某顶管工程施工方案 - secret(2)

距计算：

A=2√（D/2）2-〔（D/2）-（h-e）2〕 式中：A 两导轨内距

D 管外径，D=2.16m;h 导轨高

E 混凝土管外皮距钢轨地面高,可取20～30mm

导轨安装允许偏差轴线位置30m,两轨内距±2mm,顶面高程: ±3mm。

导轨安装

为防止顶铁受力不均,发生崩铁事故。必须顶铁与管道轴线平行,使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道轴线处于平行。环型顶铁与混凝土管口之间加缓冲衬垫。

通过对最大顶力的计算，我们将采用4台200t等推力主顶油缸作为主顶设备，成上、下、左、右对称布置，行程要使其合力作用点低于后座被动土压力的合力点，使后座所能承受的推力为最大。

3-2测量仪器安装

为保证在顶管过程中顶进方位的准确，我们采用激光经纬仪对顶进方位进行控制。在工作坑底板上预埋好钢板（位置为管线线路中心左侧300mm），待坑内其它设备安装完毕后，再进行激光经纬仪安装，测量台的布置应牢靠的固定在工作坑底板上预埋好钢板上，与顶进机架和后靠不相连接，并经常复测，消除工作坑位移产生的测量偏差，来确保施工测量的正确性。

4、工作坑外布置

工作坑坑外布设原则上不妨碍起吊及交通运输，设备之间互相不冲突以及合理利用场地。

4-1起吊设备的布置

顶管工作坑必须配备起重设备，采用吊车，起重能力必须满足吊装顶管机组、混凝土管和顶进设备的拆装要求。吊车梁必须与支脚基础平面平行，支脚基础要稳固。起重钢绳安全系数为8，必须有合格证。起重机操作有专人负责，严格执行操作规程。正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物的捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊。

4-2照明、供电及通风

为改善管道内的环境，施工时对管道内进行强制通风。通风采用CF-5抽出式风机，通风管道采用直径300mm的风管抽出式风机必须安装在顶管机或顶管机顶管机后的第一顶管机节砼内。管内混浊气体沿风管排出坑外。

4-3管材放置

管材放置以不妨碍起吊及交通运输，与其他设备之间互相不冲突以及合理利用场地为原则。根据现场情况拟将其放置在工作坑后侧。

4-5出土布置

出土布置以不妨碍起吊及交通运输，与其他设备之间互相不冲突以及合理利用场地为原则。根据现场情况拟将其放置在工作坑前侧，并且及时清理以保持现场的畅通及整洁。

、管道顶进 5-1顶进过程

安装顶铁，千斤顶油，活塞伸出一个工作行程后，千斤顶回油，活塞回缩，增加顶铁。重复以上工作循环，直至顶进长度超过一节管子长度后，撤去纵向顶铁，安装下节管。

5-2顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进 （1）全部设备经过检查并经过试运转；

（2）工具管在导轨上中心线、坡度和高程应符合规定要求； 5-3顶进施工

本次施工主顶设备拟选用1.6m冲程的油缸，前端有环行顶铁。D1500的管长均为2.0m，在顶管接入时已无工作空间，帮要加设厚度为50cm的弧形活动顶铁，在安管时，可将其吊移在正式顶进前，对所有机器、电路、油路及其它设备进行最后一次测试,无误后即开始顶进。顶进到土体，切土后开始人工出土，当小车装满土后，顶进暂停，油缸不回缩，保持恒压。待小车土推进坑内并吊装运走后，再做推进。由于小车出管后与地面有一台阶，此处设计成与弧形顶铁相连的钢板平台。用以对出土小车的停放。小车

在吊运出坑前，一定要稳、缓，严禁与主顶油缸发生碰撞。当顶进一段距离后，为加快出土速度，运用坑内及土仓后侧的卷扬机，牵引小车运土，在土仓后及洞口处设减速装置，保证出土安全；掘进机进坑时，要做接收轨道，以保证其方向及高程；第一节顶管经吊车吊至坑内导轨上，用千斤顶推至机头后端，并与之连接。在安装以后的管子时，主要注意对管材接口的施工。本次顶管采用钢承口接口，施作顺序为在管子吊至轨上之前，将橡胶圈，胶合板衬垫安装好（与管壁有粘结剂），再涂上润滑剂（工业石蜡），待前接管完全顶入土体前，将后接管先顶至钢套环内，尽量挤严，此时先检查橡胶圈是否由于摩擦作用跑出槽外，致使防水措施失效。

5-4顶进中注意事项

(1)工作管开始顶进5-10m的范围允许偏差为：轴线位置5mm，高程0～+5mm，当超过允许偏差时，应采取措施纠正。

(2)工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖，工作管迎面的超挖量应根据土质情况确定。

(3)顶管应连续作业，管道顶进过程中遇到特殊情况应暂缓顶进，应及时处理。 5-5顶进方向控制

顶进方向控制包括高程控制和中线控制，工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不应少于一次。纠偏时应增加测量次数，使用水准仪和经纬仪测量高程和中线,纠偏时应在顶进中纠偏，采用小角度逐渐纠偏。

