頂管施工方案

PAGEPAGE4頂管施工方案第一章工程概況1、工程名稱：2、工程地點：3.工程規(guī)模：4.頂進管道均采用國標S640標準生產(chǎn)的專用鋼筋砼平口頂管。每節(jié)管長度2000mm,混凝土強度C40以上。施工部署一、深井降水由于頂進管管底可能在地下水位以下，擬在頂管起點和止點設置三口15米深口徑為φ300鋼筋混凝土管降水井，并由7.5KW潛水泵管徑φ100鋼管連接排入四斗渠將地下水位降至頂進管管底以下。二、施工主要機具設備根據(jù)本工程技術要求、特點、工程進度計劃，選擇技術性能好，適應工程需要的技術裝備參加本工程施工作業(yè)。機具設備由施工單位組織運往施工現(xiàn)場。對投入本工程施工的裝備，均要進行全面檢查，維護保養(yǎng)，并配備專門的維修人員服務于施工現(xiàn)場。主要施工機具設備見下表：擬投入的主要施工機械設備表序號機具名稱型號單位數(shù)量液壓頂管機250T套6動力站套6自御吊車8T輛2管線探測儀RD-385L型臺1制高程點全過程保護。3、根據(jù)管道穿越中心線，測量放出頂機錨固箱縱橫線的正確位置。三、工作坑施工1、工作坑位置的選擇工作坑位置以檢查井的位置來確定。2、工作坑尺寸的設計

由于工作坑與檢查井位置一致，故工作坑尺寸的設計應由檢查井的設計要求及頂管操作技術要求綜合決定。當檢查井的施工尺寸與頂管工作坑的操作尺寸不一致，則應取其中較大的尺寸（工作坑尺寸5米×6米）。基底采用300厚C15混凝土墊層。

