顶管施工工法Word文档格式.doc
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顶管的顶力可按下式计算，也可按当地的经验公式确定：
P=frD1[2H+（2H+D1）tg2（45˚－ф/2）+ω/rD1]L+PF
式中P—计算的总顶力（kN）
r—管道所处土层的重力密度（kN/m3）
D1—管道的外径（m）
H—管道顶部以上覆盖土层的厚度（m）
ф—管道所处土层的内摩擦角（˚）
ω—管道单位长度的自重（kN/m）
L—管道的计算顶进长度（m）
f—顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，若土质为湿砂性土或粘土，一般取0.2~0.4，若土质为干土，一般取0.4~0.6
PF—顶进时，工具管的迎面阻力（kN），因管前及两侧允许超挖，故取0。
2.工艺流程图
3.操作工艺
3.1工作坑的选择开挖
1）.工作坑尽量设在检查井位置，且与接收坑交替布置，这样不仅可以缩短工期，也可以节约费用。
工作坑布置图见图（1.6.2.1）。
工作坑开挖宜采用人工开挖，不宜机械作业，以防扰动坑土质造成塌方。
开挖的坡度由土质决定。
工作坑深度大于5m时，中间留用50cm的土质台阶以缓冲土质的侧向压力。
工作坑支撑形式应根据土质及开挖深度情况确定，支撑应满足便于运土提吊管件及机具设备的要求。
如采用矩形工作坑，则底部宜符合下列公式要求：
①B=D1+S
②L=L1+L2+L3+L4+L5
式中B—矩形工作坑的底部宽度（m）;
D1—管道外径（m）;
S—操作宽度（m），可取2.4~3.2m;
L—矩形工作坑的底部长度（m）;
L1—工具管长度（m）。
当采用管道第一节管为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；
钢管不宜小于0.6m；
L2—管节长度（m）;
L3—运土工作间长度（m）;
L4—千斤顶长度（m）;
L5—后背墙的厚度（m）。
管道轴线
工作坑接收坑工作坑接收坑
图1.6.2—1工作坑布置图
2）.后背墙的安装：
工作坑后背土壁表面应平整，并与管道轴线垂直；
后背墙的面积必须通过顶力的反作用力及土质的情况来确定，后背墙构造如下：
a.贴土壁立码一层15cm~20cm的方木，其宽度应不小于所需的受力面积；
b.横放一层15cm~20cm的方木；
c.立放2~4根40号工字钢，设在千斤顶作用点位置；
d.后背土壁面应与后背墙贴紧，有孔隙时应用砂石料填密实；
组装后背墙的底端应在工作坑底以下，不宜小于50cm。
这一规定的目的，是在增加施工工作量不大的条件下，利用后背墙的抗力与其高度的平方成正比的规律，以充分发挥其抗力。
3.2.设备安装（见图1.6.2---2）
1）.导轨安装
工作坑及后背墙成型后，在槽底安放25cm×
25cm的枕木，枕木顶与槽底平，使枕木镶在槽底土层中，间距为0.5m，长度3m，枕木的下面浇筑15cm厚C20砼，以免枕木下沉，在顺管子方向安放两根重型钢质导轨，长度为5m，导轨与枕木之间应锚固连接，以防滑动。
两根导轨之间的轴线应与管子的轴线重合，导轨的间距为：
①A=2√D1（h－c）－（h－c）
式中D1=管外径
h=钢轨高度
c=管外壁与基础间缝隙，一般取6~8cm
2）.千斤顶安装
千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的中心应比管中心低5%的管内径左右的垂直线上；
当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；
当用多台千斤顶时，其油路应并联，每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
3）.顶铁安装
顶铁宜采用铸铁整体浇铸或采用型钢焊接成型。
安装顶铁时，应首先检查顶铁与顶铁之间的接触面。
如有泥土或油污等，应擦试干净，防止接触不良，相互滑动。
安装后，顶铁必须与管道的轴线平行，使千斤顶轴线顶铁轴线和管道的轴线相互平行；
更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，顶铁拼装后应锁定；
顶铁与管口之间应采用缓冲材料，一般可采用油毡或胶合板。
4）.架设起吊设备
龙门架安装要牢固、安全，基座应采用50cm×
50cm×
80cm的现浇混凝土结构，龙门架的两侧必须用钢丝绳做拉锚固定，上部搭设帆布蓬，以在雨天作业。
图1.6.2---2顶管坑内设备布置图
3.3.吊管
正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全后方可起吊；
下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于50cm时，操作人员方可近前工作；
严禁超负荷工作。
3.4.顶进
1）.挖土
本工艺采用手工掘进顶管法。
工具管接触土层后，应自上而下分层挖土；
挖出的土方用专用手推车运出，工具管迎面的超挖量如土质良好，可超出管端40cm~50cm；
管顶以上的超挖量不得超过1.5cm。
管下部135º
范围内不得超挖；
超挖示意图（见图1.6.2--3）：
1）.顶进
顶进开始时，应缓慢进行，待各部位密合后，再按正常顶进速度进行；
顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进。
顶管要连续进行，不能停滞不前，随挖随运随顶。
尽量减少停歇时间，以免造成管上方土质塌方及水位上涨造成顶力增大。
当顶管单元段计算顶力较大时，可采取管外壁润滑等措施以减小阻力。
a----最大超挖量b----允许超挖范围
图1.6.2---3管上方超挖示意图
2）.测量及纠偏
顶进过程中，开始每顶30cm~50cm；
测量高程和轴线不少于1次；
管道顶入土层后正常顶进时，每顶进100cm，不少于1次；
开始顶进5~10m的范围内，允许偏差应为轴线位置3mm，高程0~+3mm，测量记录应完整、清晰，当超过允许偏差时，必须及时纠正；
如偏差在1~2cm左右，可采用超挖纠偏法，即在管子偏向的反侧适当超挖，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到实际位置。
如偏差较大，宜采用顶木纠偏法，即用方木的一端顶在管子偏向的另一侧内管壁上，另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上，顶牢固后，即可顶进，在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。
3.5.顶管的接口：
接管前，在两管的接口处均匀加衬3cm粗的防水油麻，油麻置于管外缝外侧面1~2cm处，油麻顶紧后能起到均布顶力和保护管节，防止地下水渗入管内的作用，顶完后，拆除临时连接的内胀圈，用石棉水泥做内勾缝。
3.6.检查井砌筑：
顶管单元段质量验收合格后，及时进行检查井的砌筑。
3.7.支撑的拆除：
拆除支撑前，应对沟槽两侧的建筑物和槽壁进行安全检查，并应制定拆除支撑的实施细则和安全措施。
支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行，且在拆除后应及时回填。
3.8．闭水试验：
闭水试验前做好堵头。
闭水试验段水位至上游管道内顶以上2m。
如上游管内顶到检查口的高度小于2m时，闭水试验水位可至井口为止。
闭水试验在管道灌满水后经24小时后再进行，对渗水量的测定时间不小于30min。
试验频率为D≥700mm的管段，每3个井段抽检1段，D<
700mm的管段，每个井段检验。
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