人工頂管施工方案(改)

1、XXX工程頂管專項施工方案編制人： 審核人：XXXX0一四年、頂管施工措施根據(jù)現(xiàn)場布置，先施工頂管工作井。頂管采取24小時不間斷施工，以縮短工期。1、頂管施工流程圖:測量定位> I 澆筑砼鋼筋制安管道貫通 I砌筑井體 I工作井施工2、頂進設備回填竣工驗收頂進設備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管及運出土設備等。1）千斤頂千斤頂是掘進頂管的主要設備，本工程采用液壓千斤頂。千斤頂在工作坑內(nèi)的布置應與管體中心線一致， 頂力合力作用點與管壁反 作用力作用點應在同一軸線，防止產(chǎn)生頂時折力偶，造成頂進偏差。根據(jù)施工 經(jīng)驗，采用人工挖運土方時，管上半部管壁與土壁有間隙時，千斤頂?shù)闹c 作用在管子

2、垂直直徑的1/4 1/5處為宜。2）高壓油泵由電動機帶動油泵工作，選用額定壓力為 62MPa的ZB- 500注塞泵，經(jīng)分 配器，控制閥進入千斤頂。3）頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設備。要求它能承受頂壓力而不變形，并且便于 搬動。根據(jù)頂鐵位置的不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和 U形頂鐵三種。4）其它設備工作坑上設活動式工作平臺，平臺用工字鋼梁，上鋪15Xl5cm方木。工作 坑井口處安裝一滑動平臺，作為吊土使用。工作平臺上設起重架，上裝電動卷 揚機。工作棚用彩瓦遮蓋， 以防雨水及陽光， 便于人員在不同氣候下的正常操作。3、工作井1）工作坑的布置工作坑是頂管施工的工作場所。其位置可根據(jù)以下條件確定 單向頂

3、進時，應選在管道下游端，以利排水; 考慮地形和土質情況 , 有無可利用的原樣土做后背； 工作坑與可能穿越的管線，建筑物要有一定安全距離; 距水、電源較近的地方； 工作井不影響地面交通等。2）工作坑的尺寸工作坑應有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進設備和操作間距， 坑底長、寬尺寸可按如下公式：底寬 W D+ （2.4 3.2）式中呼弓作坑底寬度（m）;底長式中L作坑底長（m）;D-我頂進管外徑（m）;L = Li + L2 + L3 + L4 + L5Li子頂進后，尾端壓在導軌上的最小長度，一般留 0.2米;L2節(jié)管子長度（m）;L3土工作間隙，根據(jù)出土工具確定，一般為1.01.5m;L4斤

4、頂長度（m）L5背所占工作坑厚度（m）?？紤]到坑內(nèi)后背采用鋼板，本工程工作井為內(nèi)徑4.5mx 4.5m的工作井,3）工 作井施工頂管工作井場地地質條件一般，所以工作井開挖過程中必須有可靠的擋土 措施。本工程的工作井采用拉森鋼板樁施工，當土層條件較好時，可從上到下 分層開挖，并在一定高度做圍檁支護。4）工作坑基礎加固工作坑底根據(jù)土質、管重量及地下水情況 , 做好基礎，以防止工作坑底下 沉，導致管子頂進位置的偏差。采用級配碎石基礎，當工作坑底土質松軟，有 地下水時，應采用強度為C25混凝土封底，厚度為20cm混凝土底板漏水處應采用灌注水泥漿。井內(nèi)設一個集水坑，平面尺寸為50cm50cm,深50cm

5、,用 磚砌筑，水泥砂漿抹面，以便收集地下水和雨水，用潛水泵將水排出地面。5）工作坑導軌設置導軌：作用是引導管按設計的中心線和坡度頂進，保證管在頂入土之前位置 正確。導軌安裝牢固與準確與否對管子的頂進質量影響較大。因此，安裝導軌 必須符合管中心、高程和坡度的要求。6）接收井施工方法同工作井（略）二、管節(jié)安裝1、接口質量保證措施1）施工員必須督促保證施工人員在駁接管材時安裝橡膠止水帶，且位置、方向正確。2）在駁接頂進時，要邊頂邊觀察止水帶的位置，發(fā)現(xiàn)偏差要及時糾正。3）嚴格按圖紙及施工規(guī)范的要求操作；2、管體材料每節(jié)長度為2500mm,壁厚度150mm,內(nèi)徑1400 mm,皿級鋼筋混凝土管。出土與

