河流顶管施工方案

1、1、 编制依据序号名称版本来源1杭州-宁波天然气输气管道线路工程萧山区河庄镇至坎山镇段施工图2005四川石油勘察设计研究院2石油天然气管道穿越工程施工及验收规范（SY/T 4079-95）1995中国石油天然气总公司3输油输气管道线路工程施工及验收规范(SY 0401-98)1998国家石油和化学工业局4施工组织设计2005浙江省火电建设公司2、 工程概况管线由钱塘江南岸穿越点进入河庄镇由北向南经文伟村、三联村、龙虎村、长远村、永利村、接着穿越红十五线进入与规划滨江二路的并行段，过红山村进入南阳镇境内，管线继续向南敷设进入坎山境内，过红山农场折向西南过红垦农场折向东敷设经南山大堤至萧山分输站。

2、本段线路水平长度约13.18km，顶管穿越22处(含支线)。其中河流顶管9处，穿越长度共计870米。3、 工程范围本方案适用于下沙枢纽站萧山清管分输站线路工程ABG010-ABG010-1；ABG024-ABG024-1；ABG028-ABG029；ABG029-ABG030；ABG047-ABG048；ABG057-ABG057-1；ABG071-ABG072；AB133-AB134；AB133-AB134(支线)河流顶管。线路河流顶管统计表序号桩号穿越长度(m)顶管埋深(m)河流名称行政区域1ABG010-ABG010-1965.38未知河名河庄镇三联村2ABG024-ABG024-180

3、6.83三联河河庄镇三联村-南阳镇龙虎村3ABG028-ABG029987.39老塘南阳镇龙虎村4ABG029-ABG0301267.39龙虎湾南阳镇龙虎村5ABG047-ABG0481248.53南阳横河南阳镇南丰村6ABG057-ABG057-1807.54未知河名南阳镇永利村7ABG071-ABG0721027.87二南横河南阳镇红山村8AB133-AB134828.73光明河红垦农场9支AB133-AB134828.73光明河红垦农场4、 劳动组织按两个队组建，共需测工4人，机械操作手12人，民工16人。5、 机工具配备序号名称单位数量备注1经纬仪台22挖掘机台43顶管机套24吊车台2

4、5水泵台46管内小车辆27铲把88小型机工具若干6、 施工工艺流程、作业程序及方法6.1施工方法确认根据设计要求结合本段实际情况确定本段内所有河流采用混泥土双沉井；混泥土套管和机顶法施工。6.2顶管施工工艺流程 场地平整测量修建工作井安装顶管设备顶管加顶铁加套管拆顶管设备管管道下沟穿管就位套管封堵修建接收井管道安装挖发送沟管道试压竣工6.3工作井施工6.3.1测量放线后，在顶管两侧选择进出设备 及运送材料方便的一侧。修建工作井，由于本段地质情况较差选用水泥沉井以保证施工安全。 在工作井相反一侧为接收井，工作井为长与宽的尺寸分别为6m×4m,接收井尺寸分别为4m×3m,并做好

5、支护。6.3.2设计选用钢筋混凝土套管，为了顶管顺利，可在其前端加上钢制顶帽。6.4顶力计算方法顶管管壁外周摩阻力计算的方法有两种：6.4.1顶进距离较短，地面环境要求不高，管壁外周不采用注入触变泥浆的措施，且采用管前挖土方法，其侧向顶进摩阻按下式计算：F1=f1K(PV+PH)DLP式中：F1-管壁与土层之间的摩阻(KN)PV=h管顶以上的垂直土压力(KN/m2)管顶以上天然土的容重(KN/m3)见下表h-管顶上的覆土厚度(m)PH=PVtg2(45j/2)管壁上的水平压力(KN/m2)j-土的内摩角，见下表D-管节外径(m)L-全部顶进长度(m)P-全部管道自重(KN)f1-管壁与土层的磨

6、擦系数，根据土的类别和不同含水量一般采用0.4-0.6。详见表3-2-6。K-系数，若管道位于降水良好的坚实土层中，管顶以上的土层能保持土拱状态时取K=1；若管道位于潮湿或复杂的地层中，地层不能保持土拱状态时，K=2；一般土层为：1K2。 一般土壤的j、值 表3-2-6土壤种类磨擦系数(f1)内磨擦角(j)土壤容重()干的粉沙15°1.6干的细沙0.6427°1.7湿的细沙0.3230°1.5含石灰质的干沙0.3930°1.6含石灰质的湿沙0.6335°1.5干的亚粘土0.4745°1.6湿的亚粘土0.5540°1.6干的高

7、岭土0.3330°1.6湿的高岭土0.4535°1.5干的砂砾0.4630°1.7湿的砂砾0.4435°1.66.4.2当顶进距离较长，有地表沉降的要求，在顶进中预先在确定的管内定点，采取向管壁外侧同步注入触变泥浆的措施，以减少侧壁的顶进阻力，并支撑周围的地层。其顶进阻力按下式估算：F2=f2DLD-套管外径(m)L-全部顶进长度(m)f2-采用触浆工艺的摩阻系数，取8-12KN/m2注意一：当采用手掘式顶管时，由于工具管的正面基本是敞开的，刃口的切土量较少，其切土阻力可忽略不计，那么：R1=F1 R2=F2R1-未注入触变泥浆的手掘式顶力阻力(KN)R

