(jìn)法施工，方案需爭(zhēng)得監(jiān)理認(rèn)可方得施工。?6.? 頂管完畢檢查驗(yàn)收?混凝土管頂管作業(yè)完成后，及時(shí)對(duì)管子凹部進(jìn)行注漿，防止管子下沉和路面塌陷,向監(jiān)理報(bào)驗(yàn)并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，填寫施工資料， 請(qǐng)旁站監(jiān)理檢查簽證。?頂管二1 頂管工作坑及附屬設(shè)施?1.1? 頂管施工的工作坑是頂管施工時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的臨時(shí)性設(shè)施。工作坑是一個(gè)豎井，頂進(jìn)過(guò)程中，頂管的管節(jié)不斷被吊到工作坑內(nèi)安裝頂進(jìn)，管內(nèi)土方陸續(xù)從坑下提升到地面上運(yùn)走?？⒐ず笤谄涞攸c(diǎn)修建檢查井或閥門井。1.2? 工作坑附屬設(shè)施包括接口操作井、集水井、工作棚、工作臺(tái)、測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)、后背、導(dǎo)軌和基礎(chǔ)等。 ?2?頂管施工

7、工藝設(shè)計(jì)?2.1? 千斤機(jī)頂?shù)捻斄τ?jì)算的理論公式為：?Rf=Kf （ 2Pv+2PH+PB）+PA?式中 ?Rf-計(jì)算頂力（千牛） ； ?Pv-管頂上的垂直土壓力（千牛）； ?PH- 管側(cè)的土壓力（千牛） ；?PB- 全部欲頂進(jìn)的管段重量（千牛）；? PA- 管端部的貫入阻力（千牛） ；? K- 安全系數(shù)。 ?2.2? 頂進(jìn)鋼筋混凝土管時(shí)，頂力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)方式：?（千牛） ?式中 ?n-土質(zhì)系數(shù)； ? G-管節(jié)單位長(zhǎng)度重量（千牛/ 米）； ?L-頂進(jìn)管段長(zhǎng)度（米） 。 ?2.3? 后背的設(shè)計(jì)計(jì)算：? .Kp?( 千牛 )?式中 ?Rc- 后背土的承載能力（千牛） ； ?h-后背墻頂至地面的高度（

8、米）；? - 土的容量（千牛 / 米 3）； ?Kp- 被動(dòng)土壓力系數(shù)； ?Kr- 后背的土抗力系數(shù)。 ? 2.4? 頂進(jìn)設(shè)備 ?頂管施工采用的液壓千斤頂大多為手動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)和電泵驅(qū)動(dòng)。?頂鐵一般由型鋼焊成，強(qiáng)度和剛度應(yīng)經(jīng)過(guò)核算。?刃腳裝于首節(jié)管端部，由外殼、內(nèi)環(huán)和肋板組成。外殼以內(nèi)環(huán)為界分成兩部分，前面為遮板，后面為尾板。刃腳外殼套于頂進(jìn)管外部，外伸長(zhǎng)度取決于土質(zhì)。遮板端部呈20-30 °角，尾板長(zhǎng)度15-20cm 。用肋板增加其剛度，多數(shù)肋板按中心角10-15 °位置作放射形設(shè)置。?3 普通頂管法的實(shí)施（見圖1）?3.1? 普通頂管法的適用范圍和工藝流程?普通頂管法一般用于

9、頂入的管節(jié)內(nèi)徑不小于800mm的鋼筋混凝土管和鋼管。頂進(jìn)長(zhǎng)度一般不超過(guò)60m。施工的坐標(biāo)誤差一般可達(dá)到1cm以內(nèi)。但當(dāng)管徑大于1800mm時(shí)，工作面土壁可能會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性問(wèn)題，尤其是土質(zhì)松散或遇到地下水時(shí)。?普通頂管法的工藝流程：3.2? 頂進(jìn)前的準(zhǔn)備工作安裝管節(jié) ?管節(jié)安裝下管前應(yīng)先進(jìn)行外觀檢查，包括管端面的平直度，管壁表面的光潔度，端面上有無(wú)縱向裂縫等。對(duì)馬蹄形端面、裂縫超長(zhǎng)或管壁粗糙者不應(yīng)使用。檢查合格的管子用卷?yè)P(yáng)機(jī)或龍門吊吊到頂管的工作坑的導(dǎo)軌上，準(zhǔn)備連接頂進(jìn)。?管道接口 ?管節(jié)穩(wěn)好后，在管內(nèi)側(cè)兩管節(jié)對(duì)口的地方用鋼漲將兩節(jié)管子連接起來(lái)，使接口處于剛性連接，避免在頂進(jìn)中受力產(chǎn)生錯(cuò)口，保證頂

