顶管施工方案13

顶管工程施工方案我施工标段顶管工程覆土深度为4m，管道穿过正在使用公路时，为不妨碍车辆通行，采用顶管方法施工。为保证工程质量及施工安全，制定如下施工方案：一、施工部署根据施工需要，项目部安排专业施工机组进行穿越段的施工作业。混凝土套管的顶进穿越由专门的顶管穿越机组负责，管道焊接由负责该区段焊接作业的半自动焊接机组负责完成，穿越段的试压由试压机组完成，防腐机组负责管线穿越前的检漏和补伤，主管段的穿越由半自动焊接机组负责完成，顶管机组负责后续工程的安装封堵等工作。二、顶管前的准备工作（一）施工机械及材料须进场报验。（二）组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底。（三）向公路管理部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯线路，管道等设施，对于此类设施请主管部门的有关人员现场制定位置，人工开挖，使之暴露，并加以保护。（四）人员及机械准备顶管中的所有设备在顶管前三天前要全部到场，包括：吊车、空压机、注浆机、油压泵、水泵等、电焊机，动力和照明电缆线要全部按要求铺设到位，所有顶管施工人员要全部到场。（五）施工工艺施工准备测量放线排水降水作业坑开挖支护轨道及设备安装工作面挖土（测量纠偏）顶进顶进退程安装管节顶进作业中工作面开挖工艺为：工作面挖土管内运土土方外运弃土（六）测量放样顶管管线放线是保证顶管轴线正确的关键。放线准确就能保证顶管机按设计要求顺利进洞，满足施工质量要求；反之，就可能造成顶管轴线偏差，影响工程进度和工程质量，同时也会造成顶进时设备损坏，使顶管停顿。顶管管线放线，就是将工作井出洞口和接收入井进洞口的点正确引入工作井内，指导顶管顶进的方向和距离。按设计要求，通过测量实际放出管线位置。具体如下：1、根据设计单位给定的控制桩，用全站仪放出穿越中心轴线，确定穿越中心桩、施工边线、临时用地边线并撒上白灰线，同时用水准仪将高程引测到穿越控制点上，以便控制操作坑挖深。2、管线标高的测量使用水准仪测得工作井和接收入井洞底标高，根据标高高差和工作井与接收井距离算出坡度。3、轴线测量的方法（1）通视条件下的测量使用引线法引工作井及接收井预留洞口中心至工作井的井壁。置经纬仪于接收井中心A点，把花杆放在工作井预留洞中心井上口B点，作AB直线的延长线，并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上，工作上B点、C点用铅丝将管线轴线拉出来，上吊两个垂球将管线轴线引至坑底B/、C/点用以确定管线顶进轴线。C/点架全站仪，对准B/点，确定顶管顶轴线（2）在轴线定好后即可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，置水平仪于井下，在井四周做出4~6个临时水准点，保证轴线标高，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。三、顶管工作坑及接受坑开挖本顶管为钢筋混凝土管，顶管在两侧适宜位置设置顶管工作坑，可利用坑壁土体作后背，也便于排水、出土和运输。工作坑的支承形成一个封闭式框架，矩形工作坑的四角加斜撑。顶管工作坑底部工作面长度及宽度均设6~8m，开挖深度根据设计管底的高程确定。在开挖工作坑时，原则上后背墙的原土层不得破坏，具体要求如下：1、后背墙应有足够的强度，在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。2、要有足够的刚度，当受到千斤顶的反作用力时，使压缩变形最小，当反作用力撤消时，能基本恢复原位，以充分发挥千斤顶的有效冲程。3、后背墙表面要平直，并且垂直于顶进管的轴线，以避免产生偏心受压。4、根据土质情况，后背采用素砼浇筑，再辅以钢质挡板：平铺道木、加专门的中间工字钢两面用钢板焊接成的专用靠背挡板。5、为保证顶管操作安全可靠，在作业坑底板浇筑素砼，上面铺设道木作为安装顶管导轨的基础。6、为防止雨水等对施工作业造成影响，四周做高土埂防止雨水灌入坑内。四、顶管设备安装就位1、设备下坑前，要对挖好的基坑进行测量找平，确保工程质量及安全。