手掘式顶管施工Word文档格式.docx
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⑤、施工供水、供电条件；
⑥、工程材料、施工机械供应条件；
⑦、结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。
⑶、顶管工程施工前，施工单位应编制实施性施工组织设计、
基坑开挖及支护专项方案、用电施工组织设计等。
⑷、顶管工程施工前，施工单位应接受建设单位组织的有关单位向施工单位进行的现场交桩，并办理交桩手续。
⑸、临时水准点和管道轴线控制桩的设臵应便于观测且必须牢固，采取保护措施并经常校核。
⑹、对已建管道、构筑物等与新建管道衔接的平面位臵和高程，开工前应进行校对复核。
2、工作坑位臵及开挖尺寸确定
⑴、顶管工作坑是顶管作业现场设臵的临时性设施，包括后背、导轨和基础等，工作坑是人、机械、材料较集中的活动场所，因此，
选择工作坑的位臵应考虑以下原则：
2、、有可利用的坑壁原状土作后背；
②、工作坑尽量设在沿线检查井及交汇折点、变管径检查井处；
③、工作坑处应便于排水、出土和交通运输，距电源、水源较近，并且具备堆放少量管材和暂存土的用地；
④、工作坑应尽量远离建筑物或对其易于采取安全保护措施处。
⑵、顶管坑开挖尺寸确定确定，同时考虑工作坑设臵的使用功能
（单向顶、转角顶等）
①、顶管工作坑，是顶管工程的重要设施，工作坑有单向坑、双向坑和转角坑。
向一个方向顶进所能达到的最大长度，为一次顶进长度。
矩形工作坑底部尺寸应符合以下要求：
B=D1+S
L=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—操作宽度取2m
L—矩形工作坑的底部尺度
L1—管节长度（m）
L2—运土工作间长度（m），一般取1.5m
L3—千斤顶长度（m）
L4—后背墙的厚度
L5—稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般为0.5-0.6m。
工作坑深度（H1、H2）应符合下列公式要求：
H1=h1+h2+h3
H2=h1+h3
式中H1—顶进坑地面至坑底的深度（m）
H2—接收坑地面至坑底的深度（m）
h1—地面至管道底部外缘的深度（m）
h2—管道底部外缘底部至轨底面的高度（m）
h3—基础及其垫层的厚度。
但不应小于该处井室的基础及垫层厚度（m）
3、工作坑开挖及坑壁支护
工作坑开挖视地质情况和工作坑深度确定，一般在四米范围之内采用机械开挖，四米以下人工开挖，如在工作坑范围有地下管线或场地狭窄等不适于机械开挖时，须全部采用人工开挖；
机械开挖完成后要及时进行坑壁支护，人工开挖深度超过2米也必须及时进行坑壁支护。
坑壁支护方式主要取决于施工工艺、坑壁土质、工作坑深度和地下水情况。
坑壁支护方式有多种，如：
板撑支护、钢筋混凝土逆作法支护、钢板桩支护、沉井支护等。
目前德州市地区手掘式顶管施工普遍采用的支护方式是板撑支护和钢筋混凝土逆作法支护，板撑支护主要用于土质稳定、无地下水、管道埋深较浅的工作坑，混凝土逆作法支护主要用于土质不稳定、管道埋臵较深、地下水位高的工作坑。
在砂层地段，工作坑开挖前往往还要进行预支护，目前西安地区广泛采用的是高压旋喷桩预支护。
4、基础及导轨安装
⑴、基础的形式取决于基底的土质、关节的重量以及地下水位情况，一般有三种形式可供选用：
①、土槽枕木基础：
适用于土质较好，又无地下水，施工管径较小且顶进方向没有变化的工作坑。
施工时在工作坑底部多做3：
7灰土垫层，一般为30cm，然后铺设方木并联接牢固，可在方木上直接砂土近饱和状，安装导轨过程中有可能基础被扰动，
且顶进方向有变化的中、小型的工作坑。
施工时在地基土上直接作砂砾石基础，然后铺设方木，连接牢固；
③、混凝土基础：
适用于各种管材和工作坑，施工时先做3：
7灰土垫层或砂砾石垫层，然后做混凝土基础，混凝土强度等级不低于C20，厚度不小于20cm，基础宽度较井室（管道）基础宽50cm为宜，这种基础部扰动地基土，能承受较大荷载。
⑵、工作坑导轨宜选用钢质材料制作，并应有足够的刚度，一般采用重型钢轨，长度以管材长度1.5-2倍为宜；
两导轨距离控制在管径的0.45-0.6倍之间，安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨间距和平面位臵，然后根据放样高程调整导轨高程，两导轨应顺直、平行、等高，，其纵坡与管道设计坡度相一致；
