过路顶管方案一Word格式.docx
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10
4
总工期为：
20
天
4．工程难点、主要矛盾及制约关系
本工程均位于主要交通干线和小西沟交叉路口处，车辆通行量大。
施工时确保车辆
的通行安全，是施工中应该首要解决的问题。
施工中应严格控制避免超挖，即时压注触变泥浆封堵管道与土体间隙，并在顶进施
工完成后立即进行水泥浆填充，必要时采取注浆确保现况道路的安全。
为避免与道路下现况管线碰撞，根据建设单位的要求，钢筋混凝土套管上外顶面与
路面的垂直距离
2.5~3m。
钢筋混凝土套管顶进时全部在中粗砂中穿行，施工难度大。
3
时
间
（月）
工
种
月
电
工
顶管工
8
瓦
/
10
壮
5
电焊工
木
6
测工
品名
规格
单位
计划数量
混凝土管
D=1500
根
42
钢管
DN800
内外涂塑焊接钢管
米
84
钢筋
ф20
吨
8.21
第二章施工进度计划
1.根据本工程特点，顶管坑施工：
个工作日；
顶进速度
6m/d。
总工期控制在
20
天。
具体分五个阶段展开：
第一阶段：
进行现场放线，搭设施工围挡。
第二阶段：
制作工作坑和顶进施工阶段，先进行顶管工作坑的一切工作，然后进行
顶进施工，顶进完成后进行捻缝、打口、注浆填充。
第三阶段：
安装内涨圈，浇筑砼垫层；
进行钢管焊接、防腐和顶进就位
。
第四阶段：
安装管堵、制作打压靠背，进行管道打压试验。
第五阶段：
拆除工作坑，地面回填恢复。
第三章拟投入的劳动力、材料、机机械设备计划
根据本工程的特点，施工中准备投入如下的劳动力以及相应的机械设备。
4
设备名称
顶管设备
2（套）
电焊机
台
泥浆泵
蛙式夯
装载机
130
自卸汽车
注浆机
商品混凝土
C30
365
H
型钢
跟
第四章主要施工方法及技术措施
由于本工程所处地理位置土质为天然中细砂、土质松散、地下水位较低，不存在降
水。
施工中采用管前加装钢帽檐、管道顶进过程中压注触变泥浆减阻和封堵管道与土体
间隙，顶进完成后即时压注水泥浆进行填充等措施。
具体如下：
1、
顶管工作坑
本工程顶管施工设置顶管工作坑的
座，顶管工作坑分别设置在：
（1）、顶进工作坑百米大道南侧绿地上。
工作坑尺寸为：
7m×
宽
6m，工作坑深度
3.5m。
（2）、接受工作坑设置在百米大道北侧绿地上。
6m×
4m，工作
坑深度
3.3m。
坑前壁在混凝土套管端头外
米处，顶进时由下游向上游方向顶进。
开坑前先在顶坑边沿使用机械钻空埋设护壁桩，护壁桩采用
25#工字钢，埋桩间距
1.5
米，埋深至顶管工作坑底
米处。
顶管工作坑采用钢木支护,立板密撑。
水平撑使用
25#
工字钢，间距为第一道盘撑距地面
1m,每道横撑间距
1.2m,并在四角加焊不小于
2.5m
的
同型号工字钢八字撑。
水平撑必须与立桩连接成一体。
管道顶进时如盘撑与管道相撞，
应先在管顶上
150mm
加焊盘撑后方可将现有盘撑切掉。
（3）、顶管工作坑土方采用人工开挖、随挖随支护的施工方法。
顶管工作坑第一步开
挖深度为
1m,以后每步开挖的深度不大于
1.2m。
在挖掘大面积土方前，先挖四边并将板
桩追下，以保障护壁板桩始终插入土中
500mm
以下,防止坑壁坍塌以确保施工安全。
板桩
后出现空洞时及时用编织袋装土将空洞填实。
（4）、工作坑及接收坑采用钢筋混凝土混凝土工作井基础，做法为素混凝土垫层
10cm
厚，基础及侧墙混凝土强度等级
商品混凝土，内配
20#@150
钢筋，稳导轨、做后背、
下设备，焊走道，做
1.2m
高护栏围固在工作坑四周。
2、导轨安装：
为防止导轨在使用过程中下沉,导轨基础采用
混凝土底板，在砼内埋设
15×
20mm
枕木，枕木面高出砼面
20mm。
道轨使用
145mm
的重型钢轨,并用专用道钉固定在枕木上。
