一、顶管施工工艺.docx

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1、一、施工工艺(一)工作坑的设置根据现场的实际情况及地质资料采用直槽式双向工作坑，并用钢板支撑，做好坑壁防护工作。在施工前，认真熟悉图纸，了解该断面的土质、地下水位、地上及地下构造物及施工环境等情况；工作坑在施工时为工作井和接收井，工作井间距为50米，施工完毕后接收井即为检查井。因此，由坐标确定出各工作坑的中心桩和纵横轴线的控制桩，其桩位须经监理工程师认可后，进行施工，施工过程中妥加保护，竣工前防止移位。1 .工作坑的平面布置hJH工作坑的开挖深度;工作坑深度计算示意图LO一工作坑的上沿至管道下底的垂直距离;C一一管道下底至硅底板的距离；h睑基础的厚度。工作坑平面尺寸为了满足施工作业的要求，工作

2、井采用4mX6m,接收井采用4mX4m,四周用钢板加固，在顶管的靠背上采用双层钢板加固。另外工作坑的设置还要考虑便于排水、出土和运输。2 .开挖工作坑用挖掘机将工作坑开挖2m深，下钢板方形支撑大框（用250X118型工字钢制作），上、下两个间距为2.0m,最下层的大框间距应使管道能够从中间穿过。在大框与坑壁之间插入钢板（240X82型槽钢），栽入钢板桩时要确保钢板桩垂直不得倾斜，钢板为满布。板桩下完后，用人工挖土至设计深度，使板桩徐徐下沉至坑底。后背钢板桩要埋入土中0.5m深。工作坑土方挖完后引入水准点，并在钢板与坑壁之间用与基底相同的土回填夯实,以保证坑壁土体的稳定。在沟槽挖掘过程中严禁超挖

3、挖出的土及时清运，工作坑周围不得堆放土。开挖中的几个注意事项：a）大框中心线必须与管线中心重合；b）立板及上部应用松紧器紧箍；C）钢板外侧与坑壁之间的空隙要用土填实，以防止土方滑落时产生的冲击荷载破坏钢板支撑护壁。d）工作坑挖到设计标高后下框应支撑牢固；e）大框必须满焊牢固；f）顶进工作坑基础应保证结构尺寸及强度。基础顶面高度应低于设计管下皮3cm,并在基础上设置管道中心点；g）工作坑后背与顶进方向是否垂直直接影响顶管质量，工作坑靠后背的大框安装时采用经纬仪测量，后背钢板桩必须选用平直的钢板桩；h）开挖中防止地面水、雨水流入沟槽。3 .坑开挖2米后，架立龙门吊吊装设备，以保证土的垂直运输，并

4、为以后吊装设备及管道做好准备。工作坑的基础采用C15碎，以满足施工的要求，C15碎基础用4mX6m沿管道前进方向铺设，厚度为30cm,在舲中预埋作为固定钢轨的钢制丫形预埋件，导轨焊在预埋件上。两轨间距计算示意图导轨设置在基础之上，其作用是引导管子按照设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土中之前的位置正确。两轨间距计算如下：AO=3-+J(D+2t)(h-c)-(h-c)2AO两导轨中距(mm)；t管壁厚度(mm)；h钢导轨高度(mm)；c一一管外壁与基础面的间隙，此处取30mm；a导轨顶面宽度(mm)。4 .工作坑后背设计最大顶力计算：顶进中最大顶力出现在最长距离的管道顶进就位时，本工程为舲

5、加固管，计算出最大顶力以此设计后背的依据，并作为选择顶推设备的参考。P=(Pl+P2)L+P3P计算的总顶力(KN)；Pl顶进时，管道单位长度周围土压力对管道产生的阻力(KNm)；P2一一顶进时，管道单位长度的自重与周围土层之间的阻力(KNZm)；L管道的计算顶进长度(m)；P3顶进时，工具管的迎面阻力(KN)；(1)管道单位长度周围土压力对管道产生的阻力P1：Pl=2f(PV+PH)DlPV管道单位长度上管顶以上的坚向土压力强度(KNm),PV=YHPH一一管道单位长度上的侧向土压力强度(KNZm)PH=KaY(H+D1/2)Dl管道外直径(m)；Y管道所处土层的重力密度(KNm)；H一一管

