给水管道工程顶管施工方案

兰州新区纬二十四路给水管道工程

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201

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施

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方

案

中铁一局市政环保工程有限公司

兰州新区工程项目经理部

2012年月日

目录

一、工程概况 (1)

二、地质水文情况 (1)

三、施工方案 (1)

四、工程质量保证措施 (6)

五、工程安全保证措施 (6)

六、文明施工及环保 (7)

一、工程概况

本工程为新区纬二十四路（机场经三路至经十三路）南侧给水管网工程，合同内起点桩号为K0+000至终点桩号K5+451，全长5.451Km，合同外为K0+000至尖山庙水厂段，全长570m，管材为

DN500HDPE(1.25Mpa)高密度聚乙烯管。

二、地质水文情况

秦王川盆地地下水资源贫乏，仅有少量第四系松散沉积物和第三系顶部风化壳空中潜水机第三系层间承压水。地下水位埋深20-50m。本给水管道沿线地层结构主要为第四系冲洪积物，根据勘探揭露，施工管道沿线地层结构自上而下主要由耕土、素填土、黄土状粉质粘土、黄土状粉土、粉细砂、细中砂、粗砾砂、角砾及零星分布的基岩组成。

三、施工方案

（1）管道顶进方法的选择

根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，

经技术经济比较后确定，采用手掘式顶管方式。

（2）工作坑位置的选择及其结构类型的设计

考虑到出土和运输方便，以及规范要求宜设置在管线埋深和下游一端，综合考虑将工作井设置在201省道东侧，管线桩号K2+860处。因工作井埋置较浅，地下水位低，顶进距离较短（K2+800-K2+860），故采用钢板桩工法。工作坑内水平方向用工字钢支撑形成封闭式框架，在水平支撑的四角应设置斜撑。

工作坑采用矩形工作坑，工作坑的长度按下管管节长度确定，管节长度+千斤顶长度+井内管道最小长度+后座及顶铁的厚度及安装富余量=7米；工作坑的净宽度，管节宽度+2.4+富余量=4米。工作坑深度依据管顶覆土厚度、管外径和管底操作空间取4.5米。

（3）接收坑位置的选择及其结构类型的设计

接收坑位置设置在管线桩号K2+800处，为保证管道连接，接收坑尺寸采用4m*4m*5m，钢板桩结构形式。

（4）顶管计算

①最大允许推顶力

此顶管中最大允许推顶力主要受工作井后靠土体稳定的允许反力和管材轴向允许承压力的限制，因此顶管施工中允许推顶力应受诸多因素中的最小允许承载力来决定。

A.Ф1000钢筋砼管的轴向允许承压力f允=2345KN

B.工作井设计允许推顶力2200KN，（采用钢板桩后靠背）

根据以上计算来看，允许最大推顶力为224T

②顶管顶进阻力

此顶管施工中，管道的顶进总阻力，主要来源于管道外壁的摩阻力。

公式R=π·f·D·L

式中：D--管道的外径

L--管道的入土长度

f--管壁四周的平均摩阻力系数

取值D=1.24mL=60mf=0.8t/m2

则R=π×0.8×1.24×60=186.9T

根据计算结果可知，可以满足顶进的需要。

（5）管材，接口、止水措施

①我们选用“F”型接口混凝土管，选择符合建设单位、监理要求，具有相应资质及生产能力的管材厂家提供管材，进场时按规范进行验收，不合格品予以退回。

②顶进前对混凝土成品、钢套环、橡胶密封圈和软木衬垫材料从尺寸、规格、性能、数量等均作再次详细检查，必须符合标准设计图的要求。顶进前还必须在现场作试安装，对不合格的混凝土成品予以剔除。

③混凝土管接头的槽口尺寸正确，光洁平整无气泡。

④橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁、无油污，不得在阳光高温下直晒。

⑤钢套环必须按设计要求进行防腐处理，刃口无疵点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直，堆放时整齐搁平。

⑥衬垫板的厚度，按设计顶力大小确定，粘贴时凹凸口对中，环向间隙符合要求。

⑦插入安装前滑动部位可均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无腐蚀性的润滑材料以减小摩阻力。

⑧承插接管时外力必须均匀，橡胶圈不移位、不反转、不露出管外，否则应拔出重插。

⑨顶管结束后，按设计要求对管接口进行处理，在管内间隙嵌以弹性密封膏或水泥砂浆填料，要求与二管口抹平，然后防腐处理。

（6）顶管施工

①顶管设备的安装和使用

顶管施工质量的好坏与设备的安装精确度有直接的关系。安装前，应根据已知的控制点、标高，准确无误的测放出进出洞口的标高和顶管的轴线，并将导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固，以保证顶管的顺利进行。

②顶进

A工具管进洞：开顶前，必须对所有设备进行全面检查，并经过试运转无故障后，方可开门进洞。应严格控制顶进偏差，中心偏差不得大于0.5㎝，高低偏差宜抛高0.5-1.0㎝。若达不到上述要求，应拉出工具管，作第二次进洞。

B顶进：顶进操作工艺流程：

安装管节布置顶铁工作面挖土弃土

顶进停顶回程加顶铁顶进

停顶回程加顶铁

C安装管节：管节安装前应认真的检查，确认质量合格后方可使用。管道接口为“F”形接口。安装管节前，应先安装好止水胶圈，在管节端面粘贴好松木衬垫，再将管节吊放在轨道上稳好，使管节插口端对正前管的承口中心，缓缓顶入，直至两个管节端面密贴衬垫，并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好，如发现损坏，应重新安装。确认完好后方可布置顶铁。

D工作面工艺：顶进管节的方向和标高控制，主要取决于挖土操作，顶管工作面上的挖土质量不仅影响顶进效率，更重要的是影响质量控制。因此，熟练的操作工是重要的技术力量。

E运土

F顶进：顶进施工，应严格控制前5m管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过0.5cm。在顶进过程若产生偏差，应及时纠正。要把较大的偏差作为主要突破点予以纠正。纠偏不得急于求成，应逐步进行。

管道顶进到离工作井50cm时，应卸管，回程加顶铁，然后继续顶进。

③顶进监控

ａ.前期测量：顶管前，应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作坑位置是否移动。

ｂ.顶进测量：测量仪器固定安放在工作坑的后部千斤顶架子中心，并在工作井内建立临时测量系统。顶管过程中必须按要求测量和控制管道标高和中心偏差，并作好记录。测量仪器随时校正，每下