钢顶管作业指导书

3．2钢管焊接
当每节钢管运至工地后，都应做好椭圆度及长度的丈量工作，并做好记录。安装中继油泵车及配电箱的管段可在场地上先将安装支架制作好。钢管吊入井内时，不得损伤钢管的防腐层。钢管焊接时，管口偏差不应超过壁厚的10%并不得大于3mm。钢管焊接结束后，方可开动主千斤顶。钢管底部焊接应在钢管接头焊缝脱离轨道后进行。钢管焊接完成后，经检查质量达到要求的，则涂好接头防腐层，方可进行钢管顶进。
纠偏时应记录好上下、左右油缸的压力，纠偏油泵的压力应控制在35Mpa以内，工具管内水力机械设备运转由钳工控制，用进水管的高压水将挤进工具管内的土体冲成泥浆，通过水力机械的出泥管路直接排入指定的泥浆沉淀池或泥驳。顶进时，可采用在工具管内加局部气压的方法，防止格栅外的土体大量涌入工具管内，局部气压的大小应小于顶管土层中的地下水压力。冲泥时，一般不允许冲格栅外的土体。当顶进时，正面阻力过大，可冲去格栅外部分土体。如顶进过程中遇到障碍物，需要工人进行处理时，可在工具管内加局部气压或全气压，此时施工人员进入工具管前端进行气压作业。气压作业应严格遵守气压操作规程有关规定。
上述工作完成后，由施工总负责统一指挥，进行穿墙。先由钳工拆除闷板上部分紧固螺栓，然后由电焊工将剩下的紧固螺栓全部割除。为保证安全，最后被割除的螺栓应安排在闷板中心的水平两侧。在闷板开启的同时，后座钳工开动主油泵车，以最短的时间将工具管顶入门洞内，这时，迅速安装好临时止水轧兰，机工开动高压水泵使用水力机械冲泥出土，待工具管泥浆环顶至门洞附近时，拆除临时止水轧兰，将工具管泥浆环顶入穿墙洞内，再安装好永久止水轧兰，这样整个穿墙工作基本完成。
水力机械出泥运转
安装永久止水轧兰
钢管运输钢管验收钢管制作
钢管焊接钢管吊放就位钢管防腐
钢管防腐（按照设备文件要求进行防腐）
测量轴线、高程控制
压浆拌浆、压浆孔设置
出泥高压水泵
钢管顶进局部气压顶进空压机（当遇障碍物或
管内通风通风机（抽吸式风机）
管内供电
管内照明（安全电压）
中继环安装中继环验收中继环制作
（有接收井）加固措施
水泵房布设
空压机房布设
泥浆房布设
施工准备供电设备安装
门吊拼装（或用大型吊机替代）大吨位履带吊
中继环顶进控制设备安装（长距顶进）
测量控制点布设
其他设备安装
测量放样、导轨安装
后座顶板安装
工具管就位后座千斤顶安装
井内其他设备安装
工具管调试1111
出洞口加固
闷板拆除
后座顶进
工具管穿墙安装临时止水轧兰
工具管纠偏设备运转
F=f×Л×D×L
D——管节外径
L——全部顶进长度
f——采用注浆工艺的摩阻系数可通过试验确定
其值一般可取8~12KN/㎡
顶力R=N+F=πD12/4×c+f×π×D×L
3.3.2钢管顶进
钢管顶进时，工具管内纠偏设备由钳工操作。工具管纠偏操作应按照控制室或头部值班的工程师指令进行。工具管纠偏应贯彻勤测、勤纠，避免大角度纠偏的原则。一般可控制在10’~20’，最大角度不应超过1度。
D1——工具管外径（M）
C——按网格截面组成形式取300~500KN/m2
网格式（水冲）的顶力估算
由工具管前端的迎面阻力N和管壁外周摩阻力F组成其公式表示如下：
R1=N+F1R1—没有注入触变泥浆的网格（水冲）式顶进阻力
R2=N+F2R2—注入触变泥浆的网格（水冲）式顶进阻力
F1—没有注入触变泥浆的管壁外周与土层间的摩阻力
一、简介
在各种给排水管道、油气管道以及电缆管道等施工中，顶管技术以其施工简便、无需开挖，快速及安全，且对管线上部的建筑物影响极小，而被广泛采用。一般在有水源及泥水排放场地的地方都可以采用水力机械出泥的方式进行顶管施工。
以下就水力机械出泥的工具管钢顶管施工作业介绍如下：
二、水力机械出泥工具管钢顶管施工流程：
B）进洞
根据确定的位置，按工具管的大小在闷板上由电焊工互割出所需孔洞的大小，将工具管顶入接收井，待工具管完全进入接收井后，应立即用钢板将钢管和闷板烧焊好。
最后割除工具管，将工具管吊出接收井，这样整个顶管过程基本结束。
3.7中继环及泥浆孔的焊接：
中继环及泥浆孔的焊接应按设计要求进行。
四、钢管制作及防腐
