頂管頂進施工方案

1、頂管頂進施工方案1.1頂管施工布置泥水平衡頂管施工泥漿系統(tǒng)工作原理見圖4-1,頂管施工前需先在地面上的泥漿池內(nèi)攪拌一定量的比重1.11.2左右的泥漿。頂管施工時打開泥漿池的閥門，泥漿通過進泥泵加壓，經(jīng)進漿管進入到頂管掘進機的泥水倉；泥水倉的泥圖4-1頂管施工工藝示意圖漿在工作井內(nèi)的排泥泵抽排作用下，泥漿經(jīng)排泥管排到地面泥水分離器處理，泥渣分離外運，泥漿留在泥漿池內(nèi)，形成了泥水循環(huán)系統(tǒng)。1.1.1 地面布置頂管工作井安排一臺汽車吊，負責(zé)鋼管及頂鐵吊運和井內(nèi)、地面的吊裝工作，現(xiàn)場內(nèi)另設(shè)臨時堆場，供鋼管及其他半成品、周轉(zhuǎn)材料等堆放，頂管現(xiàn)場考慮一定鋼管的貯存量。工作井圍蔽內(nèi)布置工具間、修理間、試驗室

2、及水泵房、空壓機房、泥漿房等。自動控制臺、通訊、中央控制均在頂進控制室內(nèi)。由于頂管為三班連續(xù)作業(yè)施工，在工作井現(xiàn)場四個角上各安裝錪鎢燈一座，供夜間現(xiàn)場照圖4-2工作井作業(yè)面布置示意圖1.1.2 工作井內(nèi)布置工作井內(nèi)沿頂管軸線方向在臨時后座墻上裝剛性后座，主頂千斤頂、導(dǎo)軌、剛性頂鐵、環(huán)形頂鐵等頂進設(shè)備。工作井邊側(cè)設(shè)置下井扶梯一座供施工人員上下。管內(nèi)供電及工作井內(nèi)電力配電箱均位于工作井內(nèi)。管內(nèi)測量起始平臺安裝在主頂千斤頂之間軸線上，獨立與砼底板連接，與千斤頂支架分離，確保頂進時測量平臺的穩(wěn)定。沿井壁依次安裝1.5寸壓漿管、4寸供水和出泥管、供電、1.5寸供氣管線。井內(nèi)二側(cè)工作平臺布置配電箱、電焊機

3、、泥水旁通裝置、后座主頂油泵車和頂鐵。管內(nèi)進、排泥管、壓漿管、供電、通風(fēng)管分別安裝于鋼管左右偏下側(cè)，采用L75X75角鋼支架固定。管內(nèi)照明采用24伏低壓照明燈，每8m布置1只。工作井內(nèi)照明采用高壓水銀燈。施工期間在工作井內(nèi)及管道內(nèi)應(yīng)配置足量的排水設(shè)備，以保證雨季汛期的管道安全。1.2 頂管施工流程工施管頂段一下圖4-3頂管施工工藝流程圖1.3 出洞頂進完成止水施工后，可進行人工鑿除穿墻位置的混凝土，將工具管吊下工作井，安裝好工具管，對正中線，使上、下、左、右方向誤差保證在3mm內(nèi),安裝及調(diào)試好各個系統(tǒng)、檢查穿墻位置的止水設(shè)備、準(zhǔn)備好足夠的水泵，確保穿墻時各個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。準(zhǔn)備工作就緒后，氧割

4、清除最前端的擋土鋼板，清除硬塊，頂進工具頭到穿墻管內(nèi)，工具頭與第一節(jié)管采用剛性聯(lián)結(jié)，避免工具頭“磕頭”，在工具頭最前端壓滿泥漿。因出洞口處為加壓注漿固結(jié)體，剛開始頂進時盡量慢；出洞1015米范圍，工具頭前端有土壓力，并且由于管道較短，摩擦力比較小，為避免管道整體產(chǎn)生較大后退工具頭前端塌方，當(dāng)后座千斤頂回收時，需要用2根鋼管頂住鋼管，避免后退。頂進速度應(yīng)根據(jù)出土情況確定，防止路面塌方。頂進過程中，要求邊壓觸變泥漿邊頂進，不壓漿不頂進的原則。停止頂進或拼接管段、排除故障等原因造成短期停頂時，要求工具管前留有足夠土壓力，保持土壓力平衡。重新開頂時應(yīng)對整個管路進行補漿。頂進一節(jié)鋼管后，回縮千斤頂，拆開

