顶管施工工序施工方案.docx

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顶管施工工序施工方案

顶管施工工序施工方案

第一节顶管施工方案（自然平衡工具管法）

（一）、生产准备

1、进行施工测量和现场放线工作。

2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。

3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。

4、进行顶管所用设备的加工制作。

5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。

6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。

（二）、技术准备

1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。

2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。

3、按照提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行复核。

（三）、顶力计算

本工程从设计要求我方采用工具管法。

根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。

⑴工具管正压力：

与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。

根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。

大于40t/m2时表明土质较好。

F1=S1×K1

其中

F1--顶管正阻力（t）

S1--顶管正面积（m2）

K1--顶管正阻力系数（t/m2）

F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.72*0.72*40＝65.111吨

⑵管壁摩擦阻力：

管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。

根据有关工程统计资料，

管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之间。

F2=S2×K2

其中

F2—顶管侧摩擦力（t）

S2—顶管侧面积（m2）

K2—顶管侧阻力系数（t/m2）

F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.44*174*0.2=157.352吨

顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段174米计算，总顶力：

F=F1+F2

=222.463吨

因此，取总的顶力F＝250吨，选用两个180吨的液压千斤顶作为顶进动力设备。

（四）、顶管工作井内设备安装

1、导轨安装要严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。

2、采用电动卷扬机下管，用高压油泵、液压千斤顶作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷，扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。

3、照明设备：

井内使用电压不大于12V的低压照明。

4、通风设备：

人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。

5、风量的计算：

5.1、按洞内同时工作的最多人数计算：

Q=k×m×q

式中：

Q－所需风量，m3/min;

k－风量备用常用系数，常取k=1.1～1.2

m－洞内同时工作的最多人数

q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min计算。

现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=1.1,m=2,则有Q=

k×m×q=1.1×2×3=6.6m3/min

5.2、漏风计算

Q供＝P×Q

式中：

Q－计算风量

P－漏风系数

采用Ф200PVC管，每百米漏风率一般可控制在2％以下。

取P＝1.02，则Q供＝P×Q＝6.6×1.02＝6.73m3/min

取风量大于7000L/min离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足要求。

6、工作棚架：

作为防雨及安装吊运设备。

工作坑上设活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。

在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。

（五）、引入测量轴线及水准点

1、将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线；将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。

（六）、下管

1、下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。

2、第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校核导轨安装的准确性。

3、要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。

（七）、千斤顶和顶铁的安装

千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为300吨.拟采用2台180吨液压千斤顶。

（一）千斤顶的高程及平面位置：

千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。

根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。

（二）安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。

（三）每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。

（四）顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。

（八）、顶进施工

工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。

即可进行试顶。

首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节，再次测量标高，核定无误后进行试顶，待调整各项参数后即可正常顶进施工。

在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测，加强监控。

顶进施工时，主要利用风镐在前取土，千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进，其操作过程如下：

（1）安装好顶铁挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。

（2）停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

（3）添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。

（4）卸下顶铁，下管，用环形橡胶环连接混凝土管，以保证接口缝隙和受力均匀，保证管与管之间的连接安全。

（九）、顶进施工中的重点工序

（一）测量

1、测量次数：

在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中，应每顶进20～30cm，即对中心和高程测量一次；在正常顶进中，应每顶进50～100cm时，测量一次。

2、中心测量：

根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏差。

3、高程测量：

使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程；

同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。

工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校核水准点，提高精度。

4、一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。

（二）纠偏：

当测量发现偏差在10～20mm时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，使偏差回归。

当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。

同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。

（三）管前挖土要求

1、在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并随挖随顶。

2、在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300～500mm，在管周上面允许超挖15mm，下面135度范围内，不得超挖。

（四）接口的处理：

由于顶管的管材为F型接口，顶管完毕后，对于管与管之间的缝隙，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。

选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：

膨胀水泥：

砂：

水=1:

1:

0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。

填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。

（十）、遇到流砂时的施工技术措施

顶进时若遇到流砂较多，且流砂流动性较强，则要在管内准备足够的砂包、稻草，用来阻挡流砂的流动。

或用改装后带网格的工具头配合施工。

以防万一,确保施工人员的生命安全.

