1、D1000鋼管頂管施工方案1、 工程概況本標段頂管長2108。7 m；其中六環路綠化帶內2013m，穿越京開高速95。7m,穿京九鐵路、其他鐵路、林校路頂管共301m，頂管材質為d1000mm鋼管,鋼管防腐形式為玻璃鋼外防腐、水泥砂漿內防腐。2、 施工部署2.1施工程序2.1.1按總體布局本標段頂管施工時間安排在2月底，日平均氣溫低、頂管工作量大、所耗用的工期最長、施工難度較大，因此頂管工程要先行施工。2。1。2由于頂管在高速路綠化帶內施工,其工作坑和檢查井的施工給周邊美觀帶來不利影響，為了及時恢復原貌,因此每施工完一個井（坑)段,及時回填。2。2施工順序2。2。1按照先準備后施工，先地下后地

2、上,先深后淺的施工程序。2。3施工段的劃分2。3。1根據本工程的特點，頂管工程共分三個施工段:1）第一段頂管長1000m，樁號為2+8003+754；頂管工作井共11個，在樁號為3+100、3+200、3+700、3+733井體位置設立工作井，其余沒有工作井的直線段按每最大間隔不超過120米設立工作井。2)第二段頂管長1013m，樁號為3+7544+700；頂管工作井共12個,在樁號為3+100、3+200、3+700、3+733井體位置設立工作井，其余沒有工作井的直線段按每最大間隔不超過120米設立工作井.3)第三段頂管長301m,樁號為4+2804+345（京九鐵路頂管)、5+256。35

3、+279。8、5+310.75+332。6、5+414.5-5+464.9（鐵路頂管）、6+0236+120(京開高速）、 6+164.7-6+207.9（林校路)；頂管工作井共6個,分別設立在樁號4+280、5+256.3、5+310.7、5+414.5、6+023、6+164。7處。2。4施工進度安排2。4.1根據工程特點以及工期的要求，擬計劃開工時間xx年2月18日， xx年12月10日竣工，總工期292日歷天。2.5主要施工機械的選擇選擇原則：為了加快施工進度，提高機械化施工程度，減輕勞動強度，并根據公司自身的條件以及施工經驗來選擇本工程的施工機械,詳見機械/設備/儀器表. 械/設備/

4、儀器表序號機械/設備/儀器名稱規 格型號 產地國、商標等購置年份數量(臺）新舊程度已使用臺時自有租賃1反鏟挖土2臺PC32020033臺80%20002自缷汽車8T20049臺7015003汽車5T20063臺75%10004叉車5T20033臺80%16005電焊機300A20086臺704006汽車起重機16t20083臺8020025t20053臺8512007CO2 焊機6臺8烘干箱6臺9角向磨光機D150 、D125200812臺80%20010砂輪切割機D40020036臺60130011電動套絲機19993臺6050012排污泵200112臺9090013倒鏈2-5T200312

5、臺90%14倒鏈1T200312臺75%15壓力表、0 2。5 MP20046塊8016打壓泵、堵頭20053套8517簡易龍門架2T現制2套80%18電動試壓泵0160kg/cm220054臺90%110019空氣壓縮機20052臺8070020兩輪小推車200412輛21千斤頂320噸42.6勞動力選擇詳見勞動力計劃表勞動力計劃表工種時間管工焊工起重工電工防腐工普工合計人工工日數人數xx年2月18963618180060xx年3月18963618180060xx年4月18963618180060xx年5月18963618180060xx年6月18963618180060xx年7月18963

6、618180060xx年8月18963618180060xx年9月18963618180060xx年10月18963618180060xx年11月18963618180060xx年12月18963618180060總 計198996633661981980021003、 施工方法工藝流程測量放線工作井、接收井開挖、支護頂管機及泥水處理設備安裝試運轉頂管到達接收井設備吊出拆除輔助設備管道安裝檢查井砌筑、回填工作井接收井閉水試驗。3。1測量放射線3.1.1采用經測量監理工程師批復的測量控制網進行施工放樣，固定保護好控制點,并經常復核。工作坑定位采用全站儀,管道中線控制采用經緯儀，標高控制采用水準儀