导轨安装时要严格控制导轨高程、内径距和中心线的安装精度（允许偏差
2～3mm）。
两导
轨平行、等高，其坡度与管道坡度一致。
安装后的导轨牢固，不得在使用中产生位移，
并经常检查校核。
护铁
套管
顶铁千斤顶
砼后背墙
混凝土平台
工作面
支架
顶管工作坑顶进示意图
3、
顶管后背
顶铁长度（L=
cm）
100
50
顶铁数量（块）
顶管后背可跟据土质和顶进长度等因素，考虑采用双层工字钢后背、混凝土后背式。
顶管后背的面积为
3×
3m
或
4×
4m（宽×
高）,后背墙底边低于顶管工作坑底板
0.6～1.0m,
以使顶镐着力中心高度不小于后背高度的
1/3。
后背原状土方必须保证在长
米以上，
覆土高度应大于后背高度
2m
以上，以保证后背的整体稳定性。
4、
顶管设备。
顶管工作坑内配置
台
3200kN（320t）顶力的顶镐和一台
50Mpa
高压油泵,
同时配置
组
3200kN（320t）级专用配套顶铁（顺铁）、圆形顶铁或马蹄形顶铁。
5、
顶管工作坑平台
顶管工作坑上口完成后,及时搭设工作台。
承重主梁四根
40#工字钢，间距
2.5m、L=12m。
40#工字钢主梁两端伸出顶管工作坑壁搭地长度为
2.25～2.50m,
主梁下铺
400㎝方木、要保证每根主梁承压面积大于
3m2。
40#工字钢上与固定起重架的两
根【30
槽钢焊接在一起。
确保双
40#工字钢不外翻、不位移。
主梁上满铺
15cm
方木，主梁中间位置留下管和出土平台口（3.0m
长×
2.2m
宽）,
在平台口上设置活动盖板（装有滚动轮和导轨）。
顶管工作坑工作台在上部土方及支护工
作完成后,及时搭设以利下步工序施工。
6、顶管起重架
本工程最大钢筋混凝土管径为
D=1500㎜,每根管自重约
3.0t,采用我公司专用顶管
架,可以满足下管和出土需要。
顶管架受力杆（立柱）采用
DN150（外径
165）mm
钢管、壁厚
4.5mm。
L=8m。
顶部用
60mm
圆钢连接、两端索紧，架底部焊接在平台上横向放置的两根
【30
槽钢上，并在架腿外侧加焊放滑支托。
立柱与立柱之间使用φ50mm
水煤管作水平撑
联接,注意进管、出土方向最下层联接杆的高度应满足工作高度的要求。
出土及下管采用
卷扬机，设
1.5t
卷扬机
台，5t
台。
起重架安装完成后,必须经安全技术部门检查验收后方可使用。
顶管工作坑施作完成
后,必须报请监理工程师检查批准后方可进行下一步工序施工。
7、
顶管管材
本工程顶管管材采用符合《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640-1996）要求
的企口钢筋混凝土管材,管材出厂前要进行质量检查
（检查内容执行
GB
11836—89
标准、
7
按
4.3、4.4
规定进行外观质量和尺寸偏差检查,并索取出厂合格证书）合格后方可运到现
场。
8、管材运输要垫稳、绑牢,不得相互撞击；
管材装卸要使用兜身吊带或专用工具起吊,防
止接口部位损伤。
加强现场预制管的成品保护,管材直接放在平台专用导轨上或专用导轨
延长线上（管材数量较多时）,并使用方木楔打掩稳定,以减少现场二次搬运工作量并确保
施工安全。
起重设备经检查、试吊,确认安全可靠后,再将封闭主梁洞口的活动平台移开,
敞露主梁洞口进行下管操作。
下管时顶管工作坑内和主梁洞口周边严禁站人。
当预制管
节下管距顶管工作坑底顶进导轨小于
50cm
时,操作人员方可进前工作。
9、为保证顶管质量和施工安全,管前安装钢刃角。
管后端管口加整圈钢护铁,为保证其
受力均匀,护铁与管口间垫麻辫（接口外环垫麻辫,内环间隙打口用）。
10、首节管（工具管）顶进方向的准确是保证整段顶管质量的关键。
首节管下到导轨上,必
须复核其中心线、管前端、管后端高程,确认合格后方可拆除顶管工作坑龙门口挡板,立
即进行首节管切土顶管施工。
顶管工作坑龙门口管顶以上部位土体稳定是非常重要的,而