a、工作坑底部的寬度

計算公式

B=D+2b+2c

式中：B——工作坑寬度；

D——頂進管節(jié)的外徑尺寸；

b——工作坑內(nèi)安好管節(jié)后兩側的工作空間，本工程采用每側1.5m；

c——護壁厚度，本工程采用50mm。

b、工作坑底的長度：

L=L1+L2+L3+L4+L5

式中：L——工作坑底部開挖長度

L1——管節(jié)長度

取2m

L2——頂鎬機長度

取1.1m

L3——出土工作長度，取1.3m；

L4——后背墻的厚度，取0.8m；

L5——已頂進的管節(jié)留在導軌上的最小長度，取0.3m。c、工作坑頂部的尺寸工作坑頂部的開挖的尺寸則按鋼筋砼井的外模尺寸和放坡系數(shù)而定，其深度由設計高程和基礎底板的厚度決定。3、基坑測量放樣檢查井位置的測定，根據(jù)已定的檢查井的中心座標定出中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線。施工放樣結束后，須經(jīng)監(jiān)理工程師復核準確無誤后方可開工。4、工作坑周邊防水處理針對砂卵石地層和雨季施工的特性，工作坑頂部周邊必須進行防水處理，防止雨水滲入導致土壤膨脹從而出現(xiàn)工作坑的垮塌事件。施工中的工作坑周圍應設置安全護欄，并懸掛“危險”或“禁止通行”的明顯標志。夜間應懸掛紅燈示警。5、工作坑周邊噴壁處理針對砂卵石地層、雨季施工的特性和開挖深度，工作坑周邊必須噴壁處理，防止工作坑垮塌。素噴混凝土護壁：噴前受噴面要設立控制噴射厚度的標志，噴射時應分段，分片由下而上進行，先凹后凸進行作業(yè)，并不得漏噴。噴射厚度平均50cm，噴射距離80-100cm。噴射時做20-25cm圓圈運行，一圈壓一圈，應盡量避免回彈，不流不淌。5、頂管后背安裝結合本工程實際情況，以坑壁土體做后背的裝配式后備設置，必須符合下列規(guī)定：a、裝配式后背墻宜采用方木、型鋼或鋼板等組裝，組裝后的后背墻應有足夠的強度和剛度；b、后備土體壁面應平整，并與管道頂進方向垂直；c、裝配式后背墻的底端宜在工作坑底以下，不宜小于50cm；d、后備土體壁面應與后背墻貼緊，有孔隙時應采用砂石料填塞密實；e、組織后背墻的構件在同層內(nèi)的規(guī)格應一致，各層之間的接觸應緊貼，并層層固定；f、工作坑的支撐宜形成封閉式框架，矩形工作坑的四角應加斜撐；g、頂管工作坑及裝配式后背墻的墻面應與管道軸線垂直，其施工允許偏差應符合下表的規(guī)定：工作坑及裝配式后背墻的施工允許偏差（㎜）項目允許偏差工作坑每側寬度不小于施工設計規(guī)定長度裝配式后背墻垂直度0.1%H水平扭轉度0.1%L注：1、H為裝配式后背墻的高度（㎜）；2、L為裝配式后背墻的長度（㎜）。四、頂管機械設備安裝1、頂進設備的選擇本工程結合實際情況，采用工作頂力為250t活塞式雙作用液壓千斤頂。千斤頂布置采用雙排式。頂進時著力點位置在管子全高的1/4～1/5之間比較合適。千斤頂與管子之間采用頂鐵傳送頂力。頂鐵用型鋼焊拼成各種結構的傳力形式，根據(jù)安放位置和傳力作用不同，用橫鐵和立鐵組合。主頂站千斤頂固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，千斤頂著力點應在與水平直徑成45°的頂管圓周上，即與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道圓心上，每個千斤頂?shù)目v度應與管道設計坡度一致。2、導軌的設置是頂管工程關鍵，要求設置牢固可靠，軌距高程正確，須在軌底下澆注C20墊層，厚20mm并預埋螺栓，以便通過扣件扣緊導軌，并保證水平。導軌安裝在頂管中至關重要，其安裝精度甚至決定管道是否可頂好，故須達到如下要求：兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡應與管道設計坡度一致導軌軸線偏差≤3mm；頂面高差0～+3mm；兩軌間距±2mm。安裝后的導軌應牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應經(jīng)常檢查校核。3、其他工裝主要包括軌排分配梁及鋼傳邊柱，用槽鋼、角鋼和鋼板制作，鋼筋砼管及設備搬運用5T吊車或簡易行吊。詳見附圖。鋼筋砼管保護鋼圈（鋼板制作），數(shù)量50個附圖1鋼分配梁圖δ=20mm鋼板鋼軌制作，Q235附圖2鋼傳力柱δ18～δ20鋼板制作，Q235廂內(nèi)加鋼肋板附圖3鋼分配板附圖附圖4頂鐵（1）油泵安裝和運轉應符合下列規(guī)定：油泵宜設置在千斤頂附近，油管應順直、轉角少；油泵應與千斤頂相匹配，并應有備用油泵；油泵安裝完畢，應進行試運轉；頂進開始時，應緩慢進行，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(xiàn)油壓突然增高，應立即停止，檢查原因并經(jīng)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。（2）分塊拼裝式頂鐵的質量應符合下列規(guī)定：頂鐵應有足夠的剛度；頂鐵宜采用鑄鋼整體澆鑄或采用型鋼焊接成型，焊縫不得高出表面，且不得脫焊；頂鐵的相鄰面應互相垂直，同種規(guī)格的頂鐵尺寸應相同；（3）頂鐵上應有鎖定裝置；頂鐵單塊放置時應能保持穩(wěn)定，頂鐵的安裝和使用應符合下列規(guī)定：安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；更換頂鐵時，應先使用長度大的頂鐵；頂鐵拼裝后應鎖定；頂鐵的允許聯(lián)接長度，應根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。當采用截面為20cm×30cm頂鐵時，單行順向使用的長度不得大于1.5m；雙行使用的長度不得大于2.5m，且應在中間加橫向頂鐵相聯(lián)；頂鐵與管口之間應采用緩沖材料襯墊.頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側面停留，并應隨時觀察頂鐵有無異常跡象。（4）采用起重設備下管時應符合下列規(guī)定：正式作業(yè)前應試吊，吊離地面10cm左右時，檢查重物捆扎情況和制動性能，確認安全后方可起吊；下管時工作坑內(nèi)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；嚴禁超負荷吊裝。4、頂管機頂管機型的選擇應根據(jù)該施工地段土質，頂進管道自身重量、磨擦力等計算其頂力，由下式：pp=πDpＬ?2經(jīng)測算穿越的砼管選用250T液壓頂管機2臺。（根據(jù)頂管所需的壓力逐步增加液壓千斤頂）5、管道的連接與密封（1）每根混凝土管（特制頂管專用加強型鋼筋砼管）,管節(jié)錯口接頭之間采用防水止水條進行緩沖和密封，管口內(nèi)側應留有10～20mm間隙，頂緊后兩管間的間隙宜為5～10mm。（2）管節(jié)入土后，管節(jié)相鄰接口處必須采用內(nèi)漲圈對中器。管節(jié)接口應位于內(nèi)脹圈的中部，并將內(nèi)脹圈與管道之間的縫隙用木楔塞緊。（3）混凝土管道鋪設完畢之后，采用內(nèi)抹縫及內(nèi)抹帶工藝進行密封。（4）因該管道位于公路下，在頂管過程中，為防止土方塌陷、對公路造成影響，同時為防止管道滲水，故待頂管完成后，公司擬采用對管道外壁進行0.5～1.2MPa壓力水泥漿灌漿處理，水灰比采用由稀到濃分級灌注，分級為3:1、2:1、1:1、0.5:1四級。盡量做到在管壁外形成水泥砂漿保護層。五、管前挖土與頂進1、管前挖土是控制管節(jié)頂方向和高程、減少偏差的重要作業(yè)，是保證頂質量及管上構筑物安裝的關鍵。2、下管挖土之前應先下管，并做好以下幾項工作：a、檢查管子

