頂管工程施工方案方案

柳明家園東區(qū)頂管工程施工方案1、工程概況本次施工中頂管施工部分（φ1050）約47米。由于此次施工深度土層為回填砂石土層，為了保證頂進(jìn)的可行性，同時(shí)降低頂進(jìn)成本，我項(xiàng)目部計(jì)劃設(shè)置一座頂管工作坑，分別向兩條市政干線頂進(jìn)，一條為雨水管線，長(zhǎng)度約為25米，深度約為7.5米，一條為污水管線，長(zhǎng)度約為22米，深度約為5.5米，分別直接頂進(jìn)下游雨水及污水干線。2、頂管工作坑施工2.1、頂管工作坑施工流程：測(cè)量定位測(cè)量定位開挖頂坑支立側(cè)墻板撐兩道工字梁加固繼續(xù)開挖隨挖隨撐技術(shù)準(zhǔn)備交驗(yàn)2.2、頂坑位置的選擇a.考慮到現(xiàn)況道路、材料、設(shè)備、電源、水源干擾及節(jié)約等因素；b.有可利用的坑壁原狀土作后背；c.盡量選擇在管線上的附屬構(gòu)筑物處，所以工作坑都設(shè)在檢查井處；d.工作坑處應(yīng)便于排水，出土和運(yùn)輸，并具備有堆放少量管材及暫時(shí)存土的場(chǎng)所；e.工作坑設(shè)置盡量遠(yuǎn)離建筑物；f.設(shè)置雙向頂管即每一個(gè)井位設(shè)一個(gè)頂坑并且盡可能選帶轉(zhuǎn)向的井位2.3、頂管工作坑尺寸計(jì)算：A、工作坑的寬度：B＝D＋2C＋2A式中：B――工作坑底寬D――頂進(jìn)管子外徑C――管兩側(cè)的工作寬，取2.0米A――撐板的厚度取0.3米則坑寬B＝1.25＋2*2.0+2*0.3=5.85米（φ1050）故坑底寬可為5.85米（φ1050）。ACDCAACDCABB、工作坑的長(zhǎng)度:L=L1+L2+L3+L4+L5式中:L――工作坑的長(zhǎng)度L1――管子頂進(jìn)后，頂進(jìn)管節(jié)留在導(dǎo)軌上的最小長(zhǎng)度，取0.4米L2――出土工作區(qū)長(zhǎng)度，取1.5米L3――管節(jié)長(zhǎng)度，取3米L4――頂鎬長(zhǎng)度，取1.2米L5――后背厚度，取1米由于還要調(diào)頭頂進(jìn)，故考慮附加0.3米則L＝0.4+1.5+3++1.2+1+0.3=7.4米故坑長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為7米。（頂鎬和出土工作區(qū)重合）L5L4L3L2L1L5L4L3L2L1L因此，頂管工作坑尺寸為：L＊B＝7米*5.85米。2.4、工作坑支護(hù)測(cè)量定位后，開挖工作坑，當(dāng)挖至2m以下后，要隨挖工作坑隨支立側(cè)墻板撐，并且在板撐外加兩道工字梁（I20工字梁）加固，起固定板撐和抗土側(cè)壓力的作用。開挖工作坑時(shí)要隨時(shí)注意對(duì)地下其它管線的保護(hù)。2.5、坑下布置2.5.1、頂力計(jì)算：經(jīng)驗(yàn)公式P＝1.1*n＊Po式中P――最大頂力；Po――頂進(jìn)管子的全部自重N――土壤系數(shù)Po=管自重*最大頂進(jìn)距離=1.77*54=95.4噸（φ1050）N=3.5P=3.5*95.4*1.1=367.3噸（φ1050）即后背土所承受的壓力將為368噸、472噸。后背為砂性土,經(jīng)查表,允許承載力[R]=20噸/平米則受力面積S=總壓力P/允許承載力[R]=368/20=18.4平米（φ880）而頂坑（φ1050）后背為5m*4m=20平米,材料選用15cm*15cm截面的方木,下方插入土中1米,外露3米,密撐。