人工頂管施工方案(改)要點(diǎn)

XXX工程頂管專項施工方案編制人：審核人：XXXX工程二〇一四年一、頂管施工措施依據(jù)現(xiàn)場布置，先施工頂管工作井。頂管實(shí)行24小時不間斷施工，以縮短工期。頂管施工流程圖：工作井施工工作井施工澆筑砼鋼筋制安工作井后背施工頂管設(shè)備安裝檢查頂管設(shè)備備備開機(jī)頂進(jìn)管內(nèi)挖泥下一節(jié)管吊裝接管正常頂進(jìn)回收掘進(jìn)管道貫穿回填泥土外運(yùn)測量限制及糾編注漿減阻竣工驗(yàn)收測量定位砌筑井體砌筑井體2、頂進(jìn)設(shè)備頂進(jìn)設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管及運(yùn)出土設(shè)備等。（1）千斤頂千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，本工程采納液壓千斤頂。千斤頂在工作坑內(nèi)的布置應(yīng)與管體中心線一樣，頂力合力作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)應(yīng)在同一軸線，防止產(chǎn)生頂時折力偶，造成頂進(jìn)偏差。依據(jù)施工閱歷，采納人工挖運(yùn)土方時，管上半部管壁與土壁有間隙時，千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管子垂直直徑的1/4～1/5處為宜。（2）高壓油泵由電動機(jī)帶動油泵工作，選用額定壓力為62MPa的ZB－500注塞泵，經(jīng)安排器，限制閥進(jìn)入千斤頂。（3）頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設(shè)備。要求它能承受頂壓力而不變形，并且便于搬動。依據(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(shè)備工作坑上設(shè)活動式工作平臺，平臺用工字鋼梁，上鋪15×15cm方木。工作坑井口處安裝一滑動平臺，作為吊土運(yùn)用。工作平臺上設(shè)起重架，上裝電動卷揚(yáng)機(jī)。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。其位置可依據(jù)以下條件確定:①單向頂進(jìn)時，應(yīng)選在管道下游端，以利排水；②考慮地形和土質(zhì)狀況,有無可利用的原樣土做后背；③工作坑與可能穿越的管線，建筑物要有肯定平安距離；④距水、電源較近的地方；⑤工作井不影響地面交通等。（2）工作坑的尺寸工作坑應(yīng)有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進(jìn)設(shè)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W──工作坑底寬度(m)；D──被頂進(jìn)管外徑(m)；底長L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5式中L──工作坑底長(m)；L1──管子頂進(jìn)后，尾端壓在導(dǎo)軌上的最小長度，一般留0.2米；L2──每節(jié)管子長度(m)；L3──出土工作間隙，依據(jù)出土工具確定,一般為1.0～1.5m；L4──千斤頂長度(m)L5──后背所占工作坑厚度(m)?？紤]到坑內(nèi)后背采納鋼板，本工程工作井為內(nèi)徑4.5m×4.5m的工作井，（3）工作井施工頂管工作井場地地質(zhì)條件一般，所以工作井開挖過程中必需有牢靠的擋土措施。本工程的工作井采納拉森鋼板樁施工，當(dāng)土層條件較好時，可從上到下分層開挖，并在肯定高度做圍檁支護(hù)。（4）工作坑基礎(chǔ)加固工作坑底依據(jù)土質(zhì)、管重量及地下水狀況,做好基礎(chǔ)，以防止工作坑底下沉，導(dǎo)致管子頂進(jìn)位置的偏差。采納級配碎石基礎(chǔ)，當(dāng)工作坑底土質(zhì)松軟，有地下水時,應(yīng)采納強(qiáng)度為C25混凝土封底,厚度為20cm，混凝土底板漏水處應(yīng)采納灌注水泥漿。