顶管施工实施方案

顶管施工实施方案1/10顶管施工方案一、顶管施工工艺流程施工准备工作坑开挖坑基处理后背墙处理顶管设备安装测量标高方位第一次顶管管内土方挖掘土方垂直运输顶进管推进下管测量校正第二次顶管……第N次顶管……测量校正顶管设备拆除工作坑回填余土外运二、顶管施工技术分析2.1顶管分别采用手工掘进式顶管法、挤压式顶管法。若设计要求采用外夹套钢管时，先顶外套钢管，然后再安装球墨铸铁管道。2.2顶力计算根据我公司多年来的实践经验和有关技术资料，按下列经验公式计算顶力:P=fνD1L[2H+(2H+D1)·tg2(45o－φ/2)+ω/(νD1)]+PF公式中：P为总顶力f为顶进时管道表面与周围土层间的摩擦系数ν为管道所处土层的重力密度D1为管道外径H为管道顶部以上覆盖土层的厚度L管道的顶进长度顶管施工实施方案2/10φ为管道所处土层的内磨擦角ω为单位长度的自重PF为顶进时，管道迎面阻力。2.3工作坑设计2.3.1工作坑几何尺寸⑴工作坑底部宽度（B）：B=D1+S（米）⑵工作坑底部长度（L）：L=L1+L2+L3+L4+L5（米）⑶工作坑深度：顶进坑深度（H1）H1=h1+h2+h3接受坑深度（H2）H2=h1+h3上述公式中：D1为管道外径S为操作宽度，可取2.5-3.2米L1为工具管长度，钢管不小于0.6米L2为管节长度L3为运土工作间长度L4千斤顶长度L5后背墙厚度h1地面至管道底外缘的深度h2管道底部外缘至导轨的高度h3基础及垫层的厚度2.3.2工作坑内浇注砂石混凝土基础；安装后背墙；导轨；千斤顶、顶铁等顶管机械设备；激光水准仪等测量设备；吊钩、吊斗等运输设备。顶管施工实施方案3/102.3.3后背墙应进行稳定性验算，必要时采取加固措施。三、顶管工作坑3.1顶管工作坑的位置顶管工作坑的位置应按下列条件选择:⑴管道井室的位置;⑵可利用坑壁土体作后背;⑶便于排水、出土和运输⑷对地上、地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施；⑸距电源和水源较近，交通方便；⑹单向顶进行时设在下游侧。3.2采用装配式后背墙3.2.1装配式后背墙采用方木、型钢、钢板组装而成，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度。3.3.2后背墙的底端在工件坑底以下不小于0.5米。3.3.3后背墙土体壁面应平整，与管道顶进方向垂直，土体壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时采用砂石料填塞密实。3.3.4组装后背墙的构件有同层内的规格应一致，各层间的接触应紧贴，并层层固定。3.4工作坑的支撑应形成封闭式框架，工作坑四周加斜支撑。3.5工作坑及后背墙的墙面应与管产轴线垂直，其施工允许偏差：垂直度允许偏差为0.1%H，水平扭度允许偏差为0.1%L。3.6开挖工作坑，应采用与墙体连接的钢筋混凝土圈梁和支撑梁的方顶管施工实施方案4/10法支护，支撑应便于运土，提吊管件及机具设备。3.7顶管完成后，工作坑应及时回填。四、顶管设备安装4.1导轨安装4.1.1导轨采用钢质材料制作，两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。4.1.2导轨安装应牢固，不得在使用过程中产生位移，并经常检查校核。4.1.3导轨安装的允许偏差：轴线位置：3mm顶面高程：0--3mm两轨内距：±2mm4.2千斤顶4.2.1千斤顶应固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中心的垂直线上。4.2.2多台千斤顶应取偶数台，其规格要相同，并对称布置。4.2.3千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。4.3油泵4.3.1油泵设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。4.3.2油泵应与千斤顶相匹配，并有备用油泵，油泵安装完毕后进行试运转。4.3.3顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经顶管施工实施方案5/10处理后方可继续顶进。4.3.4千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过。4.4顶铁4.4.1顶铁质量要求：⑴顶铁应有足够的刚度；⑵顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型；当采用型钢焊接成型时，焊缝不得高出表面，且不得脱焊；⑶顶铁的相邻面应互相垂直；⑷同规格顶铁尺寸应相同；⑸顶铁上应有锁定装置；⑹顶铁单块放置时应能保持稳定。4.4.2安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。4.4.3更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，顶铁拚装后应锁定。4.4.4顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不大于1.5米，双行使用的长度不大于2.5米，且中间加横向顶铁相联。4.4.5顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料允许抗压强度时，管端应增加U形或环形顶铁。4.4.6顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。4.5起重设备顶管施工实施方案6/104.5.1起重设备起吊能力应满足要求，严禁超负荷吊装。起重设备应设置在基础牢固、稳定的地面上，必要时，起重设备下垫设厚度大于16mm钢板。4.5.2正式作业前先试吊，吊离地面0.1米左右时，检查重物捆扎情况和起重设备制动性能，确认安全后方可起吊。4.5.3下管时，工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于0.5米时，操作人员方可近前工作。