方木與頂鎬之間加墊兩塊400＊1200接觸面積的立鐵，以使后背受力均勻分布。經(jīng)驗(yàn)算，S＝20平米＞[S]＝18.4平米，頂坑（φ1050）設(shè)計(jì)滿足頂力要求。后背土壁后背土壁方木立鐵頂鎬頂鎬立鐵頂鎬橫鐵頂鎬2.5.2、導(dǎo)軌間距計(jì)算：導(dǎo)軌采用重軌，H＝152mm，1050管外徑為1250mm，設(shè)計(jì)管外皮離地面為30mm。AB＝OB＊OB－OA＊OAOB＝R＝1250／2＝625mm（φ1050）OA＝R＋30－H＝625＋30－152＝503mm（φ1050）AB＝625＊625－503＊503＝370.9mm（φ1050） L＝2＊AB＝741.8mm（φ1050）經(jīng)計(jì)算，導(dǎo)軌間距為741.8mm（φ1050）。OOLABHR30mm2.5.3、后背a.后背設(shè)置在能夠滿足負(fù)荷的土基上，采用人工基本削平，并使壁面與管道頂進(jìn)方向垂直，如不能滿足要求，則采取澆筑加固混凝土等措施。b.后背選用型鋼或方木，型鋼或方木各放一層，型鋼不能小于25，方木不能小于15cm×15cm，碼放好后立放σ＝30KN/m2鋼板一塊，面積不小于3m2，并用橫鐵擠牢穩(wěn)固。c.檢查后背是否有空隙、可能產(chǎn)生的變形回彈，防止發(fā)生的措施為對(duì)后背加以錨固或填充。2.5.4、頂進(jìn)設(shè)備a.頂鎬安放在固定導(dǎo)軌上，必須栓固或錨固，以防不同心產(chǎn)生側(cè)滑、頂力跑偏等，并隨時(shí)觀察頂管設(shè)備的完好情況。b.頂坑上下均可放置高壓泵油箱控制箱等，原則是有足夠的操作空間和保證安全的空間，設(shè)備使用前需檢定合格方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，油箱回流時(shí)需有過濾系統(tǒng)，控制箱必須可靠靈活。c.頂進(jìn)時(shí)為保證混凝土管受力均勻，且不使母材受傷，必須加置護(hù)鐵，短距離行程（10m）時(shí)可用其他方法代替。d.坑下必須設(shè)置安全梯，坑內(nèi)嚴(yán)禁使用易燃、易爆器具，碘燈不準(zhǔn)在頂管時(shí)使用。2.5.5、坑下平臺(tái)a.與頂管垂直方向埋設(shè)15×15cm方木，長(zhǎng)度為4m，間距為0.8m。b.在方木上穩(wěn)安鋼導(dǎo)軌，并加以錨固，測(cè)量其高度是否符合要求。c.鋼導(dǎo)軌錨固后在兩側(cè)外密排σ＝5cm大板作為工作平臺(tái)。2.5.6、坑上平臺(tái)a.順長(zhǎng)向碼放四根地梁（30#工字鋼），中間要求滿足下管的寬度，工字鋼比工作坑長(zhǎng)4-5米，并且嵌入土內(nèi)夯實(shí)。外側(cè)工字鋼之間應(yīng)用短鋼管4根（φ100）焊牢。b.工字鋼上碼放15×15cm的方木，并留出下管所需的洞口（≥3.5m），并用扒釘固定。c.在平臺(tái)上搭設(shè)起重架，材料用4×φ133鋼管，架子高度應(yīng)滿足下管所需的提升高度，架子頂部的穿心棒應(yīng)用≥40mm的鋼棍，穿心棒有銷孔并鎖死。架子腳部與方木平臺(tái)用扒釘鎖死，必要時(shí)可與地梁鎖死或焊接。d.坑口分別在兩側(cè)或?qū)俏恢迷O(shè)置卷揚(yáng)機(jī)一臺(tái)，設(shè)1噸～2噸出土卷揚(yáng)機(jī)一臺(tái)，坑口預(yù)留洞使用翻板或垡板，翻板必須牢固，中間不得有空隙，垡板使用的減速機(jī)必須符合安全要求，坑口四周設(shè)欄桿，四周要求整潔無雜物。e.