井內(nèi)設(shè)一個集水坑，平面尺寸為50cm×50cm，深50cm，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(dǎo)軌設(shè)置導(dǎo)軌：作用是引導(dǎo)管按設(shè)計的中心線和坡度頂進(jìn)，保證管在頂入土之前位置正確。導(dǎo)軌安裝堅固與精確與否對管子的頂進(jìn)質(zhì)量影響較大。因此，安裝導(dǎo)軌必需符合管中心、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(zhì)量保證措施（1）施工員必需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(jìn)時，要邊頂邊視察止水帶的位置，發(fā)覺偏差要剛好訂正。（3）嚴(yán)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1400mm，Ⅲ級鋼筋混凝土管。出土與頂進(jìn)工作坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢，經(jīng)檢查各部處于良好狀態(tài)，即可進(jìn)行出土和頂進(jìn)。首先將管子下到導(dǎo)軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管中心和管底標(biāo)高及接口處是否符合設(shè)計要求，合格后即可進(jìn)行管前端取土，鑿開護(hù)壁進(jìn)行進(jìn)洞施工；當(dāng)管體進(jìn)洞后，不要急于頂進(jìn)，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(hù)壁外土體的塌方。3、頂進(jìn)施工頂進(jìn)利用千斤頂出，靠在后背不動的狀況下將被頂進(jìn)管子推向前進(jìn)，其操作過程如下:⑴安裝好頂鐵擠牢，管前端已掏挖肯定長度后（視土質(zhì)狀況而定最長不得大于30㎝），啟動油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個工作行程，將管推向肯定距離。⑵停止油泵，打開限制閥，千斤頂回油，活塞回縮。⑶掏挖取土，添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至須要安裝下一節(jié)管子為止。⑷卸下頂鐵，下管，接下一節(jié)管。⑸重復(fù)上一工藝流程，直至全段貫穿。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)面平安措施管內(nèi)主要采納人工來掘進(jìn)、糾偏、排土及頂進(jìn)，考慮管內(nèi)工作環(huán)境要求，必需實(shí)行以下措施：⑴管內(nèi)施工屬于潮濕環(huán)境，管內(nèi)照明必需采納平安低壓照明，管內(nèi)沿線間距10m，在管體右角上安裝一盞12V、60W的燈泡。⑵在頂管中，通風(fēng)是一個不容忽視的問題。因?yàn)樵陧斶M(jìn)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,而且影響測量。因此需解決好通風(fēng)問題。由于本工程施工管道長度不大，采納鼓風(fēng)式通風(fēng)，選用小型風(fēng)扇。在施工人員下井前必需先通風(fēng)，并利用鳥類以及有害氣體檢測設(shè)備對井內(nèi)氣體進(jìn)行檢測，確認(rèn)平安后方可下井操作。6、糾偏頂進(jìn)措施⑴頂管測量：采納經(jīng)緯儀和光學(xué)水準(zhǔn)儀。①測量次數(shù)：起先頂?shù)谝还?jié)管子時，每頂進(jìn)20—50cm/次，正常頂進(jìn)時，每頂進(jìn)1m/次。校正時，每頂進(jìn)50cm即測量一次。②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(zhǔn)儀照準(zhǔn)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，說明其方向精確，否則其差值即為偏差值。③高程測量：在工作坑內(nèi)引設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，停止頂進(jìn)，將激光水準(zhǔn)儀支設(shè)工作坑同內(nèi)，測量前端管底高程。