道路热力管道顶管施工工程施工方案.docx

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道路热力管道顶管施工工程施工方案

道路热力管道顶管施工工程

施

工

组

织

设

计

方

案

编制单位：

编制日期：

顶管施工方案

x热力管道顶管施工工程，共有工作坑1座，接收井1座，顶管长度L：

28米单管顶进。

顶管管材采用￠1500混凝土管。

方案根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定。

在片岩和岩石混合土层，且在道路东面有地下水影响时，宜采用手掘式顶管法。

开挖作业坑所产生的土方外运至甲方指定地点。

手掘式施工方案

一、工艺流程：

顶管施工准备→顶力计算→测量放样→基槽开挖→降水→底板浇筑→顶管后靠背设置→导轨铺设 →顶管动力设置、调试→顶进开始试阶段以及纠偏方法→出土→安放中继管。

（一）、顶管前的准备工作

顶管施工前所有设备三天前全部到场，包括：

钩机、空压机、油压泵、水泵等，动力和照明电缆线要全部按要求铺设到位，所有顶管施工人员要全部到场。

（二）、顶力计算

1、推力的理论计算：

（Φ1500计算）

F=F1十F2

其中F—总推力

Fl一迎面阻力   F2—顶进阻力

F1＝S*P （S—管道顶进受力面积  p—控制土压力）

P＝Ko*γ*Ho

式中 Ko—静止土压力系数，一般取0.55

Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值5.5m

γ—片岩量，取2.1t/m3

P＝0.55*2.1*5.5＝6.35/m2

F1=3.14*1.8*0.15*6.35＝5.38t

F2＝πD*f*L

式中f一管外表面平均（根据顶进以片岩和岩石混合为计算基准）综合摩阻力，取2.3t/m2

D—管外径1.8m

L—顶距

F2＝3.14*1.8*26*2.3＝337.99t。

因此，单管总推力F=5.38+337.99＝343.37t；。

根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。

工作井（Φ1500mm顶管）设计允许承受的最大顶力为800t，管材轴向允许推力600t，主顶油缸选用2台320t级。

满足26米顶管所需推力。

x热力管道顶管施工工程，共有工作坑1座，接收井1座，顶管长度L：

28米单管顶进。

顶管管材采用￠1500混凝土管。

方案根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定。

在片岩和岩石混合土层，且在道路东面有地下水影响时，宜采用手掘式顶管法。

开挖作业坑所产生的土方外运至甲方指定地点。

手掘式施工方案

一、工艺流程：

顶管施工准备→顶力计算→测量放样→基槽开挖→降水→底板浇筑→顶管后靠背设置→导轨铺设 →顶管动力设置、调试→顶进开始试阶段以及纠偏方法→出土→安放中继管。

（一）、顶管前的准备工作

顶管施工前所有设备三天前全部到场，包括：

钩机、空压机、油压泵、水泵等，动力和照明电缆线要全部按要求铺设到位，所有顶管施工人员要全部到场。

（二）、顶力计算

1、推力的理论计算：

（Φ1500计算）

F=F1十F2

其中F—总推力

Fl一迎面阻力   F2—顶进阻力

F1＝S*P （S—管道顶进受力面积  p—控制土压力）

P＝Ko*γ*Ho

式中 Ko—静止土压力系数，一般取0.55

Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值5.5m

γ—片岩量，取2.1t/m3

P＝0.55*2.1*5.5＝6.35/m2

F1=3.14*1.8*0.15*6.35＝5.38t

F2＝πD*f*L

式中f一管外表面平均（根据顶进以片岩和岩石混合为计算基准）综合摩阻力，取2.3t/m2

D—管外径1.8m

L—顶距

F2＝3.14*1.8*26*2.3＝337.99t。

因此，单管总推力F=5.38+337.99＝343.37t；。

根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。

工作井（Φ1500mm顶管）设计允许承受的最大顶力为800t，管材轴向允许推力600t，主顶油缸选用2台320t级。

满足26米顶管所需推力。

（三）、测量放样

  顶管管线放线是保证顶管轴线正确的关键。

放线准确就能保证顶管机按设计要求顺利进洞，满足施工质量要求；反之，就可能造成顶管轴线偏差，影响工程进度和工程质量，同时也会造成顶进时设备损坏，使顶管停顿。

顶管管线放线，就是将工作井出洞口和接收入井进洞口的点正确引入工作井内，指导顶管顶进的方向和距离。

从理论上讲，工作井和接收入井的坐标和标高在沉井下沉时都已明确，通过计算很容易确定。

然而由于沉井下沉时的误差，这样从理论上计算放出的线就不一定符合。

目前，顶管管线放线常常是根据工作井和接收井的实际位置，按设计要求，通过测量实际放出管线位置。

具体如下：

1、管线标高的测量，使用水准仪结合现场实际要求确定作业坑底标高及管道标高。

2、轴线测量的方法

（1）、通视条件下的测量使用引线法引工作井及接收井预留洞口中心至工作井的井壁。

置经纬仪于接收井中心A点，把花杆放在工作井预留洞中心井上口B点，作AB直线的延长线，并在工作井后部定出一点C。

保证C、A、B在一条轴线上，工作上B点、C点用铅丝将管线轴线拉出来，上吊两个垂球将管线轴线引至坑底B/、C/点用以确定管线顶进轴线。

C/点架设激光经纬仪，对准B/点，确定顶管顶轴线。

（2）、在轴线定好后即可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，至水平仪于井下，在井四周做出4~6个临水点，保证轴线标高，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。

