机械顶管专项方案

顶管专项方案

一、施工准备

项目部根据过程控制程序做好以下施工准备工作：

1.根据所需材料计划选择合格分承包供方签订供货合同，保证及时供应。

2.项目部根据施工现场情况及时展开作业面，修建施工临时道路、整修材料、设备、半成品堆放场地，准备消防、保卫、雨季施工设施等。

3.项目部技术负责人组织施工测量人员，对已知点进行复测，复测无误后，进行测量定位，并对测量主点进行控制，填写（复测记录）。

二、施工部署

1.施工工艺

测量放线——工作坑开挖——导轨及后背墙安装—安管—测量—顶进—工作坑设备拆除—内缝处理—闭气试验—检查井砌筑—工作坑回填

2.施工安排

本工程仅对开挖难度较大的K1+671.52-K1+782.79段采用顶管施工。

三、顶管工程施工技术措施

1.测量控制

（1）测量人员，应认真学习复核图纸，掌握有关数据，做好内业资料的；同时根据工程进行情况，及时准确地做好测量工作。

（2）管道工程开工前应进行下列测量工作：

（3）测定管道中线、附属构筑物位置；

（4）核对顶管段与已施工完毕的两端接头处的高程；

（5）准确放出挖槽边线、堆土堆料界线及临时用地范围；

（6）测量管线地面高程（机械挖槽）或加密高程桩。

（7）水准测量的闭合差不得大于12 √K (mm).式中K—水平距离，以公里计。

（8）临时水准点应设在稳固及不易被碰撞的地点。其间距以不大于100米为宜。且每次使用前应当校测。

2.污水管顶管施工方法

A)顶管工作坑

1）顶管工作坑的开挖断面，根据现场环境、管径、管长、顶管机具规格、下管及出土方法、挖深、土质、地下水位及支撑材料规格等条件合理确定。在现场条件许可时，上槽可以大开，下槽开直槽支撑。支撑用立板密撑或企口板桩或钢、木框支撑。

2）工作坑工作面坑底尺寸按下式计算（单位均以米计）

顶管工作坑纵断面图

底宽=D+2.4～3.2

底长=L1+L2+L3+L4+L5

式中:D—管子外径

L1—管子顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,

顶钢筋混凝土留0.3～0.5米,顶金属管留

0.6～0.9米;机械挖土、挤压出土及管前使

用其他工具管时，工具管长度如大于上述

着轨长度的要求，L1取工具管长度；

L2—管节长度

L3—出土工作间长度（1.0～1.8米）

L4—顶镐长度,现用油压顶镐,包括退镐装置

L5—后背所占工作坑长度,包括横木、立铁，

一般为0.85米

3）顶管工作坑所需设备：导轨、后背、下管设备（电葫芦）、顶进设备（顶镐和高压油泵）、出土设备（人工挖土包括

运土车、水平牵引及垂直牵引的卷扬机）、照明设备（管内使用电压不大于36伏的低压照明）、通风设备（人工挖土时，根据需要安装）、工作平台（由工字钢及方木组成，中间设下管及出土口，口上设活动平台）、工作棚。

4）导轨安装，导轨安装在枕木或枕铁上，并固定牢固。

5）枕木截面采用15×15厘米，枕铁可用型钢轨制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕木或枕铁必须直顺、平整。枕木或枕铁的安装高程严格控制，其高程低于管外底高程1～2cm，其纵坡与管道纵坡一致。

6）工作坑无水且土质坚实，挖土槽埋设枕木或枕铁，枕木或枕铁长度采用2～5米，其埋设间距根据管重、顶力和土质选定，一般为40～80cm。

7）工作坑底有水或土质松软，必须打混凝土基础，将枕木打于混凝土中，混凝土的宽度比管外径大40cm，厚度20～30cm，枕木与混凝土的接触面包以油毡或纸袋，以便于顶管完成后拆除。采用木导轨时，不用枕木，直接将锚固导轨的螺栓预埋于混凝土中。

8） 两根导轨的内距按下式计算（单位均以毫米计）

式中：A —两导轨内距

D —管外径

h —导轨高，木导轨为抹角后的内边高度

e —管外底距枕木或枕铁面的距离

9） 导轨的材料必须直顺，安装严格控制高程、内距及中心线。安装时用所顶管子的实际外径制作的弧形板进行检查。导轨高程及内距允许偏差为±2mm ，两轨中分线允许偏差为3mm 。

10） 以工作坑壁原土作后背时，其安装要求如下：

（1） 靠墙横排方木的面积按承压不超过 1.5Kg/cm 2计

导轨安装

h

A=2 √(D/2)-[(D/2)-(h-e)]

