顶管工程施工方案

（一）、工程概况本工程为东北郊热电厂供热（中心城区）主管网工程（二期）一标段期工程，包括津滨大道、成林道、海河东路光华桥顶管工程。（二）、主要工程数量顶管施工段采用钢筋混凝土III级顶管专用管，接口采用承插橡胶圈接口，顶管工程数量如下：津滨大道顶入钢筋混土管双向DN2000140米；成林道顶入钢筋混土管双向DN200060米；海河东路顶入钢筋混土管双向DN1500270米；（三）、顶管施工顶管施工，是以顶管工作井内安装千斤顶，采用高压油泵供油，提供水平推力，将待顶管节，一节一节由工作井（起点端）顶推至接收井（终点端）。从而达到非开挖暗敷管道之目的。一、工作井的施工根据现场情况，结合我施工单位常规顶管工作井结构，逆作井施工。二、顶管施工根据常规顶管施工经验，地质土层变化无常，地下水影响大，而全封闭式气压法顶管适应多种地质土层。因此决定采用全封闭式气压法顶管施工工艺，当机头前方遇大块石（直径不大于50cm）时，可采用人工进入，采用半机械化一边顶进一边凿除，弃土及废渣由人力车运至工作井内，吊运至地面运弃。顶管施工时，因路面车流量大，为保证交通安全，防止路面塌陷，必须先顶进后取土。同时，不间断输送新鲜空气进入顶管内，以保证施工人员操作安全。顶管施工程序：工作井基坑挖钢筋砼护壁工作井封底井内设备安装调试顶管出洞出土顶进、注浆测量纠偏顶管进洞(与污水井连接)管道接口勾缝三、顶管设备安装(1)井内顶管设备及安装DN2000mm顶管选用2台3000KN的油压千斤顶，供油为电动油泵，两台并联供油，千斤顶行程为1500mm。其它设备包括：导轨、千斤顶架、替顶分压环、后承压板、操作平台、爬梯等。用25吨吊机将上述设备吊入工作井中。(2)工作井地面设备工作井的地面需布置一系列与顶管施工有关的设备，如空压设备、液压设备、泥浆站、起重设备等。①空压机选用多台电动空压机，用于生产压缩空气，经过净化后输入管道内，以保证管道内工作人员的安全。②油压系统选用多台高压油泵，通过高压油路管向顶推油缸输送液压。③泥浆站在井外用膨润土配制泥浆，供顶管时注浆使用，减少土体与管外壁的摩擦阻力。④起重设备管节入井及挖出的土方提升到井外，需用起重设备，可用16吨汽车吊吊装、吊运。四、顶管出洞当井内、井外的准备工作全部准备好后，可将机头吊放到井内轨道上，调整好方向，开始顶管的出洞，工作台井壁前墙有机头及管道出洞的预留洞口，为防止井外水土从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内，预留洞口与管道间设有密封装置。(1)洞口密封结构顶管洞口密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口之间的间隙流入工作井内，同时也起定位作用。根据管道中心与井壁预留洞孔的间隙，制作一个钢结构的内套环，套环内圈设有橡胶止水带环，套环安装在井内预留洞孔与管节之间，外围焊接在洞口的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。(2)破墙出洞当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙出洞，工作井预留洞口是采用砖砌体临时封堵，在顶进前采用风镐凿除内层一部分墙体，然后将机头推进，依靠机头前端刃口破除外层墙体，即可进行正常的顶管施工。(3)方向监测顶管出洞方向控制得好，整条管道才有可能顶好，顶管出洞不好，整条管道都难于顶好，故必须严格控制顶管出洞精度。采用跟踪测量，随时调整机头出洞的方向及高程偏差。五、注浆减阻将膨润土泥浆注入管道的外周，使管道外壁形成泥浆套，减少管道外壁与周围土层之间的摩擦阻力，膨润土泥浆是在地面泥浆站拌制好静置几小时后，通过注浆泵向管道内泵送。