為滿足上管出土的作業(yè)要求，坑口平臺(tái)比現(xiàn)狀地面高0.5～1.0m，坑口四周設(shè)有土埝以防雜物墜落。頂管工作坑平臺(tái)示意圖頂管工作坑平臺(tái)示意圖2.5.7、油壓控制箱與千斤頂a.油壓控制箱設(shè)置在千斤頂附近，與千斤頂配套，油管直順，盡量減小轉(zhuǎn)角。b.千斤頂固定在支架上，并與管道的中心垂直。c.多臺(tái)千斤頂規(guī)格相同，如規(guī)格不同時(shí)其行程應(yīng)同步，千斤頂?shù)挠吐繁仨毑⒙?lián)。d.千斤頂安裝的高程使千斤頂?shù)闹c(diǎn)位于管線端面垂直直徑的1/4左右處。2.5.8、頂鐵a.頂鐵要求無歪斜扭曲現(xiàn)象，安裝必須順直。b.頂進(jìn)時(shí)，頂鐵上方及側(cè)面不得站人，并隨時(shí)觀察有無異?，F(xiàn)象，以防崩鐵。2.5.9、起重設(shè)備a.起重設(shè)備安裝后，在正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面1米左右時(shí)，檢查重物、設(shè)備有無異常，確認(rèn)安全后方可起吊。b.起重設(shè)備設(shè)專人操作，必須制定并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。2.5.10、頂進(jìn)設(shè)備安裝依據(jù)頂力計(jì)算，采用1或2臺(tái)320T頂鎬頂進(jìn)，油壓控制箱宜設(shè)置在千斤頂附近，必須與千斤頂配套，油管必須直順、減少轉(zhuǎn)角。千斤頂固定，并與管道中心線垂直。千斤頂?shù)陌惭b高度，使千斤頂?shù)闹c(diǎn)在管端面垂直直徑的下1/4左右處。3、頂進(jìn)首先試頂一根管，經(jīng)嚴(yán)格測(cè)量高程及中線合格后，再進(jìn)行施工。頂進(jìn)過程中嚴(yán)格測(cè)量，每頂一鎬測(cè)一次高程，兩鎬測(cè)一次中線，以確保施工質(zhì)量。高程測(cè)量時(shí)可略高于設(shè)計(jì)1cm左右，以抵消在頂進(jìn)過程中管道與土摩擦向前帶土而造成的下移。頂進(jìn)挖土禁止超挖，每次挖進(jìn)30cm左右，管道上可略多挖1－2cm，以減少頂進(jìn)時(shí)的阻力。管道下方135度范圍內(nèi)不得超挖，使頂管為吃土頂進(jìn)。頂管一旦開始，必須晝夜不停連續(xù)施工。下管采用卷揚(yáng)機(jī)或電葫蘆進(jìn)行，出土采用雙向卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)下例任一種情況，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，待糾正后再正常施工。不得猛糾硬調(diào)。a發(fā)生塌方或地下物；b后背傾斜或嚴(yán)重變形；c頂鐵發(fā)生扭曲；d管位中線或高程偏差過大；e頂力較預(yù)計(jì)大，超過管口承力。每班認(rèn)真填寫頂管記錄，如實(shí)進(jìn)行交接工作，下一班人員必須復(fù)核無誤后，方可施工。4、接口處理4.1、在頂進(jìn)過程中每頂一根管時(shí)，必須在外管縫承插口處安裝一個(gè)膠圈，并塞、擠嚴(yán)實(shí)。4.2、當(dāng)頂進(jìn)5－6根管后，視頂力大小安放漲圈，防止錯(cuò)口。4.3、頂管完畢后，使用1：3水泥砂漿勾內(nèi)縫。5、觸變泥漿減阻5.1、由于可能會(huì)有地下水，土層會(huì)成泥狀包住管壁，嚴(yán)重影響頂進(jìn)，使用觸變泥漿是為了減少頂力和防止坍塌。5.2、配制觸變泥漿，要嚴(yán)格按照配比進(jìn)行。