安装后的导轨应当牢固，不得在使用中产生位移，丙机场检查校核。
⑶、两导轨间距可按照下式计算：
A=2√（D-h+e）（h-e）
式中：
D-管外径（mm）h-导轨高度（mm）e-管外底距基础的距离7
（一般为10-25mm）
⑷、导轨安装的允许偏差为：
轴线位移：
左3mm，右3mm；
顶面高程：
0-+3mm；
两轨内距：
±
2mm
5、后靠背
后靠背是把主顶油缸推力的反力传递到工作坑后部土体中去的墙体，它的构造会因工作坑构筑方式不同而不同。
⑴、利用坑壁原土作后靠背时，后背土壁应铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。
15cm×
15cm向叠放15cm
×
40cm横顶铁；
方木应卧到工作坑底以下一定深度（1m左右），使顶镐的着力中心高度不小于方木后背高度的1∕3。
⑵、利用混凝土墙作后靠背时，由于主顶油缸较细，对于后靠背的混凝土墙来说只相当于几个点，如果把主顶油缸直接抵在座墙上，则后座墙极易损坏，为防止此类事件发生，在后座墙与主顶油缸之间，再垫上一块厚度为20cm-40cm的钢结构件，称之为后靠板，这样后座墙就不易损坏了。
6、顶管设备安装
⑴、主顶装臵
顶管采用的主顶装臵由主顶油缸、主顶油泵、操纵台及油管等四部分组成。
主顶油缸是管子推进的动力，其额定顶力一般为2000KN-5000KN，行程有0.25、0.5、0.8、1.2m，主顶油缸的压力油由主顶油泵通过高压油管供给，常用的压力在32MPa-42MPa之间，高的可达50MPa；
主顶油缸宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上；
当主顶油缸多于一台时，8
宜取偶数，且其规格宜相同；
当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的主顶油缸对称布臵；
主顶油缸的油路应并联，每台主顶油缸应有进油、退油的控制系统。
油泵宜安装在主顶油缸附近，油管顺直、转角少；
与主顶油缸相
顶进；
主顶油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。
⑵、顶铁
顶铁是顶管过程中传递力的工具，它可延长主顶油缸的行程，并且扩大管节端部的承压面积，顶铁根据安放位臵和使用作用不同可分为直顶铁、环形顶铁、弧形顶铁、和马蹄形顶铁四种；
安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁的允许联接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。
顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常现象。
⑶、工作平台和棚架
工作平台搭设在工作坑的顶面，主梁采用型钢，上面铺设15cm×
15cm方木，作为承重平台，中间留出下管和出土的方孔为平台口；
承重平台主梁根据荷载计算选用（管体中、操作人体重及其他附加荷载），主梁两端伸出工作坑壁搭地不得小于1.2m。
棚架即起重架与防雨篷合成一体，找一防雨篷布为工作棚，起重用卷扬机、滑轮或电葫芦门式架或汽车起重机，一起构成顶管施工的运输系统，各设备的型号、功率，根据其中重量符合计算配备。
⑷、工作坑的防护
工作坑周围必须安装护栏，护栏应用钢管制作（钢管Φ40MM），当9
在基坑四周固定时，可采用钢管并打人地面50～70crn深。
钢管离边口的距离，不应小于50crn。
当基坑周边采用板桩时，钢管可在板桩外侧进行焊接。
工作坑四周采用1.0米×
1.2米封闭围挡。
工作坑上下应配有梯子，梯子必须有扶手，其跨度尺寸不大于30cm，工作坑在二步框架处应设臵二次平台，作业人员应从规定的通道上下，不得从非通道进行攀登。
⑸、顶管工作坑允许偏差应符合下表的规定。
注：
表中H为后背的垂直高度，L为后背的水平长度。
⑹、顶管工作坑坑内布臵
回油嘴千斤顶
激光水准仪
钢导轨
千斤架
后背铁砼找平层
二步支架
挡土木板
砼底板
水窝子
钢桩
7、管道顶进
⑴、下管就位
下管前先对管子外观进行检查，主要检查管子是否有破损、纵向裂缝，管径符合规范要求，管口无破损，若修补合格处宜在正上方。
检查合格的管子方可用起重设备吊至工作坑的导轨上就位。
起重设备应预先进行鉴定；
现场经检查、试吊、确认安全可靠方可下管。
下管时工作坑内严禁站人。