6、道顶部以上覆盖土层厚度(m);Ka主动土压力系数，Ka=tg2(45。-W=0.271;土的内摩擦角，选取粗砂砾石的内摩擦角为35;f一一管道与其周围土层的摩擦系数，取干砂土摩擦系数为0.6；(2)管道单位长度的自重与其周围土层之间的阻力P2：P2=fW=0.6xl3=7.8KNW式中W为管道单位长度的自重(KNm)；(3)工具管迎面的阻力P3根据不同的顶进方法确定，本工程中采用人工掘进且工具管顶部及两侧不允许超挖，P3计算式如下：P3=11DtRD一工具管刃脚的平均直径(m)t一工具管刃脚的平均宽度(m),采用t=0.1R一手工掘进顶管法的工具管迎面阻力，采用R=500KN11综合上述，可知

7、D=1500时，P=(183.8828+7.8)25+221.37=5013.44KN所以每坑采用3200KN的千斤顶两个。(二)工作坑布置(设备安装)1 .导轨安装导轨的安装精度必须满足施工要求。两导轨顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。导轨安装的允许偏差为：位置轴线3mm；顶面高程0+3mm；两轨内距土2mm。安装后的导轨牢固，不得在使用中产生位移，并做到经常检查校核。2 .后背安装后背反力墙上预先安装80mm厚钢板紧贴反力墙，其允许误差为+5mm,使顶力均匀扩散至后背墙上。为了避免在顶进过程中出现位移或不均匀位移的现象，必须使后背与垫块之间接触紧密，大框后背与后背土体之间采用砂

8、石料填实，并做夯实处理。3 .千斤顶安装为了使千斤顶的合力中心在管道的中心，并考虑到千斤顶的布置方便及千斤顶的型号,本工程施工中，每坑设置2个320t的千斤顶，千斤顶安装在牢固钢支架上，并加以保险。安装千斤顶时，严格按操作规程施工，其安装轴线与顶管轴线必须平行，做到位置误差小于+5mm。千斤顶头部偏差允许上下3mm,左右2mm。4 .油泵安装和运转(1)油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；(2)油泵应与千斤顶相匹配，油泵安装完毕，进行试运转；(3)顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；(4)顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续

9、顶进;(5)千斤顶活塞返回时，油压不得过大，速度不得过快。5.轨道平面安装轨道应安装在预先埋设在工作坑底的预埋件上，并用电焊加以连接。钢轨顶面应保持水平，其顶面标高偏差应控制在0+3mm范围内。安装完毕后，其轨道轴线应与顶管轴线在同一垂直面上。轨道应与四面井壁相互支撑，上铺设5cm木板作施工作业面平台。5）顶铁的安装安装顶铁时应首先检查顶铁与导轨之间、顶铁与管道之间的接触面。如有泥土或油污等，应擦拭干净，防止接触不良相互滑动。为防止顶铁受力不均匀发生崩铁现象，应在顶铁上设锁定装置。顶铁必须与管道的轴线平行，使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线相互平行。顶铁与管口之间的联接,都应垫以缓冲材料，使顶

10、力均匀地分布在管端，避免应力集中对管端的损伤，缓冲材料一般可采用油毡或胶合板。（三）管道顶进IL准备工作管道顶进采用手掘式顶进的施工方法，防止超挖。顶管施工前，要对顶管的管材进行认真检查，保证管接头的槽口尺寸正确，光洁平整无气泡符合设计要求。开始顶进前，全部设备经过检查并经过试运转；工具管在导轨上的中心线、坡度和高程符合规定。安放测量设施，检查作业面与地面值班人员的联系信号及施工现场的照明设施，检查线路加固和后背的情况是否满足顶进作业的要求，最后清理工作坑为顶进工作做好准备。2 .顶进拔板时，将机头刃脚立刻切入土层中，以免前方土体松动塌方，启动千斤顶，在顶进前须对首节管的高程和中心线进行测量，

11、确定首节管的高程和中心线不超过2mm时，首节管方可开始顶进。对千斤顶的速度进行调整，使土体的开挖量与排出量相等，以控制地面的隆起与沉降，在顶进过程中，必须保持同步降压，并保证不得超挖，减少顶进阻力。建立地面与地下测量控制系统，以减小对地面地下障碍物的影响；并严格测量，全过程跟踪纠偏，采用调整千斤顶作用点位置或横木支顶法校正中线，视偏差大小采用调整千斤顶作用点位置或木柱（千斤顶）支顶法校正高程上的偏差，保证管道的中线及高程误差在设计规定的允许范围之内。控制点应保证不易扰动，视线清楚，方便校核，把排出的土体及时清运，并做好管道接口的处理与衔接，使顶管施工处于连续顶进状态。首节管顶进的质量对本段顶进

