公路顶管方案

3

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顶管穿越施工方案

供审查

Rev.DateIssuedCheckeProjec

版次日期bydbyt

编制人审核人App

roval

批准人

1、编制依据.................................................................1

2、工程概况......................................................1

2.1适用范围..................................................1

2.2地质状况..................................................1

2.3工程特点..................................................1

2.3.1工期紧..............................................1

2.3.2地下管线众多.......................................2

2.3.3地质恶劣...........................................2

3、施工组织部署.................................................2

4、顶管施工......................................................5

4.1、施工概述................................................5

顶管施工一般布置示意图...................................6

泥水平衡顶管形象示意图...................................6

4.2工作井施工方法和技术措施.................................7

4.2.1进场打算施工.......................................7

4.2.2工作井施工.........................................7

4.3顶进施工.................................................8

4.4测量、纠偏施工...........................................9

4.5触变泥浆压浆减阻施工...................................10

5、引沟开挖.....................................................10

5.1测量放线................................................10

5.2引沟开挖.................................................11

6、管段穿越.................................................12

7、套管管口封堵..............................................12

8、平安施工措施..............................................13

1、编制依据

1)《带混凝土套管穿越马路通用图》

2)《开挖穿越马路通用图》

3)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)

4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)

5)《混凝土结构设计规范》(GB5001-2002)

6)《钢筋混凝土工程施工与验收规范》(GB50204-2002)

7)《油气长输管道工程施工与验收规范》(GB50369)

参考书:

《地下工程设计施工手册》，夏明耀曾进伦编著

2、工程概况

2.1适用范围

本方案适用于磨溪1200净化气外输线路205省道穿越。

2.2地质状况

本工程场区地处丘陵地段，地势较平坦。施工段土壤属于杂填土、

砂质土壤。土壤塑性差，空隙比较大，渗水性强。开挖施工难度大，平

安隐患较多。

2.3工程特点

工期紧

首先，本工程特点为工期紧，为保证工程进度，应对措施如下：

(1)总体上要考虑多开工作面，工作井、接收井同时施工；

(2)配备一套泥水平衡顶管设备，顶管设备在运转正常状况下进行24

小时连续施工，现场的协调管理须要主动到位。

地下管线众多

管线所经过的道路的地下有电缆、通讯、供水、排水、煤气等众多

管线，给施工带来很大的困难。为保证地下管线的平安，运用专用先进

设备对地下管线进行具体的探测与现场探挖明确地下管线的具体位置,

以便在施工中各个阶段对其进行爱护，避开造成对地下管线的损坏。

地质恶劣

顶进断面为素填土、淤泥质粉质粘土、粉细砂，地基承载力差，由

于该土层中顶进，较难形成纠偏须要的导向力，造成纠偏困难，所以肯

定要“勤测勤纠”，将偏位限制在较小的范围内，实现“微偏微纠”，满

意规范的要求，特殊在进洞15m范围环节，严格限制好顶管机的走向，

形成有利的初始轨迹。应对措施为一方面须要有施工阅历丰富的施工队

伍和技术力气负责施工，严格限制顶进的工艺，采纳激光即时监控,并

真正实现泥水与土压平衡的状态，在平衡状态下对机头即时微纠，确保

顶管顺当进行。

3、施工组织部署

依据本工程施工工程量，为确保顶管施工质量，平安，有序的进行，

拟设置项目管理组织机构，对施工现场技术、质量、平安全面负责。项目

组织机构组成状况如下：

项目经理:

技术部部长:

质量部部长：

HSE部部长：

外协部部长：

选购部部长：

经营部部长：

技术员：

拟投入顶管作业队1个。依据2014年2月15日作业队进场开工,2014

年3月20日完工的二期任务，支配人员与设备上线支配如下:

