手掘式頂管施工作業(yè)指導書(共11頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上手掘式頂管施工作業(yè)指導書（目錄）一、概述.2 二、適用范圍.3 三、頂管施工的基本原理.3 四、手掘式頂管施工工藝流程.3 五、長距離頂管施工.15 六、手掘式頂管施工中的常見問題及處理方法.17 七、頂管施工發(fā)展趨勢.24       一、概述頂管施工是繼盾構施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等，因此與開挖法埋管相比，頂管法施工有以下優(yōu)點： 1、

2、頂管施工是非開挖鋪管技術的一種，其在國外已廣泛使用，在國內也逐漸普及。由于不開挖地面，所以能穿越公路、鐵路、河流，甚至能在建筑物底下穿過，是一種能安全有效地進行環(huán)境保護的施工法。 2、頂管施工不開挖地面，故而被鋪設管道的上部土層未經擾動，管路的管節(jié)端不易產生段差變形，其管壽命亦大于開挖法埋管。 3、采用房下頂管施工法能節(jié)約一大筆征地拆遷費用，減少動遷房，縮短管線長度，有很大的經濟效益。頂管施工最早始于1896年美國的太平洋鐵路鋪設工程施工中，我國的頂管施工最早始于何時，已無確切的資料記載，據(jù)了解，在上世紀五十年代初，北京、上海等一些城市已開始進行頂管試驗；我市最早進行頂管施工約在上世紀八十年代

3、初，最早的頂管施工都是些手掘式頂管，設備也比較簡陋，在1964年前后，上海開始試驗機械式頂管施工；經過50余年的發(fā)展，頂管施工已隨方興未艾的城市建設越來越普及，頂管施工已發(fā)展成為一門非開挖施工技術，應用領域也越來越寬；目前，機械式頂管施工已在沿海城市得到普及，頂管施工理論也日臻完善，但在西安地區(qū)，手掘式頂管施工仍是現(xiàn)今管道施工 中普遍采用的施工方式。 二、適用范圍 本施工方法適用于能自立的土中，如粘土、亞粘土，在采取注漿或降水的輔助施工后，可適用于砂性土，砂礫土等。此法不適用于巖層，明水河床等地質情況。 采用本施工方法可敷設穿越地面構（建）筑物、管徑在1.02.5m的給水管道、排污管道、工業(yè)地

4、下管道等。三、頂管施工的基本原理頂管施工就是利用人工或機械挖土，借助于主頂油缸及管道中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作坑內穿過土層一直推到接受坑內吊起；與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩坑之間，這是一種非開挖的敷設地下管道的施工方法。四、手掘式頂管施工工藝流程施工準備 放線定位 確定工作坑尺寸 工作坑開挖 坑壁支護 基礎及導軌安裝 后背安裝 頂管設備安裝 管道頂進 測量與糾偏 接口處理 接受坑 砌檢查井 閉水試驗 工作坑、接受坑回填 竣工驗收1、施工準備、頂管工程開工前，建設單位組織設計單位、施工單位、監(jiān)理單位等相關方進行設計交底。當施工單位發(fā)現(xiàn)施工圖有錯誤時，應及時向設計

5、單位提出設計變更申請，變更申請應得到建設方和設計單 位確認。 、頂管工程開工前，施工單位應根據(jù)施工范圍進行現(xiàn)場調查，繪制現(xiàn)狀調查平面圖，并應掌握現(xiàn)場以下資料：、現(xiàn)場地形、地貌、建筑物、各種地面地下管線和其他設施情況；、工程地質和水文地質資料；、地區(qū)氣象資料；、工程用地、交通運輸及排水條件；、施工供水、供電條件；、工程材料、施工機械供應條件；、結合工程特點和現(xiàn)場條件的其他情況和資料。、頂管工程施工前，施工單位應編制實施性施工組織設計、基坑開挖及支護專項方案、用電施工組織設計等。、頂管工程施工前，施工單位應接受建設單位組織的有關單位向施工單位進行的現(xiàn)場交樁，并辦理交樁手續(xù)。、臨時水準點和管道軸線控

