顶管培训纪要doc.docx

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顶管培训纪要doc

昆明主城老城区西南片区市政排水管网与调蓄池工程项目监理部顶管培训记录

培训时间：

2011年9月15日

培训地点：

昆明主城老城区西南片区市政排水管网与调蓄池工程项目监理部

参加人员：

详见签到单

主讲人：

张永先

培训内容：

顶管施工工艺流程，质量控制要点及其安全措施

1．概述

顶管：

借助顶推装置，将管道在地下逐节顶进得非开挖施工技术。

顶管法施工是在地下工作坑内，借助顶进设备的顶力将管子逐渐顶入土中，并将阻挡管道向前顶进的土壤，从管内用人工或机械挖出。

这种方法比开槽挖土减少大量土方，并节约施工用地，特别是要穿越建筑物时，采用此法更为有利。

随着城市建设的发展，顶管法在地下工程中普遍采用。

顶管法所用的管子通常采用钢筋混凝土管或钢管，顶管施工主要包括：

作业坑设置、后背（又称后座）修筑与导轨铺设、顶进设备布置、工作管准备、降水与排水、顶进、挖土与出土、下管与接口等。

其敷设工作井，接收井，骑马井。

本工程顶管设计：

金碧路:

本段污水干管工程起点于沿河路和金碧路交叉口，终点于西昌路和金碧路交叉口，管道沿金碧路南侧敷设，主干管总长度660m。

其管径为D1220x14，管道坡度为0.8%。

干管主要截流沿河路混合污水，金碧路雨水和污水。

旱季污水设计流量为0.14万立方米每天，雨季污水设计流量为0.70万立方米每天。

西昌路：

本污水干管工程起点西昌路和金碧路交叉口，终点于西昌路和兰花沟交叉点，管道沿西昌路西侧敷设，总长度为1086m。

管径为d1200，管道坡度为0.8%。

旱季污水设计流量为0.406万立方米每天，雨季污水设计流量为1,22万立方米每天。

西昌路污水干管金碧路----气象路路段采用顶管施工，气象路-----兰花沟路段采用开挖施工。

气象路：

本污水干管工程起点于西昌路与气象路交叉口，终点于二环南路与船房路交叉口，管道沿气象路沿线敷设，总长度为1626m.管径为d1500~d1650，管道坡度为1%。

2.顶管法施工的分类

目前顶管法施工可分为对顶法、对拉法、中继法、后顶法、牵引法、深覆土减摩顶进法等。

在地下工程采用顶管法施工时，可按照地下工程的特点、设计要求、技术标准、有关规程，工程环境的实际情况、施工的力量和经济效益采取不同的顶管法施工。

3.在施工中，顶管管道与摩擦阻力随管道的顶进长度成正比，顶进长度增加，摩擦阻力增加，此时必须加大顶力。

当顶进长度达到一定距离时，顶力加大会使管体或后背损坏。

所以顶管工艺一般是通过润滑剂减阻，减少顶进过程阻力，从而达到一次完成长距离顶管的技术。

其特点有：

（1）采取全封闭式顶进，可有效的保持挖掘面的稳定，对管道周围的土体扰动小，能很好的控制地面沉降；

（2）由于泥水输送弃土的作业连续进行，故其施工速度快，能有效保证工期。

（3）污染小，噪音小，环保。

采用泥水管道输送弃土，并经泥水处理系统处理后再进行弃土，环境污染小。

（4）施工工艺简单,标准化、程序化，便于施工控制和管理。

4．适用范围

（1）．各种土壤条件：

能适用于地下水压力高、非坚硬的的地层条件，如砂质土、粘土等；不适合强风化岩、花岗岩的土层。

。

（2）．管径：

DN300~DN3000。

（3）．适用管材：

钢筋混凝土管、钢管等常用顶管管材。

5．工作原理

（1）泥浆形成机理

泥水平衡式顶管机中，刀盘与主轴之间有一个偏心距e，而中心刀、刀排、切削刀头与主轴是同心的。

所以，假设刀头切削下来的强风化砂岩的颗粒较大，不会直接进入泥水仓，大颗粒的石块在破碎腔内被破碎成，比隔栅孔小的颗粒，才能通过隔栅进入泥水仓。

这样，使排泥管不会被堵塞。

利用水枪，将土层的强度降低，含水量增大，以利用旋转刀盘上的刀片将土层切割成为泥浆。

（2）泥水平衡工作原理

泥水平衡顶管机施工以泥水平衡原理为基本，通过改变泥水仓的送、排泥水量和顶进速度来控制排土量，使泥水仓内的泥水压力值稳定并控制在所设定的范围之内，从而达到开挖面的稳定。

（3）触变泥浆减阻原理

通过在管壁外压注触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，使顶管在泥浆套中顶进，以减少阻力。

（4）中继间接力顶进原理

中继间接力顶进，也就是在管道中间设置中继环，分段克服摩擦阻力，从而解决顶力不足的问题。

中继间的千斤顶组在高压油路的作用下，以其后管道为后座支承点，将其前段管道向前推进，采用这种方法，将管道分段逐次推进，从而实现长距离顶管。

6．工艺流程

（1）泥水平衡式顶管工艺流程：

（2）工作井：

顶管始发端放置顶进设备并进行顶进作业的竖井。

接收井:

顶管终端接收顶管机的竖井。

工作井（接收井）可采用沉井法施工，如遇地下水较丰富，在沉井施工前可设置双排搅拌桩止水帷幕。

工作井（接收井）采取两次浇筑成型的方式制作，即刃脚混凝土浇震憾到一定强度后，再浇筑上部混凝土井壁，每次浇筑均须连续施工，不留施工缝。

1）．做好钢模板设计计算，确保沉井筒体大体积混凝土施工安全。

2）．脚手架搭设、钢筋笼制作安装、模板安装均应符合规范要求，特别应注意对拉螺栓定位准确与沉井平面位置准确。

3）．沉井下沉必须保持垂直，可根据地质状况采取不排水挖土下沉、钻吸排土法下沉和带水下沉等方法。

4）．沉井排土地下沉中，应加强观测，如下沉困难，及时采取措施。

（3）骑马井：

是接收工作井和接收井管道坑的中继站

1）放线定点。

这是所有工作坑和接收坑施工前的基础工作。

如果在接收坑处采用骑马井施工，则在放线定点时可以根据管段总长和标准管节的长度，在设计允许的情况下，对设计图纸中的管段长度进行适当的调整。

这样做的目的是为了避免在施工骑马井的井室时破坏管道。

可见，轴线上的工作坑和骑马井位置必须事先定出。

　2）管道就位。

一般顶管施工中工作坑和接收坑的开挖都是非常关键的工序。

工作坑是进行管道顶进的工作地点，是必须开挖的，而接收坑一般情况下是在管道就位后，在对接点开挖然后砌筑（或浇筑）检查井接通两边管道之用的。

管道在工作坑顶进的过程中一定要控制好方向，偏差不应太大，这是决定能否采用骑马井施工很关键的一步，也是顶管施工中的主控项目。

如果管道顶进的过程中遇到特殊的地质情况而产生了偏差，则应及时采取纠偏措施，保证在接收坑处的管道回到轴线位置。

对顶施工的管道在接收坑处要预留一定的空隙，便于骑马井的施工。

（4）洞口密封止水

1）安装洞门止水装置

出洞前，为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井，首先在管子顶进前方的坑内，浇注一道前止水墙，墙体可由级配较高的素混凝土构成。

然后再在前止水墙的预留孔内安装橡胶止水圈。

洞口止水圈的构造是由混凝土前止水墙、预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。

在顶进施工过程中又可防止减摩泥浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减少顶进阻力的效果。

2）顶管出洞

本工程顶管机出洞洞口外侧主要为砂质土、粘土，在封门拔除过程中土体易因其流塑性而发生坍方事故。

应确保顶管快速、顺利出洞，防止洞口外侧土体涌入井内。

（5）后靠墙

在工作坑内，后坐墙是承受和传递全部顶力的基础，必须具有足够的强度和刚度，并有足够的安全度。

后靠墙内配φ14@120双向钢筋,砼标号为C25,待砼强度达到设计强度的75%方可顶进。

后背墙的受力分析

反力R应为总推力F的1.2～1.6倍，以确保安全。

（6）正常顶进

正常顶进工艺流程见下图。

7.顶管管材要求

（1）．必须对运进现场管子进行严格质量检验，不合格的管子严禁用于顶管施工。

（2）．顶管用混凝土管宜采用钢承口的接口形式，管材质量应符合下列要求：

1）混凝土管节表面光洁、平整、无砂眼和气泡；接口尺寸符合规定；

2）钢套环尺寸符合设计规定，接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理。

3）密封橡胶圈安装前保持清洁，无油污；

4）混凝土管接口处加衬垫，防止管口受力不均而被顶坏。

（3）．顶管用钢管时应符合下列规定：

1）应根据设计要求进行钢管防腐绝缘，检验合格后，对绝缘防腐层采取保护措施。

2）顶进钢管接口焊接后，接口处应补作防腐绝缘层及钢丝网水泥保护层，抹钢丝网水泥时，宜加速凝剂。

3）采用钢丝网水泥保护层时，应焊制钢丝网水泥的保护肋板，顶进设备与管口接触部位应设特制护口边圈保护管壁。

8．质量控制

（1）平衡顶管施工质量应满足《给排水管道施工及验收规范》要求。

1）．接口必须密实、平顺、不脱落，密封材料完好、均匀。

2）．管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块等杂物。

3）．管处壁与土体间的空隙，应填充处理完毕。

4）．有严密性要求的管道应经闭水试验合格。

5）．地面隆沉值在设计允许范围内。

6）．具体指标如下表所示：

7）,工程验收标准如下表所示

9．安全措施

（1）高空作业应当满足《建筑施工高处作业安全技术规程》（JGJ80）。

（2）特种作业人员应当持证上岗。

（3）现场临时用电，应符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）。

顶管机及管道内照明用电应使用安全电压。

（4）混凝土管吊运时，管下严禁站人。

（5）龙门行车设计与安装应符合《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88-92）

（6）工作人员必须戴安全帽，上下工作坑应走安全梯，根据施工的具体情况，正确使用个人劳动保护用品。

（7）施工场地必备标示标牌

（8）顶进中应有防毒、防燃、防爆、防水淹的措施，顶进长度超过50m时，应有预防缺氧、窒息的措施。

安全防护和劳动保护用品的选用应注意其有效性，必须用经有关部门批准的产品。

氧气瓶与乙炔瓶（灌）不得进入井内。

顶时作业，应先试顶，确认安全后，方可正常作业；每次顶进前，应仔细检查液压系统、顶铁（柱），后背等是否有异常现象。

地下水位较高或有流砂时，有专人监护支撑，平台、工作坑有无异常；发现异常，立即停止作业排除险情。

昆明建设咨询监理有限公司

昆明主城老城区西南片区市政排水管网及调蓄池建设工程项目部2011年9月15日