DN1000mm鋼管頂管施工方案資料

1、精品文檔D1000鋼管頂管施工方案1 、 工程概況本標段頂管長2108.7 m ;其中六環(huán)路綠化帶內2013m穿越京開高速95.7m,穿京 九鐵路、其他鐵路、林校路頂管共301m頂管材質為d1000mm岡管，鋼管防腐形式為玻 璃鋼外防腐、水泥砂漿內防腐。2、 施工部署2.1 施工程序2.1.1 按總體布局本標段頂管施工時間安排在 2 月底，日平均氣溫低、頂管工作量大、 所耗用的工期最長、施工難度較大，因此頂管工程要先行施工。2.1.2 由于頂管在高速路綠化帶內施工，其工作坑和檢查井的施工給周邊美觀帶來不利 影響，為了及時恢復原貌，因此每施工完一個井（坑）段，及時回填。2.2 施工順序2.2.1

2、 按照先準備后施工，先地下后地上，先深后淺的施工程序。2.3 施工段的劃分2.3.1 根據本工程的特點，頂管工程共分三個施工段：1）第一段頂管長1000m樁號為2+8003+754;頂管工作井共11個，在樁號為3+100 3+200、 3+700、 3+733井體位置設立工作井，其余沒有工作井的直線段按每最大間隔不 超過 120 米設立工作井。2）第二段頂管長1013m樁號為3+7544+700;頂管工作井共12個，在樁號為3+100 3+200、 3+700、 3+733井體位置設立工作井，其余沒有工作井的直線段按每最大間隔不 超過 120 米設立工作井。3） 第三段頂管長 301m,樁號為

3、 4+280-4+345 （京九鐵路頂管）、5+256.3-5+279.8、 5+310.7-5+332.6 、 5+414.5-5+464.9（ 鐵路 頂管 ）、 6+023-6+120 （ 京 開高 速 ）、 6+164.7-6+207.9 （林校路）;頂管工作井共 6 個，分別設立在樁號 4+280、 5+256.3、 5+310.7、 5+414.5、 6+023、 6+164.7處。2.4 施工進度安排2.4.1 根據工程特點以及工期的要求，擬計劃開工時間 2010年2 月 18日， 2010 年12 月 10 日竣工 , 總工期 292 日歷天。2.5 主要施工機械的選擇2.5.1

4、 選擇原則：為了加快施工進度，提高機械化施工程度，減輕勞動強度，并根據公 司自身的條件以及施工經驗來選擇本工程的施工機械，詳見機械 / 設備 / 儀器表。械/設備/儀器表序號機械/設備/儀器名稱規(guī)格型號產地國、商標等購置年份數量（臺）新舊程度已使用臺時自有租賃1反鏟挖土 2臺PC32020033臺80%20002自卸汽車8T20049臺70%15003汽車5T20063臺75%10004叉車5T20033臺80%16005電焊機300A20086臺70%4006汽車起重機16t20083臺80%20025t20053臺85%12007C02焊機6臺8烘干箱6臺9角向磨光機D150、D12520

5、0812臺80%20010砂輪切割機D40020036臺60%130011電動套絲機19993臺60%50012排污泵200112臺90%90013倒鏈2-5T200312臺90%14倒鏈1T200312臺75%15壓力表、0 2.5 MP20046塊80%16打壓泵、堵頭20053套85%17簡易龍門架2T現制2套80%18電動試壓泵0 160kg/cm220054臺90%110019空氣壓縮機20052臺80%700200412輛精品文檔精品文檔20兩輪小推車21千斤頂320噸42.6勞動力選擇詳見勞動力計劃表勞動力計劃表工種時間、管工焊工起重工電工防腐工普工合計人工工日數人數2010 年

6、2月189636181800602010 年3月189636181800602010 年4月189636181800602010 年5月189636181800602010 年6月189636181800602010 年7月189636181800602010 年8月189636181800602010 年9月189636181800602010 年10月189636181800602010 年11月189636181800602010 年12月18963618180060總計198996633661981980021003、施工方法工藝流程測量放線一工作井、接收井開挖、支護一頂管機及泥水處理