6、制樁的設置應便于觀測且必須牢固，采取保護措施并經常校核。、對已建管道、構筑物等與新建管道銜接的平面位置和高程，開工前應進行校對復核。2、工作坑位置及開挖尺寸確定、頂管工作坑是頂管作業(yè)現(xiàn)場設置的臨時性設施，包括后背、導軌和基礎等，工作坑是人、機械、材料較集中的活動場所，因此， 選擇工作坑的位置應考慮以下原則：、有可利用的坑壁原狀土作后背；、工作坑盡量設在沿線檢查井及交匯折點、變管徑檢查井處；、工作坑處應便于排水、出土和交通運輸，距電源、水源較近，并且具備堆放少量管材和暫存土的用地；、工作坑應盡量遠離建筑物或對其易于采取安全保護措施處。、頂管坑開挖尺寸確定工作坑的尺寸應根據(jù)施工方法和設備尺寸，按實

7、際布置的情況確定，同時考慮工作坑設置的使用功能（單向頂、多向頂、轉角頂?shù)龋?、頂管工作坑，是頂管工程的重要設施，工作坑有單向坑、雙向坑和轉角坑。向一個方向頂進所能達到的最大長度，為一次頂進長度。矩形工作坑底部尺寸應符合以下要求：B=D1+SL=L1+L2+L3+L4+L5式中B矩形工作坑的底部寬度（m）D1管道外徑（m）S操作寬度取2mL矩形工作坑的底部尺度L1管節(jié)長度（m）L2運土工作間長度（m），一般取1.5mL3千斤頂長度（m）L4后背墻的厚度L5穩(wěn)管時，已頂進的管節(jié)留在導軌上的最小長度（m），一般為 0.5-0.6m。工作坑深度（H1、H2）應符合下列公式要求：H1=h1+h2+h3H2

8、=h1+h3式中H1頂進坑地面至坑底的深度（m）H2接收坑地面至坑底的深度（m）h1地面至管道底部外緣的深度（m）h2管道底部外緣底部至軌底面的高度（m）h3基礎及其墊層的厚度。但不應小于該處井室的基礎及墊層厚度（m）3、工作坑開挖及坑壁支護工作坑開挖視地質情況和工作坑深度確定，一般在四米范圍之內采用機械開挖，四米以下人工開挖，如在工作坑范圍有地下管線或場地狹窄等不適于機械開挖時，須全部采用人工開挖；機械開挖完成后要及時進行坑壁支護，人工開挖深度超過2米也必須及時進行坑壁支護?？颖谥ёo方式主要取決于施工工藝、坑壁土質、工作坑深度和地下水情況?？颖谥ёo方式有多種，如：板撐支護、鋼筋混凝土逆作法支

9、護、鋼板樁支護、沉井支護等。目前西安地區(qū)手掘式頂管施工普遍采用的支護方式是板撐支護和鋼筋混凝土逆作法支護，板撐支護主要用于土質穩(wěn)定、無地下水、管道埋深較淺的工作坑，混凝土逆作法支護主要用于土質不穩(wěn)定、管道埋置較深、地下水位高的工作坑。在砂層地段，工作坑開挖前往往還要進行預支護，目前西安地區(qū)廣泛采用的是高壓旋噴樁預支護。4、基礎及導軌安裝、基礎的形式取決于基底的土質、關節(jié)的重量以及地下水位情況，一般有三種形式可供選用：、土槽枕木基礎：適用于土質較好，又無地下水，施工管徑較小且頂進方向沒有變化的工作坑。施工時在工作坑底部多做3：7灰土墊層，一般為30cm，然后鋪設方木并聯(lián)接牢固，可在方木上直接鋪設

10、導軌，方便導軌的變向安裝；、卵石木枕基礎：適用于地下水位不高，但地基土味粉細砂或砂土近飽和狀，安裝導軌過程中有可能基礎被擾動，且頂進方向有變化的中、小型的工作坑。施工時在地基土上直接作砂礫石基礎，然后鋪設方木，連接牢固；、混凝土基礎：適用于各種管材和工作坑，施工時先做3：7灰土墊層或砂礫石墊層，然后做混凝土基礎，混凝土強度等級不低于C20，厚度不小于20cm，基礎寬度較井室（管道）基礎寬50cm為宜，這種基礎部擾動地基土，能承受較大荷載。、工作坑導軌宜選用鋼質材料制作，并應有足夠的剛度，一般采用重型鋼軌，長度以管材長度1.5-2倍為宜；兩導軌距離控制在管徑的0.45-0.6倍之間，安裝導軌時，

11、應首先利用垂球和直尺確定導軌間距和平面位置，然后根據(jù)放樣高程調整導軌高程，兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡與管道設計坡度相一致；安裝后的導軌應當牢固，不得在使用中產生位移，丙機場檢查校核。、兩導軌間距可按照下式計算：A=2(D-h+e)(h-e)式中：D-管外徑(mm) h-導軌高度(mm) e-管外底距基礎的距離 （一般為10-25mm）、導軌安裝的允許偏差為：軸線位移：左3mm，右3mm；頂面高程：0-+3mm；兩軌內距：±2mm5、后靠背后靠背是把主頂油缸推力的反力傳遞到工作坑后部土體中去的墻體，它的構造會因工作坑構筑方式不同而不同。、利用坑壁原土作后靠背時，后背土壁應鏟修平整

