部分管网开槽埋管改顶管施工方案

XXXXX部分管网开槽埋管改顶管

施工方案

1工程概况

本次顶管施工内容为XXXXX中部分管网的施工，拟采用D800钢筋碎管顶

进，其中部分穿越桥梁段采用D1200钢筋碎管顶进，埋深按7米计。

2施工现场用电、用水

工作井井区施工临时用电量需100kWo

工作井井区现场临时用水采用抽取地下水使用。

3顶管工作井、接收井设置及场地布置

顶管工作井与接收井间距按80米左右为标准，以一工作井一接收井

间隔设置，同时可根据现场周边环境灵活调整，以不影响周边环境和满

足顶管施工要求为原则。

顶管工作井周围需占用一定面积的施工场地，以布置顶管施工需要的地

面机械设备、供电供水、管材堆放区、临时堆土场、车辆进出便道及维修

区棚、泥浆沉淀池等临时设施.

4施工程序

顶管施工程序图

沉管预制

5.沉井施工

一、重点、难点分析

1.二、施工过程中的解决方案

沉井为钢筋碎结构，施工内容主要包括：基坑开挖、制作井壁、开挖

下沉、下沉、封底等内容。

采用就地分节预制，分节下沉，其工艺流程如下：

本工程沉井地质情况依次为静止水位埋深为2.2-4.7m为了保证沉井

顺利下沉，经计算本工程计划在沉井基坑边两眼井，井深25米。经降水

后进行基坑开挖。

（二）浅基坑开挖及挡墙

开挖前在原地面标高处开挖基坑深大约1米，检查有无管线或其它障

碍物影响沉井施工。

进行测量放线，开挖面比工作井平面外围大于1m,垂直开挖，工人

配合整平，开挖深度为大约1米左右，本工程地下水位埋藏为2.2-4.7mm,

故基本上面没地下水，可干挖，然后人_L砌诙墙(24墙)至地面，形成基

坑工作面，挡墙外围的被挖空处应回填至与地面等高。

先在刃脚

底设计标

高以下注

浆厚2米，

注浆加固

土体强度

为C25。再

在挖好的水玻璃：水泥：粉

注浆压水泥用量

基坑内填煤灰备注

力(MPa)(t/m3)

筑砂石垫

层，砂石

垫层厚

600,压实

系数不小

于0.95o注

浆的配比：

刃脚下部0.03:0.80:0.17<0,20.95

洞口侧壁0.01:0.65:0.34<0.10.95

（三）制作井壁

（1）铺设垫木：刃脚下应满铺垫木，一般使用长、短两种垫木相同

布置.