现场设专职测量员，测量记录应完整、清晰，在整理好各项实测数据后绘制顶进全过程的顶进曲线，以此来反映顶进时的实际情况。

5-6管节接缝的防渗漏水

（1）F型管具有转角可靠，端面接触面较大，所承受顶力大，前后两管节张角可达3°。

（2）接缝嵌填,在确保整条管道无渗漏水现象的前提下，用双组分聚硫密封膏对管节接缝进行嵌填，抹平接口。

五、顶管施工主要技术措施 1、测量放样 1-1地面测量

采用0.5”极全站仪直接布置地面控制桩。在顶管施工期间必须对控制桩进行复测，每顶10m对控制桩进行复测一次。

2-2 工作坑测量

通过控制桩用仪器定出工作坑管道顶进轴线测量仪器的位置，同时在测量仪器的对面井沿口与井壁上分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移进行监查，仪器位置的复核为每隔6h一次。

2-3 管道顶进轴线测量

在井内设固定的测站，根据设计纵坡，经纬仪调好垂直角度，在机头处设置控制管道轴线和标高的光靶。当因距离过长不能采用一镜测量，则增设中转测量站测量。 顶管掘进机内垂直面设置顶进轴线灯箱型光靶。顶管掘进机内水平面设置坡度板，测量顶管掘进机的倾斜和旋转。

在顶进过程中要经常对顶进轴线的测量，每顶进25～30cm测量一次，并记录3次/节管子，顶进轴线与设计轴线一旦发生偏差，要及时采取纠偏措施，减少偏差数值。在出洞、进洞及纠偏过程中，适当增加测量次数。

2-4 设置对工作井位移与倾斜的监查点，实行不定时监查，随着顶力的增加而增加对工作井位移与倾斜监测频率。

3 、纠偏

管道偏离轴线主要是由于作用于工具管的外力不平衡造成的，外力不平衡的主要原因有：

（1）推进管线不可能绝对在一定直线上； （2）管道截面不可能绝对垂直管道轴线； （3）管节之间垫板的压缩性不完全一致；

（4）顶管迎面阻力的合力不与管道后断推进顶力的合力重合一致。

（5）推进的管道在发生挠曲时，沿管线纵向的一些地方会产生约束管道挠曲的附加抗力。

以上几条原因造成的直接结果就是顶管顶力产生偏心，要了解各接头上实际顶合力与管道轴线的偏心度，只能随时监测顶进中管节接缝上的不均匀压缩情况，从而推算接头端面上应力分布情况及顶推合力的偏心度，并以此调整纠偏幅度，防止因偏心度过大而使管节接头压缩或管节中部出现环向裂缝。因为管节发生裂缝就无法保证管道外围泥浆环的支撑和减摩作用，造成顶进困难和地表沉降。

顶进纠偏普遍采用调整纠偏千斤顶的编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法，反之亦然。如同时有高程和方向偏差，先应纠正偏差大的一面。除此之外，采用封闭式顶管掘进机，有条件可用削土盘上可伸缩的超挖刀，超挖正面局部土体，以达到纠偏目的。顶进中发生顶管机旋转时应采取措施防止偏转扩大，常用措施为改变切削刀盘的转动方向和在管内的相反方面增加压重块直至正常。

6、施工参数控制 6-2 顶进速度

一般情况下，顶进速度控制3米每天，预计顶进时间为13天。 6-3 出土量

严格控制出土量，防止超挖及欠挖。正常情况下出土量挖制在理论出土量的98-100%之间。进洞加固区出土量一般控制在105%左右。

7、施工防范措施

7-1、防止顶管“磕头”和“抬头”的措施

为防止顶管产生“磕头”和“抬头”现象，顶进过程中应加强顶管机姿态的测量。一旦出现“磕头”和“抬头”现象，应及时利用纠偏千斤顶来调整。

A、减少顶管施工沉降的措施

（1）减少顶管工具管开挖面引起的地层移动

采用适当的土压来平衡土体静止压力。一方面要保证正面土体不发生塌方，另一方面施加的压力不宜使土体产生太大的负地层损失，以免产生过大的地面隆起从面引起过大的地面沉降。

选用施加压力易于控制的土压平衡工具管，将此部分的地层损失尽量控制在0.1%～0.5%范围。

(2)减少工具管纠偏引起的地层移动

加强监测,做到产生微小偏移时就及时进行纠偏,产生较大偏移时,就得注意最大纠偏角度,采用分次逐步纠正,勤调微纠,不可操之过急,避免因纠偏过大幅度产生较大的地层移动.

(3)减少管道外周空隙引起的地层移动

保证管节外径寸严格一致，管节安装时严格保证其外周平齐。 （4）减少工具管及管道与周围地层摩擦引起的地层移动

a、纠偏工作要做到勤调微纠，避免管道在纵向发生局部挠曲现象。

b、工作井进出口处顶管的导向要准确，防止在进出口外发生挠曲引发地层移动。 （5）减小工具管进出工作井引起的地层移动

a、在穿墙管内预先填埋经夯实的黄粘土且在洞口空隙刚刚形成时就及时充分的填补。

b、工具管顶进应及时，严防正面土体塌陷。 8、沉降监测

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