顶管施工方案

时间：2024-12-03 17:09:27 丹方案我要投稿

顶管施工方案（精选7篇）

　　为了确保事情或工作科学有序进行，我们需要事先制定方案，方案属于计划类文书的一种。方案应该怎么制定呢？以下是小编为大家整理的顶管施工方案，仅供参考，大家一起来看看吧。

顶管施工方案（精选7篇）

　　顶管施工方案 1

　　一、工程概况

　　通辽至霍林河区段光电缆敷设过轨主要在车站站场、区间正线过轨，过轨采用专用施工机械过轨，本次共计：15处。

　　二、施工组织

　　1、施工负责人

　　驻站防护员

　　现场防护员

　　800米防护员

　　施工作业人员15名

　　2、在邻近车站设置驻站防护员，施工现场设置现场防护员、800米防护员，各自携带所需防护用品、防护标志，提前做好防护准备。

　　三、资质审查

　　根据沈阳铁路局相关文件要求，提前对顶管机械设备和施工队伍要进行资质审查。我单位自查合格后，将相关资料上报监理单位进行审核，主要有以下４个方面：

　　１、设备核查：要能满足现场施工需要，保证施工安全和进度。

　　２、业绩审查：施工作业队在沈阳铁路局要有相关施工业绩。

　　３、人员复查：主要操作人员能熟悉该项业务，且能服从现场指挥。

　　４、安全培训：所有作业人员要进行营业线施工安全培训，考试合格后才能上岗，且有书面记录。

　　四、施工工序

　　1、工程工艺流程

　　2、施工准备

　　（1）材料准备根据现场情况，工程开工前，管材、水、膨胀剂等各种材料提前到场。

　　（2）设备准备各种施工机械设备及顶管施工中的掘进设备，使用前要认真进行检查，经试运正常后方可使用。

　　3、防护人员就位施工前，施工负责人根据当天施工任务宣读施工工作票，明确防护员职责，防护员根据作业负责人要求，到指定位置进行防护，在防护员到位后，方允许作业。挖探作业时，可不设两端800米防护。

　　4、施工方案

　　（1）测量定位放线根据施工要求的管道轴线放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置；在路面上放出轴线。

　　a.确定钻机的安装位置、入土点、出土点的具体位置。

　　b.放线入土点、出土点位置左右偏差不超过200mm，沿管线轴方向误差不超过200mm，并做出明显标记。从出土点到回拖管线路必须保持直线。

　　（2）管线复测施工地点位于铁路路基边坡两侧，为了防止意外，在施工前应经设备管理单位确认光电缆路径后才允许开挖。根据现场光电缆路径调整管道轨迹，确定顶管路径。

　　（3）钻机就位和调试

　　a.钻机及配套设备就位按施工布置及规范要求将钻机及附属配套设备固定在预定位置。钻机方向必须跟管道轴线方向一致，左右误差不超过30mm，钻机入土角调整到合适位置。

　　b.钻机调试钻机安装后，应进行试运转，检测各部件运行情况。

　　（4）钻孔导向

　　a.施工过程中，适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。

　　b.每钻进一根钻杆，方向至少探测二次。在钻进过程中，要随时跟进探测，确保钻机方向跟管道轴线方向之间的'误差在允许范围内。

　　c.泥浆是定向穿越中的关键因素，据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个泥浆套,减小管节外壁和土层间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。

　　（5）分级反扩成孔

　　钻孔导向完成后，钻头在出土点，拆下导向钻头和探棒，然后装上扩孔器，试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼后开始扩孔。上钻头和钻杆必须确保连接到位牢固才可回扩，以防止回扩过程中发生脱扣事故。回扩过程中必须根据不同的地层地质情况以及现场出浆状况确定回扩速度和泥浆压力，确保成孔质量。为防止扩孔器在扩孔过程中刀头磨掉和扩孔器桶体磨穿孔而造成扩孔器失效，要求扩孔器采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，提高整个扩孔器的强度和耐磨性，确保扩孔器能够完成扩孔作业。

　　（6）管道回拖

　　确认成孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，立即进行管道回拖。回拖具体步骤如下：

　　a.慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。

　　b.在回拖过程中，安排专人对管道展铺顺直，如果管道有硬弯，则立即停止，换管。

　　c.为保护管口防腐层在拉管时不被破坏，在管口加一与管口内径差不多的小木柱一个，用钢丝绳与大钻头相连接拖回。拉管前对防腐层进行全面检查，发现有损坏立即进行补伤处理。

　　（7）在顶进施工中出现下列情况之一时，必须立即停止顶进，待采取安全技术措施并确认安全后，方可恢复顶进：

　　a.列车通过时；

　　b.遇到障碍物无法顶进；

　　c.顶铁出现弯曲、错位现象；

　　d.顶力突然增大或超过控制顶力；

　　e.管道接口出现错位、劈裂或管道出现裂缝；

　　f.影响范围内路基沉降。

　　五、施工安全保证措施

　　1、顶管作业利用列车间隙进行作业，列车通过时停止作业。

　　2、顶管前，各设备管理单位和监理单位必须到场，电务部门应明确光电缆位置，在电务部门监控下顺线路方向至少挖出2米长的电缆沟，开挖过程中坚持不探不挖、先探后挖、重点复探、双机复核、探后必标、防止次生漏探、挖探确认、现场监控施工流程；挖出的光电缆应按电务部门要求悬空，在顶进方向侧，光电缆和顶管之间应埋设一处钢管，防止顶管震动造成光电缆损伤。

　　3、作业前，施工人员在网外等待，施工负责人与配合单位及监理单位进行“双确认”制度；进网作业时时施工负责人和现场防护员必须向驻站防护员“双报告”三方控，否则严禁进网作业；驻站防护员分别向现场防护员和施工负责人传达调度命令时必须执行“三方控”；接收、传达调度命令“三方控”；现场防护员与驻站防护员每隔3-5分钟进行联系，获取行车信息，并及时通知施工负责人和现场作业人员，避让列车。

　　4、设备就位后，钻杆与地面成35°夹角，在距地面大于2.5米深转成水平，过对面通信、信号光电缆水平距离1米后开始往上顶进，在钻进过程中，要随时跟进探测，确保钻机方向跟管道轴线方向之间的误差在允许范围内，确保钻机在顶进到路基过程中与地面深度保持在2.5米以上。钻杆与通信、信号光电缆之间的深度要保持在1米以上。

　　5、顶管过程中，按照“一人一机一监护”原则，杜绝盲目施工和瞎指挥，确保人员和设备安全。

　　6、顶管过程中，工务监控人员要随时对路基进行监控，发现路基沉降或变形时，要立即停止顶管作业，启动应急预案。

　　7、作业结束后，场地应进行平整，开挖的坑应进行回填，回填应高出地面100mm，场地垃圾应清理干净。

　　8、在顶管所有过程中，应一切听从作业负责人指挥，所有作业人员在指定区域作业，严禁未经允许横越线路。

　　六、应急预案

　　1、成员组成

　　应急领导小组组长：

　　（项目经理）

　　电话：

　　成员：

　　（项目副经理）

　　电话：

　　项目总工程师）

　　电话：

　　（安全总监）

　　电话：

　　各作业负责人

　　工务监管人员

　　电务监管人员

　　应急小组分工明细，负责在施工现场进行处理和救援，包括：现场抢救人员、医疗救护、铁路设施应急抢险。当出现事故时，应通知设备管理单位现场监控人员。

　　2、应急预案

　　（1）光电缆挖断的防范应急措施

　　a．坚持设备管理单位不在场不施工，开挖作业严格执行不探不挖、先探后挖、重点复探、双机复核、探后必标、防止次生漏探、挖探确认、现场监控施工流程。

　　b．开挖作业时或顶进过程中，发生光电缆受伤事故，立即启动应急预案，通知电务部门进行抢险。

　　（2）线路变形、线路坍塌防范应急措施

　　a．顶管前，应先与工务部门联系，了解地质情况，在合适位置进行顶管作业，顶管过程中，因特殊情况需要开挖路基边坡（封闭网内严禁开挖），必须经工务部门同意后，在工务监管人员的监控下开挖，开挖必须在当天完成，否则应立即夯实回填；在深坑下作业时，应先进行加固，防止防塌。

