D1000顶管施工方案

φ1000顶管施工方案

一、工程概况

1.工程概述

城北污水处理收集系统厂外工程内金川河主流Ａ2标，N84→N82←N79→N14顶管工序，管道均为：φ1000mm钢筋砼管，顶程分别为107m和32m。根据地质勘察报告分析，本区以淤泥质粉质粘土为主，拟采用挤压法进行顶进施工。

2.水文地质、工程地质

水文地质：

管线段西侧为内金川河水域，地表水体受大气降水、上游水系及两岸居民生活用水补给影响，河道中有闸门，故水位受人工控制。水质对砼无侵蚀性；地下水主要为孔隙潜水及下部为微承压水混合而成，主要受大气降水补给，水位动态受季节变化影响明显，地下水位埋深在0.70~2.20m之间。

工程地质：

管段沿线位于金川河岸边，隶属于古秦淮河漫滩相地貌单元，穿越“古秦淮河漫滩砂性土、粘性土（洞身）工程地质区段”、“古秦淮河漫滩以砂性土为主（洞身）工程地质区段”及“古秦淮河漫滩以软土为主（洞身）工程地质区段”。全线洞身区间勘探孔处未见粒径大于20mm的砾、卵石等颗粒组分。管线主要穿越：

②2c层粉土夹粉砂土：灰黄、青灰、饱和，粉土稍密，粉砂松散，含云母碎石及少量腐植碎屑，中等压缩性，中等强度地基土。

②2层淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑，含少量腐植碎屑，水平层理发育，局部粉质较重，夹粉土、粉砂薄层；高压缩性，低等强度地基土。

二、施工程序及技术要求

1.施工主要程序：（见附图）

2.主要施工方法及技术要求

2.1工具管选型

经对地质勘探报告分析，本顶层以②2层淤泥质粉质粘土、②2c层粉土夹粉砂土为主。挤压式工具管，适用于淤泥质土和部分淤泥的土系，对覆土层的厚度有较高要求，一般为3D。根据以上因素确定，采用挤压式工具管进行顶进施工。

2.2洞口处理

为保证顶管工序顺利进行，对进出洞口区域采取必要的加固措施。

⑴在预留洞口外侧安装[20槽钢，予以控制洞口外侧土体不会因地下水流动而沿洞口流入井内；

⑵为了确保工具管安全进、出洞，尽量避免洞外土体流失，造成地面塌陷，须对洞口外侧的土体进行压密注浆加固；

⑶在洞口设置止水系统：洞口止水0胶圈安装平整牢固，水密性良好；止水胶圈安装位置须与管道在同一轴线。

2.3管材进场

严格执行成品及辅材质量检验管理制度；收集材料质保书，做好材料进场记录及外观检查；对管材的槽口尺寸、橡胶圈和衬板实行专项检

顶管施工工艺流程图

查，合格后方可使用。

2.4顶管施工

⑴以工作井穿墙管与接受井接受孔中心为依据，在地面建立实际管道轴线控制点。井上井下控制点的传递，因沉井较浅，可采用全站仪定向，经纬仪一次投递。在管道轴线上任意一点传递至井下仪器平台上，再传递另一点至觇标。水准测量采用水准仪，确立基准小平台，工具管后部设立水准标尺，由此确定高程偏差。

⑵为保证顶管工序顺利进行，对后靠背及千斤顶支架等设备安装准确牢固尤为重要。防止工具头发生“磕头”现象采取以下措施：

a.在工具管后两节管材上预埋钢板，通过螺栓将工具管与其相互连接；

b.在工具管出洞时，须严格控制其轴线偏差不大于3mm ，其高程

应为设计标高加抛高数（其数值可根据土质情况、管径大小、工具管自身重量和顶进速度等因素设定）。

⑶出洞

出洞前必须对所有设备进行全面检查，包括液压、电气、压浆、照明、通讯、通风等操作系统是否能正常进行工作。各种电表、压力表等是否能正确显示其进入工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备出洞。开顶前，先在洞口安装止水装置，拆除砖封门，然后推进掘进机至距钢板桩10CM拔起钢板桩，随即推进掘进机出洞。掘进机出洞时，严格控制顶进偏差，中心偏差不得大于0.5cm，高低偏差宜抛高0.5—1.0cm，若达不到上述要求，应拉出工具管，作第二次出洞。

拆除封门前应检查洞口止水圈与机头外壳的环形间隙是否均匀、密封，封门和封板一经拆除后，必须要确保人身安全的前提下，立即清除洞口外存在的金属物件或较大的硬块等障碍物，而后将机头随即切入土层中，避免前土体松动坍落。

⑷管材安装及外观检查

本工程管道连接采用“F”型钢套环橡胶圈防水连接，即在管节一端混凝土浇注时预埋钢套管，形成承口管节，另一端混凝土作成插口；插口上设安装密封圈的凹槽，相邻管段连接时，先在插口上安装好密封圈，装上软木垫片，然后插入完成连接，管材安装顶进前对其实行专项检查：

a 、管材槽口尺寸正确，表面光洁平整无气泡，套环必须按设计要求进行防腐处理，刃口无疵点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直，堆放整齐搁平；

b 、橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝，孔隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁，无油污，不得在阳光高温下直晒；

c 、衬垫板的厚度，应按设计顶力大小确定，粘贴时，凹凸口对中，环向间隙符合要求；

d 、承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位、不反转、不露出管外，否则应拔出重插；

e 、插入安装前滑动部位可均匀涂薄层硅油等润滑材料，减少摩阻；

⑸出土

中口径挤压式顶管，工具管顶进时，正面的泥土通过格栅挤压进入冲泥舱，然后被高压水破碎冲成泥浆，泥浆通过吸泥口、吸泥管，最后被抽出管外运至指定地点。

⑹管材顶进

顶进施工，严格控制前5M管道的顶进偏差，其轴线、高程偏差不得大于3—5mm。本工程管道沿线主要为淤泥质粉质粘土及粉土夹粉质粘土，在施工前，须依据地质报告及管道埋深计算掘进机的主动力及被动力和水压力，力争精确控制顶进时掘进机前的压力；工作井设备安装精度须严格控制，如后背浇筑垂直度、轨道的高程、坡比、千斤顶的位置，液压系统的设计合理；假设管道顶进停止，管道与土体间的摩阻力随时间的延长而增大，故采用多班连续24小时作业，严格执行班前、班后技术交底制度；控制千斤顶的行程，严禁超越临界冲程；严密注视主站油泵压力的变化，假设发现压力突然上升时，应立即停止顶进，查明原因，以防发生意外；密切注意掘进机的压力表读数，在允许的变化范围内，如发现出土土质变化、土压变化及掘进机偏移等情况立即向值班技术人员汇报，及时采取措施；