金光道路顶管施工方案1Word下载.docx

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1、顶管施工工艺

如下图所示：

2、适用范围

泥水平衡顶管施工工法适用于各种粘土、粉土、砂土和渗透系数较大的砂卵石，也适应强风化岩等恶劣地质条件下的室外给水、排水、电力及其它适用于顶管施工的管道工程。

泥水平衡顶管一般适用于管径D400~2400mm的管道施工，由于泥水平衡顶管顶距长、不需降水、能很好控制地面隆沉、施工安全等特点，并可适用于各类复杂地质条件，因此像穿越重要公路、铁路、建筑物等特殊工程地段、穿越砂层、淤泥质土等特殊地质构造地段应用泥水平衡顶管施工工法，可达到良好的效果。

3、工艺原理

泥水平衡顶管施工技术是利用泥水压力来平衡土压力和地下水压力的一种顶管施工方法。

其基本原理是由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，再经井内旁通压力调整阀及调整排泥泵转速来调整进水压力大小，使其平衡地下水压及挖掘面土压力，尽量使掘进机刀盘在平衡压力下工作，从而可防止由于挖掘面的失稳，造成地面沉降和隆起。

（二）顶管工作坑尺寸的确定

管径

主顶坑尺寸（长×

宽）

接收坑尺寸（长×

φ600

7.6×

7.6m

5.5×

3.5m

D=8.4m

第二节打设工作坑钢板支护桩

采用32#B型工字钢桩，采用密打钢板桩，工字钢支撑。

施工前先根据图纸尺寸进行测量放线，挖出桩沟，用两根15×

15厘米方木做水平控制梁，用10×

10厘米角钢做垂直控制架，用履带式柴油打桩机打沿坑内口线打入。

打桩时应保证钢桩的垂直度，利用震抖缓慢将钢桩全部打入地下。

为满足施工设备安装、运行及操作、存放材料面积、人员上下、下管、出土量施工面积，本工程顶管工作坑底部设置为：

主工作坑的尺寸为7.5M×

7.5M，接收坑尺寸为5.5M×

3.5M。

工作坑坑底结构：

300mmC30钢筋砼底板

150mmC10素砼

200mm碎石垫层

第三节打设水泥搅拌桩帷幕

主工作坑桩径0.4米双排水泥搅拌桩，接收坑桩径0.4米单排水泥搅拌桩。

施工前为了保证地下障碍的完好性必须进行探槽开挖，探槽采用人工开挖，上口宽1.2—1.5米，根据地下障碍的不同一般开挖深度在1.5—2.0米如土质不好适当设立简易支撑保证人员的安全。