　　b．开挖作业或顶进过程中，发生线路变形、线路坍塌防后，立即启动应急预案，通知工务部门进行抢险。

　　（3）人身事故防范应急措施

　　a．作业时应坚持自控、他控和互控措施，当出现危及人身作业时，应立即停止作业，作业人员有权拒绝危险作业。

　　b．当出现人身事故时，立即启动应急预案，同时拨打120急救电话进行人员救助。

　　3、联系电话

　　（1）医院联系电话

　　市红星医院

　　联系电话：

　　铁路分局白音胡硕铁路医院

　　联系电话：

　　（2）设备管理单位调度电话

　　电务段调度电话：

　　工务段调度电话：

　　顶管施工方案 2

　　一、工程概况

　　本工程位于318国道（宜化）路过街穿越顶管（用于然气套管）长度约44米，采用户DN800的混凝土专用顶管。

　　二、地形地貌及平面图

　　根据现场察看，施工地段较窄小，在绿化带上施工，地下路基为砾土，局部片石挡土墙，管网密集较多，地下水偏高，平面图见附。

　　三、施工方案

　　综合现场实际情况及结合本段顶管长度，让开国防光缆和自来水管道，工作坑设在绿化外带内从西向东顶进，考虑到318国道重型车通行量大，穿越必须在国防光缆和自来水管以下3.5米左右操作，工作坑深度在原地面下4米，国道路面上3.5米顶管出口在原排水沟以上，其中在地下穿越原道路两边的片石挡土墙。

　　四、施工准备

　　1、技术准备

　　（1）搜集现场相关原始资料，确定地下管网的准确位置。

　　（2）编制施工方案，确定顶管技术参数，包括顶力，工作坑尺寸，靠背尺寸及结构方式。

　　2、人员准备、材料准备

　　（1）根据本工程的施工内容，调配顶管专业的施工人员，组织有相关工程施工经验的熟练工人进行作业，作业人员按工种分成两个班组，每个班组配备组长和班组技术员，班组长在施工队长直接领导下组织本班人员施工作业。

　　（2）材料准备

　　顶管施工的主要材料为Φ800钢承口III级钢筋混凝顶管，工作坑护臂所需的钢筋、模板、砂石料、水泥。

　　五、技术参数设计

　　1、作业坑尺寸及结构设计

　　工作坑尺寸：本工程顶管为Φ800钢筋砼管，工作坑尺寸综合考虑管径、操作空间、背后方木、主铁、横铁、减力环、千斤顶长度等因素，工作坑设为圆形，直径不得少于4米，深度约4米。

　　2、后背最大顶力计算

　　按GB50268-97《给排水管道施工验收规范》计算顶力的最大顶力，是物体的重量乘以摩擦系数的3-4为最大顶力。

　　Nmax（Φ800）=1.48T/根×22（3-4）=97.68T-130.24T

　　3、根据市政文明施工管理规定，施工区域与非施工区域需设置分隔设施，以确保坑外行人及施工人员的安全，护拦搭设连接、稳固、整洁、美观，工作坑外围做两水沟，外围雨水不直接流入工作坑。

　　4、工作坑基础

　　工作坑挖好达到设计要求后，在原状土上浇20cm厚C20砼基础，砼基础中预埋枕木作为稳轨，砼基础采用满铺，基础浇筑前，对原基础夯实，砼基础浇筑时，将枕木埋入基中，基顶面高于砼面2cm，要求铺设稳固直顺，各枕木保证铺设高度一致，坑内设积水坑一个，外排水备用。

　　5、工作坑开挖、坑壁支护及后背设置

　　（1）工作开挖，采用孔柱施工方法，人工开挖，护壁采用C30钢筋砼。为保证安全及质量，每下挖1米，支模浇筑，钢筋采用Φ14双层双向，厚度为20cm，循环作业。

　　（2）顶管后背，后背采用C35的钢筋砼及钢板，后背宽2.5m，高1.8m，厚0.6m，钢筋采用Φ18的双层双向钢筋网，钢筋制作及砼浇筑严格按照主体工程的钢筋和砼规范要求进行施工。

　　6、导轨

　　导轨采用钢制导轨，导轨横向间距40-50cm，导轨与枕木相接，连接必须牢固，以不产生移位为原则。导轨的安装精度必须满足施工要求，其允许偏差为轴线3mm，顶面高程0~+3mm，两轨内距±2mm。

　　7、顶管工作坑平面图

　　六、顶进设备

　　1、顶进设备主要包括液压千斤顶，高压油泵、顶铁，本工程采用2台200吨千斤顶，在工作坑内布置方式为并列形式。

　　2、工作坑内土方垂直运输采用坐式1吨的行吊，从坑内吊至工作坑上堆放，后用运输车将土方运至弃土场。

　　3、放管采用20吨的汽车吊

　　七、管道顶进，施工技术和安全质量措施

　　顶进操作包括挖土、运土、顶进、更换顶铁及测量校正等工作。

　　挖土和运土采用人工掘进，人工运土，在管内操作。

　　（一）施工技术措施

　　施工中采取24小时不间断作业，中间停顿时间不得大于6小时，如因设备发生问题，即时汇报，并更换备用设备，否则，因停镐时间过长，顶进不能启动。顶进距离较长时，采用管外壁涂蜡，以降低顶进时的阻力。

　　（二）作业方式和挖掘距离

　　施工中将24小时连续作业，采用人工挖土，先挖掘小于砼管外径的洞体，测量轴线找点修整，而后进行高程测量，符合设计要求时，再进行顶进工作，下方135°内不得起挖、空挖，上方起挖不得大于20毫米。

　　为确保轴线的准确，地面轴线引入作业坑内，并不少于2次复测，无误后，引入作业坑内测量，测量所用线附的两侧取平均值记入测量记录，测量记录每次开镐前进行，每镐完成后进复测，每米顶进不得少于两次，交接班时，施工记录和顶进记录，必须相互进行口头或文字交接，两班班长互相验收，并传达到每个作业者，做到心中有数，共同把关。在当班的挖掘距离，不得大于一次顶的行程，挖掘一段顶进一段，高程和轴线的正负偏差不得大于50毫米。

　　如果顶进中发生偏差，应在10毫米以内进行纠偏，测量人员读仪器必须准确，不得误读和误判，每次镐完后及时填写当班记录。

　　（三）下管和顶进

　　该工程中的砼管由吊车下管，下管时砼管下及工作坑内不得站人，操作人员站在泵站操作杆处，详细观察泵站的表压，发现问题，及时停镐汇报，现场工作人员必须配戴安全帽。

　　（四）地下障碍物(孤石、挡墙等)处理

　　当顶管遇到地下孤石时，将采取人工对普通硬度的孤石进行凿出，对硬度较大的孤石将采取小型控制爆破进行拆除，当顶管遇到岩石时，在不能爆破的情况下，采用空压机、风镐人工凿岩，但相对较慢。

　　（五）淤泥、流砂等处理

　　当顶进过程中遇到地质情况不良(淤泥、流砂、建筑垃圾等)时，应立即停止顶进，对出现淤泥、流砂、建筑内垃圾等易踏孔的土层报告给监理、业主和设计院，对流砂、淤泥、建筑垃圾采用注浆加固后再进行开挖。

　　（六）地下水处理

　　当遇到地下水时，采用沿管铺设100mm的`钢管排水管，将水导流至工作坑的积水后再采用水泵将水抽排至地面排水系统中。当遇到大量地下水时应及时通知工作人员离开工作岗位，确保人员安全。

