人工顶管施工方案(参考)

人工顶管施工方案

第一章编写依据

本施工方案编写依据如下：

1、《广州开发区市南路北段（黄沙快速干线~黄阁大道段）扩建工程》设计图

图纸；

2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97；

3、《混凝土质量控制标准》GB50164－92；

4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90；

5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90；

6、广州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件；

第二章工程概况

2.1 工程简介

本工程原设计采用机械顶管施工，但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况，将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素，故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。管材采用DN800 及DN1200 的玻璃钢管埋深约为5~7m。改用人工顶管后，工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。

2.2 施工参照标准

GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》

GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》

GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》

YS1411-89 《防腐蚀工程施工规程》

GB50194-93 《建筑工程施工现场供用电安全规范》

GBJ208-83 《地下防水工程施工及验收规程》

GB50026－93 《工程测量规范》

第三章施工部署

3.1 施工组织安排

本工程需要采用人工顶管的管段为计划用4 套顶管设备，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。

3.2 顶管施工工艺流程

工作井施工

设备安装

管吊装就位

施工准备

开机顶进

回收掘进机头

结束

测量控制及纠偏

复核

废泥外运

施工下一节

3.3 施工顺序

施工顺序为：工作井施工→ 顶进设备安装调试→ 吊装砼管到轨道上→ 连

接好工具管→ 装顶铁→ 开启油泵顶进→ 出泥→ 管道贯通→ 拆工具管→ 砌检查井。顶管施工工艺流程图见上图所示。

第四章施工准备工作

4.1 生产准备

1、进行施工测量和现场放线工作。

2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树

木及附近房屋等的准确位置。

3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试

电。

4、进行顶管所用设备的加工制作。

5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。

6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。

4.2 技术准备

1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。

2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。

3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进

行校核。

第五章主要工程项目的施工技术方案

5.1 人工顶管顶力的计算：

（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。

根据经验公式：P=n P0

其中：P——总顶力

n——土质系数。

土质系数取值可根据以下两种情况选取：

（1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。

（2）土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。

取n 为2.0。

P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为2 吨，最长段以60 米计，每节管长2 米，共要顶进33.5 节管，则P0＝2*33.5＝60 吨。

则总的顶力为：P=n P0 ＝2.0*60＝120 吨

考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.3 倍左右的储备能力，设备

顶进应力为156 吨, 取总的顶力F＝200 吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个

千斤顶的顶力应为100 吨。

（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖

的方法施工。

根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。

⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好。

F1=S1×K1

其中

F1--顶管正阻力(t)

S1--顶管正面积(m2)

K1--顶管正阻力系数(t/m2)

F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.85*0.85*35＝79.40 吨

⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。

F2=S2×K2

其中

F2—顶管侧摩擦力（t）

S2—顶管侧面积（m2）

K2—顶管侧阻力系数（t/m2）

F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14 吨

顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段60 米计算，总顶力：F=F1+F2 ≈239.54 吨

因此，取总的顶力F＝300 吨，选用两个150 吨的千斤顶作为顶进动力设备。

5.2 工作井和接收井的施工

工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井和接收井的结构设计见附图。

5.2.1 工作井施工

工作井采用人工挖孔护壁支护结构。工作井尺寸净空为4.5×4 米，开挖深度为

4.5～8.5 米左右，壁厚30cm，具体配筋方案见附图。

（一）、施工工艺

采用分层开挖，分层浇注井壁的方法施工，每节开挖护壁的高度最多不超过100cm。（二）、施工流程

（三）、施工技术要求