12、质量至关重要，必须保证首节顶进入土的高程偏差在2mm以内、中心偏差在2mm以内、自身偏差在2mm以内。所以首节管的顶进质量应进行严格控制。具体操作方法是：（八）开启千斤顶使工具管的刃角切入土中，此时，工人可进入工作面挖刃角切入土层的泥土，并随时将弃土通过土设备从顶进坑吊运至地面。(b)开始顶进时应观察首节管端与滑道的间隙，如首管前端离开滑道，应及时调整管的高程。(C)首节管每顶进0.2m应进行高程测量，首节管顶进不大于Im时应进行中心测量，如出现误差应及时进行调整，应尽量控制管顶进不出现误差。(d)当首节管顶进后，安装第二根管时，如首管高程或中心有偏差时，应在顶第二根时将误差调整准确。3 .出

13、土管线顶进过程中,必须做到勤顶、勤测、勤调整、勒取土的四勒原则。每顶进0.2m应进行高程测量并及时出土：顶进的每根管都要进行中心测量，及时发现问题，及时解决。顶管采用人工挖土的方式，水平运输至工作坑，垂直运输利用吊装设备直接吊到地面上外运。挖土顺序，开挖迎面的土体时，自上而下分层开挖。在挖土过程中严格执行规范要求,不得超挖。4 .出洞顶管出洞前，必须对所有设备全面检查，液压、电器、气压、照明、通讯、通风等操作正常工作，电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等监控系统是否正确显示其进入工作状态，然后进行调试，确定顶进速度和出土速度，确认无误后既可准备出洞。经监理工程师检查合格认定后，进行下段施工。

14、5 .顶进管道的施工质量规定：1)管内清洁，管节无破损；2)允许偏差应符合下表规定:项目允许偏差轴线位置50管道内底高程D1500+30-40D1500+40-40相邻管间错口钢管道2钢筋混凝土管道15%壁厚且不大于20对顶时两端错口50注：D为管道内径（mm）3）钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧、不脱落。（四）顶进中注意事项L顶进中的障碍物处理顶进中，如因处理障碍致使管涵停留时间过长，则往往在复顶时，顶力将增大很多，因此，一般在处理障碍物过程中，还需要用千斤顶将管涵每隔适当时候活动一下。6 .垂直运输顶进施工垂直运输重物多，为保证安全，下

15、落管涵时，坑内不得有人；起重时必须有专人指挥、专人操作；运输前对钢丝绳、钢丝套、挂钩滑车等应仔细检查，严禁超载运输;高压顶进时应停止垂直运输。（五）工作坑拆除1 .工作坑回填前将坑内的杂物清除干净；2 .工作坑拆除时应随撼砂依次拆除下框和上框。当回填至路面结构以下时，拔出钢板桩。（六）测量及纠偏措施在顶管施工中测量工作非常重要，是保证顶管成功的关键环节，所以制定严格的计划，安排专人对顶管进行测量，以保证工程的顺利进行。为避免工作井和测量仪器的移动造成基准轴线偏差，每天由井外基准复测一次井内基准。1 .高程测量及校正使用水平仪，工作坑内要引下两个临时水准点，观测尺用略短于管径的短尺，以便管内外均

16、能使用。观测点设于第一节管的首尾，管顶或管底称为第一点、第二点，通过两点的观测，可测得首节管的实际高程，管节之坡度和走向，与设计高程比较即可得到偏差值。管节高程指流水面，即管内最低点的绝对高度。顶进过程中要全过程跟踪测量，随时对高程校正。纠偏时采用逐步超挖法：顶进时利用下部原土承托使管节有上升趋势，随顶随测直至管体复位，高程合乎要求后再按正常挖土顶进。为了纠偏，在超挖允许范围内挖土。但管侧及管顶超挖过多则可能引起土体坍塌范围扩大(本地区还以砂性土为主)。管顶超挖量不得超过1.5cm,此超挖量既可满足纠编要求又不致引起坍塌。中下层超挖量按规范规定的数值量严格执行。2 .中线测量及校正主要是测量管

17、节方向与设计中心线比较的偏差值，采用“三点移线法”观测。先将工作坑上中心线引至工作坑，钉桩挂线。在坑内中心线上挂两个垂球，垂球间距尽可能远，首节管测点处放中线尺，将尺子平放于测点上，管内外拉线。操作时：先令小线对准后垂球，并固定之，再观测前垂球是否对准小线，如有距离时，由管外观测者不断令管内拉线人缓缓移线，直至线对正前垂球为止，这时令管内拉线人观测小线位置是否与中线尺的中心吻合，如吻合，即方向正确无偏差，不吻合时，则线与尺上中心的距离即为偏差值，方向与尺上指示方向相反。为避免管节偏差大难于校正，则需在顶进中及时掌握管节的走向，随时校正，方法有以下两种：(1)挖土校正法：当管头发生偏差时，一侧超