　　（七）地下构筑物、管线的处理

　　当遇到地下构筑物、管线时，通知监理、业主及有关单位，了解结构形式和管线情况，将有针对性制定保护措施。

　　八、计划工期

　　1、配备足够的施工机械设备和劳力，各种材料及其试验提前落实，及时送到施工现场。

　　2、施工前充分了解顶管施工处地质情况，并探明地下管线走向。发现异常情况及时向监理、业主及设计单位反映，以便及时采取变更和其它处理措施。

　　3、计划工期15天。

　　九、质量控制措施

　　1、项管施工过程中要有专业工程师在现场指导，顶进设备也要有专业技术人员负责安装、拆卸。

　　2、做好书面技术质量交底工作。

　　3、严格控制进场管材质量，不符合要求的不能投入使用，同时采购人员要及时获得产品检验合格证书。

　　十、质量通病防治

　　管道中心线偏差大

　　测量仪器本身误差：测量或移动中心桩过程中发生差错，人工挖掘向两侧发生超挖现象

　　测量仪器使用前进行校准，测量过程中多进行几次复核，提高施工人员质量意识，严格按照规范进行操作

　　管子偏离设计中心一侧时，在另一侧适当超挖，借预留土在继续顶进时纠正方向。

　　管底标高偏差大

　　测量差错引起：落水方向弄错，工作出洞节标高没有控制好

　　严格执行测量反复制度；防止测量仪器被人和其他东西碰到或移动，出洞口管节要垫实，防止下沉。

　　用顶木校正法利用顶木在千斤顶顶进的分力使管子得到校正

　　十一、顶管通风及照明

　　为了保证顶管内空气流通，顶管施工时，将采用鼓风机向管道内通风，为了保证顶管照明安全，将采用36v低压安全电源进行照明。使用手灯照明，其电压不超过36伏，灯体与手柄坚固绝缘良好，电源线使用橡胶套电源线，不得使用塑胶线。

　　十二、安全预防措施

　　1、充分肯定安全在生产活动中的位置和重要性，坚决贯彻“安全第一、预防为主“的方针。

　　2、建立各级人员安全生产责任制度，明确各级人员的安全责任。抓制度落实、抓责任落实，定期检查安全责任落实情况。及时处理，每月对检查情况进行一次考核。考核结果张榜公布。

　　3、一切从事项目生产管理与操作人员必须持证上岗，施工现场出现无证上岗现象时，施工管理的相关人员必须承担责任。

　　4、施工管理人员及作业人员进场后必须及时作好安全技术交底，并严格按安全技术交底施工。

　　5、在井的周围，上下及施工区域内设置安全警示牌，任何进入施工现场人员必须戴安全帽。

　　6、起重设备操作时，必须由专职人员指挥，起重设备的工作半径内禁止站人。

　　顶管施工方案 3

　　第一章编写依据

　　本施工方案编写依据如下：

　　1、《滨江新区天沙河路（江沙路~新南路）工程第二标段》设计图图纸；

　　2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97；

　　3、《混凝土质量控制标准》GB50164－92；

　　4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90；

　　5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90；

　　6、江门市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件；

　　第二章工程概况

　　2.1工程简介

　　本工程原设计采用机械顶管施工，但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况，将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素，故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。管材采用DN800及DN1200的玻璃钢管埋深约为5~7m。改用人工顶管后，工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。

　　2.2施工参照标准

　　GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》

　　GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》

　　GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》

　　YS1411-89 《防腐蚀工程施工规程》

　　GB50194-93 《建筑工程施工现场供用电安全规范》

　　GBJ208-83 《地下防水工程施工及验收规程》

　　GB50026－93 《工程测量规范》

　　第三章施工部署

　　3.1施工组织安排

　　本工程需要采用人工顶管的管段为计划用4套顶管设备，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。

　　3.2顶管施工工艺流程工作井施工设备安装管吊装就位施工准备开机顶进回收掘进机头结束

　　测量控制及纠偏复核废泥外运施工下一节3.3施工顺序施工顺序为：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装砼管到轨道上→连接好工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出泥→管道贯通→拆工具管→砌检查井。顶管施工工艺流程图见上图所示。

　　第四章施工准备工作

　　4.1生产准备

　　1、进行施工测量和现场放线工作。

　　2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。

　　3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。

　　4、进行顶管所用设备的加工制作。

　　5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。

　　6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。

　　4.2技术准备

　　1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。

　　2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。

　　3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。

　　第五章主要工程项目的施工技术方案

　　5.1人工顶管顶力的计算：

　　（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式：P=n P0其中：P——总顶力n——土质系数。

　　土质系数取值可根据以下两种情况选取：

　　（1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。

　　（2）土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。取n为2.0。P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为2吨，最长段以60米计，每节管长2米，共要顶进33.5节管，则P0＝2x33.5＝60吨。则总的顶力为：P=n P0＝2.0x60＝120吨

　　考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.3倍左右的储备能力，设备顶进应力为156吨，取总的顶力F＝200吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为100吨。

　　（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。

　　根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。

　　⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2时表明土质较好。F1=S1×K1其中

　　F1--顶管正阻力(t)S1--顶管正面积(m2)K1--顶管正阻力系数(t/m2)F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14x0.85x0.85x35＝79.40吨

　　⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之间。F2=S2×K2其中

　　F2—顶管侧摩擦力（t）S2—顶管侧面积（m2）

　　K2—顶管侧阻力系数（t/m2）

　　F2=S2×K2=πDL×K2=3.14x1.7x60x0.5=160.14吨

　　顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段60米计算，总顶力：F=F1+F2 ≈239.54吨

　　因此，取总的顶力F＝300吨，选用两个150吨的千斤顶作为顶进动力设备。

　　5.2工作井和接收井的施工

　　工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井和接收井的结构设计见附图。

　　5.2.1工作井施工

　　工作井采用人工挖孔护壁支护结构。工作井尺寸净空为4.5×4米，开挖深度为4.5～8.5米左右，壁厚30cm，具体配筋方案见附图。

　　（一）、施工工艺

　　采用分层开挖，分层浇注井壁的方法施工，每节开挖护壁的高度最多不超过100cm。

　　（二）、施工流程

　　（三）、施工技术要求

　　1、每层开挖深度不大于1.0米。

　　2、钢筋搭接长度不小于35d。

　　3、模板拼装要平整，牢固。

　　4、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净，并凿毛。

　　5、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于10cm。

　　6、钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行，浇注的砼必须使用震动棒进行振捣，要浇注混凝土

　　是否到设计标高

　　回填300mm厚碎石垫层底板浇注测量控制绑扎钢筋立护壁模板放线定位开挖一节土方人工顶管施工方案

　　设置足够的支撑，防止“跑模”现象的发生。

　　7、井内的积水由集水井（长×宽×高为30cm×30cm×40cm）及时排走，抽水时要注意用电安全。

　　8、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。洞心的标高和洞口的直径要符合设计要求。

　　9、浇注完后，养生72小时，才能拆模并开挖下一层。

　　10、第一层护壁必须勾挂在井口周边。

　　11、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。

　　12、底板的标高要符合设计要求。

　　5.2.2接收井施工

　　接收井是直径为2.5米的圆井，其护壁厚30cm，具体配筋方案见设计图纸。

　　5.3顶管工作井内设备安装

　　（一）导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。

　　1、由于工作井底板浇注了20cm的砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。

　　2、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。

　　3、导轨采用浇注砼予以固定，导轨长度采用2～3m，间距设置为60cm。

　　4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。

　　（二）下管、顶进、出土和挖土设备：

　　采用电动卷扬机下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。

　　（三）照明设备：井内使用电压不大于12V的低压照明。

　　（四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。风量的计算：

　　1、按洞内同时工作的最多人数计算：Q=k×m×q式中：Q－所需风量，m3/min;k－风量备用常用系数，常取k=1.1～1.2 m－洞内同时工作的最多人数

　　q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min计算。

　　现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=1.1,m=2,则有Q= k×m×q=1.1×2×3=6.6 m3/min

　　2、漏风计算Q供＝P×Q式中：Q－计算风量P－漏风系数

　　采用Ф200PVC管，每百米漏风率一般可控制在2％以下。取P＝1.02，则Q供＝P×Q＝6.6×1.02＝6.73 m3/min取风量大于7000L/min离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足要求。