下管前應先對管子進行外觀檢查，主要檢查管子有無破損及縱向裂縫；端面要平直；管壁無坑陷或鼓泡，管壁應光潔。檢查合格后的管子方可用起重設備吊到工作坑的導軌上就位。b、檢查起重設備起重設備以檢查、試吊，確認安全可靠方可下管。下管時工作坑內(nèi)嚴禁站人。當距導軌小于50㎝時，操作人員方可進前工作。c、管子就位第一節(jié)管放到導軌上，測量管子中心及前端和后端的管底高程，確認安裝合格后方可頂進。第一節(jié)管作為工具管，頂進方向與高程的準確，是保證整段頂管質量的關鍵。因此，必須認真對待此項工作。

3、管前挖土的長度控制根據(jù)工程需要，本工程可采用帶式進行水平運土。土方在工作坑采用電動葫蘆進行垂直運輸。在一般地段，土質良好，挖土時可超挖30～50㎝。4、管子周圍超挖的控制在不允許土下沉的頂管地段（如上面有重要建筑物或其它管道），管子周圍一律不得超挖。在一般頂管地段，上面允許超挖1.5㎝，但在下面135°范圍內(nèi)不得超挖，一定要保持管壁與土基表面吻合。5、安裝管帽在土層松散或有流砂的地段頂管時，為了防止土方坍塌，保證安全和挖土操作，在首節(jié)管前端可安裝管帽。將管帽楠入土中后便可在帽檐下挖土。6、頂進（1）開始頂進前應檢查下列內(nèi)容，確認條件具備時方可開始頂進。全部設備經(jīng)過檢查并經(jīng)過試運轉；工具管在導軌上的中心線、坡度和高程應符合第6.3.1條的規(guī)定；應設置防止流動性土或地下水由洞口進入工作坑的措施；開啟封門的措施。（2）采用2臺250t/臺的液壓千斤頂作為主頂。頂進開始時，就緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常速度頂進。頂進若發(fā)現(xiàn)有油路壓力突然增高，應停止頂進，檢查原因經(jīng)過處理后方可繼續(xù)頂進，回鎬時，油路壓力不得過大，速度不得過快。（3）挖出的土方要及時外運，及時頂進，使頂力限制在較小范圍內(nèi)。7、安裝工具脹圈為了防止鋼筋混凝土管在頂管中錯口，有利于導向，頂進的前數(shù)節(jié)管中，在接口處應安裝內(nèi)脹圈，通過背楔或調(diào)整螺栓，使用內(nèi)脹圈與管壁形成為一個整體。內(nèi)脹圈一定要對正接口縫隙。安裝牢固，并在頂進中隨時檢查調(diào)整。8、測量與校正a、測量在頂?shù)谝还?jié)管（工具管）時，以及在校正偏差過程中，測量間隔不應超過300㎜，保證管道入土的位置正確；管道進入土后的正常頂進，測量間隔不宜超過1000㎜。中心測量：頂進長度在600㎜范圍內(nèi)，可采用垂球拉線的方法進行測量。要求兩垂球的間距盡可能的拉大，用水平尺測量頭一節(jié)管前端的中心偏差。一次頂進超過600㎜采用經(jīng)緯儀或激光]導向儀測量。

