顶管施工工艺标准

1、排水管道顶管施工工艺标准1.适用范顶管施工是一种不开挖沟槽而敷设管道的工艺，它运用液压传动 产生强大的推力使管道克服土壤摩阻力顶进，故称顶管法。它可以解 决止常排水管道中无法进行的施工，例如穿越铁路，城市重要道路， 大型地下设施、建筑物等。顶管工程的工作过程包括选择工作坑位置, 开挖工作坑，修筑基础，基础上设置导轨，安放管道在导轨上，用千 顶将管道顶入，一节管顶完再连续下另一节管子继续顶进。千斤顶支 承于后背，后背支承于土后座墙或人工后座墙。顶管工程与开槽施工相比较，其所具备的优势有：土方开挖和回 填工作量减少很多，不必拆除地面障碍物；不会影响地面交通；穿越 河流时既不影响正常通航，也不需要修

2、建围堰或进行水下作业；穿越 铁道时也不影响铁路交通通行；消除了冬季和雨季对开槽施工的影响; 不会因管道埋设深度增加而增加开挖土方量；管道不必设置基础和管 座；可减少对管道沿线的环境污染等等。近几年來顶管在管道施工中 的采用日益增多，尤其在市政工稈中。2、编制应用的技术标准2.1给水排水管道工程施工及验收规范(GB5026897)2.2给水排水结构物施工及验收规范(GBJ14190)2.3北京市给水排水管道工程施工技术规程(DBJ01-47-2000)2.4北京市给水与排水工程施工安全技术规程(DBJ01-88-2004) 2.5排水管(渠)工程施工质量检验标准(DBJ01-13-2004)3、

3、施工准备3.1技术准备认真学习和研究施工图纸及相关的施工文件，了解设计意图和要 求，进行图纸会审。在设计交底时提出疑问，并根据设计交底修订施 工方案，施工方法和施工进度计划。组织施工人员认真学习施工技术文件，了解施工范围、管道沿线的 地形、地貌、地质水纹条件及各种原有设施，掌握施工工期、顶管施 工技术规范、质量标准及要求、安全措施等，并向施工队伍进行顶管 施工技术交底。3. 2材料准备3.2.1管材：管材由具有相应资质的生产厂家生产，进场时应有出场合 格证或出场检验报告；管材混凝土外表面应平整，无蜂窝麻面，回弹 检测强度应不小于该管道混凝土设计强度。管道接口处护口铁应符合 规范要求；承插口处不

4、得有缺棱掉角。每节管道压浆必须标准通顺。3. 2.21字钢：工字钢应用于顶管工作坑支护。应保证整体无裂缝，表 面锈蚀情况不可太严重，进场工字钢型号必须与施工方案中要求型号 相同。3. 2.3大板与方木：大板与方木也是应用于顶管工作坑支护。大板必须 为平均5cm厚板材，长度-般为3m-5m»宽度20cm-30cm为适宜。方木 最少取15cmX 15cmX5m人小。两种木材均不得有严重蚁蚀及虫蛀情况。3. 2. 4水泥：水泥应采用合格厂家生产的32. 5强度以上硅酸盐水泥。 进场后应对水泥进行取样试验，合格后方可使用。3. 3机具准备主要机具：千斤顶、油泵、顶铁、与管材相应半径护口铁、导

5、轨、 枕木、卷扬机、水泥浆搅拌机、压浆机3. 4施工场地顶管施工场地应平整、压实，场地大小根据现场实际情况裁定， 使用围挡与外界进行隔离，围挡预留大门，便于管道进场及出土运土。施工围挡四周应设置明显警示标志，提醒过往人员或车辆注意安全。4、施工方法采用人工挖土顶管施工工法（国外称刃口推进工法，与我Z所用方法不同Z处为其使用了刃口工具管），详细如下图所示開放型大中口径笆推進工法刃口推進工法基本工法聲兀呻ML4.1顶管工艺施工过程主要工序4.1.1工作坑及其布置工作坑是顶管施工操作的场所。要在坑内布置千斤顶、导轨等设 施。排水管道顶进的工作坑，通常设在检查井位置。工作坑安排为单 向坑、双向坑、转向