7、設備安裝一 試運轉一頂 管一到達接收井一設備吊出-拆除輔助設備一管道安裝一檢查井砌筑、回填工作井接收 井一閉水試驗。3.1測量放射線3.1.1采用經測量監(jiān)理工程師批復的測量控制網進行施工放樣，固定保護好控制點，并 經常復核。工作坑定位采用全站儀，管道中線控制采用經緯儀，標高控制采用水準儀。3.1.2地面坐標點導入井下采用直接導入法，利用坑口埋設的坐標點和測量控制網控制 點，以支導線的形式，建立井下頂管掘進使用控制點。精品文檔精品文檔3.1.3 地面高程點導入井下采用懸掛剛卷尺，導入標高時，用兩臺S3 水準儀同時進行，并獨立導入三次，其互差不超過井筒深度的1/8000 。每一個工作坑設置三個水準

8、點。 （3.2 工作井、接收井開挖、支護3.2.1 工作井、接收井位的布置 工作井、接收井位的布置根據現場道路通行條件，設計管線位置、頂進距離、土質 等因素綜合確定，在施工沿線每間隔 120 米設置一個頂坑，上下對頂，頂進距離 60米， 如遇檢查井部位距離根據實際尺寸作出調整，以節(jié)省成本。3.2.2 工作井、接收井位下口尺寸1）長度計算L=L1+L2+L3+L4+kl工作坑的最小長度（mLi鋼管單根長度（m取6 mL2下井管段長度（m取0.3 mL3主油缸長度（m 取1.2 mL4未頂出頂的管道最小長度（m取0.5 mk后座、剛性頂鐵和環(huán)形頂鐵厚度之和，再加上安裝富余量（m取1.6 m貝U:

9、L=6+0.3+1.2+0.5+1.6=9.6m （取 10m2 寬度計算B=D+（2.0 2.4）b工作坑的寬度（md管道的外徑（m貝: B =1.000+2.0=3.28m （取 4 米）3 深度計算H=H1+Dh工作坑的深度（mh頂管覆土厚度（md管道的外徑（m貝: H=6.0+1.00=6.0m經計算取為長*寬*深=10*4*6m。3.2.3 工作井、接收井位支護流程人機配合挖至自然地面下 0.8m設第一道盤撐插大板挖土降大板第一道 盤撐設八字撐-挖土降板至第一撐下 2m設第二道撐一循環(huán)施工一工作坑底。3.2.4 土方開挖工作坑開挖采用人機配合作業(yè)，在挖至距離底標高20cm時，采用人工

10、挖土，以防攏動坑底原狀土。開挖過程中根據挖深情況進行邊坡支坑避支護，嚴禁一步到底開挖后 再支護的開挖方法，開挖時必須有專職安全人員進行看護，發(fā)生異常情況及時停止開挖 并立即撤人，待處理完成后再開挖。3.2.5 坑底支護 采用鋼木支撐法支護。工作井、接收井位分兩層支護，第一道支護設在自然地面下80cm處，第二部設在第一道盤撐下 2米位置，第三道盤撐設第二道盤撐下1.5m位置。支撐材料采用 4 米長大板及 30#工字鋼。每步大板支撐兩道盤撐，底部盤撐設不小于 2m 八字撐。3.3 頂管機及泥水處理設備安裝3.3.1 頂管工作井、接收井基礎：工作井、接收井位基礎采用土槽木枕基礎。將工作坑 底部平整后

11、，在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放導軌并將導軌用道釘固定于枕木上。離頂管管口 1m位置設置長度*寬*高度二500*900*600mm的焊接工作坑，以便兩管焊接連 接時使用。3.3.2 頂管后背墻設計精品文檔臥鐵 15X46cm2臺320t頂鎬后背墻面豎向30#工字鋼密排20X20cm橫方木2000500J頂管后背圖頂管利用坑壁土體作后背，后背所能承受的最大的頂力取決于頂管管道所能承受的最大 頂力，在最大頂力確定后，據此可進行后背的結構設計。后背的尺寸主要取決于管徑大 小和后背土體被動土壓力。所設計的后背具有充分的強度、剛度、且后背墻表面要平直。1）后背墻布置頂管后背采用拼裝式，在墻面橫排200m

