顶管工程施工技术方案

顶管工程施工技术方案

一、顶管工程概况：

本工程的污水管道顶管工程位于1#北路，污水管直径

d900，管中距离道路中心线2 米，全长660 米。

管线南起江南路与1#北路交叉口已建污水窨井W1—0，

北至1#北路与7#路已建窨井W1—19，包括5 个方形工作井、1 个圆形工作井、5 个方形接收井。

由于本工程时间紧、要求高，特安排一个高素质的专业施

工班组，负责顶管工程的施工。

二、顶管工程具体施工安排如下：

1、施工顺序：

顶管工程施工工艺流程如下：

工作井开挖→沉井制作→养护→沉井下沉→沉井封底→

→顶管设周围回填→顶管设备安装→拆除封头→管道顶进

备拆除→沉井封顶。

2、沉井制作

（1）基坑开挖

根据基坑底面几何尺寸开挖深度及边坡定出基坑开挖边线。整平场地后根据设计图纸上沉井中心座标定出沉井中心

桩以及纵横轴线控制桩，并测设控制桩的攀线，桩作为沉井

制作下沉过程的控制桩。

基坑用机械开挖，自卸车装运。为了减少沉井的下沉深

度可加深基坑的开挖深度，但若挖出表土硬壳层后坑底为很

软弱淤泥则不宜挖除表面硬土。决定合理深度应通过综合比较。

刃脚外侧面至基坑底边的距离一般为1.5～2.0m，以能

满足施工人员绑扎钢筋及树立外模为原则。边坡一般取

1:0.33～1:0.67。

基坑底部若有暗滨、土质松软的土层应予清除。在井壁中心线的两侧各1m的范围内回填砂土整平振实，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷。

（2）制作沉井

制作沉井的场地应预先清理，平整和夯实，使地基在沉

井制作过程中不致发生不均匀沉降，制作沉井的地基应具有

足够的承载力，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷以致

倾斜甚至井壁开裂，若地基承载力不够时必须采取地基加固等措施。

（3）砂垫层

基坑面在刃脚的垫层采用砂垫层。砂垫层分布在井壁刃脚中心线两侧各一定距离范围内，砂垫层厚度为60cm，下面对砂垫层的验算，根据下列公式计算：

Ｂ＝ｂ＋2H

N

+r砂.H≤[σ]

B

上式中:B—砂垫层宽度（m），B=0.6+2×0.6=1.8m，

H—砂垫层厚度（m），取0.6m，

ｂ—砼垫层宽度，取0.6m，

Ｎ—第一节沉井单位长度自重（Kn/m），经计算为47.6Kn/m，

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r砂—砂的容重kn/m ，取17kn/m ，

[σ]—土层容许承载力(Kpa)，取70Kpa，

N

+r砂.H=47.6/1.8+17×0.6=36.64 Kpa〈[σ]，符合要求。

B

（4）砂垫层的分层铺设

可根据具体备件选用振实、夯实或压实等方法。适当加

水分层夯实，做好一层经检验合格后再做一层，采用平板式振动器时松砂的分层厚度取20～25cm。砼垫层厚度为25cm，可按下式验算：

G0

2h +

≤R

b

上式中：ｈ—砼垫层厚度（ｍ），取0.25m

G0—沉井第一节单位长度重量（Kn/m），取47.6kn/m

R—砂垫层的允许承载力一般取100kpa b

—刃脚踏面宽度，取0.2m

G047.6

2h + b=2×0.25+ 0.2=68kpa〈R

符合要求。

（5）壁板的分节制作，安装和支撑，钢筋绑扎及砼浇灌。沉井模板和钢筋的施工顺序为：

支设内模→绑扎钢筋→支设外模

沉井模板一律采用木模板。

沉井的内模宜一次性安装完毕。刃脚底模应用水平尺进

行标平，使之保持在同一水平面上。外模按分节浇捣按装。

沉井内模应保证垂直（第一节制作时），外模跟着内模支立，不得内外倾倒，以保证外壁面平正垂直以及井壁厚度均

等。内外模板及模板支撑牢固性、刚性、密封性须符合要求。（6）沉井的浇筑

沉井分二节浇筑，分二次下沉，沉井第一节砼浇筑高度

应根据地基承载力和沉井的结构情况确定，至施工缝高度。在第一节砼达到设计强度，第二节达到设计强度的70%后可下沉。

沉井接高的轴线应与沉井中轴线重合或平行。在接高进

行砼浇筑过程中应尽量使刃脚踏面处压力保持均匀，防止因

荷载不均匀而引起沉井偏斜。接高处的砼表面应先进行凿毛，清除表面的浮松石子等并冲浇干净。

（7）商品砼浇筑

沉井刃脚和井壁砼均采用商品砼浇筑。

在砼浇灌前应对模板钢筋预埋件及预留孔的位置和尺寸等按照“钢筋砼施工及验收规范”和设计所提出的特殊要求进

行仔细检查核对，经隐蔽工程验收手续合格后方可浇筑砼，

刃脚砼必须一次浇灌完毕，不得中途停顿。浇筑砼应连续进

行，分层浇筑间隔时间不应超过砼初凝时间，否则应按施工

缝处理。

3、沉井下沉

（1）按沉井下沉阶段计算下沉系数与稳定系数。

每节沉井下沉前须设计下沉系数，沉井自重须克服井壁摩阻力才能下沉。

Ｇ≥K１f

式中Ｇ为沉井自重

K１为下沉系数（１～1.25）

f 为井壁总的摩阻力。

粘性土对井壁单位面积摩阻力：ｆ＝25～45Kpa （2）砼垫层的凿除

凿除砼垫层时应先内后外，应对称按顺序凿除，凿断线

应与刃脚底边平齐，凿断的板要及时清除，空穴立即用砂或

砂夹石子回填。对砼垫层的定位支点处应最后凿除，不得漏凿。

（3）下沉

用人工挖土，机械吊运出土的施工方法。人工挖土时应

以井孔中心划分工作面，挖土的方位应基本相应和对称。定位

支点不宜固定，应对称稳定。

沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到容许值的1/4 时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、

缓沉。沉井初沉阶段应根据“沉多则少挖”，“沉少则多挖”的原