顶管1050顶管施工方案

1、D1000 钢管顶管施工方案1、工程概况本标段顶管长 2108.7 m ；其中六环路绿化带内 2021m ，穿越京开高速 95.7m ， 穿京 九铁路、其他铁路、林校路顶管共 301m ，顶管材质为 d1000mm 钢管，钢管防 腐形式为玻 璃钢外防腐、水泥砂浆内防腐。2、施工部署2.1 施工程序2.1.1 按总体布局本标段顶管施工时间安排在2 月底，日平均气温低、 顶管工作量大、所耗用的工期最长、施工难度较大，因此顶管工程要先行施工。2.1.2 由于顶管在高速路绿化带内施工， 其工作坑和检查井的施工给周边美观带来不利 影响，为了及时恢复原貌，因此每施工完一个井坑段，及时回填。2.2 施工顺序

2、2.2.1 按照先准备后施工，先地下后地上，先深后浅的施工程序。2.3 施工段的划分2.3.1 根据本工程的特点，顶管工程共分三个施工段：1第一段顶管长1000m，桩号为2+8003+754 ;顶管工作井共11个，在桩号为3+100、 3+200 、 3+700、3+733 井体位置设立工作井，其余没有工作井的直线段按每最大间隔 不 超过 120 米设立工作井。2第二段顶管长 1013m ，桩号为 3+754 4+700 ;顶管工作井共 12 个，在桩号为 3+100、3+200 、3+700、 3+733 井体位置设立工作井，其余没有工作井的直线段按每最大间隔不 超过 120 米设立工作井。

3、3第三段顶管长 301m ，桩号为 4+280-4+345 京九铁路顶管 、 5+256.3-5+279.8 、5+310.7-5+332.6 、5+414.5-5+464.9 铁路 顶管 、6+023-6+120 京开高速 、6+164.7-6+207.9 林校路;顶管工作井共 6 个，分别设立在桩号 4+280 、 5+256.3 、 5+310.7 、 5+414.5 、 6+023 、 6+164.7 处。2.4 施工进度安排2.4.1 根据工程特点以及工期的要求，拟方案开工时间 2021 年 2 月 18 日， 2021 年 12 月 10 日竣工 , 总工期 292 日历天。2.5

4、 主要施工机械的选择2.5.1 选择原那么：为了加快施工进度，提高机械化施工程度，减轻劳动强度，并根据公 司自身的条件以及施工经验来选择本工程的施工机械，详见?机械 / 设备 / 仪器表?。械/设备/仪器表反铲挖土 2台2004916t25t200312台200312台打压泵、堵头简易龙门架现制2套空气压缩机两轮小推车200412辆千斤顶42.6劳动力选择详见?劳动力方案表?劳动力方案表工种时间合计人工工 日数人数2021 年2月189636181800602021 年3月189636181800602021 年4月189636181800602021 年5月18963618180060202

5、1 年6月189636181800602021 年7月189636181800602021 年8月189636181800602021 年9月189636181800602021 年10月189636181800602021 年11月189636181800602021 年12月18963618180060总计198996633661981980021003、施工方法 工艺流程测量放线-工作井、接收井开挖、支护-顶管机及泥水处理设备安装-试运转- 顶管到达接收井设备吊出撤除辅助设备管道安装检查井砌筑、回填工 作井接收 井闭水试验。3.1测量放射线采用经测量监理工程师批复的测量控制网进行施工放样

6、，固定保护好控制点，并经常复核。工作坑定位采用全站仪，管道中线控制采用经纬仪，标高控制采用水准仪。 地面坐标点导入井下采用直接导入法，利用坑口埋设的坐标点和测量控制网控制 点，以支导线的形式，建立井下顶管掘进使用控制点。地面高程点导入井下采用悬挂刚卷尺，导入标高时，用两台S3水准仪同时进行， 并独立导入三次，其互差不超过井筒深度的 1/8000。每一个工作坑设置三个水准点。3.2 工作井、接收井开挖、支护3.2.1 工作井、接收井位的布置 工作井、接收井位的布置根据现场道路通行条件，设计管线位置、顶进距离、土质 等因素综合确定，在施工沿线每间隔 120 米设置一个顶坑，上下对顶，顶进距离 60