　　（五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。

　　5.4引入测量轴线及水准点

　　（一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。

　　（二）将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。

　　5.5下管

　　（一）下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。

　　（二）第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校核导轨安装的准确性。

　　（三）要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。

　　5.6千斤顶和顶铁的安装

　　千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知，本工程最长管段的顶力为300吨。拟采用2台150吨液压千斤顶。

　　（一）千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。

　　（二）安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。

　　（三）每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的`顶铁，保持顶铁数目最少。

　　（四）顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。

　　5.7顶进施工

　　工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节，再次测量标高，核定无误后进行试顶，待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测，加强监控。顶进施工时，主要利用风镐在前取土，千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进，其操作过程如下：

　　（1）安装好顶铁挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。

　　（2）停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

　　（3）添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。

　　（4）卸下顶铁，下管，用环形橡胶环连接混凝土管，以保证接口缝隙和受力均匀，保证管与管之间的连接安全。

　　5.8顶进施工中的重点工序

　　（一）测量

　　1、测量次数：在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中，应每顶进20～30cm，即对中心和高程测量一次；在正常顶进中，应每顶进50～100cm时，测量一次。

　　2、中心测量：根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏差。

　　3、高程测量：使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程；

　　同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校核水准点，提高精度。

　　4、一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。

　　（二）纠偏：

　　当测量发现偏差在10～20mm时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，使偏差回归。

　　当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。

　　（三）管前挖土要求

　　1、在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并随挖随顶。

　　2、在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300～500mm，在管周上面允许超挖15mm，下面135度范围内，不得超挖。

　　（四）接口的处理：由于顶管的管材为F型接口，顶管完毕后，对于管与管之间的缝隙，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：膨胀水泥：砂：水=1:1:0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。

　　5.9工作井内管道施工

　　管道完成后，按设计图在井内用砖砌筑检查井，井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后，回填石屑至管顶面，用水冲实。5.10遇到流砂时的施工技术措施

　　顶进时若遇到流砂较多，且流砂流动性较强，则要在管内准备足够的砂包、稻草，用来阻挡流砂的流动。或用改装后带网格的工具头配合施工。以防万一，确保施工人员的生命安全。

　　第六章施工计划

　　由于本工程工期较紧，因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作：首先要落实挖掘机、吊机、槽钢、管材等关键设备和材料以及人员，保证工程开工能够即刻到位；测量人员根据甲方提供的控制点加密导线点水准点、测放中线点标高点以及探测地下管线、构筑物等，根据中线点确定开挖范围以及范围内的拆迁物，在现场和平面图上作标记；搭好工地办公室、小型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。

　　第七章质量保证措施

　　1、顶管施工前编制顶管组织设计，提交监理和业主审定才能进行施工。

　　2、顶管前，项目部向作业班组进行详细的技术交底工作，每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底，由各专业工程人员负责实施，使每个员工上岗前做到人人心中有数，以确保工程质量。

　　3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况，并制定详细的技术措施。

　　4、做好施工资料管理工作，及时填写原始记录和隐蔽工程记录（含照片），及时完成竣工资料。

　　5、认真做好施工计划，保证施工作业连续均衡、紧凑，从而有效可靠地控制质量，保证工程质量。

　　6、顶进过程中，应严格控制顶力在允许的范围内，并留有足够的安全系数。

　　7、顶管控制在质量标准范围以内，如果在顶进过程中，发现方向失控，应该立即停止顶进，逐级上报，经研究同意后，方可以继续顶进。

　　8、作好地质勘察及资料整理工作，认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施，确保管道的顺利顶进。

　　9、加强操作控制，使顶管均匀平稳，受力均匀，尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转，防止管壁出现裂缝、变形。

　　第八章安全文明施工及环保措施

　　8.1施工安全措施

　　1、沿工作井四周设置1.2米高的固定护栏，护栏上挂安全网，工作井四周要挂相应的警示标语。

　　2、挖土施工时工作井必须设置爬梯，供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。

　　3、挖出的土石方应及时运离工作井，不得堆放在工作井四周1米范围内。

　　4、顶管作业人员必须戴硬安全帽。

　　5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。

　　6、严格遵循土方开挖程序，控制均匀挖土，防止发生偏位，严重倾斜或管涌等现象，做好作业前和施工中的通风换气工作，每次进入管道时，保证管内通风，以免导致人身事故。

　　7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时，加强对地基稳定性检查，防止发生倾翻事故。吊管下工作井时，注意安全。

　　8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。

　　9、开挖前详细了解沿线管线资料，做好沿线管线保护措施。

　　10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1小时，避免劳动强度过大引起危险。

　　11．顶进过程中，施工人员必须使用安全带，洞口必须有施工人员照应，洞内用不大于12伏照明灯照明，每班作业时必须有合格的电工当班。

　　12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水，保持井内无积水，抽水时，施工作业人员不得站立在积水范围内。

　　13、采用卷扬机垂直牵引出土时，井下不能站人，工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。

　　14、自制木板小车，用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员，并在车尾部拴上绳子，在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。

　　15、利用鼓风机并购买48米长的软管，用于输送空气进入管道，加强管内空气的流动和循环。工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪，经常检查该处含氧量必须超过18％。

　　16、管外配备专职监护人员，密切注意入管作业人员状态，每一分钟对管内人员进行呼喊，或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员，在得不到安全的反馈情况下立刻采取相应应急措施。

　　17、井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训，使全体人员懂得使用呼吸器和含氧量探测仪，懂得救人步骤，并进行实地现场考核合格后才施工。

　　18、在人员进管前要用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测，利用毒气探测仪进行管道有毒气体浓度的探测。

　　19、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。

　　20、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作，全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。

　　8.2采用空气压缩机带风镐机挖土时的安全措施

　　1、作业环境内保持清洁和干燥，贮气罐放在通风良好的地方，半径15m以内不得进行焊接或热加工作业。

　　2、曲轴箱内的润滑油量应在标尺规定范围内，加添润滑油的品种、标号必须符合规定。

　　3、各联结部位应紧固，各运动部位及各部阀门开闭应灵活，并处于起动前的位置。

　　4、起动空气压缩机必须在无载载荷状态下进行，待运转正常后，再逐步进入载运转。

　　5、开启送气阀前，应将输气管道联接好，输气管应保持畅通，不得扭曲。送气时，在出气口前不准有人工作或站立。

　　6、发现以下情况必须立即停机检查，找出原因待故障排除后，方可作业。

　　①漏水、漏气、漏电或冷却水突然中断；

　　②压力表、温度表、电流表的指示值超过规定；

　　③排气压力突然升高，排气阀、安全阀失效；

　　④机械异响或电动机电刷发生强烈火花。

　　7、停机时，应先卸载，然后分离主离合器，再停止电动机的运转。

　　8.3环保与文明施工

　　1、控制噪声，顶管设备施工作业、施工运输车辆特别是夜间施工所造成的对附近居民的影响，由于顶管进行连续顶进施工，采取必要的减噪措施，同时报经主管部门批准。

　　2、加强环境保护，控制空气污染，对施工作业机械，运输车辆作业时所产生粉尘进行控制，并定期对施工现场周围地面进行淋水，减少灰尘对周围环境的污染，同时做好对城市绿化、地下管线、地下文物的保护。

　　3、保持每天24小时对工地范围内的交通通道进行维护、清扫。工地范围与各主要通道加强照明设施，保证车辆司机、行人能充分看清路况、警示标志以及施工围栏。

　　4、当天的余泥尽量当天运走，避免污染环境。

　　顶管施工方案 4

　　1工程概况

　　本工程线路起点位于金钟引水隧洞在宝峰的出口，横穿木兰溪溪底140m，输水干管沿仙港大道埋设12．94km管道;妈祖支线沿仙港大道、滨海大道及城港大道布置到妈祖对台贸易城，布置长度51．41km(管径1．4m，输水流量1．73～2．95m3/s)。本工程总输水长度89．10km。

　　2顶管工程情况

　　(1)本顶管工程位于福建省莆田市仙游县枫亭镇辉煌村，平面布置桩号为ZMG0+900～ZMG1+014．7管段，横穿福泉高速公路。主要设置:工作井、接收井。钢管外径1．82m、壁厚0．02m;顶管长度，按114．7m设计。工程包括1个工作井和1个接收井，均采用矩形形状，工作井基础及周围采用水泥搅拌桩加固处理。

