顶管穿越道路施工方案

顶管穿越道路施工方案 This manuscript was revised on November 28, 2020

公路顶管穿越施工方案

1 工程概况

2 方案总述

根据设计及施工现场实际情况的要求，本标段公路穿越采用顶管机顶钢筋混凝土套管的穿越方式，采用的钢筋混凝土套管规格为DRCφ1500×2000×150、GADRCφDN1000×2500×100、 GADRCφDN800×2000×70，具体施工方案如下。

3施工方案

施工程序

准备工作→测量放线→场地平整及作业坑开挖→安装顶管机→顶进作业及套管安装→主管线穿越→套管封堵→安装附件→回填恢复地貌→记录与检查验收

施工准备

3.2.1施工前应先熟悉图纸、勘察现场，掌握所要施工道路的设计要求及现场地形、穿越土层地质等情况。

3.2.2开工前应及时与公路行政管理部门及水利局等相关单位联系，取得穿越

施工的合法手续；搞清所施工道路的地下管道、线缆等情况。

3.2.3施工材料准备齐全，穿越套管检验合格并经监理工程师认可，质量符合设计要求。

3.2.4每一条公路穿越施工前，应征得监理工程师批准。

3.2.5对操作工人进行技术交底，使其掌握施工技术要求、质量要求及安全要求。

测量放线

3.3.1根据设计给定的控制桩、水准桩进行测量放线，放线时首先移桩、拴桩、护桩，对测量控制桩进行全过程保护。

3.3.2放出穿越中心线，设置穿越中心桩、施工作业带边线桩，并做出明显标志；并保护套管或管道顶距公路路面＞1.2 m；距公路边沟沟底>1.0m；且套管长度宜伸出路堤坡脚、路边沟外边缘不小于2m。

3.3.3根据现场情况放出作业坑开挖边线及主管预制场地。发送坑宜选在地面高程较低的一侧，应有足够的长度和宽度。

3.3.4做好放线测量记录，并报工程监理确认。

场地平整及作业坑开挖。

3.4.1根据现场地形采用机械和人工结合的办法平整出施工作业场地（包括作业坑和主管施工预制场地清理）。

3.4.2开挖出施工作业坑

3.4.2.1作业坑的开挖不得影响路基的稳定；顶管作业坑应有足够的长度和宽度，其深度应根据穿越管段埋设深度确定。操作坑坑底尺寸一般为6m×5m。

3.4.2.2地下水位高的地段开挖作业坑时，可采取明沟排水或井点降水的方法降水。3.4.2.3三处顶管作业坑开挖因地质为砂卵石土地易塌方无法成做放坡，所以开挖作业坑应采取开挖梯台、并进行钢板桩加固等措施防止塌方。

3.4.2.4作业坑内设置安全通道,通道坡比不应小于1:1，应能够满足施工人员直立通行。

3.4.2.5作业坑的套管入土面应与穿越轴线垂直，以保证穿越点定位准确。

顶管机的安装

3.5.1安装顶管机前,作业坑底应平整夯实，基面应做适当处理（铺碎石后垫枕木或铺整体钢平台）。

3.5.2基面上铺设枕木和轨道，轨道作为套管前进的轨道。导轨铺设在平整夯实后的基面上。基面上铺3m长150mm×150mm方木，间距40cm，并用粗砂填缝。方木上铺导轨，导轨采用30Kg/m钢轨，长度不小于6m，要求光滑直顺。导轨采用道钉固定在枕木上，深入工作坑壁50cm，以保证套管顺序连接。轨道安装后用经纬仪测量中心线及轨道高程，其误差应满足设计和规范要求。

3.5.3后背墙尺寸如下：宽度：5m，高度:6m，采用断面为20cm×20cm方木密排，高度为6m，尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密。方木前如设2cm厚钢板，再埋设3根立铁，间距1.2m，立铁前端码放横铁。立铁与横铁均采用25号工字钢对焊而成。横铁要求码平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。

3.5.4由于一次顶进长度较小，故选用圆形钢护铁，确保管体安全，保护管子端面，并能够分散顶力，使端面传力均匀，顶铁条用U形顶铁。

3.5.5安装顶管机时用经纬仪和水准仪测量顶管中心轴线和高程，使其和设计的穿越中心线重合。见安装示意图如下：

1.边坡

2.套管

3.环向顶铁（分压环）

4.纵向顶铁

5.横向顶铁

6.千斤顶

7.集水坑

8.方木

9.基础

3.5.6顶管机的选用

顶管机选用必须根据顶力选择，顶力计算方法如下：

F=F1十f2 其中F—总推力 Fl一迎面阻力 F2—顶进阻力

F1＝π/4*D2*P (D—管外径1.9m P—控制土压力)

P＝Ko*γ*Ho

式中 Ko—静止土压力系数，一般取

Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6m

γ—土的湿重量，取m3

P＝**6＝m2

F1=4**＝

F2＝πD*f*L

式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均沙砾土）综合摩阻力，取m2 D—管外径1.9m

L—顶距（本标段最长段为48m） F2＝***48＝229t。

因此，总推力F=+229＝238t。根据总推力选用100T顶管机。

顶管作业

3.6.1顶管采用人工掏土与机械顶管相配合的方式进行。

因DN1500×2000×150套管较重，作业坑深6m必须用16T吊车下套管。

土质情况确定，宜为5′~20′之间。

为减少混凝土套管顶进力，可在首节保护套管前加设刃脚。为适应混凝土套管的长度和补偿液压顶管机行程限制，可在保护套管与液压顶管机之间加设不同长度的过渡顶管。如下图：

向监控。

采用双轮小推车运土，从工作面挖下来的土，要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后垂直提升至地面。

1——刃板；2——肋板；3——环

套管穿越施工完毕后，用测量仪器对套管的出、入土点标高、顶进轴线偏差进行测量，做好记录并报工程监理验收。

当套管顶进至对面接管坑时，套管穿越完毕，吊拆设备，清除管内余土，进行误差测量；为保证管段穿越正常穿入，可将套管内用砂浆适当找平。

质量控制与误差校正

3.7.1质量的检测

套管在顶进时，必须对顶进管段中线的方位及高程严格控制，以保证顶管的质量。顶管时的中线容易产生方位和高程上的偏差。根据设计要求，工作坑的方位、高程、标定管道中心线、设定临时水准点等，都要进行精心测量检测，开始顶进的首节测量非常重要，首节管顶进好坏、方位是否正确直接关系到顶进的质量。对每节套管吊装下坑对接时，要及时进行相关的测量检测，管线位置发生顶偏移时，要及时采取校正措施。3.7.2质量的控制

3.7.2.1顶管高程的控制，可在顶坑中悬空固定水准仪，在顶管首端设立十字架。每次测量时，若十字架在管首端的相对位置不变，水准仪的高程亦固定不变，只要量出十字架交点偏离的垂直距离，就可读出顶管的高程偏差。若水准仪从坑外引进绝对高程，那么顶进管段的各点高程也可推测出来。顶管时的方位偏差，可在坑上面引出中线，在中线方位的两点向坑内吊设两根垂球线，若管首端通过中心点的垂球线和上两垂球线在一条直线上，则顶管方位是准确的，否则存在偏差。

3.7.2.2对管内工作面已挖成形，要由专检人员进行质量检验符合要求后，方准进行顶进作业。