5、水、電、氣、泥漿管路，吊入下一節(jié)管段，調(diào)直對中，鋼管接頭焊接好之后，接通各管線，開動油泵頂進管節(jié)行程，回縮千斤頂，測量、加頂鐵，重復(fù)頂進至一節(jié)鋼管后，重復(fù)上述流程。圖4-4頂管剖面示意圖1.4 出土施工首先將管節(jié)下到導(dǎo)軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管中心和管底標(biāo)高是否符合設(shè)計要求，合格后即可進行管前端出土頂進工序。采用泥水平衡式頂管機出土，需要在頂管機中注入含有一定泥量的泥漿，通過大刀盤切削頂管機前方的原狀土，與注入的泥水?dāng)嚢?，泥水通過吸泥泵排到地表泥漿池中沉淀，表層泥漿可以反復(fù)循環(huán)使用，沉淀下的泥沙用汽車外運。沖泥和吸泥泵穩(wěn)定工作時，調(diào)節(jié)沖泥和吸泥的泵量，沖泥艙內(nèi)應(yīng)保持一定壓力，艙內(nèi)泥水壓力

6、應(yīng)與地下水壓力相平衡，泥水壓力過大，將增加主千斤頂負荷，泥水沖破上覆地層，達到地表，造成突頂事故；泥水壓力過小，地下水涌入沖泥艙，頂管機前方塌方，將破壞上覆地層，造成地面建筑物破壞。所以控制頂進與出泥的速度相當(dāng)關(guān)鍵。1.5 頂進施工頂管機的操作全部采用在管道外工作井上）控制臺控制，只需1個機手操作，可實現(xiàn)對頂管機刀具的轉(zhuǎn)動、糾偏控制、壓力顯示、實時監(jiān)控頂管機安裝了攝像頭、控制臺上安裝了電視機。頂進利用千斤頂出鎬在后背不動的情況下將被頂進管節(jié)推向前進，其操作過程如下：1）安裝好頂鐵擠牢，管前端已一定長度后，啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管節(jié)推向一定距離。2）停止油泵，打開控制閥，

7、千斤頂回油，活塞回縮。3）添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管節(jié)為止。4）卸下頂鐵，下管并焊接牢固，保證管與管之間的連接安全，接好排泥及進水管道泥漿管道和頂管機的電纜。5）重新裝好頂鐵，重復(fù)上述操作。擾縱色擾縱色111F泥e1Y.-圖4-5頂管施工布置圖1.6 注漿減阻注漿系統(tǒng)由拌漿、注漿和循環(huán)管道三部分組成。拌漿是把注漿材料兌水以后再攪拌成所需的漿液造漿后應(yīng)靜置24小時后方可使用。注漿是通過注漿泵進行的，根據(jù)壓力表和流量表，它可以控制注漿的壓力壓力控制在水壓力的1.1-1.2倍和注漿量計量桶控制）。管道分總管和支管，總管安裝在管道內(nèi)一側(cè)，支管則把總管內(nèi)壓送過來的漿液輸送到每個注漿孔上

8、去。注漿孔布置為：工具頭一道、鋼管每隔9m安裝一道注漿管。注漿流程：造漿靜置-注漿-頂進注漿-停頂-停止注漿。頂進阻力主要有正面阻力和管道四周摩阻力兩部分組成，管壁四周的阻力也占重要部分。1.7 頂進時應(yīng)注意事項1.頂管前15m的管節(jié)頂進的方向和高程，關(guān)系到整段頂進質(zhì)量，應(yīng)勤測量，勤檢查及時校正偏差。2管道頂進應(yīng)連續(xù)作業(yè)，管道頂進過程中，遇下列情況時，應(yīng)暫停頂進，并應(yīng)及時處理：1 ）工具管前方遇到障礙；2）后背墻變形嚴(yán)重；3）頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象；4）管位偏差過大且校正無效；5）頂力超過管端的允許頂力；6）油泵、油路發(fā)生異?，F(xiàn)象；7）接縫中漏泥漿。當(dāng)管道停止頂進時，應(yīng)采取防止管前塌方的措施。1.8

9、 頂管管節(jié)接頭形式由于本管道為給水管道，本工程采用焊接接頭。采用K型焊接。接口焊接技術(shù)要求如下：1）焊條、焊絲應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、機械性能合理選用在使用前必需檢查其質(zhì)量合格證明書和產(chǎn)品是否相符。2）焊條、焊絲焊條存放地點應(yīng)符合焊材對溫度、濕度的要求，按時填寫保存環(huán)境記錄。如果焊條受潮，焊材使用前應(yīng)按其使用說明進行烘干。3）焊接人員必須有上崗證，而且在規(guī)定的范圍內(nèi)。4）本次施工的管道為供水水頂管焊接管道，且管道厚度不大于14mm。5）管道焊接前用氣焊打坡口，打完坡后對管口處出現(xiàn)的焊渣等物應(yīng)用角磨機進行清理，使坡口面出現(xiàn)金屬光澤。6）頂管用的鋼管焊接接口形式采用需采用K型坡口，即鋼管管節(jié)需一端開

