頂管工程施工技術(shù)方案

1、頂管工程施工技術(shù)方案一、頂管工程概況：本工程的污水管道頂管工程位于 1#北路，污水管直徑d900,管中距 離道路中心線2米，全長(zhǎng)660米。管線南起江南路與1#北路交叉口已建污水窖井 W10,北至1#北路 與7#路已建客井 W1 19,包括5個(gè)方形工作井、1個(gè)圓形工作井、 5個(gè)方形接收井。由于本工程時(shí)間緊、要求高，特安排一個(gè)高素質(zhì)的專業(yè)施工班組，負(fù) 責(zé)頂管工程的施工。二、頂管工程具體施工安排如下：1、施工順序：頂管工程施工工藝流程如下：工作井開(kāi)挖一沉井制作-養(yǎng)護(hù)-沉井下沉一沉井封底一周圍回填一 頂管設(shè)備安裝一拆除封頭-管道頂進(jìn)一頂管設(shè)備拆除一沉井封頂。2、沉井制作(1)基坑開(kāi)挖根據(jù)基坑底面幾何尺

2、寸開(kāi)挖深度及邊坡定出基坑開(kāi)挖邊線。整平場(chǎng)地 后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上沉井中心座標(biāo)定出沉井中心樁以及縱橫軸線控制樁，并測(cè)設(shè)控制樁的攀線，樁作為沉井。樁制控的程過(guò)沉下作制.基坑用機(jī)械開(kāi)挖，自卸車裝運(yùn)。為了減少沉井的下沉深度可加深基坑 的開(kāi)挖深度，但若挖出表土硬殼層后坑底為很軟弱淤泥則不宜挖除表面硬土。決定合理深度應(yīng)通過(guò)綜合比較刃腳外側(cè)面至基坑底邊的距離一般為1.52.0m,以能滿足施工人員綁扎鋼筋及樹(shù)立外模為原則。邊坡一般取 1:0.331:0.67?；拥撞咳粲邪禐I、土質(zhì)松軟的土層應(yīng)予清除。在井壁中心線的兩側(cè)各1m的范圍內(nèi)回填砂土整平振實(shí)，以免沉井在制作過(guò)程中發(fā)生不均 勻沉陷。（2）制作沉井制作沉井的場(chǎng)

3、地應(yīng)預(yù)先清理，平整和夯實(shí)，使地基在沉井制作過(guò)程中 不致發(fā)生不均勻沉降，制作沉井的地基應(yīng)具有足夠的承載力，以免沉 井在制作過(guò)程中發(fā)生不均勻沉陷以致傾斜甚至井壁開(kāi)裂，若地基承載力不夠時(shí)必須采取地基加固等措施。（3）砂墊層基坑面在刃腳的墊層采用砂墊層。砂墊層分布在井壁刃腳中心線兩側(cè)各一定距離范圍內(nèi)，砂墊層厚度為 60cm,下面對(duì)砂墊層的驗(yàn)算，根 據(jù)下列公式計(jì)算：B = b + 2HN+r.H （T 砂 B.上式中：B一砂墊層寬度（m）, B=0.6+2 X0.6=1.8m ,H一砂墊層厚度（m）,取0.6m ,b一硅墊層寬度，取0.6m,N一第一節(jié)沉井單位長(zhǎng)度自重（Kn/m）,經(jīng)計(jì)算為47.6Kn/

4、m ,r一砂的容重kn/m ,取17kn/m , 33砂6一土層容許承載力（Kpa）,取70Kpa ,N+r.H=47.6/1.8+17 x 0,6=36.64 Kpa ）,符合要求。 B （4） 砂墊層的分層鋪設(shè)可根據(jù)具體備件選用振實(shí)、夯實(shí)或壓實(shí)等方法。適當(dāng)加水分層夯實(shí)， 做好一層經(jīng)檢驗(yàn)合格后再做一層，采用平板式振動(dòng)器時(shí)松砂的分層厚 度取2025cm。硅墊層厚度為25cm,可按下式驗(yàn)算：G0R Kf1式中G為沉井自重K為下沉系數(shù)(11.25) if為井壁總的摩阻力。粘性土對(duì)井壁單位面積摩阻力：f = 2545Kpa(2)硅墊層的鑿除鑿除硅墊層時(shí)應(yīng)先內(nèi)后外，應(yīng)對(duì)稱按順序鑿除，鑿斷線應(yīng)與刃腳底邊

