钢筋混凝土顶管施工方案

顶管一

顶管穿越施工方案

顶管施工工艺流程

1.测量放线

根据设计施工图纸及控制桩点，用全站仪测后放出穿越管道的轴线、用地边界线及发送坑、

接受坑的位置、尺寸线，做白灰线进行标识。

2.作业坑开挖、制做及沉井

测量放线后，作业坑开挖作业坑深度根据穿越处管道设计管底标高确定。人工配合单斗挖掘

机进行发送坑开挖，每开挖1.0m深度后，采用混凝土支护，直至开挖到设计套管管底标高

下0.1m—0.8m深处，底层浇筑顶管用混凝土靠背或放置钢靠背。坑底先敷设200mm-

500mm厚日勺碎石，再浇注200mm—300mm厚卧JC25钢筋混凝土，坑底浇筑500mm集水坑

一种。如通过勘探，发现开挖处有管道、电缆等隐蔽物，得到主管部门的承认并进行必要保

护后，方能开挖。工作井下沉时四面要平衡，发生倾斜时要及时纠正，抽木垫时间要一致,

每挖500mrn卜沉一次。

3.顶管设备安装

顶进设备重要包括钢后座、导轨、主顶液压油缸、泵站、顶铁、泥浆泵、四角支架等，用汽

车吊将顶进设备吊入发送坑,并配合进行安装。

4.管材顶进

为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加华30mm的钢板和道木，在液压缸与被顶管

间加承力盘。液压系统包括高压油泵、动力传递机构等，液压缸按顶管中轴线对称布置，

顶管中保持轴线重叠。

做顶顶试验：检查液压系统性能，液压缸行程，传力设冬的中心线和垂直度等。

对顶入管节做最终检查，如端面平直度，椭圆度，管壳仔一侧母线直线度等。顶入管节采用

①1000mm钢筋混凝土管。第一根管子必须加特制工具头，保证管子的承重面积。

用起吊设备将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。人

工在管子前端掏土，清出内土方用小车配以小型卷扬机外运出作业坑。待管子前端形成略不

不大于管子外径的圆形空诃后，启动主顶液压油缸，慢慢向前推进，首节管子顶入后，液压

缸退回到起始位置，将第二管节与首节按照规范规定连接，合格后再依次顶进。每一根管子

顶进后，人工继续在管子前端掏土，如此循序渐进，在顶管过程中，辅以纠偏、纠扭措施,

直至顶入满足设计规定，完毕顶管作业。

顶管过程中，每顶进200cm左右就要对顶管中线、高程进行检测，施工中采用全站仪控向，

以施工放线时布置FI勺中心帧为准进行监测，发现位移，要采用纠偏措施调整过来。每次纠偏

角度不合适过大，可根据顶进长度和土质状况来确定，一般可在lcm-10cm之间选择。此

外要严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。

5.纠偏、纠扭调整措施

纠偏是指工具管偏离设计轴线后，运用纠偏油缸或套管前端加管锲，变化管端日勺方向，减少

管线偏差的过程。由于钢筋混凝土套管是分段进行的，段与段之间是柔性连接，不传递弯矩，

因此纠偏必须遵照如下规律：

纠偏在顶进过程中进行.静态的纠偏会对管线产生不利的影响：钢筋碎纠偏比较敏捷,纠

偏角度不合适过大，防止导致较大口勺弯曲；第一段管节质量要好，由于第一段管节在纠偏

过程中承受多次反复应力，轻易损坏管节；

纠偏过程中，要在网格底上绘制工具管的测点轨迹，推算出其行轨迹，根据行轨迹及时纠偏

角度，防止纠偏过大产生过度日勺弯曲;