7、。3。1。2地面坐標點導入井下采用直接導入法,利用坑口埋設的坐標點和測量控制網控制點,以支導線的形式，建立井下頂管掘進使用控制點。3.1.3地面高程點導入井下采用懸掛剛卷尺，導入標高時，用兩臺S3水準儀同時進行,并獨立導入三次,其互差不超過井筒深度的1/8000。每一個工作坑設置三個水準點。（3.2工作井、接收井開挖、支護3。2.1工作井、接收井位的布置工作井、接收井位的布置根據現場道路通行條件，設計管線位置、頂進距離、土質等因素綜合確定,在施工沿線每間隔120米設置一個頂坑，上下對頂，頂進距離60米，如遇檢查井部位距離根據實際尺寸作出調整，以節省成本。3.2。2工作井、接收井位下口尺寸1)長

8、度計算L=L1+L2+L3+L4+kL-工作坑的最小長度（m)L1-鋼管單根長度（m）取6 mL2下井管段長度（m)取0.3 mL3主油缸長度（m）取1。2 mL4未頂出頂的管道最小長度（m）取0.5 mk-后座、剛性頂鐵和環形頂鐵厚度之和，再加上安裝富余量（m）取1。6 m則：L=6+0。3+1.2+0。5+1。6=9。6m(取10m）2)寬度計算B=D+(2。02。4）B工作坑的寬度（m)D-管道的外徑（m）則:B =1.000+2.0=3.28m（取4米）3）深度計算H=H1+DH工作坑的深度(m）H1頂管覆土厚度（m）D-管道的外徑（m）則：H=6.0+1。00 =6。0m經計算取為長

9、寬深=1046m。3.2.3工作井、接收井位支護流程人機配合挖至自然地面下0.8m設第一道盤撐插大板挖土降大板第一道盤撐設八字撐挖土降板至第一撐下2m設第二道撐循環施工工作坑底。3.2.4土方開挖工作坑開挖采用人機配合作業，在挖至距離底標高20cm時，采用人工挖土，以防攏動坑底原狀土。開挖過程中根據挖深情況進行邊坡支坑避支護，嚴禁一步到底開挖后再支護的開挖方法,開挖時必須有專職安全人員進行看護,發生異常情況及時停止開挖并立即撤人，待處理完成后再開挖。3.2。5坑底支護采用鋼木支撐法支護。工作井、接收井位分兩層支護，第一道支護設在自然地面下80cm處，第二部設在第一道盤撐下2米位置，第三道盤撐設

10、第二道盤撐下1。5m 位置。支撐材料采用4米長大板及30#工字鋼。每步大板支撐兩道盤撐，底部盤撐設不小于2m八字撐。3.3頂管機及泥水處理設備安裝3。3.1頂管工作井、接收井基礎：工作井、接收井位基礎采用土槽木枕基礎。將工作坑底部平整后，在坑底挖槽并埋枕木,枕木上安放導軌并將導軌用道釘固定于枕木上。離頂管管口1m 位置設置長度*寬*高度500900600mm的焊接工作坑,以便兩管焊接連接時使用。3。3.2頂管后背墻設計頂管后背圖頂管利用坑壁土體作后背，后背所能承受的最大的頂力取決于頂管管道所能承受的最大頂力，在最大頂力確定后，據此可進行后背的結構設計.后背的尺寸主要取決于管徑大小和后背土體被動

11、土壓力。所設計的后背具有充分的強度、剛度、且后背墻表面要平直.1）后背墻布置頂管后背采用拼裝式,在墻面橫排200mm200mm枕木，枕木前密排30#工字鋼，在工字鋼前再橫排頂鐵。橫排枕木是為了使頂力均勻的分散在后背墻上，同時將工字鋼下扎500mm是為了加強錨固。2）后背墻核算工作坑后備的受力分析見右圖：反力R應為總推力P的1。21.6倍,確保安全.后背墻每米寬度上的被動土壓力：P被=0.5*rh2* KP+2chKP0.5=0。5*192。52。55.26+27。82。52。29=401.62kN/m總被動土壓力R總= P被BH=401.62*4*2。5= 4016kN式中：P被：每米寬度上的

