双排D1050人工顶管方案Word下载.docx
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6.5m）7座
2.4工程特点
（1）本工程污水及再生水顶管采用钢筋砼柔性企口管，顶管管径较小，顶管方法采用人工挖掘顶进。
（2）本工程无地下水，可不考虑地下水影响。
（3）本工程为污水、再生水双排顶管施工，两排管线平行布置，因管线间净间距较小，顶管施工时要注意安排好工序衔接，以保证工期。
（4）本工程因总顶距较长，顶管前应做好顶管沿线详细、准确的实地勘查，拟顶管线与所穿越的管线、路面等应保持足够的安全距离。
2.5工期安排
本工程每个顶管段（50m）计划工期32天，具体安排如下：
施工准备2天；
顶管工作竖井施工10天；
污水管线稳轨调试设备2天；
污水管道顶进7天；
污水顶管设备拆除及再生水管线稳轨调试设备2天；
再生水管道顶进7天；
管口处理及压浆加固2天。
3施工部署
3.1成立施工项目部
为顺利完成此项顶管施工任务，成立以施工项目经理为首的项目经理部，包括施工员、测量员、质量员、安全员、设备材料员等施工项目部成员。
3.2计划安排
本工程按以下四个步骤组织施工。
（1）勘查施工场区实际地下管线情况，确定顶管流水面高程。
（2）锚喷顶管工作竖井施工。
（3）污水管线顶管施工。
（4）再生水管线顶管施工
（5）所有管接口处理及压浆加固。
3.3劳动力安排
每顶管段由12人组成竖井施工队，10人组成顶管队，竖井及顶管作业连续不停，两班制昼夜不停施工（除特殊情况例外，如因扰民问题等）。
3.4机具计划
本工程所需机具见后附施工机具设备配备表。
3.5施工平面布置
（1）临设布置
生活区在施工区附近空地搭设帐蓬或就近租房；
临时施工用电甲方协助解决就近接线；
施工用水和生活用水就近联系或购买。
（2）施工围挡
工作竖井周边按甲方要求进行围护，或全部封闭。
（3）吊装设备
本工程竖井施工及顶管施工所采用的吊装设备，均为汽车吊。
4主要施工方法
4.1工程测量
（1）测量轴线及水准点的引入
管线轴线和水准点由建设单位进行交桩（点）。
在工作坑附近确定管线中心，同时高程要求设置1个临时水准点，水准点必须设在相对稳定坚固的构筑物上，以免影响测量精度。
（2）测量技术要求
施工过程中由专人负责测量工作，固定人员，固定仪器，固定观测线路。
（3）水准点复核对各个水准点进行闭合测量，闭合公差应不大于
。
（4）管道中心控制
中心复测合格后，及时设置中心线控制桩（点），做明显标志。
（5）管道高程控制
水准点复测合格后，应在竖井内各设2个临时水准点供顶管施工中使用。
顶进过程中用水准仪、经纬仪测量。
（6）对中心、高程复测
顶管施工开始后，每天复测工作坑内中心线和高程桩一次，以防顶管反作用力使井中心偏移。
（7）测量仪器核检
测量用水准仪、经纬仪校核合格后方可使用，要定期校核，在检定期内使用。
4.2锚喷顶管工作竖井施工
4.2.1顶管工作坑竖井净空尺寸计算
该竖井应能满足双排双向顶管施工的需要，其净尺寸计算如下：
（1）工作坑底的宽度
该竖井为双排顶管共用竖井，其宽度按下式计算：
B＝2D1+2b+C
式中：
B——工作坑底净宽（m）
D1——砼管外径（1.284m）
b——管一侧操作空间（1.2～1.6m）
C——两排管线间净间距（1m）
B＝2×
1.284+2×
1.2+1＝5.968（m）
取B＝6m，为安装爬梯，竖井宜偏一边0.35m。
（2）工作坑底的长度
L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5
L——工作坑底的长度（m）
L1——管节长（3m）
L2——钢护口圈厚度（0.3m）
L3——出土工作间宽度（1.0m）
L4——顶镐长度（1.3m）
L5——后背总厚度（0.4m）
L＝3+0.3+1.0+1.3+0.4＝6.0m