7、 米， 如遇检查井部位距离根据实际尺寸作出调整，以节省本钱。3.2.2 工作井、接收井位下口尺寸1长度计算L=L 1+L2+L3+L4+kL工作坑的最小长度mL1钢管单根长度m取6 mL2下井管段长度m取0.3 mLs主油缸长度m取1.2 mL4未顶出顶的管道最小长度m取0.5 m k 后座、刚性顶铁和环形顶铁厚度之和，再加上安装充裕量m 取1.6 m贝0： L=6+0.3+1.2+0.5+1.6=9.6m 取 10m 2宽度计算B=D+ 2.0 2.4B工作坑的宽度mD管道的外径m0： B =1.000+2.0=3.28m 取 4 米3 深度计算H=H1+DH工作坑的深度mHi顶管覆土厚度m

8、D 管道的外径 m那么： H=6.0+1.00=6.0m 经计算取为长 *宽 *深 =10*4*6m 。3.2.3 工作井、接收井位支护流程人机配合挖至自然地面下0.8m t设第一道盘撑插大板挖土t降大板t第一道盘撑设八字撑挖土降板至第一撑下2m设第二道撑循环施工工作坑底。324 土方开挖工作坑开挖采用人机配合作业，在挖至距离底标高20cm时，采用人工挖土，以防拢动坑底原状土。开挖过程中根据挖深情况进行边坡支坑避支护，严禁一步到底开 挖后再支护的开挖方法，开挖时必须有专职平安人员进行看护，发生异常情况及时停 止开挖 并立即撤人，待处理完成后再开挖。坑底支护采用钢木支撑法支护。工作井、接收井位分

9、两层支护，第一道支护设在自然地面下80cm处，第二部设在第一道盘撑下 2米位置，第三道盘撑设第二道盘撑下1.5m位置。支撑材料采用4米长大板及30#工字钢。每步大板支撑两道盘撑，底部盘撑设 不小于2m八字撑。3.3顶管机及泥水处理设备安装顶管工作井、接收井根底：工作井、接收井位根底采用土槽木枕根底。将工作坑 底部平整后，在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放导轨并将导轨用道钉固定于枕木上。 离顶管管口 1m位置设置长度*宽*高度=500*900*600mm的焊接工作坑，以便两管焊 接连接时使用。卧铁X2台320t顶镐顶管后背墙设计顶管后背图顶管利用坑壁土体作后背，后背所能承受的最大的顶力取决于顶管管道

10、所能承受的最大 顶力，在最大顶力确定后，据此可进行后背的结构设计。后背的尺寸主要取决于管径大 小 和后背土体被动土压力。所设计的后背具有充分的强度、刚度、且后背墙外表要平直。1后背墙布置顶管后背采用拼装式，在墙面横排200mm X 200mm枕木，枕木前密排30#工字钢，在工字钢前再横排顶铁。横排枕木是为了使顶力均匀的分散在后背墙上，同时将工字钢下 扎500mm是为了加强锚固。2 后背墙核算 工作坑后备的受力分析见右图：反力R应为总推力P的1.21.6倍,后背墙每米宽度上的被动土压力：P 被=0.5*rh 2* K p+2chKp0.5=0.5*19*2.5*2.5*5.26+2*7.8*2.

11、5*2.29=401.62kN/m总被动土压力R 总=P 被*B*H=401.62*4*2.5=4016kN式中：P被：每米宽度上的被动土压力kN/mR总总的被动土压力kN :土的容重KN/m3 取19 KN/m3 h :后背墙的高度m 取3m确保平安。B :后座墙的宽度取4m心：被动土压系数 Kp= tg 2 45 +31.7 /2 c:土的内聚力KPa 取 7.8 kN/m 2 R/P=4016/1982 =2.03,可确保平安P值计算详见 起重架1下管起重架采用4根?219厚壁钢管L=9m，顶部用60mm圆钢连接，两端索紧，架 底部焊接在平台上横向放置的30槽钢上，支架加肋。出土及下管采

12、用卷扬机，设2t卷扬机1台，5t卷扬机1台。先在地面上组装好四根腿柱及顶部穿械，挂好定滑轮及钢丝 绳，再用吊车吊起人工定位焊接。架子顶部用?60圆钢连接，两端锁紧，架底部焊接在平台上横向放置的30槽钢上，支架加肋，增加稳定性。后座的受力分析2出土及下管采用卷扬机，设 2T卷扬机1台，10T卷扬机1台。下管用10T卷扬机， 吊土用2T卷扬机。安装要牢固、线路要清晰，滑轮要转动灵活。平台1主梁使用40#工字钢四根，其上满铺150*150方木，留出下管管口位置，焊接好工字 钢使其稳定。下管及出土口尺寸为 6*2.5m，三面用架子管焊出围栏。详见?工作平台及 起重架示意图?设备安装工作井导轨安装1 导