10、坡口，另一端為平口（不開坡口）。1.9 頂管工作面排水頂管工作應(yīng)盡量頂管從工作井定向接收井，地下水由工作面流向工作井集水坑再用泵排出地面。1.10 頂管內(nèi)通風(fēng)頂管內(nèi)面無人，如果需要進去維修設(shè)備等，進管之前需要通風(fēng)，采用壓入強制性通風(fēng)措施，用風(fēng)機通過鐵管向頂管頂管機壓風(fēng)。通過坑頂鼓風(fēng)機用軟輸送管道導(dǎo)至工具管處，其間需不斷檢查輸送管道是否有破損或彎折，以影響送風(fēng)效果。在人員進入管道維護及檢查前需送風(fēng)一段時間，凈化管道中的空氣后人員才能進入管道內(nèi)，以策安全。1.11 照明及用電施工用電主干線采用380V三相五線制，接通地面、工作井、管道內(nèi)、頂管機、管道照明采用12-24V低壓電源供電。1.12 頂管

11、施工質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.12.1頂管管道允許偏差表4-1頂管施工質(zhì)量控制允許偏差值項目允許偏差鋼管最大偏角0.50直線頂管水平直線軸線偏差300<LW1000m100mm直線頂管管內(nèi)底高程偏差300<L<1000m+60-80相鄰管節(jié)錯口<2mm無碎裂1.12.2地面沉降和隆起允許偏差表4-2頂進過程中地面沉降控制范圍值項目允許變化范圍（mm地面隆起的最大極限+10地面沉降的最大極限-301.12.3管道嚴(yán)密性要求本工程按照工藝設(shè)計的管道壓力采用閉水法進行嚴(yán)密性試驗，試驗壓力為1.0Mpa，試驗要求應(yīng)符合給排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB50268-2008的規(guī)定1.13管道

12、焊接及防腐1.13.1鋼管焊接接口形式頂管用的鋼管焊接接口形式采用K型坡口，同時要注意頂進方向，該方向不能搞錯，接口平邊是用作頂進邊，否則在頂進過程中會使坡口邊卷口，焊接時無法保證焊接質(zhì)量。這也是不采用其他形式坡口的原因。焊接時先焊內(nèi)環(huán)縫，焊外環(huán)縫前先用炭弧氣刨挑根，將未焊透部分刨去，然后再焊外縫。鋼管K型接口大樣圖：其中：t=18mm,b=2；mmp=b=2mm,a=3035°。圖4-6鋼管K型焊接接口形式1.13.2鋼管的制作，焊縫的檢驗鋼管的制作、施工及驗收按照給排水管道工程施工及驗收規(guī)范(GB50268-2008)、現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工驗收規(guī)范(GB50236-98

13、)、鋼焊縫手工超聲波探傷方法探傷結(jié)果分級(GB11343)鋼熔化焊對接頭射線照相和質(zhì)量分級(G/T33232005、以及工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范（GB50235-97）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。1材質(zhì)：鋼管管材強度等級為Q2235-B級，質(zhì)量應(yīng)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T700的要求。2 .鋼管幾何尺寸允許偏差：管徑周長土5.346mm；圓度（同端管口相互垂直的最大直徑與最下直徑之差）8.1mm；端面垂直度不大于1.5mm；縱向彎曲不大于管節(jié)的0.1%;弧度：用弧長nD/6的弧形板量測于管內(nèi)壁或外壁縱縫處形成的間隙不大于3.6mm,距管端200mm縱縫處的間隙不大于2mm。3鋼管焊接要求：（1）鋼管制作

14、采用鋼板卷管雙面焊接成管。為保證鋼管的質(zhì)量,鋼管的制作宜在加工廠內(nèi)進行,成品管單節(jié)長度為6m當(dāng)采用自動焊接或半自動焊接時，焊絲和焊劑與管材力學(xué)性能相適應(yīng),焊絲應(yīng)符合熔化焊用鋼絲GB/T14957的要求。（2）同一管節(jié)允許有兩道縱向接縫,其間距應(yīng)大于300mm卷管對口時應(yīng)使內(nèi)壁平齊，縱縫的錯口允許偏差應(yīng)不大于1mm。（3）鋼管井下焊接采用手工焊接時,焊條應(yīng)符合碳鋼焊條GB/T5117的要求；（4）環(huán)向焊縫兩側(cè)間相鄰的縱縫間距不小于500mm不允許有十字形焊縫；（5）焊縫的外觀質(zhì)量和在焊縫及其邊緣開孔應(yīng)符合給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范（GB502682008）的相關(guān)規(guī)定；（6）焊縫質(zhì)量等級不得低