⑵頂進(jìn)偏差的校正頂進(jìn)中發(fā)覺管位偏差10mm左右，即應(yīng)進(jìn)行校正。糾偏校正應(yīng)緩緩進(jìn)行，使管子漸漸復(fù)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，形成肯定厚度（15mm左右）的泥漿套，間距6～8m設(shè)一道補(bǔ)漿孔，使頂管在泥漿套中向前滑行，削減摩阻力，依據(jù)壓力表和流量表，計量桶限制注漿量，壓力應(yīng)限制在地下水位的1.1—1.2倍。材料：膨潤土：燒堿：水=1：0.05：4.5配比，經(jīng)試驗(yàn)，確保泥漿性能良好，必要時加其他外加劑。為使泥漿能剛好將管壁空隙灌滿，灌漿速度要與頂進(jìn)速度相適應(yīng)，留意視察，防止跑冒，并保證泥漿達(dá)到量。造漿后應(yīng)靜置24小時后方可運(yùn)用。8、排土和泥土外運(yùn)頂管土體在管內(nèi)用人力手推車運(yùn)輸?shù)焦ぷ骺?，由提升設(shè)備將泥土運(yùn)至地面堆土區(qū)，然后用環(huán)保運(yùn)輸車運(yùn)至棄土場。9、正常頂進(jìn)施工頂進(jìn)速度應(yīng)依據(jù)出土狀況確定，要即挖即頂，防止塌方。頂進(jìn)過程中，若摩擦力過大時，實(shí)行邊壓觸變泥漿邊頂進(jìn)，以削減管體的阻力。頂進(jìn)一節(jié)后，回縮千斤頂，拆開通風(fēng)、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(jìn)一千斤頂行程，回縮千斤頂，測量、加頂鐵，重復(fù)頂進(jìn)至一節(jié)管體后，又重復(fù)上述流程。10、主要技術(shù)措施為了限制好路地面沉降，使其保證在規(guī)范要求以內(nèi)，主要實(shí)行了以下措施：（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(jìn)都經(jīng)過肯定的計算，盡可能相等。若Q土＞Q管時，地面易于沉降；Q土<Q管時，地面易于隆起。（2）削減擾動：頂管是靜荷載作用于土體，然而，頂管在實(shí)行糾偏措施時，雖然仍屬靜力范圍，但對土體卻有周期性的擾動。因?yàn)榧m偏時對土體一側(cè)加荷的同時，另側(cè)又強(qiáng)迫卸荷，促使土體內(nèi)發(fā)生應(yīng)力改變，導(dǎo)致擾動和變形，而且，這樣的改變是周期性的，即擾動還沒有復(fù)原其次次擾動又發(fā)生，如此重復(fù)動作，使土體疲憊，以致變形加劇，并擴(kuò)散至地表。為了削減這種對土體擾動，故盡量；①削減糾偏次數(shù)：壓注泥漿不使管壁與土體之間形成空隙：頂管設(shè)計時，為了削減摩擦阻力，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10mm~20mm，因此，頂管時在頂入管與土體之間就存在肯定的空隙，導(dǎo)致土體可能的沉落，為此，必需剛好壓注泥漿于空隙中，并且邊頂進(jìn)，邊壓注，更須要在中間補(bǔ)漿，使在頂管中形成完整的泥漿套，既消退了空隙，又能平衡其上土體之自重，防止沉落。②使土體中不產(chǎn)生附加應(yīng)力：土的變形，歸跟究竟是主體有了附加應(yīng)力，頂管時，此類附加應(yīng)力源于以下幾種外力：A、泥漿壓力的影響。為此，在壓漿時要限制好壓力。恰好能平衡“泥漿套”以上主體的壓力，故事先要依據(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，主體的疲憊反應(yīng)，以及緊急制動壓力等。C、鄰進(jìn)施工影響及堆載影響等等。（3）頂進(jìn)中導(dǎo)向要好，除了管端正面挖掘要均衡、對稱外，還要：①常常檢查工作井內(nèi)的導(dǎo)軌，穿墻門洞與頂管間的空隙等有無異樣；②千斤頂?shù)闹行膽?yīng)和正面阻力及摩阻力的合力重合，盡量削減偏心，這一點(diǎn)在起先安裝時必需考慮，若在起先頂進(jìn)之后調(diào)正，就困難了；③常常留意后座的剛度是否足夠，其變形的大小和勻稱度，以及彈、塑性變形值的比例等，隨時設(shè)法消退各種影響異向精度的因素；④頂進(jìn)不宜求快，在穿越道路的頂進(jìn)中，更須要慢，通常每次頂20~30cm。在過道路時，改為10~15cm。