顶管施工方案范文

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第1篇

1、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。

2、施工测量方案，施工放线工作准备，根据管线铺设走向，用全站仪在现场地面上准确放出管道铺设的中线控制桩，并确定顶坑位置，桩点必须是所顶管道的中心点。如遇障碍物，操作井位置应根据现场情况予以适当调整。控制桩放好后必须用砼保护好，待工作坑开挖后将中线和中心点引至工作坑内，便于随时检查和复查，并进行保护，以利于安装导轨和管道在顶进过程中检查复核之用。

3、工作坑开挖与支护（1）、竖井工作坑施工前必须完成降水,管井深度20米，泵站段计划布设4口降水井。（2）、工作坑的开挖采用人工开挖配合吊车使用吊框出土，每次下挖深度不大于1.2米。护壁方式与隧道主体相同，采用挖孔灌注桩配合网喷护壁。（3）、按设计工作竖井断面尺寸开挖,清理井壁、喷浆、土钉打入、内层钢筋网片安装焊接、喷射砼、外层网片安装焊接，喷射混凝土封闭，完成一个循环。施工采用单班制作业，组织2个班，单井每班12人；地表水防治处理：沿竖井主体周围设置排水明沟，控制地表水流入井内。并使得井内土体得到一定的疏干和固结。

（来源：文章屋网 ）

第2篇

关键词：排水；顶管施工；方案

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.077

1 工程概况和准备

本段工程属于雨污合流管接入泵站，全线长50米，D3.00米，槽深7米，本段工程施工难度大，槽深、管径大，为保证安全施工，文明施工单位采用钢桩卡板槽，大口井及水窝子降水方法施工。

前期准备：

（1）施工前实施临时排水管道施做，架设临时电线、刨试探沟找清地下障碍。

（2）施工前按建设方统一安排进行施工操作，并做好自身的施工组织设计方可开槽施工，施工组织设计中突出快速施工的特点。

（3）施工前应向建设方索要统一的坐标及高程系统后方可实现放线测量。

2 施工方法与工艺流程

2.1 施工方法

2.2 施工放线

（1）根据设计给定的规划桩，用经纬仪测量管道中心线检查井的位置，作为管道位置控制点。

（2）沿管线位置引设临时水准点并做好点之记录保护，设置临时水准点并经常闭合校核。

（3）测量放线的标术标准应达到测量闭合误差

2.3 钢板桩

（1）本段工程采用d36型，长12米，工字钢以保证安全施工。

（2）本工程槽深7m，打设钢板桩间距0.6m，支撑采用钢梁顺槽焊接工字钢与钢梁接横支撑焊接牢固采用边挖、边焊接支撑边插入并用10×10的方木卡固于钢板桩之间。

（3）正常开槽支撑方式检查井位置工字钢布置。

（4）板桩入土深度和沟槽深度的比值：当槽深5m时，T值为0.35；当槽深为5-7m时，T值为0.5；当槽深大于7m时，T值为0.66。

2.4 降水

（1）沟槽开挖时应及时挖排水沟排水，施工前依据甲方提供的临时排水方案，设置临时排水管道及临时沉淀池，大口井降水至槽底0.5m以下后方可施工。

（2）降水作业持续到回填土完毕。

（3）开槽后降水采用排水沟加水窝子降水法及大口井降水法，大口井沿工字钢外侧1.0米梅花型排列深度15m直径50厘米，工程临时排水附近管道，大口井间距为10m。

2.5 开槽与软基处理

（1）开槽土方按甲方指定地点存放开槽土处运土方时请专人指挥交通。

（2）挖土采用机械大工配合，当挖掘机挖至槽底时应预留20cm的原状土，用人工清底并做好排水沟，排水沟尺寸30cm×30cm，根据不同的水位做水窝子，水窝子及时抽水以免泡槽。

（3）槽内如有横跨、斜穿的上下管道电缆等地下构筑物时给以加固保护。

（4）上下沟槽应设梯子不许攀登撑杠，避免摔人。

（5）沟槽施工按设计要求施工，挖槽时随挖随卡板做到安全施工。

（6）软基处理： 如遇软基 挖至40Cm以下，换填40Cm厚石料，石料粒径不大于50应以级配为准，含20%以上土体为好，如遇局部地区软弱还应酌情加抛大快片石处理。