13、轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进，导轨安装时必须安装牢固，满足 管节中心高程及坡度的要求，导轨面标高与管子内管底面的标高相等。两导轨要顺 直、 平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。安装后的导轨要牢固，不得在使用中产生位 移，并应经常检查校核。2 本工程导轨为双排120工字钢、20槽钢焊接而成，导轨为预制加工。3 导轨安装利用测量仪器监控，导轨安装允许偏差为轴线位置：左右3mm ;顶面高程：工作平台及起重架示意图0+3mm ;两轨内距：土 2mm。4 )两导轨净距计算0.5=2*( 1000-140-25 ) * ( 140-25 ) ) 0.5 =619mm其中：B基坑导轨间距mm

14、D管外径 h 导轨高 的距离mm、管导轨之间的宽 度为619mm。100025mm140mm798mm导轨安装图1/4320t的千斤顶。 千斤顶固定mmmm e管外底距枕铁面按上述公式求出DN1000顶337.2千斤顶安装1本工程采用2台在支架上，并与管道中心的垂线对称，要求其合力的作用点与管壁反作用力作用点在同 轴线上，防止产生顶进偏差。根据施工经验，千斤顶的着力点作用在管节垂直直径的 1/5为宜。2 千斤顶选用ZB.50型的高压油泵，由电动机带动油泵工作，经分配器、控制阀进入 千 斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致，油管安装 时做到顺直、转角少。3 油泵宜设

15、置在千斤顶附近，油管要顺直、转弯少，油泵与千斤顶相匹配，并有备用油 泵，油泵安装完毕，进行试运转。337.3顶铁的安装1 顶铁是顶进管道时，千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。其作用是将一组千 斤顶的合力，通过顶铁均匀地分布在管端，并起调节千斤顶与管端之间距离的作用。顶 铁可分为环形顶铁和u形顶铁两种，本标段用 U型顶铁。2 安装顶铁时，顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面，要擦拭干净，防止接触 不 良，相互滑动。安装后，要使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线相互平行。顶铁轴 线 必须与管道中心的垂线对称，防止顶力产生偏心，导致“崩铁。顶铁拼装后要进行 锁 定。3 顶铁与管口之间垫缓冲材料

16、联接胶合板，使顶力均匀地分布在管端。4安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥 土、油污。顶铁要原地足够的刚度，顶铁单块放置时能够保护稳定，顶铁的相邻面互 相 垂直，顶铁上有锁定装置。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶务接近管节材料的允许强度时，管端应增加 U型或环形顶铁。5) 管节未进入土层前,接口外侧垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧留有1020mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜为1015mm。6) 顶铁布置顶铁选用1组3200kN( 320t )级专用配套顶铁(顺铁)。每组配套顶铁的规 格见?顶铁规格选用表?顶铁规格选用表200*300 顶铁 L=mm600

17、250备注顶铁数量(块)24243.4试运转操作工人:操作工作均应经培训上岗，有特种作业上岗证并经工程部培训合格前方可上岗作业。平安防护装备、设施、平安用品使用，如平安帽的配戴、平安绳的使用，吊钩保护 器的使用，吊装钢丝绳绑扎固定、 坑内上下扶梯的使用等进行演练，合格前方可使用顶进设备、工作平台及起重架：顶进设备即千斤顶安装完成后，进行加压和卸载试 验，检查千斤顶行程是否到达设计要求的标准，泵管是否有漏油现象发生，顶铁等规格型号是否满足顶进作业要求和受力要求，合格前方可使用。工作平台搭设完成后，应经工程部平安、技术人员验收合格前方可进行起重架的搭设，搭设完成后对平安保护装置检查，调试，试运转，

18、合格前方可进行正式吊运。坑内外人机配合：吊装过程坑内外作业人员必须熟悉起重机械的性能和被吊物体 的实际重量，操作人员必须服从指挥人员的信号指挥，先进行适当演练，当演练二次以 上, 配合无空缺前方可进行正式作业。3.5顶管顶管采用D1000钢管顶管，焊接接口。顶力计算及顶镐选择1)计算总顶力：P = f*r*D 12H+(2H+D 1)tg 2(45 ° ©/2)+ w/rD1*L+P f2=0.14*19*1.02*6+(2*6+1.0)* tg 2 (45 °- 31.7 ° /2)+ 2.9/(19*1.0)*60+0=1982 KN其中：P计算总顶