每次頂進(jìn)少一些，異向就相對易于駕馭。三、其它有關(guān)問題的處理1、后座土體支持力不足時：①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(zhì)條件下的土體，如砂性土或粘土；肯定不能用于淤泥質(zhì)土和其它穩(wěn)定性差的土層。采納這類措施時，假如擋土深度較大，插入深度較小，可能造成滑波或向坑內(nèi)涌土。因此肯定要經(jīng)過土力學(xué)計算確定。②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(qiáng)度，彌補(bǔ)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(zhì)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(zhì)條件差，管體主要穿越于淤泥層，場地不宜采納攪拌樁進(jìn)行淤泥層處理，所以采納本措施是對流沙、軟泥層的一種行之有效的施工方法。（二）、超前注漿是將管體須要穿越的路徑四周的土體，在管體未頂進(jìn)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聚硬化，使之在將要頂進(jìn)的管體路徑四周形成一周環(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當(dāng)?shù)拇┻^不利土層，以達(dá)到完成施工任務(wù)的目的。施工方法（一）、頂管施工過程中，如遇流沙流泥時，馬上停止頂進(jìn)，在管內(nèi)前端工作面上用錘擊法，將預(yù)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(zhì)狀況而定）。（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，連接處必需堅固，不滲漏漿液。（三）、用拌合機(jī)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(jìn)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即可復(fù)原正常頂進(jìn)，待頂完注漿段后，又可重復(fù)上敘注漿操作，如此循環(huán)直至穿過不利土層為止。注漿留意事項（一）、統(tǒng)計好注漿量，一般每米注漿用水泥量約為90～100kg為宜，若注入過多會造成不必要的奢侈，注入太少又形成不了足夠厚度的愛護(hù)層。（二）、調(diào)制水泥漿要限制好水灰比（1：0.45～0.5），水灰比太小難以注入，簡單堵塞注漿管，影響水泥漿的滲透；水灰比太大又起不到凝聚硬化土體的作用。（三）、注漿壓力一般可限制在0.8～2.5Mpa左右，對于管頂覆土較淺的地段，注漿壓力不行過大，以免引起地表面膨脹隆起，或影響旁邊原有的地下構(gòu)筑物和管道的運(yùn)用，因此，一般每1m覆土厚度的注漿壓力可按0.44Mpa考慮。（四）、注漿時要留意視察管內(nèi)工作面漿液流淌狀況，以工作面有少量漿液滲出為宜，即可停止注漿。四、其他構(gòu)筑物的施工1、在頂管施工完畢后，磚砌井筒壁，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(jìn)行批內(nèi)壁施工。施工前，應(yīng)將砌體表面粘接的雜物清理干凈，并灑水潮濕。水泥砂漿抹面宜分兩道抹成，第一道抹成后應(yīng)刮平，并使表面造成粗糙紋，其次道砂漿抹平后，應(yīng)分兩次壓實(shí)抹光。施工縫留成階梯形，接搓時，應(yīng)先將留搓勻稱涂刷水泥砂漿一道，并依次抹壓，使接搓嚴(yán)密。陰陽角均應(yīng)抹成圓角。抹面砂漿終凝后，應(yīng)剛好保持潮濕養(yǎng)護(hù)。3、砂漿與基層及各層間應(yīng)粘結(jié)緊密堅固，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(dá)到肯定強(qiáng)度即可回填石屑，分層夯實(shí)至檢查井頂面。主要施工機(jī)具設(shè)備機(jī)具名稱單位數(shù)量用途翻斗汽車臺1運(yùn)土注漿泵臺1灌注水泥砂漿灰漿攪拌機(jī)臺1攪拌砂漿水泵臺20基坑排水電焊機(jī)臺