顶管工程专项施工方案.docx

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顶管工程专项施工方案

1、工程概况--------------------------------------2

2、施工顺序--------------------------------------2

3、工作井、接收井施工----------------------------2

4、顶管测量施工----------------------------------2

5、顶管顶进施工----------------------------------3

6、安全生产管理制度-----------------------------11

7、安全管理目标制度-----------------------------12

8、安全生产管理措施-----------------------------19

9、季节性施工措施-------------------------------22

10、专家论证评审意见补充内容--------------------24

11、专家论证个人资料及评审意见书----------------31

顶管工程专项施工方案

一、工程概况

***污水处理厂配套污水干管一期工程采取截流式分流制污水收集系统。

服务范围为公明街道太阳路以北和松岗街道沙江路以北区域。

管道沿着本工程，由合水口及上下村段组成范围，沿途截流（雨）污水，最终汇入***污水处理厂。

本方案主要针对顶管工程的施工方法。

一）、顶管设计概况

1、本工程设计顶管总长度共2983米，其中：

DN800为850米、DN1000为918米、DN1200为1215米。

管材采用钢筋混凝土顶管专用管。

2、顶管工作井施加顶力容许最大值：

ф6500、3X6m为5000KN；ф8000、4x8m为6000KN。

中继站的总顶力必需控制在管道容许的范围以内。

二、施工顺序

测量放线→顶管工作井开挖→工作井制作及下沉→顶管机械安装→顶管掘进施工→顶管接收井开挖→顶管接收井制作→顶管完成→工作井、接收井井盖施工→检查人孔施工→验收

三、工作井、接收井施工

1、用全站仪测出井位后，在井的四周撒上灰线，四个角用短钢筋打入土中，钢筋上面标示十字线，并用线油漆标出中心点，用砼固定好，测量标志桩离开挖点一米左右，避免开挖时破坏标志桩。

[工作井、接收井见深基坑专项施工方案].

四、顶管测量施工

1、顶管施工测量的目的在于测量出顶管机头当前的位置，并与设计管道轴线进行比较，求出机头当前位置的左右偏差（水平偏差）和上下偏差（垂直偏差），以引导机头纠偏。

为保证顶管施工质量，机头位置偏差必须加以限制，因此纠偏要及时，做到“勤测勤纠”。

 　2、顶管主要为直线顶管，因为在工作井内，能与机头直接通视，因此测量机头的位置比较简便，在工作井内安置经纬仪和水准仪，或激光指向仪，并在机头内安置测量标牌，就可以随时测量机头的位置及其偏差。

五、顶管顶进施工

1、主要设备：

Φ1200混凝土管顶管机具管；8只千斤顶；液压动力站；送排泥水泵各一台；顶铁，后靠背，导轨；送排泥管道；空气压缩机，储气罐、激光指向仪等。

2、顶管设备的安装

（1）电源：

工作坑的总电源闸箱必须安装漏电保护装置，工作坑内一律使用36V以下的照明设备；

（2）油压控制箱与千斤顶：

油压控制箱设置在千斤顶附近，应与千斤顶配套，油管应直顺，减少转角；千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其安装高程宜使千斤顶的着力点位于管端垂直直径的1/4左右处；多台千斤顶安装其规格宜相同，如用不同的规格时，其行程应同步，其油路必须并联；

（3）顶铁：

顶铁安装必须直顺，无歪斜扭曲现象，加放顶铁时应先使使用长度大的顶铁，尽量减少顶铁连接的数量。

顶铁连接的长度依其截面尺寸而定，当采用环形顶铁时，单行使用的长度不应超过1.5M，双行使用长度不应超过2.5M。

顶进时，顶铁上方及侧面不得站人，并应随时观察有无异常现象，以防崩铁；

（4）起重设备：

起重设备安装后，在正式作业前试吊，吊离地面10CM左右时检查重物、设备有无问题，确认安全才可正式起吊。

起重设备设专人操纵，必须制定并严格遵守安全操作规程；

（5）平台：

工作坑上的平台孔口必须安装护栏，上、下人的地方设置牢固、方便的爬梯；

（6）通风：

采用专用的抽风机或鼓风机，通风管道一直通到工作面内；

（7）顶管设备安装完毕报监理工程师检验合格后方可进行顶管工作。

（8）在工作坑后部设置测量装置，如经纬仪、水准仪等。

3、顶管注意事项

（1）下管前应先对管道进行外观检查，主要检查管道应无破损及纵向裂缝，端面应平直，管壁应光洁无坑陷或鼓包，经检验合格的管道方可下坑。

（2）下管时工作坑内严禁站人，当距导轨距离小于50CM时操作人员方可进行工作。

（3）第一节管道下到导轨上，测量工作中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。

（4）在顶进第一节顶管时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30CM，管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不应超过10CM，并应及时根据偏差量进行校正。