　　(2)顶管管道采用φ1820mm×20mm的钢管管道，套管采用φ1420mm×16mm的钢管管道，设计坡度i=0．0097，顶进钢管每节长度3．0m，管节之间安装按设计要求采用K型坡口双面焊接，管尾端应为平口。

　　3顶管的工作井及接收井施工

　　顶管的工作井及接收井为沉井桩号ZMG0+900、ZMG1+014．7，采用C25钢筋混凝土井，钢筋为Ⅱ级，混凝土保护层厚度为井壁30mm，底板40mm，钢筋遇孔洞处自行切断。井壁内采用防水砂浆(1∶2水泥砂浆掺水泥重量的5%的防水剂)，抹面厚20mm。本标段ZMG2+100－ZMG2+192管段，镇墩，顶管工作井ZMG1+014．7基础、顶背承载不满足要求，采用深层水泥搅拌桩进行加固处理，工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核。顶管主推设备选用150t×4液压千斤顶，为四油缸千斤顶，并设8个纠偏液压千斤顶，均匀布置。

　　4顶管施工

　　4．1铺设导轨

　　导轨是顶管的支撑结构，根据顶节长度和主推装置行程，选用导轨长度为7m，由I20钢制作，与预埋于混凝土底板的钢支墩焊接。

　　4．2安装靠背

　　沉井设计时，已考虑了顶管的工况，因此，靠背只须起防局部破坏作用即可。用10mm厚钢制作，板尺寸为5m×5m。在钢板和井壁之间设置30cm(C30素混凝土)，防止混凝土局部压坏或开裂。

　　4．3安装千斤顶

　　4台千斤顶通过油缸支架固定在导轨上，对称分布在钢管截面处，油缸中心落在钢管管壁环向中线上，并连接顶铁和套环。

　　4．4安装顶管、工具管和出碴平台

　　在顶管底高程采用20厘工字钢和8厘钢板，架设1．5m×1．5m作为钢管就位和出碴平台，在井壁前设0．5m×1m有盖板活动仓作为钢管底部焊接基坑。利用吊机将4m长DN1800钢钢管吊放在工作平台上。与已顶进钢管焊接，再安装DN1800直径的钢制工具管即可进行管道顶进。

　　4．5顶进

　　顶管及工具管就位后，首先割开顶管预留孔的钢板，观察预留口的土层地质情况，如遇高塑性土层，立即采用注浆等措施进行土层超前加固。在顶进过程中，利用在后背墙上悬挂激光照准仪，作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面，工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于在施工过程中，沉井很可能产生位移，再加上一些人为因素的影响，造成激光照准仪偏向，所以在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。再就是每顶进30cm左右，利用高进度水准仪进行1次顶管标高的'复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量，每顶进1m至少测量1次以上，或每台班至少1次，以便及时发现顶管的偏差，通知顶管作业人员进行纠偏。由工作井向接收井方向进行，将DN1800钢管挤压顶进，采用挤压式管道顶进作业施工。开始顶进时，开动千斤顶，活塞伸出一个行程，将管子推进一段距离，此时应细心观察钢管轴线是否正确。待千斤顶活塞完全伸出，操纵油缸进油控制阀，使活塞回缩，安装顶铁后继续顶进，直到管端与千斤顶之间可以放下一节顶管为止。顶进中注意观察油泵压力的变化，如出现异常变化(如突然升高或突然减少)，立即停止顶进，待查明原因和采取相应措施后，方可继续顶进。顶管顶进时注意要力求连续作业，减少不必要的停歇。工程实践证明，在黏土层中顶进中断后，重新起顶时，顶力会比中断前增加50%～100%;但在饱和沙土中，重新起顶顶力比中断前顶力小，频繁中断会令顶力反复大幅波动。

　　4．6钢管焊接

　　当顶进一节钢管后，卸下顶铁，下管就位，安排3～4名焊工焊接钢管。焊工均要求有相应的专业资质。钢管在焊接完成后，根据设计要求进行焊缝质量检查，只有焊缝符合质量要求后，才转入焊缝铲平和内外壁防腐工序。

　　4．7出土方案

　　由于防止地面的沉降要求比较严格，故此不采用超前挖土法，采用人工法挖土，遇石方采用人工解石法将固石破碎取出，利用顶力将工具管尽量顶入土体。人工在管中出土，只挖除管内已被钢管切出的土体，且出土工作面离工具管端面保持一定的距离，防止管前塌方。出土采用人工挖装土体，并利用经改装的手推车运到顶管工作坑，再由吊车吊到地面，由汽车运走。

　　5施工过程中的控制措施

　　5．1顶进过程中的测量及控制管轴线复核

　　在顶进过程中，利用在后背墙上悬挂激光照准仪，作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面，工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于施工过程中，沉井很可能产生位移，再加上一些人为因素的影响，造成激光照准仪偏向，所以，在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。另外，每顶进30cm左右，利用高进度水准仪进行一次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量，每顶进1m至少测量1次以上，或每台班至少1次，以便及时发现顶管的偏差，通知顶管作业人员进行纠偏。

　　5．2地面沉降观测

　　在顶管通过的线路设置观测点，一般是每隔2m设置1个，在主要建筑物，须在路肩、路中分别设置观测点。观测时，采用精密水准仪测量测点标高，跟上次测量的标高相比较，计算沉降量，并绘出沉降曲线，分析地面沉降的趋势。一旦发现出现异常沉降，立即停止顶管施工，查明原因并采取有效措施进行处理。

　　5．3纠偏措施

　　当测量发现顶管出现偏移时，暂时停止顶进，操纵工具管千斤顶，使偏斜一侧的千斤顶伸出，应及时纠偏。采用小角度纠偏方式，产生一个偏移量，然后继续顶进，并加大测量控制的频率，待钢管回复正常位置时，将伸出的纠偏千斤顶回缩，恢复常态，纠偏完成。由于顶管将穿越厚层淤泥层，其承载力较低，顶管在通过该地层段时容易造成钢管下沉。但由于钢管为薄壁结构，自重不大，为防止下沉提供了有利条件，如土层情况十分不利，则采取提前灌注水泥浆的办法加固，加大土层的承载力。同时，在顶进过程中，按照“勤测微纠少纠”的原则，控制顶管机前进的方向和姿态，通过淤泥土层。

　　5．4遇淤泥及流沙层的措施

　　当在顶进过程中遇淤泥及流沙土层时，采取网格挤压法顶进。即在工具管内加装一个由10mm厚、500mm宽钢板焊接而成、呈网状的栅格，网格尺寸60cm×60cm。钢管顶进时，将该网格顶进淤泥层中，对周围土体产生挤压，令其稳定，降低其流动性，再用人工掏出网格内土体，实现出泥，然后继续顶进。对采用网格挤压法顶进效果不奏效时，采用进行超前灌注水泥浆的办法，提前固结土层再顶进。

　　5．5管内通风

　　管顶进距离较长时，保持好管内正常的通风，当顶进距离超过80m时，需采用离心式送风机向管内送风，以保证管内施工作业人员的安全。

　　顶管施工方案 5

　　第一节、顶管施工方案编制依据：

　　1-1、顶管设计施工图。

　　1-2、《工程地质勘察报告》。

　　1-3、《给水排水管道施工及验收规范》GB56268-2008。

　　1-4、《给水排水工程顶管技术规程》CECS246:2008。

　　第二节、工程概况

　　（一）工程概述

　　本工程顶管施工长度为213m，顶管内径￠1000mm，壁厚100mm单节管长2500mm，国标Ⅲ级管，钢筋保护层厚25mm，管节之间采用F型接口，外嵌环状遇水膨胀橡胶圈止水。

