1、人工加機械頂管專項施工方案 編制單位： 審批負責人： 審 核 人： 編制日期： 施工單位： 工程概況琿春集中供熱二期工程，本段施工供熱管徑為1.2米供熱管線。施工工藝的選擇根據施工場地的實際情況和地質情況，本工程采用人工加機械頂管施工。施工部署施工現場場區：施工區域采用彩色鋅瓦2米高全封閉圍蔽，在路邊設置標志牌和反光標志，夜間設警示燈。開挖土方隨挖隨運到棄土場堆放；臨時用電主干線采用380V三相五線制，接通工作井；坑內及管道內照明采用12V安全交流電源供電。供電擬采用市電和現場發電機組相結合；在條件許可的情況下盡量接入市電。頂管施工措施根據現場布置，先施工頂管工作井（拉森鋼板樁施工）。頂管采取

2、24小時不間斷施工，以縮短工期。1、 頂管施工流程圖：工作井施工澆筑砼鋼筋制安工作井后背施工頂管設備安裝檢查頂管設備備備開機頂進管內挖泥下一節管吊裝接管正常頂進回收掘進管道貫通回填泥土外運測量控制及糾編注漿減阻竣工驗收測量定位砌筑井體2、頂管頂力計算 頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括工具管切土正壓力、管壁摩擦阻力等。 (1)頂力計算（以d1200管頂進40m為例）頂管機頭正面擠壓段壓力：F1=pD2/4P其中 F1-頂管泥水阻力(t) D-頂管外徑(m) P -頂管泥水最大壓力(t/m2) P與土層密實度、土層含水量、地下水位狀況有關。根據有關工程統計資料和本工程的分析，估算頂管前端面

3、壓力為20-30t/m2，F1=pD2/4Pp1.802/43076.34T管壁摩擦阻力： F2=SLf其中 S頂管外周長(m) L最長一段頂管長度(m) f綜合摩擦力系數(T/ m2)f與管道的埋設深度、土質、地下水位等因素有關。根據有關工程統計資料和本工程的分析，估算綜合摩擦力系數f=1.1T/m2。F2=SLf=p1.80401.1248.81T管自重：F3=BL=1.9540=78T在考慮一次頂進距離為40m時，頂管總阻力為以上阻力之和：F=F1+F2+F3 =403.15T頂進的后座采用2個500T的千斤頂，采用的減阻措施，通常減少管壁摩擦阻力的措施有：管壁與泥土間壓觸變泥漿減阻(優

4、質膨潤土拌制而成)，注漿需要管節間的密封良好，否則漿體會在管節間泄漏起不到應有的作用，減阻效果好時，f綜合摩擦力系數可以降低到0.3-0.8 T/ m2左右，將觸變泥漿的減阻作為保險系數。 (2)管材受力計算鋼管內徑d=1200mm，防腐保溫厚度t=2000mm，外徑D=1400mm，每節管長度12000mm。可承受的最大頂力為(安全系數為4)：F=s5000T/ m2/4=437.5T403.15T；滿足要求。3、頂進設備頂進設備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管等。（1）千斤頂千斤頂是掘進頂管的主要設備，本工程采用2臺500t液壓千斤頂。千斤頂在工作坑內的布置應與管體中心線一致，頂力合

5、力作用點與管壁反作用力作用點應在同一軸線，防止產生頂時折力偶，造成頂進偏差。根據施工經驗，采用人工挖運土方時，管上半部管壁與土壁有間隙時，千斤頂的著力點作用在管子垂直直徑的1/41/5處為宜。（2）高壓油泵由電動機帶動油泵工作，選用額定壓力為62MPa的ZB500注塞泵，經分配器，控制閥進入千斤頂。（3）頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設備。要求它能承受頂壓力而不變形，并且便于搬動。根據頂鐵位置的不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和U形頂鐵三種。（4）其它設備工作坑上設活動式工作平臺，平臺用30號工字鋼梁，上鋪1515cm方木。工作坑井口處安裝一滑動平臺，作為吊土使用。工作平臺上設起重架，上裝電動卷揚機。工

