頂管專項方案

1、宿松縣污水處理工程（管網(wǎng)工程）頂管施工方案施工單位：宜興市和橋市政工程公司編制人:李漢強一、頂管工程簡介本工程按設計圖紙統(tǒng)計頂管工作坑23個，管徑為800mm，1000mm 1200mm三種規(guī)格管徑，根據(jù)設計情況，本標段工程我公司將投入機械頂管設備3臺（配置4種規(guī)格的工具機頭）。三臺設備流水施工網(wǎng)絡圖(流水作業(yè)在時間、空間上聯(lián)系，以此類推整個頂管施工勞動力、機具計劃安排)二、頂管施工原理頂管施工的工藝原理是：在鋪設管道前管道線的一端事先建造一個工作坑，在坑內(nèi)的頂部軸線后方，布置一組行程較長的導軌。將敷設的管道放在主油缸前面的導軌上，管道的最前端安裝工具管，主油缸頂進時，以工具管開始推著前面的管

2、道擠過坑壁上的穿墻管，把管道壓入土中。與此同時，進入工具管的泥土被不斷挖掘排出管外(取土的方法分機械取土、人工取土)。當主油缸達到最大行程后縮回，放入頂鐵，主油缸繼續(xù)頂進。如此不斷加入頂鐵，管道不斷向前延伸，當坑內(nèi)上的管道幾乎全部頂入土中后，縮回主油缸，吊去全部頂鐵，將下一節(jié)管段吊下坑，安裝在管段的后面，接著繼續(xù)頂進，如此循環(huán)施工，直至頂完全程。三、頂管施工技術(shù)分析（1）由于頂管為隱蔽工程，施工前需詳細了解和掌握地質(zhì)狀況和障礙狀況，根據(jù)我公司多年從事地質(zhì)工作的優(yōu)勢，施工前我們對頂管沿線將做一次全面的高密度電法（設備為地質(zhì)專用設備，可以探明地質(zhì)狀況、走向及地下障礙，德國進口），使施工人員心中有數(shù)

3、，并提前做出貼合實際的施工方案，采用有效防護措施。(2)管道頂力計算頂管施工技術(shù)的頂力計算是一項很重要的工作，它是正確選用施工機具和確定后背墻加固方案、施工進度的依據(jù)。頂力計算公式較多，計算也相當復雜，為了減少計算復雜程度和方便施工，結(jié)合我公司多年來的實際經(jīng)驗和有關(guān)技術(shù)資料提供的數(shù)據(jù)，可以按下列經(jīng)驗公式進行計算。i、dn1200頂管工程單元頂管長度最大為160米，計算結(jié)果如下。t=n*g*l=2×1.4×160=448(t)t總頂力g混凝土管單位重量（1.4t/m,dn1200f管）l單元頂距（m）n土質(zhì)系數(shù)（1.52.5），本工程計算取2鋼筋砼管允許頂力為：f=/kt(d

4、+t)式中：f混凝土管允許頂力；k安全系數(shù)取k=4 混凝土抗壓強度（kpa,至少c40混凝土）t壁厚（m）,取t=0.12md鋼筋混凝土管內(nèi)徑（mm）取d=1200mm管，f=3.14/4*4000*(1.2+0.12)*0.12=497.37(t)混凝土管采用f管，o型密封圈。采用640t頂管設備，滿足設備頂力大于要求總頂力。t<f，保證頂進長度時要求ii、d1000頂管工程單元頂管長度最大為100米，計算結(jié)果如下。t=n*g*l=2×0.9×100=180(t)t總頂力g混凝土管單位重量（0.9t/m,dn1000f管）l單元頂距（m）n土質(zhì)系數(shù)（1.52.5），

5、本工程計算取2鋼筋砼管允許頂力為：f=/kt(d+t)式中：f混凝土管允許頂力；k安全系數(shù)取k=4 混凝土抗壓強度（kpa,至少c40混凝土）t壁厚（m）,取t=0.1md鋼筋混凝土管內(nèi)徑（mm）取d=1000mm管，f=3.14/4*4000*(1.0+0.1)*0.1=345.4(t)采用640t頂管設備，滿足設備頂力大于要求總頂力。t<f，保證頂進長度時要求iii、d800頂管工程單元頂管長度最大為70米，計算結(jié)果如下。t=n*g*l=2×0.5×70=70(t)t總頂力g混凝土管單位重量（0.5t/m,dn800f管）l單元頂距（m）n土質(zhì)系數(shù)（1.52.5）

