人工顶管专项施工方案

1、人工顶管专项施工方案一、施工准备（一）技术准备1、组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会 审，进行设计要求和施工技术交底。2、编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。3、绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。（二）工作坑位置的选定 顶管工作坑是顶管施工时在现场设置的临时性设施，选择工作 坑的位置还应考虑以下原则：1、有可利用的坑壁原状土作后背；2、工作坑处应便于排水、出土和运输，并具备有堆放少量管材 及暂存土的场地；3、工作坑尽量远离建筑物；（三）工作坑设计： 工作坑的尺寸应根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况 确定，同时要考虑工作坑设置的使用功能（单向顶、多向顶

2、等）的 因素般开挖工作坑，其底部的平面尺寸应根据管径大小、管节长度、操作设备、出土方式及后背长度等不情况而定。1、工作坑的尺寸计算：矩形工作坑的底部尺寸一般可按下式计算其宽度（ B）与长（L）：B=D1+2b+2C式中 B 工作坑的底部开挖宽度（m）；D1 管外径（ m）；b 管两侧操作空间（ m），一般为每侧 0.81.6m；C 撑板厚度（ m），一般采用0.2m。B=1.8+2 ×0.9+2 ×0.2=4.0mL=L1+L2+L3+L4+L5式中 L 工作坑的底部开挖长度（m）L1 管节长度（ m）；L2 顶镐机长度（ m）；L3 出土工作间长度（ m）；L4 后背墙的

3、厚度（ m）；L5 稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（ m），一般为 0.3m0.6m。L=2.5+1.2+1.4+0.6+0.3=6.0m经计算芙蓉西路南段顶管工作坑 w1开挖尺寸为： 6× 6m；工作 坑 w3、w5、w7、w9开挖尺寸为： 4×6m；接收井 w2、w4、w6、w8 开 挖尺寸为： 4×4m。2、工作坑的基础采用混凝土基础，基础厚度为 30 厘米，强度等级为 C20。浇筑 宽度较枕木长 50 cm。并在混凝土内部埋设 15 cm×15 cm 的方木作 轨枕（方木埋入混凝土的面包油毡）。这种基础不扰动地基土，能 承受较大的荷载。

4、二、工作坑开挖支护方案根据地质勘探报告本段修建场地内无不良地质，土质为自重 II 级湿陷性黄土，土体自身稳定性较好且无地下水。结合现场实际情 况及设计图纸，本工程污水管顶管工作坑采用木板支撑。木板支撑一般是应用在地质情况好，土体自稳性高，无地下水 的情况下。其支护工艺流程是：工作坑定位工作坑尺寸放样工 作坑开挖工作坑支撑封底混凝土浇筑。一）施工准备1、确定工作坑的中心位置及开挖尺寸；2、调查工作坑开挖范围内的地上地下障碍物；3、开挖机械的配备和支撑材料的准备。二）工作坑的开挖、支护 工作坑的开挖尺寸经计算确定后进行开挖， 3 米以内采用机械 挖土，人工修整；根据土质情况及时进行加固。为了保证施

5、工的安 全，开挖时根据土质情况进行适当放坡。当工作坑开挖至 -3m 时进 行第一层的支护，支护至工作坑 -0.5m 处。工作坑四周用木板拼接 成整体紧贴土体；采用直径 15cm圆木呈“井”字支撑形状上下两层 支撑。离井底 2m范围内为了保证顶管空间，不设置中间横撑。三、顶管施工工艺根据本段地质情况及施工任务实际情况，我单位拟对污水干管 工程采用人工顶管。人工顶管工艺流程：工作井施工顶进设备安 装调试吊装混凝土管到轨道上装顶铁顶进出土管道贯通 检查井施工。一）、平台搭建、四周的护栏及挡水墙1）平台搭建工作平台主梁采用 40号工字钢，次梁采用 30 号工字钢，平台 口尺寸为 3.5m×2