取L＝6.0m。
（3）工作坑深度
本工程竖井深约6.5m
（4）工作坑锚喷厚度计算
井壁受力分析：
工作坑井壁受到壁后面土壤的侧压力，即土壤的主动土压力，其数值较小。
计算公式：
（公式一）
Ea------后背主动土压力KN
γ-----土的天然密度KN/m3
β---井壁后背宽度或长度m
C-----土内聚力KN/m2
h-----地面到后背墙顶的高度m
H-----后背墙高度m
Ka----主动土压力系数
-----土体内摩擦角º
工作坑后壁墙受力较复杂，在顶管过程中，后壁墙内后靠背在主顶镐反复作用下，后壁墙把其后的土壤反复挤压，这时后壁墙受到土壤侧压力远比土壤主动土压力大，在计算上按土壤的被动土压力计算。
计算公式为：
（公式二）
Ep-----后背被动土压力KN
Kp----被动土压力系数-
公式中其它字母含义同（公式一）
锚喷厚度计算：
竖井长向受力如下图所示。
竖井墙最大弯距：
M1max＝1/8ql2。
经计算竖井侧墙体厚度取250mm。
4.2.2锚喷顶管工作竖井结构
本工程顶管工作竖井采用C20锚喷结构，其平面净尺寸为6m×
6m，深6.5m，锚喷井壁厚度250mm。
工作坑锁口圈采用C25早强预拌砼现浇而成，断面尺寸1000mm×
600mm，主筋为12根ф20钢筋，箍筋为ф10@300mm双肢箍。
钢格栅主筋为4根ф20钢筋，箍筋为ф10@300mm，格栅竖向间距为600mm。
竖向连接筋ф18，间距1m，内外双层梅花状分布。
挂单层ф6.5钢筋网，网眼间距150mm×
150mm。
顶管后背利用竖井锚喷壁，在竖井壁前竖向密排150mm×
150mm方木，宽4m，高2.5m，埋深0.5m，方木前设后背铁。
4.2.3竖井施工顺序
（1）首先进行竖井圈梁施工，按设计尺寸开挖圈梁土方，再绑扎圈梁内钢筋。
圈梁外模利用土壁，内模使用组合钢模。
经验筋后浇筑C25预拌砼。
（2）圈梁拆模后，开始竖井土方开挖，采用人工开挖或机械开挖，下部土方利用吊车出土，土方用装载机运至存土场。
（3）圈梁底以下按施工工艺要求，每隔0.6m安装一榀水平钢筋格栅，焊接竖向连结筋，挂一层钢筋网片，喷射砼C20，并可根据土质情况适当预埋注浆管作壁后注浆。
（4）竖井锚喷到底后，设置一Φ500砼管作集水井，以便下雨时工作坑内积水或地下积水得到及时排除。
（5）为保证竖井安全稳定性，从圈梁面以下第二榀钢格栅位置，在竖井四个角各设置一道16A槽钢对焊八字撑，撑长2.12m，焊在钢格栅预埋铁件上。
然后向下每隔一榀做一道八字撑。
八字撑至管顶以上0.5m以下即不再设置。
4.2.4导轨安装
导轨安装是一项关键工序，其位置准确与否与轨道高程的精度直接影响管节的顶进质量。
本次施工选用轻型钢轨作导轨，两导轨应平行，且等高。
导轨坡度按甲方要求，安装后的导轨应牢固，不得在使用过程中产生位移或过大变形。
施工中应经常检查校核，其允许偏差应满足：
轴线：
3mm；
顶面高程：
0～+3mm；
两轨内距：
±
2mm。
导轨内距计算：
S——导轨内距D1——管外径h——轨高取140
l——管外底距导轨底距离
4.3顶管施工
4.3.1顶力计算
（1）顶管的最大顶力计算（每段顶管中心距为50m，实际顶距按45m计）
按北京市一般经验公式：
P———最大顶力（吨）；
P0———顶进管节的全部自重（吨），D1050每节管自重约为3.5t。
n——土质系数，取2
根据以上计算方法顶力为105t，顶进时，后背前安排2台200t顶镐。
4.3.2顶管工作竖井后背承受力计算
顶管工作竖井后背承受力（F）计算（按沉井）：
Ea------后背主动土压力
Ep-----后背被动土压力
γ-----土的天然密度取19KN/m3
β---竖井壁后背宽度4m
Ka----主动土压力系数
-----土体内摩擦角取32º
C-----土内聚力取0
h-----地面到后背墙顶的高度取4m