6、，本工程計算取2鋼筋砼管允許頂力為：f=/kt(d+t)式中：f混凝土管允許頂力；k安全系數(shù)取k=4 混凝土抗壓強度（kpa,至少c40混凝土）t壁厚（m）,取t=0.1md鋼筋混凝土管內(nèi)徑（mm）取d=1000mm管，f=3.14/4*4000*(0.8+0.1)*0.1=282.6(t)采用640t頂管設備，滿足設備頂力大于要求總頂力。t<f，保證頂進長度時要求（4）后背墻結(jié)構(gòu)及抗力計算后背墻作為千斤頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu),要有足夠的強度和剛度,且壓縮變形要均勻.頂管過程中,后背壓力遠大于土壁允許承載力f0一般粘土淤泥可按承載力僅150kpa遠遠不夠,因此我們將采取必要措施:采用雙層鋼板加雙排

7、枕木，使f0達600kpa。再根據(jù)頂進需要的總頂力，核算后背受力面積，使后背墻單位上所受的力小于土體的允許承載力。后背墻總承載力rt（總頂進力）r=sf>ts=r/fs=448/80=5.6m2s后背墻所需承壓面積（m2）f處理后背墻單位承載力80mpa/m2t總頂進力（t）r后背墻總承載力（t）為加強安全系數(shù)d1200，d1000，d800的頂管后背墻寬度取3.5米，高取1.8米，面積6.3m2四、設備選擇、頂進（1）設備選擇頂進設備主要包括千斤頂、高壓泵、頂鐵、工具管及運土設備等。千斤頂是頂管的主要設備，根據(jù)工程理論計算和實際情況，由于要求最大頂力為448t，為確保頂力要求，本工程選

8、用的千斤頂為640t。（2）頂進前準備根據(jù)設計軸線、高程、進行頂管中線、高程放樣，以確定導軌的安裝高度和方向，測量放樣嚴格按三級放樣制度進行測放復核，軸線測量采用dt02l經(jīng)緯儀、高程測量采用ac24水準儀。確定無誤后，放可進行下道工序施工頂進前應檢查全部設備，是否處于良好的狀態(tài)，工具管是否在導軌的中心線上，坡度和高程符合規(guī)范和設計要求后即可頂進施工。管前挖土是保證頂進質(zhì)量及地上建筑物安全的關(guān)鍵，管前挖土的方向和開挖形狀，直接影響頂進管位的準確性，因為，管子在頂進中是循已挖好的土壁前進的，因此，管前周圍超挖應嚴格控制，對于密實土質(zhì)，管端上方最好留有大于1.5cm空隙，以減少頂進阻力，管端下部1

9、35度中心角范圍內(nèi)不得超挖，也可預留cm厚土層，在管子頂進時可防止管端下沉。管前挖土長度，一般為千斤頂出鎬長度（1米）。由于本工程地層含水比較豐富，容易引起土方塌陷，因此在每掘進40cm時頂進一次確保工程安全。（3） 掘進機方向控制保證頂管機嚴格按設計軸線推進,不偏離設計軸線方向,必須及時觀測頂管動態(tài)數(shù)據(jù),從而調(diào)整頂管各施工參數(shù),指導頂管正確、安全推進。在工作井后靠背前設置一牢固的測量平臺，平臺高度與軸線標高相匹配，并可作不量調(diào)節(jié)，經(jīng)緯儀安置在平臺上，調(diào)整經(jīng)緯儀方向、高度與設計軸線一致。在機頭后殼體圓心處有一測量尺，根據(jù)經(jīng)緯儀的觀察即可讀出尾部的實際偏差，現(xiàn)場結(jié)合機頭前后殼體間隙角、機頭滾動角

