(完整版)人工顶管技术交底

(完整版)人工顶管技术交底一、工程概况与适用范围本交底针对××市××路DN1200钢筋混凝土污水干管穿越××大道段，全长186m，覆土5.2～6.8m，地下水位埋深1.9m，管线坡度0.15%，设计内底标高-4.35m～-4.63m。管材为Ⅲ级F型钢筋混凝土管，单节长2m，壁厚120mm，允许顶力设计值3800kN。本段穿越层主要为粉质黏土夹粉砂，局部含姜结石，N值8～14，渗透系数2.3×10⁻⁵cm/s，无有毒有害气体记录。交底内容适用于人工顶管（手掘式）作业，管径DN800～DN1500、单次顶进长度≤200m、地下水头压力≤0.25MPa的类似地层。二、施工准备1.场地封闭：围挡高度≥2.5m，设防尘喷淋，出入口设洗车池与沉淀池，夜间照明采用LED冷光源，照度≥50lx。2.临电系统：三级配电、二级漏电保护，电缆穿PVC套管埋地0.7m，工作井内设置36V安全照明与应急灯，备用发电机功率≥75kW，自动切换时间≤10s。3.降水系统：采用管井降水，井径600mm，井深15m，间距12m，降水后水位低于刃脚底面0.5m；每口井设独立电表与水量计，每日7:00、19:00记录水位。4.材料复检：管节进场逐节验收，内压0.15MPa试水保压5min无渗漏为合格；橡胶圈硬度55±5IRHD，拉断伸长率≥375%，压缩永久变形≤12%。5.测量基准：业主提供GPS-C级点2个，全站仪二级导线闭合差≤1/10000，高程采用二等水准，闭合差≤4√Lmm。井位放样后，设十字护桩，桩点用C30混凝土墩包裹，顶面埋钢钉，四周砌砖保护。三、工作井与接收井1.结构形式：工作井7m×4m矩形，接收井5m×4m，均采用SMW工法桩+一道混凝土支撑，桩径850mm，间距600mm，内插H700×300×13×24型钢，水泥掺量22%，28d无侧限抗压强度≥1.2MPa。2.封底：C30钢筋混凝土底板厚600mm，双层双向Φ16@150，保护层70mm，设Φ50泄水孔4个，待底板混凝土强度达设计值75%后方可开始顶进。3.洞口止水：预埋钢环板厚16mm，外径比管外径大30mm，内侧焊双道止水法兰，安装遇水膨胀止水条与帘布橡胶板，压板采用M20不锈钢螺栓，扭矩180N·m。4.反力墙：整体式C30钢筋混凝土，厚1.2m，高4m，埋深2m，后靠背面积≥12m²，配筋Φ20@150双层双向，墙后空隙用C15素混凝土填实，养护7d后方可受力。四、顶力计算与设备选型1.顶力估算：F=F1+F2F1=π·D·L·f其中D=1.44m（管外径），L=186m，f=6kN/m²（粉质黏土经验值）F1=3.14×1.44×186×6≈5050kNF2=π·D²·γ·H·K/4γ=19kN/m³，H=6m，K=0.45F2=3.14×1.44²×19×6×0.45/4≈166kN总顶力F≈5216kN，考虑1.8安全系数，设备额定顶力≥9500kN。2.主顶站：采用双泵四缸200t×4液压千斤顶，行程700mm，额定压力31.5MPa，泵站功率22kW，设自动锁压与差压报警，油管耐压≥40MPa，每班检查接头渗漏。3.中继间：按60m间距设置，共2套，每套提供推力2400kN，壳体厚22mm，内设4×120t千斤顶，行程300mm，前后端设橡胶密封与注浆孔，中继间启动压力≤主顶力60%。4.导轨：P50钢轨2根，底面与井底预埋钢板焊接，轨距1.2m，顶面高程允许偏差±2mm，直线度≤1/1000，设限位角钢与快速楔块，防止“跑轨”。五、人工掘进与出渣1.工具管：首节采用钢制导靴工具管，长1.5m，外径比管节大10mm，前端设可开启格栅，格栅间距150mm，内设可拆卸横向封板，遇粉砂层时及时封闭。2.掘进面分区：上台阶高1.2m、核心土留设0.8m，下台阶超前0.5m，严禁全断面敞开；每循环进尺0.3m，先支撑后开挖。3.出渣：采用双轨矿车+0.4m³翻斗，井口设5t电动葫芦提升，每班出渣≤12m³，渣斗外壁设防粘涂层，井口设自动喷淋降尘。4.地下水控制：工作面设集水坑，2″潜水泵抽排，流量15m³/h，扬程25m，泵口加滤网，防止堵塞；出现流砂征兆（水量突增、土体液化）立即关闭格栅、注浆封孔。5.