该部位的土体由于顶管工作坑开挖制作等原因是非常容易扰动坍塌的,因此当龙门口挡板
拆除后,立即先将管前钢刃角插入土壁
15cm,然后再挖土是可以防止土体坍塌的。
同时首
节管（最初
3m）切土顶进可以形成较完整的封闭隧道,有利于触变泥浆的压注封闭。
11、手工掘进法顶管施工
1）管前挖土是保证顶管质量和管上构筑物安全的关键。
因穿越地段土质为中粗砂,故
在顶进过程中必须采取先顶后挖、切土顶进的施工方法。
2）由于钢筋混凝土套管设计要求的坡度不大（i≧0.005）,而且在现况道路上也无法布
设大口井降水，为便于施工顶进方向由低处向高处顶进。
顶进过程中采取的施工方法是
先使钢刃角（长
米）切入土体之中、然后再进行人工挖土的施工工法。
由于切土顶进
钢刃角的反作用力与顶进液压顶镐的顶推力不在同一直线上,容易造成扬头现象的顶进轴
线偏差,而采取“少进、勤顶”的作业工法是可以避免顶进误差、保证顶进质量的。
因此
在顶进过程中严格控制每镐切土顶进在
10～15cm
之间，严禁超挖。
管前人工挖土要自上
而下分层开挖。
初始顶进时必须勤测量、勤检查、勤纠偏、做到一镐一测（30㎝）。
根据
测量结果及时绘制顶进轨迹变化图、认真分析偏差产生的原因,为纠偏提供依据。
使其成
为一个符合设计要求的、较好的顶进初始导向段,为整段顶管奠定有利基础。
（管前挖土
严禁超挖、随挖随顶,根据本工程的具体土质情况和工艺要求,管前挖土长度不超过
15cm,
是可以保证施工安全的。
）顶进过程中管前挖土不得超越管端（钢刃角）,并应始终保持钢
刃角插入土中不小于
15㎝，随挖随顶。
3）过路段在管端和管前位置的现况路面上铺设δ=20mm
厚、2×
7m
的整张钢板,是减少
重载车辆对管上土体扰动的有效措施之一，要多张钢板（3
张以上）并排铺设。
4）顶进纠偏操作要坚持“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”的工艺原则,要根据顶进轨迹变
化图,分析偏差发展趋势,掌握纠偏时机,循秩渐近、使首节管逐渐回到设计位置。
每当出
现偏差时严禁一次性的过量超挖、猛顶猛纠的操作方法,此种作法势必会增加顶进阻力,
还会造成管口损伤。
5）顶进纠偏工序必须由有丰富顶管经验的顶管工操作。
由于本次顶管管径较大,每节管自重较大。
顶进纠偏宜采用顶木纠偏与超挖纠偏法配
合进行。
即在首节管偏向的反侧土体适当超挖,偏向侧土体不超挖并适当留坎。
用方木的
一端顶在首节管偏向的另一侧内管壁上,方木的另一端斜撑在垫有木板的管前土壤上,支
顶牢固后,即可顶进,边顶边支。
利用顶进时斜支撑分力产生的阻力,使首节管向阻力小的
一侧校正。
6）顶管工作坑内设
个观测基准点,在混凝土底板上设
个轴线测量基准点,
个高
程观测基准点。
为便于施工测量再顶进方向坑壁上设置
个轴线基准点，考虑到在顶进
过程中顶管工作坑后背土体可能产生的扰动对观测基准点的影响,每个班次在上班后、下
班前都要将顶管工作坑内
个固定基准点进行校核。
如发现误差及时通知有关人员进行
复测。
为保证施工质量,顶管施工前
3m（顶进初始段）以及正在校正偏差过程中要对高程和中
心线一镐（15～30㎝）一测量。
顶管施工前
3～10m
段要对高程和中心线每顶进
30～50cm
测量一次。
正常顶进施工段、每顶进
50～80cm
本工程高程测量用水准仪及管
端高程尺,轴线测量采用经纬仪及管端中心尺
7）
触变泥浆润滑减阻措施
为减少顶管阻力和防止塌方,顶进过程采用触变泥浆润滑减阻措施。
为取得较好的效
果,在顶管过程中必须做到注浆与补浆同时进行,在距钢刃角
米位置作
个泥浆灌注孔,
以后每
3
米设补浆孔,顶进过程中及时注浆,以保证顶进中泥浆充满外壁。
触变泥浆初始
注浆压力为
0.10MPa,最大注浆压力不大于
0.20MPa。
8）水泥浆粉煤灰置换充填