6、.0m，其余位置满铺方木及大板，主梁两端与工作 井侧墙接地长度不少于 2m。（ 2）防护栏工作井口设不低于 1 米的防护栏，护栏上挂密目网。工作井口 外 1.0 1.5m 处设置高 1.8m 的彩钢板围挡，作业人员出入口设不低 于 1.2 米的护身栏。（3）挡水墙工作坑开挖边线外 1.0 1.5 米处砌筑 30 厘米高的砖墙，并用M10的水泥砂浆抹面，以防止雨水流入工作坑内，影响施工。二）、顶管采用人工顶管施工方案（1）顶管推力计算：设计管线管径为 D=1500m，顶进距离最长为 100m。计算总顶力： P=n×G× L=3×4.8 ×100=1440T

7、P计算总顶力G管子单位长度管自重（ T）L顶进总长度n土质系数，取 3由于顶距较长，为减小顶管过程中的摩擦力，宜采用管四周注 入触变泥浆可减少顶力 20% 30%。故顶力为 P=1440× 70%=1008T所以，根据计算和管子受力均匀两方面考虑，选用 4 台QYS320 型的千斤顶，其顶推力每台为 320T。（ 2）护铁及顶铁由于顶进长度较大，护口铁根据顶进情况选择 U型或圆形护 铁，以确保管体安全，保护管子端面，使端面受力均匀。顶铁选用 矩形端面顶铁，结构为槽钢和工字钢焊接成的型钢。根据具体情 况，可选钢制顶柱，顶柱均被可靠固定在 U型顶铁支架上，有效防 止崩铁。在顶进过程中，顶

8、铁与千斤顶的行程长度配合传递顶力， 在顶镐与管子之间陆续安放。（ 3）基坑基础及导轨基坑基础为 30cm厚混凝土基础， 坡度与设计管道坡度一致。 基坑导轨起导向作用，导轨宜采用 QU80的导轨，其高度为 130mm， 上顶宽度 80mm。导轨安装是顶管施工中的一项重要工作，安装的准确与否直接 影响管子的顶进质量，应保证两轨平行、四角高程并具有足够的刚 度。导轨设计采用重型钢导轨，其安装要求如下：安装后导轨应该 牢固，不得在使用中产生位移，并且要求两导轨应顺直，平行，等 高或略高于该处管道设计高程，其纵坡应与管道设计坡度相一致。安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置， 然后测出

9、导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较，确定导轨的 高程调整后进行安装。将钢轨安装在枕木上，用钉固定在枕木上。 导轨的安装精度必须满足施工要求。其允许偏差为：轴线3mm，顶面高程为± 3mm，两轨间距为± 2mm。（4）后背墙 后背墙为型钢、钢筋混凝土后背，钢筋混凝土后背梁利用工作 井钢筋混凝土护臂作为后背墙。型钢厚度为 4cm，宽度为 4m，高度 为 2.4m 地下埋深 0.5m，前立两根 40cm× 40cm×200cm立铁。（5）出土及下管出土采用人工挖土卷扬机出土，采用 50T 吊车一辆，人工配合 下管。（6）顶管平台下管管材在顶坑的一侧排放在两

10、根平行立放的 I30 工字钢上，底部 横铺 150× 150mm方木，间距 500mm，方木用土填平实。下管时，工 作平台上也平行立方两根 I30 工字钢，高度、宽度与排放管的工字 钢相同并与其用钢夹板、螺栓相连一起，这样就可以人工向前滚动 管材直至下管口，与汽车吊的大钩垂直起吊。起吊后将工字钢拆开 向两边移动，让出下管口，将管子放入井底导轨。三）、顶进施工（1）当工作井内设备安装调试完毕后，具备顶进条件后，即可 进行顶进。严格控制前方开挖距离，杜绝超挖、扩挖现象。顶进中 出现以下情况时应立即停止顶进，及时分析原因并采取措施，待处 理完善后再进行顶进。 、顶进顶力骤升或顶力达最大值时

