顶管施工工序和方法.docx

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1、顶管施工工序和方法一、施工工艺流程（见附图）二、管材选用1、为满足相关文件要求，考虑施工特点及管材性能。管径为D=800、1200、140Omm的管道采用钢筋混凝土钢承插口管（In级），橡胶圈接口。部分顶进法施工的污水管段由于覆土过深，须采用特制钢筋混凝土钢承插口管：特制顶管除配筋增大外，管节外形规格、承口钢环的制作与防腐、橡胶圈等的要求同常规钢筋混凝土钢承插口（III级）级管。具体做法为：所有顶进法施工D=2000mi2200mm.2400mm的污水管道为特制管。将D=2000mm钢筋混凝土钢承插口管的内侧环筋加密为38根中8、外侧环筋加密为26根8、内外纵筋为41根8,壁厚为200mm。将

2、D=2200mm钢筋混凝土钢承插口管的内侧环筋加密为40根中8、外侧环筋加密为28根中8、内外纵筋为44根8,壁厚为220Inm。将D=2400mm钢筋混凝土钢承插口管的内侧环筋加密为2X32根7外侧环筋加密为30根8内外纵筋为48根e8,壁厚为240mm。上述特制管的混凝土标号为C50、S8,环筋混凝土保护层为20mm。顶管管口应配置承压箍筋，其直径与纵筋相同，间距为纵向筋的间距的一半。管节制作误差应符合现行行业标准顶进施工法用钢筋混凝土排水管（JC/T640-2010）的规定。2、管材与接口验收选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。对于成套管材,要按有关规范对管材作现场检查验

3、收，如发现不合格品坚决予以退回。3、施工期间的复验施工前再次检查接口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地，确认合格后方可使用。接管前要将橡胶圈和衬垫板用硅胶牢牢粘在管材上，保证接管时橡胶圈不移位，不翻转，不露出管外。4、注浆孔的布置每根管的端头都要有注浆孔，每根有3个孔，沿圆周上120度布置。三、工程测量1、施工测量中的精度要求为达到设计精度要求，地面首级控制点使用前复核，精度要达到1/70000,达到工测四等三角网的有关精度要求；高程控制点的精度达到国家三等水准测量的有关技术要求才能使用。2、测量施工的准备根据工程设计的精度要求，配备符合控制精度要求的仪具。进行现场实地踏勘，理解设计图纸、文件，

4、结合相应的技术规范与标准，依据业主或单位提交的各种平面、高程控制桩、点资料，制订工程测量具体技术方案。（1）地面测量、测点布设1）对控制点的核对及交接桩在测量工作进行前，对勘测院提供于本工程的所有控制点进行核对，在验线过程中，发现平面、高程控制点成果超过规范要求时,及时复核以取得准确结果。所有测量用点均须有完整的交接桩纪录，并要标明有关交接人员、交接日期及详细资料。在顶管工作并处，要求后视点边长不小于200m,且后视点须与接收井处控制点保持通视，以便于核对。核对时，须使方位角及坐标闭合差均满足精度要求，方可进行下一步的测量工作。2）地面导线的测量地面导线的测量主要是放样沿线所有检查井的位置及测

5、设沿线有关构筑物及管线的具体位置，为顶管施工所影响范围内的有关构筑物进行标定，以便在施工过程中对其实施监控，避免施工时造成不良后果。地面导线测量选用附合导线，两端附合于顶管工作井及接收井控制点上，用2级全站仪观测两测回，导线边长20Om左右，达到工测一级导线的有关技术指标：工测一级导线相关技术指标等级导线长度相对闭合差平均边长测角中误差测回数方位角闭合差-2.4Km1/20000200m6212N123）地面高程的测量地面高程测量主要是为沿线的沉降观测提供基准；测设有关检查井的高程位置，测量沿线有关管线的绝对高程，为检查井的施工提供依据及保证。地面高程测量采用复核水准测量，两端附合在工作井及接

6、收井的水准点上。测点布设依水准点的有关要求埋标建造。水准测量使用S3水准仪，结合区格式水准尺进行施测。地面水准测量必须达到工测四等水准测量的有关技术要求：工程四等水准测量相关技术要求标准视线长度前、后视较差前、后视距累计较差黑红面读数较差黑红面所测高差较差100m3mm6mm2.Omm3.Omm（2）地下控制测量施工时，根据首级测量的有关成果，精确测量出顶管工作井的位置。在工作井施工完成以后，在近井点埋设坐标点，作为地面与地下控制点的连接点。根据顶管工作井的有关数据，坐标点的导入采用直接导入法，即以井口坐标点和首级控制点为起算数据，以支导线的形式，建立地下顶管掘进用控制点，进行坐标点导入，井口

7、连接点测站后视距离不小于20Onb以提高起始边精度。井下高程点的建立采用悬挂钢卷尺法，导入标高时，用两台S3水准仪同时进行，并独立导入三次，其互差不超过井筒深度的1/8000。将地面的临时水准点用（精度指标不低于3mm）引入工作井的底部，每一个工作井须设置三个水准点，选则不易碰撞及不遮挡测量视线的地方设置。3、顶进中姿态测量、监控（1）顶管姿态控制由于顶管机前部较重,顶进中千斤顶的顶力偏差以及土层的不均匀性等，使顶管机在实际的施工中不能按先设计的轴线顶进，为就需要在施工中不断调整顶管机的姿态。管道轴线作为衡量顶管质量的主要技术指标，它的偏移不仅对顶进管道的整体质量造成影响，还会在施工过程中由于