第二节、沉井施工方案

1、基坑测量放样

根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取1米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取1米，基坑边坡采用1:

1。

整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。

施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。

2、基坑开挖

经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。

挖土采用1米3的单斗挖掘机，并与人工配合操作。

基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。

3、刃脚垫层施工

刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。

1.3.1砂垫层厚度的确定

砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算：

Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］

根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度Ｈ均为40（厘米）。

砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。

1.3.2混凝土垫层厚度的确定

混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。

4、立井筒内模和支架

由于顶管沉井高度达8米左右，因此，井身混凝土分二节浇捣，内模同样分二节按装。

井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。

刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。

井身内模支架采用空心钢管支撑。

钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。

5、钢筋绑扎

钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—92）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。

钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。

为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。

钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。

隐蔽验收合格后，方可进行立外模。

6、立外模和支架

钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。

井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。

外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。

7、浇捣混凝土

模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。

验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。

为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。

泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。

混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。

混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。

混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。

在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。

8、养护及拆模

混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。

在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。

养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。

养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。

在拆模时，应注意时间和顺序。

拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。

对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。

9、封砌预留孔

顶管出洞及进洞口设置砌封预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。

10、井点安装及降水

若实际情况需要井点降水辅助施工的。

井点在基坑外周布置，并至少预抽七天后，方可开始下沉。

11、凿除垫层、挖土下沉

沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。

下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。

挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。

另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。

沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。

沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。

当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm内，当沉井接近标高时，应预先做好止沉措施。

止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽，填入方木，并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。

12、沉降观察

沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。

沉井下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物，超挖的土方必须用碎石夹砂填实，不得用土填，井内不得有积水，并确保井点的正常工作，不允许发生停泵，同时加强对水位的观测，保证降水要求，地下水位必须距离垫层50cm以下。

底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。

当沉井在8小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可封底。

13、碎石垫层

在铺筑碎石层时，应确保井底内无积水、无流砂、无翻浆等现象。

20cm的碎石层应做到平整，无坑塘，必须时应用水平仪抄平，保证碎石层的水平。

14、浇捣底板混凝土

在碎石垫层完成后，就可在其上进行底板混凝土浇筑。

并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。

底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。

第三节、明槽开挖管道（梁丰河）施工方案

1、测量放样

技术负责人对所有现场工作人员进行详细的技术交底，测放管道中心线与地下管线有冲突的地方做好标记以便开挖时注意，核对和增设水准点，放挖槽边线。

2、开挖沟槽

开挖沟槽时需采取切实可行的基坑支护，应确保沟底土层不受扰动，人工清底，严禁超挖，一旦发生超挖不得用土回填，须用碎石或级配石回填。

沟槽开挖结束后会同监理工程师一起进行检验，填写检验单，认可后进行下道程序施工。

管道沟槽和坑内不得积水，不得带水施工。

需进行降排水且降排水措施必须待回填土完毕后方可拆除。

施工中遇管道交叉时需采取有效的保护措施确保交叉管安全，对现有的房屋、挡墙、桥梁、电力设施和基础设施等建（构）筑物需采需有效的支护措施。

3、基础垫层

垫层铺设后，用平板振动机振实。

4、平基管座接口

明槽开挖埋管采用HDPE管，且接口为承插接口。

5、检查井

按规范要求及图纸进行施工。

6、闭水

为确保污水管道质量，我们按以下标准进行闭水试验。

排水管道闭水试验允许偏差值，渗水量应符合下列规范：

1、污水管道闭水试验允许偏差应符合《市政排水管渠工程质量检验评定标准》（CJJ3-90）表3.7.2-1的规定，每3个井段抽检一段，检验点数为1点。

注意a、闭水试验应在管道填土前进行；

b、闭水试验应在管道灌满水后经24小时后在进行；

c、闭水试验的水位应为试验段上游管道内项上2m。

如上游管内项至检查口的高度小于2m时，闭水试验水位可至井口为止。

d、对渗水量的测定时间不少于30min。

2、根据规范要求，污水管道闭水试验允许渗水量应符合表3.7.2-2的规定允许渗水量70m3/d.Km，2.9L/h.m。

考虑采用新型管材，根据经验，允许渗水量为规范标准的20%。

7、回填土

沟槽复土应在管道隐蔽工程经验结束后方可进行，污水管应在闭水试验合格后方可进行回填土。

回填时沟草无积水，无杂物，沟槽回填应分层进行，塑料管管顶以下及管顶以上50cm回填1：

1天然级配砂石，最大粒径小于等于25，管底以下采用中、粗砂。

回填顺序为：

自上而下，分层回填，两侧均衡上升。

回填密实度应达到要求

第四节雨季施工措施

一、雨季施工

1、雨季施工采取防雨、防雷措施，提前计划和储备塑料薄膜、草垫、混凝土早强剂等防护用品。

2、雨季施工密切注意天气预报,从施工安排上尽量避开雨季。

3、施工中如遇雨季，应停止不宜施工的工种并进行全面检查。

4、做好施工现场内的排水工作，保证水流畅通。

5、在雨季来临之前，所有机械的接地装置进行一次接地电组测试。

6、所有机电设备棚要搭设严密，防止渗漏，机具设备要采取防雨、防淹措施，安装接地安全装置，机电电闸箱的漏电保护装置要可靠。

第五节已有设施、管线的加固等施工措施

1、在施工前首先应摸清地下已有管线的走向和方位。

2、如发现已有管线已破坏，应及时与各管线主管部门取得联系，进行加固然后再施工。

3、施工中如遇到已有设施阻碍应对其进行保护，以免破坏。