当所下管子距导轨小于50cm时，
第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。
（2）、管前挖土与顶进
管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业环节，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。
因此对管前挖土顶进的规定是：
在一般顶管地段，若土质良好，可超越管端30-50cm；
在铁路道轨下方不得超越管端以外10cm，并随挖随顶，在道轨以外最大不得超过30cm，同时应遵守其管理单位的规定；
在不允许基土下沉的顶管地段（如上面有重要构筑物或其他管道），管子周围一律不得超挖；
在一般顶管地段，上面挖弧面允许超挖1.5cm，但在下弧面135o范围内不得超挖，一定保持管壁与土基表面吻合；
在土层松散或有流沙地段顶管时，为防止土方坍落，保证安全便于操作，在首节管前端可安装管帽（帽檐伸出长度取决于土质）将帽檐顶入土中后，方可在帽檐下挖土。
顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；
顶进中若发现油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因并经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度
不得过快；
挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小的范围内。
（3）、顶进测量
在顶第一节管（即工具管）时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30cm，以保证管道入土的位臵正确；
管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm，测量应在管前挖土后进行，根据偏差量修整管前土弧。
测量，要求两垂球的间距尽可能地拉大，
用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。
一次顶进超过60cm应采用经纬仪或激光导向仪测量（即用激光束定位）。
高程测量：
用水准仪及特制高程尺（用于小管径），根据工作坑内设臵的水准点标高（设两个），测第一节管前端与后端管内底高程，以掌握第一节管子的走向趋势。
测量后应与工作坑内另一水准点闭合。
激光测量：
用激光经纬仪（激光束导向）安装在工作坑内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位臵一致时，激光点即可射到标示牌中心，说明顶进质量无偏差，否则根据偏差量进行校正。
全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位臵和高程，有错口时，应测出错口的高差，以衡量全段高程与纵坡，高程与中心偏差应在允许值之内。
（4）、校正纠偏
顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可能立即将已顶好的
管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。
常用的方法有以下三种：
①、超挖纠偏法：
偏差量1-2cm时，可采用此法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位臵。
②、顶木纠偏法：
偏差大于2cm，在超挖纠偏不起作用的情况下，可用圆木或方木
边顶边支。
利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使顶管向阻力小的一侧校正。
③、千斤顶纠偏法
方法基本同顶木纠偏法，只是要顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。
（5）、对顶接头
对顶施工时，在顶至两管端相距约1-2m时，可以两端中心掏挖小洞，使两端通视，以便校对两管中心线及高程，调整偏差量，使两管准确对口。
8、接口
顶进钢筋混凝土管时，在两管的接口处加衬垫，一般是垫麻辫或3-4层油毡，F型接口采用多层胶合板衬垫，平口管应偏于管缝外侧放臵，使顶紧后的管间内缝有1-2cm的深度，以供顶进完成后进行填缝；