6、坑、多向坑、交汇坑、接收坑等。工作坑纵断面形状有直槽形、阶梯形、平面有矩形、圆形不等。土质不稳定的工作 坑壁应支设支撐，松散或饱和土层，经常采用沉井方法或连续壁方法 修建工作坑。工作坑内基础，为了防止工作坑地基沉降，固定导轨、使顶管位置方向准确，应在坑底修筑基础或加固地基，常采用碎石、碇或钢筋 检基础，对土质密实地基，可采用方木基础。4.1. 2管道顶进人工挖土顶管法采取“先挖后顶，随挖随顶”的原则。施工时，首先选择工作坑位置，开挖工作坑。然后按照设计管线 的位置和坡度，在工作坑底修筑基础，基础上设置导轨，管子安放在 导轨上顶进。顶时前，在管前端开导轨上顶进。顶进前，在管前端开 挖一个深约30

7、-50厘米、断面形状与所顶管道相似的坑道，然后用千 斤顶将管道顶入，经多次开挖及顶进的循环。一节管顶进后，再连接 下一节管子继续顶进。千斤顶支承于后背，后背支承于土后背墙或人 工后背墙。由于挖土和运土都在管内进行，为便于管内操作和安放施工设 备,管道直径一般不小于800mm。4.1.3顶管接口顶管为钢管吋的接口采用电弧焊接。管段在顶进前与已顶入的 管段，在管内焊接起来，这种接口施工简单。而混凝土管的接口就较 复杂。以下为钢筋混凝土管接口方法：钢筋混凝土金口插口管接口处采用橡胶热、橡胶圈及麻丝油毡等 嵌缝材料。管口内侧应留有1020mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜 为1015mm。具体做法见下图

8、：(PS03-07)混凝上管企口接口做法宽度B二D1+S说明： 亠1、单位：mm2、81、边值根据管材样本确定，一般为8 15。4.1. 4管道压浆管道顶进完成及检杳井施工完成后应对所有管线进行压浆施工，通 过每节管道预留的压浆孔进行压浆，以防止管道顶进施工管顶超挖后 地面出现沉降现彖。4. 2工艺流程测量放线开挖工作坑一工作坑支护工作平台搭设导轨安装 一后背制做顶进设备安装一下管一挖土一顶进一测量校对一接口一 压浆4. 3测量放线根据设计管道中心线，在选定的工作坑放岀开挖线位置，工作坑的 大小尺寸由管径及现场位置条件等计算出O4. 4开挖工作坑4. 4.1顶管工作坑尺寸计算B工作坑的底部工作

9、宽度(m)D1管外径(m)s管两侧操作空间（m）, 一般每侧1.21.6长度L 二 L1+ L2+ L3+ L4+ L5L工作坑的底部开挖长度（m）L1管节长度（m）L2-顶镐长度（m）L3-出土工作间长度（m）L4-后背墙的厚度（m）L5稳管时，已顶进管节留在导轨上的最小长度5） 基坑开挖尺寸还应包括支护设施尺寸在内，以上公式均为计算工作空 间。顶管工作坑尺寸还可根据实际情况进行优化，去掉了一些次要的 空间，以此减少工作坑开挖工作量。4. 4. 2工作坑开挖及支护顶管坑开挖方法及支护设施选择应根据当地土质情况进行验算 后，制订详细施作方案，在工作坑深度超过5m时应邀请相关岩土专业、 结构专业

10、专家召开论证会议后进行施工。顶管工作坑与接收坑支护采用工字钢圈梁结合的方式支护，土方 开挖机械与人工配合，机械挖工作坑至2米深后采用人工配合挖除。钢木组合支撑：立梁采用匚。工字钢，栽立梁要顺直工整。长度比 工作坑深0.6米，布置如下：工作坑长向间距为1.5米1根，横向2 根，屮间两根以屮心线两侧离顶管管外壁40cm各设-根，以便管道入 土时不切割立梁，由地面以下0.8米设第一步盘撑，往下每1.3-1. 5m 设一步盘撑（其具体高度由开挖工作坑深度而定），但必须要高于管外 顶15cm。盘撑采用ho工字钢、八字撑上两步采用*工字钢，八字撑 不得短于2. 5米。最下一步撑位于导轨下5cm处，工作坑具