5.3、使用觸變泥漿，在管子頂入土內(nèi)的工作坑壁修建后封閉，防止泥漿從工作坑壁漏出。5.4、頂進(jìn)距離過長(zhǎng)，泥漿壓力下降，在適當(dāng)部位進(jìn)行補(bǔ)漿，一般在離灌漿罐15－20米處設(shè)第一個(gè)補(bǔ)漿孔，隨后補(bǔ)漿孔間距可為30－50米。5.5、在頂管接口處要襯墊麻辮或塑料片等材料，防止接口漏漿。5.6、觸變泥漿拌和要按下列程序進(jìn)行：a、將定量的水放入攪拌罐內(nèi)，并取其中一部分水溶化堿。b、在攪拌過程中，將定量的膨潤(rùn)土徐徐加入攪拌罐內(nèi)，攪拌均勻。c、將溶化的堿水倒入攪拌罐內(nèi)，堿水必須在膨潤(rùn)土攪拌均勻后加入，再攪拌均勻放置12小時(shí)后即可使用。5.7、觸變泥漿的配比：膨潤(rùn)土：水：堿＝1：3.3：0.036、頂管閉水試驗(yàn)閉水試驗(yàn)在管道填土前進(jìn)行，并在管道滿水后浸泡一至二晝夜再進(jìn)行。閉水試驗(yàn)的水位為試驗(yàn)段上游管內(nèi)頂以上2m，閉水試驗(yàn)時(shí)對(duì)接口和管外身進(jìn)行外觀檢查，以無漏水、無嚴(yán)重滲水為合格。滲水的測(cè)定時(shí)間應(yīng)不少于30min。閉水試驗(yàn)允許漏水量，以小于市政管道閉水允許漏水量標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。7、頂坑回填7．1、對(duì)新施工檢查井周圍回填檢查井周圍采用9%灰土回填，且要確保使用壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行回填，其工作面寬度不應(yīng)小于50cm；特殊情況可采用低標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行灌注；如有水的情況下，采用級(jí)配砂石料而后用水沉的方法進(jìn)行回填。7.2、基層范圍內(nèi)檢查井回填①保證基層二灰砂礫施工質(zhì)量，路床位置處檢查井要用鋼板把檢查井遮蓋。②基層二灰砂礫施工后，采用反挖法長(zhǎng)井子，井周50cm內(nèi)基層深度范圍內(nèi)用C10混凝土處理。7.3、面層范圍內(nèi)檢查井回填①在表面層施工前，用C20豆石混凝土穩(wěn)井蓋。檢查井的高程要求與油面的高程一致，用三米直尺進(jìn)行十字交叉法控制，符合市政工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。②層層必須驗(yàn)收，并且每個(gè)檢查井都有回填記錄，作為施工試驗(yàn)最后進(jìn)入竣工資料內(nèi)。8、頂管工程質(zhì)量通病及預(yù)防措施a.質(zhì)量通?。禾屯脸陬A(yù)防措施：掘進(jìn)入員必須按如下規(guī)定進(jìn)行挖土：管前允許超前掏挖300mm（砂土，粉砂）至500mm（粘土、亞粘土），管周下135°范圍的土層一般情況不得超過管外皮，管周上225°范圍的土層允許超出管外皮15mm，嚴(yán)禁超挖；當(dāng)穿越建筑物時(shí)，管前掏土不得大于100mm，管周上225°范圍不得超出管外皮；開動(dòng)頂鎬時(shí)，管前挖土人員必須全部進(jìn)入管內(nèi)；砂礫類土，首節(jié)管前加高掘進(jìn)罩。