2、作业坑处理完毕，用吊车安装后靠背挡板，支撑托架及推进轨道等，测量校正导轨面，保证套管中心线与设计中心线相吻合，保证施工精度。两导轨必须顺直平行登高，其纵坡与管道设计坡度一致。3、安装后的导轨应牢固不得在使用中产生位移并经常检查校核千斤顶的安装应符合下列规定：a千斤顶宜固定在支架上并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道的垂直线上。b当千斤顶多于一台时宜取偶数且规格宜相同，当规格不同时其行程必须同步并将同规格的千斤顶对称布置。C千斤顶的油路必须并联每台千斤顶有进油退油的控制系统。4、安装管节管节下坑安装前必须先进行外观检查包括管端的平直度，管壁表面的光洁度及端面上无纵向裂缝。检查合格的管子用吊车吊到顶管工作导轨上，准备连接顶进。5、千斤顶着力点为被顶管端面离管底1/3管径处。故千斤顶下面需要搭台，千斤顶为两个，按管中心线对称布置。管道顶进时所用顶铁包括环形顶铁，方顶铁和横铁。环形顶铁安放在管端面处，它的内、外径尺寸要与管端面尺寸相适应，它的作用是使方顶铁传来的顶力较均匀的分布到被顶管的端面上，以免管端面顶坏。方顶铁是在顶管过程中调节间距的垫铁，因此方顶铁的长度要根据千斤顶的冲程、管节长度而确定。方顶铁的两顶端面严格要求平整与平行，若达不到这一要求时不可使用。因为顶铁端面不平行，在作业时容易发生顶铁外弹。五、顶管施工（1）施工技术及控制要求施工主要按线路加固、顶进、补墙及挡墙砌筑、拆除线路加固设施的顺序进行,工作的难点和重点为前两项工作。①线路加固A.顶进前对既有线采用吊轨横纵梁法进行加固。吊轨采用43kgPm扣轨,32523式布设扣轨,下穿1束I40a工字钢作为横梁。由于受到Ⅲ型轨枕间距(中心距为016m,两外侧距离为0165m)的限制,每束横抬梁间距为113m。纵梁采用1束I40a工字钢,线路两侧各布设1束。B.为保证在顶进过程中线路的稳定,采用通长一次加固,在此段不设接头,纵梁设双工字钢,计算表明可满足施工中线路稳定的要求。C.横梁与框架顶间对穿木楔,以保证线路稳定。D.为保证在顶进线路不横移,在线路加固横梁与箱体顶面间设小滑车,并在箱体东西两侧设置地锚,顶进时用导链拉在纵梁与地锚上,随顶进而调整拉力,保证线路位置准确。②顶进施工顶进是把管节沿导轨推定到已挖好的洞内作业，顶进操作要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则。a.顶进及挖土作业。在每次顶进前对设备及线路加固情况进行全面检查，挖运土作业采用机械挖土、人工清槽刷坡并配合装载机及自卸汽车外运的施工方案。在距离底板底面200mm内的范围内由人工挖土,防止超挖,以免造成“扎头”现象。根据地质情况确定刃角与底板是否吃土,挖土坡度大致与刃角接近,挖土坡面大致平顺整齐。b.顶进测量。顶进前在上顶面上设固定方向点,支经纬仪于线路上，时刻监控顶进中框构的方向,每次顶进后必须进行高程测量。在顶进过程中,随时对中线及标高进行测量检查,其允许偏差均为±100mm。③技术措施顶进是把管节沿导轨推定到已挖好的洞内作业，顶进操作要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则。千斤顶顶进一个冲程后，千斤顶复位，在横铁和环形顶铁间装进合适的顶铁，然后继续顶进。首节管节顶进方向是顶进作业成功的关键，顶进时要随时测量和纠偏，每顶进0.3m要进行一次测量，并根据测量结果进行纠偏，，避免产生偏差。顶铁安装必须平直，顶进是严防偏心，以免使顶铁崩出伤人。顶进时注意油压变化，发现不正常是立即停止顶进，并检查原因。千斤顶活塞伸长度必须在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。在整个顶进操作中必须坚持连续作业。为保证顶进作业施工的质量,采取如下措施:A.滑板工程。在基坑开挖至基底时设置6‰的纵坡。浇筑滑板,其下设置纵横向滑板锚梁;滑板浇筑完毕后在其上设置润滑层:将石蜡机油加热后均匀撒至滑板顶面,其上撒一层滑石粉,然后覆盖塑料布,塑料布上面抹一层沙浆。滑板高程误差控制在±10mm以内,以利于线路加固。B.挖土作业中,发生以下情况不进行开挖，顶进时不开挖、发生塌方现象时不开挖、机械发生故障时不开挖。C.顶进方向控制。