5、 平齊，鑿斷的板要及時(shí)清除，空穴立即用砂或砂夾石子回填。對(duì)硅墊 層的定位支點(diǎn)處應(yīng)最后鑿除，不得漏鑿。(3)下沉用人工挖土，機(jī)械吊運(yùn)出土的施工方法。人工挖土?xí)r應(yīng)以井孔中心劃 分工作面，挖土的方位應(yīng)基本相應(yīng)和對(duì)稱。定位支點(diǎn)不宜固定，應(yīng)對(duì) 稱穩(wěn)定。沉井糾偏應(yīng)根據(jù)測(cè)量資料隨偏隨糾，當(dāng)沉井偏斜達(dá)到容5 / 15許值的1/4時(shí)便要糾偏，沉井下沉過(guò)程中要做到勤測(cè)、勤糾、緩沉。 沉井初沉階段應(yīng)根據(jù)“沉多則少挖”，“沉少則多挖”的原則在開(kāi)挖中 糾偏。量腳下挖土要逐步擴(kuò)大，不能一次過(guò)量掏挖。不要通過(guò)大量挖 土來(lái)糾偏。當(dāng)沉井分?jǐn)?shù)次下沉?xí)r，在每次下沉終了前要嚴(yán)格控制偏斜。終沉階段 須加強(qiáng)觀測(cè)，嚴(yán)格控制超沉。沉井下沉?xí)r

6、應(yīng)注意觀測(cè)，刃腳標(biāo)高每班至少測(cè)量一次，軸線位移2 3班測(cè)一次，當(dāng)沉井每次下沉穩(wěn)定后應(yīng)進(jìn)行高差和中心位移測(cè)量，初 沉階段每2小時(shí)至少測(cè)量一次，必要時(shí)應(yīng)連續(xù)觀測(cè)，及時(shí)糾偏。終沉 階段每小時(shí)至少測(cè)量一次，當(dāng)沉井下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)， 待8小時(shí)內(nèi)沉井自沉累計(jì)不大于10mm時(shí)方可進(jìn)行封底，此時(shí)井體 的標(biāo)高位移和傾斜應(yīng)在允許偏差范圍內(nèi)，并須檢驗(yàn)合格。4、沉井封底封底前應(yīng)整理好鍋底和清除浮泥，對(duì)新老硅接觸面應(yīng)鑿毛清洗，井內(nèi) 積水應(yīng)盡量排干，并設(shè)置至少一個(gè)集水井，其深度和大小要滿足水泵 吸水要求。封底前按照規(guī)定，一般先用大塊石先將刃腳下墊實(shí)， 整修鍋底用塊石 填滿，鋪碎石，填平整實(shí)后澆筑素硅封底。此

7、類工作均須沉井壁四周 向中央進(jìn)行。素硅封底澆筑應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，不得中途停頓，避免產(chǎn)生施 工縫而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。素硅硅證保，以行進(jìn)續(xù)連作工水，排沒(méi)填得不 井水集時(shí)同的底封.在終澆前不浸水。素硅封底表面應(yīng)平整，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 25% 以上時(shí)才允許在上面綁扎底板鋼筋，鋼筋綁扎經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可澆筑 底板硅。當(dāng)?shù)装邃摻罟鑿?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)方可停止抽水，封填集水井，封填先應(yīng)清洗干凈，封填必須密實(shí)防止?jié)B漏。鋼筋硅底板表面應(yīng)平整，整 個(gè)底板不得有滲漏現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)有滲漏點(diǎn)應(yīng)壓泵堵漏。漏水嚴(yán)重時(shí)應(yīng) 設(shè)置臨時(shí) 水管引流，在壓泵堵漏后再封閉水管。5、頂管設(shè)備安裝該段管道埋深6米以上，管徑d900,部分管頂以上不足3米需