12、被動土壓力（kN/m） R總 總的被動土壓力kNg:土的容重（KN/m3）取19 KN/m3h：后背墻的高度（m）取3mB:后座墻的寬度 取4mKP：被動土壓系數 KP= tg2(45+31。7/2) c:土的內聚力（KPa）取7。8 kN/m2R/P=4016/1982 =2.03，可確保安全（P值計算詳見3.9。2）3。3.5起重架1)下管起重架采用4根219厚壁鋼管L=9m,頂部用60mm圓鋼連接，兩端索緊,架底部焊接在平臺上橫向放置的30槽鋼上，支架加肋。出土及下管采用卷揚機，設2t卷揚機1臺，5t卷揚機1臺。先在地面上組裝好四根腿柱及頂部穿械，掛好定滑輪及鋼絲繩，再用吊車吊起人工定位

13、焊接。架子頂部用60圓鋼連接,兩端鎖緊，架底部焊接在平臺上橫向放置的30槽鋼上,支架加肋，增加穩定性。2)出土及下管采用卷揚機,設2T卷揚機1臺,10T卷揚機1臺。下管用10T卷揚機,吊土用2T卷揚機。安裝要牢固、線路要清晰，滑輪要轉動靈活。3.3。6平臺1）主梁使用40#工字鋼四根，其上滿鋪150150方木,留出下管管口位置，焊接好工字鋼使其穩定。下管及出土口尺寸為6*2.5m，三面用架子管焊出圍欄。詳見工作平臺及起重架示意圖3。3.7設備安裝3。3.7。1工作井導軌安裝1）導軌的作用是引導管節按設計的中心線和坡度頂進,導軌安裝時必須安裝牢固，滿足管節中心高程及坡度的要求, 導軌面標高與管子

14、內管底面的標高相等。兩導軌要順直、平行、等高，其縱坡與管道設計坡度一致。安裝后的導軌要牢固，不得在使用中產生位移，并應經常檢查校核。2）本工程導軌為雙排120工字鋼、20槽鋼焊接而成,導軌為預制加工。3)導軌安裝利用測量儀器監控，導軌安裝允許偏差為軸線位置:左右3mm；頂面高程:0+3mm;兩軌內距：2mm。4)兩導軌凈距計算140mm798mm導軌安裝圖25mm1000B=2（Dhe）（he）)0.5=2*（1000-14025）*(140-25）0。5=619mm其中：B-基坑導軌間距（mm）D管外徑（mm） h-導軌高（mm）e-管外底距枕鐵面的距離（mm）按上述公式求出DN1000頂管

15、導軌之間的寬度為619mm.3.3。7.2千斤頂安裝1）本工程采用2臺320t的千斤頂。千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱,要求其合力的作用點與管壁反作用力作用點在同一軸線上，防止產生頂進偏差。根據施工經驗,千斤頂的著力點作用在管節垂直直徑的1/41/5為宜。2）千斤頂選用ZB.50型的高壓油泵，由電動機帶動油泵工作，經分配器、控制閥進入千斤頂，各千斤頂的進油管并聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致，油管安裝時做到順直、轉角少。3）油泵宜設置在千斤頂附近，油管要順直、轉彎少，油泵與千斤頂相匹配，并有備用油泵，油泵安裝完畢，進行試運轉。3。3.7。3頂鐵的安裝1）頂鐵是頂進管道時，

16、千斤頂與管道端部之間臨時設置的傳力構件。其作用是將一組千斤頂的合力，通過頂鐵均勻地分布在管端，并起調節千斤頂與管端之間距離的作用。頂鐵可分為環形頂鐵和u形頂鐵兩種，本標段用U型頂鐵。2）安裝頂鐵時，頂鐵與導軌之間、頂鐵與頂鐵之間的接觸面，要擦拭干凈，防止接觸不良，相互滑動。安裝后,要使千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線相互平行.頂鐵軸線必須與管道中心的垂線對稱，避免頂力產生偏心,導致“崩鐵”。頂鐵拼裝后要進行鎖定。3）頂鐵與管口之間墊緩沖材料聯接(膠合板）,使頂力均勻地分布在管端。4）安裝后的頂鐵軸線與管道軸線平行、對稱,頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污。頂鐵要原地足夠的剛度，頂鐵單

