穿越铁路顶管施工方案

穿越铁路顶管施工方案

1、准备王作

按设计图纸提供的总平面图间距和现场测量，分别挖一处作业坑和一处取帽坑，作业坑除安装必要的设备外，还需配备1台16T吊车，做为吊装设备及取土垂直运输用。鉴于地形条件，作业坑周围可用脚手架搭设防护栏，安全网封挡，以防伤人。

2、设备、材料验收情况按设计要求和本方案所确定的工程用料和施工分段用料进行充分的准备，并按计划供应到现场。对进场的材料要进行检验，没有出厂检验证明及合格证的材料不能使用。

根据工程实际和本方案所需要的设备必须完好，按时到达现场。

3、顶力计算：

该工程初步设计采用一个作业坑，一个取帽坑，设备采用油压千斤顶，超高压双极柱塞泵，按建筑工程顶管施工操作规程进行顶管施工，顶力公式计算为：P=2πDLf(摩按力采用2.0)最大顶力为：P=2×3.14×1.35×14×2=237.38Kg/cm2,根据上述顶力计算，顶管机功率必须达到500Kg/cm2(包括安全系数)，为达到上述目的，经选择决定采用国内目前最先进的设备超高压柱塞泵一台，油压千斤顶一台，同时作业。

4、顶进措施

整个顶管工程包括开顶前的准备工作以及作业坑的布置、钢管管的顶进3个施工阶段。开工前需对设备进行加固检查：如高压泵，千斤顶和顶铁等，钢管的外表质量检查等。

4.1作业坑的布置

顶进工作坑主要包括：工作坑的开挖，后背的捣制，导轨和基础，以及安装测量仪器等，各班组同时进行流水作业，各工序密切配合，昼夜值班连续操作，每班由10—14人组成，其中设班长1人，负责全面指挥工作。

4.2钢管顶进

顶进部分的主要工序为下管，安装顶铁，管内挖土，管内运土，操作顶进等工序。

每班劳动力组织

4.2.1工作坑：根据顶力计算，为达到千斤项的有效功率，除保证机动设备完好外，还要加强作业坑围堰的力量，鉴于本工程现场情况，拟采用矩形工作坑，作业坑长度为5m，宽度为4m，深度为12m

左右(自然地面下)，当土方挖至3m深时，地面上的土方可运走一部分，防止塌方，3m以下的挖方可采用二部台阶垂直运输的方法进行运土。作业坑四周的围堰采用20#槽钢一正一反双层铺设，槽钢嵌入沟底500—600mm，并设三道围栏横撑(详见图一)。两处围堰分别采用竖拆卷扬机、打拔桩架各一次进行。

图一每个作业坑内需导轨安装、后靠背安装、设备安装、设备调向。全部顶进后，作业坑内设备和均压板、补墙板、钢筋混凝土后背需全部拆除，将设备及材料拆除完毕后进行土方回填，残土外运。

4.2.2作业坑基础及后靠背

坑底土层的承载能力应满足顶进钢管的要求，钢管必须放在平稳的轨道上。坑底要做成级配砂垫层500mm厚及现浇C20钢筋混凝土垫层300mm厚。该路轨基础要铺在钢筋混凝土基础上，导轨作用是稳定钢管并引导其按设计的中心线和行程前进。两轨的间距应根据管底距基础面保留10mm间隙而定，道轨采用38Kg/m铁轨。在

路基的后面捣制一个混凝土测量坑(1m3混凝土)。坑右侧设Φ20钢管铁爬梯一部，重量为100Kg。图二

作业坑及设备布置图1.砂垫层δ=500mm

2.钢筋混凝土垫层δ=500mm

3.铁板δ=20mm（5m×4m=20m2）

4.铁轨2根，每根4m，38Kg/m

5.钢筋砼靠背δ=1000mm

6.撼砂Iδ=4000mm

7.III级补强板

8．Ⅳ级枕木

9．V级均压板

10．箱式靠背

11．油压顶管机

12．顶铁

13．横向顶铁

14．环形顶铁

工作坑后靠背是顶管工程的关键，为达到后靠背的强度、钢度，压缩变形小而均匀，以免顶力大时后靠背倾斜，影响顶进的方向，为使顶力能均匀传递给后靠背，在顶管机后靠背设I级撼砂加固(4000mm×5000mm×5000mm),II级钢筋砼靠背(1000mm×5000mm×5000mm)，III级δ=50mm补强板5000mm×

2500mm，Ⅳ级220mm×200mm枕木2500mm×5000mm，V 级均压板δ=50mm(5m×3m)，加强后靠背力量。

4.2.3挖土和出土

挖土主要是方向和高程的控制，必须在操作规程规定的范围内开挖，及时顶进、及时测量，并将管内的土及时运出管外，土洞挖出后及时顶进，为遮蔽管端上方塌落和切土，管端前安装δ=20mm，重

1.05吨的铁刃角(见图二)，管内采用DN20-40焊接钢管自制小车(现场制做3台，360kg/台)运土，坑内刨土二人，装车一人。

4.2.4顶进

钢管安装完毕，用顶管机将钢管沿导轨向已挖好的土洞内顶进，顶铁中心线一定要在管道的中轴线的垂直面上，防止偏心顶进。安装纵铁相接时一定要平直，顶进时及时注意油泵压力表指示值的变化，控制千斤顶活塞杆的伸长度，要连续顶进，不能停止不前，随挖土随顶进，将顶速控制在适当范围内，不要过快或过慢，要求每行程200mm，需要1小时(包括挖土，运土，提升土，稳管校正，顶铁拆安，油麻垫安装)，昼夜24小时施工可行程4.8米，顶进过程中特别注意崩铁事故，后靠背破坏，钢管破坏，地面变化等事故，发现问题及时解决。

4.2.5顶管质量标准

①行程允许偏差+10毫米，-20毫米②中心线允许偏差为20毫米

③管子错口不得超过10毫米④对顶接头的管子错口不得超过20毫米4.2.6测量要求

为保证顶管工程少有误差，必须安装经纬和水平各一台，通过测量坑，每行程20-30cm时，对中心线的偏差方向各测量一次，在正

常顶进中，每顶进50-lOOcm测量一次，如一个顶管顶完后，重新测量一次管中心线和向度。

4.2.7顶进设备布置

顶进设备采用油压顶管机1台，ZB型高压双级柱塞泵l台，采用重1．8t箱形和0.5t半环形及1.5t横向顶铁，其合力应位于钢管总高的2/5—1/2处。

为确保钢管能顺利行进，要按顶管要求进行顶管，结合作业坑布置进行施工。

4.2.8顶进程序顶进前向参加作业人员作技术交底，熟悉图纸，每班作好交接班记录，顶进前将钢管在导轨上稳好，在工作坑上面向下吊装，采用卷扬机或龙门架钢管下吊时，坑内严禁站人，钢管落在导轨以上，要检查管臂及导轨面是否密切接触。

4.2.9顶管工艺流程安装钢管布设顶铁工作面挖土管内运土停顶退程加顶铁顶进土方提高停顶退程加顶铁弃土上述流程需各班组密切配合，不间断连续作业，以确保该工程按期竣工并交付使用。

5、其它通风，因顶距不断加长，管内空气逐渐减少，工人在