2 2

=2 √[(D-(h-e)](h-e)

算。

（2）方木卧到工作坑底以下一定深度，使顶镐的着力中心高度不小于方木后背高度的1/3。

（3）后背土壁要铲平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。

（4）方木用15×15cm横排，方木前放置立铁，立铁横向叠放15×40cm横铁。

（5）土质松软时，加置钢板，或用型钢代替方木，板后以砂砾灌实。

B)顶进

1）第一管子下到导轨上，测量管子的中线及前端和后端的管底高程，确认合格后，进行顶进。第一节管顶进方向的准确，是保证整段顶管质量的关键，对顶管方位要勤测量，勤检查，并细致操作，防止出现偏差。

2）顶镐的安装高程要使顶镐的着力中心位于管子总高的1/4左右处；顶镐的平面位置使用一台顶镐时，顶镐中心与管道中心一致；使用多台顶镐时，各顶镐的油管要并连在一起。

3）顶铁安装时无歪斜扭曲现象，安装必须直顺；每次退镐加放顶铁时，换用可能安放的最长顶铁，始终保持连接的顶铁数目为最少；用20×30cm截面的顶铁，其连接长度单行使用时最大不超过1.5米，双行使用时最大不超过2.5米，超过时采取安全措施，或设计截面较大的顶铁；在顶进过程中，顶铁上方及侧面不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，

及时采取措施，防止崩离。

4）顶管测量的方法和要求

（1）测量次数，在顶第一节管子时，及在校正偏差过程中，每顶进20～30cm，对中心线及高程测量一次；在正常顶进中，每顶进50～100cm测量一次。

（2）中心线测量，根据工作坑内设置的中心桩挂设中心线，利用特制的中心尺，测量头一节管前端的中心偏差；

（3）高程测量，使用水准仪和特制的高程尺进行，除测头一节管前端管底高程，以掌握头一节管的走向（即坡度）；工作坑内设置稳固的水准点2个，以便测量高程时互相闭合；

（4）一个顶管段顶完后，要重新测量一次管道的中心线和高程，每个接口测一点，有错口时测量两点。

5）顶钢筋混凝土管时，两管接口处加衬垫，可垫1缕麻辫或3～4层油毡，企口管垫于外榫处，平口管偏于管缝外侧放置，使顶紧后管里有1～2cm的深度，以便顶进完成后进行填缝。

6）顶进时要昼夜不停，充分发挥机械的效能，防止中途停置，造成摩擦力增大，顶进困难。但在遇到下列情况时要立即停止顶进，迅速采取措施，处理完善后再继续顶进。

（1）顶管前方发生塌方或遇到障碍；

（2）后背倾斜或严重变形；

（3）顶铁发现扭曲迹象；

（4）管位偏差过大，而且校正无效；

（5）顶力较预计增大，超过管口许可承受的顶力；

7）顶进每班要填写施工记录，施工记录内容包括顶进长度、顶力数值、管位偏差及其校正情况、机械情况、土质水位变化以及出现的问题和注意事项。交接班时将施工记录向下一班交接清楚。

8）管前挖土是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键，挖土要遵守下列规定；

9）管前挖土长度：在土质良好地段，一般管端挖30～50cm。

10）管子周围有不允许土壤下沉的地段（如上面有重要构筑物或其他管道），管子周围不得超挖；在一般顶管地段，上在允许超挖1.5cm，但下面135o范围内不得超挖。

11）测量发现管位偏差达1cm时，要进较正，对高程偏差的校正，根据管道的设计坡度和头一节管的走向，来确定校正方法。当根据头一节管子的走向预计可能自行恢复到设计位置时，不得猛纠硬调，以防产生相反结果。人工挖土顶进的校正方法主要有以下几种：

（1）挖土校正法：偏差为1～2cm时，采用此法。在管子偏向设计中心的一侧适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶进中逐渐回到设计位置。

（2）顶木校正法：偏差大于2cm时，采用挖土法校正无效时，用10cm的圆木或方木一根，一端顶在管子偏向设计中心的一侧内管壁上，另一端安在垫有钢板或木板的管前土壤

上，支架牢固后，开动顶镐，利用顶进时顶木支撑管子所产生的分力，使管子得到校正。

（3）顶镐校正法：方法基本上同顶木校正法，即用小顶镐接一短顶木，利用小顶镐的顶力使管位得到校正。

12）顶管质量标准：

（1）高程允许偏差+10mm～-20mm

（2）中心线允许偏差30mm

（3）管子错口不得超过10mm

（4）对顶接头的管子错口不得超过30mm