2.6 管道安装

砼承插口在安装前必须对管口进行检查基础为砂石基础的厚度必须符合设计要求砂石垫层施工中槽底不得有积水软泥。安装具体方法如下：

（1）管节采用100吨吊车及卷扬机与链滑车配合安装。

（2）管节起吊前检查管材及承插口有无损坏现象，并对承插口进行清理干净，接口处如有毛边毛刺应于处理，防止划破橡胶密封圈同时清洁管内杂物。

（3）起重机作业时距离槽边缘不少于3m保持基础支撑稳定起吊时采用两边兜深严禁采用穿心起吊同时避免起吊索具的坚硬部位碰撞管身作到清吊轻放。

（4）下管时在沟槽内的作业 的下方不得有人员停留及来回走动，注意安全同时管子尽量依次到位避免在沟槽内多次吊运。

（5）管节安装过程中应通过测量方式仔细校核管道的轴线和标高并做好施工记录。

2.7 回填

（1）严禁大批撑做到拆一道、回填一道、分布夯实。

（2）开挖检查井基坑满足施工要求基底原状土不得扰动。

（3）砌筑井室做到满铺满挤灰缝饱满砂浆拌和均匀两层砖之间竖缝应错开避免出现上下贯通的竖缝。

（4）预埋管按设计高程位置坡度随砌井即安装好管口与井内壁平齐预埋管在还土钱用于砖封堵抹面防止向井内漏水。

（5）井壁与管道接触部分作浆饱和砖面与井处壁间缝用砂浆封堵严并与井壁处抹管箍以防漏水井壁内抹面处壁搓缝。

3 安全、文明施工措施

（1）加强安全教育，认真贯彻国家劳保条例和法规，建立安保体系参照安全规程实行定期安全教育制度，发现隐患及时排除。

（2）施工前期进行班前全教育，施工人T进入工地必须戴安全帽，并穿好劳保用品。

（3）大型机械使用前认真检查，严格执行例行检查和维修交接制。

（4）工地临时电力设施安装装置，必须符合技术规范要求，并注意防火。

（5）施工作业执行相关安全操作规程，机械设备由专人操作、管理。

（6）电器设备有专业电工操作，无证人员不得乱动，一切操作严格按要求操作规程，顶管设备专人维护开启，其他人不得乱动。

（7）打桩、拔桩时，应设护栏，其它人不得进入现场，操作人员应按打拔桩操作规程作业。

（8）开工前做好社会调查工作，对沿线的居民和单位进行走访，相互配合搞好施工，做到不扰民和少扰民。

（9）尽量减少附近居民的噪声、污染及生活污染。

第3篇

关键词：开挖支护；后背墙；填土；处理

中图分类号：U213.1+57文献标识码:A

一、 概述

南水北调配套工程廊涿干渠工程松兰公路穿越（5+976.726～6+28.568），设计均为DN3200mm顶管穿越，目前涿涞公路正在进行大修，交通中断，我单位经过认真研究，决定抓住有利时机，通过协调当地交通部门，将涿涞公路穿越改为开挖法施工，其他设计指标不变，同时工程投资也不变化，松兰公路穿越维持原设计，仍为顶管法施工。

本施工区均为砂卵石地层，顶管施工难度很大，本方案如能顺利实施，将大大加快施工进度。

二、顶管前的准备工作

2.1工作坑及接收尺寸

工作坑采用矩形坑，尺寸应满足下列公式要求：

底宽B = D1 + S

底部长度L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5

式中：D1――管道外径，双排管道按双排管外边距计算，为11.68m；

S――操作宽度，可取2.4～3.2m，取2.4m；

L1――管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度，取0.5m；

L2――管节长度，2.5m；

L3――输土工作间长度，1.5m；

L4――千斤顶长度，1.5m；

L5――后座墙的厚度，0.8m。

经计算，工作坑宽度B=14.08m，长度L=0.5+2.5+1.5+1.5+0.8=6.8m，因此工作坑尺寸为宽度14m，长度7m。

接收坑底宽14m，长度6m，两侧1：1放坡。

2.2工作坑开挖支护

工作坑采用挖掘机开挖，土方堆置于工作坑左侧，根据现场查看附近沙坑，本施工区覆土层1m左右，覆土层以下均为砂卵石，砂卵石初期稳定性比较好，因此适当放坡，一次开挖至坑底，开挖后及时进行支护，采用钢木结构支撑，在工作坑四壁竖立木板，木板长度4m，厚度6厘米，竖向支撑，板缝间距不得大于2厘米，并同时作好水平围撑，水平围撑采用30#工字钢焊接，要作到焊接牢固，水平受力均匀，在水平围撑四角处作好斜撑，斜撑角度为45°角。在不影响下管的前提下，斜撑角度适当加大，保证斜撑支点达到最佳受力。垂直距离不得大于1米，水平围撑中间四角处用30#工字钢连接，保持水平支撑的整体性牢固。