气体检测：每班作业前、作业中每2h检测一次，采用四合一气体仪，O₂≥19.5%、CH₄＜0.5%、H₂S＜6.6ppm、CO＜24ppm，超标立即撤人、通风、报警。六、测量与纠偏1.测量频率：首节正常顶进后，每顶进0.5m测一次，进入中继间前后各加测一次；采用0.5″全站仪自动跟踪测量，靶片固定于工具管尾部中心，数据实时传输至井口平板。2.允许偏差：高程±20mm，轴线±30mm，相邻管节错台≤5mm；超偏差1.5倍时启动纠偏。3.纠偏方法：(1)单侧挖土法：在偏离反向侧超挖0.05m，保留0.1m台阶，缓慢回顶；(2)局部加垫法：在管节接口处垫3mm竹胶板，形成楔形，垫板长度≤1/3周长；(3)中继间差压法：调整中继间左右缸行程差，每循环≤10mm，严禁猛纠猛回。4.记录：每根管节编号、顶力、行程、偏差、纠偏量、土质、地下水情况由专职记录员手写签字，原始记录当天下班前扫描上传云端，保存期≥5年。七、减阻注浆1.浆液配比：钠基膨润土8%，纯碱0.3%，CMC0.05%，水玻璃0.2%，水灰比0.6，马氏漏斗黏度38～42s，密度1.08g/cm³，析水率＜3%，24h胶结强度≥0.08MPa。2.注浆孔布置：管节预埋Φ25注浆孔4个，呈90°对称，孔口设单向阀，耐压1MPa；工具管设3道注浆环，每环6孔，孔径8mm，外覆不锈钢网防堵。3.注浆参数：顶进同时同步注浆，泵量1.2m³/h，注浆压力0.15～0.20MPa，高于地下水头0.05MPa；每顶进1m注浆量控制在0.3～0.4m³，实际注浆量＞理论环隙1.5倍时，暂停顶进，检查是否泄漏。4.补浆：顶进结束后，通过管节预留孔进行二次补浆，填补施工沉降，补浆压力0.25MPa，每孔稳压3min，地面沉降监测点沉降速率＜0.5mm/d方可停止。八、触变泥浆套维护1.储浆池：井旁设6m³不锈钢搅拌池，双轴低速搅拌，转速30r/min，池顶加盖，防止日晒与杂物。2.管路：采用1″高压软管，每50m设快速接头，接头耐压2MPa，管路沿井壁固定，防止碾压。3.检测：每班用比重计、黏度计、PH试纸检测一次，PH值9～11，超出时加纯碱调整；发现砂粒含量＞3%立即更换浆液。4.清洗：顶进结束立即用清水分段压注，每段20m，压力0.3MPa，时间10min，直至回水清澈，防止泥浆固结堵管。九、管节接口与密封1.接口形式：F型钢承口，胶圈定位采用“△”法，胶圈先套入插口小台，翻转后检查无扭曲、无翻转唇口。2.涂润滑剂：插口外壁均匀涂刷硅油型润滑剂，厚度0.5mm，严禁使用废机油。3.顶合控制：顶合速度≤1cm/s，最后一击油压降为零，回弹量＜2mm；接口压缩量7mm±2mm，用塞尺检测，局部间隙≤0.4mm。4.内缝处理：顶进完成后，管内缝用聚氨酯密封胶嵌缝，缝深20mm，宽15mm，胶体固化时间24h，48h后做闭水试验，允许渗水量＜0.0046L/(m·min)。十、通风与照明1.通风量：按每人≥30m³/h计算，同时保证风速≥0.25m/s，采用φ400mm柔性风管，井口设5.5kW轴流风机，压入式通风，风管随顶进及时延长，百米漏风率≤2%。2.风管悬挂：用8#铁丝与膨胀螺栓固定在管顶，环向间距3m，避免与起吊钢丝绳交叉。3.照明：管内采用36VLED灯带，每6m设一盏，防水等级IP65，电缆穿PVC阻燃管，接头用防水胶布三层包裹。4.应急：管内备自给式呼吸器2套，逃生绳50m，荧光逃生指示箭头每10m一个，指向工作井。十一、安全与应急1.防坍塌：严格控制步距，严禁超挖；出现裂缝或掉块，立即安装木背板与Φ48钢管横撑，间距0.5m。2.防窒息：风机不得随意停机，若停电，井口发电机30s内自启；当O₂＜19.5%，用对讲机呼叫人员撤离，救援组戴正压式呼吸器下井。3.防涌水：储备草袋200只、聚氨酯注浆液500kg、快硬水泥2t；出现涌水，立即封堵洞口，布设导流管，注浆止水。4.防物体打击：井口设1.2m防护栏杆，工具、螺栓用防坠绳，严禁抛物；电动葫芦设超载限制器，额定载荷1t，实际吊重≤0.8t。5.应急演练：每两周组织一次，模拟“涌水+中毒”双场景，演练时间≤8min，确保3名作业人员全部撤离至井口。十二、质量控制1.首件制：第一根管节顶进后，组织业主、监理、设计、施工四方验收，确认顶力、偏差、注浆量、接口压缩量均在允许范围内后方可继续。2.三检制：自检由班组长签字，互检由下一工序班组长签字，专检由项目质检员签字，每道工序无签字不得流转。