堅(jiān)持每頂一鎬，對(duì)管道中心及高程校測(cè)一次，發(fā)現(xiàn)偏差，隨時(shí)糾正；對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的管周超挖，必須在頂進(jìn)完成后，從管內(nèi)鉆孔或從地面鉆孔，向超挖空隙處進(jìn)行壓漿填充，以防地面或建筑物下沉；對(duì)于粉砂和砂礫石地層，應(yīng)進(jìn)行加固處理后再頂進(jìn)。b.質(zhì)量通?。喉斶M(jìn)初期，產(chǎn)生中心及標(biāo)高偏差超標(biāo)預(yù)防措施：項(xiàng)管工作坑后背，必須按設(shè)計(jì)的最大項(xiàng)力進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算，保證整個(gè)后背具有一定的剛度和足夠的強(qiáng)度。后背安裝時(shí)，注意原狀土壁面不得擾動(dòng)，土壁面必須平整，且垂直管道中心軸線。應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境、材料供應(yīng)條件、設(shè)備條件等選擇適宜的后背形式。可供選擇的后背有原土后背、人工后背（鋼板樁后背及排管后背）、方木后背和管道式后背；導(dǎo)軌可采用鐵軌(輕型或重型鋼軌)、木軌兩種。導(dǎo)軌是頂進(jìn)中的導(dǎo)向設(shè)備，其安裝質(zhì)量對(duì)管道項(xiàng)進(jìn)質(zhì)量影響極大。導(dǎo)軌安裝要求反復(fù)校測(cè)，使導(dǎo)軌中線、高程、軌距、坡度符合設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)軌面應(yīng)光滑，安裝應(yīng)牢固。頂進(jìn)中管節(jié)不發(fā)生跳動(dòng)和側(cè)向位移。下管后管節(jié)與軌面的接觸應(yīng)成直線，穩(wěn)定第一節(jié)管前后都應(yīng)檢測(cè)導(dǎo)軌的高程、坡度及是否平行，發(fā)生問題應(yīng)糾正后再頂時(shí)；導(dǎo)軌基礎(chǔ)形式，取決于工作坑槽底土基的土類、管節(jié)重量及有無地下水等條件，可采取土槽木筏基礎(chǔ)，通鋪方木基礎(chǔ)，卵石木筏基礎(chǔ)，和混凝土基礎(chǔ)中的任一種適合上述條件?？傮w要求導(dǎo)軌在穩(wěn)放管節(jié)后，導(dǎo)軌及枕木不發(fā)生任何沉降彎形；頂鎬安裝前要校驗(yàn)，以確保兩個(gè)頂鎬行程一致。頂鎬安裝時(shí)，其布置要與管道中軸線相對(duì)稱，頂鎬要放平、放安穩(wěn)。并應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)和試頂檢驗(yàn)，表明頂鎬正常后方可進(jìn)行頂進(jìn)。頂鎬在管上的著力點(diǎn)應(yīng)在管全高的下1/4處。頂進(jìn)中，頂鐵安裝要使著力點(diǎn)通過管壁中心線。雙行縱頂鐵的模數(shù)對(duì)稱，長(zhǎng)度應(yīng)相等；首節(jié)管入土前，應(yīng)嚴(yán)格校對(duì)其中心及高程，合格后方可進(jìn)行頂進(jìn)。每頂進(jìn)300mm，即對(duì)其中心線和高程校測(cè)一次，避免首節(jié)管出現(xiàn)中心及高程偏差超標(biāo)；頂進(jìn)工作面挖土的方法，必須根據(jù)工作面的地質(zhì)及地下水位高低來決定。c.質(zhì)量通病：頂進(jìn)誤差嚴(yán)重超標(biāo)預(yù)防措施：必須在頂進(jìn)中，建立和執(zhí)行嚴(yán)格的校測(cè)制度和交接班制度，嚴(yán)格控制頂進(jìn)中心和高程，及時(shí)校測(cè)、糾偏。