为防止工作坑顶管起点处顶管时土方坍塌，基坑挖好后，在顶管处靠坑壁浇筑混凝土防护墙，以顶管中心为中心，现浇4.5m×4.5m混凝土支护墙，厚度40cm，预留出顶管孔，孔径为4.1m的圆孔，上方及两个墙间坑壁喷射混凝土。

2.3工作平台

在顶管工作坑开挖与支护完成后进行工作平台及卷扬机的搭设，顶管工程出土所用的工作支架由架子管搭设，架子固定牢固，搭设完成后安装卷扬机和定滑轮。

2.4导轨安装

本工程采用混凝土木枕基础，混凝土的强度等级为C30，厚度为25cm，浇筑宽度较枕木长50cm，在混凝土内部埋设15cmx15cm的方木作轨枕（方木埋入混凝土的面要包上油毡，便于拆除）此种基础的特点是不扰动地基土，能承受较大的荷载。

导轨采用30Kg/m 钢轨，长度不小于6m，要求光滑直顺。导轨安装中的偏差为1.0mm，采用道钉固定在枕木上。导轨深入工作坑壁50cm，以保证管子顺序连接。导轨宽度 ，D0、D分别为顶进管道外径，内径，经计算导轨宽度为2.12m。

2.5后背墙

2.5.1顶管顶力计算

混凝土管径3200mm，壁厚320mm，管外径3840mm，每米管的重力86.24KN/m，土的容重为18KN/m3，内摩擦角φ取35o，土的内聚力C=10ka，标准灌入数N=4，覆土深度H=4m，顶程L=20m。

⑴总顶力为初始顶力与各种阻力之和，

F=F0+{（πBcq+W）μ’+πBcC’}L

F---总顶力（KN）；F0---初始顶力；Bc---管外径；q---管周边均布荷载（Kpa）；

μ’---管与土之间的摩擦系数；

⑵初始顶力：F0=13.2πBcN=13.2*3.14*3.84*4=636.64KN

⑶掘进直径：Bt=Bc+0.1=3.84+0.1=3.94m；

⑷管顶的扰动宽度:Be= Bt [1+sin(450-φ/2)]/cos(450-φ/2)

=3.94[1+ sin(450-350/2/ cos(450-350/2)

=6.494m

⑸土的摩擦系数：μ=tgφ=tg350=0.7

⑹土的太沙基载荷系数：Ce=1/2kμ/Be*[1-e-2kμH/Be]

=1/0.216*(1-0.629)=1.719m

⑺管顶上方土的垂直载荷：

We=（r-2C/Be）Ce=（18-2*10/7.99）*0.57=25.65（Kpa）

⑻冲击系数：i=0.65-0.1H=0.25

⑼地面动荷载：P=2P’(1+i)/B/(a+2Htgθ)=15.67Kpa

⑽管周边的均布载荷：q=We+P=8.83+38.78=41.32Kpa

⑾管与土之间的摩擦系数：μ’= tg（φ/2）=0.315

⑿总顶力：F=F0+{（πBcq+W）μ’+πBcC’}L

=636.64+[(3.14*3.84*41.32+86.24)*0.315+3.14*3.84*10]*30

=6730.3KN

=686.8吨（力）

顶进20m时的最大顶力为686.8吨（力）

顶力F与顶进距离L的关系见下图：

根据计算结果，顶进过程中需要400t千斤顶两台。

2.5.2后背墙

后背墙要求铲平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。后背墙处浇筑C20混凝土，宽度定为4.5m，高度定为3.84m，厚度为0.8m。

后背墙设计承受推力：

作用在土体上的应力为Pred=2h2/（h1+2h2+h3）*P

式中Pred作用在后座土体上的力，KN/m2；

P=V/（b*h2），V为顶进力，KN；b，后座宽度；h2，后座高度；

Pred=2h2*P/（h1+2h2+h3）=2*3.84*6730.3/（4+2*3.84+1）*4.5*3.84

=235.9KN/m2

为了保证后座的稳定，必须满足ep>ηPred

ep，被动土压力，ep=Kp* r*h

η，安全系数，通常≥1.5；h，工作坑的深度，m。

ep=Kp* r*h=3.69*18*7.84=520.7KN/m2；

ep=520.7>ηPred=1.5*342.7=353.9 KN/m2。

因此土体承载力能够满足顶管时顶进力的要求。

2.6护铁及顶铁安装

由于一次顶进长度较小，故选用圆形钢护铁，确保管体安全，保护管子端面，使端面传力均匀，顶铁条用U 形顶铁。

（1）安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油圬；

（2）更换顶铁时，先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后锁定；

（3）顶铁的允许联接长度，根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm30cm顶铁时，单行顺向使用的长度不得大于1.5m；双行使用的长度不得大于2.5m，在中间加横向顶铁相联；

