人工专项顶管施工方案.doc

西安高新区西三环南延伸段(河池变-纬十六路)电力管沟工程人工顶管专项施工方案编制： 审核： 西安市政道桥建设有限公司2012年9月2日人工顶管施工方案一、 工程概况：由于电力管沟过路段对交通通行影响较大，经与业主、设计院沟通协商同意对以下井段采用人工顶管：DL01-DL02长55米；DL12-DL13长100米；DL39-DL41长85米；设计管径d2200mm，顶管深度5.5-6米。本地段土质良好，地质情况由上至下分别为素填土、黄土状土、亚粘土、粘土，地下水属潜水类型，稳定水位位于管道埋深以下。二、 施工方法：1、施工程序如下：围挡人工挖顶管坑上半部土方和支撑搭平台、起重设备挖下半部土方和支撑安装顶管设备顶管浇筑检查井拆撑填土管道清理与接口处理2、施工测量：工程开工前先进行现况管线调查，复核管线的位置与高程。顶管测量人员均持证上岗。现场使用的水准点闭合后方能使用。3、顶管工作坑、检查井坑开挖与支撑：顶管工作坑尺寸的确定。顶管工作坑、检查井坑的长度尺寸为L，宽度尺寸为B。L的计算公式为：L=L1+L2+L3+L4+L5式中：L1管节长度（m）L2顶镐长度（m）L3出土工作间（m），一般取1.0-1.8mL4后背墙厚度（m）一般取0.85mL5已顶进管留在导轨上的最小长度（m），一般取0.3-0.5mB的计算公式为：B=D+S，式中：D砼管外径（m）S操作宽度（m），取2.4-3.2mL=2.5+1.3+1+0.85+0.3=6 mB=2.4+2.6 =5 m 顶管工作坑净空尺寸长宽=6m5m,深度在5m以内的坑为一步开挖，深度大于5m的坑分两步开挖，第二步较第一步缩小0.5m。支撑采用圆木方板组合支撑，板厚5cm，连续密布。如附图所示。基坑上方工作平台亦采用圆木方板搭建，详见图1。所用圆木口径d30cm，方板厚4cm、长4.5m，宽30cm，均未朽、强度足够。支墩采用土袋交错磊砌，每层用铁丝捆扎加固，高度小于0.5m。整体结构稳定。基坑周围设钢管护栏，距基坑边距离1m，护栏高0.8m，水平设两道钢管。工作平台上基坑侧边也设同样护栏。4、顶管后背与顶力计算 顶管后背承载力计算（以长距离井段为例，L=19m），后背承载力计算公式为：F=HB= 2.5318=135t，式中：F后背承载力（t）H后背高度（m）B后背宽度（m）后背承载力，取18t/m2。 顶管顶力计算采用经验公式计算，计算公式为：P=NP0=1.53.169/319=30.1t，式中：P-计算总顶力（KN）P0顶进管子的全部自重N:土层系数，取值等于1.5。 根据计算：后背承载力大于最大顶力，能满足最大顶力的需要。后背长度核算公式为：L= P/B +La = 30.1/3+2 =3.46m，式中：L-后背长度（m）P-顶管需要的总顶力（t）B-后背受力宽度（m）La-附加安全长度（m），砂土取2；亚砂土取1；粘土、亚粘土取0。经核算，后背需要的长度为3.46m，故此其它工程项目开槽时，需保留此长度不开挖。5、后背安装： 后背较坑底深0.8m，采用长3m、断面25cm55cm方木码放，高度为2.5m，并尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密，方木前埋设立铁3根，间距1.0m。立铁前码放横铁，横铁要求码放平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。 每座顶管坑顶管时首先顶较长的井段。 顶力设备为320t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装2台千斤顶，与管道中心线对称布置。6.道轨安装：导轨使用高度为140的钢轨，安装道轨用木枕，经计算D=1050砼管导轨宽度为737mm，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定，两侧用方木与槽壁撑紧固定。7.测量放线与纠偏 测量与放线：根据监理单位审核批准的桩点施测电力管线的中心线和高程桩。根据中线控制桩用经纬仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不得大于5mm。每座顶管坑内设2个水准点。 顶管测量与纠偏：在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。中心测量：本工程最大顶进长度为19m，拟采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差，并且每顶进12m用经纬仪检测一次，见顶管测量与超挖示意图。高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，测头一节管前端与后端的管内底高程，以掌握头一节管子的走向，测量后应与工作坑内另一个水准点闭合。每班工作要做好顶管记录和交接班记录，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口时应测出其错口的高差。顶管误差校正逐步进行。形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓慢进行，使管子逐渐复位，切忌猛纠硬调，以防产生相反的结果。纠偏过程中应加强测量密度，每10-20cm测量一次，根据实际情况采取有针对性的纠偏方式。常用的方法有以下三种： 超挖纠偏法：偏差为1-2cm时，可采取此法。即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐步回到设计位置。 顶木纠偏：偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。 千斤顶纠偏法：方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。8、管前挖土与顶进施工：顶管偏差高程控制在+1cm、-2cm，中心控制在左右3cm。 管前挖土长度：本工程中规定管前挖土长度为30cm为宜，最多不能超过50cm。 关于管周围的超挖：本工程管顶以上允许超挖1.5cm，但在下面135范围不得超挖，一定保持管壁与土基面的吻合。 首节管下到导轨上应测量其高程、中心是否符合要求，确认合格后方可顶进。首节管入土后，每顶进30cm要量测中心，高程一次，及时、细致操作，防止出现偏差。 工作坑内设的两个进行校核的水准点、中心点，施工时应对其妥善保护，防止碰撞。 顶进时昼夜三班不间断施工，防止因中途停置而导致摩擦力增加，造成顶进困难。 当遇下列情况时，应停止顶进，迅速采取措施处理：管前方发生塌方或遇障碍物时；后背倾斜或严重变形；顶铁发生扭曲变形现象；错位偏差太大，且校正无效；顶力较预计增大，超过管口许可承受的能力。(7)顶管测量记录 在顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶进施工记录，做好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理及时。 顶进中每班必须如实填写记录，记录中应包括顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及其它注意事项。 认真执行交接班制度，交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。 整个施工段的顶进分阶段的进行自检，不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录（交接班记录），只反映了当班的情况，但顶进的管道在动态过程中的变化情况则应掌握，所以每顶进20m时即全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得到解决。 顶管记录由质量检查人员每日收集一次，并将顶进质量及时向项目经理汇报。9、水泥浆填充 由于管线位于已建道路下，为保证路基稳定，顶管结束后应及时对管体四周的缝隙充填水泥砂浆，使其密实坚固，填充水泥砂浆所用设备与填充触变泥浆设备相同，配比为：水泥：粉煤灰：水=1:3:4； 水泥浆液需搅拌均匀，无结块，无杂物。注浆压力为0.10.2MPa，注浆孔左右各设一个排气孔。充填水泥浆必须自一个方向顺序压浆，即每个注浆孔压浆时见到前方注浆孔冒出水泥浆时才能认为充填饱满。压浆分两次进行，第一次注满土层和管壁之间的孔隙，等24小时后进行第二次压浆，第二次压浆重新布孔。注浆结束后要及时清理