混凝土管顶管施工方案

顶管施工方案

1.施工程序：围挡→人工挖顶管坑上半部土方和支撑→搭平台、支立四角架及起重设备→挖下半部土方和支撑→安装顶管设备→顶管→砌井→拆撑还土→管道清理与打口→水泥浆填充。

2.施工测量：工程开工前先进行现况管线调查，复核管线的位置与高程。顶管测量人员均持证上岗。现场使用的水准点闭合后方能使。

3.顶管工作坑、检查井坑开挖与支撑：顶管工作坑尺寸的确定。顶管工作坑、检查井坑的长度尺寸为L，宽度尺寸为B。L的计算公式为：L=L1+L2+L3+L4+L5式中：

L1—管节长度（m）

L2—顶镐长度（m）

L3—出土工作间（m），一般取1.0-1.8m

L4—后背墙厚度（m）一般取0.85m

L5—已顶进管留在导轨上的最小长度（m），一般取0.3-0.5m

B的计算公式为：B=D+S，式中：

D—砼管外径（m）

S操作宽度（m），取2.4-3.2m

L=3+1.3+1+0.85+0.5=6.65=7 m

B=1.25+3.2=4.45m =5 m

考虑到顶管坑单向顶进,因此工作坑为L×B=7m×5m；转弯处顶管坑为L×B=7m×7m。检查井坑的尺寸满足检查井的砌筑，净空尺寸长×宽=4.5m×4.5m。

土方调配：顶管坑采取人工开挖，顶管坑的土方部分用于排管马道，其余土方的存放集中在总包方现场指定地点，以便运弃。

顶管工作坑净空尺寸长×宽=7m×5m,检查井坑的净空尺寸长×宽=4.5m×4.5m。深度在5m以内的坑为一步开挖，深度大于5m的坑分两步开挖，第二步较第一步缩小0.5m。

支撑采用钢木组合支撑，立梁采用20#工字钢，圈梁采用25#工字钢，立梁间距1.5～2m，地面以下0.5m 设第一道圈梁，以下每1.5m左右设一道，圈梁八字撑采用25#工字钢，长度大于3.5m。

工作坑两端管道入口处，立梁间距1.4m，圈梁距管外顶0.2m，并按管道流水面高程控制其位置。钢筋焊接点均需满焊。圈梁后密排长4m、厚5cm的大板，其后若有空隙用草袋装土填实。顶管坑见底后进行钎探。

4.顶管后背与顶力计算

⑴顶管后背承载力计算（以长距离井段为例，L=19m），后背承载力计算公式为：F=H×B×[σ]= 2.5×3×18=135t，式中：

F—后背承载力（t）

H—后背高度（m）

B—后背宽度（m）

[σ]—后背承载力，取18t/m2。

⑵顶管顶力计算采用经验公式计算，计算公式为：

P=NP0=1.5×3.169/3×19=30.1t，式中：

P--计算总顶力（KN）

P0—顶进管子的全部自重

N:土层系数，取值等于1.5。

⑶根据计算：后背承载力大于最大顶力，能满足最大顶力的需要。后背长度核算公式为：L= P/B +La =

30.1/3+2 =3.46m，式中：

L---后背长度（m）

P---顶管需要的总顶力（t）

B---后背受力宽度（m）

La---附加安全长度（m），砂土取2；亚砂土取1；粘土、亚粘土取0。

经核算，厚背需要的长度为3.46m，故此其它工程项目开槽时，需保留此长度不开挖。

5.后背安装：

⑴后背较坑底深0.8m，采用长3m、断面15cm×15cm方木码放，高度为2.5m，并尽量贴紧墙壁，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，方木前埋设立铁3根，间距1.0m。立铁前码放横铁，横铁要求码放平整，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。

⑵每座顶管坑顶管时首先顶较长的井段。

⑶顶力设备为320t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装2台千斤顶，与管道中心线对称布置。

6.道轨安装：导轨使用高度为140的钢轨，安装道轨用木枕，经计算D=1050砼管导轨宽度为737mm，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定，两侧用方木与槽壁撑紧固定。

7.测量放线与纠偏

⑴测量与放线：根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程桩。根据中线控制桩用经纬仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。

顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测，经过校核，误差不得大于±5mm。每座顶管坑内设2个水准点。

⑵顶管测量与纠偏：在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超过30cm，以保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。

中心测量：本工程最大顶进长度为19m，拟采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差，并且每顶进12m用经纬仪检测一次，见顶管测量与超挖示意图。

高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设置的水准点，测头一节管前端与后端的管内底高程，以掌握头一节管子的走向，测量后应与工作坑内另一个水准点闭合。

每班工作要做好顶管记录和交接班记录，全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置与高程，有错口时应测出其错口的高差。

顶管误差校正逐步进行。形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓慢进行，使管子逐渐复位，切忌猛纠硬调，以防产生相反的结果。纠偏过程中应加强测量密度，每10--20cm测量一次，根据实际情况采取有针对性的纠偏方式。

常用的方法有以下三种：

①超挖纠偏法：偏差为1--2cm时，可采取此法。即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐步回到设计位置。

②顶木纠偏：偏差大于2cm时，在超挖纠偏不起作用时采用。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，在顶进过程中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时的斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。

③千斤顶纠偏法：方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位纠正。

8.管前挖土与顶进施工：顶管偏差高程控制在+1cm、-2cm，中心控制在左右3cm。

⑴管前挖土长度：本工程中规定管前挖土长度为30cm为宜，最多不能超过50cm。

⑵关于管周围的超挖：本工程管顶以上允许超挖1.5cm，但在下面135º范围不得超挖，一定保持管壁与土基面的吻合。

⑶首节管下到导轨上应测量其高程、中心是否符合要求，确认合格后方可顶进。首节管入土后，每顶进30cm 要量测中心，高程一次，及时、细致操作，防止出现偏差。

⑷工作坑内设的两个进行校核的水准点、中心点，施工时应对其妥善保护，防止碰撞。

⑸顶进时昼夜三班不间断施工，防止因中途停置而导致摩擦力增加，造成顶进困难。