（4）顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近到管节材料的允许抗压强度时，管端增加U形或环形顶铁；

（5）顶进时，工作人员不得在顶铁上方及机侧停留，随时观察顶铁有无异常迹象。

（6）顶铁按受力条件作强度和刚度的设计计算。

（7）顶进应无歪斜现象，安装必须直顺，每次退镐加放顶铁时，应换可能安装的最长顶铁，始终保持连续的顶铁数目为最少。

三、管道顶进

3.1第一节管下导轨上后，测量管子的中线及前后端的管底高程，确认合格后方可顶进，第一节管子作为工具管，其顶进方向的准确精度是保证整段顶管质量的关键。因此要求每顶进0.3米则对管道的中心和高程均测量检查一次，在正常顶进中，每顶进0.5-1米则进行均测量检查一次。

3.2中心线测量一般根据工作坑内设置的中心桩挂设线绳，用特制中心尺进行检查，高程测量用水准仪和特制的水准仪尺进行检查，工作坑内应提前设置2个固定的水准点，以便测量高程时相互闭合。

3.3顶进昼夜三班不停进行，充分发挥机械性能，同时防止由于路途停止磨擦力增加。造成顶进困难，但在顶进过程中遇到下列情况之一，则应停止顶进，并迅速采取措施处理完善后再继续顶进。

3.4顶进每班均应填写施工记录，施工记录应包括顶进长度、顶力数值、管位偏差、校正情况、机械运转情况、土质水位变化及出现的问题和注意事项。交接班时，应用施工记录以文字进行交接。每顶进30-50cm作一次顶进记录，首节管应每30cm记录一次。

3.5在顶入管后开始挖土，计划采用人工挖土，挖出的土，及时运出管外，避免管端因堆土过多而下沉，并改善工作环境。用卷扬机牵引小车在管内进行运土，土运到工作坑后，由起重设备吊运到工作坑外。

3.6管前挖土长度：本工程土质不良，为防止塌方，管端挖土长度应在10cm：由于土层松散，为了防止坍落，保证安全和便于挖土操作，在首节管前端要装管帽，帽檐伸入土长度为0.2m，见下图。

3.7管道顶进施工完成后，使用高压注浆泵向管外注入水泥、粉煤灰浆液填

灌顶管超挖空隙，最大限度减少地面沉降。补浆时由后向前交错压入水泥、粉煤灰浆液。

四、纠偏处理

4.1超挖纠偏法；偏差为1-2 cm时，可采用在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向主力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。

4.2顶木纠偏法；偏差大于2 cm，在超挖侧偏不起作用的情况下可用此法。用园木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧向管壁上，另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进，在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时斜支撑的分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。

4.3千斤顶纠偏法；方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。

五、工作坑回填土

工作坑回填土采用开挖土料，回填前将坑底杂物清理干净。回填土中不得含有砖块，石砖及大于10cm的硬土块。回填土应分层进行，层层夯实，每层厚度不大于20cm，按照分区回填要求控制压实度，并做土壤干容重试验。

六、质量管理措施

6.1严格按图纸施工，认真执行施工规范，积极接受现场监理的监督检查，发现问题及时解决；

6.2对职工进行教育，提高职工的质量意识和责任心，制定质量奖惩制度提高职工责任心；

6.3设置专职的质量检查员，认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专业检查相结合的检查制度，并做好各项检查记录。

6.4顶进工程主要进行方向、高程(“抬头”或“扎头”) 的控制,要控制好这几个方面,必须针对工程的特点(环境、地质、工程情况) 制订相应的预防措施,并在实际顶进过程中加强观测(随时顶进随时观测) ,加强数据的对比,一旦发现有异常情况,立即采取相应的处理措施,以免产生不良后果。

6.5保持工具管底无积水，随时排除，以防止土体基底软化。

6.6顶管交接班时，应交清本班的测量记录，仪器对中，并交清管道轨迹和纠偏趋势。

6.7采取调整正面开挖部位，范围和深度的方法进行纠偏。

6.8发生较大偏差时应分析发展趋势，采取逐步勤调，微调纠正。