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1、钢5混凝土管顶管施工1.7.1适用范围适用于钢筋混凝土管顶管施工。1.7.2施工准备1.7.2.1技术准备1测量交接桩完成，并对控制点、坐标点、水准点进行校测，拴桩、补桩等工作已完成。2.顶管施工前，己认真审核图纸，组织图纸会审。编制施工方案，报有关单位审批，并做好技术交底。3.通过沿线调查研究，结合现场地形及交通运输、水源、电源、排水条件，己制定出相应的技术措施。1.7.2.2材料要求1.钢筋混凝土成品管材：分为钢筋混凝土企口管和双插口式两种，其品种、规格、外观质量、强度等级必须符合设计要求，并具有出厂合格证及试验报告单。2.橡胶垫应符合设计耍求，具有出厂合格证。3.其他材料：钢套环、密封胶
2、、油麻、石棉、膨胀剂、水泥(少量)等，其质量应符合有关规定要求,水泥、膨胀剂应有产品合格证和出厂检验报告，进场后应取样试验合格。1.7.2.3机具设备1.主要设备：顶镐、液压油泵、卷扬机、滑轮、压浆泵、电焊机、气焊设备等。2.辅助设备：吊管架、工作平台、棚架、触变泥浆设备、横铁、立铁、顶铁、导轨、测量仪器等。3.工具：铁锹、水平尺、钢尺、锤球、小线、出土小车等。1.7.2.4作业条件1.施工占地范围内拆迁到位，地卜管线已查明，并采取改移或加固措施，地上、地卜障碍物清理完2.临时道路畅通，场地平整，水、电己安装完毕.3.施工管线低于地下水位时，施工降水应低于开挖面0.5m以下。1.7.3施工工艺
3、1.7.3,1工艺流程I触变泥浆II测量放线If反作竖井开挖Ifl后背安装If欣客硝fif两fI管道接口I1.7.3.2操作工艺1.测量放线(1)应依据设计图纸进行测量放线，做好测量所需各项数据内业的收集、计算、复核工作(2)对原交桩进行复核测吊:，原测桩有遗失或变位时，应补桩校正。(3)测定管道中心线时，应在起点、终点、平面折点、竖向折点及其他控制点测设中心桩，并应在工作坑外适当位置设置栓桩。(4)测定中心桩时，应用测距仪或钢尺测量桩的水平距离。2.工作竖井开挖(1)顶管工作竖井位置的选定，应符合下列要求：1)一般宜选在设计图中管道的检查井室位置。2)工作坑处应便于设备、材料运输及下管、出土
4、、排水，并具备有少量堆放管材及暂存土的场地。3)单向顶进，顶管段两端条件相近时，工作坑宜选在管线下游。4)工作竖井距铁路路基、公路路基较近时，必须保证足够的安全距离或有采取加固措施的条件。5)工作竖井应选择在地下管线较少部位。(2)顶管工作竖井的开挖断面，应根据检查井尺寸、工作面宽度、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具设备规格、顶力、下管及出土方法等条件确定。(3)工作竖井的支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计，确定支撑形式，且符合下列要求：1)工作竖井支撑宜形成封闭式框架，矩形工作竖井四角应设斜撑。2)支护应根据场地环境采用钢木
5、支护、喷锚混凝土支护等方法。3)有地下水时，根据管道埋深、土质类型、地下水深，采用轻型井点或管井降水方法。(4)工作竖井应有足够的工作面，竖井底尺寸应按下式计算：底宽B=D+2S+2C(1-7)底长L=L+L+L+L,+L(1-8)式中；B工作竖井底宽(m)：1.-工作竖井底长(m)：S管两侧操作宽度(m),一般为每侧1.2m1.6m；C撑板厚度(m),一般采用O.2m；Di管外径(In)；1.1-管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度，顶钢筋混凝土管取0.3In0.6m；机械挖土、挤压出土及管前使用其他工具管时，工具管长度如大于上述铺轨长度的要求,LI应取工具管长度;1.-管节长度5)；1.3
6、出土工作间长度，根据出土工具而定，宜为1.0m1.8m;1.i-液压油缸长度(m):1.后背所占工作竖井长度，包括横木、立铁、横铁，取0.85m。工作竖井深度应符合下式：H-h+hz+hs(l-9)lL=h+h式无基础及垫层时)式中：Hl-顶进竖井地面至竖井底的深度(m)；hi-接受竖井地面至竖井底的深度(m)；hz-管道外缘底部至导轨底面的高度(m)；%-基础及其垫层的厚度，不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m)。(5)顶管工作竖井及设备允许偏差见表1-53*1-53顶管工作竖井及设各允许偏差项目规定值或允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数工作竖井每侧宽度、长度不小于施工、设计规定每座2
7、用尺量后背垂直度0.1%H每座1用垂线与角尺量水平拐转度0.1JL1导轨内距土2每座1用尺量中心线31用经纬仪顶面高程0j+31用水准仪注：H为后背的垂直高度(m):L为后背的水平长度(m).(6)工作竖井内的布置：一般工作竖井内的布置参见图24。三1-24工作坑断面3.后背安装(1)核算后背受力宽度，应根据需要的总顶力，使土壁单位宽度内受力不大于土壤的总被动土压力。后背每米宽度上土壤的总被动土压力(kN/m2)可按下式计算：P=I/2r2tan2(450+2)+2Gtan(450+。2)(1-10)式中：尸总被动土压力：F土壤的重度(kN/nd；一一天然土壁后背的高度(m)；一一土壤的内摩擦
