定向钻穿越方案

顶管穿越工程

施

工

方

案

内蒙古xxxxxx公司

二O一四年七月二十二日

一、工程简介

穿越点位于甘肃省泾川县，桩号BN068, BN069；钢筋混凝土套管（DRC 1800*2000 GIIIB JC/T640）水平长度64m。

二、施工方法

顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、液压站、发电机、工具管、顶铁以及运土设备等。

施工前开挖操作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装密封圈，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸。操作人员进入套管内挖土外运，然后加入顶铁或套管继续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑。拆除设备，清理套管内余土，进行主管穿越。

三、施工准备

1、组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，探讨质量保证措施。

2、开工前，预先与公路主管部门联系。按照路政部门的要求办理穿越施工手续，按照路政部门的要求设置对应的警示桩。

3、向路政等有关部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯路线，管道等设施对于此类设施应向主管部门的有关人员现场指定位置，人工开挖，使之暴露。保护方案应得到主管部门

认可。

4、顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。

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。

6、设置明显的警戒标志和隔离带。

四、顶力计算

工程施工采用DRC1800*180*2000钢筋混凝土涵管。

根据总顶力经验计算公式F=n·G·L

其中n——土质粘住系数

G——每米套管自重

L——顶管长度

每米套管自重=材料密度×每米套管体积

=2.45×103 kg/m3×π×（1.082-0.92）×1m =2.74t

顶管长度按64m计算，土质按粘土、粉质粘土，含水量较小时，挖后能短期形成土拱，土质系数1.5-2.

总顶力= n·G·L=2×2.74×64=350t

土质按密实砂土、含水量大的粘土、亚粘土，挖后不能形成土拱，土质系数3-4.

总顶力= n·G·L=4×2.74×64=700t

根据以上计算、结合粘土系数选择1.5-2，穿越地段为

马兰黄土，含水量较小，套管长度64米，根据计算，总阻力为350T，本次施工采用双作业液压千斤顶QYS320T*2台，设备总顶力640T进行施工。

五、测量放线

1、根据设计指定的控制桩和中心坐标，用全站仪、水准仪等确定中心桩、边线桩。对地下障碍物、光缆等进行标记、保护，并放出操作坑、接收坑，开挖边界线。

2、放出穿越轴线，确定穿越中心桩、施工带、边线桩后，撤出石灰线。放线同时，放出操作坑与接收坑的位置和开挖线，并在两个坑内设置逃生通道。

3、保护好公路两侧中心线上的标志桩，以便挖桩测量，审核操作坑开挖深度和穿越准确度。操作坑应选在地面较低的一侧。

4、测量放线桩号BN068,BN069。

六、开挖操作坑、接收坑

在BN068桩，测开挖操作坑。长8m，宽7m，深5m ,四周放边坡，以防塌方。

七、砌靠背墙，顶管设备安装就位

1、砌毛石靠背墙，正面2m*2m，背面2.5m*3.5m，厚1.5m

2、铺设轨道，千斤顶就位，千斤顶与导向管放置在同一

条直线上，油泵就位，发电机就位

3、为保证被顶入的套管不产生上下左右方向的倾斜及便于套管间的连接，在预定穿越方向铺设两条轨道每跟长5m作为导向管，宽度为880-900mm，轨道下放5根枕木，用水准仪找平。轨道和枕木接触点钉4根道钉，并用水准仪找平道轨，使道轨和中心线成平行状态。

八、顶管作业

1、顶进也就是把管节沿导轨推顶到工作面,采用先挖后顶的方法进行。在顶铁中间装进合适的顶铁，然后顶进。顶铁安装应和千斤顶成一线，顶进时严防偏心，以免顶铁崩出伤人。顶进时注意油压变化，发现不正常时应及时停止顶进，并检查原因。千斤顶活塞伸展长度应在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。涵管与顶铁之间加2块600*500、20mm厚的钢板块，加大涵管与顶铁的接触面，以防涵管壁顶坏。

2、管道接口（套管接口）

管节稳定后，在管内侧两管节对口的地方按设计要求用橡胶密封圈密封。

3、挖土

顶进管节的方向和高程的控制，主要取决于挖土操作，工作面上挖土不但影响顶进效率，更重要影响质量控制，这就要

求对挖土有严格的要求。

1）必须在规定的范围内开挖，不得超挖，管底土基弧度在120°～135°范围内一定要保持管壁与原土层表面吻合。

2）在人工开挖时，不得搅动管底下部的地基上。

3）根据土质情况，工作面向前挖至0.1～0.2m时，顶进一次，挖出的土要及时外运。

4）开挖后要及时顶进，及时测量，可使顶力限制在较小的范围内。

4、运土

本次工程采用小推车运土，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。

5、套管顶进穿越技术措施

1）将第一根套管吊在千斤顶前的导向管上，千斤顶推动套管进行顶进顶至工作面上，到位后停止推进，施工人员在套管内进行掘进，用小推车将挖出的沙土拖出套管。再用吊篮将沙土运至地面，千斤顶再次顶进（在顶进过程中千斤顶千斤行程不足时，将第2块顶铁加入），以增加千斤顶顶进行程，直至完成整根套管。

2）顶进作业时，第一根套管顶进方向的准确性是关键，位

置偏差不得超过管长的0.1%。

3）顶管时采用测量仪器控制中心线和高程，以施工放线时布置的中心桩为基准进行导向监控。

4）顶管中心线偏差不得超过顶进长度的1.5%，当偏差过大时，采用液压工作站在套管头部进行纠偏，每次纠偏角度不宜过大，一般在5′-20′之间为宜。

5）在套管顶进过程中，套管内设置矿灯照明；对于较长的穿越，设置空压机向管内送风，保持管内空气的清新。

6、设备吊拆

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。进行主管穿越施工。

7、记录与检查验收

公路的顶管穿越施工中必须遵守相关的施工管理程序，必须做好施工记录，监理工程师、建设单位代表现场检查认定合格后，在资料和记录上签字齐全，保证工程施工质量，并做到工程的可追述性。

九、顶管常见问题的防治

1、管道轴线偏差过大

管道顶进轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗露。