垫木铺设数量计算公式n二G/（LXbX［。］

式中［。］二基底土壤承压力

n二垫木根数

G二第一节沉井重

LXb二垫木的长和宽

①（2）沉井模板安装：首先精确放出沉井平面大样（弹线）。

②外侧要刨光，拼接平顺。

③模板安装顺序为：刃脚斜面及隔墙面模板一一＞井孔模板一一＞绑

扎钢筋一一＞主外模一一＞调整各部尺寸一一＞全面紧固拉杆，拉箍，支

撑等。

④沉井模板支好后，须复核尺寸，位置，刃脚标高，井壁垂直度，

检查模板支撑。

⑤支立第二节以上各节模板时，应用圆钢拉杆，环箍加劲牢固，不

易支撑于地面上，以防沉井浇筑中下沉造成跑模。

沉井碎灌筑，养护及拆模

沉井碎灌注应沿四壁对称均匀进行，避免因高差产生不均匀下沉,

第一段长度6米，每段沉井碎应一次浇完。

(3)养护：正常洒水，覆盖…沉井顶面砂凿毛可在碎强度＞2.5MP时提

早进行。

(4)拆模：碎达到规定强度后即可拆模，拆模顺序为：井壁外侧面模

板及井内模板一一＞隔墙下支撑及隔墙底模一一〉刃脚斜面下支撑及刃脚

斜面模板。

(5)拆模的注意事项：

一隔墙及刃脚下支撑应对称依次拆模，由中向边进行。

一拆模后，下沉抽垫前应将刃脚回填密实，防止不均匀下沉。

(6)接高注意事项

接高时底节顶面应高出地面0.5-1.0m,应在下沉偏差允许范围内接

高。

当沉井底节在偏斜状态时，严禁竖直向上接高，接高时各节的竖向

中轴线应与下面的一节重合，外壁应竖直。

(四)沉井下沉

1.沉井下沉

沉井下沉主要是通过从井孔内挖土，清除刃脚下阻力，依靠自重克

服井壁磨擦力下沉。

下沉采用降水井排水开挖下沉。

挖土时先将刃脚内侧的回填土分层挖去，定位承垫处的土最后挖除,

一层挖完再挖第二层c

土质松软时，在分层挖回填土的过程中，沉井即逐渐下沉，当刃脚

下沉至沉井中部土面大体齐平时，即可在中部先向下挖深40-50cm,再向

四周均匀扩挖，再分层挖除刃脚内侧的土台。

在坚硬的土层中，可先分段掏空刃脚，随即回填砂砾。即跳槽法开挖,

最后挖定位承垫下的土（岩）层。

2.沉井的施工测量

①沉井顶面中心测量：导线点利用红外线测距仪，直接测出沉井中

心位置或利用预先设置的基线三角网进行交汇法测出沉井中心位置，根

据中心位置检查沉井各点下沉中的偏差，在施工中予以纠正。

②刃脚标高测量

沉井下沉前求出刃脚假定标高，下沉接高时，将刃脚底面标高返至

井顶面。

③接高测量：沉井接高时，其基准面也要逐节向顶面返，保持上、下

基准面平行，竖向轴线垂直。

④下沉深度测量：按实测顶面标高和量得的沉井高度，计算下沉深度

标高。

⑤当最后一节沉井，下沉至顶面露出水面0.5m时，应设置防水挡土

墙围堰，再继续下沉至设计标高。

（五）沉井封底及底板碎浇筑

待沉井到位稳定后（8小时累计下沉量〈10mm）即可沉底。

L封底前应整平地基，将刃脚以上的浮土清除，铺设碎石导流盲沟，

使水由盲沟汇集到直径300的钢制排水滤鼓，再由潜水泵抽排水地下水，

防止封底碎及钢筋碎底板未达到设计强度前被地下水损坏。

2.沉井到位后挖除上部松散土层，浇筑封底碎。封底碎中预埋直径16

间距1000钢筋纵横。

3,沉井封底采用干封底，地下水必须降低至沉井刃脚以下50cm才可

浇筑封底碎。

4.绑扎钢筋、碎浇筑

（六）沉井下沉过程中几种问题的纠正

1.倾斜处理