15、于II級，鋼管焊接的其他技術(shù)要求應(yīng)符合給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范（GB502682008）及其他現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4焊縫無損探傷檢驗：鋼管及配件焊接、對焊縫進行100%超聲波檢測，考慮在制管廠完成。另可采用X光拍片進行焊縫無損探傷檢驗，檢驗頻率：自動埋弧焊5%，手工焊縫10%。所有檢驗應(yīng)符合GB/T9711.197的規(guī)定，焊縫質(zhì)量等級不得低于II級。4.13.3鋼管及配件的防腐要求1鋼管表面預(yù)處理1）鋼管進行防腐前需進行除銹，處理前對鋼材表面進行清洗，清除表面的油、油脂和積垢；2）外壁采用噴砂除銹質(zhì)量等級應(yīng)達到Sa2.5級，人工除銹質(zhì)量等級應(yīng)達到St3.0級；管口處須將焊渣全部鏟敲干

16、凈并用砂輪打磨至焊縫本色；3）處理后的表面應(yīng)在未受污染、可見銹出現(xiàn)前進行防腐處理，否則應(yīng)重新清理，處理方法應(yīng)滿足涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范（SY/T0407-97）的要求。2鋼管外壁防腐：本工程鋼管外防腐采用環(huán)氧瀝青玻璃鱗片防腐涂料，涂層結(jié)構(gòu)為一層底漆、兩層面漆，干膜總厚度不小于600卩m考慮到頂管施工中的磨損，生產(chǎn)廠家應(yīng)適當(dāng)提高產(chǎn)品的抗磨性能。環(huán)氧瀝青玻璃鱗片防腐涂層宜采用雙組份、常溫固化型的涂料，其技術(shù)及性能應(yīng)符合以下指標(biāo)。表4-3防腐涂層技術(shù)及性能指標(biāo)序號項B指標(biāo)檢驗方法1篠膜顏色及外觀棕屢色、漆蹴平整2粘度（涂-混合JSlOmis）占21勿CB/TI723船乙祛311®時間（m

17、in表干h<2GB/T1728-79（89）實干hW244柔韌性.am<6£B/T1731-9a5時沖擊（JhcmZ40GB/Tl腳T3&用著力腳闊法績2GBA1720-79（89）7毬度fehore,>0.3G6/tl730-898浸泡（30d）漆龍無變化GB/T9274-889耐蹴fl蹄訓(xùn)n視泡（30d）濤農(nóng)無變化GB/T9274-S810耐鹽霧性500哦輕誡失膽防腐涂層的檢查：1 ）外觀檢查：外觀檢查按施工工序進行，多層間有無氣孔、裂縫、凸瘤和混入雜物等缺陷。2 ）厚度檢查：可按生產(chǎn)數(shù)量的5%抽查，在被抽管道上測3個相隔一定距離的截面，每個截，面沿園周

18、上、下、左、右各測四點，如最薄點底于標(biāo)準(zhǔn)值，則判為不合格。3 ）粘著力試驗：用小刀切出一夾角為4560°的切口，涂層以不分層為合格。4 ）管道在安裝前要用電火花檢測儀對防腐涂層進行檢測，按3000V不打火花為合格施工技術(shù)要求1）管節(jié)表面預(yù)處理后不得有焊瘤、棱角、毛刺等；2）涂料配制應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書的規(guī)定操作；3 ）底漆應(yīng)在表面預(yù)處理合格后的8h內(nèi)涂刷，涂刷應(yīng)均勻，不得漏涂，管兩端150mm范圍不得涂刷；4 ）底漆表干后即可進行面漆涂刷和包扎玻璃布。底漆與第一道面漆涂刷的間隔時間不超過24h，兩層玻璃布的纏繞方向應(yīng)相反。5 ）不得在雨、霧及5級以上大風(fēng)中露天施工，環(huán)境溫度宜在10°以上；6 ）涂刷底漆前，鋼管宜預(yù)熱至4050C;防腐層烘干溫度宜在7090C,烘干時間為2040min，要求緩慢平穩(wěn)地升溫；7 ）管道在吊裝、運輸和安裝過程中須采取保護措施，防止對防腐層的損壞，如有損壞應(yīng)予修補。8）井下接口處，生產(chǎn)廠家應(yīng)調(diào)整涂料配方使涂料快干以提高頂進效率；管道