12、X 200mn枕木，枕木前密排30#工字鋼，在工字 鋼前再橫排頂鐵。橫排枕木是為了使頂力均勻的分散在后背墻上，同時將工字鋼下扎 500mn是為了加強錨固。2）后背墻核算工作坑后備的受力分析見右圖： 反力R應為總推力P的1.21.6倍，確保安全 后背墻每米寬度上的被動土壓力：20 5P被=0.5*rh * K p+2chKP.=0.5*19*2.5*2.5*5.26+2*7.8*2.5*2.29=401.62kN/m總被動土壓力R總=P 被*B*H=401.62*4*2.5后座的受力分析=4016kN式中：P被：每米寬度上的被動土壓力（kN/m）R總總的被動土壓力kN:土的容重（KN/m）取 1

13、9 KN/m3h:后背墻的高度（m取3mB:后座墻的寬度取4m©被動土壓系數 Kp= tg 2（45 +31.7 /2）c:土的內聚力（KPa取7.8 kN/m2R/P=4016/1982 =2.03,可確保安全（P值計算詳見3.9.2）3.3.5起重架1）下管起重架采用4根?219厚壁鋼管L=9m頂部用60mm圓鋼連接，兩端索緊，架底部 焊接在平臺上橫向放置的30槽鋼上，支架加肋。出土及下管采用卷揚機，設2t卷揚機 1臺，5t卷揚機1臺。先在地面上組裝好四根腿柱及頂部穿械，掛好定滑輪及鋼絲繩， 再用吊車吊起人工定位焊接。架子頂部用 ？60圓鋼連接，兩端鎖緊，架底部焊接在平臺 上橫向

14、放置的30槽鋼上，支架加肋，增加穩(wěn)定性。2）出土及下管采用卷揚機，設2T卷揚機1臺，10T卷揚機1臺。下管用10T卷揚機，吊 土用2T卷揚機。安裝要牢固、線路要清晰，滑輪要轉動靈活。3.3.6平臺1）主梁使用40#工字鋼四根，其上滿鋪150*150方木，留出下管管口位置，焊接好工字 鋼使其穩(wěn)定。下管及出土口尺寸為 6*2.5m，三面用架子管焊出圍欄。詳見工作平臺及 起重架示意圖3.3.7設備安裝3.3.7.1工作井導軌安裝1）導軌的作用是引導管節(jié)按設計的中心線和坡度頂進，導軌安裝時必須安裝牢固，滿 足管節(jié)中心高程及坡度的要求，導軌面標高與管子內管底面的標高相等。兩導軌要順 直、平行、等高，其縱

15、坡與管道設計坡度一致。安裝后的導軌要牢固，不得在使用中產 生位移，并應經常檢查校核。2） 本工程導軌為雙排120工字鋼、20槽鋼焊接而成，導軌為預制加工。3）導軌安裝利用測量儀器監(jiān)控，導軌安裝允許偏差為軸線位置：左右3mm頂面高程:.ij；工字鋼工作平臺及起重架示意圖#工字鋼0+3mrp兩軌內距：土 2mm4）兩導軌凈距計算B=2*(D-h-e)*(h-e)0.5=2*( 1000-140-25)*(140-25)0.5=619mm其中：B基坑導軌間距（mrj）D管外徑（mrj）h導軌高（mr）ie管外底距枕鐵面的距離（mr）按上述公式求出DN1000頂管導軌之間的寬798mm140mm1L度

16、為619mm3.3.7.2千斤頂安裝1）本工程采用2臺320t的千斤頂。千斤頂固定導軌安裝圖在支架上，并與管道中心的垂線對稱，要求其合力的作用點與管壁反作用力作用點在同 一軸線上，防止產生頂進偏差。根據施工經驗，千斤頂的著力點作用在管節(jié)垂直直徑的 1/41/5為宜。2）千斤頂選用ZB.50型的高壓油泵，由電動機帶動油泵工作，經分配器、控制閥進入 千斤頂，各千斤頂的進油管并聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致，油管安 裝時做到順直、轉角少。3）油泵宜設置在千斤頂附近，油管要順直、轉彎少，油泵與千斤頂相匹配，并有備用 油泵，油泵安裝完畢，進行試運轉。337.3頂鐵的安裝1）頂鐵是頂進管道時，