11、体如图。顶管工作坑断面图4. 5顶管工作坑设备安装4. 5.1安装导轨基坑底铺设碎石，其中埋设15cm*15cm的方木做枕木。安装要牢固可靠，以保证管了的顶进过程不会产生位移。枕木安装高程严格控 制在低于管外底高程12. 5cm,枕木长度比导轨外缘两边各长出30cm,导轨高100mm n两导轨内距讣算公式A二2 J (D-h+e) X (h-e)A -两导轨上部内侧间距(mm)D -管外径(mm)h -导轨高度(mm)e 管外底距枕木距离，一般为1025mm4. 5. 2后背安装般顶管工程适用级配砂砾夯实作为后背墙；如遇土质情况较差 可采用现浇混凝土后背墙。后背墙开挖应比工作坑深0. 8米，总

12、高度2 米、总宽度4米。用4m长15cmX15cm方木横向码放、高度与后背墙 高齐平，后背墙平面应垂直于管道中心线，方木前埋设立铁三根，间 距1.0 m,横铁高度要与顶镐高度相同。核算后背受力宽度，应根据需要的总顶力，使土壁单位宽度上受 力不大于土壤的总被动土压力。后背每米宽度上土壤的总被动土压力 的计算公式为:P=0. 5yh2 tan2 （45°+±） +2Ch tan （45°+?）2 2丫一 土壤的重度（KN/m）h天然土壁后背的高度（m）4）一土壤的内摩擦角（°）C 土壤的粘聚力（KN/m:）各类不同土壤粘聚力可翻阅相关规范查找4. 5. 3顶

13、进设备安装根据地质勘探的结果确定管线穿越的土层进行最大顶力计算：计算公式：P=fy D2H+（2H+ D） tan2 （45°号）+e/（y D ）LP 计算总顶力（KN）丫一管道所处土层的重力密度（KN/m'）D 管道的外径（m）H管道顶部以上覆盖土层的厚度（m）4）一管道所处土层的内摩擦角（°）£ 一管道单位长度的自重（KN/m）L 管道的计算顶进长度（m）f管壁与土间的摩擦系数顶管工作坑内顶进设备侧而示意:图超挖示意图a 瑕人:超挖量b-允许超挖范闌考虑到顶管顶进采用人工在管前端开挖，管 顶部位最大超挖量宜控制在1.5cm左右，管 底部位135。范围

14、内不超挖，因此，计算最大 顶力时只考虑管道自重及土的侧面土压力 和管道与土的摩擦力即可。根据顶力计算设置顶镐数量，如有两台 顶镐，则必须将两台顶镐并联联接到油泵上，顶镐应使用稳定装置固定，并与管道中心的垂线对称，顶力达到200t以上时采用护口铁保护管口。4. 5. 4工作台提升架及棚架的安装4. 5.4.1工作台工作平台采用4根长12m, L。工字钢为主梁，上铺15cmX15cm方 木，方木长度根据工作坑顶尺寸选用。所有方木铺平挤严后，用扒钉 全部扒牢，然后安设活动平台。4. 5.4.2提升架与棚架顶管工程下管、出土的工作支架采用定型顶管支架，在四脚外侧焊 防滑挡托，横向拉杆要齐全，安装要平且

15、保证拉杆能充分拉紧，以保 证架子的稳定性。工作坑地面处三面用架子管焊出圉栏。四脚架采用 D二159型号，先在地面上组装好四根腿柱及顶部穿杠，挂好定滑轮及钢 丝绳，再用吊车吊起人工定位焊住。提升设备采用两台卷扬机；一台 为下管使用，另一台为岀土使用；出土可使用2t卷扬机即可，下管则 根据管径大小、重量选择相应的卷扬机。卷扬机安装应牢固、线路清 晰，滑轮应转动灵活。4. 6复核导轨面高程导轨安装好以后，要用水平仪复核导轨顶面的高程。符合设计坡 度要求后，才能进行下道工序。4. 7下管就位下管前检查管了有无破损及裂纹，起重设备检查、试吊确认安全 可靠方能下管。第一节管子下到导轨上，测量管了中心线及前

16、端和后 端的管底高程，安装合格后方可顶进。4. 8管前挖土与顶进首节管下到导轨上应测量其高稈、中心是否符合要求，确认合格后 方可顶进。每顶进30cm要量测屮心、高程一次，及时、细致操作，防 止出现偏差。正常顶进时每50cm即对首节管前后两端用水准仪和经纬 仪测量一次。顶进时应昼夜三班不间断施工，防止因屮途停置摩擦力增加，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，方 可继续顶进：&顶管前方发生塌方或遇障碍物；b. 后背倾斜或严重变形；c. 顶铁发生扭曲变形现彖;d. 管位偏差过人，且校正无效；e. 顶力较预计增大，超过管口许可承受的能力。每下一节管材，都必须检查配套橡