为防止地面下沉,顶管完毕后对顶管全线即时进行水泥浆粉煤灰置换充填,为保证压
浆充足,注浆压力
0.25Mpa,浆液配比为水泥:
粉煤灰:
水=1:
2:
7,第一次水泥浆粉煤灰置换
9
充填后,经过水分流失又产生一定的空隙,因此必须进行第二补浆,必要时还应进行第三次
补浆,直至其饱满充实无空隙,以保证地面无沉陷。
对于局部坍塌较大，由管道内注浆无
法保证填充质量的部位，采用在地面钻孔直接注浆的方法进行填充。
12、顶力计算：
钢筋混凝土管
D=1500㎜
控制土压力值P
P=K0γh
K0—静土压系数，按土质取0.33
γ—土容重
h—复土深度（3m）
P=0.33×
19×
3m=
18.81KPa
顶管机初始推力FO
FO=PπR2
R—混凝土管有效半径
FO=18.81×
3.14×
（0.9）2=47.84KN
一次顶进管子阻力
PO=fπDL
f—磨阻系数，按土质取8
D—管外径（1800）
L—顶进长度（80m）
PO
=8×
1.8×
80=3617.28KN
一次顶进总推力F1
F1=F0+P0
=47.84+3617.28=3665.12KN
考虑注浆减摩效果后实际总推力F
F=αF1
α—减摩系数0.8
F=0.8×
3665.12=2932.1KN
每延米推力为2932.1/80=36.65KN
Φ1500混凝土管控制顶力FC
①理论计算
FC=[Cπ（R12-R02）]/f
C—混凝土管（C40）40MPa
R1—混凝土管有效半径
R0—混凝土管的内半径
f—安全系数4或5
FC=[40000×
3.14（0.92-0.752）]/5=6280（采用320t主顶油缸2台）
后背墙的核算按右公式计算F≥P/[σ]
F—混凝土后背面积
P—计算顶力2208.64KN
[σ]—混凝土允许承载力1000
KN/㎡
F=P/[σ]=2208.64÷
1000≈2.21m2
F=3×
2.5=7.5㎡
13、顶进施工
1）下管与稳管：
下管前对管材做全面的质量检查，对下管设备做安全检查。
工作台
下面不许站人，注意承口管端的方向。
安装顶铁时，必须顺直，顶铁无歪斜扭曲。
顶铁
的长度越长越好，始终保持顶铁数为最少，不能以多块小顶铁连接。
2）顶管施工中路面不允许有任何沉降，管子周围一律不许超挖。
顶进开始时，缓慢
进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度进行。
顶进时，随挖随顶，随时注意顶
铁有无异常。
如发现异常，如扭曲、偏离等立即停镐，急速处理。
发现下列情况，必须停镐处理后再进行顶进：
挖土工作面塌方或遇到障碍物。
后背变形形成倾斜。
管位偏差超限未能纠正过来。
顶
力突然增大。
3）测量与校正
入土时，测量间隔
15～30cm
正常顶进不超过
100cm。
采用全站仪进行中心测量，水
准仪进行高程测量。
工作坑内设置水准点两个，测量后与工作坑内另一个水准点闭合。
顶管误差校正应逐步进行。
4）触变泥浆减阻
为了减少顶进阻力，采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆环套，减少
管壁与土壁之间的摩擦阻力，泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。
顶进
后开始注浆，并及时补浆以保证泥浆套环的连续性，达到减阻的目的。
为保证顶管时触变泥浆的减阻效果，在施工中采取以下技术措施。
为保证泥浆质量，
严格控制配比。
注浆孔设置正确。
注浆压力合适，顶进与压浆同步，以保证注浆饱满。
5）
水泥管的接口
11
钢筋混凝土管口处垫两股油麻，油麻垫在企口外侧，顶紧后严密无间断。
顶管施工
完成后，内口用石棉水泥捻缝打口，石棉水泥的配合比为
1：
3。
6）
水泥浆的填充
由于顶进过程中调整偏差时管外壁需要适量超挖，为防止路面沉降，顶进结束后