17、塊放置時能夠保護穩定，頂鐵的相鄰面互相垂直,頂鐵上有鎖定裝置。頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當頂務接近管節材料的允許強度時,管端應增加U型或環形頂鐵。5）管節未進入土層前，接口外側墊麻絲、油氈或木墊板，管口內側留有1020mm的空隙；頂緊后兩管間的孔隙宜為1015mm。6)頂鐵布置頂鐵選用1組3200kN（320t）級專用配套頂鐵（順鐵）。每組配套頂鐵的規格見頂鐵規格選用表頂鐵規格選用表200300頂鐵L=mm600250備注頂鐵數量（塊）24243。4試運轉3.4.1操作工人：操作工作均應經培訓上崗,有特種作業上崗證并經項目部培訓合格后方可上崗作業。3.4。2安全防護裝備、設施、安全用品使

18、用，如安全帽的配戴、安全繩的使用，吊鉤保護器的使用,吊裝鋼絲繩綁扎固定、坑內上下扶梯的使用等進行演練，合格后方可使用。3.4。3頂進設備、工作平臺及起重架：頂進設備即千斤頂安裝完成后，進行加壓和卸載試驗，檢查千斤頂行程是否達到設計要求的標準,泵管是否有漏油現象發生，頂鐵等規格型號是否滿足頂進作業要求和受力要求，合格后方可使用。3.4。4工作平臺搭設完成后，應經項目部安全、技術人員驗收合格后方可進行起重架的搭設，搭設完成后對安全保護裝置檢查，調試，試運轉，合格后方可進行正式吊運.3。4.5坑內外人機配合：吊裝過程坑內外作業人員必須熟悉起重機械的性能和被吊物體的實際重量,操作人員必須服從指揮人員的

19、信號指揮，先進行適當演練，當演練二次以上，配合無空缺后方可進行正式作業。3.5頂管3。5.1頂管采用D1000鋼管頂管，焊接接口.3.5。2頂力計算及頂鎬選擇1)計算總頂力：Pf*rD12H+(2H+D1）tg2(45-/2)+ w/rD1L+Pf0。14*191.02*6+(2*6+1。0）* tg2 (4531.7/2)+2.9/（191.0)60+01982 KN其中：P計算總頂力 KNr管道所處土層的重力密度 取19kN/m3D1-管道的外徑 取1mH管道頂部以上覆蓋土層的厚度 取6m管道所處土層的內磨擦角 取31。7管道單位長度的自重 取2。9 kN/mL管道的計算頂進長度 取60m

20、f頂進時，管道與周圍土層之間的內磨擦系數 取0.14選用2臺320噸頂鎬（行程1.2m）3.5.3施工順序導軌、后背完成頂管設備安裝就位后，即可進行頂進工作.將第一節管下至導軌上，校核導軌的中線和高程以及坡度，合格后即可頂進。第一節管安放合格后，管前端安裝鋼刃角開啟高壓油泵、千斤頂工作管道頂入土內300mm停止頂進，進行人工掏土作業，到管前端鋼刃角邊止開啟高壓油泵再頂進300mm人工的掏土，以上操作反復進行，最終達到全部頂完。3.5.4頂進由于本工程頂管穿越的障礙物為路面，所以在頂管作業中必須嚴格遵守“先頂后挖”的原則，嚴禁超挖。人工掏土必須先上部后下部，挖土坡度不得大于60，以防止塌方事故。

21、管前掏土距離50cm/鎬，管頂超挖不超過1。5cm,管下部135范圍內嚴禁超挖。出土有固定的出土方向,出土采用專用運土斗車，每處二臺交替使用.斗車行進由卷揚機拉動，斗車裝土運到工作坑內后由升降滑動組設備吊到自然地面，按固定的出土方向，堆入在規定的棄土場。施工人員應協調配合，隨時清走坑上堆土。頂進過程中，應隨時進行高程和中心的校核測量,每班應有頂管記錄和交接班記錄，及時控制高程與中線，隨時糾偏。對頂管施工，在兩管端相距100cm時，在兩管端中心挖一個小洞,貫通后，校核兩管的中心線,做最終糾偏、對口。頂進過程中，要隨時檢查頂鐵情況，特別注意頂鐵擺放是否直順、換放頂鐵時，要用1.2米的長鐵。2003