17、胶密封圈是否存在及完整，如无密封圈或损坏者需另装配密封圈，以防漏水。4. 9顶管的接口混凝土管口处待顶管完成后作管口处理。接口填打石棉水泥，填缝 前先清理接缝，然后用清水湿润缝隙，按规定要求配制、填打石棉水泥，填缝完毕及时养护，钢板内涨圈与管内壁空隙用石棉水泥填满打实，钢板内涨圈外露部分涂热沥青防腐。管内接口处表面均匀涂抹聚硫密封膏。4.10压浆处理顶管工序结束后，进行水泥浆充填，最大限度地消除因顶管施工造成的地面沉降，水泥浆充填可以有效地补偿顶管管外侧空隙部分,从而达到管体外侧上体密实。填充完毕后，做好施工记录，并保存有关资料。注浆材料以低标号水泥为主，为节约材料可适当添加粉煤灰，具 体注浆

18、材料的配比暂按水泥：粉煤灰= 1:1（重量比），加水量以目测稠 度适当，（可参考水：灰= 1:1）并能够具备注浆泵适用。5、质标准5.1主控项目1. 工作坑应有足够的工作面2. 工作坑支护牢固，宜形成封闭式框架3. 管道外壁与土体的空隙必须进行注浆5. 2 般项目L接口必须严密、平顺2. 两根导轨应直顺、平行、等高、安装牢固，其纵坡与管道设计一致3. 后背墙壁面与管道顶进方向应垂直4. 管道内不得有泥土、石子、砂浆、砖块、木块的杂物5顶管工作坑、后背墙、导轨允许偏差见表5.2-26. 顶进管道允许偏差见表5. 2-1表5.2-1顶管允许偏差表序 号项目允许偏 差(mm)检验频率检验方法范围点数

19、1中线位移D<1500mm30mm每节管1测量并查阅测量记录DM 1500mm50mm2管内底筒程D<1500mm+10 -20每节管1用水准仪测量DM 1500mm+20-403相邻管间错口D<1500mmW10每个接口1用尺量DM 1500mmW20农5. 2-2工作坑的允许偏羌序4项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1后背垂直度0. 1%H每座1用垂线与角尺1 L 屮.水平与中心线偏差0. 1%L12工作坑每侧宽度、长度不小于设计规定每座2用尺量3导轨高程+30每座1用水准仪测星中心位移左3以内右3以内1用经纬仪测最5. 3顶管质量技术保证措施5. 3.1测量控

20、制1. 首先将设计中心线做好现场转移工作。当工作坑挖好以后将中 心线移到工作坑内，控制好轨道方向及管中心线，注意高程变化，在 施工屮，随时检查偏差情况，工作坑一定要准确无误。方法：确定好 管线中心线后，用十字拉线法向上、向下反复施测至少两次以上方可施工。2. 工作坑内的高程控制点不得少于两个，施工测量必须做到先闭 合后使用的原则。5. 3. 2顶进与接口1后背牢固可靠，后背计算要进行复核。2. 稳轨要细心，用经纬仪找方向，用水平仪控制高程，要多次复 核，各道工序（如道轨铺设、高程测设等）必须用文字交底。3. 管前挖土时，根据土质情况，应随挖随顶，最多不得超过管端 30cm必须向前顶进次。管下1

21、35度严禁超挖，管上部超挖不得大于1. 5cm。5.3.3顶进过稈测量及记录做好顶管施工记录。第节管每顶进一次测量一次，三节管后每 50cni测量一次做好各种记录（高差、中心偏差、顶进压力、顶进距离）。 在顶第节管时，以及在校正偏差的过程屮，测量间隔不超过30cm, 保证管道入土的位置正确，管子顶进入土层以后的正常顶进，测量间 隔不宜超过lOOcmo5. 3. 3.1屮心测量顶进长度在50cm范圉内，可采用垂球拉线的方法，要求两垂球的 间距尽量拉大，用水平尺测量头一节管前端的屮心偏差，一次顶进 50cm,采用经纬仪测量。5. 3. 3. 2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高

