顶管施工方案详解

顶管穿越公路

施

工

方

案

XX住房保障和城乡建设管理局编制人：

审核人：

编制日期：XXXX年X月X日

一、编制依据及原则

1.1 编制依据

（1）施工设计图。

（2）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014板）

（3）给水排水设计手册第五册—城镇排水

（4）《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012

（5）《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008

（6）祁县规划局提供1:500地形图

（7）中北工程设计咨询有限公司实测高程

1.2 编制原则

（1）满足业主对工期、质量、投资、安全及环境保护等要求的原则。

（2）精心组织、科学管理，合理配置各种资源，做到施工的连续性，减少对周边自然环境的影响。

（3）根据工程特点，结合以往施工经验，优化施工方案，确保工程质量、安全。

（4）优先采用先进的施工机具、施工技术和管理方式，按期并保证施工安全质量的完成施工。

二、工程概况

本工程顶管施工段为W29~W30，设计埋设深度为 2.6m ,与公路交叉角为90度，采用机械顶管穿越施工方式，顶管采用钢筋混凝土管，管径d=900mm，坡度i=0.001， 6.5*3.2工作井及4.0*3.0接收井。

三、顶管穿越施工方法

顶管施工工艺流程

1.测量放线

依据设计施工图纸及控制桩点，用全站仪测量放出穿越管道的轴线、用地边界线及发送坑、接受坑的位置、尺寸线，撒白灰线进行标识。

2.作业坑开挖、制做

测量放线后，作业坑开挖.作业坑深度根据穿越处管道设计管底标高确定。人工配合单斗挖掘机进行发送坑开挖，每开挖1.0m深度后，采取混凝土支护，直至开挖到设计套管管底标高下0.1m─0.8m 深处，底层浇筑顶管用混凝土靠背或放置钢靠背。坑底先敷设200mm ─500mm厚的碎石，再浇注200mm─300mm厚的C25钢筋混凝土，坑底浇筑500mm集水坑一个。如通过勘探，发现开挖处有管道、电缆等隐蔽物，得到主管部门的认可并进行必要保护后，方能开挖。工作井下沉时四周要平衡，发生倾斜时要及时纠正，抽木垫时间要一致，每挖500㎜下沉一次。

3.顶管设备安装

顶进设备主要包括钢后座、导轨、主顶液压油缸、泵站、顶铁、四角支架等，用汽车吊将顶进设备吊入发送坑，并配合进行安装。

4.管材顶进

为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加 =30mm的钢板和道木，在液压缸与被顶管间加承力盘。

液压系统包括高压油泵、动力传递机构等，液压缸按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。

做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。

对顶入管节做最后检查，如端面平直度，椭圆度，管壳任一侧母线直线度等。顶入管节采用Φ900mm钢筋混凝土管。第一根管子必须加特制工具头，确保管子的承重面积。

用起吊设备将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。人工在管子前端掏土，清出的土方用小车配以小型卷扬机外运出作业坑。待管子前端形成略大于管子外径的圆形空间后，启动主顶液压油缸，慢慢向前推动，首节管子顶入后，液压缸退回到起始位置，将第二管节与首节按照规范要求连接，合格后再依次顶进。每一根管子顶进后，人工继续在管子前端掏土，如此循序渐进，在顶管过程中，辅以纠偏、纠扭措施，直至顶入满足设计要求，完成顶管作业。

顶管过程中，每顶进200cm左右就要对顶管中线、高程进行检测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取纠偏措施调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据顶进长度和土质情况来确定，一般可在1cm—10cm之间选择。另外要严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。

5.纠偏、纠扭调整措施

纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用纠偏油缸或套管前端加管锲，改变管端的方向，减少管线偏差的过程。由于钢筋混凝土套管是分段进行的，段与段之间是柔性连接，不传递弯矩，因此纠偏必须遵循以下规律：

纠偏在顶进过程中进行，静态的纠偏会对管线产生不利的影响；

钢筋砼纠偏比较灵敏，纠偏角度不宜过大，避免造成较大的弯曲；

第一段管节质量要好，因为第一段管节在纠偏过程中承受多次反复应力，容易损坏管节；

纠偏过程中，要在网格底上绘制工具管的测点轨迹，推算出其行轨迹，根据行轨迹及时纠偏角度，避免纠偏过大产生过度的弯曲；

及时了解穿越处的土层，特别是软土层，不均匀土层的土质情况。

顶进过程中常常出现管道扭转，须加强控制，避免扭转角过大，纠扭预防措施：

纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩；

稳定主顶油缸后座，主顶油缸后座不稳容易使主顶油缸工作时方

向变化，产生扭转角；

纠扭管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反方向扭转。

6.顶管完毕检查验收

混凝土管顶管作业完成后，及时对管子凹部进行注浆，防止管子下沉和路面塌陷,向监理报验并现场测量验收。验收合格后，填写施工资料，请旁站监理检查签证。

四、管道接口施工过程及完成后处理：

管道接口是在顶管施工中一个很重要的组成部分，如果处理不好，就存在渗漏现象，直接影响管线质量，在施工中要做好以下几点：

1、吊管时要利用吊装孔吊管，不能从管中穿吊，以免损坏管道承插口，更不能碰撞操作。

2、下管前将承插口处的泥土及杂物清理干净，在插口上仔细套好胶圈，并安好木垫板。

3、下管时要小心轻放，落拉后慢速顶进，使承插口对接后再加力顶进。

4、施工完成后，清理好每个接口的泥土及杂物，并用3：7石棉泥打口并抹光滑。

五、顶管施工质量保证措施

1、地面沉降控制监测

地表监控采用地表和深层观测相结合的方法。沿顶进轴线的管线