　　本工程工作井和接收井，均采用人工挖孔，C30钢筋砼护壁支护，采用HBR335钢筋，钢筋保护层厚4mm，孔径允许偏差≤±50mm，大口井孔壁垂直允许偏差5%，孔位允许偏差100mm。护臂应高出地面300mm，防止地表水流入井内。井壁周围设置安全护栏。本设计为多节护壁，上下片护壁纵向钢筋应拉结。基坑开挖后，每3m设一道临时支撑，并对井壁进行变形监测，有异常应及时采取补救措施。

　　（二）工程地质简况：

　　2-1、顶管施工区域地形地貌为坪山河河谷冲积平原，地势低洼平坦。地质勘察报告资料提供的两个详勘孔，地下水稳定水位1.0m

　　2-2、顶管施工场地的工程地质结构情况为：

　　（1）人工填土层地表填土层：主要由粘性土混碎石、砂等硬骨料组成，均匀性较好，且经过分层碾压，中密～密实状态，土层厚1.5～2.0m

　　（2）黄褐色，杂灰白色或紫红色斑纹，具不明显网纹结构，底部过渡为灰白或灰黄色，局部混少量砂，湿，硬塑，土层厚度1.7～5.2m。

　　（3）第四系残积层（亚粘土层）：属“低液限粘土”系由花岗岩风化而成，红褐、灰褐、肉红等色，大部分风化为高岭土，残留约20%石英晶粒，局部含有强风化岩块，湿，硬塑，土层厚度14.4～30.1m。

　　第三节、顶管施工方案

　　顶管是一种非开挖性的地下管道施工，在国内城市建设不断发展条件下，市政管道建设标准已趋向于环境保护法制化，过去采用的管道铺设方法在城市建设规划中受到很大制约，顶管施工则是近几年应用市政管道施工的新技术和新方法。

　　在地下顶管施工中通常采用机械式和手掘式两种方法。机械顶管技术是引进和吸收国外一些设备制造工艺，因为设备制作材料和工艺缺陷，国产的小型顶管机械远不能满足不同工程地质施工条件，具有很大的局限性，在深圳地区地下顶管工作中，一般均采用手掘式施工技术。

　　手掘式顶管施工又称为人工顶管，是目前应用顶管工程较为普遍的施工方法，特别是在深圳地区基本上顶管施工均采用此方法。

　　手掘式顶管施工是采用人工挖掘机械顶进的方法，通过人力机械组合来完成顶管施工过程，手掘式施工特点是适应工程地质条件较为广泛，在不同地质结构条件下，利用人力挖掘条件可以消除地下隐蔽物影响顶管施工因素，直观的了解土层结构和及时处理顶管施工偏位问题，同时具有工艺简单，机械故障少特点，对控制施工进度和施工质量是极为有效的。

　　手掘式施工也有对工程地质条件的特殊要求，如液化砂性土和流塑状淤泥质土层。因地质条件因素引发施工作业安全问题，在开挖过程中，可能出现有害气体对人体伤害等，这是人工顶管施工中不可勿视的问题。只要在施工前和施工中采取有效防范措施，就可以进行人工顶管的正常施工。

　　3-1.手掘式顶管施工程序和工艺：

　　手掘式顶管施工程序为：管道轴线测量定位→顶管工作井施工→顶管设备安装和调试→顶管安装→顶进前安全测试→人员进洞挖掘→顶进→接收井取出工具间→继续顶进至顶管接收井位指定位置→顶管工作井、接收井改成检查井。

　　3-1-1、顶管施工管道轴线测量定位，根据设计施工图要求的管道线路设置，用全站仪进行测量定位，测量控制点应根据国土局提供的平面坐标点引入施工区域，确定管道施工坐标进行本桩定位。经过现场监理工程师进行复测确认后方可进行工作井施工。

　　测量数据要精确，提交测量成果报告交监理工程师审批复核后方可进行施工，测量数据要按市政工程测量表格填写。

　　测量布控点要进行固定和保护，管道竣工验收后方可拆除。

　　3-1-2、顶管工作井施工按设计施工图进行，按设计施工图，本工程全部采用逆作法护壁制作工作井（接收井）。

　　“逆作法”工作井施工因在井底到井壁高度4.0m，增设顶管工作井内井圈，井圈结构为钢筋混凝土，井厚度≥200mm，砼标C30。

　　顶管工作井施工完成28天砼强度后，方可进行顶管施工。

　　3-1-3、手掘式顶管施工设备安装和调试，主要是顶管主顶的油压泵、管路、仪表和油压千斤顶安装。顶管工作井起吊运输机械设备安装和调试。顶管施工中的起吊设备宜采用门式起重机，在受施工条件限制时也可采用钢管架卷扬机进行吊运工作。但钢管架起吊设备必须按“钢管架起吊施工方案”要求进行现场制作和安装，经过现场监理工程师确认后，方可进行施工，钢管架起吊设备要编制方案和相关计算，提供监理工程师和安检部行检查。

　　3-1-4、顶管安装是指工作井完成顶管设备安装结束后和调试后，把钢筋混凝土管安放在进洞口中进行顶管施工。

　　顶管安放要水平平稳，管中要与顶管中心线重合，同轴度误差要≤2mm～4mm。管道安装同时要与千斤顶安装点置中轴线位置，误差值≤2mm～4mm。管基底要设置导向槽，确保顶管顶进时不会产生偏位。

　　3-1-5、顶进前安全测试主要工作为：顶管顶压测试检测、进洞挖掘前的有害气体测试、初顶时要把顶压调整到最大负载值，控制值为≤34MPa，测试顶管受力时变形情况。

　　根据工具间进入土层位置要判定管道顶进断面土层情况与工程地勘报告提供的土层结构是否相同，发现有误时应立即向监理工程师和设计院报告，在确定处理方案后方可进行施工。

　　顶进前的安全测试工作，应请监理工程师在场旁站，对进行检测的各顶技术参数要进行记录和归档上报。

　　有害气体的检测要用毒气检测仪器实地检测，当气体含量符合安全指标时，方可进行人工挖掘作业。有害气体含量超标时不能进行管内作业，要进行处理，排除和稀释气体有害含量，用通风机抽吸管外气体排入管内，达到混和调换的效果。

　　3-1-6、作业人员在确认安全的条件下进入工具管中进行挖掘取土作业，挖掘顺序应从管顶方向逐次向管底方向，不允许先下后上开挖。

　　挖掘管口断面土层达到斗车容量时要及时运出，严禁超挖和长距离挖掘同步作业法，有宜于保证施工人员的作业安全。

　　进洞挖掘作业人员要有和管外人员及时沟通的语音信号或连络方式，保证施工置地有声，安全操作。

　　3-1-7、顶管在顶进时要争先校油压表指数，在保证无误的前提下，才能进行顶管作业。

　　油压千斤顶在工作时要双顶同步，伸缩自如。顶铁制作材料要保证刚度，正常和超载顶进时不允许发生变形，而影响顶推质量。

　　3-1-8、当顶管完成从工作井顶推至终点接收井时，应根据顶管跟踪测量坐标点提前在接收井位开凿接收井壁钢筋砼结构，使顶管可轻松进入接收井，然后用吊车取出顶管工具间。

　　3-1-9、接收井取出顶管工具间后，应按照设计要求继续顶管，当顶管长度满足检查井相连尺寸后，两井段的.顶管施工任务已完成，可以进行下一道工序施工。

　　3-1-10、顶管工作井、接收井在完成顶管施工后，应按设计要求在井内构筑成检查井。

　　第四节、工作井（接收井）逆作法施工方案

　　1、施工顺序

　　根据设计图纸以及以往施工经验，本工程逆作法沉井采用如下施工顺序进行施工：冠梁→第一段井体→第二段井体→第三段井体→第四段井体→第五段井体→第六段井体→第七段井体→第八段井体→封底→第九段井体。

　　2、土方开挖

　　土方开挖根据开挖深度分别采用机械挖土和人工挖土。根据设计图纸，因冠梁开挖深度为1.3米左右，采用机械挖土，人工配合清理，自卸车直接运输出场；其他各井段采用人工坑底挖土，出土方式采用吊土斗配合卷扬机运至地面，再用自卸车运输出场。基坑开挖九层进行，均匀对称开挖，严禁超挖，基坑开挖周边严禁堆载。每层土方的开挖必须待上道工序中砼强度达到设计强度的70%以上，方可进行。