及时理解穿越处的土层，尤其是软土层，不均匀土层的土质状况。

顶进过程中常常出现管道扭转，须加强控制，防止扭转角过大，纠扭防止措施：

纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩；

稳定主顶油缸后座，主顶油缸后座不稳轻易使主顶油缸工作时方向变化，产生扭转角；

纠扭管节扭转的有效措施为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反方向扭转。

顶管施工方案与措施应根据施工实际需要，可采用单顶进法,双面顶进法和对接顶进法施T,

方案需争得监理承认方得施工。

6.顶管完毕检查验收

混凝土管顶管作业完毕后，及时对管子凹部进行注浆，防止管子下沉和路面塌陷，向监理报

验并现场测量验收。验收合格后，填写施工资料，请旁站监理检查签证。

顶管二

1顶管工作坑及附属设施

1.1顶管施工的工作坑是顶管施工时在现场设置的临时性设施。工作坑是一种竖井，顶进过

程中，顶管的管节不停被吊到工作坑内安装顶进，管内土方陆续从坑下提高到地面上运走。

竣工后在其地点修建检查井或阀门井。

1.2工作坑附属设施包括接口操作井、集水井、工作棚、工作台、测量基准点、后背、导

轨和基础等。

2顶管施工工艺设计

2.1千斤机顶H勺顶力计算的理论公式为：

Rf=K[f（2PV+2PH+PB）+PA]

式中Rf・一计算顶力（千牛）；

Pv--管顶上的J垂直土压力（千牛）;