沉井下沉完毕，要求倾斜在1/100以内，为达到这一目的，沉井及时

预以纠正，但纠偏过程中加强监测。另一方面，挖土下沉要均匀进行，尽

量避免倾斜发生，严格控制倾斜度在1/100之内。

2.水平位移过大的处理

沉井下沉完毕，要求水平位移WIOOmm,水平位移过大就要纠偏。要

注意的是：沉井倾斜调整和位移纠偏，需在沉井终沉标高1.0m之前必须

完成。

3.沉井突沉的处理

沉井应该正常速度下沉，不要过快也不过慢，要防止由于挖土过快

或地质骤变，或下雨井内积水过多等使下沉失控，产生突然过大的下沉,

发生下沉不仅井壁受力不均容易开裂破坏，还可能会造成安全事态。预防

措施是：首先了解土层情况做到心中有数，其次控制挖土速度，再有准

备好备用水渠，及时排除井内积水。一旦发生突沉。可立即在刃脚斜面回

填。

4.沉井不沉或超沉的处理

当沉井下沉不顺时要及时了解地质情况，如地质无异常情况可考虑

在沉井上压载，也可在沉井外用水冲刷，减少井壁摩阻力。

当沉井下沉时有超过设计标高的趋势时，为防止超沉，除需在刃脚下垫块石和刃脚面下回

填砂砾等措施以制止下沉外，在沉井制作之前，在底板下注入水泥浆和顶部标高在刃脚踏标高以

上注入水泥浆，也是起到防止超沉作用，乂起到隔水封底化用。

6.顶管施工

顶管施工是以顶管工作井为起始点，在工作井内安装主顶千斤顶系统

提供水平推力，先将安装在导轨上的顶管机头从前墙预留的出洞口破封门

推入土中，由机头导向，然后将钢筋碎管跟随机头一节一节地推向前顶

进。与此同时，机头挖掘的泥土被不断排出，经运输至工作井，再经垂直运

输至地面外运弃土。采用24小时连续施工，直至机头进入接收井回收，完

成该次顶管管道铺设,

顶管施工流程框图见图一：

图一顶管施工工艺流程图

一、顶管工艺选择

顶管有土压平衡法、泥水平衡法及气压平衡法等多种施工方法，是由

顶管工具管（机头）的功能分类而定的。应根据机头穿越的土层性质和地

下水情况等因素，选择合适的顶管机头。

顶管机头安装在管道的前端，它具有控制顶管方向、挖掘和防止坍方

等功能，其外形和尺寸与管节相近。

根据本工程顶管沿线将穿越的土层及地下已探明障碍物等情况，拟选

择较为经济且排障能力强的敞开式带胸墙土压平衡机头。

它是以挤压形式使前方土体进入土仓，并充满土仓，在正面土压力

作用下，土仓内的泥土通过设在胸板上的洞口进入后仓。经管内水平运输

排泥至地面。

带胸墙土压平衡机头由前管、后管、纠偏千斤顶、缩窗环、临时封门

以及设置于1号管上的应急闸门构成。如图二所示。

图二带胸墙土压平衡机头结构图

根据土层渗水情况变化，确定安装那级缩窗环，使开挖面土体保持

稳定。在安装适当缩窗环的情况下，顶进压力可缓慢将土挤入管内，人

工取土不能在窗口外挖土，在前管工作区将土装入后管运土小车运土。操

作人员必须随时观察窗口入土的快慢难易，判断土质是否发生变化，如

有地下水渗流，应及时向前顶进压紧土体，必要时用临时封门将窗口封

闭。继续顶进当土质变软后要安装二级环，使土体挤入速度保持缓慢。

在排除障碍物时如遇地下水丰富，开松而失稳，应该适当增加降水

井，将地下水抽至设计标高以下在进行顶进。

二、顶管设备安装

顶管设备主要包括后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿

墙止水等。三

三、工作井地面设备安装

地面设备包括:

1.起重门吊。

在本工程中按管节重量选用起重量为5t的门吊，吊放管节，安装顶管

设备等用途；

(1)起重门吊材料及结构

根据现场实际情况、顶管工作井的尺寸和管节的重量，选用一根长20.0m

的145a工字钢为主梁，单跨最大间距为6.50m,立柱架采用125a的工字

钢制作，每跨的间距为4.5m,垂直高度为7.0m(如附图所示)，节点均

采取焊接形式进行。

(2)起重门吊基础的制作

根据行车架跨度和管节总重量，立柱直接安装于混凝土路面上，地面钻

孔镶膨胀螺丝固定；部分井口基础选用碎墩，长X宽X高为0.8X0.8X

1.0m的基础,并在基础上预埋500X500X16mm钢板，并在钢板上焊5根①

16钢筋，钢筋与钢板焊接时，钢筋必须弯成900与钢板紧密接触焊接。

(3)起重门吊安装

1.行车架立柱先在地面上按设计要求进行拼装焊接，待拼装焊接完

毕，用16吨汽车吊装，竖立于碎基础墩上与预埋钢板进行焊接。在吊装

前，在单根立柱横梁上绑上粗麻绳打结，吊车将立柱缓缓吊起，每根立

柱与碎基础墩上与预埋钢板紧密接触后，每边麻绳与地锚固定稳住，然

后进行施焊连接。

2.每根立柱按设计竖立好后，再用两台16吨吊机将主梁缓缓吊起与

立柱横梁紧密接触后，用吊板将主梁与立柱横梁相连接，再进行施工焊

接。

3.当主梁安装完毕，采用吊机将电动葫芦吊进主梁，按照电动葫芦安装

图和安装说明书进行安装。

4、当电动葫安装完毕，松开行车架体上的绳索，行车架体安装完毕。

5、行车架安装完毕，将电动葫芦电源接通，做行走和起升的调试。起升

调试时，先采用2.5吨的顶铁起吊1.0m,来回走动，观察架体焊缝和变形

量，架体无问题后，局部加载至管节重量，来回走动无问题，架体和基

础无变形，进行吊装投入使用。

(4)起重门吊拆除

当顶管任务施工完毕后，采取如下施工方法进行拆除：

1.首先通过架体立柱上的爬梯上到主梁上，系好电动葫芦的吊点，将电

动葫芦用吊机吊御。

2、其次通过架体立柱上的爬梯上到主梁上，系好主梁上的吊点，用吊机

稳柱主梁割开主梁与立柱横梁的节点，缓缓平放于地面。

3、最后通过架体立柱上的爬梯上到横梁上，系好立柱横梁的吊点和麻绳,

稳住立柱，同时，一边安排四人拉好立柱上的麻绳，再进行割开立柱与

碎墩的焊缝。最后缓缓将立柱平放在地面上进行拆除。

(5)吊装与使用、拆除时的注意事项

1.在起吊安装和拆除时，有专人进行指挥。

2.在绑扎吊点时，由有经验的老师傅进行指挥操作。

3.在起吊安装时，严禁不戴安全帽进行操作，严禁在吊车起重臂下

站人。

4.在主梁解除、绑扎主梁吊点钢丝绳、吊具和高空施焊气割时，必须

系好安全带。

5.行车架在起吊重物试运行时，架下严禁站人，远离行车架3m进行

观察。

6.行车架在投入使用过程中，定专人进行操作和专人指挥。

7、在投入使用过程中，经常检查吊装的绳具和电动葫芦上的钢丝绳

子是否有打结、起毛现象，若有必须换掉，才能使用。

8、在起吊重物时，必须清楚起吊重物的重量，起吊重物底下严禁站

人。

2.主顶站液压系统。

包括油泵、分压阀、油箱、油管等。高压油泵为42Mpa压力2台；

3.膨润注浆系统。

包括膨润土拌合池、压浆泵、管道等。对于长距离顶管，泥浆泵的泵

压能力要求更高，压力不得低于3Mpa；

四、施工的主要工序

L管材的检验、卸载与存放、

厂家供货时必须同时提供管材的内压、外压报告及产品出厂合格证。

管材运至现场时必须对管材的外观进行检查，内容包括规格尺寸是否符

合设计要求、管材表面是否有蜂窝麻面、管身是否有细裂纹、接口是否有

破损现象、钢套是否有碰撞变形、预埋件位置是否正确等，对存在问题的

管节坚决退换。

管材运至现场，经验收合格由吊车卸至施工现场管材存放区域，场

地必须平整，地基牢固，防止因地面沉陷造成管端钢套环挤压变形。另外

管材禁止多层堆码。

2、顶进

顶管的进出洞是顶管成功与否的关键所在，由于掘进机进出洞持续

时间较长，必须有效的防止地下水及流砂涌入井内，避免洞口的坍塌。

根据以往的施工经验，我方拟在进出洞口处采用水泥搅拌桩对土体进

行加固处理.，这样既可以有效防止流砂及泥水在顶进初期的涌入，

顶管中根据我们的经验，在井壁上预埋钢板并焊接螺栓，顶管进洞前

安装止水胶板，并用外夹钢板夹紧固定来施工洞口止水圈。

工具头进洞前必须对所有设备进行全面检查，并经过试运转无故障,

同时认真核对止水胶板安装位置是否准确，外夹板安装是否牢固，确认无