　　3、模板工程

　　（1）模板制作

　　为保证井砼外观质量，本工程井模板采用木板模，模板尺寸为0.9×1.2m。模板用方木横向固定，间隔50cm，方木外边用竖向钢管支撑，间距为1.2m。为防止模板横向侧移，在沉井中间搭设一4m×4m左右的脚手架，并用钢管做斜撑使之与脚手架连接牢固。斜撑横向每1.2m支撑一道，纵向也1.2m支撑一道。脚手架架子高度随沉井开挖深度而调整，为加大斜撑底部与地基的接触面，在钢管下加垫块木板。同时为保证砼外观颜色，利用同一品种的脱模剂。因本工程井每段高度最高只有1米左右，沉井井壁40cm，对模板的侧向压力不是太大，根据以往施工经验以上加固方式完全满足施工需要的扰度及强度要求，本方案在此不在对扰度及强度进行验算。

　　（2）模板安装

　　模板工艺流程如下：

　　模板加工→安装前检查→模板吊装就位→调整模板位置→安装竖向钢管→拉杆固定→安装斜撑→斜撑固定→与相邻模板连接。

　　因逆作法沉井模板支立具体施工方法除上下段接缝处需要特殊处理外，其它与普通沉井一样，所以在此只对井体接缝处处理作一叙述，其它不再叙述。

　　冠梁：基坑开挖至标高40.75处部分采用夯实地基，在冠梁井内与第一井段接缝处沿围护内周开挖一条深70cm、宽为80cm的沟槽，在该沟槽中回填黄砂，并振实，底模支立在砂垫层之上。为保证下部砼密实度不因底模向下预留钢筋可能存在缝隙而受影响，底模向下移10cm，拆除模板后再将该部分砼凿除；侧模采用木模，截面图如下：

　　第一、二、三井段：基坑开挖至标高39.75(以WD2井为例)，进行第一井段模板的制作；基坑开挖至标高38.75，进行第二井段模板的制作；基坑开挖至标高37.75，进行第三井段模板的制作……基坑开挖至标高33.75，进行第八井段模板的制作。为了上节井段的预留钢筋能插入到砂垫层中，把底模按配筋图要求进行打孔。因此时上部砼已浇筑完毕，所以需对上下接缝做特殊处理，为方便混合料投入，在接缝处侧模上口设一杯型投料口，高出上下段接缝30cm，宽出井内壁25cm，混凝土浇筑从投料口入料。假牛腿在混凝土浇筑后再凿除。为使连接处有良好的密实度，在施工中采取二次振捣，即第一次振捣后，稍停30～60min，在混凝土初凝前再进行第二次振捣。截面图如下：

　　第九井段和底板：当第八节井壁混凝土强度达到设计强度的70%时，进行第九段的土方开挖，开挖深度至设计基坑底时，用人工将土基面进行夯实, 然后及时浇筑10cm厚C20素砼垫层, 垫层找平养护后作为底板底模。在素砼初凝后及时浇筑底板，最后进行第九节

　　井壁混凝土浇筑。第九井段侧模以及与第八段接缝处处理与前八段基本相同，底模直接利用底板砼，减少了底模安装。

　　4、钢筋工程

　　a、第一节井壁的钢筋制作时，预留第二段井壁钢筋，其长度满足施工技术规程的要求，受拉主筋的连接均采用焊接，同一断面焊接的数量≯50%，两个焊接断面间距＞30cm，预留出的钢筋均插入黄砂中，并确保垂直。

　　b、用水泥砂浆垫块控制保护层。

　　c、钢筋遇直径不大于300mm的孔洞时可绕过，遇直径大于300mm的孔洞时应切断，同时应配置加强钢筋。

　　d、在底板钢筋制作时，预留井壁的钢筋。

　　e、选择焊接技术熟练的焊工进场施工，特别是对主筋的焊接一定要达到技术规程的要求。

　　5、砼工程

　　（1）砼拌和运输

　　为了保证沉井的浇筑质量，沉井混凝土采用商品混凝土，利用专用砼运输车运输进场，并采用混凝土泵送车进行沉井浇筑。

　　（2）砼浇筑

　　井体结构砼等级为C30，抗渗S8，井壁厚400 mm，地板厚度500 mm由于采用逆作法施工，结构墙体分多次浇筑。施工连接缝的处理，采用斜缝连接。混凝土浇筑及间歇的全部时间不得超过混凝土的初凝时间，同一井段的混凝土连续浇注，并在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇注完毕。在下次砼浇筑前，先对已浇砼表面进行凿毛、冲洗干净、保持湿润，浇筑下部墙体时，在施工缝处先铺一层厚度为15～30 mm的砼配比相同的水泥砂浆、浇筑细致捣实，使新旧砼紧密结合。沉井制作完成后，断面的偏差不得大于10cm和对角线的1%，井壁厚度偏差需小于15mm。为加快拆模下沉，可在混凝土中掺加早强剂。

　　（3）砼保护层

　　为了使井壁主筋有一定的保护层，在钢筋上设置砼垫块。与水土接触的井壁、底板上层及顶板均为35mm，底板下层及梁为40mm。砼垫块采用水泥砂浆通过特制的模型制成，直径为80mm，厚度分35mm和40mm两种，中心穿一直径15mm的小孔，以便固定在主筋的箍筋上，纵横向每隔2m设置一个垫块。

　　（4）砼养护

　　混凝土采用自然养护法，现场制作三组试块。根据以往的施工经验，混凝土7天抗压强度能达到设计强度的70%左右，为加快施工进度，在第七天进行一组试块试压，看其是否达到设计强度的70%，如达到则马上进行挖土下沉，如强度不够，则对混凝土用太阳灯照射加温养护，使它尽快达到下沉开挖的设计要求强度。

　　顶管施工方案 6

　　1、基本工作原理

　　顶管施工借助于主顶油缸及管道间、中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

　　2、主要工程技术

　　顶管方案一般是先顶钢筋砼套管，然后在套管内穿过工程管—钢管。在顶管过程中，要充分考虑可能遇到的障碍，如孤石等。以往的施工曾经有遇到障碍，无法顶进而导致整个管道废掉的例，特别是小直径管道顶进无法挖土时更容易出现这种情况。所以在顶管施工前，一定要弄清顶管穿越路径处的地质情况。对遇到障碍时要有充分可靠的处理方案。下面以人工顶管施工为例对顶管施工进行介绍。

　　此方法适用于软土地层中、地下水位以上黄土地层中、地下水位以上强风岩地层中；特点是施工成本低，在顶进过程中如遇前方障碍物可立即采用人工方式排除；其缺点是顶进管径应大于800mm,否则不便于人员进出，顶进距离不宜过长。

　　人工顶管施工顶管系统主要包括:千斤顶、顶铁、后靠背、导轨、顶管管节。施工示意图如下:

　　2.1施工准备

　　(1)顶管工作井施工，井内设集水坑，便于抽排积水；

　　(2)后靠背设置，工作井基础设定后，根据管道走向设置后靠背。

　　(3)导轨安装，导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响，因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定，顶进方向必须平直，标高、轴线准确。导轨可用轻型钢轨制作。

　　(4)顶进设备采用千斤顶，头部设刃口工具管，起切土作用并保护管道及导向作用。为防止土体坍塌，在工具管内设格栅。

　　(5)其它设备

　　(6)工作坑上方设活动式工作平台，一般采用30号槽钢作梁，上铺方木。下管采用临时吊车吊运下管，出土采用摇头扒杆。

　　(7)注意:顶管工作坑四周必须采用围护措施，采用彩钢瓦围护，雨帆布防护，并设醒目警示标牌。顶进时，过往车辆应减速慢行，且禁止大吨位、重载车辆通行。

　　2.2挖土与顶进

　　工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好正常状态，即可进开挖和顶进。

　　首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管中心和管底标高以便符合设计要求，即可进行管前端挖土。