（5）测量结果应及时记录并由监理工程师进行复测。

4、砼顶管进、出洞施工技术

（1）顶管出洞施工技术

顶管机顶出距工作井6m范围为出洞段。

①洞圈止水

洞圈与管节间的留有间隙为，在顶管出洞过程中极易造成外部土体涌入工作井内的严重事故。

为此，施工前在洞圈上安装一环形帘布橡胶板，以密封洞圈，橡胶板由12mm压板固定牢靠，压板的螺栓孔采用椭圆形式，以利于在顶进中随时调节压板与管节间的间隙，保证帘布橡胶板的密封性能。

②土仓内加注粘土

a.为防止在顶管过程中正面土体的坍塌，并由此而造成工作井前方出现过量沉降等施工险情。

b.在土仓内加注粘土，可润滑土体便于螺旋机出土，同时确保刀盘受力均匀，避免顶管机旋转。

③主要施工参数摸索

a.由于工作井靠近道路，且在顶进中将穿越现有道路，所以在顶管出洞过程中应尽量减少水土流失，控制好地面沉降。

导轨安好后，应立即开始顶进机头。

顶进速度不宜过快，使刀盘对泥土进行彻底的切削，防止井壁整体移位；另外由于土体过硬，必要时可加入适量清水来软化和润滑土体。

为控制好地面沉降、顶进轴线，防止顶管机突然“磕头”，宜适当提高顶进速度，把正面土压力建立到稍大于理论计算值，以减少对正面土体的扰动及出现的地面沉降。

b.在顶管的出洞段施工中，应不断根据地面沉降的数据反馈进行参数调整，迅速摸索出各类参数最佳设定值。

（2）顶管进洞施工技术

顶管机顶进至距接收井6m范围为进洞段。

①顶管机姿态的复核测量

a.当顶管机逐渐靠近接收井时，应适当加强测量的频率和精度，减小轴线偏差，以确保顶管顺利进洞。

b.顶管贯通前的测量是复核顶管机所处的方位、确认顶管机状态、评估顶管机进洞时的姿态和拟订顶管进洞的施工轴线等的重要依据，使顶管机在此阶段的施工中始终按预定的方案实施，以良好的姿态进洞，正确无误地座落到接收井的基座上。

②各施工参数的调整

a.在顶管到达距接收井6m时，停止第一节管节的压浆，并将压浆位置逐渐后移，保证顶管机在进洞前有6m左右的完好土塞效应，避免在进洞过程中减摩泥浆的大量流失而造成管节周边摩阻力骤然上升。