22、00型頂鐵雙行每鎬頂進長度不大于2.5米。頂管結束后，檢查管口部位焊接質量，檢查有無空洞、漏焊、氣孔、夾渣等現象。并做管道嚴密性試驗。3.5。5測量、糾偏頂進高程測量首先在頂管工作坑內設置3個穩固的臨時水準點，每次高程測量都要進行閉合檢驗。在第一節管入土時,高程測量間隔為30cm/次。特別注意第一管節的末端高程的測量，以掌握首節管坡度.在以后的正常頂進中，測量間隔放大至50cm/次。每頂完一程后，對前端進行水平測量,若發現“扎頭”或“抬頭問題，認真作記錄，為下一程頂進時糾正提供依據.3。5。6中心偏差測量中心測量采用經緯儀定位。在頂管的前端及最后端管內頂部標注頂進中心軸標尺，用經緯儀測量每頂一

23、程的左右偏差變化，認真作頂進測量記錄，為下一程頂進時糾偏調整提供依據.3.5。7糾偏誤差校正應逐步進行，測量密度增加到10cm20cm/次。視管道偏差量采用超挖糾偏和頂土糾偏。超挖糾偏一般在12cm偏差時采用，在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側留土坎,形成阻力，使管在頂進中向阻力小的超挖側偏向。頂土糾偏適用于偏差大于2cm的情況,用方木頂在管子偏離中心一側的外管壁上，另一端在墊有鋼板或木板的管前土壤上，經頂鎬施力，使管子得到校正。D1000頂管允許偏差見頂管允許偏差表。頂管允許偏差表序號項目允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法范圍點數1中線位移30每節管1測量并檢查測量記錄2管內底高程+10 -

24、20每節管1用水準儀檢查3相鄰管間錯口10每個接口1用尺量工具管開始頂進510m的范圍內，允許偏差為：軸線位置3mm，高程0+3mm.當超過允許偏差時，采取措施糾正。3.5.8頂管過程需注意的問題頂進開始時,要緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進.頂進中若發現油壓突然增高,立即停止頂進，檢查原因并經過處理后方可繼續頂進.千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。下管時工作坑內嚴禁站人,當管節距導軌小于50cm時，操作人員方可近前工作。頂進時，工作人員不得在頂鐵上方側面停留,并隨時觀察頂鐵有無異常情況.3.5.8地面沉降控制措施加強管理，嚴格遵守操作規程，嚴禁超挖，避免塌方.加

25、強測量控制，盡量避免大角度糾偏.根據土質合理選擇工具管。覆蓋層不能太薄。加強地面沉降觀測，發現異常，及時上報并采取相應措施。3。5.9頂管時的意外應急措施頂管所處土層為粉砂土層時，產生流砂，因此本工程在頂管施工時可能遇到一些意外情況，如土質突然變化、遇到障礙物等，必須采取有效的措施來處理。 地質發生很大的變化，突然間變硬或變軟，如果突然變硬了,應立即停止施工，待問題查明后如果條件允許，可以繼續施工，如果碰到巖層等較堅實層面或其它障礙物,應立即通知監理工程師，如有變更則由設計出文字性材料并經監理工程師簽認的方案進行施工。如果太軟，但為了防止土的承載力急劇下降，如遇流砂層，為防止地面沉降應注入玻璃

26、水對土層進行加固處理,處理后方可繼續頂進。如果發生漏水，應查明原因,并及時處理管溝內積水。簡易辦法是用污水泵抽出管外。 在頂管施工過程中，如果出現異常的偏差或糾偏失效，必須在允許偏差標準以內就停下來，分析原因,找出對策再繼續頂進,切不可盲目行動。操作人員必須嚴格遵守這樣一條規定：無論何種情況，超過允許偏差一律停下來，并且如實匯報情況，以便分析原因，找準對策. 還有一條就是建立意外情況立即報告制度。即當意外情況發生時，當班人員必須采用任何可采用有效通訊方式，盡快地與公司有關領導取得聯系，向上級報告情況，以便及時采取行之有效的措施。3.5.10管道焊接焊接方法：二氧化碳保護焊.詳見鋼管鋪設施工方案3。6到達接收井頂管頂至設計長度后，停止頂進，并從地面進行測量，測出管頭準確位置，后開挖，開挖方法同工作井，開挖完成找出管頭后砌井回填。3.7設備吊裝設備吊裝用吊車16吊車進行，個別設備或管運送不到作業面或離作業面遠的部位