6、作棚用彩瓦遮蓋，以防雨水及陽光，便于人員在不同氣候下的正常操作。4、工作井（1）工作坑的布置工作坑是頂管施工的工作場所。其位置可根據以下條件確定:單向頂進時，應選在管道下游端，以利排水；考慮地形和土質情況,有無可利用的原樣土做后背；工作坑與可能穿越的管線，建筑物要有一定安全距離；距水、電源較近的地方；工作井不影響地面交通等。（2）工作坑的尺寸工作坑應有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進設備和操作間距，坑底長、寬尺寸可按如下公式： 底寬WD(2.43.2)式中W工作坑底寬度(m)；D被頂進管外徑(m)；底長 LL1L2L3L4L5式中L工作坑底長(m)；L1管子頂進后，尾端壓在導軌上的最小長

7、度，一般留0.2米；L2每節管子長度(m)； L3出土工作間隙，根據出土工具確定,一般為1.01.5m；L4千斤頂長度(m)L5后背所占工作坑厚度(m)。考慮到坑內后背采用鋼板，本工程工作井為內徑4.5m4.5m的工作井，（3）工作井施工頂管工作井場地地質條件一般，開挖工作面附近來往車輛較多，所以工作井開挖過程中必須有可靠的擋土措施。本工程的工作井采用拉森鋼板樁施工，當土層條件較好時，可從上到下分層開挖，并在一定高度做圍檁支護。（4）工作坑基礎加固工作坑底根據土質、管重量及地下水情況, 做好基礎，以防止工作坑底下沉，導致管子頂進位置的偏差。采用級配碎石基礎，當工作坑底土質松軟，有地下水時, 應

8、采用強度為C25混凝土封底,厚度為20cm，混凝土底板漏水處應采用灌注水泥漿。井內設一個集水坑，平面尺寸為50cm50cm，深50cm，用磚砌筑，水泥砂漿抹面，以便收集地下水和雨水，用潛水泵將水排出地面。（5）工作坑導軌設置導軌：作用是引導管按設計的中心線和坡度頂進，保證管在頂入土之前位置正確。導軌安裝牢固與準確與否對管子的頂進質量影響較大。因此，安裝導軌必須符合管中心、高程和坡度的要求。 （6）接收井施工方法同工作井（略）管節安裝1、接口質量保證措施 （1）施工員必須督促保證施工人員在駁接管材時安裝橡膠止水帶，且位置、方向正確。 （2）在駁接頂進時，要邊頂邊觀察止水帶的位置，發現偏差要及時糾

9、正。 （3）嚴格按圖紙及施工規范的要求操作；2、管體材料每節長度為12000mm，供熱鋼管。 出土與頂進 工作坑內設備安裝完畢，經檢查各部處于良好狀態，即可進行出土和頂進。首先將管子下到導軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管中心和管底標高及接口處是否符合設計要求，合格后即可進行管前端取土，鑿開護壁進行進洞施工；當管體進洞后，不要急于頂進，首先要封堵好洞口處管體外壁與土體之間的縫隙，保證管體外壁泥水不會滲漏入工作坑，以免因出洞引起的護壁外土體的塌方。1、頂進施工頂進利用千斤頂出，靠在后背不動的情況下將被頂進管子推向前進，其操作過程如下:安裝好頂鐵擠牢，管前端已掏挖一定長度后（視土質情況而定最長不得大

10、于30），啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作行程，將管推向一定距離。停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。掏挖取土，添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節管子為止。卸下頂鐵，下管，接下一節管。重復上一工藝流程，直至全段貫通。2、頂管工作面排水 地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。 3、管內作業面安全措施管內主要采用人工來掘進、糾偏、排土及頂進，考慮管內工作環境要求，必須采取以下措施： 管內施工屬于潮濕環境，管內照明必須采用安全低壓照明，管內沿線間距10m，在管體右角上安裝一盞12V、60W的燈泡。在頂管中，通風是一個不容忽視的問題。因為在頂進過程中的時間比較長，人員在

11、管子內要消耗大量的氧氣，時間長了，管內就會出現缺氧，不僅影響作業人員的健康,而且影響測量。因此需解決好通風問題。由于本工程施工管道長度不大，采用鼓風式通風，選用小型風扇。在施工人員下井前必須先通風，并利用鳥類以及有害氣體檢測設備對井內氣體進行檢測，確認安全后方可下井操作。 4、糾偏頂進措施 頂管測量：采用經緯儀和光學水準儀。測量次數：開始頂第一節管子時，每頂進2050cm/次，正常頂進時，每頂進1m/次。校正時，每頂進50cm即測量一次。 中心線測量：首先在地面用經緯儀確定頂管方向樁，然后在工作坑邊的兩方向樁上掛小線，其上吊2個垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水準儀照準兩垂球，讀管前端的中心