17、千斤頂與管道端部之間臨時設置的傳力構件。其作用是將一組 千斤頂的合力，通過頂鐵均勻地分布在管端，并起調節(jié)千斤頂與管端之間距離的作用。 頂鐵可分為環(huán)形頂鐵和u形頂鐵兩種，本標段用U型頂鐵。2）安裝頂鐵時，頂鐵與導軌之間、頂鐵與頂鐵之間的接觸面，要擦拭干凈，防止接觸 不良，相互滑動。安裝后，要使千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線相互平行。頂鐵軸 線必須與管道中心的垂線對稱，避免頂力產生偏心，導致“崩鐵”。頂鐵拼裝后要進行 鎖定。3）頂鐵與管口之間墊緩沖材料聯接（膠合板），使頂力均勻地分布在管端。4）安裝后的頂鐵軸線與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有 泥土、油污。頂鐵要原地足夠的

18、剛度，頂鐵單塊放置時能夠保護穩(wěn)定，頂鐵的相鄰面互 相垂直，頂鐵上有鎖定裝置。頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當頂務接近管節(jié)材料 的允許強度時，管端應增加 U型或環(huán)形頂鐵。5） 管節(jié)未進入土層前，接口外側墊麻絲、油氈或木墊板，管口內側留有1020mm勺空 隙；頂緊后兩管間的孔隙宜為1015mm6）頂鐵布置頂鐵選用1組3200kN（ 320t ）級專用配套頂鐵（順鐵）。每組配套頂鐵的規(guī) 格見頂鐵規(guī)格選用表頂鐵規(guī)格選用表200*300 頂鐵 L=mm600250備注頂鐵數量（塊）24243.4試運轉3.4.1操作工人：操作工作均應經培訓上崗，有特種作業(yè)上崗證并經項目部培訓合格后方 可上崗作業(yè)。3.4

19、.2安全防護裝備、設施、安全用品使用，如安全帽的配戴、安全繩的使用，吊鉤保 護器的使用，吊裝鋼絲繩綁扎固定、坑內上下扶梯的使用等進行演練，合格后方可使用3.4.3頂進設備、工作平臺及起重架：頂進設備即千斤頂安裝完成后，進行加壓和卸載 試驗，檢查千斤頂行程是否達到設計要求的標準，泵管是否有漏油現象發(fā)生，頂鐵等規(guī) 格型號是否滿足頂進作業(yè)要求和受力要求，合格后方可使用。3.4.4 工作平臺搭設完成后，應經項目部安全、技術人員驗收合格后方可進行起重架的 搭設，搭設完成后對安全保護裝置檢查，調試，試運轉，合格后方可進行正式吊運。3.4.5 坑內外人機配合：吊裝過程坑內外作業(yè)人員必須熟悉起重機械的性能和被

20、吊物體 的實際重量，操作人員必須服從指揮人員的信號指揮，先進行適當演練，當演練二次以 上，配合無空缺后方可進行正式作業(yè)。3.5 頂管3.5.1頂管采用D1000鋼管頂管，焊接接口。3.5.2 頂力計算及頂鎬選擇1) 計算總頂力：P= f*r*D i2H+(2H+D)tg 2(45 ° - © /2)+ w/rD1*L+P f=0.14*19*1.02*6+(2*6+1.0)* tg 2 (45 ° -31.7 ° /2)+ 2.9/(19*1.0)*60+0=1982 KN其中：P 計算總頂力KNr 管道所處土層的重力密度取19kN/miD管道的外徑取1