注浆主管采用φ50mm钢管,从泥浆站直通机头,主管沿线每间隔约10m设一个三通连接注浆支管，每条支管采用φ25mm橡胶管，沿顶管横断面弧形布置，支管上设3~4个三通，连接管壁上预留的注浆孔。顶管过程中应专人交替打开注浆孔阀门，不断地向管外壁注浆。机头尾端要紧随管道顶进同步压浆，后方各注浆点位还必须跟补浆。压浆数量和压力一般压浆量是管道外周环形空隙的1.5~2.0倍，注浆压力根据埋设深度和土的天然重度而定，本工程拟用指标为1.5rH，r为土的重度，H为土的复盖深度，不同的地质条件，灌浆压力各不相同，施工过程中区别对待。六、测量纠偏管道是否沿着设计线路顶进，是靠测量方法进行监测、检查，平面偏差采用经纬仪测量检测，高程偏差采用水准仪测量。测量的频率一般每天四次或每顶进一节管测量一次，特殊情况次数增多。通过测量检查的管道偏差，是通过布置在机头上的四组纠偏千斤顶来进行调整，若机头偏左，则千斤顶采取左伸右缩的调整方法，反之亦然。七、顶管对地下管线及路面、建筑物的监测保护顶管施工会造成对土层的扰动，使地面可能发生微量的下沉，故对周围建筑物应采取监测保护措施。（1）监测对有可能造成破坏的路面进行监测，其方法是在DN800管通过的路面上布设沉降观测点，定期进行水准测量观测，随时注意道路的变化，是否发生沉降。（2）控制在顶管施工中，采取措施控制地基土层沉降量，其措施方法主要有：控制超挖、多挖土及土层的流失；控制（调整）顶管偏差、控制注浆压力及均匀注浆；控制顶进速度，以减少顶管对土层的扰动。（3）保护当建筑物地基和道路沉降过大，对建筑物和道路的安全产生危害时，必须对建筑物进行保护。保护措施常用的有两项：其一是对建筑物和道路的地基土层进行注浆（水泥浆）加固；其二是在管道与建筑物之间施工一排帷幕桩对地基进行加固保护。（四）、主要机械设备一、主要机械设备一览表序号名称规格数量备注1汽车吊25吨1台2汽车吊16吨1台3汽车5吨1辆4卷扬机5吨1台5卷扬机1吨2台6千斤顶600吨4台7空压机9m32台8压浆泵≥0.8Mpa1台9电焊机30KV/A2台10人货车1.5吨1辆11小车2.8型1辆12高压油泵42Mpa2台13气压式顶管机头DN2000m1台14挖掘机（1m3以外）1m31台15自卸汽车4辆（五）、质量及安全保证一、质量保证百年大计，质量第一，质量是施工企业生命线，本工程施工应严把质量关，积极采取有力措施，确保工程施工质量。二、质量保证计划由专门的质量管理办公室，项目总工程师分管，质管由专业技术工程师组成。质量管理办公室直接负责施工质量管理，对外与工程业主和监理工程师联系，对内监控各项目的施工。每个班组施工时，单项技术员与班组长要对质量直接负责，配合质量员作好施工记录及有关验收测试，资料整理。制定创优目标，优化施工工艺，本工程的质量目标是优质工程；制定质量奖惩制度、严格执行。每周组织召开质量工作会议，进行质量评定和动态分析，定期进行质量大检查，并将检查结果呈报工程业主及监理。备好各种检测工具。三、各分项工程的质量保证1．顶管分项①、顶管前查明每段的地质情况，水文、地下水情况，针对不同的地质情况，采取不同的施工手段、措施、确保顶管施工质量。②严格控制管材质量，不合格管材不许进场，管材在吊入顶管工作井时，要进行严格的复查，发现问题不得进入工作井；③严格执行顶管施工的操作规程，挖掘式顶管要把好挖土质量，不超挖，不少挖等；④保持工具管底无积水现象，如遇积水，随时排除，以防止土体软化塌方；⑤若遇土层为软塑粘土层时，可将工具管与后面的几节砼管进行临时螺栓连续，增加刚度，防止顶管顶进不稳定，而不能控制其质量；⑥顶管交接班时，应交清本班的测量记录，仪器情况，以及管道轨迹和纠偏趋势；⑦采取调整正面开挖部位，范围和深度的方法进行纠偏；⑧发生较大偏差时应分析发展趋势，采取分次遂步勤调、微调纠正。