10、、二維傾斜讀數(shù)即可算出機頭的現(xiàn)存偏差及發(fā)展趨勢，從而進行糾偏操作。另外，在機頭前方筒還安裝有傾斜儀傳感器，向操作人員顯示機頭的傾斜角度，以指導糾偏。（4）糾偏 頂管允許偏差值：中心線位50mm ；高程+30mm， -40 mm 。設置報警中心線：中線±25mm ，高程+15mm， -20mm。 在頂管中，由于周圍穿越土層的變化，頂力的不均勻，管道聯(lián)接的誤差等因素，均可能造成頂管中線偏離設計中線位置，當管道偏差超過10 mm時，需采取糾偏措施。 糾偏動作主要由方向控制測量的成果指導。 對某一糾偏動作，機頭前后殼體即在這方向上產(chǎn)生一定量的折角，在頂進時，機頭即沿此方向糾偏。每次糾偏操作的

11、執(zhí)行均需仔細討論、記錄，并密切觀察其后反映，當班人員須將整個管道的線型偏差量以曲線圖形繪出，以利操作控制。 為消除測量基準的誤差，在頂進50m處還要對測量基準作一次全面復測。機頭進洞前25米處，對機頭的偏差進行一次精確的測量，確定糾偏控制措施，以確保機頭以盡可能小的偏差進洞。 糾偏時指導思想是“減緩發(fā)展，穩(wěn)慢回歸，平行找順，糾偏一半，反曲靠線，主動微調(diào)”。 發(fā)現(xiàn)誤差時，不能急于歸位，找出原因，減緩誤差發(fā)展。第一步，找出誤差大的一面進行糾偏工作，糾偏千斤頂在原基礎上的伸出量不超過2-4 mm，這時誤差雖仍在增加，但已有回歸趨勢。第二步，經(jīng)過一段頂程后（3 m左右）出現(xiàn)頂進軸線與設計中心線平行時，

12、可多頂一段距離（510m）。管體在頂進中會接順一些已彎曲的土洞，第三步向設計中心靠攏，仍將千斤頂繼續(xù)伸出2mm左右，本著穩(wěn)慢原則，每頂2-3m可向設計中心靠近5mm，當誤差已校正1/2時，反向糾偏千斤頂開始伸出（2 mm），這時的機頭仍然向設計中心靠攏，但其軌跡可能已向反方向演變，故稱“反曲靠線”，只有這樣才能避免“矯枉過正”，軌跡忽左忽右。糾偏前，要根據(jù)機頭本身已存在的斜率和軌跡綜合分析，確定校正方向及糾偏千斤頂?shù)纳斐隽?。糾偏時要堅持勤測、勤調(diào)、微動的原則，每次糾偏一般情況不大于0.5，切忌猛糾、硬調(diào)。糾偏操作必須在頂進中進行，嚴禁在停止時糾偏。當進行主動糾偏時，應會同技術(shù)人員共同研究進行。

13、五、中繼間及管道接口當頂進阻力超過主千斤頂?shù)娜菰S總頂力或砼管容許壓力或工作井后容許反推力時，采用中繼接力頂進技術(shù)，實行分段頂進，中繼間的殼體和砼管外徑相等，在管節(jié)上的移動有良好的水密性和潤滑性，中繼間安裝的位置數(shù)量通過壓力表反映的摩阻力確定；接口是頂管工作的關(guān)鍵部分，保證頂管工程閉水試驗成功的關(guān)鍵，頂進前應對砼成品管、鋼環(huán)、橡膠密封圈和軟木襯墊均作詳細檢查，必須符合標準設計圖的要求，頂進前現(xiàn)場作試安試驗。六、通風、照明和降水（1）通風：由于地下工程施工，為了保障施工人員安全，我方將采用空壓機通過鍍鋅管向工作井及管內(nèi)工作面連續(xù)送風，以保證工人和其它經(jīng)許可入內(nèi)的工作人員所吸入的空氣中含氧量不低于2

14、0%，其它有毒或有害氣體與灰塵等污染物的濃度不大于有害身體健康的濃度，并綜合考慮時間、溫度、濕度和幾種地下污染物的綜合作用，我方將裝置進行檢測的設備，連續(xù)測量工作面的空氣指標。（2）照明：管道地方和入口，每隔10米安裝與養(yǎng)護最弱裝置度為100w的燈，頂管內(nèi)采用低壓安全工作燈，在每個工作面及坑底提供兩只電池供電手提燈，以用來處理緊急事件和檢查工程。（3）降水：根據(jù)本工程實際地質(zhì)情況，及位于河道邊施工的特點。開挖深度在4m以內(nèi)的工作井采用深井降水；管道頂進段必須在管道兩側(cè)設置深井，單側(cè)深井中心距小于等于5米，雙側(cè)錯開布置。降水期間設專人看護水泵運行情況。七、質(zhì)量檢測方法（1）管線、管道和豎井的允許