水泥搅拌桩采用计量泵注浆，保证延米水泥用量。

满足“二喷四搅”均匀搅拌操作方法成桩，连续性完成该工程，喷浆量控制在15%、外掺3%石膏粉来增加水泥浆凝结速度，为保证水泥强度，控制水灰比在0.5左右。

采用架式打桩机，保证搅拌桩的垂直度和桩体的搭接。

水泥搅拌桩在工作坑的制作过程中起着至关重要的作用，设立专人对其质量进行监控。

水泥搅拌桩打完最后一棵5天后进行打钢板桩工作。

接收坑四周打设一排搅拌桩用于止水，工作坑后背加打一排搅拌桩用于改善土壤增加后背承载力。

具体见下图

第四节工作坑施工

一）挖工作坑第一步土

施工时先放样，然后按钢板走向在一周中挖一条深0.8m左右的地槽，钢板桩按已挖的槽打成所需的形状，并保证入土深度。

从原地面向下挖1米，即工作坑第一步顺水（水平框架）处，挖土采用1立方挖掘机，因该步土层为表层土，故可倒在工作坑一旁做垫道或回填沟槽用。

二）安装顺水

根据计算工作坑做一步支撑，第一步位置在距地面1.5～2米处，采用32#工子钢卧焊，4个交角处的角撑32#工子钢，支架采用工字钢短头一割为二或用三角形钢板制成。

首先挖至1.5～2m焊托架,安装事先焊好的顺水管与钢桩加固,并把支撑架准备好,做支撑框架。

基坑开挖支撑及时,不允许超挖后做框架。

工作坑开挖第一步平面示意图

三）挖第二步土至槽底

第二步，挖第二步土。

利用挖机挖土，一步到位。

做排水沟和水窝子，清平槽底。

挖第二步土改用吊车吊土，人工挖土。

当挖至基坑底时（底板下平），在工作坑底的两个角（相对角）上做水窝子，共计2个，直径内口0.5米，深0.5米，周圈及底面用红砖干砌，外压草莲子，水窝子内设1台2"

潜水泵，以备坑内的排水，清平基坑地面，遇有腐软的地方要挖掉软土回填片石或混渣石料以加固土体。

四）打底板，满铺浇注

底板施工时首先根据图纸尺寸用全站仪或经纬仪定出井中、底板长及宽的边线。

砼从中央浇筑，均匀由里向外周圈式扩散，浇筑时使溜管自始至终垂直底板的平面。

用插入式振捣棒进行振捣。

浇筑砼前将导轨预埋钢板安装到位，钢板尺寸0.2×

0.4米，厚1cm.下面焊接Φ14钢筋做爪，长25厘米，钢板顶面高程误差控制在2mm以内。

基坑整体横断面示意图

五）工作坑、接收坑基础

主工作坑基础做法采用碎石垫石20cm厚，素混凝土15cm厚，浇30cm厚C30混凝土，基础内每隔1.0米预埋16#槽钢1根,共9根,并与坑壁加固工字钢连接,其上焊接滑道,高程、位置要准确；

接收坑的基础厚度及混凝土强度等级依照检查井底板图纸施做。

六）稳导轨、下设备，焊走道，做1.2m高护栏围固在工作坑四周。

导轨采用重型钢轨，型号151，数量2根，长同底板长，和预埋钢板之间用横向的槽钢（8厘米宽）焊接，导轨的间距布置应使管外底离横向的槽钢顶面不小于2厘米，导轨长度按工作坑长度减去0.3米，满长铺设。