PH--管侧的土压力（千牛）；

PB--所有欲顶进U勺管段重量（千牛）；

PA--管端部的贯入阻力（干牛）；

K--安全系数。

2.2顶进钢筋混凝土管时，顶力计算的经验方式：

Rf=n.G.L（千牛）

式中n----土质系数；

G--管节单位长度重量（千牛/米）；

L___顶进管段长度（米）。

2.3后背的设计计算：

Rc=Kr.B.H.（h+H/2）Y.Kp（千牛）

式中Rc•一后背土口勺承载能力（干牛）；

B--后背墙日勺宽度（米）；

H--后背墙的高度（米）；

h----后背墙顶至地面日勺高度（米）：

丫一土的容量（千牛/米3）；

卬--被动土压力系数；

Kr一一后背H勺土抗力系数。

2.4顶进设备

顶管施工采用W、J液压千斤顶大多为手动泵驱动和电泵驱动。顶铁一般由型钢焊成，强度和

刚度应通过核算。刃脚装于首节管端部，由外壳、内环和肋板构成。外壳以内环为界提成

两部分，前面为遮板，背面为尾板。刃脚外壳套于顶进管外部，外伸长度取决于土质。遮板

端部呈20-30°角,尾板长度15--20cm。用肋板增长其刚度，多数肋板按中心角10-150位

置作放射形设置。

3一股顶管法H勺实行（见图1）

3.1一般顶管法的合用范围和工艺流程

一般顶管法一般用尸顶入口勺管节内径不不不不大于800mmR勺钢筋混凝土管和钢管。顶进

长度一般不超过60mo施工的J坐标误差一般可抵达1cm以内。但当管径不不大于1800mm

时，工作面土壁也许会出现稳定性问题，尤其是土质松散或碰到地下水时。

一般顶管法欧I工艺流程：

3.2顶进前的准备工作

3.2.1安装管节

管节安装下管前应先进行外观检查，包括管端面的平直度，管壁表面的光洁度，端面上有

无纵向裂缝等。对马蹄形端面、裂缝超长或管壁粗糙者不应使用。检查合格的管子用卷扬机

或龙门吊吊到顶管口勺工作坑的导轨上，准备连接顶进。

6.2.2管道接口

管节稳好后，在管内侧两管节对口日勺地方用钢涨将两节管子连接起来，使接口处在刚性连接,

防止在顶进中受力产生错口，保证顶进过程中管节高程和方向的精确度。钢浇圈固定管口的

方式如图

20

钢涨圈是用6~8mm的钢板卷焊而成圆环，宽度300mm,涨圈环外径不不不大于管节内径

30~40mm。接口时将钢涨圈放在两个管节的中间，并打入木楔。操作时，先用一组小方木

插入钢涨圈放在两个管节的中间，并打入木楔,操作时，先用一组小方木插入钢涨圈上部与

管壁的J空隙内，将钢涨圈固定。然后两个木楔为一组，方向相反、交错地打入缝隙内，将钢

涨圈牢固地固定在接口处,

对于钢筋混凝土管，为了接口填封，应在管节口间预先留出空隙，称预留空隙。平口钢筋混

凝土管使用直径30~35mmlI勺麻辫，放在管缝11勺外缘周围，借以留出空隙，如图2所示。顶

管竣工后将钢圈拆除，再往管缝内填打石棉水泥。麻辫除有隔缝口勺作用外，在顶管过程中，

尚能发挥均布顶力和保护管节的作用。

323挖土

顶进管节的方向和高程的控制，重要取决于挖土操作。工作面上挖土不仅影响顶进效率，更

重要的是影响质量控制。对工作面挖土操作的重要规定是：

3.3必须在规定的范围内开挖，不得超挖；尤其是管底土基弧度120°~135°范围内，一

定要保持管壁与土基表面吻合；

3.4不得扰动管底下部的地基土；

3.5挖出H勺土要及时外运；

3.6开挖后要及时顶进，及时测量，可使顶力限制在较小的范围内。

3.6.1运土

从工作面挖下来日勺土，通过管内水平运送和工作坑的垂直提高运至地面。运土量的计算：

V=l/4.JiD12.n(m3)

式中V--单位管节长出土量(m3)；

D1—管节外径(m)；

n——可松性系数。

管内水平运送:管径不不大于800mm可用如图3所示口勺四轮车运土;管径不不大于1500mm,

可采用双轮手推车运土。

4顶管工程口勺测显监督及误差校正

4.1顶管施工时，为了使管道按照规定的方向前进，在顶进过程中必须不停观测管节前进

的轨迹，当发现偏离设计位置时，就要及时地进行校正。因此规定顶管自始至终都要在测量

工作的严格控制之下。测量工作大体分为四个方面：

4.1.1顶进前口勺准备阶段测量

包括工作坑的方位、高程，标定管道中心线，设置临时水准点等。开始顶进的第一节管测量

工作非常重要，第一节管顶得好，位置对MJ,后来口勺管子才能顶好。

4.1.2顶进过程中的测显

重要是对工具管和首节管进行测量，此种测量观测频繁，正常顶进时每顶进30~40cm就应

测量一次，顶进第一节管时，测量的I顶进间隔距离更要小些。除对工具管和首节管频繁测量

外，每顶进40~60cm还需对整个顶进管进行复测，重要是检查中间管节有无下沉现象，

4.1.3工程竣工测量

一般是每节管都应测量，根据测量成果绘出竣工图。

4.1.4地面观测测量

观测地面有无沉陷和隆起，开始顶进前，要选好基线（即管道设计的中心线）和基点（即临

时水准点）。基线和基点一定要设置牢固，在整个施工过程中不能发生移动，尤其是基线若

方向稍有移动则也许形成很大日勺误差。基线设置好后，就以此基线为准测量顶管的中心。中

线的测量措施可根顶距的长短、精度规定的高底而不同样。常用的措施有：三点移线法、经

纬仪测量、连通管测量法、激光测量。

4.2顶管工程产生误差的原因诸多,重要有：

421质构造H勺变化，基础土层软硬悬殊；

4.2.2顶进千斤顶用力不均；

423导轨移位，工作坑基础沉陷；

4.2.4局部障碍物偏向施力;

4.2.5挖土操作时开挖的尺寸不合适;

426顶进管节的端面不平行。

4.3顶管误差校正是逐渐进行口勺过程，一旦形成误差不易立即将已顶好的管进行校正，而