由于出泥是采用水力机械管路直接将头部土体输送至排泥场地，因此每节钢管的顶进是连续不断的。每只中继环的相应动作由中央控制室的顶管控制台自动控制。后座千斤顶根据自动信号来操作。信号灯灭掉即停止顶进，钢管顶进时应根据中继环使用只数的多少，配备若干钳工巡回检查中继泵站，及时排除发生的故障。
顶进时，应在管内安装通风管道，在管内设置强制通风。
在顶进前，电焊工应将各种管路支架、照明支架烧焊好，电工接好管内供电电缆、照明灯等；错工起重工接好进出管路、空气管路及通风管路；泥浆工接好压浆管路。
3．3钢管顶进
3.3.1顶力计算
网格式（水冲）顶管的顶进阻力估算
网格式（水冲）顶进时，须计算网格切入开挖面土体的迎面阻力
N=πD12/4×C N——网格式工具管的迎面阻力（KN）
接收井闷板拆除
顶进到位工具管顶入接收井竣工测量来自（没有接收井）接收井简易导轨辅设
⌒具管水下割除、吊运
中继环割除及泥浆孔封闭（其余与水上埋管安装等下道配合）
取出工具管
设备转移
三、钢顶管施工
3．1工具管穿墙
在井内外顶进设备布置均已完成的情况下，进行工具管穿越预留墙洞的施工。穿墙控制的好坏，将直接影响到今后顶管的质量，因此准备工作必须做到认真仔细，确保万无一失。
应用减阻泥浆进行顶进时减阻，效果较为明显，在钢顶管中，一般顶力可减少30%以至更多。
当顶管用于市政污水处理或电缆管道等时，工具管顶入接收井，当顶管用于取、排水工程时，顶管工作完毕即进行水下挖泥，工具头水下割除、吊运。
3.6工具管顶入接收井
a）准备工作：根据测量所得的工具管轴线及高程，在接收井内铺设简易导轨。待工具管顶至接收井闷板附近时，将工具管内土体冲洗干净，然后将工具管尽量顶靠近接收井闷板，这时可在接收井闷板上开一探孔，以确定工具管和闷板的相对位置。
L—全部顶进长度
K—系数，若管道位于降水良好的坚实土层中，管顶以上的土层能保持土拱状态时取K=1；若管道位于潮湿或复杂的土层中，土层不能保持土拱状态时，取K=2；一般土层可取1＜K＜2
F2=f2×π×D×L
f2—采用注浆工艺的摩阻系数，一般可取8~12KN/ m2
由于我们现在的顶管，尤其是电厂等取排水工程中，顶进均有相当长度的距离，一般均采取在顶进过程中，预先在确定的管内点位，采取向管外侧同步注入触变泥浆的措施，以减少侧壁的顶进阻力，并支撑周围地层。因此，F计算如下：
3．5泥浆减阻
顶进过程中应根据中继环顶力小，来选择压浆量及压浆部位。一般由工具管后部泥浆环内压浆孔进行压浆，中继环压浆孔以及特设的补浆孔进行补浆。压浆量的控制应根据泥浆套的总体积以及不同的土质情况即定。一般可按泥浆套的总体积1.5倍~2倍而定。压浆压力的大小应视顶管所在土层的地下水压力而定。压浆压力应略大于地下水的压力。补浆孔的设置应根据顶管的土质而定。在粘性土中顶进时，每道补浆孔的距离可在50m左右，在砂性土中顶进时，可在30m左右设置一道补浆孔。每道补浆孔的总管上应设置单向阀。减阻泥浆的浆液形式有很多，我们采用超泥浆作为减阻剂，拌好后的浆液的运动粘度为30~40，PH值9~11，比重为1.02~1.03t/m。
《纠偏记录》纠偏钳工填写
《压浆记录》泥浆工填写
《顶管施工记录》值班工长填写
样本见公司贯标程序文件
七、安全技术
1、顶进施工时，所有顶进设备和顶管机头必须全部安装就位，试运行良好。
2、为保障工程安全，顶管机头出洞前，应做好洞口外侧土体加固措施。
3、机头入洞后，应立即安装穿墙止水装置。
4、机头出洞时，应保持机头呈微向上趋势，并调整后座千斤顶合力中心，以支持机头上述姿态。
a）钢材必须按照设计要求进行采购，并经过合格后方可使用。钢管的椭圆度及周长应符合GB50235-97中规定钢管对口焊接时，管口偏差不得大于3mm，钢管焊接质量应符合GB50235-97的规定。
b)钢管防腐
清除所有毛边刺、焊渣、锋利和粗糙的表面。
按照设计要求的除锈等级以及防腐要求进行除锈防腐。
五、顶进质量要求：
