地下水位以上钢管顶管施工方案

***市中西部供水输水管道工程

东线B段输水管道ф1.6m钢管顶管

施

工

方

案

编制人：***

设备安装公司

一、工程概况 (1)

二、施工准备 (1)

三、工作坑制作 (2)

四、导轨制作及安装 (4)

五、设备安装 (5)

六、吊装设备 (5)

七、顶管 (6)

八、检测与纠偏 (7)

九、劳动力安排 (7)

十、配套机具设备：（按一个工作井计） (7)

十一、顶管记录及资料整理 (8)

一、工程概况

东莞市自来水公司供水工程是东莞市建设委员会主管的工程，该工程横跨三座山头，全长450m。工程分三段，每段顶管长度为150m。管径为1.6m，每节管长为10m。

该工程施工技术和质量要求高，工期紧，工程的管理非常严格。并且该段的施工地质条件很差，是由淤泥、泥沙和石头构成。因此，施工难度很大。要按期优质完成工程任务，必须制定合理、可行的施工方案并在施工中严格执行，确保每一道工序的质量。

二、施工准备

1、熟悉图纸进行管线放线，确定管线的轴线位置及标高基准点报业主、设计、监理认可。

2、确定工作井设置位置及管道顶进方向，顶进方向与管道坡度方向同向为最佳，在工作坑纵向轴线上埋设中心线。如下图示：

3、工作井尺寸的确定：

1）工作坑宽度：B=D外+2.6=4.2m

2）工作坑长度：L=L1+L2+L3+L4

L1：管节长度，取L1=6m L2：运土工作间，取L2=2.5m

L3：千斤顶长度，l=1.5m L4：后靠背的厚度，l4取1.0m

L=6+2.5+1.5+1=11m。

4、顶力计算：P=K（22D—10）×L.(KN)

根据现场考察，该顶管段土质为坚土，故摩擦系数取K=1.2

L为管长，根据图纸，L=140m

P=1.2(22×1.6—10) ×140=4268（KN）=430吨

5、千斤顶选择

根据顶方计算，选用两个320吨的液压千斤顶组合。 6、分压环制作

顶管管材为DN1600，其管厚度为14mm,在承受轴间顶力时易产生变形，故在顶头与管端安放一个钢制分压环，使轴向顶力均匀分给钢管，从而防止管口变形。分压环制作图如下：

7、顶杆制作：

为推进管道须制作顶杆，顶杆制作如图示：

每工作井每节管子顶进长度为8m,故顶杆数量每井为：10根，钢板厚度为δ=20mm 。另配l=1000长度2根，作为初顶时用。三、工作坑制作

1、按已确定的位置及轴线对工作坑放线定位并开挖。

2、工作坑结构按下图示：

工作坑后前靠背及侧墙底板均采用C30钢筋混凝土现浇。根据土质情况后靠背砌2000—3000mm长片石层。

3、工作坑钢筋配置图：

1）后背筋： (1) 前排筋：竖筋ф24mm ，间距为120mm ，l=4600mm ；横筋：ф22mm ，间距为120mm ，l=5000mm (2) 后排筋：竖筋ф24mm ，间距为160mm ，l=4600mm ；横筋：ф22mm ，间距为140mm ，l=5000mm 。

2）侧墙筋：双层；竖筋ф20mm ，间距为200mm ，横筋：ф20mm ，间距为180mm 。竖筋为“L ”型，长度l=4200mm ；横筋为“╆━╅”型，长度l=12000mm 。

3）前墙筋: 竖筋为ф18mm ，间距为200mm ，l=4600mm ；横筋为ф18mm ，间距为200mm ，l=5000mm ，前墙布筋平面图如下左图示：

（1）底板筋：双层ф16mm ，间距为200mm ，形状为╆━，l=10000mm. （2）后靠背及侧墙转角筋：ф16mm ，间距为240mm ，如上右图示： 4、支模与浇筑：