顶进完毕后，拆除临时连接的内胀圈，进行内接口，其接缝处理
应按设计规定；
如设计无规定时，可采用钢板内套接口。
管内缝填打石棉水泥后，安装预制钢板内套环，再次填打油麻和石棉水泥，并用清水湿润，填缝完毕及时养护。
钢套环外露面应刷防腐涂料；
钢套环F形单胶圈接口的操作程序为：
清理管口→涂刷粘合材料→多层胶合板衬垫安装→填充管外圈聚硫密封膏→安装楔形橡胶圈→管子顶入→内圈聚硫密封膏填充；
橡胶圈安装时应清除承口内和擦口外的油污、杂物，将选定的橡胶圈套入插口槽内，平顺、无扭曲；
橡胶圈保存中应注意不能与油类接触，橡胶圈应质地紧密，表面光滑平直，无空隙气泡。
橡胶圈宜在阴凉清洁的环境下保存。
9
道内接口填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平；
内套环接口应对正管缝，填料密实、均匀，每侧凹进套环边缘
1-2mm；
顶管中如遇塌方或超挖空隙必须进行处理。
顶进管道允许偏差：
10、顶管施工纪录与管理
在一个施工段的管子顶进过程中，管道一直处于动态，加强顶进施工中的动态管理，是提高顶进质量的保证；
顶管施工纪录则是反映
管道在顶进过程中动态情况的依据，因此，应认真填写顶管施工纪录，做好交接班，掌握顶进的动态，做到情况明、问题清、有对策、处理及时。
填写顶管施工纪录必须真实、清晰、完整；
交接班时，当班负责人必须向接班负责人交清纪录，现的问题及处理情况；
时处理，减少停滞，需停下来研究解决的问题，要尽快制定出对策，抓紧处理，恢复顶进；
整个施工段的顶进应分阶段的进行检验，不许等到全段顶完再全面检验。
日常的顶进原始记录，只反映了当班顶进情况，但顶进管道在动态过程中的变化情况应及时掌握，每顶进10-20m，宜全面检验一次施工质量，存在的问题应在继续顶进中得到解决；
提高施工及操作人员的素质，加强在顶管施工中的动态管理，是保证顶进施工质量的关键。
顶进施工必须认真制定并贯彻执行施工方案及有关规定，把握顶进动态中的情况，才能提高作业的施工质量，保证安全施工与作业进度。
五、长距离顶管施工
长距离顶管是指每一段连续推进的距离都在100m以上的顶管施工，对手掘式顶管来说，由于受到通风、排土方式等的制约，一般长距离顶进不宜超过200m，由于一次顶进距离较长，就产生了与普通顶管的许多不同之处。
1、中继间
中继间，有时又称中继环或中继站，是安装在一次顶进管子的某个部位，把这段一次顶进的管子分成若干顶进区间，在顶进过程中，先由若干个中继间按先后顺序把管子推进一小段距离后，再由主顶油
缸推进最后一个区间的管子，这样不断重复一直到把管子从工作坑顶到接受坑的一种手段；
管子顶通后，中继间按先后顺序在拆除其内部油缸后再合拢。
在长距离顶管中，中继间是实现长距离顶进的有效手段。
2、注浆减摩
注浆减摩是长距离顶管施工中的一个重要环节，由于随着管子的不断推进，推力会随之增加，而降低顶进阻力最有效的方法是注入膨润土泥浆，使之在管外壁与土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套，变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态，这样就可以大大地减少顶进阻力，减小地面沉降。
以后每隔6
注浆总管至每道注浆环的支管必须设一球阀，每个注浆孔必须加设一道球阀。
机具尾部的注浆总管前必须加设一压力表。
在正常顶进时，只对第一注浆环的三个注浆孔注浆，其余注浆阀门关闭。
补浆时，从工作井开始向机具方向，逐道注浆环进行补浆，在每道注浆环补浆时，依次开启三个阀门进行补浆，每补完一个孔即关闭球阀，然后打开下一个。
开启注浆孔阀门时，一手握住注浆软管，开启后即可感觉到注浆流动，大约1分钟即可完成，根据手感判定。
在100米范围内，每顶进2米，补浆一次。
在100米以后每顶进8米补一次浆。
中继站及管道弯折处加强补浆。
补浆必须在顶进的同时进行。
顶进中应绘制顶力曲线图，根据顶力增加情况分析注浆效果，当
发现顶力不正常变化，立即逐个注浆孔进行检查。
关闭注浆支管上的
球阀，挨个注浆孔拆下注浆管检查，发现泻出浆液无压力或无浆液泻出，即可断定该注浆环处浆套已破坏。
修复时利用同一注浆环的另外两个注浆孔压浆修复，同时后顶配合顶进及收镐。
1⑴、现象
基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。
⑵、原因
①、导轨自身的强度不够，受到管子自重的压力而变形。
②、导轨固定不牢靠，受到外力及震动后发生偏移。