11、； 、后背发生位移或后背开裂时； 、千斤顶油管不通或油泵工作不正常时； 、操作按钮不正常时； 、砼管出现裂缝或破损时； 、电路发生故障时。（2）管道的顶进与监测首先在管道口安装好弧形顶铁保护管口，然后安装其它顶铁。 待管前挖土满足要求后，启动油泵，操纵控制阀，使千斤顶进油， 活塞伸出一个行程，将管子顶进一段距离；操纵控制阀，使千斤顶 反向进油，活塞回缩，安装顶铁，重复上述操作，直到管端与千斤 顶之间可以放下一节管子为止，卸下顶铁，下管并安装好胶圈和多 层胶合板衬垫，管接口采用钢外套承插橡胶圈接口。重新安装好 U型顶铁或弧形顶铁重复上述操作进行下节管顶进。管道顶进过程 中，顶铁上方及侧面均不得站

12、人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹 象，及时采取措施，防止崩离。管内挖土采用人工挖土方式，管内 土方水平运输采用人工推土斗，铺轻型导轨水平运输。垂直运输采 用电葫芦吊土，直接将土运至工作坑外，翻斗车转运。顶进时应遵 照“先挖后顶，随挖随顶；顶前测量，顶后复测的原则。管道顶进 与管道监测应同步进行，第一节管子下到导轨上，应测量管子的中 线及前端和后端的管底高程，确认合格后，方可顶进。第一节管子 顶进方向的准确，是保证该段顶管质量的关键，对顶进方位应勤测 量，勤检查，并细致操作，防止出现偏差。（3）顶管方法和要求1、测量次数：在顶进第一节管子时，以及在校正偏差过程中， 每顶进 20-30cm, 即对

13、中心线及高程测量一次；在正常顶进中，应每 顶进 50-100cm 测量一次；2、中线测量，一般根据工作坑内设置的管位中心桩挂设中心 线，利用特制的中心尺和经纬仪，测量头一节管前端的中心偏差；3、高程测量，一般使用水准仪和特制的高程尺进行，除测头一 节管前端管底高程，以检查与设计高程偏差外，还应测量头一节管后端管底高程，以掌握头一节管子的走向（即坡度）；工作坑内设 置稳固的水准点 2 个，以便测量高程时互相闭合。四）顶进一般应昼夜三班不停施工，充分发挥机械的效能，同时 防止由于中途停置，摩擦力增加，造成顶进困难。但在顶进过程中 遇到下列情况之一时，即应停止顶进，迅速采取措施，处理完善 后，再继续

14、顶进。1、顶管前发生塌方或遇到障碍；2、后背倾斜或严重变形；3、顶铁发现扭曲迹象；4、管位偏差过大，而且校正无效；5、顶力较预计增大，超过管口许可承受的顶力。顶进每班均应填写施工记录。施工记录应包括顶进长度、顶力 数值（或油泵压力表数值）、管位偏差及其校正情况、机械运转情 况、土质变化以及出现的问题和应注意事项。交接班时应将施工记 录向下一班交接清楚。人工挖土顶进时，管前挖土一般应在管内操作，以确保安全。 土质容易塌方者，应加管帽。所顶混凝土管内径较小，在管内操作 不便时，可在管前安装用钢板制作的工具管。千斤顶及出土电葫芦 的操作，均应听从挖土人员的指挥。五）管前挖土是保证顶管质量及管上构筑物