b.在顶管机切口进入接收井土体进洞加固区后，应立即调整机头姿态，使其与顶进轴线相平行，尽可能将顶管机和后部管节间出现的接缝间隙减为最小。

同时适当减慢顶进速度，加大出土量，逐渐减小正面土压力，以保证洞口处结构稳定和顶管机设备完好。

③洞圈封堵

在顶管机切口接近接收井6米时，停止顶进，并在接收井洞圈外四个角开观察孔，以确切探测出顶管机的实际位置，在确保顶管机能正确落在接收井洞圈范围内时，继续顶进。

迅速、连续顶进管节，缩短顶管机进洞时间。

顶管机顶进到位后，并用水硬性浆液和设计要求材料填充管节和洞圈的间隙，减少水土流失。

5．顶管顶进施工技术

（1）主要施工技术参数的控制

①正面土压力的设定作为土压力的最初设定值。

在实际顶进后，通过顶进参数、地面沉降监测数据，将设定土压力值调整到0.12Mpa左右时，出土量、地面沉降情况较为理想。

②出土量控制

在顶进过程中，应精确地统计出每节管节的出土量，尽量使之与理论出土量保持一致，以保证正面土体的相对稳定，减小地面沉降量。

③顶进速度

顶管顶进速度是保证切口土压力稳定、正面出土量均匀的主要手段。

所以在顶进时，应不断调整顶进速度，找出顶进速度、正面土压力、出土量三者的最佳匹配值，以保证顶管的顶进质量，确保顶进设备以最佳状态工作。

④各施工参数的相互关系为：

a.减小正面土压力可适当减小刀盘扭矩，但同时将增大地面沉降量。

b.增加润滑泥浆压注量，可减小顶进阻力，同时适当提高顶进速度。

（2）顶进轴线的控制

a.轴线控制是顶管顶进的一大难题，由于顶管机外壳与外部土体全面接触，所以在顶进时一旦出现较大量的的并形成导向，将增大纠偏难度。

b.顶管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制。

在每节管节顶进结束后，必须根据顶管机的姿态，做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动及管节间出现张角。

①高程控制

a.考虑到顶管上部道路行车较多，在顶进过程中一旦顶管上抛过量，不宜采取降低地面土压力、增大出土量、过量向下纠偏等动作。

在顶进时，将高程始终控制在负值，这样即使在顶管机下沉过量时，应采取的纠偏措施也和地面沉降控制要求相统一。

②平面控制

由于受第一条顶管顶进时挤压、压浆等影响，在已成管道周边土体强度较原状土大，以至在第二条顶管顶进时，平面将偏离已成管道。

顶进时将平面始终控制在靠已成管道方向，以利于顶管轴线控制。

③转角控制

由于排污管道要顺畅，因此对管道的横向水平要求较高。

在顶进过程中需密切注意顶管机的转角，一旦出现微小转角，就应立即采取刀盘反转、加压铁等措施往加纠。

④形成良好导向

在顶进时每隔1m对顶管机姿态进行复核，随偏随纠。

在出洞段就形成一个与设计轴线相吻合的顶进轨道，使顶管始终沿此导向向前延伸，减小顶管轴线控制的难度。

⑤注浆纠偏

a.如管节轴线偏离后不及时纠正，导向一旦形成，会造成顶管机更大的偏离。

在管节不同部位注浆，起到纠偏效果。

b.在整个顶进过程中，轴线严格控制在质量标准以内。

顶管机切口及尾部偏离轴线最大值为：

轴线位置3mm，高程0--+3mm；

（3）管节减摩

a.为减小土体与管壁间的摩阻力，控制好地面沉降，提高工程质量和施工进度，在顶管顶进的同时，向管道外壁压注一定量的润滑泥浆，变固固摩擦为固液摩擦。

b.加强润滑泥浆的压注管理，一方面要保证一定的压注量，另一方面还应保证所注泥浆要有质的要求。

为保证压浆效果，主要采取了以下技术措施：

①对泥浆原材料进行验收，保证其质量：

制定合理的泥浆配比，保证润滑泥浆的稳定；经常对拌好的泥浆进行测试，确保润滑泥浆的质量。

②压浆顺序

地面拌浆→启动压浆泵→总管阀门打开→管节阀门打开→送浆（顶进开始）→管节阀门关闭（顶进停止）→总管阀门关闭→井内快速接头拆开→下管节→接2寸总管→循环复始。

③制定合理的压浆工艺，严格按压浆操作规程进行。

为使顶进时形成的建筑间隙及时用润滑泥浆所填补，形成泥浆套，压浆时必须坚持“随顶随压、逐孔压浆、全线补浆、浆量均匀”的原则，注浆压力控制在0.5Mpa左右。

6、周围环境保护的施工技术措施

由于工程沿线将穿越市政道路，道路下有诸多地下管线，在顶进过程中的地面沉降控制极为重要。

（1）地面沉降原因

A.在顶管顶进过程中，由于顶管机周围土体的扰动和地层损失，造成地表沉降。

B.施工沉降,在施工过程中由于地层损失而引起的地表沉降。

产生施工沉降的主要原因有：

①在顶进过程中，由于切口水压过低、实际出土量大于理论出土量，引起周围土体不断涌到顶管机正面，使层出现应力重分布：

②顶进时，同步注浆未能及时填补盾尾和管节之间形成的建筑空隙，致使周围土层应力释放，填补了这段空隙；

③在顶管纠