22、程点标高（设 两个），测头一节管前端与后端管内底高程，掌握头一节管的走向趋势, 测量后应与工作坑内另一水准点闭合。在管子顶进过程中，管道一直处于动态，对于加强顶进屮的施工记 录是提高顶进质量的保证，每班组按规范要求真实、清晰、完整地填 写好顶管记录农格和施工中的情况，交接班吋，当班的负责人必须向 接班的负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情 况。5. 4偏差修正顶管偏差修正是顶管预防偏差过量的一种措施，当顶管偏差量快 超过标准时，必须进行修止。主要控制上下左右偏差值，防止出现不 合格工序。5. 5闭水试验（雨水管线无此项）除雨水管以外，污水管线必须进行闭水试验。闭水试验的管段应

23、按 井距分隔，带井试验。管道外观不得有漏水现彖。实测渗水量必须小 于或等于标准试验水头允许渗水量。排水管闭水检验频率见农5. 5-1排水管标准试验水头/闭水试验允许渗水量见表5. 5-2表5. 5-1排水管闭水检验频率表序号项目允许偏差检验频率检验方法范围点数1倒虹吸管渗水量不大 于表5. 5-2规定每道1灌水计 算渗水量2管径D<700每个井 段13D二700-2400每三个 井段抽 检一段14D二2500-3000每五个 井段抽 检一段1表5. 5-2排水管道标准试验水头的闭水试验允许渗水量管径(mm)排水管允许渗水量m3/24h km800289003010003211003412

24、00361300381400401500421600441700461800481900502000522100542200562300582400602600642800683000726、成品保护1管材进场时应有专人在现场对管材进行外观质量检查及混凝土强 度检查，对外观质量及回弹强度不合格的管材应予立即退场。2. 管道顶进过程中如遇阻力过大，应采取触变泥浆的润滑措施。不 得强行顶进以造成管材损坏。3. 管道顶进完成后应有专人进行全线巡查，遇有施工时造成的管材 损坏应立即进行修补。4. 管道压浆完成后必须对压浆孔进行密封处理。管道接口完成后应 对管线整体进行清理，不得在管道内残留各类杂物及水

25、渍。5. 管线施工完成后未经验收严禁通水及允许支线私自接入。7、质量记录1管材出厂合格证2. 顶管施工记录3. 测量复核记录4. 顶管分项工程质量检验记录5. 隐蔽工程检查记录6. 污水管道闭水试验记录（雨水工程无此项）8、安全环保措施8.1 一般安全措施81.1参加本工程施工的人员，必须接受安全技术培训，经考核合格后 持证上岗。特种技术工种人员必须持有该专业技术证书后方可进行施 工设备的操作，无证人员严格禁止作业。8.1. 2操作人员在使用各种机具吋必须严格执行本机种、设备的安全操作规程。8.1.3顶管施工时必须有专人负责，统一指挥，相互配合。&14工地设专职安全员，随时检查、监督安

26、全措施的执行情况。& 15进入施工现场的任何人员必须配戴安全帽，不得穿拖鞋。& 2顶管安全措施& 2.1施工范圉封闭圉挡，严禁非施工人员进入施工区域。施工前施工 员要对操作人员进行安全交底，操作人员要严格执行。& 2. 2防土方坍塌。顶坑开挖前必须调查清楚土质，地下水位及各种管 线埋置情况，施工过程中应随挖随支护。顶管坑必须采取可靠支撐防 护，顶管的掘土严禁超前开挖，按规范要求进行。工作坑上口地面的 四周，要做土境，防止地面水或雨水进入工作坑内。& 2. 3防高空坠落。进入施工范围施工人员必须戴安全帽。顶管坑槽边 应有不低于l2m护栏，平台无孔洞，无探头板；为防止作业人员上下 井摔伤，施工人员上下井必须使用爬梯，严禁乘坐提升设备上下竖井; 施工人员离开现场，井口必须盖罩，严防外人坠入；平台的支搭、拆 除，应有熟练的专人操作，并有专人指挥，统一协调作业。把好测量 关，准确定位，严格控制高程。& 2. 4顶管设备应按要求进行布置，并定期进行测试检查和维护。8.2.5吊装管了前要对钢丝绳、卡具等进行检杳骗收，符合要求后才能 使用。8. 2.6吊装管子时要有统一的信号，有专人指挥，下部人员要避在安全 处。& 27在吊斗出土时，操作人员要认真操作，严禁吊斗撞击支护结构或 防护平台。8. 2.8夜间施工必须有充足的照