K1-----竖井稳定系数取1.1
-----折减系数取1
H-----后背墙高度取3m
经计算：
Ep=5×
（19×
32×
3.255/2+19×
4×
3×
3.255）=4082KN
Ea=4×
0.307/2+19×
0.307）=385KN
F=（4082-385）×
1／1.1=3360KN=342t
本工程经计算取大顶力为154t，竖井后背可承受力为342t。
∵P（154t）＜F（342t）
∴竖井稳定安全
4.3.3顶管施工
顶管施工前应对设备安装进行严密的检查。
重点检查油泵、顶镐的安装高程及平整性,同时应对起重设备在安装后正式使用前进行试吊。
（1）开洞门
管节下到导轨上后，按管径尺寸，用风镐将洞口位置的锚喷砼凿除，将拱架钢筋割掉，然后将管节推至土壁前，工人即可对洞门开挖，再将管节推入洞门中。
（2）下管
利用16吨吊车下管，管节应避免冲撞导轨，第一节管子下到导轨上，复检管道中心线及高程，应符合设计要求，确认合格后方可顶进。
（3）顶进
采用人工挖掘顶进的方式，管内运土用土簸箕（其底加滑轮），吊车将土吊出坑外。
顶进前，应在管节后用O形护口铁，再用顺铁作顶铁，以保护管子末端，防止由于应力集中造成局部损坏。
顶进开始时，应缓慢顶进，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。
首节管顶进后，要核测管前管后高程及中心线，经检查无误后方可正式顶进。
首节管的质量是整个工程的关键，所以在施工中对于首节管要严把质量关。
顶进过程检查动力系统运转是否正常，并调整好顶进的中心及高程。
顶进刚开始时要勤量测，每顶进30cm要对中心及高程进行一次测量，正常顶进每800～100cm测量记录一次，并保存好原始顶进记录，发现超偏及时纠正。
正常顶进时，管前端挖土不超过30cm，横断面超挖最大1.5cm，下部135°
范围内，严禁超挖。
人工挖土顶进的管前挖土人员应在管内操作。
在顶进过程中，严格控制超挖量，采取“少顶、勤顶、随顶随挖”的作业方法。
顶进时必须勤测量、勤检查。
为保证施工质量，顶管施工前3m（顶进初始阶段）以及正在校正偏差过程中要对高程和中心线一镐一测。
顶进纠偏操作要坚持“小纠”、“勤测”、“勤纠”的工艺原则。
纠偏必须遵循两个原则，一是每次纠偏量不要过大，而且要注意发展趋势。
二是有高低与左右均发生偏差时，先纠高低，后纠左右。
在具体施工中一定要看趋势，综合分析，唯有这样才能达到减少管节的蛇形状态。
顶管完成捻口后，对管道进行置换加固，即压水泥粉煤灰浆加固。
压浆由管内预留压浆孔进行压注，压浆孔孔径为Φ40，特殊情况下可由地面直接填充注浆，浆液采用搅拌机搅拌，注浆采用柱塞或螺杆泵注浆机，压力控制在0.1～0.15Mpa。
压浆孔每节管设1个，分布于管断面斜上方，压浆次数不少于3次，两次间隔时间不得大于24小时，并做好压浆记录。
4.4接收竖井施工
本工程接收竖井平面内净尺寸为6m×
采用C20锚喷结构，锚喷壁厚250mm。
接收竖井圈梁、内净尺寸与顶管工作竖井不同，具体结构与顶管工作竖井基本相同（没有顶管后背墙），参照顶管工作竖井施工。
5主要施工技术措施
5.1顶管沿线管线及障碍物调查
在整个施工段施工前，首先对顶管施工区内及沿线所有建筑物、构筑物、各种现况管线、管沟进行全面彻底清查，查清其位置、走向、高程等，根据沿线拟顶污水管线的走向、轴线、高程，综合分析，考虑是否有冲突、影响，对于有冲突、影响的管线，提前做好解决措施，方法。
在做好以上工作的基础上，每个井段施工时，再一次对该井段沿线管线、障碍等情况进行详细清查，确保顶管顺利穿越，确保沿途现况管线的安全。
5.2减阻措施
（1）触变泥浆减阻
触变泥浆的使用是管道能否成功的非常重要的关键一环。
管道顶入土后,在管外壁和土壁间必须注入触变泥浆,使其形成一个封闭的泥浆套。