6、頂進工作坑內(nèi)設備安裝完畢，經(jīng)檢查各部處于良好狀態(tài)，即可進行出土和頂進。首先將管子下到導軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管中心和管底標高及 接口處是否符合設計要求，合格后即可進行管前端取土，鑿開護壁進行進洞施 工；當管體進洞后，不要急于頂進，首先要封堵好洞口處管體外壁與土體之間 的縫隙，保證管體外壁泥水不會滲漏入工作坑，以免因出洞引起的護壁外土體 的塌方。3、頂進施工頂進利用千斤頂出，靠在后背不動的情況下將被頂進管子推向前進，其操 作過程如下 :安裝好頂鐵擠牢，管前端已掏挖一定長度后(視土質情況而定最長不得 大于30 cm),啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管推向一 定距離。停止油泵

7、，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。掏挖取土，添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管子為止。卸下頂鐵，下管，接下一節(jié)管。重復上一工藝流程，直至全段貫通。4、頂管工作面排水地下水由工作面流向工作井集水坑,再用泵排出地面。5、管內(nèi)作業(yè)面安全措施管內(nèi)主要采用人工來掘進、糾偏、排土及頂進,考慮管內(nèi)工作環(huán)境要求, 必須采取以下措施：管內(nèi)施工屬于潮濕環(huán)境，管內(nèi)照明必須采用安全低壓照明，管內(nèi)沿線間 距10m，在管體右角上安裝一盞12V、60W的燈泡。在頂管中，通風是一個不容忽視的問題。因為在頂進過程中的時間比較 長,人員在管子內(nèi)要消耗大量的氧氣,時間長了,管內(nèi)就會出現(xiàn)缺氧,不僅影 響作業(yè)人員的健康 ,

8、 而且影響測量。因此需解決好通風問題。由于本工程施工管道長度不大,采用鼓風式通風,選用小型風扇。在施工 人員下井前必須先通風, 并利用鳥類以及有害氣體檢測設備對井內(nèi)氣體進行檢 測,確認安全后方可下井操作 。6、糾偏頂進措施頂管測量：采用經(jīng)緯儀和光學水準儀。 測量次數(shù)：開始頂?shù)谝还?jié)管子時，每頂進 2050cm/次，正常頂進時, 每頂進1m/次。校正時，每頂進50cm即測量一次。 中心線測量：首先在地面用經(jīng)緯儀確定頂管方向樁，然后在工作坑邊的 兩方向樁上掛小線，其上吊 2 個垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水準儀 照準兩垂球，讀管前端的中心尺刻度，若與中心尺的中心刻度相重合，說明其 方向準確，否

9、則其差值即為偏差值。 高程測量：在工作坑內(nèi)引設水準點，停止頂進，將激光水準儀支設工作 坑同內(nèi)，測量前端管底高程。頂進偏差的校正頂進中發(fā)現(xiàn)管位偏差10mn左右，即應進行校正。糾偏校正應緩緩進行，使 管子逐漸復位，不得猛糾硬調(diào)。7、減阻潤滑觸變泥漿通過制造、 儲存、壓漿系統(tǒng)， 從第一節(jié)管注漿孔處壓入觸變泥漿， 形成一定厚度（15mm左右）的泥漿套，間距68m設一道補漿孔，使頂管在 泥漿套中向前滑行，減少摩阻力，根據(jù)壓力表和流量表，計量桶控制注漿量， 壓力應控制在地下水位的 1.11.2倍。材料： 膨潤土：燒堿：水 =1： 0.05： 4.5配比，經(jīng)試驗，確保泥漿性能良 好，必要時加其他外加劑。為使