12、，并使壁面與管道頂進方向垂直。具體做法是：在平直的土壁或撐板前橫排15cm×15cm方木，與土壁或撐板貼緊，方木前可設置立鐵，立鐵前再橫向疊放15cm×40cm橫頂鐵；方木應臥到工作坑底以下一定深度（1m左右），使頂鎬的著力中心高度不小于方木后背高度的13。、利用混凝土墻作后靠背時，由于主頂油缸較細，對于后靠背的混凝土墻來說只相當于幾個點，如果把主頂油缸直接抵在座墻上，則后座墻極易損壞，為防止此類事件發(fā)生，在后座墻與主頂油缸之間，再墊上一塊厚度為20cm-40cm的鋼結構件，稱之為后靠板，這樣后座墻就不易損壞了。6、頂管設備安裝、主頂裝置頂管采用的主頂裝置由主頂油缸、主頂油

13、泵、操縱臺及油管等四部分組成。主頂油缸是管子推進的動力，其額定頂力一般為2000KN-5000KN，行程有0.25、0.5、0.8、1.2m，主頂油缸的壓力油由主頂油泵通過高壓油管供給，常用的壓力在32MPa-42MPa之間，高的可達50MPa；主頂油缸宜固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應在管道中心的垂直線上；當主頂油缸多于一臺時， 宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當規(guī)格不同時，其行程應同步，并應將同規(guī)格的主頂油缸對稱布置；主頂油缸的油路應并聯(lián)，每臺主頂油缸應有進油、退油的控制系統(tǒng)。油泵宜安裝在主頂油缸附近，油管順直、轉角少；與主頂油缸相匹配，并應備有油泵，油泵安裝完畢，應進行試

14、運轉；頂進中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應立即停止頂進，檢查原因并經處理后方可繼續(xù)進行頂進；主頂油缸活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。、頂鐵頂鐵是頂管過程中傳遞力的工具，它可延長主頂油缸的行程，并且擴大管節(jié)端部的承壓面積，頂鐵根據(jù)安放位置和使用作用不同可分為直頂鐵、環(huán)形頂鐵、弧形頂鐵、和馬蹄形頂鐵四種；安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱，頂鐵的允許聯(lián)接長度，應根據(jù)頂鐵的截面尺寸確定。頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側面停留，并隨時觀察頂鐵有無異?，F(xiàn)象。、工作平臺和棚架工作平臺搭設在工作坑的頂面，主梁采用型鋼，上面鋪設15cm×15cm方木，作為承重平臺，中間留出下管和出土的方孔為平

15、臺口；承重平臺主梁根據(jù)荷載計算選用（管體中、操作人體重及其他附加荷載），主梁兩端伸出工作坑壁搭地不得小于1.2m。棚架即起重架與防雨篷合成一體，找一防雨篷布為工作棚，起重用卷揚機、滑輪或電葫蘆門式架或汽車起重機，一起構成頂管施工的運輸系統(tǒng)，各設備的型號、功率，根據(jù)其中重量符合計算配備。、工作坑的防護工作坑周圍必須安裝護欄，護欄應用鋼管制作（鋼管40MM），當 在基坑四周固定時，可采用鋼管并打人地面5070crn深。鋼管離邊口的距離，不應小于50crn。當基坑周邊采用板樁時，鋼管可在板樁外側進行焊接。工作坑四周采用1.0米×1.2米封閉圍擋。工作坑上下應配有梯子，梯子必須有扶手，其跨度尺寸不大于30cm，工作坑在二步框架處應設置二次平臺，作業(yè)人員應從規(guī)定的通道上下，不得從非通道進行攀登。、頂管工作坑允許偏差應符合下表的規(guī)定。序號項 目允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法范圍頻率1混凝土抗壓強度符合設計要求 按坑檢驗2中線位移15每座2經緯儀檢測或掛中心線鋼尺檢查3后背垂直度1%H1垂線與鋼尺檢查水平線 與中線偏差1%L4導軌高程+3，0水準儀檢測中線偏位3經緯儀檢測        注：表中H為后背的垂直高度，L為后背的水平長度。、頂管工作坑坑內布置 7