15、誤差對管線、豎井和隧道內(nèi)表面的位置誤差不得大于下表中所規(guī)定的允許偏差 工程種類尺寸和偏角允許偏差（mm）管道和箱涵管道線型和標高20頂管線型30標高30豎井和井室垂直的1：300豎井完工后的直徑1%，不超過50mm設襯砌的豎井相鄰兩襯砌邊緣間的最大凸緣5（2）水準儀測平面位置在待頂管首固定一小十字架，在坑內(nèi)懸架一臺水準儀，使水準儀十字對準十字架，頂進時，如果出現(xiàn)十字架與水準儀上十字發(fā)生偏聽偏差，則表明管道中心線發(fā)生偏差。在待頂管首端固定一小十字架，在坑內(nèi)懸架一臺水準儀，檢測時，若十字架在管首端相對位置不變，只要量出十字架交點的垂直距離，即可讀出待頂管頂進的高程偏差（3）.頂管偏差的校正方法見表

16、校正方法具 體 作 法使用條件挖土校正法在管子偏向設計中心的一側(cè)適當超挖，以使迎面阻力減少，而在對方的一側(cè)不超挖或留坎，使迎面阻力增大，形成力偶，讓首節(jié)管子調(diào)向，逐漸回到設計位置偏差為：1030mm頂木校正法用圓木或方木一根，一端頂在管子偏向設計一側(cè)內(nèi)管壁上，另一端支在墊有木板的管前土壤上，支架穩(wěn)固后，開動千斤頂，利用頂進時頂木斜支管子所產(chǎn)生的分力，使管子得以校正。偏差不小30mm，挖土校正法無效時千斤頂校正法此法基本與頂木校正法相同，并配合挖土校正法的超挖的一側(cè)管端壁支上一個510t的小千斤頂，千斤頂?shù)鬃辖右欢添斈?，利用小千斤頂?shù)捻斄κ故坠?jié)管子調(diào)向，然后在繼續(xù)頂進中，逐漸回到設計位置。偏差

17、不小30mm，挖土校正法無效時加墊校正法在頂管的終端與頂鐵之間的適當位置墊置一塊相應厚度的鍥形鋼板，使頂管與頂鐵之間形成一個角度，頂進時即可使頂管逐漸回到設計位置。挖土校正法無效時八、安全、文明措施1、加強進場施工的安全教育和工程質(zhì)量教育，提高各崗位的安全、質(zhì)量意識。2、認真貫徹安全操作規(guī)程，嚴格貫徹給水排水施工規(guī)范、嚴禁違章作業(yè)，確保地下原有管線不受破壞，公路交通不受影響?，F(xiàn)場操作人員必須穿戴整齊的工作服。3、工作井接收井設立標志，危險現(xiàn)場有欄桿，重點部位設警號。4、加強現(xiàn)場管理，做到文明施工。現(xiàn)場無雜物，泥漿不亂排，不污染環(huán)境。九、冬雨季施工措施（一）、雨期施工預防措施（1）總包及各分包單

18、位應根據(jù)現(xiàn)有工程的施工情況，結(jié)合工期、進度要求，合理安排施工。雨期到來之前來不及完成但不影響工期的項目可安排到雨期后進行。（2）項目經(jīng)理是雨期施工生產(chǎn)質(zhì)量、安全第一責任人，對質(zhì)量、安全全面負責。成立以項目經(jīng)理為組長的雨期施工生產(chǎn)領導小組，明確小組成員的各自職責。應設專人負責與氣象部門聯(lián)系，及時收聽氣象臺（站）天氣預報，隨時掌握氣象變化情況，以供施工參考。（3）積極做好雨期施工的各項準備工作，制定切實可行的雨期施工方案，對全體職工進行一次全面的雨期施工質(zhì)量、安全生產(chǎn)教育。（4）必須保證雨期臨時道路暢通無阻。（5）備足、備齊防雨、防汛、防潮、防暑、防臺風等各種雨期施工器材物資。（6）雨期到來前對生