导轨的高程误差和中线位移控制在2mm内。

工作坑内的导轨是与主顶设备配套设置的，在安放时，保持固定即可。

根据本项工程所处土质较软这一特点，我们将导轨高程控制在比设计管道高20mm的水平上，以求中和在掘进机及管子出坑后（脱离导轨）的下沉量。

在接收坑内，为使掘进机在进坑时与管子保持在同一直线上，也设导轨，用槽钢按设计路线及高程做简易固定。

机头和混凝土管安放在导轨上，以保证混凝土顶进方向的精度，导轨和预埋槽钢焊接在一起。

要求在顶进过程中能承受各种负荷，确保不位移、不变形、不沉降。

安装导轨先复核管道中心线的位置。

两根导轨保持相互平行，导轨坡度与设计管道坡度一致。

顶管工作坑混凝土基础面的标高等于沟底标高减去导轨高度再减去10mm（垫铁调整高度）。

导轨由钢轨、横梁和垫板组成，导轨采用50#的钢轨。

采用1.2米高护栏围固在工作坑四周。

七）做进洞口止水钢封门

在顶进洞口处打设一混凝土止水墙并预留洞口，止水墙与工字钢紧密相接。

预留洞口直径比机头大20厘米。

在预留洞口四周予埋钢板及螺栓，待机头进入洞口后四周用胶皮垫进行密封，并用钢板及螺栓将胶皮垫上紧保证机头与混凝土止水墙紧密相接不留缝隙。

在施工止水帷幕的过程中对进出洞部位，水泥桩水泥掺入量降为5%，用顶管机绞盘研磨出正规的洞口，随后再采用止水圈止水。

八）测量仪器安装：

为保证在顶管过程中顶进方位的准确，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。

为保证直观有效采用米格纸按比例分别画出高程变化趋势图，偏斜变化趋势图，以估评标准数据为临界线，在勘测校正的原则下将记录反映到图上，便于质量控制。

九）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。

1起吊设备的布置

顶管工作坑配备起重设备，采用吊车，起重能力满足吊装顶管机组、混凝土管和顶进设备的拆装要求。

吊车梁与支脚基础平面平行，支脚基础稳固。

起重钢绳安全系数为8，配有技术监督局使用合格证。

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。

2供浆设备：

供浆设备主要由拌浆桶和盛浆桶组成，盛浆桶与注浆泵连通。

供浆设备安放在工作坑后侧边沿，有导管通向管道内，做润滑浆用的膨润土，堆入在设备附近，设防水棚。

3照明、供电及通风：

在工作坑后方做一配电间，将三相380V动力电源直接接到掘进机的电气操纵台上，接到管内的电缆将它悬挂在管内一侧，不要与油管、注浆管及水管放在同一侧。

坑内照明采用36V安全电压。

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。

5泥浆处理

泥浆处理，在现场放两个泥浆池进行泥浆沉淀处理，然后泥浆进行外运。

以不妨碍起吊及交通运输，以保持现场的畅通及整洁。

第五节顶管施工工艺

一）顶进前的准备工作

1、把临时水准点、中线定好位置，准备测量校核使用，由于已知控制点的位置所限，满足不了施工需要，所以要增加一定数量的临时控制点，以保证施工正常进行。

临时控制点的平面坐标及高程测定方法同已知点复核测量相同。

检查井位置的测定一般采用经纬仪导线法或极坐标法。

根据已知坐标计算出井位与已知控制点的相关坐标方位角及水平距离，用经纬仪实地测出井位，为了保证测量精度，应对其测定的井位采用第二种方法进行复测。

2、液压系统、顶进系统安装试运行正常。

3、吊装设备运行正常，吊具、吊索准备齐全。

4、管内进水管、出泥浆管、连接螺栓备齐。

5、将膨润土准备一个井段的用量，检查注浆泵、管路、阀门等配件齐全且运行正常。

6、管外用照明设备、管内用的安全电压变压器、灯具线路正常。

7、防雨设备齐全。

8、顶铁配置齐备。

9、泥浆池放置土地点的选定，以便于泥浆外运。

10、发电设备试运行正常备用。

11、管内电子监控设备正常。

二）顶进

1．设备安装及试运行

设备安装前，根据设备的操作要求及施工方便的原则确定各设备的安装位置、各种管线和电缆的铺设位置及走向等。

对设备的吊运、安装顺序进行计划和安排。

（1）设备的安装

①主顶设备底盘的安装应支撑牢固，防止产生受力变形或位移。

底盘的调整的定位宜在将顶管机吊运至底盘导轨上后进行。

②主顶设备液压系统宜设置在主顶设备附近以便于操作，液压软管接头连接清洁无污染。

③吊运完成后，调整底盘及顶管机机头的位置、高程、中线、仰俯角、旋转角等。

④工作井总电源闸箱及用电设备必须执行三相五线制，且安装漏电保护装置，工作坑及管内使用36V以下的照明设备；

总电源的匹配大于顶管施工过程中需同时运行的全部设备功耗之和；

长距离顶管时须考虑电缆的电压降。

顶管机头内应设有应急照明电源，顶管机机头、工作坑及地面设备之间设置电子监控设备。

⑤工作井内测量仪器的基座不能固定在主顶装置底盘、工作井后背或其他可能在顶进受力时产生变形或位移的基础上，应安装在独立的固定基座上，以减少重复移动和调整次数；

宜使用激光经纬仪或激光指向仪与安装在顶管机内的激光目标靶共同组成方位误差测量系统，对顶进的高程的轴线误差进行全过程的电子监控。

⑥泥水分离系统及注浆系统应安装在地面上适当的位置，符合便投料和排放所需落差的工艺要求。

（2）设备试运行