8、采取 堆載措施。同時(shí)根據(jù)地質(zhì)狀況，擬采用手掘式機(jī)頭型式，管道外圍壓 漿形成泥泵套。頂力估算：按采取管壁外側(cè)同步注入觸變泥漿處理， 頂進(jìn)阻力按下式 計(jì)算。F=f X刀X DX e 2D一管節(jié)外徑(m)e一全部頂進(jìn)長(zhǎng)度 m (m)f一采用注漿工藝的摩阻分?jǐn)?shù)，其值一般取 2f=i2KN/m 22頂進(jìn)長(zhǎng)度e按 80m 計(jì)、D= 1.08m按 F=12 X 刀 X 1.08 X80=3256KN（1）頂管設(shè)備安裝：7 / 15導(dǎo)軌）安裝（a,位后導(dǎo)軌定硅基礎(chǔ)面上，導(dǎo)軌采用裝配式導(dǎo)軌，安 放在，形，不變負(fù)載時(shí)不位移固正確，在頂進(jìn)中承受各種必須穩(wěn)。心位置復(fù)核管道中導(dǎo)不沉降，軌安放前應(yīng)先設(shè)按高應(yīng)面軌的中心標(biāo)須

9、 互相平行，等高，導(dǎo)二導(dǎo)軌必進(jìn)頂確保復(fù)測(cè)調(diào)整，以設(shè)置，在頂進(jìn)中 必須經(jīng)常計(jì)溝底標(biāo)高。一致道坡度相軌的坡度應(yīng)在設(shè)計(jì)管軸線的進(jìn) 度。導(dǎo) 成。和墊板組軌導(dǎo)，由鋼軌、橫梁導(dǎo)軌采用輕型算：按下式計(jì)導(dǎo)軌的軌距可B = 222RR外內(nèi)式中：B 鋼軌與硅管相接觸的間距（mm）R外管節(jié)半徑（mm）外R管節(jié)內(nèi)半徑（mm） 內(nèi)（b）設(shè)置承壓壁承壓壁應(yīng)承受和傳遞全部頂力，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，應(yīng)根據(jù) 最大頂力計(jì)算具有較大的安全度，圓形沉井前墊以40 X 40cm方楓木, 外襯的厚5cm鋼板作為承壓面，鋼板面必須與頂進(jìn)軸線相垂直，鋼 板就位后，應(yīng)用鋼絲繩牽牢防止傾倒。（c）安裝主頂設(shè)備主頂設(shè)備由以下幾部分組成：組合

10、千斤架主頂千斤。鐵頂口接型。鐵頂型U合組閥管及站泵油只4頂.4臺(tái)千斤頂對(duì)稱布置4臺(tái)千斤頂應(yīng)共同作用，規(guī)格一致，行程同步，每臺(tái)千斤頂?shù)氖褂脡毫Σ淮笥陬~定工作壓力，油路必須并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂均備有獨(dú)立的控 制閥，千斤頂伸出的最大行程應(yīng)小于油泵行程 10cm左右。油泵的最大工作壓力不大于32Kpa,裝有限壓閥，溢流閥和壓力表等 指標(biāo)保護(hù)裝置，安裝完畢后必須試車，在頂進(jìn)中應(yīng)定時(shí)檢修維護(hù)，及 時(shí)排除故障。U型頂鐵必須符合要求剛度大，受力后無(wú)變形，相鄰面垂直，排列不 扭曲，單塊放置穩(wěn)定性好，連續(xù)部位不脫焊，凸面與導(dǎo)軌的接觸面必 須平整，頂進(jìn)前滑動(dòng)部分應(yīng)抹牛油潤(rùn)滑。環(huán)形接口頂鐵應(yīng)與硅管口相吻合，中間用軟木板襯

11、墊，防止承插口處 破損。(d)安裝前墻水圈為了防止頂管機(jī)頭進(jìn)出工作坑洞口流入泥水， 并確保在頂進(jìn)過(guò)程中壓 注的觸變泥漿不致流失，必須預(yù)先安裝好前墻止水圈，具組成部分為 予埋法蘭底盤橡膠板鋼壓板墊圈和螺栓。法蘭底盤應(yīng)予先埋 設(shè)在硅沉井內(nèi)，中心正確端面平整，安裝牢固，螺栓的絲口應(yīng)妥善保 護(hù)，水泥漿應(yīng)予先清除。(e)安裝頂管機(jī)頭9 / 15頂管機(jī)頭的尺寸和結(jié)構(gòu)應(yīng)符合要求，在吊入頂進(jìn)坑前應(yīng)作詳細(xì)的檢查。 起重機(jī)械應(yīng)根據(jù)機(jī)頭重量，現(xiàn)場(chǎng)條件和方位，角度經(jīng)過(guò)詳細(xì)的調(diào)查核 算，選用有富裕承載力的吊機(jī)，卸機(jī)頭時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，緩慢避免沖擊、碰 撞，并由專人指揮。機(jī)頭安放在導(dǎo)軌上后，應(yīng)測(cè)定前后端的中心方向偏差和相對(duì)高差，