10、泥漿能及時將管壁空隙灌滿，灌漿速度要與頂進速度相適應，注意觀 察，防止跑冒，并保證泥漿達到量。造漿后應靜置 24 小時后方可使用。8、排土和泥土外運頂管土體在管內(nèi)用人力手推車運輸?shù)焦ぷ骺樱?由提升設備將泥土運至地面 堆土區(qū)，然后用環(huán)保運輸車運至棄土場。9、正常頂進施工頂進速度應根據(jù)出土情況確定，要即挖即頂，防止塌方。頂進過程中，若 摩擦力過大時，采取邊壓觸變泥漿邊頂進，以減少管體的阻力。頂進一節(jié)后，回縮千斤頂，拆開通風、照明等管線，吊入下一管段，校直 對中，接好接頭，安裝回各頂鐵，接通各管線，開動油泵頂進一千斤頂行程， 回縮千斤頂，測量、加頂鐵，重復頂進至一節(jié)管體后，又重復上述流程。10、主要

11、技術措施為了控制好路地面沉降， 使其保證在規(guī)范要求以內(nèi)， 主要采取了以下措施：1）等體積置換：即在管內(nèi)挖掘土方的體積 Q 土完全等于頂入管子的體積Q管（Q土=Q管），所以每次頂進都經(jīng)過一定的計算，盡可能相等。若Q 土 Q管時，地面易于沉降；Q 土VQ管時，地面易于隆起。2）減少擾動：頂管是靜荷載作用于土體，然而，頂管在采取糾偏措施時，雖然仍屬靜力范圍，但對土體卻有周期性的擾動。因為糾偏時對土體一側 加荷的同時，另側又強迫卸荷，促使土體內(nèi)發(fā)生應力變化，導致擾動和變形， 而且，這樣的變化是周期性的，即擾動還沒有恢復第二次擾動又發(fā)生，如此重 復動作，使土體疲勞，以致變形加劇，并擴散至地表。為了減少這

12、種對土體擾 動，故盡量；減少糾偏次數(shù)：壓注泥漿不使管壁與土體之間形成空隙： 頂管設計時，為了減少摩擦阻力，降低主千斤頂?shù)捻斄?，工具頭的外徑常常比頂入管材的外徑大10mm20mm， 因此，頂管時在頂入管與土體之間就存在一定的空隙，導致土體可能的沉落， 為此，必須及時壓注泥漿于空隙中， 并且邊頂進， 邊壓注，更需要在中間補漿， 使在頂管中形成完整的泥漿套，既消除了空隙，又能平衡其上土體之自重，防 止沉落。 使土體中不產(chǎn)生附加應力：土的變形，歸跟到底是主體有了附加應力,頂管時，此類附加應力源于以下幾種外力：A、泥漿壓力的影響。為此，在壓漿時要控制好壓力。恰好能平衡泥漿套” 以上主體的壓力，故事先要根

13、據(jù)估計上壓力確定泥漿的壓力，并非泥漿壓力越 大越好。B、道路汽車行駛時的荷載，包括重載汽車急駛中的輪壓力，主體的疲勞 反應，以及緊急制動壓力等。C、鄰進施工影響及堆載影響等等。3）頂進中導向要好，除了管端正面挖掘要均衡、對稱外，還要：經(jīng)常檢查工作井內(nèi)的導軌，穿墻門洞與頂管間的空隙等有無異常;千斤頂?shù)闹行膽驼孀枇澳ψ枇Φ暮狭χ睾希M量減少偏心，這一 點在開始安裝時必須考慮，若在開始頂進之后調(diào)正，就困難了； 經(jīng)常注意后座的剛度是否足夠，其變形的大小和均勻度，以及彈、塑性 變形值的比例等，隨時設法消除各種影響異向精度的因素; 頂進不宜求快， 在穿越道路的頂進中， 更需要慢， 通常每次頂 203

14、0cm。在過道路時，改為1015cm。每次頂進少一些，異向就相對易于掌握。三、其它有關問題的處理1、后座土體支持力不足時：在座土體表面堆放壓重決， 使主體封板樁墻或其它型式的后座墻增加被動 上壓力，提高土體的支持力。但這種措施只適用于墻后的正常土質條件下的土 體，如砂性土或粘土;絕對不能用于淤泥質土和其它穩(wěn)定性差的土層。采用這類措施時，如果擋土深度較大，插入深度較小，可能造成滑波或向 坑內(nèi)涌土。因此一定要經(jīng)過土力學計算決定。在后座土體中灌注水泥砂漿， 填充土體空隙， 增加上體的抗剪強度， 彌補 土體支持力的不足。 這種方法只適用于砂性土層， 如屬粘土層， 灌漿可能失效。2、遇到流沙、流泥軟土層