24
小时内开始进行水泥浆压力充填，注浆时充填饱满。
必要时进行地面钻孔压注水泥浆充
填，最大限度地消除因顶管施工造成的地面沉降，水泥浆充填可以有效地补偿顶管管外
侧空隙部分，从而达到管体外侧土体密实。
注浆采用三次注浆新技术，确保注浆充填的
工作质量。
注浆材料以低标号水泥为主，为节约材料可行当添加粉煤灰，具体注浆材料的配比
暂按水泥；
粉煤灰=1：
2（重量比），加水量以目测稠度造当，（可参考水：
灰=1：
2～3）
并能够具备注浆泵适宜。
14、路面及管线保护措施
现况道路尤为重要，顶管施工中一是确保交通安全，路面不允许出现任何沉降，二
是保证顶管施工一次到位。
顶管过程中随时观察土壤的变化，如发现异常情况及时采取相应的措施，如放慢顶
管进度，封闭工作面等措施。
在顶管施工之前，我们在路面沿管道中心线设立测量观测点，对路面进行监控。
据测量结果及时采用相应的措施，保证通安全。
顶管施工完毕后，除在管道内采用采取注浆的措施外，在地面上对管道相交的地方
钻孔注浆保证管道的安全。
12
顶管施工工艺流程图
测量
监理工程师检验
混凝土垫层高程、中心、混凝土强度检验
后背制作安装
道轨安装
中心垂直度检验
高程、中心检验
顶进设备安装调试
顶进、下管
中继间安装
顶进设备、后背拆除
打口、填充
清理、验收
13
第五章钢管施工方案
1.
钢筋混凝土管道内附属构筑物的安装
1）套管内的内涨圈关口加固、混凝土垫层、预埋钢板、槽钢及关卡等构件的在顶进
完成后及时施工到位。
2）管道内打口注浆完成后，安装加固缸内涨圈。
安装时涨圈中心与管缝中对正、四
周间隙调整均匀后用木楔备牢。
填充第一层油麻后从两面同时填打密实，然后再进行第
二、第三层油麻的填充。
油麻填充完成后填打石棉水泥，边口处抹八字压实。
内涨圈安
装完成后应牢固、位置准确，填充密实无空鼓、裂缝。
3）在管道两边及顶部弹出混凝土垫层和预埋件基准线，标明预埋钢板位置。
混凝土垫
层施工时由内向外进行，混凝土拌制时严格按照配合比进行，拌合均匀后用手推车运送。
预埋件安装位置准确，混凝土成活后表面平整、密实无裂缝。
4）
混凝土养生十天后，安装支架。
十四天后即可进行钢管管道的敷设。
2.
钢管敷设
1）.本工程穿越道路均采用钢管敷设。
2）.钢管道工艺流程
测量放线→稳管对口→焊固定口→安装管件→做强度试验→焊接口外防腐→吊装下
管→做严密性试验→冲洗→勾头。
在下管之前进行槽上钢管焊接、防腐，下管采用机械牵引从混凝土顶管内将
DN800
焊接钢管整体穿过。
2.1 管道安装前的注意事项
管道安装前，要对已完成的土建施工进行检查验收合格后,才能进行管通安装，管材
应检验合格后方可下管。
2.2 加强管材保护
尤其要注意防腐的成品保护工作，降低防腐层破损概率，对不慎损坏的防腐层在槽
上就及时修补。
2.3
编制配管图
下管之前逐根量测管材，编号配管，要求技术员必须根据每个施工段，每根管节的
具体长度，编制配管图，以减少焊口数量，控制短节长度。
2.4 固定口焊接工作坑
本工程采用槽内固定口施焊时，必须要有大于
1.2×
1.0×
0.5m
的作业空间，满足焊
工施工工作面的需要。
3. 下管前先加固顶管工作坑，然后拆除顶管工作坑后背。
根据管材长度和重量采用吊
14
车下管，下管前作清膛处理。
下管时设专人指挥。
进行各种动作之前，指挥人员必须检
查操作环境。
下管使用专用吊带，绑套管材，找好重心、所有工作人员必须听从指挥。
4. 对口
1）
对口前先修口
对口前必须修口（尽量采用槽口修口），使管端坡口、角度钝边等符合接头尺寸要求，
修口用角磨机（φ125-180）本工程采用
60°
“V”型坡口±
5°
，修口后要求清扫管膛。
2）
对口间隙控制
本工程采用专用吊架、对口器等工具。
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