21、mH-管道頂部以上覆蓋土層的厚度取6m©管道所處土層的內磨擦角 取31.7°3 管道單位長度的自重取2.9 kN/mL管道的計算頂進長度取60mf 頂進時，管道與周圍土層之間的內磨擦系數取0.14選用 2 臺 320 噸頂鎬(行程 1.2m)3.5.3 施工順序導軌、后背完成頂管設備安裝就位后， 即可進行頂進工作。 將第一節(jié)管下至導軌上， 校核導軌的中線和高程以及坡度，合格后即可頂進。第一節(jié)管安放合格后，管前端安裝鋼刃角-開啟高壓油泵、千斤頂工作一管道頂入 土內300mm停止頂進，進行人工掏土作業(yè)，到管前端鋼刃角邊止一開啟高壓油泵再頂進 300mm-人工的掏土，以上操作反復

22、進行，最終達到全部頂完。3.5.4 頂進由于本工程頂管穿越的障礙物為路面， 所以在頂管作業(yè)中必須嚴格遵守 “先頂后挖” 的原則，嚴禁超挖。人工掏土必須先上部后下部，挖土坡度不得大于60?，以防止塌方事故。管前掏土距離50cm/鎬，管頂超挖不超過1.5cm,管下部135°范圍內嚴禁超挖。出 土有固定的出土方向，出土采用專用運土斗車，每處二臺交替使用。斗車行進由卷揚機 拉動，斗車裝土運到工作坑內后由升降滑動組設備吊到自然地面，按固定的出土方向， 堆入在規(guī)定的棄土場。施工人員應協調配合，隨時清走坑上堆土。頂進過程中，應隨時進行高程和中心的 校核測量，每班應有頂管記錄和交接班記錄，及時控制高

23、程與中線，隨時糾偏。對頂管施工，在兩管端相距100cm時，在兩管端中心挖一個小洞，貫通后，校核兩 管的中心線，做最終糾偏、對口。頂進過程中，要隨時檢查頂鐵情況，特別注意頂鐵擺放是否直順、換放頂鐵時，要用1.2米的長鐵。200X 300型頂鐵雙行每鎬頂進長度不大于 2.5米。 頂管結束后，檢查管口部位焊接質量，檢查有無空洞、漏焊、氣孔、夾渣等現象。 并做管道嚴密性試驗。3.5.5 測量、糾偏 頂進高程測量首先在頂管工作坑內設置 3個穩(wěn)固的臨時水準點， 每次高程測量都要進行閉合檢驗。 在第一節(jié)管入土時，高程測量間隔為 30cm/次。特別注意第一管節(jié)的末端高程的測量， 以掌握首節(jié)管坡度。在以后的正常

24、頂進中，測量間隔放大至50cm欣。每頂完一程后，對前端進行水平測量，若發(fā)現“扎頭”或“抬頭”問題，認真作記 錄，為下一程頂進時糾正提供依據。3.5.6 中心偏差測量中心測量采用經緯儀定位。 在頂管的前端及最后端管內頂部標注頂進中心軸標尺， 用經緯儀測量每頂一程的左 右偏差變化，認真作頂進測量記錄，為下一程頂進時糾偏調整提供依據。3.5.7 糾偏誤差校正應逐步進行，測量密度增加到 10cm- 20cm/次o視管道偏差量采用超挖糾偏和頂土糾偏。超挖糾偏一般在12cm偏差時采用，在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側留土坎，形成阻力，使管在頂進中向阻力小的超 挖側偏向。頂土糾偏適用于偏差大于2cm的情

25、況，用方木頂在管子偏離中心一側的外管壁上, 另一端在墊有鋼板或木板的管前土壤上，經頂鎬施力，使管子得到校正。D1000頂管允許偏差見頂管允許偏差表。頂管允許偏差表序號項目允許偏差（mm檢驗頻率檢驗方法范圍點數1中線位移< 30每節(jié)管1測量并檢查測量記錄2管內底咼程+10 -20每節(jié)管1用水準儀檢查3相鄰管間錯口< 10每個接口1用尺量工具管開始頂進510m的范圍內，允許偏差為：軸線位置 3mm高程0+3mm當 超過允許偏差時，采取措施糾正。3.5.8頂管過程需注意的問題頂進開始時，要緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進。頂進中若發(fā)現油壓突然增高，立即停止頂進，檢查原因并經過處理后方可繼續(xù)頂進。 千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。下管時工作坑內嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于 50cm時，操作人員方可近前工作。 頂進時，工作人員不得在頂鐵上方側面停留，并隨時觀