③、导轨底部所垫木板太软而产生较大变形。
⑶、防治措施
①、对导轨进行加固或更换。
②、把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑把它固定。
③、垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可焊牢。
④、对工作底板进行加固。
2、后靠背严重变形、位移或损坏
⑴、现象
①、后靠背被主顶油缸顶得严重变形或损坏，已无法承受主顶油缸的推力。
②、后靠背被顶得与后座墙一起产生位移。
③、钢板桩工作坑，由于复土太浅或被动土抗太小而使钢板桩产生位移影响到后靠背的稳定。
⑵、防治措施
①、应该用刚度好的钢结构件取代单块钢板做后靠背。
②、后靠背后面的洞口要采取措施，可用刚度好的板桩或工字钢叠成“墙”垫住洞口或管口。
③、后座墙后的土体采用注浆等措施加固，或者在其地面上压上钢锭，增加地面荷载。
④、用钢筋砼浇筑整体性好的后座墙，并且尽量使墙脚插入到工3、测量仪器移动
用测量仪器观察标尺，偏差一下子大很多或无法找到标尺。
在大多数情况下水准气泡也不准。
⑵、原因
仪器被人碰到而移动或者是固定仪器的架子有移动。
①、仪器架一定要固定在基坑底板上，而且底板要牢固，不要把仪器架固定在会移动的支撑等上面。
②、仪器附近应设栏杆，防止被碰，失准。
③、发现仪器移动必须重新安装好，必须对原始数据做核对，确保重新安装后的仪器数据正确。
同时，还应有人复核，并做好记录。
4、管接口处错口
①、错口不规则，错口不大。
②、错口较大，有的可达到管壁厚度或更大。
错口不大，大多由于管接口处失圆，管壁厚薄不均匀所造成
的
②、错口较大是由于T型钢套环损坏。
T型钢套环套在管子外面的接口处，在纠偏过程中纠偏力会使钢套环损坏。
T型钢套环套在管子外面的接口处，在纠偏过程中纠偏力会使钢套环变形，环口扩张。
当朝前的张口充塞满泥砂以后，欲向相反方向纠偏时，这个张口必须闭合，张口内的泥砂被挤，T型钢套环的直径会被撑大。
反复纠偏，T型钢套环焊缝处易被撕裂，同时，钢套环的环口就发生卷边。
T型钢套环连接的前后两只管子就发生错口，随着推进距离的增长，错口会越变越大，甚至使管道报废。
⑶、防治措施②、控制好顶管的方向，有偏差要及时纠偏，慢慢地纠正，以防
纠偏过头。
③、如果在砂性土中应增加触变泥浆的注入量，让浆套很好地形成。
④、在砂土中顶管，最好采用F型接口，因为F型接口的前半部是埋在砼管内的，在纠偏过程中能承受较大的纠偏力，钢套不会损坏。
5、管端破损
①、在顶进过程中管端内壁产生剥落。
②、顶进过程中发现管端出现环形裂缝，同时有一部分内壁剥落。
⑵、原因
①、两管的张角过大，使其受压面积下降，压应力增加，超过管子所允许的压力。
②、主顶油缸的总推力超过了管子所能承受的推力，往往发生在
靠近工作坑处的几节管子中。
当然后一种情况也有可能与前一种情况
同时发生在一处。
③、木垫环太薄或太硬。
①、在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要产生大起大落。
②、适当增加垫板的厚度，尽量扩大在张角大时的受压面积。
③、在损坏的接口处用环氧树脂修补后再安装上内套环。
6、管接口渗漏
管接口处有地下水渗入或者产生漏水漏泥现象。
②、张角过大使密封失效。
③、橡胶止水圈没有安装正确或已损坏。
①、同5防治措施
②、安装前应查前橡胶止水圈的规格、型号与外观质量，正确套入砼管的插口槽入。
在止水圈进入套环之前要涂抹些浓肥皂水。
止水圈不能有翻转有挤出现象。
7、管壁裂缝与管壁渗漏
管内壁有渗水，并有环向、纵向或不规则的裂缝。
①、管口附近出现环向裂缝，大多是纠偏过量。
此种裂缝在企口管中最为常见。
②、管内产生纵向裂缝则有可能：
管顶载荷太大，管子未达到应
有的养护期，成品管子质量有问题，管子的砼不符合标准等。
③、管子承受的推力过大。
①、防止纠偏过度，企口管管口张角每增加0.5度，其承受的推力则下降50%左右。
②、加管口承受推力的接触面积。
③、加强管子使用前的检验工作。
④、安放中继间。
8、地面沉降
在顶管施工完成以后，在管子中心线左右两侧的地面产生沉降。
并且，随着时间的推延，沉降槽的宽度与深度均匀与日俱增。
沉降的原因有四种：
第一种是超挖所造成的，正常的挖土量须控制在应挖土体的95%~
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