19、活和生產(chǎn)設施進行一次全面的防雨、防汛、防潮、防風暴、防雷擊檢查，并及時予以維修加固。（7）在鋼筋林立的場所，雷雨時不得操作和站人。（8）雨天、霧天及六級以上大風應停止一切高空作業(yè)。（9）高空作業(yè)的工人必須穿防滑鞋，戴安全帽，系安全帶，安全帶必須掛在牢固可靠的地方。（10）怕水、怕潮的物資，要做到按計劃小批量進場，先進場的先用、后進場的后用，做到周轉(zhuǎn)循環(huán)，不得長期積壓。（11）在暴風雨期間，所有高空作業(yè)均應停止施工，施工人員全部退到安全地方。（12）高壓電和接地避雷線附近嚴禁站人。有專人查看基坑有無滑坡現(xiàn)象，腳手架、塔吊有無危險情況，所有電器設備是否漏電等，如發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象要立即進行處理。（13

20、）各種怕水、怕潮的材料要查看是否安置妥當，若漏雨受潮，則必須立即采取措施。受潮、見水的外加劑、粉煤灰禁止使用。（14）沿現(xiàn)場四周檢查有無閘刀箱傾倒、電纜線泡水、電纜拉開、破皮等現(xiàn)象，確保無誤后，方可恢復現(xiàn)場供電。（15）檢查施工現(xiàn)場外圍護設施，重點檢查安全網(wǎng)、圍護網(wǎng)有無拉脫、破損情況。（16）檢查現(xiàn)場大型機械設備的安全狀態(tài)、機械性能。（二）、冬期施工本地區(qū)據(jù)近五年安慶氣象資料，冬季基本以暖冬，一月份平均氣溫3.4，野外夜間最低氣溫僅為-4，下雪天平均1-3天，因此，冬期施工不像北方地區(qū)。故重點需要做好以下點：(1)施工場地、施工便道等處要做好防凍、防滑措施。(2)工地嚴禁明火，防止火災。(3)

21、對于雨雪天氣，要注意檢查、保護好設備、施工用電。(4)入冬時，要注意及時收集天氣預報，尤其是日平均氣溫，若連續(xù)三天平均氣溫降到10以下，則應及時做好冬期施工的各項準備。十、頂管工程質(zhì)量防治a、管道軸線偏差防治1）預防措施頂管施工前應對管道通過地帶的地質(zhì)情況認真調(diào)查，設置測力裝置，指導糾偏。糾偏應按照勤測量，勤糾偏、小量糾的操作方法進行；采用同種規(guī)格的千斤頂，使其頂力、行程、頂速相一致，保持頂力合力與管道中心線相重合；加強頂管后背施工質(zhì)量的控制，確保后背不發(fā)生位移，并應使后背平整，以保證頂進設備的安裝精度；頂進過程中應隨時繪制頂進曲線，以利指導工作。2）治理方法（1）重新調(diào)整千斤頂行程、頂力、頂

22、速或重新調(diào)整千斤頂?shù)陌惭b精度。（2）對頂管后背進行加固，防止位移繼續(xù)發(fā)展，并確保后背平整。（3）糾編前應認真分析頂進曲線的發(fā)展趨勢，采取適當?shù)募m偏量，循序漸進，切不可操之過急，適得其反。b、地面沉降與隆起防治（1）施工前應對工程地質(zhì)條件和環(huán)境情況進行周密的調(diào)查，制定切實可行的施工方案，正確選用工具管，并對距離管道近的建筑物和其它設施采取相應的加固保護措施。（2）設置測力裝置，以便掌握頂進壓力，保持頂進壓力與土體壓力的平衡。（3） 嚴格控制頂管軸線偏差，執(zhí)行勤測量，勤糾偏，小量糾的操作方法。(4)頂進過程中應及時足量地注入符合技術(shù)標準的潤滑支承介質(zhì)填充管道外圍環(huán)形空隙。施工結(jié)束及時用水泥或粉煤灰等置換潤滑泥漿。(5)嚴格控制管道接口的密封質(zhì)量，防止?jié)B漏。c、頂力突然增大防(1)頂進過程中應嚴格執(zhí)行勤測量，勤糾偏，小量糾的操作方法，使管道軸線被控制在允許偏范圍以內(nèi)。(2)不同地質(zhì)條件配制適宜泥漿，并采取同步注漿的方法，及時足量地注入泥漿。(