8、2-注入触变泥浆的手掘式顶力阻力(KN)注意二：当采用挤压式顶管时，须计算土方在工具管前端的迎面挤压阻力，按下式计算：N1=DCPtPtN1-挤压式工具管的迎面阻力(KN)DCP-喇叭口的平均直径(m)t-喇叭口垂直端面的平均宽度(m)Pt-喇叭口单位面积的挤压阻力，一般可按工具管中心的被动土压力进行计算(KN/m2)。挤压式顶力估算由工具前端的迎面阻力和管壁外周摩阻力所组成：R3=N1+F1 R4=N1+F2R3-未注入触变泥浆的挤压式顶进阻力(KN)R4-注入触变泥浆的挤压式顶进阻力(KN)对于工作井及钢板井靠背墙的设置方法有两种：一是对于需要顶力较小时用枕木竖向设置，与顶管设备的结合部位

9、设置钢板；二是对于需要顶力较大时，浇注砼靠背。对于本段工程，穿越长度为64m和70m的顶管穿越采用砼井及第二种靠背。6.5顶管穿越6.5.1对于工作井及钢板井为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加d=30mm的钢板和道木。在液压缸与被顶管间加承力盘。6.5.2液压系统含高压油泵、动力传递机构等安装，液压缸要按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。6.5.3顶管传力设备制作安装：顶柱，横梁均用同型钢焊制。由于顶程长，宜将顶柱与梁用螺栓固定，顶柱安装与顶力线一致，与横梁垂直。6.5.4做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。6.5.5对顶入管套做最后检查，如端面

10、平直度，椭圆度，管套任一侧母线直线度等。6.5.6用起吊设备将管套轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管套端面垂直顶管中轴线。6.5.7管套每节长度为2m，首节管套顶入后，液压缸退回到起始位置，将第二节管套与首节按照施工验收规范要求连接合格后再依次顶进，直至顶入满足设计要求，完成顶管作业。6.5.8顶管过程中，架设水准仪控制中心位移线。每顶进3050cm左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施予调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况来确定，一般可在520之间选择。另外要严格控制纠偏油泵的压力

11、，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。6.6纠偏调整措施在顶进过程中随时用经纬仪和水平尺配合，检查套管的水平度及与设计轴线的偏差，一旦出现偏斜，并及时进行纠正。6.6.1发生左右偏斜时，可用人工铲削偏斜相反的一侧，并在偏斜一侧的顶管端口处加垫铁。6.6.2在穿越时如果顶管设备突然跳动，并无明显进尺时，则说明遇到较大的卵石或砖石等，这时需停止顶进，在顶进管的前端挖去卵石等障碍。6.6.3在连接新管时调整管口。6.6.4其它调整方法。6.7管段预制和主管牵引就位6.7.1混凝土套管顶管作业完成后，按照设计和施工验收规范的要求进行灌缝处理，并经过旁站监理检查签证。6.7.2管段预制在发

12、送沟上进行，在顶管完工前完成组焊、防腐、试压、支撑块安装、牵引头焊接等全部工序。6.7.3在顶管接近尾声时，开始挖发送沟、支护管沟、沉降下管。在顶管完工后，立即将牵引钢丝绳用人工牵引过套管。6.7.4牵引过程不宜过快，应缓慢进行，尤其在牵引头露出套管后将牵引速度降到最低限度，保证主管准确就位。6.7.5对于穿越长度大于40m的顶管穿越的主管就位，为了减少聚乙烯支撑在牵引过程中的磨损量并保证其免遭损坏，用聚乙烯支撑将主管段全部包覆并在套管内底部三分之一范围内涂蜡或涂抹黄油，以降低聚乙烯支撑和套管的摩擦力，然后进行主管段的牵引。6.7.6凡顶管穿越的管道焊口，均应100%超声和100%射线探伤，并

13、进行单独清管、试压。6.7.7 顶管完工后要进行竣工测量，搞好套管两端的封堵，填写隐蔽验收记录。6.8安全措施在穿越点两侧分设警示标志牌、减速标志牌、施工标志牌、安全通过标志牌和夜间照明装置等。穿越完成后，如不能及时与主管线相连，要加设盲板、作好防水，以免泥水或其他异物进入。7、 质量标准7.1质量标准穿越中心线及穿越管管顶距公路路面不得小于1.2m，距铁路枕木下面不得小于1.6m，在路边低洼处管线埋深不小于0.9m，偏差不超过顶管长度的1.5%，套管应伸出路基坡脚外2m。7.2质量控制7.2.1施工前施工人员应熟悉图纸,了解各处的穿越长度和深度,穿越段内的土质和水文情况。7.2.2根据设计给

14、定的控制桩位，用测量仪放出穿越轴线，操作坑和接管坑的位置尺寸。质量检查员应确保这些尺寸准确。7.2.3顶管作业坑的选择应合适，应设置在图纸给定的套管长度的外侧，应选择穿越处场地宽阔的一侧，一般位于地面标高较低的一侧。7.2.4作业坑应用经纬仪测量中心线及基底面高程，误差控制在±20mm之内。在基底面上铺设导轨，在地下水位高的地段应采用排水措施。7.2.5主管和套管的规格和防腐等级应符合图纸要求。7.2.6顶管作业时应使顶管设备中心线必须与管道保持同心，第一节套管的入土点和安装角度在顶管前要测量准确。并在顶进中随时测量中心线，有误差时及时纠正。7.2.7顶管工作开始后应连续施工，不应中途停止。