8、纠偏作用产生超挖，从而对周围土体环境与地面环境产生不良影响。为了使管节按照规定的方向前进，顶管顶进前按设计的高程和方向精确地安装导轨、修筑后背及布置顶铁必须通过测量来保证以上工作的精度。在顶进过程中必须不断观测顶管机前进方的轨迹，检查顶管机的姿态是否符号设计规定的要求。为顶管施工中的姿态变化。实际工程中，顶管机在顶进过程中为三维状态,顶管机可能会发生放向偏差和自转偏差，方向偏差又分为水平方向偏差与轴线方向偏差，因此，顶管机在顶进中的方向与轴线控制主要分三个方面：1）平面方位角偏差的控制：顶管机在水平方向与设计轴线产生l角度偏差；2）轴线高程偏差的控制：顶管机在顶进中竖直方向与设计轴线产生2角度

9、偏差；3）自转偏转的控制：顶管机沿其轴线向一侧发生偏转角度2。这种偏差不影响轴线位置。但过大时，可能使顶管机无法正常操作，如果在管子上有预留垂直顶升孔，则孔位发生偏斜而导致无法进行下一步施工。顶管开挖面顶进的支反力，是通过千斤顶提供的，刀盘切削土体的扭矩主要由顶管机壳体与洞壁之间形成的磨擦力矩来平衡。在稳定性好的地层，顶管机壳体与洞壁之间只有部分磨擦力矩。当磨擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起管体的滚动。一般顶进管道是圆形断面，顶管机即使发生滚动偏转，也会对轴线产生太大的影响。但如果顶管机机体滚动太大，顶管机不能保持正确的姿态，影响顶管的施工质量，有时也会引起管道轴线的偏斜。此时，需

10、要通过反转刀盘来减少滚动角。因此，我们施工过程中要随时随地的对顶管机的姿态进跟踪，应按如下要求进行实施，确保顶管机按设计方向保持原状。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：施工组测量员一项目管理部f监理工程师，确保测量万无一失。布设在工作井后方的仪器座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在1020不得大于0.5oO并设置偏差警戒线。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。本工程顶进施工过程中对每节管的位置必须测量，确保顶进时

11、正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。保持土仓压力平衡，使排土量与切削量大致相等。如果力过大，加快排土速度，减小顶进量，即减少切削量；如果压力过小，与上相反，即放慢排土量，增加顶进量，即增大切削量。(2)允许偏差控制如下：顶管测量允许偏差序,项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1中线位移D1500W30每节管1测量并查阅测量记录D2150050每节管1测量并查阅测量记录2管内底高程D1500+10-20每节管1用水准仪测量1500+20-40每节管1用水准仪测量3相邻管间错口D150020每个接口1用尺量测量时，还可以做一条塑料水管连进机头，外面用一蓄水筒连接，能随时观测到机头

12、的水平。(3)测量仪器配备测量仪器配备表序号仪器名称型号单位数量备:1激光指向仪台22经纬仪台23水准仪台2四、基座导轨安装工作井底板施工完毕后，采用整体式基座，在基座下方加垫铁，保证基座安装高度，同时垫铁与工作井地板的预埋铁和基座焊接牢固。顶管工作井基础及导轨安设1、导轨间距计算:A=2(D-+e)(-)式中：A两导轨的中距，由计算确定。A两导轨内距(mm)；D管外径(mm),h-导轨高(mm),本工程用QUlOO导轨，取h=140mm;e一管外底距枕铁(枕木)面的距离(mm),取e=20mm2、导轨及枕铁的安装质量要求（1）基座下的垫铁应间距均匀，其铺装纵坡应与管道纵坡一致；（2）两根导轨

13、应直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度一致；（3）导轨、高程及内距允许偏差为2mm；中心线允许偏差为3mm,顶面高程允许偏差为。+3mm。基座安装完毕后，进行顶管机的工作井位就位，用200吨吊车先吊装机头,待机头就位后，再吊装设备间两者就位以后，进行电路、油路、注浆系统的安装调试。五、顶管顶进施工1、施工工艺流程：见图所示。2、顶进控制泥水仓压力控制：控制泥水仓压力值：Pmin、Pmax被动土压力PpPp=rhtg2(45+2)+2ctg(452)=195KPa主动土压力PaPa=htg2(45-2)-2ctg(45-2)=37KPaPo=K0rh=52KPa设定泥水仓压力Po

14、为80KPa泥水仓压力控制值：Pmin=Po-15=65KPaPma3l=Po+15=95KPa。初始顶进速度控制：用工作井顶进设备进行速度控制，分为两个部分，机头入洞阶段速度控制在35mmmin,影响速度因素：一是道盘切削水泥砂浆砌体厚度，当刀盘转速2.2转min时，顶进速度35mmmin,砌体切下厚度1.42.3mm,在这样厚度下钻成粗粉末状,便于泥浆带出；二是机头没入土时,机头克服刀盘旋转产生的扭矩，靠的是机头重量产生的与轨道摩擦力，吃刀太深扭矩大，机头会旋转。第一节管进洞阶段，刀盘速度控制在10-20mmmin,此阶段重点是找正管子中心、高程，偏差控制在5m之内，所以速度不要太快。本工

15、程7#顶管施工需要进行顶管顶进速度控制，减少对周边房屋的影响，顶进速度控制在12mmmin.轴线和高程的控制：1)测量工作是整个顶管工程质量的关键，将直接影响到管线线形的平顺,甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。2)测量包括高程测量和水平偏差测量两部分。3)高程测量较简单，在地面上把永久性水准点引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测量机头内标靶，即可知道机头高程偏差。4)轴线测量，在井内设固定的测站，经纬仪调好垂直角度，从镜子看光靶上刻度。5)根据接收井预留孔间隙，考虑到沉井土建施工存在误差，机头操作也存在误差，我们把管道内导线测量误差控制在25mm。导线测量测回数定为一测回，必要时增加测回数。6)顶进中要做到实