误后才可破除砖封门。

进洞时注意止水胶板压入是否均匀，有无翻转、破损等问题，如有应

将工具头拔出处理好后重新进洞。掘进机出洞时，要严格控制出洞时的顶

进偏差。中心偏差不得大丁，50mm,高低偏差宜抛高5〜10mm。若达不到上

述要求，也应拉出掘进机，作第二次出洞。顶进初始阶段的顶进质量对后

续顶进的管道轴线等有重要的影响。

在进洞口处，掘进机距洞口外壁还余200mm时割掉洞口封堵钢板，快

速推进掘进机进入接收并。

管节外壁和工作井、接收井预留洞的环向间隙使用快硬微膨胀水泥进

行封堵，封堵在顶管结束时迅速进行。

掘进机出洞后顶进的起始阶段，机头的方向主要受导轨安装方向控

制，一方面要减慢主顶推进速度：另一方面要不断地调整油缸纠偏和机头

纠偏。严格控制前5m管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过

50mm。在顶进过程中坚持“勤测、勤纠”的原则。纠偏角度保持在10〜20',

不大于1°o如果产生偏差，及时纠正。纠偏应逐步进行，坚持“缓纠、

慢纠”的原则。

注浆应和顶进同步进行，其原则是先注浆，后顶进；随顶进，随注

浆；以保证管外围泥浆套的形成，充分发挥减阻和支承作用。在顶进过程

中避免长时间的泥浆停注，保证顶进过程中的全部管段充满良好的泥浆

套。

顶进过程中根据顶力变化和偏差情况随时调整顶进速度，速度一般

控制在30mm/min左右，最大不超过50mm/min。

顶进过程中根据顶力计算和实际顶力变化情况及时安放中继环，坚

持安放后即使用，以减小后方下斤顶的工作负荷，减小设备磨损。

管道顶进至离工作井前方内壁50cm时，应卸载，收回油缸和垫铁安

装管节，然后继续顶进。

・3安装管节

(1)管材的选用

选用符合设计要求的成品管材。管材在厂家供货时必须同时提供管材

的内、外压报告及产品出厂合格证。并按管材的验收要求对管材进行进场

验收。

顶管管材为“F”型钢承口式钢筋砂管：采用“F”型钢套环，楔形橡

胶圈接口。

(2)管材接口

管端之间的木衬垫是管节间均匀传递后方顶力、防止混凝土直接接触

造成管端损坏的重要措施。衬垫材料为多层胶合板，厚12nlm，误差5%。

作为管材接口止水的楔形橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀，无

裂纹、孔隙、凹痕等缺陷，并符合设计的规格尺寸；橡胶圈保持清洁，不

能在有油污的环境存放，也不得在阳光高温下直晒。膨胀橡胶圈在安装多

层胶合板衬垫时同步粘贴，待顶进压紧后与管内壁齐平。

管材的“F”型钢套环按设计要求进行防腐处理，刃口无疵点，焊接

处平整，脐部与钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。

管节接口处理所用的材料符合设计及规范要求，它主要起到防水堵

漏的作用。要严格控制此材料的进货质量和施工质量，保证管缝的处理达

到设计要求。

接管前再次检查管子接口的槽口尺寸，橡胶圈和衬板的外观和质量。

确认合格后方可使用，接管时在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无腐蚀

性的润滑材料以减小摩阻力，承插接管时加力要均匀，保证橡胶圈不移

位，不反转，不露出管外。顶管结束后按设计要求对管接口进行处理，对

管道进行防腐。

(3)管节安装

当一个顶程结束，收回千斤顶和U型垫铁后，即可在工作井内再下一

根管节。

在管节吊入工作并以前，首先在地面上进行质量检查，确认合格后，在

管前端口安放楔型橡胶圈，并在橡胶圈表面涂抹硅油，减小管节相接时

的摩擦力。

以上工作完成后再用施工场地安装的门吊将管节吊放在工作井内轨道上

稳好，使管节插口端对正前管的承口中心，缓缓顶入，直至两个管节端

面密贴挤紧衬垫，并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好，如发现胶圈损

坏，扭转、翻出等问题，应拔出管节重新插入，确认完好后再布置顶铁进

行下一顶程。

4出土

(1)顶进挖土

顶进管节的方向和标高控制，主要取决「挖土操作，顶管工作面上的挖土质晟不仅影响顶

进效率，更重要的是影响质量控制。因此，熟练的操作工是重要的技术力量。

掘进机取土应本着“勤挖、勤出、勤顶”的原则操作，在该掘进机前

舱安装有土压表，通过掘进机前土压的变化控制出土及顶进。

(2)运土、出土:

顶管出土需在现场临时堆放，由于工作井地处道路中间，临忖余泥

堆放场地受限，管道正常顶进时，每天晚上也渣土车运至永久堆放处。

运土量在理论上应与顶进管节占据的体积相等。由于土的可松性及泥

土处理程度的差异，实际运土量要略大干管节的体积C

5注浆减阻

为了减小管道外壁的摩阻力，必须在管道外围压注触变泥浆。

(1)压浆设备的组成：

a、注浆泵：选用螺杆泵，以使流量脉动小，注浆压力平稳。

b、搅拌器：应具备充分拌和泥浆的功能，具有所需要的供浆容量。

c、注浆管路：总管选用(b40-50MM的钢管，支管用(b25-30MM的高

压橡胶管。

d、控制阀：在每个注浆断面上均加设一组控制阀。

e、压力表：在泥浆出口应设置隔膜式压力表。

(2)触变泥浆压注力和耗量：

触变泥浆的压注力应与注入土层的土体压力基本相当或略大，而触

变泥浆的耗量亦应略大丁或等丁地层土体的损失量。经计算触变泥浆的压

注力P1=101KN/m2,P2=88KN/m2,取P=100KN/m2,每顶进1米触变泥浆的

消耗量V=0.22m3o在顶进过程中还应按地面变形的观测结果适当调整。

(3)触变泥浆的配比及拌制：

根据以往砂性土中施工的经验，采取成品膨润土的配合比如下：

成品膨润土：水二1:8(体积比)