12、 并 做好記錄，機(jī)頭和導(dǎo)軌的接觸面必須平衡吻合。6、頂進(jìn)(1)出坑出洞前必須對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，液壓、電氣、壓泵、氣壓、水 壓、照明、通訊等操作系統(tǒng)是否正常進(jìn)行工作，各種電表、壓力表?yè)Q 向閥、傳感器、流量計(jì)等是否能正確顯示其進(jìn)入工作狀態(tài)，然后進(jìn)行 聯(lián)動(dòng)調(diào)試，維修或更換。拆除沉井洞口磚封堵后，必須在確保人身安全的前提下，立即 清除 洞口外可能存在的金屬物件，(如短鋼筋、鋼管等)或較大的硬塊等 障礙物，而后將機(jī)頭隨即切入土層，避免前方土體松動(dòng)坍落。(2)頂進(jìn)工具管切入土體后，應(yīng)嚴(yán)格控制其水平偏差不大于 5mm,其高程為 設(shè)定標(biāo)高加以拋高數(shù)。工具管與第一節(jié)硅管連接時(shí)，其尾部至少須擱 在導(dǎo)軌上20

13、30cm 一并立即進(jìn)行跡軌進(jìn)頂?shù)拦軆?nèi)圍范 10m后坑出 管頂制控格嚴(yán)。接連的管硅的偏差，以保持硅管有一個(gè)良好的導(dǎo)向。開(kāi)始人工挖土前，應(yīng)先將刃口部分切入周邊土體中， 挖土程序處自上 而下分層開(kāi)挖，嚴(yán)防正面坍方。挖土當(dāng)遇到地下障礙物，應(yīng)在采取安 全措施條件下，先清除后予以繼續(xù)頂進(jìn)，如遇特殊或緊急情況，應(yīng)及 時(shí)采取應(yīng)變技術(shù)措施管道內(nèi)運(yùn)土采用小型軌道車，由吊機(jī)從沉井吊出，根據(jù)出土量、運(yùn)距 和現(xiàn)場(chǎng)堆土條件，可將余土用機(jī)動(dòng)翻斗車或自卸汽車運(yùn)送至堆土場(chǎng)。當(dāng)因故暫時(shí)或較長(zhǎng)時(shí)間停止頂進(jìn)時(shí)， 為防止開(kāi)挖面的松動(dòng)或坍陷，應(yīng) 采取正面支撐或全部封閉的措施。頂管交接班就將開(kāi)挖情況和排除故障所采取垢措施作逐一詳細(xì)交換。頂

14、進(jìn)工作坑安放管節(jié)的程序?yàn)椋嚎s回主頂千斤頂活塞桿一拆除管內(nèi)軌道、 電纜油路注泵管路接頭一吊開(kāi)頂鐵一安放鋼筋硅管節(jié)一安放橡膠圈接口一安放鋼套環(huán)一安裝頂鐵一安裝軌道連接電纜、油路注泵管路接頭一伸出主頂千斤頂活塞桿 一繼續(xù)頂進(jìn)。(3)測(cè)量頂管必須按照設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面和地下測(cè)量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不易擾動(dòng)，視線清楚，方便校核的地方，并加以保護(hù)，必要時(shí)增設(shè)每點(diǎn)有二個(gè)以上便于校核攀線樁。 11 / 15頂進(jìn)坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)， 在交接班時(shí)進(jìn)行儀 器高程的校對(duì)和調(diào)整，頂進(jìn)軸線由設(shè)計(jì)管道中心通過(guò)經(jīng)緯儀引入坑內(nèi)， 然后對(duì)中觀測(cè)。每個(gè)頂程結(jié)束貫通后必須全線復(fù)測(cè)，繪制管道頂進(jìn)軌