高程測量：用水準儀及特制高程尺，根據(jù)工作坑內(nèi)設置的水準點，標高（設兩個），測頭一節(jié)管前端管內(nèi)底高程，以掌握頭一節(jié)管子的走向趁勢。測量后應與工作坑內(nèi)另一水準點閉合。全段頂進完后，應在每個管節(jié)接口處測量其中心位置和高程，有錯口時，應測出錯口的高差。b、校正（糾偏）頂管誤差校正是逐步進行的，形成誤差后不可能立即將已頂好的管子校正到位，應緩緩進行，使管子逐漸得位，不能猛糾硬調(diào)，以防產(chǎn)生相反的結果。常用的方法有以下3種：超挖糾偏方法：偏差為10～20㎜時，可采用此方法，在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在頂進中向阻力小的超挖側偏向，逐漸回到設計位置。頂木糾偏：偏差大于20㎜時，在超挖糾偏不起作用的情況下可用此方法。用圓木或方木的一端在管子偏向的另一側內(nèi)管壁上，另一端斜撐在墊有鋼板或木板的管前土壤上，支頂牢固后，即可頂進，在頂進中配合超挖糾偏法，邊頂邊支，利用頂進時斜支撐分力產(chǎn)生的阻力，使頂進管向阻力小的一側校正。千斤頂糾偏法：方法基本與頂木糾偏法，只是在頂木上用小千斤頂強行將管慢慢移位校正。當管道頂通以后，拆除千斤頂及各種輔件，外殼與管節(jié)內(nèi)壁之間的間隙用細石混凝土填充。六、頂管接口本工程采用的是鋼筋混凝土平口管，其接口的方法如下：頂進鋼筋混凝土時，在兩管的接口處加襯墊，采用遇水膨脹止水條進行緩沖和密封，平口管應墊于外榫處，使頂緊后的管內(nèi)縫有1～2㎝的深度，以便完成后進行填縫。頂進完畢后，拆除臨時連接的內(nèi)脹圈，進行內(nèi)接口，填打油麻石棉水泥或打油麻塞膨脹水水泥砂漿。填縫前先清理接縫，填打油麻，然后用清水濕潤縫隙，填打石棉水泥或塞搗膨脹水泥砂漿，填縫完畢及時養(yǎng)護。頂管施工記錄與管理在一個施工段的管子頂進過程中，需晝夜兩班不間斷施工，防止因中途停置而導致磨擦力增加，造成頂進困難，為加強頂進施工中的動態(tài)管理，是提高頂進質量的首要保證。頂進施工記錄則是反映在頂進過程中動態(tài)情況時的依據(jù)。因此，應認真填寫頂進施工記錄，做好交接班，掌握頂進的動態(tài)，做到情況明、問題清、有對策、處理及時。a、頂進記錄與交接班填寫頂進施工記錄必須有真實、清晰、完事。交接班時，當班負責人必須向接班負責人交清記錄，并說明在頂進操作中出現(xiàn)（發(fā)現(xiàn)）的問題，以及處理情況。七、管道內(nèi)輔助管道的輔設混凝土管內(nèi)的輔助管道設置于管道內(nèi)壁，用鋼架將其有序地固定在混凝土管壁上。a、通風設施：由于采用人掘進方式施工且管道頂進距離長，埋置深度深，管道內(nèi)的空氣不新鮮，加上土體中會產(chǎn)生有害氣體，因此，必須設置供氣系統(tǒng)。通風設施用一臺柴油空壓機將壓縮空氣輸入空氣濾清器，再進入儲氣桶，經(jīng)過氣壓調(diào)節(jié)閥，將壓縮空氣傳輸至管道最前端，并將管道最前端的空氣排出，以此進行空氣循環(huán)?？諌簷C、空氣濾器且和儲氣桶必須設置在