泥浆的拌制要均匀。首先将定量的水放入拌和桶内，开动拌和机徐徐

投入膨润土，拌和2-3分钟，继续搅拌7-8分钟，即成泥浆。制成的泥浆

排放入贮浆池内贮存10小时，使膨润土、水、碱发牛置换作用，形成稳

定性良好，且有一定粘度的泥浆，使用时用泵压至管道外围。

为了防止贮浆池内泥浆离析，应间歇地对贮浆池内泥浆进行搅拌。

(4)泥浆的压注方法

采用在顶管机压浆、中继补浆的方法，对掘进机压浆要与顶进同步，

以迅速在管道外围空隙形成粘度高、稳定性好的膨润土泥浆套。

中继补浆是在已有的泥浆套基础上改善泥浆套，补充其损失量。掘进

机尾部第一压浆孔后的10m处设置第一道补浆孔，此后每隔4m通过管节

上的补浆孔补浆，以保证管道外围空隙充满触变泥浆，补浆始终要坚持

从后向前补压和及时补浆的原则。对于各层土质，施工时根据其渗透系数

充分考虑泥浆的损失，调整注浆压力和注浆量。

(5)泥浆的置换和路面的沉降：

每段管道顶进完成后，立即用2;1水泥浆将泥浆置换出来，以确保

管道外围土体有足够的支撑和减少渗漏水。待浆液凝结后(一般在24小

时以上)拆除管路，换上闷盖，将孔口封堵。压浆结束后，所有设备必须

认真清洗。

6顶进监控

控制好顶进方向，确保按设计管道轴线顶进是顶管施工中的核心问

题，因此本工程的测量按照公司施工测量放样复核管理办法执行。具体如

下：

(1)前期测量

顶管前，先根据领桩点，放出本工程的平面控制点及临时水准点,

经三级放线和复核后方可使用。

在工作井设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核

顶管轴线和工作井位置是否移动。开顶前，准确测量掘进机中心的轴线和

标高偏差，并作好原始记录。

在机具内，要安装倾斜仪传感器，操作者可以随时得到机头的水平

状态，控制工具管的旋转方向和纠偏。本项目顶管采用激光全站仪来监控

顶进方向。

基坑的导轨尽可能延长至井壁洞口附近。导轨要有足够的刚度，且安

装焊接牢固。安装后的导轨轴线和标高误差小于2mm；主顶油缸和后座的

安装也要满足牢固的要求，其水平和垂直误差小于lOmmo

(2)顶进测量

测量仪器固定安放在工作井的后部、千斤顶架子中心，并在工作井内

建立临时测量系统。顶管过程中必须按要求测量和控制管道标高及中心偏

差，并作好记录。每顶进50cm必须测量一次，要勤测量，多微调，纠偏

角度应保持在10'〜20',不得大于1°o每节管道顶进结束时，及时

测量管道中心的轴线却标高偏差，记录交工程师审核确认；测量仪器随时

校正，每一次交接班时必须校正仪器一次。

(3)竣工测量：

管道顶完后，应立即在每节管道上选点，测量其中心位置和管底标

高。根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定。测量地面的

沉降，并作好记录以确定顶管施工对周围环境的影响情况。

7电源布置

在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。

(1)动力用电

由于液压油泵采用380V动力电，因此，进入施工现场动力电必须做

到二级保护和接地保护措施，动力电源线设置在操作人员不易接触处,

并在电源线外增设护套，保证用电安全。

(2)照明用电

由于管道内的空气湿度较大，因此，采用36V低压照明电，低压电须

通过变压器降压。灯具采用防水防爆灯具，

8顶管施工中应注意的问题

针对本工程的特点和难点，除了注意顶管机具的选择以外，我们还

将注意在顶管施工过程中对一些容易出问题的环节上作好的预防和监控,

具体作法主要有以下几点：

(1)密切注意主顶油泵压力的变化，随时作好记录，当发现压力突

然上升和下降时，立即停止顶进，查明原因后再行顶进。

(2)顶进要连续进行，不得长时间停歇，

(3)刚开始顶进出洞时就应连续注浆，不能因为初期顶力较小而不

注浆，导致钢套被泥土塞满无法形成均匀的泥浆套。

(4)停止顶进时，一定要使挖掘而保持一定的压力，防止长时间停

歇造成漏水或土层中泥水流失，尤其是出洞时，更应注意这个问题。

(5)在掘进过程中，还要注意挖掘面稳定与否，泥水的浓度和比重

是否正常，进出泥浆是否正常，防止排泥流量过小或由于粉砂含量过大

而造成泥砂在管道中沉积影响正常顶进。当遇到砂含量增高时，可以适当

调整泥浆比例。

五、顶进管道控制措施

(1)在顶管过程中，严格按顶管操作程序施工，加强对顶进管道监

测，严格按设计轨迹进行施工。

(2)在顶管过程中，控制好顶管出土量，采取勤顶、勤出土，严格

控制顶管出土量。

(3)在顶管过程中，控制好管道纠偏，采取勤纠偏、微纠，防止管道产

生轴线位移。

(4)在顶进过程中，加强膨润土泥浆压浆。泥浆在顶管中起润滑与支护

双重作用，在管外壁与土间始终充满膨润土泥浆，支护着管周土体不挤

向管外壁，同时减小管道顶进对土层的拖动，也是防止顶进管道位移的

措施之一。

7工程重点难点及解决办法

7.1工程重点难点

本工程施工的重点与难点主要在以下几个方面：

1.地下水丰富

根据地堪资料显示，地下水静止水面2.2-4.7m,拟采用顶管法施工

的管线埋深初步设定为7米，且管线穿越土层为

2.曲线顶管

本工程部分管线由于现场其他因素将采用曲线顶进，而曲线顶管目

前是一项比较先进的技术，其中曲线的控制等问题也是一难点。

3.施工完成后路面的沉降问题

顶管施工中对周围原生土体的扰动及施工过程中出土量的多少有可

能或造成地面的沉降C

7.2解决方案及措施

1.1、L管井井点降水

1.2.本场地地下水为埋藏于卵石层中的孔隙潜水，静止水位为

2.2-4.7m（7、8、9月地下水位较浅），管底埋深8-8.4米，处

于地下水位以下，不满足顶管施工要求。本次降水措施采用管

井井点降水。

1.3、管井成井工艺及管井技术参数

(1)、采用冲击钻进，一字冲击钻头，冲击成孔，泥浆护壁工艺，口

径600mm，“一种口径：垂直成井，一道井管”的成井施工方法施工。钻孔

内下入井管和滤水管，井管必须扶正安装，保证井管位于钻空正中，以

保证填砾石厚度均匀C

(2)填砾：为保证抽水井中含砂量较少，填砾粒径1.5〜3.0cm。

(3)洗井、用空压机排浆，同时活塞拉洗。

(4)孔内下如外径为360mm,内径300mm的钢筋混凝土管与滤水管

(花管),滤水管长7.5米。如遇砂石层，应下缠丝水管。

L2钻井技术要求

(1)活塞洗井不少于一次，空压机洗井不少于8小时，同时正吹,

反吹，以增大出水量c

(2)出水含砂不得超过1/5000。

(3)填砾厚度不少于75m%

(4)滤水管填砾粒径以1.5〜3.0cm为宜。

(5)钻机钻头勤焊，尺寸不得少于500mnio

(6)井深误差不得大丁•ZOcin.