由于触变泥浆与管壁的摩擦阻力小,因此顶力也就大大的降低。
为保证触变泥浆的拌和效果,我单位将组织专门人员集中配置浆液。
使用优质膨润土,严格控制膨润土的进货质量,统一进行适配,寻找出最佳的配比。
同时严格控制泥浆的静置时间及拌和均匀度。
泥浆拌和静置时间一般不低于12小时。
a.触变泥浆的配置
膨润土运到现场后分批测出膨润土的胶质价,试配时可参考下表
触变泥浆配比表（重量比）
膨润土的胶质价
膨润土
水
碳酸钠
60-70
100
524
2-3
70-80
534
1.5-2
80-90
614
90-100
b.加浆设备及加浆压力
注浆采用螺杆泵。
注浆前线通过注水检验注浆设备,确认设备正常后方可灌入。
注浆压力（前述）应为控制土压力值±
20Kpa,在注浆过程中按实际情况进行调整。
c.注浆孔的设置
注浆的效果好坏,与注浆孔的布置有很大关系,我们在管材加工时,要求特别加工的管材,注浆孔设在插口前端或者说设置在钢套环以内,这样浆液注出时,在钢套环和混凝土外壁间形成一个浆套,然后从其空隙处挤出,基本上不受周围坍落土体的影响,注浆也能顺利进行下去,不会堵塞浆孔,实现注浆减阻的效果。
触变泥浆从前向后依次注入,顶进一段距离后及时进行补浆。
5.3超前小导管注双液浆加固措施
本工程竖井及顶管施工过程中，若土质稳定性好，可不采取土体加固措施。
但若遇土质为稳定性差的土层，则在竖井施工过程中，需对井壁注浆加固，在顶进过程中，对管前土体进行注浆加固，再掏挖。
采用超前小导管注浆具有使用小型机具施工工艺简单、注浆费用低的特点。
使用小导管注浆比较符合短开挖的原则。
可以采用“注浆一段，开挖一段，段段推进”方式，这样注浆根据每段的地质和注浆情况，及时做出反应，更具有灵活性；
同时，更容易限定注浆范围，取得良好的注浆效果。
竖井向下施工过程中，每榀沿周向打小导管加固，小导管（Φ32焊接钢管）长2.5m，横向间距1m。
注双液AC浆。
在顶进过程中，若土体稳定性差，也需要先对管前土体注双液浆进行加固，待土体固化后再向前顶进。
5.4竖井井壁位移变形及路面沉降观测
在竖井施工中及顶进过程中，要对竖井井壁及顶管沿线路、地面等情况进行密切观测，采取的措施为：
（1）在竖井施工过程中，在竖井口上方井壁上每边设置2个变形、位移观测点，每天派专人进行监测、记录。
（2）在顶管沿线轴线上方路、地面上，设置每隔10m设置1个沉降观测点，派专人进行观测、记录。
（3）沉降变形预警值及控制值：
依据施工规范，本工程变形、位移预警值设为20mm，控制值设为30mm，在施工过程中，始终将变形、位移量控制在20mm以内，但当变形、位移量超过20mm，达30mm时，应立即停止施工，待采取有效加固措施后方可继续施工。
5.5洞口处土方加固措施
为防止管节初始顶进时土体发生塌方，必须在开洞门前对土体进行加固，可采用超前小导管压注水泥浆或水玻璃加固。
超前小导管采用ф48长2.5m，小导管前端制作成锥形，并钻ф6孔，间距300mm。
钻孔长度1.5m～1.8m，超前小导管在洞口沿半径1.5m环向布置间距300mm，小导管压入土中2m，共15根。
压浆压力在0.2～0.4Mpa。
洞门处加固的小导管在竖井施工时设置好，竖井封底完成后进行洞口注浆加固。
5.6初始顶进保持顶进方向措施
为保证首节管出洞后的顶管走向，可采用以下措施：
（1）在洞内下部填上硬粘土或低标号砼在洞内下部浇筑一块托板，把首节管托起。
（2）前三节管为预制管，顶进时将前三节砼管牢固联接在一起。
6质量目标及质保体系
6.1质量目标
工程质量等级为合格。
6.2质量保证体系
见附表。
6.3工序质量标准
6.3.1顶管工作
（1）顶管开始顶进5~10m范围内，允许偏差：
轴线位置3mm，高程0~+3mm，当超过允许偏差时，应采取措施纠正。
（2）在允许超挖范围的稳定土层顶进时，管下部135º
范围内不得超挖，管前挖土不超过300mm。