15、安全的关键。挖土应遵守下列规定：1、管前挖土长度； 、在一般顶管地段，如土质良好，可超越管端 30-50cm。 、在土质不良地段顶管不得超越管端以外 10cm，并随挖随 顶。2、管子周围的超挖 、在不允许土壤下沉的顶管地段（如上面有重要构筑物或其 他管道），管子周围一律不得超挖；、在一般顶管地段，上面允许超挖 1.5cm，但下面 135°范围 内不得超挖。测量发现管位偏差达 1cm，一般应考虑校正，但对高程偏差的校正，应根据管道的设计坡度和头一节管子的走向，来确定校正方 法。当根据头一节管子的定向预计可能自行恢复到设计位置时，不 必校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬

16、调， 以防产生相反结果。人工挖土顶进的校正方法主要有以下几种：3、挖土校正法：偏差为 1-2cm 时，可采用此法。此法是在管子偏向设计中心的 一侧面适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶 进中，逐渐回到设计位置。4、顶木校正法：偏差大于 2cm时，或采用挖土法校正无效时，可用 10cm的圆木 或方木一根，一端顶在管子偏向设计中心的一侧内管壁上，另一端 安在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架牢固后，开动千斤顶，利 用顶进时顶木斜支管子所产生的分力，使管子得到校正。5、千斤顶校正法： 方法基本上同顶木校正法，即用小千斤顶接一短顶木，利用小 千斤顶的顶力使管位得到校正。六）顶管注浆 顶力

17、控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力 最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而 降低了顶进时的摩阻力，我们在注浆时做到以下几点：1、选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为 造浆率、失水量和动塑比。2、在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成3、膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间，听取供应商的 建议，但都必须按照规范进行。4、压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要 经常检查各推进段的浆液形成情况。5、注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性 能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞 注浆孔，从而

18、影响注浆效果。6、注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。七）施工期间的复检施工前对管子接头的槽口尺寸进行检查，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格再在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀 性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时加力要均匀，应保证橡胶 圈不移位，不反转，不露出管外。顶进过程中加强管道中线、高程的测量复核，及时纠正管道的 高程、中线，以降低后方顶力。四、安全措施1）在基坑四周用 48 钢管搭设一排 1.2 米高的防护栏杆，打 入土中 60cm，横杆两道，并挂好安全网与安全标志2）夜间施工根据需要设置照明设施及设置明显警戒标志，井内 照明用电，应使用低于 36V 低压照明。3）人工挖土的

19、施工人员要按规定戴好安全帽，不准穿拖鞋和无 跟鞋上工地。4）在施工过程中作业人员上下基坑应设置安全爬梯通道。5）所有的工人必须经过三级安全教育及安全技术交底，方可允 许参加施工。6）基坑在支护和开挖阶段中应注意保护周围道路、建筑物和地 下管线的安全。7）基坑支护完成后应注意地下水位、周围道路、相邻建筑物的 变化。五、应注意的几个问题1、各种原材料应满足设计和规范要求。材料进场要有产品合格 证和性能检测报告，需要复检的复检合格后才能可使用。2、所有施工用具要符合安全要求，作业时要配备安全用具。3、基坑支护过程中 , 随时观察土质变化情况 , 要有专人负责检 测，具体内容如下：1 ）、支护位移测量

20、；2 ）、表面开裂状态（位移、裂宽）的观察；3 ）、附近建筑物和重要设施的变形测量和裂缝观察；4 ）、渗、漏水情况观察。如出现异常现象应立即向上级汇报，再由项目部与监理沟通， 采取措施加固地基。六、应急预案内容 ：1、事故汇报考试当险情或事故发生后，应立即向监理、甲方及公司有关部门、 领导，汇报事故发生的时间、地点、事故类别、人员伤亡情况。2、事故应急处理项目部应遵循“统一指挥、快速反应、各司其责、协同配合” 的原则，共同做好建设工程重大质量安全险情或重大事故的应急处 置和抢险救援工作。在第一时间将伤员送到医院救治，同时项目部 有关人员做好事故现场秩序维护工作，等待司法及公安部门 现场确 认。为便于急救工作，我项目部在工地设置专职医生、急救药箱。3、事故处理原则来源：项目部在处