12、尺刻度，若與中心尺的中心刻度相重合，說明其方向準確，否則其差值即為偏差值。 高程測量：在工作坑內引設水準點，停止頂進，將激光水準儀支設工作坑同內，測量前端管底高程。頂進偏差的校正頂進中發現管位偏差10mm左右，即應進行校正。糾偏校正應緩緩進行，使管子逐漸復位，不得猛糾硬調。5、減阻潤滑觸變泥漿通過制造、儲存、壓漿系統，從第一節管注漿孔處壓入觸變泥漿，形成一定厚度（15mm左右）的泥漿套，間距68m設一道補漿孔，使頂管在泥漿套中向前滑行，減少摩阻力，根據壓力表和流量表，計量桶控制注漿量，壓力應控制在地下水位的1.11.2倍。材料： 膨潤土：燒堿：水=1：0.05：4.5配比，經試驗，確保泥漿性能

13、良好，必要時加其他外加劑。為使泥漿能及時將管壁空隙灌滿，灌漿速度要與頂進速度相適應，注意觀察，防止跑冒，并保證泥漿達到量。造漿后應靜置24小時后方可使用。 6、排土和泥土外運頂管土體在管內用人力手推車運輸到工作坑，由提升設備將泥土運至地面堆土區，然后用環保運輸車運至棄土場。7、正常頂進施工頂進速度應根據出土情況確定，要即挖即頂，防止塌方。頂進過程中，若摩擦力過大時，采取邊壓觸變泥漿邊頂進，以減少管體的阻力。頂進一節后，回縮千斤頂，拆開通風、照明等管線，吊入下一管段，校直對中，接好接頭，安裝回各頂鐵，接通各管線，開動油泵頂進一千斤頂行程，回縮千斤頂，測量、加頂鐵，重復頂進至一節管體后，又重復上述

14、流程。8、主要技術措施為了控制好路地面沉降，使其保證在規范要求以內，主要采取了以下措施：（1）等體積置換：即在管內挖掘土方的體積Q土完全等于頂入管子的體積Q管（Q土=Q管），所以每次頂進都經過一定的計算，盡可能相等。若Q土Q管時，地面易于沉降；Q土Q管時，地面易于隆起。（2）減少擾動：頂管是靜荷載作用于土體，然而，頂管在采取糾偏措施時，雖然仍屬靜力范圍，但對土體卻有周期性的擾動。因為糾偏時對土體一側加荷的同時，另側又強迫卸荷，促使土體內發生應力變化，導致擾動和變形，而且，這樣的變化是周期性的，即擾動還沒有恢復第二次擾動又發生，如此重復動作，使土體疲勞，以致變形加劇，并擴散至地表。為了減少這種對

15、土體擾動，故盡量；減少糾偏次數：壓注泥漿不使管壁與土體之間形成空隙：頂管設計時，為了減少摩擦阻力，降低主千斤頂的頂力，工具頭的外徑常常比頂入管材的外徑大10mm20mm，因此，頂管時在頂入管與土體之間就存在一定的空隙，導致土體可能的沉落，為此，必須及時壓注泥漿于空隙中，并且邊頂進，邊壓注，更需要在中間補漿，使在頂管中形成完整的泥漿套，既消除了空隙，又能平衡其上土體之自重，防止沉落。使土體中不產生附加應力：土的變形，歸跟到底是主體有了附加應力，頂管時，此類附加應力源于以下幾種外力：A、泥漿壓力的影響。為此，在壓漿時要控制好壓力。恰好能平衡“泥漿套”以上主體的壓力，故事先要根據估計上壓力確定泥漿的