3、纠偏方法与措施

（1）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。

顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：

施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。

（2）布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。

（3）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’不得大于0.5°。

并设置偏差警戒线。

（4）初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

（5）开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

（6）、平面纠偏，采用经纬仪测量检查，高程偏差采用水准仪测量。

测量

的频率一般每天四次，出洞前更要勤测量。

（四）、导轨铺设：

　　基坑导轨是安装在工作井内为管子出洞提供一个基准的设备。

导轨要求具备坚固、挺直，管子压上去不变形等特征。

由于顶管重量重，为此我们采用了复合型基坑导轨。

  基坑导轨铺设应注意管线轴线、导轨标高和导轨支撑稳定性几个方面的问题。

1、管线轴线：

根据管线轴线测量结果，铺设轨道时，将轨道中线与管线轴线重合。

2、管线标高：

由于采用的是复合型轨道，因此铺设轨道时必须了解轨道的基本结构。

（五）、顶管后靠背

工作井的顶管，由于作业坑地处片岩等岩石地层，无法做钉桩靠背。

现采#字形200*240双层道木和紧密排列单层50Kg铁道钢以及一块50厚钢板和及长*宽*高=4米*0.5米*2米 C30砼块，原有土层（作业坑墙壁）与靠背之间间隙采用C20混凝土浇筑密实，一同作为后背墙。

顶管机与后做墙之间一块50厚钢板作为靠背与顶缸之间缓冲。

待其混凝土达到75%以上强度后方可进行顶管的顶进工作，否则就可能造成顶管过程出现各种意想不到的事故，影响顶管顶进。

对于后座墙附加层的做法，采用以下方法

1、后背墙附加层工作面必须与顶管管线垂直。

2、后背墙附加层的宽度应满足主顶油缸发射长度，厚度根据工作井的直径和后靠背顶铁的宽度而定。

3、后背墙附加层做法采用钢筋混凝土，场外预制。

4、后背墙附加层采用道木，因木材具有伸缩性，顶管顶进时，为防止主顶油缸反复作用会造成木材反复受力，形成疲劳破坏，影响顶进质量，同时也会造成顶进设备损坏在道木前端加设20mm后钢板用以保证靠背稳定性。

5、作业坑护壁，由于作业坑所处位置地质主要为片岩层。

顶管过程中，在作业坑受力时作业坑四周碎岩石掉落，为保证作业坑内作业人员安全，需对作业坑四周墙壁做钢筋网混凝土护壁，钢筋采用Φ8圆钢间距200mm#型单层布置，混凝土采用C20细石砂浆100mm厚做护壁。

（六）、顶管动力、照明

动力电缆设置：

管内设置一路电缆，按其配套动力负载功率，选择电缆规格，供电采用发电机发电，移动电缆装接，设置移动电箱。

井下施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。

井下、管道内的照明灯具必须用36V安全电压。

（七）、洞口止水　

1、顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些（一般为100mm）的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，否则地下水和泥砂就会从该间隙流到工作井内，会造成洞口上部地表的塌陷，甚至会造成事故，殃及周围的建筑物和地下管线的安全。

因此，顶管过程中洞口止水是一个不容忽视的环节，必须认真、仔细地做好此项工作。

2、我们采用的洞口止水方法是在工作井制作时，预先采用模板及钢管护臂形成整体护壁，待顶管开始后在管道顶进位置人工开孔以便管道顺利顶入及防治地下水及流沙进入作业坑内。

（八）、顶进开始调试阶段以及纠偏方法

1、顶管下井前应作一次安装调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统应保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。

2、纠偏方法与措施

（1）、有严格的放样复核制度，并做好原始记录。

顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：

施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。

（2）、布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。

（3）、顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10/～20/不得大于0.5°。

并设置偏差警戒线。

（4）、初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

（5）、开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

（6）、平面纠偏，采用经纬仪测量检查，高程偏差采用水准测量。

测量的频率一般每天四次，出洞前更要勤测量。

（九）、出土方案

由于本工程顶管管上为原来老土层，所在顶管作业中必须严格遵循“先顶后挖”原则，严禁超挖。

人工掏土必须先上部后下部，挖土坡度不得大于60° 。

为防止事故。

掏土深度每次为300mm。

制作专用运土斗车，每道管二台交替使用。

斗车行进由卷扬机拉动。

斗车装土运到工作坑内后由12t吊车吊到自然地面，再用8m³自卸翻斗运到甲方指定场地。

（九）、降水

   在顶管末端即河堤路东面处于东洲范围内。

在施工后期需在该处设置降水井降水用以保证顶管施工安全顺利进行。

  1、作业坑降水，在接受坑四周设置DN300混凝土护壁管井降水点，降水井9米深，设置4座。

  2、水泵采用立式直桶泵，排水管采用聚乙烯半软塑料管，型号出水口DN75、功率5.5KW、380V、扬程25米、流量25m³/h。

  3、为防止顶管过程中，管道内的水回流到作业坑内对作业坑施工造成安全隐患和施工不便。

在作业坑内设置400*400*1200集水坑一座，内设清水泵出水口DN50，一台以便于及时排除顶管内部回流的水。

二、雨季施工措施

  施工过程中应随时掌握天气的变化情况，合理地组织进行施工，做好施工现场的防护工作，如遇大风、暴雨，应做好防台、防汛工作。

施工时采取如下几方面的措施，确保工程和财产不受到损失。

1、做