水泵房布设空压机房布设泥浆房布设施工准备供电设备安装门吊拼装或用大型吊机替代大吨位履带吊中继环顶进控制设备安装长距顶进测量控制点布设其他设备安装测量放样导轨安装后座顶板安装工具管就位后座千斤顶安装井内其他设备安装工具管调试1111出洞口加固闷板拆除后座顶进工具管穿墙安装临时止水轧兰工具管纠偏设备运转水力机械出泥运转安装永久止水轧兰钢管运输钢管验收钢管制作钢管焊接钢管吊放就位钢管防腐钢管防腐按照设备文件要求进行防腐测量轴线高程控制压浆拌浆压浆孔设置出泥高压水泵钢管顶进局部气压顶进空压机当遇障碍物或管内通风通风机抽吸式风机管内供电管内照明安全电压中继环安装中继环验收中继环制作有接收井加固措施接收井闷板拆除顶进到位工具管顶入接收井竣工测量没有接收井接收井简易导轨辅设具管水下割除吊运中继环割除及泥浆孔封闭其余与水上埋管安装等下道配合取出工具管设备转移三钢顶管施工3
10、管内的供电系统应配备可靠的触电、漏电保护措施，照明应36V低压电源。
11、加强有害、有毒气体的监察工作，若有施工中有害有毒气体，应立即采取有效措施，防止事故发生。
12、建立健全管内动火制度，管内施工人员不允许吸烟，动用明火施工必须开具动火证明，专职安全员应在场监督。
测量工：后座千斤顶每顶进80cm~100cm，测量一次工具管头部的高程和轴线的偏差情况，以及顶进的总长度等，及时汇报至中央控制室，并做好每次测量记录，如发生偏差，需进行纠偏时，一般应每50cm测量一次，以便及时进行纠偏。中央控制室是整个钢顶管的控制中心，负责各中继环的协调工作，控制中继环的冲程，工程师应根据汇报上来的各类数据，考虑纠偏向及纠偏行程。顶进时，应根据后座的设计总顶力以及在钢管端面不变形的情况下来控制后座千斤顶的总顶力。每节钢管顶进结束进行钢管焊接时，工具管内可加气、水以平衡管外的土压力，防止管外土体坍入管内。
c）电工：保证工作井内外，后座及工具管供电正常。配电间应安排值班电工，以保证发生跳闸等事故能及时排除。
d）起重工：检查门吊大车、小车的吊钩工作是否正常，行车的各种限位装置是否正常，配好吊闷板用的钢丝绳、索具。将闷板通过钢丝绳和主钩吊紧。
e）测量工：将钢管顶进轴线、高程准确地引入工作井内，并设置相应的后视标记。固定工具管头部的测量靶子，并做好工具管轴线和高程的初始记录。
3．4中继环安装
中继环的形式可根据顶管的不同土质来确定是打用传统式中继环还是组合密封式中继环。
a）中继环制作：中继环应按设计要求制作。中继环运至工地后，应进行质量检查及密封试压，符合设计要求后方可使用。
b）中继环应按设计的顶进方向安装。
c）中继环安装后，电工、钳工应接通中继泵站的供电，供油线路，管路，将溢流阀调至31.5MpaF进行试运转，检查中继环内千斤顶及油和家无渗油情况，并运转几分钟，排除油路中的空气。
1、顶管中心线水平方向偏移允许偏差300mm。
2、顶管中心线垂直方向偏移允许偏差300mm。
3、钢管接口处管壁错位允许偏差0.2δ，且不大于3mm。
4、钢管变形允许偏差0.03D。
注：δ为管壁厚度；D为顶管直径。
六、顶进资料收集：
《工具管头部值班记录》工具管操作工填写
《后座顶进记录》后座操作工填写
《测量记录》测量工填写
F2—注入触变泥浆的管壁外周与土层间的摩阻力
F1=f1×［K×（PV＋PH）×D×L+P］
其中：PH= PVtg2(45o－φ/2)
PV=γ×H
PH—管壁上的水平土压力（KN/ m2）
PV—管顶以上的垂直土压力（KN/ m2）
f1—管壁与土层的摩擦系数，根据土的类别和不同含水量一般采用0.4-0.6
5、顶管伊始，应防止管道发生后退现象导致受损的危险。
6、严格控制顶进时的出土量，防止超挖和欠挖，以免地面隆起和坍塌，导致事故发生。
7、纠偏操作应遵循勤测勤纠的原则，保持管道轴线的线性良好，防止顶进时管道失稳。
8、加强和改善管道内的通风措施，管道内宜采用抽吸相结合的通几系统，保障作业人员的身体健康。
9、超长距离的顶管工程，宜采用双路供电系统，并安装自动切换设备，以保障出现意外情况时，管内各种设备能保持正常运转，以及人员的安全撤离。
具体应做好下列工作：
a）钳工：做好工具管试压调零工作，并做好工具管四组纠偏油缸的零位标记。做到工具管内各种高压油管，纠偏油缸无泄漏，纠偏油泵运转正常。做到后座主油泵车及主千斤顶无泄漏，运转正常，并调至设计压力。穿墙前，用主千斤顶推动刚性顶铁使环形顶铁与工具管后部紧靠。
b）机工：保证高压水泵，空压机正常运转，各种管路安装正确，畅通。