人工頂管施工

1、闡述人工取土掘進(jìn)頂管法人工取土掘進(jìn)頂管法是依靠人力在管內(nèi)前端掘土，然后在工作坑內(nèi)借助頂進(jìn)設(shè)備， 把敷設(shè)的管道按設(shè)計(jì)中線和高程的要求頂入，并用小車將挖出的土從管中運(yùn)出。這是目 前在市政工程中應(yīng)用較為廣泛的施工方法，使用于管徑不小于 900mm 的管道頂進(jìn)，否 則人工操作不便。常用管材為普通和加厚的鋼筋混凝土圓管，管口形式以平口和企口為 宜。然而據(jù)了解目前洛陽(yáng)市政工程頂管施工采用的最小管徑為500mm，較小管徑頂管作業(yè)空間狹小，工人掘進(jìn)作業(yè)困難，造成管頂以上超挖現(xiàn)象無(wú)法避免，也不便于工程參 建單位管理人員的檢查與驗(yàn)收，使工程質(zhì)量無(wú)法保證。又因給水排水管道工程施工及 驗(yàn)收規(guī)范 GB50268-200

2、8只對(duì)頂管法的施工及驗(yàn)收做了具體要求，而沒(méi)有介紹頂管 施工的施工工藝， 據(jù)此情況編者想針對(duì)目前普遍采用的人工取土掘進(jìn)頂管法的施工工藝 做下簡(jiǎn)述。望能與我單位市政現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員共同學(xué)習(xí)，文中如有不足，望請(qǐng)賜教學(xué)習(xí)， 共同提高，只為更好的服務(wù)監(jiān)理公司的市政工程監(jiān)理。一、頂管工作坑工作坑，是掘進(jìn)頂管施工的工作場(chǎng)所，其位置由地形、土質(zhì)、管線設(shè)計(jì)、地面障礙 物等因素確定，盡量選在有可利地形的坑壁原狀土做后背處和檢查井處，應(yīng)便于排水、 出土和運(yùn)輸，并具有堆放少量管材和暫時(shí)存土的場(chǎng)地；單向頂進(jìn)時(shí)應(yīng)選在管道下游端， 以利排水。1、頂管工作坑的種類工作坑有單向坑、雙向坑、轉(zhuǎn)向坑、多向坑、交匯坑、接收坑之分，如圖1

3、 所示圖 1 工作坑的種類1單向坑； 2雙向坑； 3 多向坑； 4轉(zhuǎn)向坑； 5交匯坑單向坑是只向一個(gè)方向頂進(jìn)管道的工作坑。雙向坑是向兩個(gè)方向頂進(jìn)管的工作坑， 因而可增加從一個(gè)工作坑頂進(jìn)管道的有效長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)向坑是使頂進(jìn)管道改變方向的工作 坑。多向坑是向多個(gè)方向頂級(jí)管道的工作坑。接收坑是不頂進(jìn)管道，只用于接受管道的 工作坑。若幾條管道同時(shí)由一個(gè)接收坑接受，則這樣的工作坑稱為交匯坑。2、頂管工作坑的尺寸工作坑應(yīng)有足夠的空間和工作面，以保證頂管工作正常運(yùn)行。工作坑個(gè)部位的尺寸 按如下方法考慮。工作坑的底寬 W 和深度 H 如圖 2 所示。工作坑底寬按下式計(jì)算： W = D + 2 ( B+ b )式中

4、W工作坑底寬度， m；被頂進(jìn)管道的外徑， m；管道兩側(cè)操作寬度，般為 1.21.6m；撐板與立柱厚度之和，般采用 0.2m；工作坑深度按下式計(jì)算：12435 6m，m，b B D B bh1H = h1 + D + C + h2 + h3h3h2式中 H工作坑開(kāi)挖深度， m；h1管道覆土厚度， m；圖 2 工作坑的底寬和深度h2h3基礎(chǔ)厚度， m； 墊層厚度， m；1-撐板； 2-支撐方木； 3-管子； 4-導(dǎo)軌； 5-基礎(chǔ)； 6-墊層管道外徑， m；管外壁與基礎(chǔ)面之間的空隙，一般為 0.010.03 m； 工作坑的坑底長(zhǎng)度如圖 3 所示，按下式計(jì)算：L = a + b + c + d + e

5、 + 2f + g式中 L 工作坑坑底長(zhǎng)度， m；a后背寬度， m ；b立鐵寬度， m ；c橫鐵寬度， m ；d千斤頂長(zhǎng)度， m ；e頂鐵長(zhǎng)度， m ；f單節(jié)管長(zhǎng)， m ；g 已頂進(jìn)的關(guān)節(jié)留在導(dǎo)軌上的最小長(zhǎng)度，混凝土管取 0.3m，鋼管取 0.6 米；工作坑縱斷面形狀有直槽形、階梯型等，根據(jù)操作要求，工作坑最下部的坑壁應(yīng)為直槽，其高度一般不小于 3m。如需開(kāi)挖斜槽，則管道頂進(jìn)方向的兩端應(yīng)為直壁。土質(zhì)不穩(wěn)定的工作坑坑壁應(yīng)加設(shè)支撐，如圖 4 所示。g圖3工作坑底的長(zhǎng)度abca- 后背寬度； b- 立鐵寬度； c- 橫鐵寬度； d- 千斤頂長(zhǎng)度； e- 順鐵長(zhǎng)度； f- 單節(jié)管長(zhǎng)； g- 已頂入的管