15、跡圖(含高程、 方向、頂力曲線)并由施工質(zhì)監(jiān)人員檢查復(fù)核。(4)糾偏頂進(jìn)糾偏可以采用調(diào)整正面開(kāi)挖部位， 范圍和深度的辦法，也可采用 調(diào)整千斤頂編組方法。若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮方法，反之 亦然。如同時(shí)有高程和方向偏差，則應(yīng)先糾正偏差大的一面。發(fā)生較 大偏差應(yīng)分析發(fā)展趨勢(shì)，采用分次逐步糾正，勤調(diào)微糾，若偏差超過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)通知停止頂進(jìn)，研究有效措施，方可繼續(xù)頂進(jìn)。(5)壓漿必須將壓注觸變泥漿填充管道的外周空隙作為減少地層損失，控制地面沉降、減少頂進(jìn)阻力和長(zhǎng)距離頂管的最重要措施。對(duì)頂管機(jī)頭尾端的壓泵要緊隨管道頂進(jìn)同步壓漿， 為使管道外周形成 的泥漿套始終起到支承地層和減摩作用， 在中縫間和硅管

16、道的適當(dāng)點(diǎn) 位道必須進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿，以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失量。壓漿設(shè)備的組成：力壓泵注，少動(dòng)脈量流使以，泵桿螺用選宜：泵漿注a.平衡平穩(wěn)。b攪拌器：具備充分拌和泥漿的功能，并具有所需要的供漿容量。c注漿管道：總管宜選用4050鋼管，支管2530橡膠管。d管路連接：選擇裝拆方便，密封可靠的活絡(luò)接頭。e控制閥：在每個(gè)注漿斷面上均加一組控制閥。f壓圖表：在泥漿出口和頂管機(jī)頭后的一二個(gè)注漿斷面上設(shè)置騰膜式壓力表，在補(bǔ)漿范圍也適當(dāng)設(shè)置。j壓漿設(shè)備安裝完畢后，由專人進(jìn)行檢查，然后作壓水試驗(yàn)。壓漿量為管道外圍環(huán)形空隙的1.52.0倍，壓注壓力根據(jù)埋設(shè)深度 (H)和土的天然垂度(r)而定，為 23Rh.在頂進(jìn)

17、過(guò)程中，還應(yīng)按地面變形的測(cè)試資料適當(dāng)調(diào)整壓泵量及壓力。按單液注漿要求配制漿液，其配制材料為膨潤(rùn)土，化堿 CNC和水.注漿孔的布置：每個(gè)注漿斷面設(shè)3個(gè)壓漿管道采用多點(diǎn)壓漿，相鄰注漿斷面的孔位交錯(cuò)布置 壓漿方法：在每次頂進(jìn)中心須對(duì)頂管機(jī)頭后的第一個(gè)注漿斷面上壓注 足量的泥漿，以使其形成完整的泥套，其它斷面則按依次順序作定壓 定量的跟蹤補(bǔ)漿。13 / 15置換泥漿：頂進(jìn)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)泥漿套的漿液進(jìn)行置換，置換漿液可用 水泥砂漿并摻加適量的粉煤灰，以增加稠度，壓漿體凝結(jié)后，(一般24小時(shí))拆除管路換上悶蓋，將孔口封堵。壓漿結(jié)束后，所有設(shè)備 必須認(rèn)真清洗。壓漿機(jī)具由專人操作，并詳細(xì)填寫壓漿的原始記錄和當(dāng)班工作情況。(6)進(jìn)坑當(dāng)頂管機(jī)頭接近接收井外壁時(shí)，可拆除磚墻封堵。頂管機(jī)頭進(jìn)坑時(shí)， 接收井內(nèi)應(yīng)予先安置襯墊和滾筒。當(dāng)管節(jié)頂入接收坑后，施工人員應(yīng)考慮頂進(jìn)坑和接收坑各留出的管節(jié) 長(zhǎng)度，盡量避免拆鋼筋硅管節(jié)，方便接口施工，落出的管段應(yīng)小于管 長(zhǎng)的三分之一，以使管節(jié)重心繼續(xù)留在土層中。下接口頂進(jìn)前對(duì)鋼筋 硅成品管、鋼套環(huán)、橡膠密封圈從尺寸、規(guī)格、數(shù)量等均作檢查，必 須符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖的要求。鋼筋硅管接頭的梢口尺寸正確，光潔平整 無(wú)氣泡。橡膠圈外觀和任何斷面都必須致密均勻，無(wú)裂縫孔隙和凹縫等缺陷， 橡膠圈應(yīng)