2.曲线顶管

2.1.管节接缝的张开量

管道形成曲线，势必使接缝一侧张开，而张开量必须控制在一定范

围之内才能保持接头密封效果，张开量过大，会造成接头止水失效，给

施工安全带来不利的后果。

本工程使用DN1200钢筋混凝土管，每节长度为2.5m,F型接头，C形

橡胶止水圈，根据这些参数，可计算曲线顶管管最小安全半径。如图所

zj'xO

开缝宽度的最大允许量dl是由橡胶圈的压缩回弹量决定的，对于本工

程采用的F型接头及橡胶圈，允许张开量d不得大于15mm。由此可计算最

小安全半径，其计算公式为：

R=LD/d

式中：R一曲线半径；

L一管节长度（2.5m）

D—管节外径（1.4m）

按上计算式可知，取曲线半径650m,管缝张开量小于15mm,管道

接头处于安全状态。

2.2曲线顶管段的形成

曲线的形成是靠前5节管强迫形成弯曲形状实现的。在5节管的接头

部，安装开缝千斤顶，根据计算接缝强开量，将接缝一侧顶开并垫入薄

木垫板，前5节管形成弯曲状后，继续顶进，使管道按设计的曲线向前推

进，这个操作过程是由有经验的顶管人员、测量人员和工程师的共同协作

下完成的。

2.3曲线顶管测量

曲线顶管测量较复杂，在顶管进行之前，要根据曲线线形计算出各拐点

的坐标。进入曲线后，采用导线测量确定机头标靶的坐标位置，与该里程

设计坐标值比较，得出偏差量指导纠偏以控制方向。

长距离曲线顶管对测量工作要求更高，测量的准确度和速度往往成为顶

进速度的重要因素。

采用40#水泥砂浆对予管道外部进行灌浆。压浆水泥用525#普通硅

酸盐水泥，水灰比不大于04水泥必须过筛（40—80目），水泥浆应有足

够流动性（可掺缓凝减水剂）。孔道进浆阀门，保压力0.6-0.7Mpa持续

2分钟无漏水时关闭c水泥砂浆初凝后方可卸压浆阀。压浆应一次完

成，压浆中途发生故障，间隔时间不超过40分钟，否则用压力水冲洗干净,

研究处理再继续灌浆°

8安全保证

8.1安全保护措施

（1）认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，进一步加强施

工生产安仝管理工作，预防事故发生；

（2）成立以项目经理为组长、总工、生产副经理、专职安全员等组

成的安全领导小组，明确安全生产岗位责任“谁负责生产，谁负责安全”;

（3）严格执行冬项安全管理制度和操作规程，进入现场必须带安全

帽，高空作业要系安全带，严禁喝酒上岗，违章指挥，特殊部位应悬挂

安全网；

（4）工程结构受力支架必须进行力学计算，对安全要点建立安全管

理控制网，并严格落实安全措施；

（5）加强安全教育，提高全员的安全意识，在牛产协调会和技术交

底会上，要把安全生产作为首要工作布置；

（6）组织开展“安全周”宣传活动和“百日无事故”安全生产竞赛

活动，项目部定期组织对各分部、工段进行安全生产大检查对安全隐患责

令限期整改；

（7）工作前应该检查所用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳索

系在身上，以免掉落伤人；

（8）现场施工用电要合格布置，穿过人行道处应将电缆通过埋管或

架立一定高度，严禁乱拉接线，高压配电线应设置明显标志，防止触电

事故；

（9）施工现场各关键施工段，应挂安全生产指示牌和安全标语，时

刻提醒施工人员注意安全以提高安全意识；

（10）严禁无证上岗，对安全生产因素重要的工作要派有经验的老师

傅带班指挥；

（11）施工现场及生活区应配置一定数量的灭火器，专人负责，加强

防火工作;

(12)加强机械设备管理，对机械设备的使用及维护人员进行岗位培

训，熟悉机械设备性能，掌握机械设备使用和维护技能，杜绝重大机损

事故的发生；