（1）钢筋布置与后靠背模板支护是工作坑制作的关键工序，后靠背墙体，平面与工作坑轴线一定要保持垂直，同时后靠背墙面平面度控制在5mm 之内。

（2）混凝土墙采用插入式振动泵震捣密实，混凝土强度达到设计强度的70%时开始顶管。四、导轨制作及安装

1．导轨制作：用两根槽钢，长度为6米/根，制作顶管导轨，如下图示：

2．导轨安装：

1）轴向定位：将工作坑纵向轴线，用线锤引至工作坑底板并标识，

将导轨中心调整与工作坑轴线重合。

2）导轨标高调整：用垫铁将导轨标高作相应调整，导轨上顶面标高

应根据管内底标高，导轨宽度，管道半径R 计算求得：公式为：

▽导轨=814-（8142-4002）1/2+▽管内底+2

-0

导轨坡度应当与管道坡度要求一致，四角测点标高误差为3mm 。

导轨调整校准无误后与预埋板点焊并固定。五、设备安装

1．将中心线标识后靠背墙上；

2．在后靠墙与液压千斤顶间放置一块厚40mm 钢板，尺寸为2000×2000，作为后靠背压力分布板。

3．用枕木架设千斤顶，并调整位置与标高，千斤顶轴线应与导轨轴线平行，设置高度应为管内底标高以上约1/3处。如下图示： 4．检查油泵，电机及油管系统排气放空准备工作。

六、吊装设备

1、为便于取土下管及设备安装，采用自制固定式门吊与5吨电动葫芦吊装。如下图示：

图中件1

=20mm, 件3为无缝钢管ф159×6，共4根，长度为4.5米/根；件4为无缝钢管ф89

×4.5，共2根，长度为2米/根；（由件3和件4组成“A ”型支腿）件5为5吨电动葫芦组件。

顶杆支托制作及滑道安装

顶管时为使顶杆沿顶进方向滑行，制如顶杆滑动托架，滑行轨道。如图示：

顶杆滑道采用槽钢，长8m/根，制作并预埋入红砖支墩内，其预埋标高为

▽=管内底标高+1/2R=管内底标高+400。七、顶管

1、在工作坑顶进端预留墙上找管道中心线及管内底标高，沿管道顶进方向取土，并检测其轴线、标高误差，当挖进500—800时，下管开始顶进，为防止管口用遇坚石变形，在第一节管的外侧加焊一条加强环。加强环宽度为100—120内外点焊，如下左图示：

2、管道入土后检测轴线及标高误差，符合要求后继续取土，每次取土深度为800—1000视土质条件确定；顶进时须勤顶勤测，随时纠正中心偏差及标高误差。管内底标高允许误差为+30，-40；轴线允许误差为40mm.

3、取土方法：如上右图示。

1）先取管道上方的土方，管顶与孔的间隙不大于15mm 。

2）修正两侧面的土方，同时根据轴线偏差方向来确定两侧的修正量，

使轴线误差控制在规范要求内（即不大于40mm）。

3）底部130o范围内尽量少取土，视土质条件与钢管自重而定，边顶边修底部，便于控制管内底标高。

八、检测与纠偏

1）在设备安装处轴线位置，架设水准仪，每取土前测量管道的轴线偏移及标高误差。

2）分析误差偏移方向并确定修正的方法来纠正所产生的偏差。

3）纠偏一般采用单向取土的方法来纠正所产生的偏差。

4）记录所测量的数据，并整理好资料。

九、劳动力安排

1、每工作坑内须安排熟悉顶管规范及工艺的专业技术员指挥并跟班检测其顶进质量。

2、其他作业人员安排如下（按每日三班倒制安排，按一个工作井内作业人员计）：

机械操作员：3人，取土人员：9人，

运土人员：3人，电气、机械维护人员：1—2人。

十、配套机具设备：（按一个工作井计）

1、320吨液压千斤顶（一泵两顶）一套

2、柴油发电机 30KW 一台

3、5吨电动葫芦（配门架）一组

4、0.6m3/空压机及风镐一套

5、电焊机 2台

6、混浆泵 2台

7、插入式振动泵4.8m 1台

8、汽车吊8吨 1辆

9、挖掘机 1台

十一、顶管记录及资料整理

顶管施工须整理下列资料：

1、管道放线、定位记录；

2、基准点交桩记录；

3、工作坑位置放线记录；

4、工作坑开挖检测记录；

5、工作坑钢筋布置记录；

6、混凝土墙制模成型记录；

7、混凝土浇筑记录；

8、导轨安装记录；

9、设备安装记录；

10、顶管记录；

11、管内防腐记录；

12、焊缝检测记录；

13、顶管移交记录。