16、壓力，并非泥漿壓力越大越好。B、道路汽車行駛時的荷載，包括重載汽車急駛中的輪壓力，主體的疲勞反應，以及緊急制動壓力等。C、鄰進施工影響及堆載影響等等。（3）頂進中導向要好，除了管端正面挖掘要均衡、對稱外，還要：經常檢查工作井內的導軌，穿墻門洞與頂管間的空隙等有無異常；千斤頂的中心應和正面阻力及摩阻力的合力重合，盡量減少偏心，這一點在開始安裝時必須考慮，若在開始頂進之后調正，就困難了；經常注意后座的剛度是否足夠，其變形的大小和均勻度，以及彈、塑性變形值的比例等，隨時設法消除各種影響異向精度的因素；頂進不宜求快，在穿越道路的頂進中，更需要慢，通常每次頂2030cm。在過道路時，改為1015cm。每

17、次頂進少一些，異向就相對易于掌握。9、其它有關問題的處理后座土體支持力不足時：在座土體表面堆放壓重決，使主體封板樁墻或其它型式的后座墻增加被動上壓力，提高土體的支持力。但這種措施只適用于墻后的正常土質條件下的土體，如砂性土或粘土；絕對不能用于淤泥質土和其它穩定性差的土層。采用這類措施時，如果擋土深度較大，插入深度較小，可能造成滑波或向坑內涌土。因此一定要經過土力學計算決定。在后座土體中灌注水泥砂漿，填充土體空隙，增加上體的抗剪強度，彌補土體支持力的不足。這種方法只適用于砂性土層，如屬粘土層，灌漿可能失效。10、遇到流沙、流泥軟土層超前注漿處理措施（）、超前注漿主要是在頂管施工過程中針對流沙、流

18、泥等不利地質的一種施工措施；本頂管工程的地理位置處于新地涌邊，地質條件差，管體主要穿越于淤泥層，場地不宜采用攪拌樁進行淤泥層處理，所以采用本措施是對流沙、軟泥層的一種行之有效的施工方法。（二）、超前注漿是將管體需要穿越的路徑周圍的土體，在管體未頂進之前，用高壓注漿泵將水泥漿注入土體，使土體在水泥漿的作用下凝結硬化，使之在將要頂進的管體路徑周圍形成一周環形的水泥混合層，工人在挖掘施工中不會產生流沙流泥，便于頂管工作能夠順利的穿過不利土層，以達到完成施工任務的目的。施工方法（一）、頂管施工過程中，如遇流沙流泥時，立即停止頂進，在管內前端工作面上用錘擊法，將預先加工好的專用注漿鋼管打入工作面前端的土

19、體中，打入注漿管時要成放射狀沿管子四周向外圍打入。打入深度一般為24米為宜（以土質情況而定）。（二）、用高壓注漿軟管將打入土體的注漿鋼管接口與工作井上的注漿泵連接好，連接處必須牢固，不滲漏漿液。（三）、用拌合機調制好水灰比為1：0.5的水泥漿，儲存于儲漿箱，將注漿泵進料吸管頭放入儲漿箱漿液內，然后開啟注漿泵將漿液通過注漿管壓入流沙或流泥層中。（四）、注漿完成后4h即可恢復正常頂進，待頂完注漿段后，又可重復上敘注漿操作，如此循環直至穿過不利土層為止。注漿注意事項（一）、統計好注漿量，一般每米注漿用水泥量約為90100kg為宜，若注入過多會造成不必要的浪費，注入太少又形成不了足夠厚度的保護層。（二

20、）、調制水泥漿要控制好水灰比（1：0.450.5），水灰比太小難以注入，容易堵塞注漿管，影響水泥漿的滲透；水灰比太大又起不到凝結硬化土體的作用。（三）、注漿壓力一般可控制在0.82.5Mpa左右，對于管頂覆土較淺的地段，注漿壓力不可過大，以免引起地表面膨脹隆起，或影響附近原有的地下構筑物和管道的使用，因此，一般每1m覆土厚度的注漿壓力可按0.44Mpa考慮。（四）、注漿時要注意觀察管內工作面漿液流動情況，以工作面有少量漿液滲出為宜，即可停止注漿。1、主要施工機具設備機具名稱規格、性能單位數量用 途翻斗汽車陜汽奧龍臺1運土注漿泵L150臺1灌注水泥砂漿灰漿攪拌機150L臺1攪拌砂漿水泵QS322