18、挖，一侧不超挖，或留5mm一IOmm土坎在顶进中使管中心徐徐复位，土坎不应过厚以防矫枉过正。(2)横木支顶法：用挖土法效果不明显时，可同时加横木采用支顶法来校正。如管端同时有高程误差时，可将木柱斜支以使中线高程同时校正。3 .顶进记录为了及时纠正顶进中出现的偏差,应强调做好顶进记录。除对管道所处环境，管边材料、管径、土层土类、性质，覆盖土层厚度等外,主要应包括顶力及顶进长度的关系,出现的偏差和纠偏效果,塌方、暂停顶进等事故发生原因及其处理的方法与效果，待排除的事故以及顶完后管道轴线位置及高程的测量记录等。这些记录在交接班时交待清楚，以利于下一班顺利顶进。三、质量保证措施1.基本要求(1)严格执

19、行“三按”规定，即按设计图纸施工,按操作规范操作,按质量标准检查。认真落实岗位责任制，对每个岗位都制定质量责任，做到奖惩分明。(2)施工中如发现质量问题，应及时请监理工程师解决；如工程不能按设计施工时,必须取得设计单位的同意方可变更，且有设计变更通知单或有监理工程师认可。(3)执行技术交底制度，认真做好工程技术质量交底工作，要交施工方法，质量要求，施工注意事项及质量保证措施。(4)顶管时应记好球管顶进记录，执行交接班制度。将上一班出现的质量问题在下一班进行调整。(5)认真做好工序交接工作，每遒工序完成后，经检查合格方可进行下道工序并做好交接记录。(6)出现质量事故要坚持“三不放过”，即事故原因

20、不清不放过，责任者没有受到教育不放过，没有改进措施不放过。(7)进厂材料必须有出厂证明和合格证，并按规定的批量做好复试，不合格材料不得使用。(8)施工原始资料要做到齐全、完整、准确，并做好各项质量内业工作，达到工程完资料整理完。2 .测量放样(1)测量各种仪器应检验合格后，方可使用。(2)控制点要设置永久的，控制点要复核合格后方可使用，并对控制点进行随时检查。(3)测量原始记录要认真填写，并且保存好。(4)测量质量标准应符合市政工程质量检验评定标准(CTTZ-90)o(5)实施平面控制测量时，必须使用经检定合格的全站仪施测。高程控制测量时，使用Sl级水准仪测量两个测回，闭合精度达到要求后，方可

21、平差使用。(6)认真保护控制点，如发现有被破坏的迹象，应立即复测。(7)坚持复测制度，每个测点测定后都必须有另一测量人员对其进行复测。(8)顶进工作坑内的水准点和中心点必须经常复测以保持准确。3 .质量目标本工程的质量目标为确保工程优良。质量宗旨是质量第一，信誉至上；向顾客提供满意的工程，为保证本工程质量目标实现，我单位遵循：施工进度与质量发生矛盾时以质量为主；效益与信誉发生矛盾时以信誉为主的原则，保证工程优良。目标分解值为：分项工程合格率100%,工程优良品率85%以上，计量仪器设备配备率100%,计量仪器周检率100%,合同履约率100%,顾客满意率100%,特种作业人员培训率100%,场

22、内机动车辆检验合格率100%,重伤、死亡率为零，采购产品合格率100%。四、安全技术措施：(1)基础工作必须按“安全工作标准”落实好各项工作。做好规定审核雇佣单位的安全资格认证及施工队长的安全合格证,签好安全合同。做好民工队驻地安全管理工作，做好岗前培训及安全教育工作。建立建全各项规章制度，落实各项责任制，并做好安全技术交底及工序交接工作。各种操作人员必须严格执行本工种安全操作规程。进入现场的人员，一律戴安全帽。(2)土方工程施工用各种机械进场时，必须符合要求,并与其操作人员签好安全合同。采用钢板桩护壁时，支撑框架位置的确定必须经过计算。操作人员必须严格按要求操作。施工时，必须按设计或施工方案要求开口，作业时，发现异物不得私自随意处理,更不得归为己有，要上报待查清后，继续施工。顶管施工现场做工作坑及顶管开始前必须将沿线的地下管网勘察清楚，否则不能盲目开工。顶管下管时工作坑下管时严禁坑内有人。顶管顶进时不得超挖，管前挖土人员挖土时严禁超出管帽。在现场作业人员必须按规定配戴防护用品，非作业人员，禁止在施工现场来回走动或停留。作业场地要有排水设施，各种机械要有防雨措施。沿线设置钢围挡。顶管出口处应设活动钢围挡。道口施工时，设置醒目的安全标志并设专人负责看护。