6、子全長(zhǎng)圖 4 工作坑坑壁支撐（單位： cm ）1-坑壁； 2-撐板； 3-橫木； 4-撐杠3、頂管工作坑的基礎(chǔ)與導(dǎo)軌為了防止工作坑地基沉降，導(dǎo)致管道頂進(jìn)位置誤差過(guò)大，應(yīng)在坑底修筑基礎(chǔ)或加固 地基?；A(chǔ)的形式取決于坑底土質(zhì)、管節(jié)重量和地下水等因素。一般有以下三種形式：1）土槽木枕基礎(chǔ)。適用于土質(zhì)較好，又無(wú)地下水的工作坑。這種基礎(chǔ)施工操作簡(jiǎn) 便、用料少，可在方木上直接鋪設(shè)導(dǎo)軌，方木根據(jù)需要可密鋪或疏鋪。這種方法是目前 洛陽(yáng)市政頂管施工普遍采用的基礎(chǔ)做法，此施工方法簡(jiǎn)便，便于頂管結(jié)束后檢查井的砌 筑，被頂管作業(yè)人員采納。2）卵石木枕基礎(chǔ)。適用于粉砂地基并有少量地下水時(shí)的工作坑。為了防止施工過(guò)程中擾動(dòng)

7、地基，可鋪設(shè)厚為 100 200mm的卵石或級(jí)配碎石，在其上安裝木軌枕，鋪設(shè) 導(dǎo)軌。3）混凝土木基礎(chǔ)。適用于工作坑土質(zhì)松軟、有地下水、管徑大的情況?；炷粱?礎(chǔ)應(yīng)采用不低于 C10的混凝土。為安放導(dǎo)軌，應(yīng)在混凝土基礎(chǔ)中預(yù)埋方木當(dāng)軌枕?；A(chǔ)尺寸根據(jù)地基承載力、施工荷載、操作 要求而定?；A(chǔ)寬度不小于管外徑， 一般基礎(chǔ)寬度應(yīng)比管外徑打 40cm，厚度為 2030cm，長(zhǎng)度至少為單節(jié)管長(zhǎng)的 1.2 1.3 倍。混凝土面應(yīng)比軌枕面低 12cm，軌枕應(yīng)埋設(shè)在混凝土中，一般采用 15cm×15cm的 方木，長(zhǎng)度為 24m，間距為 4080cm導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)管道按設(shè)計(jì)的中心線和坡度頂入土中， 保

8、證管道在將要入土?xí)r的 位置正確。因此，導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項(xiàng)非常重要的工作， 安裝時(shí)應(yīng)滿足以下要求：宜采用鋼導(dǎo)軌。鋼導(dǎo)軌有輕軌和重軌之分，管徑大時(shí)采用重軌。 導(dǎo)軌用道釘固定于基礎(chǔ)的軌枕上，或固定在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋的軌枕上。兩導(dǎo)軌 應(yīng)平行、等高，其高程應(yīng)略高于該處管道的設(shè)計(jì)高程，坡度與管道一致。安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用過(guò)程中產(chǎn)生移位，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。如圖 5所示，兩導(dǎo)軌間凈距 A 可按下式計(jì)算：A 2 D 2t h c h cAaKBhGECAO圖 5 導(dǎo)軌間距計(jì)算圖式中 A兩導(dǎo)軌凈距， m；D管道內(nèi)徑， m；t管道壁厚， m；h剛導(dǎo)軌高度， m ；C 管道外壁與基礎(chǔ)面的空隙，一般為 0.01 0.03m。兩導(dǎo)軌中心距離，可按下式計(jì)算：A0 A a式中 A兩導(dǎo)軌凈距， m；a導(dǎo)軌的上頂寬度， m；頂管施工中，導(dǎo)軌可能產(chǎn)生各種質(zhì)量事故。若從工作坑一側(cè)開(kāi)挖坡道下管時(shí)，管道 從側(cè)面撞擊導(dǎo)軌，使之向管中心位移；垂直下管時(shí)，管道正面撞擊導(dǎo)軌，使之向西側(cè)位 移；導(dǎo)致可能因基礎(chǔ)下沉而下沉；基礎(chǔ)縱向開(kāi)裂，其中一半下沉，使兩個(gè)導(dǎo)軌面高程不 一致等。這些事故都需要采取措施給予補(bǔ)救，這就要求我們現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員在對(duì)頂管坑測(cè) 量檢查時(shí)，要對(duì)坑內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)、導(dǎo)軌高程進(jìn)行復(fù)測(cè)，以此杜絕有導(dǎo)軌的意外事故造成的管 道頂進(jìn)的質(zhì)量問(wèn)題。本次主要是針