19、力KNr 管道所处土层的重力密度 取 19kN/m 3Di 管道的外径取1mH管道顶部以上覆盖土层的厚度取6m©管道所处土层的内磨擦角 取31.7 °3管道单位长度的自重 取2.9 kN/mL管道的计算顶进长度取60mf 顶进时，管道与周围土层之间的内磨擦系数 取 0.14选用 2 台 320 吨顶镐行程 1.2m3.5.3 施工顺序导轨、后背完成顶管设备安装就位后， 即可进行顶进工作。 将第一节管下至导轨 上， 校核导轨的中线和高程以及坡度，合格后即可顶进。第一节管安放合格后，管前端安装钢刃角T开启高压油泵、千斤顶工作T管道顶入土 内300mm停止顶进，进行人工掏土作业，

20、到管前端钢刃角边止宀开启高压油泵再顶进 300mm 人工的掏土，以上操作反复进行，最终到达全部顶完。3.5.4 顶进由于本工程顶管穿越的障碍物为路面， 所以在顶管作业中必须严格遵守 “先顶后 挖 的原那么，严禁超挖。人工掏土必须先上部后下部，挖土坡度不得大于60?，以防止塌方 事故。管前掏土距离50cm/镐，管顶超挖不超过1.5cm，管下部135。范围内严禁超挖。出 土有固定的出土方向， 出土采用专用运土斗车， 每处二台交替使用。 斗车行进由卷扬机 拉 动，斗车装土运到工作坑内后由升降滑动组设备吊到自然地面，按固定的出土方向，堆入在规定的弃土场。施工人员应协调配合， 随时清走坑上堆土。 顶进过

21、程中， 应随时进行高程和中心的 校 核测量，每班应有顶管记录和交接班记录，及时控制高程与中线，随时纠偏。对顶管施工，在两管端相距 100cm 时，在两管端中心挖一个小洞，贯穿后，校核两 管的中心线，做最终纠偏、对口。顶进过程中，要随时检查顶铁情况，特别注意顶铁摆放是否直顺、换放顶铁时，要用1.2米的长铁。200 X 300型顶铁双行每镐顶进长度不大于 2.5米。顶管结束后， 检查管口部位焊接质量， 检查有无空洞、 漏焊、气孔、夹渣等现象做管道严密性试验。测量、纠偏顶进高程测量首先在顶管工作坑内设置3个稳固的临时水准点，每次高程测量都要进行闭合检验。 在第一节管入土时，高程测量间隔为30cm/次

22、。特别注意第一管节的末端高程的测量，以 掌握首节管坡度。在以后的正常顶进中，测量间隔放大至50cm/次。每顶完一程后，对前端进行水平测量，假设发现“扎头或“抬头问题，认真作记录, 为下一程顶进时纠正提供依据。中心偏差测量中心测量采用经纬仪定位。在顶管的前端及最后端管内顶部标注顶进中心轴标尺，用经纬仪测量每顶一程的左右偏差变化，认真作顶进测量记录，为下一程顶进时纠偏调整提供依据。纠偏误差校正应逐步进行，测量密度增加到10cm20cm/次。视管道偏差量采用超挖纠偏和顶土纠偏。超挖纠偏一般在12cm偏差时米用，在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧留土坎，形成阻力，使管在顶进中向阻力小的超 挖 侧偏向

23、。顶土纠偏适用于偏差大于 2cm的情况，用方木顶在管子偏离中心一侧的外管壁上， 另一端在垫有钢板或木板的管前土壤上，经顶镐施力，使管子得到校正。D1000顶管允许偏差见?顶管允许偏差表?。顶管允许偏差表序号工程允许偏差mm检验频率检验方法范围点数1中线位移< 30每节管1测量并检查测量记录2管内底高程+10 -20每节管1用水准仪检查3相邻管间错口< 10每个接口1用尺量工具管开始顶进510m的范围内，允许偏差为：轴线位置 3mm，高程0+3mm 当 超过允许偏差时，采取措施纠正。顶管过程需注意的问题顶进开始时，要缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。顶进中假设发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经过处理前方可继续顶进。 千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。 下管时工作坑内严禁站人，当管 节距导轨小于 50cm 时，操作人员方可近前工作。 顶进时，工作人员不得在顶铁上 方侧面停留，并随时观察顶铁有无异常情况。3.5.8 地面沉降控制措施 加强管理，严格遵守操作规程，严禁超挖，防止塌方。 加强 测量控制，尽量防止大角度纠偏。根据土质合理选择工具管。覆盖层不能太薄。 加强地