施工作业人员表

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1现场管理员16吊车司机3

2现场牯求片a7料审工

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4而管慢作丰1q

5由涌主隆件丰।in

以上施工人员是按一个台班配置，假如要进行24小时轮班施工作、业,

还应再增加两个台班的人员。

顶管穿越施工机械设备一览表

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顶管穿越施工工具材料一览表

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4、顶管施工

4.1、施工概述

顶管采纳全封闭式泥水平衡式、挤压式土压平衡式顶管机进行施

工；依据本工程地质条件，泥水平衡式顶管机具备PLC自动限制的泥水

平衡系统功能;挤压式土压平衡式顶管机具备挤压段可限制前端面的水

土平衡；顶管过程中应用注浆减阻技术进行顶进；工作井上采纳25t

汽车吊作为垂直运输设备。

顶管施工一般布置示意图

吊车降水井

公路

公人I

路行JLJ—三

护道操作坑-

栏辉1上几移动电站

O\\0

、安全通道

-1顶管施工一般布置

4.1.2泥水平衡顶管形象示意图

顶管形象示意图如图T所示：主要包括工作井、接收井、险管、

泥水平衡顶管机、整体式顶进系统、进泥泵、排泥泵、泥水分别器、泥

水管道、激光导航系统、遥控室，起重采纳25t汽车吊。

4.1.2-1泥水平衡顶管形象示意图

4.2工作井施工方法和技术措施

进场打算施工

进场后首先在工作井与接收井施工范围内进行地面平整、清理工

作，材料设备进场。

测量放样与复核，依据供应的测量基准点，依据设计图纸要求进行

工作井与接收井的放样工作，并放出顶管起点与终点的位置与顶进的高

程，在工作井正前方墙体顶部与底部、工作井后靠背中部顶部、接收井

地面用钢筋与油漆作好测量限制点的标记。测量放样完成后，需报工程

监理单位复核，并确认无误后方可进入下一工序的施工。

工作井施工

顶管工作内侧净空面积为4mX10.2m；顶管接收井内侧净空为中

4m；工作井围护结构设计采纳混凝土C25的沉井结构，需不排水下沉，

水下混凝土封底；外加0500mm搅拌桩进行止水帷幕、地基加固、穿墙

止水。

工作井结构施工采纳二次制作，一次下沉，包括上部350nlm厚、下

部500mm厚沉井壁，450mm厚底板，1000mm厚的C20混凝土封底；接收

井内结构的施工包括400mm厚井壁，450mm厚底板，C20混凝土封底。

地基加固、穿墙止水、止水帷幕0500mm搅拌桩按下图进行设置

现地面标高

小小

—*

O

O

40cmC30钢筋碎底板O

10cmC15素砂整层

20cm碎石砂垫层

（30%碎石,70%粗份）

工作井剖面图（单位mm）

-1工作井剖面图

工作井护壁大样（单位mm）顶管工作井平面图

-2护壁大样-3工作井平面图

4.3顶进施工

本顶管工程的顶进系统采纳整体式顶进构架，由主顶油缸与附件、导

轨、主顶油泵与限制阀组成，其作用是把顶管机从工作井内穿过土层顶进

接收井内，与此同时，将紧随顶管机头后的管道埋设在工作井与接收井之

间。采纳一级主顶油缸，为了弥补一级主顶油缸行程较短的缺点，一股都

是采纳加顶铁来增加顶进行程，但顶进施工中加顶铁比较费时。本工程针

对该状况特将顶进系统进行改进，可将顶进行程增加到2.5m—3.0m,从

而避开加顶铁的麻烦，使顶进施工更加顺当进行。

4.4测量、纠偏施工

测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地

下，避开工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使

激光经纬仪放射的激光沿着顶进方向水平射出，打在安装在顶管机的测量

靶位上，通过望远镜读出顶管机头的偏差。每隔0.5m记录偏位一次，将

测量数据进行分析后，通过PLC全自动操控台限制顶管机的纠偏节进行碎

管的纠偏。顶管机测量与纠偏如下图所示：

4.4-1顶管机测量靶与纠偏节示意图

纠偏方法，顶进中发觉管位偏差5皿n左右，即应进行校正。纠偏校

正应缓缓进行，使管节渐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采纳顶管机

头自身纠偏法：限制顶管机头的状态（向下、向上、向左、向右），这种

方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5nlm为一个单元，再顶进1m时,

假如依据顶管机头的测斜仪与激光经纬仪测量偏位趋势没有削减时，增

大纠偏力度（以5mm为一个单元），假如依据顶管机头的测斜仪与激光经

纬仪测量偏位趋势稳定或削减时，保持该纠偏力度，接着顶进，当偏位

趋势相反时，则须要将纠偏力度渐渐削减。

4.5触变泥浆压浆减阻施工

顶进过程中，须要常常进行压注触变泥浆工作，以削减顶进的阻力，

并能有效削减地表沉降。触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。

拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24小

时后方可运用）。注浆是通过注浆泵进行的，依据压力表和流量表，它

可以限制注浆的压力（压力限制在水深的1.1—1.2倍）和注浆量（计量

桶限制）。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管

内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：每节钢管各

设一道，孔位位于钢管中部，环周分120度对称布置3个「孔。注浆

孔在管材加工时已预埋。注浆流程如下图：

—

造浆静置=>注浆=>顶管推动（注浆）=>顶管停顶•亨止注浆

4.5-1触变泥浆注浆流程图

5、引沟开挖

线路S205段四周建筑、农出密集，交通繁忙。穿越管段的引沟开

挖不同于一般线路，应着重考虑到场地选择、平安防护以与交叉施工的

影响问题。

5.1测量放线

测量队侪依据顶管接收坑位置放出引沟开挖的中心线，并依据设计

供应的地勘资料在地面固定位置显明的标示出地下障碍物尺寸、深度、

材质等状况。并划定引沟开挖施工作业带边界线。

5.2引沟开挖

依据施工带地下构筑物状况，顶管作'也坑开挖深度定为6