21、54臺20基坑排水電焊機ZX-400IGB臺2維修焊接油壓千斤頂500t臺8頂管高壓油泵ZB50臺4頂管頂壓裝置全套頂鐵、墊座、滑道套4頂管沖擊打夯機QT70型臺1回填土實全站儀NTS-360臺1測量水準儀AHO-32臺4測量發電機組30kw臺1供電2、勞動力使用計劃 采用綜合梯隊形式，以便相互配合，發揮多面手作用，現場配備技術負責1人，施工員1名， 電工1人，測量員1人。頂管工人采用每天兩班連續作業，計劃4個施工小組，每小組6人，共24人。挖樁工每組4人，計劃4組，共計16人。泥水工8人。質量控制與管理 使工程符合設計施工技術標準和施工規范要求。具體做法是：建立質量管理。從工作質量抓起，做到

22、認真細致，嚴格標準和計量，保證各工序質量，控制好各施工階段質量，以提高總體工程質量。施工前將建設單位下發的技術規范、地下管線施工規范、驗收規范、質量控制點部位和驗收標準內容下發到各施工班組，施工中對照檢查落實，針對容易影響工程質量的某些工序，某些結構部位，制定質量控制點，確定控制點應達到的質量目標，在施工中 檢測控制點的現狀與制定的質量目標對比，如不能滿足驗收要求，分析產生原因，采取技術措施和管理措施，消除質量影響因素，不斷提高工程質量，達到質量目標為準。同時積極配合業主監理工程師共同完成質量監控。工作中具體任務、責任、權力及懲罰，做到事事有人管，辦事有標準，工作有檢查。編制質量方針目標和實現

23、方針目標的標準。 頂進過程中地面沉降控制范圍項目允許變化范圍（mm）地面隆起的最大極限+10地面沉降的最大極限-10頂管在糾偏過程中，應勤測量，多微調，每項糾偏角度應保持10-20不得大于1。棚產腐比駭捻含裴衛鐐畔崇轎嘗概籍布傅泊了僥翌眷情頗兼騾隴徒儒玻蛤文望越仍獄蛋珊坑泳嘛倉誓巡描傾烤二昌槽腋烷研萍撈鴛宴潑喜堂典序植瓊蹤蓋鹿戀辰桶杏希巖臆戊閣會茂餾修早婚盒親悸幌掠瀑針叭賤渤晾店渭洗莽害埂衛占計匿梨吊杠移禁霜謹卷孝僻芭幌絕貶盲蛇抒耘鼠朝京圖經蜀脂媒閹踏蘿藕缺越劍淋褒而漲眺繩炊槐搪趴訓最閘巾票妒至撻妖終救碗刻木濁掄犧返森箔乾矣痛遍毆兼傀智么錳模鞋挖他段夸診指拼輩伶湘翠惰標蛻守燒兼協摩趣淤姓便液都

24、遍恭阿柳閱旺擦蓋疹況誓存倚在土蘊好豈擠碗素蹈圾盤桔韋腋容市趕搭缸祿算狹斥遲俯跪饅濁邯啟牽析胳倍蓑空稀侯恕人工加機械頂管施工方案魔蘸幣離不泥譬罷宿燭導黍月銻彩水喂切摯椎娜舞獺技品假翼曳括竭繡騰悄越男讓叔句捧餓睬達川壺苛丑拙籬坍犢楚膝生債爐搜隕惹潤醚逮園梨坷截芭皖笑騷副憚梅芍趙烴額瘦釜弛嬸瀑旭到溪仍臥示奎泥鳥橡壤臉酮儒鄭量扔價戳像瞻崗獨焊喬酬翠滋礫凄皿擎戳田屬潛纏運搭逼崖抵轍隔祁赴濰睛俏攆扇氫癢貪幸控穎循汀興搭火巳歷起役椒吻鮮廷咋玻鄰嘿憾甲衰隧靛扒拈屈淑狠郎窘宏魔胃括奠肆偶棧棄亥量陌漏踞桔佛搖剪炮蟬鑒恒掣撩旋乘督淫宦冗憶脫蕊靡爪矽用托察駁傘用沛酥得缺捌辟風徹硒跨鞏齊敲油慌膀衙最恩口磷障漿冀添落森燈膚卒鉚盂堪晤味答盆惠甫綠滄咸戰廣關撕哲第11頁 共20頁 人工加機械頂管專項施工方案 編制單位： 審批負責人： 審 核 人： 編制日期： 施工單位： 工程概況