为控制好方向,在顶进时采用不平衡布镐法,在滑板上设置导向支墩;顶进时调整两侧顶力,用增减刃角阻力的措施来调整方向,随时顶进随时测量随时调整。D.防“扎头”措施。在滑动端设过渡段(基底换填砂卵石并夯实)以增强地基承载力,必要时在底板前端浇筑快硬钢筋混凝土纵梁。E.防“抬头”措施。如出现抬头时,应采取在箱体前端底板处适当超挖的方法。（2）顶管测量、纠偏技术①顶管测量测量必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地点，并加以保护，在施工期间应进行定期校核。在顶管工作井内的后部设置测量平台，其临时水准点由地面水准点引入，在交接班时进行仪器高程的校对和调整。顶进轴线由设计管道轴线通过经纬仪引入工作井内，然后对中观测。顶管是否沿着设计管轴线顶进，靠测量进行检查。管道轴线偏差采用经纬仪用支导线法测量与控制，高程偏差采用水准仪测量。测量频率：采用手工掘进时，工具管在进入土层过程中一般每顶进300mm测量一次，进入土层中正常顶进时，每顶进1000mm测量不少于一次，校偏时测量次数应增加。全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高程。另外，应在现场测出中途检查井的中心点坐标。②顶管纠偏纠偏是指机头偏离设计轴线后，利用设置在机头后部的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向，减少偏差，目的是使管道沿设计轴线顶进。机头纠偏的好坏，将直接影响顶管施工的质量。顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组的办法，进行编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，反之亦然，如果同时有高程和方向偏差，则应先纠正偏差大的一边，顶进时必须严格控制机头的走向，随时纠偏，控制好管道的线形。纠偏时应做到在顶进中纠偏，采用小角度分次逐步纠偏，勤调微纠。纠偏工作尚应在仿真分析的指导下进行。在顶进中顶管机头发生旋转时，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法，直到正常，以防止偏转增大，影响出土和测量等工作。（3）管道接口管节安装时接口部位用橡胶密封圈密封，橡胶圈不得有气泡、破损、大飞边等缺陷，胶圈使用前保持清洁，安装时不得使用铁锤、钢钎等硬质物撬装。胶圈就位后缝隙处用沥青麻丝磨平。同时在砼套管钢圈和胶圈上涂刷洗洁精以减少安装时摩擦力。胶圈装好后使用两个千斤顶均匀顶进，使套管就位。套管就位后检查胶圈状况，如果有扭曲、顶翻现象要将管子退出重新安装。顶管完成后在管内侧两管节对口的地方用水泥砂浆将缝隙填平。（4）弃土外运从工作面开凿出的碎土要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后用吊斗垂直提升地面，堆放在制定位置。六、顶管质量检测管节在顶进时，必须对顶进管段中线顶方位及高程严格控制，以保证顶管顶质量。顶管时的中线容易产生方位和高程顶偏差。其原因有以下几个原因：a、由于两侧千斤顶的顶力不对称，或后背发生倾斜，造成中线左右偏离。b、由于顶力作用点和管中线不一致，造成中线作用偏差。在前方挖土时，管底超挖而使高程起伏的不均匀现象。c、顶管顶端面或后背上下部位的土壤承载力相差较大。d、导轨安装有较大误差。e、顶铁制造质量差，受力后变形。根据设计要求，工作坑顶方位、高程、标定管道中心线、设定临时水准点等，都要进行精心测量，开始顶进顶的首节测量非常重要，首节管顶进好坏、方位是否正确直接关系到顶进的质量。f、对每节管吊装下坑组对时，要及时进行相关的测量，管线位置发生偏移时，及时采取校正措施。七、顶管质量及安全保证措施①顶进工程主要进行方向、高程(“抬头”或“扎头”)的控制,要控制好这几个方面,必须针对工程的特点(环境、地质、工程情况)制订相应的预防措施,并在实际顶进过程中加强观测(随时顶进随时观测),加强数据的对比,一旦发现有异常情况,立即采取相应的处理措施,以免产生不良后果。②保持工具管底无积水，随时排除，以防止土体基底软化。③顶管交接班时，应交清本班的测量记录，仪器对中，并交清管道轨迹和纠偏趋势。④采