人工顶管专项施工的解决方案.doc

人工顶管专项施工方案

一、施工准备

（一）技术准备

1、组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行设计要求和施工技术交底。

2、编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。

3、绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。

（二）工作坑位置的选定

顶管工作坑是顶管施工时在现场设置的临时性设施，选择工作坑的位置还应考虑以下原则：

1、有可利用的坑壁原状土作后背；

2、工作坑处应便于排水、出土和运输，并具备有堆放少量管材及暂存土的场地；

3、工作坑尽量远离建筑物；

（三）工作坑设计：

工作坑的尺寸应根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况确定，同时要考虑工作坑设置的使用功能（单向顶、多向顶等）的因素。

一般开挖工作坑，其底部的平面尺寸应根据管径大小、管节长度、操作设备、出土方式及后背长度等不情况而定。

1、工作坑的尺寸计算：

矩形工作坑的底部尺寸一般可按下式计算其宽度（B）与长（L）：

B=D1+2b+2C

式中 B ——工作坑的底部开挖宽度（m）；

D1——管外径（m）；

b ——管两侧操作空间（m），一般为每侧0.8～

1.6m；

C ——撑板厚度（m），一般采用0.2m。

B=1.8+2×0.9+2×0.2=4.0m

L=L1+L2+L3+L4+L5

式中 L ——工作坑的底部开挖长度（m）

L1 ——管节长度（m）；

L2 ——顶镐机长度（m）；

L3 ——出土工作间长度（m）；

L4 ——后背墙的厚度（m）；

L5 ——稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般为0.3m～0.6m。

L=2.5+1.2+1.4+0.6+0.3=6.0m

经计算芙蓉西路南段顶管工作坑w1开挖尺寸为：6×6m；工作坑w3、w5、w7、w9开挖尺寸为：4×6m；接收井w2、w4、w6、w8开挖尺寸为：4×4m。

2、工作坑的基础

采用混凝土基础，基础厚度为30厘米，强度等级为C20。浇筑宽度较枕木长50 cm。并在混凝土内部埋设15 cm×15 cm的方木作轨枕（方木埋入混凝土的面包油毡）。这种基础不扰动地基土，能承受较大的荷载。

二、工作坑开挖支护方案

根据地质勘探报告本段修建场地内无不良地质，土质为自重II 级湿陷性黄土，土体自身稳定性较好且无地下水。结合现场实际情况及设计图纸，本工程污水管顶管工作坑采用木板支撑。

木板支撑一般是应用在地质情况好，土体自稳性高，无地下水的情况下。其支护工艺流程是：工作坑定位→工作坑尺寸放样→工作坑开挖→工作坑支撑→封底混凝土浇筑。

一）施工准备

1、确定工作坑的中心位置及开挖尺寸；

2、调查工作坑开挖范围内的地上地下障碍物；

3、开挖机械的配备和支撑材料的准备。

二）工作坑的开挖、支护

工作坑的开挖尺寸经计算确定后进行开挖，3米以内采用机械挖土，人工修整；根据土质情况及时进行加固。为了保证施工的安全，开挖时根据土质情况进行适当放坡。当工作坑开挖至-3m时进行第一层的支护，支护至工作坑-0.5m处。工作坑四周用木板拼接成整体紧贴土体；采用直径15cm圆木呈“井”字支撑形状上下两层支撑。离井底2m范围内为了保证顶管空间，不设置中间横撑。三、顶管施工工艺

根据本段地质情况及施工任务实际情况，我单位拟对污水干管工程采用人工顶管。人工顶管工艺流程：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装混凝土管到轨道上→装顶铁→顶进→出土→管道贯通→检查井施工。

一）、平台搭建、四周的护栏及挡水墙

（1）平台搭建

工作平台主梁采用40号工字钢，次梁采用30号工字钢，平台口尺寸为3.5m×2.0m，其余位置满铺方木及大板，主梁两端与工作井侧墙接地长度不少于2m。

（2）防护栏

工作井口设不低于1米的防护栏，护栏上挂密目网。工作井口外1.0～1.5m处设置高1.8m的彩钢板围挡，作业人员出入口设不低于1.2米的护身栏。

（3）挡水墙

工作坑开挖边线外1.0～1.5米处砌筑30厘米高的砖墙，并用M10的水泥砂浆抹面，以防止雨水流入工作坑内，影响施工。

二）、顶管采用人工顶管施工方案

（1）顶管推力计算：

设计管线管径为D=1500m，顶进距离最长为100m。

计算总顶力：P=n×G×L=3×4.8×100=1440T

P－计算总顶力

G－管子单位长度管自重（T）

L－顶进总长度

n－土质系数，取3

由于顶距较长，为减小顶管过程中的摩擦力，宜采用管四周注

入触变泥浆可减少顶力20%～30%。

故顶力为P=1440×70%=1008T

所以，根据计算和管子受力均匀两方面考虑，选用4台QYS320型的千斤顶，其顶推力每台为320T。

（2）护铁及顶铁

由于顶进长度较大，护口铁根据顶进情况选择U型或圆形护铁，以确保管体安全，保护管子端面，使端面受力均匀。顶铁选用矩形端面顶铁，结构为槽钢和工字钢焊接成的型钢。根据具体情况，可选钢制顶柱，顶柱均被可靠固定在U型顶铁支架上，有效防止崩铁。在顶进过程中，顶铁与千斤顶的行程长度配合传递顶力，在顶镐与管子之间陆续安放。

（3）基坑基础及导轨

基坑基础为30cm厚混凝土基础，坡度与设计管道坡度一致。基坑导轨起导向作用，导轨宜采用QU80的导轨，其高度为130mm，上顶宽度80mm。

导轨安装是顶管施工中的一项重要工作，安装的准确与否直接影响管子的顶进质量，应保证两轨平行、四角高程并具有足够的刚度。导轨设计采用重型钢导轨，其安装要求如下：安装后导轨应该牢固，不得在使用中产生位移，并且要求两导轨应顺直，平行，等