　　(1)挖土与运土

　　管前挖土是保证顶进质量及地上构筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因此管前周围挖土应严格控制。

　　管前挖出的土应及时外运，大管径可采用手推车推运，管径较小时，采用双筒卷扬机牵引小车出土。土运至管外，再用工作平台上的摇头扒杆吊到平台上，然后运出坑外。

　　(2)顶进

　　顶进利用千斤顶顶出镐在后背不动的情况下将顶进管子推向前进，其操作过程如下:

　　1)安装好顶铁、挤牢，管前端已挖一定长度土后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离；

　　2)停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞缩回；

　　3)添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止；

　　(3)顶进注意事项

　　1)顶进时应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进困难。

　　2)首节管子顶进的方向和高程关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。

　　3)安装顶铁应平顺，无歪斜扭曲现象，每次回收活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。

　　4)顶进过程中，发现管前土方坍塌或油泵压力表指针骤然增大等情况，应立即停止顶进，查明原因，排除故障后再继续顶进。

　　2.3测量和误差的校正

　　(1)测量

　　顶管中线和水准点引入工作坑内，控制导轨、顶管机安装位置和顶进方向及高程。顶进时，每顶一定距离测量一次，第一节管子测量间距应缩短。校正时，每顶进一镐即测量一次。

　　(2)顶进偏差的校正

　　顶进过程中发现管位偏差10mm左右时，即应进行校正，纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法一般采用:

　　1)挖土校正法:偏差值为10-20mm时采用此法。即管子偏向设计中心左侧时，可在管子中心右侧适当超挖，而在偏向一侧不超挖，使管子在继续顶进中逐渐回到设计位置。

　　2)顶木校正法:偏差较大时或采用挖土校正法无效时，可用圆木或方木，一端顶在管子偏向一侧的内管壁上，另一端支撑在垫有木板的'管前土层上，开动千斤顶，利用顶木产生的分力，使管子得到校正。

　　2.4沉降观测及控制

　　顶管过程中，因开挖正面土体松驰、纠偏对管道周围空隙填充不足、管道与土层摩擦等原因均会引起地面沉降，因此，施工时必须设置沉降观测点，加强沉降观测。

　　3、本项目分析

　　本项目采用管材为:钢筋混凝土套管+钢管。不同管材、土质适宜的顶管施工方式不同，具体施工方式由建设单位、施工单位根据当地具体情况确定。施工前应进行现场调查研究，并对建设单位提供的工程沿线的有关工程地质、水文地质和周围环境情况，以及沿线地下与地上管线、周围建(构)筑物、障碍物以及其他设施的详细资料进行核实确认；必要时进行坑探。

　　顶管施工方案 7

　　一、工程概述

　　本工程为过河供水管道项目，需要穿越一条宽度约为x米的河流。顶管长度约 x米，管材采用钢管。河流两岸地质条件差异较大，一岸为粉质黏土，另一岸为岩石层，河底存在淤泥质土。

　　二、施工前期准备

　　1、资料收集与分析

　　收集河流的水文资料（如水位变化、水流速度等）、地质勘察报告、航道资料等。

　　分析资料，确定顶管施工可能面临的难点和风险。

　　2、施工场地布置

　　在河流两岸分别设置工作井和接收井施工场地，场地应平整、坚实，并满足施工设备停放和材料堆放的要求。

　　规划好材料堆放区、机械设备停放区、泥浆处理区等功能区域，并设置相应的标识。

　　3、设备与材料采购

　　根据地质条件和工程要求，选用具有岩石破碎能力的顶管机，配备相应的刀盘和刀具。

　　采购符合设计要求的钢管，对钢管的材质、壁厚、焊缝质量等进行严格检验。同时准备好焊接设备、防腐材料等。

　　三、工作井与接收井施工

　　1、工作井施工（以靠近粉质黏土岸为例）

　　采用地下连续墙围护结构，进行工作井的开挖。地下连续墙的深度应穿透粉质黏土，嵌入下部稳定土层一定深度。

　　在工作井内设置支撑系统，保证开挖过程中土体的稳定性。随着开挖深度的增加，逐步安装内支撑。

　　井底进行封底处理，可采用混凝土封底，确保工作井底部的防水性能。

　　2、接收井施工（以靠近岩石岸为例）

　　对于岩石层，采用爆破法结合机械开挖的方式进行接收井的施工。在爆破作业前，进行详细的爆破设计，控制爆破参数，减少对周边环境的影响。

　　对爆破后的岩石面进行修整，安装井壁支护结构，如锚杆、喷射混凝土等。

　　四、顶管施工流程

　　1、顶管机安装调试

　　将顶管机在工作井内组装完成，连接好液压系统、电气系统、刀盘驱动系统等。

　　对顶管机进行调试，检查刀盘旋转方向、顶进油缸伸缩等功能是否正常，调整顶管机的初始姿态。

　　2、始发与穿越粉质黏土段

　　在始发端安装止水装置，防止河水和泥土渗漏。

　　启动顶管机，开始穿越粉质黏土段。在顶进过程中，根据粉质黏土的特性调整顶进参数，如顶进速度适当放慢，控制刀盘扭矩。

　　向管节周围注入膨润土泥浆，形成减阻泥浆套，减少顶进阻力。同时，利用泥浆的压力平衡外侧水土压力。

　　3、穿越河底淤泥质土段

　　进入河底淤泥质土段后，加强对顶管机姿态的监测，因为淤泥质土易导致顶管机下沉。

　　增加泥浆的注入量和压力，维持泥浆套的稳定性，防止管节因浮力不足而下沉。同时，适当调整顶进速度和顶力，避免对河底土体扰动过大。

　　4、穿越岩石段

　　当顶管机接近岩石段时，切换刀盘刀具，采用适合岩石破碎的刀具。

　　在岩石段顶进过程中，根据岩石的硬度和破碎情况，调整顶进速度和刀盘转速。同时，注意刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具。

　　由于岩石段顶进阻力较大，可采用中继间辅助顶进，合理布置中继间的位置和数量。

　　5、接收

　　在顶管机接近接收井时，降低顶进速度，精确控制顶管机的.姿态。

　　顶管机进入接收井后，对接收井和管节进行固定和处理，防止管节在后续施工过程中移动。

　　五、焊接与防腐

　　1、钢管焊接

　　钢管在吊运至工作井内后，进行现场焊接。焊接采用手工电弧焊，严格按照焊接工艺规程进行操作。

　　对焊缝进行外观检查和无损检测（如超声波检测、射线检测），确保焊缝质量符合设计和规范要求。

　　2、防腐处理

　　在焊接完成并检验合格后，对钢管进行防腐处理。首先对钢管表面进行除锈处理，可采用喷砂除锈等方法。

　　涂刷防腐涂料，根据设计要求确定防腐涂料的种类和涂刷层数，保证防腐效果。

　　六、质量控制要点

　　1、顶管机姿态控制

　　建立严格的测量监测制度，利用测量仪器实时监测顶管机的轴线偏差和高程偏差。

　　在穿越不同地质层时，及时调整顶进参数，确保顶管机姿态稳定，偏差控制在允许范围内。

　　2、焊接质量控制

　　对焊工进行资格审查，确保焊工具有相应的焊接资质。

　　控制焊接环境条件（如温度、湿度），严格执行焊接工艺评定，保证焊缝质量。

　　3、防腐质量控制

　　检查防腐材料的质量证明文件，确保材料符合设计要求。

　　对防腐施工过程进行全程监督，保证除锈和涂刷质量。

　　七、安全与环保措施

　　1、安全措施

　　在河流两岸设置警示标志，防止船只碰撞施工区域。

　　对爆破作业、电气设备操作等危险作业制定详细的安全操作规程，并对施工人员进行安全培训。

　　配备必要的安全防护设备，如救生衣、安全帽、安全带等。

　　2、环保措施

　　对施工过程中产生的泥浆、废渣等废弃物进行妥善处理，防止污染河水。

　　在施工场地设置污水处理设施，对污水进行处理达标后排放。

　　减少施工过程中的噪声和振动，避免对周边环境和居民造成影响。

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