3.无损检测：顶进完成后，采用CCTV内窥检测，影像清晰、无划痕、无贯穿裂缝；发现裂缝＞0.3mm，采用环氧树脂压力注浆修补，压力0.4MPa，注浆嘴间距0.3m。4.高程复测：贯通后7d、14d、28d各测一次，最终沉降量≤20mm，差异沉降≤1/1000管径。5.质量奖惩：一次验收合格率≥95%，奖班组2000元；出现不合格，返工费用由责任班组承担，并处以同额罚款。十三、文明施工与环保1.噪声控制：空压机、发电机加隔音罩，昼间≤70dB，夜间≤55dB；夜间施工办理许可证并提前48h告示。2.扬尘控制：渣土外运使用新型全封闭运输车，车顶帆布自动密闭，出口设自动洗车台，冲洗时间≥60s，车辆不带泥上路。3.污水处理：井内抽排水经三级沉淀+絮凝+过滤，PH6～9、SS≤70mg/L后方可排入市政管网；沉淀池污泥外运至指定消纳场。4.垃圾分类：设置可回收、有害、厨余、其他四类收集箱，日产日清；废膨润土袋集中压块，回收率≥80%。5.绿色节能：照明采用定时+光控，风机加装变频，实测节电率≥15%；施工用水安装计量表，单米进尺耗水量≤0.6m³。十四、进度计划与资源配置1.循环时间：单节管（2m）掘进+顶进+注浆+检测综合时间控制在3.5h，每班完成2节，每日2班，月进尺≥240m。2.关键节点：工作井施工25d，接收井15d，顶管设备调试3d，顶进186m计划25d，泥浆置换与注浆加固5d，CCTV检测与竣工资料整理7d，总工期80d。3.劳动力：井上6人（指挥、行车、电工、机修、安全、记录），井下8人（掘进4人、注浆2人、测量1人、辅助1人），实行“三八”制轮班。4.主要设备：200t主顶站1套、中继间2套、P50导轨60m、5.5kW风机2台、BW-150注浆泵2台、0.4m³矿车6辆、5t电动葫芦2台、0.5″潜水泵4台、CCTV检测机器人1套。5.材料计划：管节95节、橡胶圈200条、膨润土35t、水玻璃2t、快硬水泥10t、聚氨酯注浆料3t、润滑油200L、竹胶板100张、木背板5m³。十五、竣工交验1.资料齐全：施工记录、测量记录、注浆记录、材料合格证、CCTV影像、水质检测报告、隐蔽验收单、竣工图等共18卷，签字盖章完整。2.实体检测：轴线、高程、渗水量、内窥、混凝土强度、钢筋保护层厚度六项指标一次合格率100%，优良率≥90%。3.移交：竣工后7d内向业主提交实体与电子资料各2套，配合完成竣工备案；质保期2年，质保金3%，质保期内出现渗漏、沉降超限，24h内到场无偿修复。十六、常见病害预防与治理1.管节错台：控制顶力均匀，严禁单侧压死；出现错台＞10mm，用钢楔调平+环氧砂浆抹平。2.地面沉降：注浆量不足或漏浆造成，采用袖阀管补偿注浆，注浆压力0.3MPa，注浆量由沉降监测反算，单孔注浆量≤0.8m³。3.接口渗漏：多因胶圈翻转或润滑剂污染，拆除内缝嵌胶，重新压注聚氨酯，外侧采用双液注浆（水玻璃+氯化钙）止水。4.顶力突增：多为遇到姜结石或旧基础，立即停顶，采用风镐人工破碎，外扩直径≤1.8m，破碎后及时注浆填充。5.工具管旋转：安装防转翼板，每发现旋转＞1°，在工具管底部加焊10mm厚钢板配重，调整重心。十七、季节性施工要点1.雨季：井口周围砌30cm挡水墙，设截水沟，配备2台7.5kW污水泵，雨量≥25mm/h时停止井下作业。2.冬季：拌浆用水加热至25℃，膨润土提前24h预水化，注浆管路保温棉包裹，夜间不施工时排空管路，防止冻裂。3.高温：调整作业时间，11:00～15:00停止顶进，井口设冷风机，供应含盐清凉饮料，预防中暑。4.大风：风速≥6级停止吊装，电动葫芦加防风楔，彩钢围挡设缆风绳。5.沙尘：采用湿法作业，喷淋降尘，作业人员佩戴KN95口罩，风机入口加滤尘网。十八、信息化管理1.建立BIM模型，集成井体、管线、地层、监测点，实时关联进度与偏差，颜色预警：绿色≤0.5倍允许偏差，黄色0.5～1.0倍，红色＞1.0倍。2.顶力、行程、注浆量、偏差数据通过PLC采集，每10s上传云端，生成时序曲线，异常自动推送项目经理。3.二维码管理：每节管节生成唯一二维码，扫码即可查看生产批次、进场时间、顶进记录、质检结果，实现终身可追溯。4.电子围栏：井口及吊装区设红外对射，人员误入立即声光报警，信号同