五、顶进5.1顶进前检查5.1.1全部设备经过检查并经过试运行。5.1.2工具管在导轨上的中心线、坡度和高程符合标准规定。5.1.3防止流动性土、地下水进行工作坑的措施已落实。5.1.4开启封门的措施已落实。5.2拆除封门5.2.1拆除钢板桩支撑封门时，可拨起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落。5.2.2在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层。5.3工具管开始顶进5-10米范围内，允许偏差为：轴线位置3mm，高程0-3mm。超过允许偏差，采取纠偏措施。在软土层中顶进时，为防止管道漂移，将前3-5节管与工具管联成一体。5.4手工掘进顶管时，应符合下列规定：顶管施工实施方案7/105.4.1工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量根据土质情况确定。5.4.2在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135°范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大于1.5cm，管前超挖根据具体情况确定，并制定、采取安全保护措施。5.5球墨铸铁管接口处理5.5.1管节未进入土层前，接口外侧应垫置麻丝、、油毡或木垫板，管口内侧留10-20mm空隙，顶紧后两管间的孔隙为10-15mm。5.5.2管节入土后，管节相邻接口处安装内胀圈时，应使管节接口位于内胀圈的中部，并将内胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧。5.5.3顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理。5.6工具管进入土层后管端处理5.6.1进入接收坑的工具管和管端下部应设枕木垫。5.6.2管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5米。5.7测量、纠偏5.7.1在待顶管首端固定一小十字架，工作坑内架设一台水准仪，使水准仪十字对准十字架。顶进进程中，如果十字架与水准仪十字准星发生偏差，表明管道中心发生偏移。5.7.2在顶进过程中及时纠偏，采用小角度逐渐纠偏。5.7.3纠正工具管旋转时，采用挖土方法进行调整或在管内相对于机头放置的反向增加配重。5.7.4手工掘进时，每顶进0.3米，测量不得少于一次，管道进入土层顶管施工实施方案8/10后正常顶进时，每顶进1米，测量不得少于一次，纠偏时应增加测量次数。5.8顶管穿越公路、铁路，应符合公路、铁路有关技术安全规定。5.9管道顶进应连续作业，遇下述情况时应暂停顶进，并及时处理：5.9.1工具管前方遇到障碍;5.9.2后背墙变形严重;5.9.3顶铁发生扭曲现象;5.9.4管位偏差过大且校正无效;5.9.5顶力超过管端的允许5.9.6油泵、油路发生异常现象；5.9.7接缝中漏泥浆。5.10当管道停止顶进时，应采取防止管前塌方的措施。5.11顶进中可能出现的问题及对策5.11.1土质在两井段中间突然变化产生流泥、流砂涌入管内时，要封闭工具管前端部分孔口，快速顶进、迅速通过，防止地面沉陷。5.11.2顶进阻力突然增大，主千斤顶不能完全顶进时，应分析产生阻力的原因，如属于千斤顶顶力不够，可采用中继间继续顶进，若预计仍不能满足，可再加第二道中继间，确保顶力满足要求。若属于前方有障碍物（如地下管道、岩石等），应立即通知业主、监理、设计单位确认，设计提出处理意见后，再按设计要求施工。5.11.3管前端遇到地下木桩、漂石时，可拆下格栅板，人进入管内清除障碍。顶管施工实施方案9/105.12采用中继间时应注意的问题：5.12.1中继间千斤顶数量应根据该段单元长度的计算顶力确定，并应有安全贮备。5.12.2中继间安装前应检查各部件，确认正确后方可安装，安装完毕应通过试运转后方可使用。5.12.3中继间的外壳在伸缩时，滑动部分应具有止水性能。5.12.4中继间的启动和拆除应由前向后依次进行。5.12.5拆除中继间时，应具有对接接头的措施，中继间外壳若不拆除时，应在安装前进行防腐处理。5.13顶管偏差的校正方法校正方法具体作法使用条件挖土校正法在管子偏向设计中心一侧适当超挖，以使迎面阻力减小，面在对方的一侧则不超挖工留坎，使迎面阻力增大，形成力偶，让首节管子调向，逐渐回到设计位置。偏差为：10-30mm顶木校正法用圆木或方木一根，一端顶在管子偏向设计一侧内管上，另一端支在垫有木板的管前土壤上，支架稳固后，开动千斤顶，利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力，使管子得以校正。偏差不小于30mm，挖土校正法无效时千斤顶校正法此法与顶木校正法相同，并配合挖土校正法在超挖的一侧管端壁支上一个5-10T的千斤顶，千斤顶底座上接一短顶木，利用千斤顶的顶力使首节管子调向，然后在继续顶进中，逐渐回到设计位置。偏差不小于30mm，挖土校正法无效时加垫校正法在顶管的终端与顶铁之间的适当位置垫置一块相应厚度的锲形钢板，使顶管与顶铁之间形成一个角度，顶进时即可使顶管逐渐回到设计位置。偏差不小于30mm，挖土校正法无效时顶管施工实施方案10/10六、顶管施工机具、设备序号名称规格单位数量1卷扬机5T台22卷扬机10T台23液压油泵台24千斤顶100T台45千斤顶200T台46千斤顶8-25T台47导轨长6m38kg根48导轨长2m38kg根49顶铁15×40×200cm块810顶铁20×30×200cm块411顶铁20×30×150cm块212顶铁20×30×120cm块413顶铁20×30×60cm块1214顶铁20×30×300cm块815顶铁20×30×15cm块816顶铁20×30×10cm块817顶铁20×30×5cm块818顶铁20×30×2cm块819水泵2″-4″电动台220低压安全照明灯36V只12七、顶管施工质量标准序号项目允许偏差1轴线位置50mm2管道内底高程+30mm-40mm3钢管相邻管间错口2.0mm4对顶时两端错口50mm