15、超前注漿處理措施）、超前注漿主要是在頂管施工過程中針對流沙、流泥等不利地質的 一種施工措施；本頂管工程的地理位置處于新地涌邊，地質條件差，管體主要穿越于淤泥層，場地不宜采用攪拌樁進行淤泥層處理，所以采用本措施是對流 沙、軟泥層的一種行之有效的施工方法。二）、超前注漿是將管體需要穿越的路徑周圍的土體，在管體未頂進之前，用高壓注漿泵將水泥漿注入土體，使土體在水泥漿的作用下凝結硬化，使 之在將要頂進的管體路徑周圍形成一周環(huán)形的水泥混合層， 工人在挖掘施工中 不會產(chǎn)生流沙流泥，便于頂管工作能夠順利的穿過不利土層，以達到完成施工 任務的目的。施工方法一）、頂管施工過程中，如遇流沙流泥時，立即停止頂進，在

16、管內(nèi)前端工作面上用錘擊法，將預先加工好的專用注漿鋼管打入工作面前端的土體中，打入注漿管時要成放射狀沿管子四周向外圍打入。打入深度一般為2 4 米為 宜（以土質情況而定）。二）、用高壓注漿軟管將打入土體的注漿鋼管接口與工作井上的注漿泵連接好，連接處必須牢固，不滲漏漿液。三）、用拌合機調(diào)制好水灰比為 1：0.5 的水泥漿，儲存于儲漿箱，將注漿泵進料吸管頭放入儲漿箱漿液內(nèi)， 然后開啟注漿泵將漿液通過注漿管壓入流 沙或流泥層中。四）、注漿完成后 4h 即可恢復正常頂進，待頂完注漿段后，又可重復上敘注漿操作，如此循環(huán)直至穿過不利土層為止。注漿注意事項（一）、統(tǒng)計好注漿量，一般每米注漿用水泥量約為9010

17、0kg為宜，若注入過多會造成不必要的浪費，注入太少又形成不了足夠厚度的保護層。（二）、調(diào)制水泥漿要控制好水灰比（1: 0.450.5），水灰比太小難以注入，容易堵塞注漿管，影響水泥漿的滲透；水灰比太大又起不到凝結硬化土 體的作用。（三）、注漿壓力一般可控制在 0.82.5 Mpa左右，對于管頂覆土較淺的地段，注漿壓力不可過大，以免引起地表面膨脹隆起，或影響附近原有的地下 構筑物和管道的使用，因此，一般每 1m覆土厚度的注漿壓力可按0.44Mpa考 慮。（四）、注漿時要注意觀察管內(nèi)工作面漿液流動情況，以工作面有少量漿液滲出為宜，即可停止注漿。四、其他構筑物的施工1、在頂管施工完畢后，磚砌井筒壁，

18、砂漿批蕩，井筒壁與工作井之間回 填砂土。2、水泥砂漿砌磚施工完成后，進行批內(nèi)壁施工。施工前，應將砌體表面 粘接的雜物清理干凈，并灑水濕潤。水泥砂漿抹面宜分兩道抹成，第一道抹成 后應刮平，并使表面造成粗糙紋，第二道砂漿抹平后，應分兩次壓實抹光。施 工縫留成階梯形，接搓時，應先將留搓均勻涂刷水泥砂漿一道，并依次抹壓, 使接搓嚴密。陰陽角均應抹成圓角。抹面砂漿終凝后，應及時保持濕潤養(yǎng)護。3、砂漿與基層及各層間應粘結緊密牢固，不得有空鼓及裂紋相象。抹面 平整度不宜大于5mm。4、回填待砂漿達到一定強度即可回填石屑，分層夯實至檢查井頂面。主要施工機具設備機具名稱單位數(shù)量用途翻斗汽車臺1運土注漿泵臺1灌注水泥砂漿灰漿攪拌機臺1攪拌砂漿水泵臺20基坑排水電焊機臺2維修焊接油壓千斤頂臺8頂管高壓油泵臺4頂管頂壓