（3）接口必须密实、平顺、不脱落，不污染管接口。
（4）管内不得有泥土、石子、砂浆、砖木块等杂物。
（5）顶管中如遇塌方或超挖空隙必须进行处理。
（6）顶管工作坑允许偏差见表6-1
表6-1顶管工作坑允许偏差表
序号
项目
允许偏差
（mm）
检验频率
检验方法
范围
点数
1
工作坑每侧宽度、长度
不少于设计规定
每座
2
用尺量
后
背
垂直度
0.1％H
用垂线与角尺量
3
水平与中心线偏差
0.1％L
4
导
轨
高程
+3
用水平仪测
5
中心位移
左3以内
右3以内
用经纬仪测
（7）顶管允许偏差见表7-1
允许偏差
中线
位移
D≤1500
≤30
每节管
测量并查阅
测量记录
管内底高程
+10
-20
用水准仪测量
相邻管间错口
≤10
每个接口
表7-1顶管允许偏差表
（8）检查井允许偏差见表8-1
表8-1检查井允许偏差
井室
尺寸
长宽
20
用尺量长、宽各计一点
直径
井筒直径
井口
非路面
路面
与道路的规定一致
6
井底
顶管
7
踏步
安装
水平及垂直间距
外露长度
10
用尺量计偏差最大者
8
脚窝
高、宽、深
9
流槽宽度
6.4质量保证措施
6.4.1全面开展质量管理的教育，把质量看成是企业的生命，是提高企业社会信誉、经济效益的重要手段。
牢固树立对用户负责的思想，必须贯彻管生产必须抓质量的原则。
6.4.2在加强作业队伍的自检、互检和专业检上，项目部要定期进行联合检查。
6.4.3严把原材料关，管材由业主和监理选定的厂家生产，要有出厂合格证。
6.4.4顶管施工顶镐的安装应符合：
（1）顶镐要固定在支架上，并与管道中心的垂线对称分布，其合力作用点应在管道中心的垂线上。
（2）顶镐多于一个时，宜取偶数，其规格相同；
（3）顶镐的油路应并联，每台顶镐应有进油、退油的控制系统。
6.4.5顶管施工油泵安装和运转应符合下列规定：
（1）油泵宜设置在顶镐附近，油管应顺直，转角少。
（2）油泵应与顶镐相匹配，油泵安装完毕，应进行试运转。
6.5质量责任制
6.5.1项目经理的质量职责
（1）对所负责工程负有全部的质量责任。
（2）必须熟悉本工程的图纸，坚持按施工顺序、施工方案、规程规范组织施工，安排生产。
（3）负责组织有关人员向班组操作者交底，组织班组开展“三检”活动。
（4）定期组织工长、技术员、质检员、班组长进行质量大检查，对查出的问题，要组织整改。
（5）贯彻经济责任制，履行承包合同，严格执行以质论价，奖罚分明。
（6）参加质量事故调查、处理和质量回访工作，对交付竣工后出现的质量问题，必须及时组织处理，对发生的返修费用负经济责任。
6.5.2技术员（测量员）质量职责
（1）负责向工长、班组进行技术交底，处理好日常技术问题，对单位工程负技术质量监督责任。
（2）认真熟悉并审核图纸，及时办理变更洽商签字手续。
（3）深入工地检查各班组是否按图纸、措施、规范、规程施工，是否达到质量要求，对不按上述要求的操作班组和个人，有权给予停工、返工处理。
（4）参加质检活动，对关键部位和放线定位，样板项目等参加检查，做好隐蔽记录及其它资料。
对因没有及时检查制止而造成的质量问题，负技术质量监督失职的责任。
（5）建立健全技术资料各种内业台帐，原始资料的收集、整理、要及时、具体，项目齐全，参加结构的竣工工程质量检查评定工作。
6.5.3质检员的质量职责
（1）严格贯彻和坚持按图纸、规范、规程、质量评定标准及有关质量规定进行质量检查和验收评定的监督检查。
（2）及时收集整理各分项、分部、单位工程质量的原始质量检查评定记录，建立质量档案台帐，按规定及时上报各种质量报表。
（3）协助班组搞好“三检制”活动，监督检查并指导做好检查记录，班组无自检记录，一律不予评定验收。
（4）坚持原则，深入生产第一线，随时掌握工程质量动态，对粗制滥
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