10、進(jìn)過(guò)程中管節(jié)高程和方向的準(zhǔn)確度。鋼澆圈固定管口的方式如圖2。 ?鋼漲圈是用68mm的鋼板卷焊而成圓環(huán)，寬度300mm。漲圈環(huán)外徑小于管節(jié)內(nèi)徑3040mm。接口時(shí)將鋼漲圈放在兩個(gè)管節(jié)的中間，并打入木楔。操作時(shí)，先用一組小方木插入鋼漲圈放在兩個(gè)管節(jié)的中間，并打入木楔。操作時(shí)，先用一組小方木插入鋼漲圈上部與管壁的空隙內(nèi)，將鋼漲圈固定。然后兩個(gè)木楔為一組，方向相反、交錯(cuò)地打入縫隙內(nèi)，將鋼漲圈牢固地固定在接口處。?對(duì)于鋼筋混凝土管，為了接口填封，應(yīng)在管節(jié)口間預(yù)先留出空隙，稱預(yù)留空隙。平口鋼筋混凝土管使用直徑3035mm的麻辮，放在管縫的外緣周圍，借以留出空隙，如圖 2 所示。頂管竣工后將鋼圈拆除，再往管

11、縫內(nèi)填打石棉水泥。麻辮除有隔縫的作用外，在頂管過(guò)程中，尚能發(fā)揮均布頂力和保護(hù)管節(jié)的作用。?挖土 ?頂進(jìn)管節(jié)的方向和高程的控制，主要取決于挖土操作。工作面上挖土不但影響頂進(jìn)效率，更重要的是影響質(zhì)量控制。對(duì)工作面挖土操作的主要要求是：?3.3? 必須在規(guī)定的范圍內(nèi)開挖，不得超挖；特別是管底土基弧度120°135°范圍內(nèi)，一定要保持管壁與土基表面吻合；?3.4? 不得擾動(dòng)管底下部的地基土；3.5? 挖出的土要及時(shí)外運(yùn)；?3.6? 開挖后要及時(shí)頂進(jìn)，及時(shí)測(cè)量，可使頂力限制在較小的范圍內(nèi)。?運(yùn)土 ?從工作面挖下來(lái)的土，通過(guò)管內(nèi)水平運(yùn)輸和工作坑的垂直提升運(yùn)至地面。?運(yùn)土量的計(jì)算： V=

12、1/4. D12. ?（ m3） ?式中 ?V-單位管節(jié)長(zhǎng)出土量（m3）； ?D1-管節(jié)外徑（ m）； -可松性系數(shù)。 ?管內(nèi)水平運(yùn)輸：管徑大于800mm可用如圖 3 所示的四輪車運(yùn)土；管徑大于1500mm，可采用雙輪手推車運(yùn)土。?4 頂管工程的測(cè)量監(jiān)督及誤差校正?4.1? 頂管施工時(shí)，為了使管道按照規(guī)定的方向前進(jìn)，在頂進(jìn)過(guò)程中必須不斷觀測(cè)管節(jié)前進(jìn)的軌跡，當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏離設(shè)計(jì)位置時(shí)，就要及時(shí)地進(jìn)行校正。因此要求頂管自始至終都要在測(cè)量工作的嚴(yán)格控制之下。測(cè)量工作大致分為四個(gè)方面：?頂進(jìn)前的準(zhǔn)備階段測(cè)量?包括工作坑的方位、高程，標(biāo)定管道中心線，設(shè)立臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)等。開始頂進(jìn)的第一節(jié)管測(cè)量工作非常重要，?第一

13、節(jié)管頂?shù)煤茫恢谜_，以后的管子才能頂好。?頂進(jìn)過(guò)程中的測(cè)量?主要是對(duì)工具管和首節(jié)管進(jìn)行測(cè)量，此種測(cè)量觀測(cè)頻繁， 正常頂進(jìn)時(shí)每頂進(jìn)3040cm就應(yīng)測(cè)量一次，頂進(jìn)第一節(jié)管時(shí)，測(cè)量的頂進(jìn)間隔距離更要小些。除對(duì)工具管和首節(jié)管頻繁測(cè)量外，每頂進(jìn)4060cm還需對(duì)整個(gè)頂進(jìn)管進(jìn)行復(fù)測(cè)，主要是檢查中間管節(jié)有無(wú)下沉現(xiàn)象。?工程竣工測(cè)量 ?一般是每節(jié)管都應(yīng)測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪出竣工圖。?地面觀察測(cè)量 ?觀察地面有無(wú)沉陷和隆起。開始頂進(jìn)前，要選好基線（即管道設(shè)計(jì)的中心線）和基點(diǎn)（即臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)） 。基線和基點(diǎn)一定要設(shè)置牢靠，在整個(gè)施工過(guò)程中不能發(fā)生移動(dòng)，特別是基線若方向稍有移動(dòng)則可能形成很大的誤差?；€設(shè)置好后，就以此基線為準(zhǔn)測(cè)量頂管的中心。中線的測(cè)量方法可根頂距的長(zhǎng)短、精度要求的高底而不同。常用的方法有：三點(diǎn)移線法、經(jīng)緯儀測(cè)量、連通管測(cè)量法、激光測(cè)量。?4.2? 頂管工程產(chǎn)生誤差的原因很多，主要有：?質(zhì)構(gòu)造的變化，基礎(chǔ)土層軟硬懸殊；?頂進(jìn)千斤頂用力不均；?導(dǎo)軌移位，工作坑基礎(chǔ)沉陷；局部障礙物偏向施力；?挖土操作時(shí)開挖的尺寸不合適；頂進(jìn)管節(jié)的端面不平行。?4.3? 頂管誤差校正是逐步進(jìn)行的過(guò)程，一旦形成誤差不易立即將已頂好的管進(jìn)行校正，而是逐步由誤差