8、角(。)?C土壤的粘聚力(kN/m*后背长度可采用下式核算：1.=JPlB+乙式中：2一一后背长度(m)；P一一顶管需要的总顶力(kN)：B一一后背受力宽度Gn储1.a附加安全长度(m),砂土可取2；亚砂土可取1；粘土取0。(2)采用原土作后背时，后背墙的安装应符合下列要求：1)后背土壁应铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂宜。2)后背墙宜采用方木、型钢、钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度，其埋深应低于工作坑底，不小于0.5m。3)后背土体壁面应与后背墙紧贴，孔隙应用砂石料填塞密实。4)根据后背施工设计安装后背，紧贴土体的后背材料，如型钢、预制后背、方木等应横放，在其前面放置立铁，立
9、铁前放置横铁。(3)当无原土作后背时，应采用结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙；利用已完成顶进的管段作后背时，顶力中心宜与已完工管道中心重合，顶力应小于已顶完管道的抗顶力，后背钢板与管口间应垫缓冲材料-，保护管口不受损伤。4.设备安装(1)导轨安装应符合下列要求：1)导轨应选用钢质材料制作，宜根据管材质量选配钢轨作导轨。2)应在检验合格的基础上安装枕铁或枕木，在检验合格的枕铁或枕木上安装导轨。3)当工作竖井底有水、土侦松软、管径较大时，应浇筑水泥混凝土基础，将枕铁或枕木埋设于混凝土中。宜结合管道基础设计，确定混凝土面的高程及宽度，水泥混凝土基础的宽度宜比管径大400m,厚度可采
10、用20OmnI300mm,混凝土基础顶面应低于枕快或枕木面IOmm20mm。4)当工作竖井底无水，土质坚实，可挖土槽埋设枕铁或枕木。枕铁或枕木长度宜采用2m3m,宜比导轨外缘两边各长出200Inm300mm,其埋设间距可根据管重、顶力和土质选取40Omm800mm5)枕铁宜用型钢制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕铁应直顺、平整；采用枕木时，截面不小于150mm150mm。6)两根导轨应顺直，两根导轨的内距按下式计算：A-2Wr)ha)(h加式中：4-两导轨中距(Inm)；4一两导轨上部的净距(mm)：a导轨的上顶宽度(mm)；D管外径(nun);力一导轨高度(mm):e管外底距枕铁(枕木)面的
11、距离(一般为IOnInl25mm)。(2)导轨及枕铁安装质量应符合下列规定：1)枕铁或枕木的安装高程宜低于管外底高程Iomm20mm,间距均匀，其铺装纵坡应与管道纵坡一致。2)两根导轨应直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度致。3)导轨高差允许偏差2mm,导轨内距允许偏差为士2un;中心线允许偏差为3mm,顶面高程允许偏差为Omm3mm。(3)工作平台安装应符合下列要求：D应在顶管工作坑开挖与支护完成后进行.2)工作平台承重主梁应根据静载、活载及其他附加荷载计算选用，主梁两端伸出工作坑壁外不得小于1.2m。3)平台口的长度和宽度各大于管节长度及管外壁0.8m.4)根据起吊设备能力
12、及吊重核算起重架；支搭于工作平台上的起重架宜与防雨、雪棚架结合成一体,并安装牢固。5)工作坑上的平台孔口必须安装护栏，上下人处设置牢固的爬梯。(4)顶铁安装应符合下列要求：1)应有足够的刚度，无歪斜扭曲现象，顶铁上宜有锁定装置，顶铁单块旋转时应能保持稳定。2)顶铁宜采用铸铁成型或型钢焊接成型.3)顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称宜顺；顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。4)更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，以减少顶铁连接数量；顶铁的允许连接长度，应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用顶铁截面为20OmnlX30Omm时，单行顺向使用的长度不得大于L5m；双行使用的长
13、度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相连.5)顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫。在顶力作用下，管节承压面应力接近其设计顶镐压力强度时，应采用U形或环形顶铁等措施，减少管节承压面应力。(5)顶进设备安装1)安装前应对高压油泵、液压油缸、液压管路控制系统、顶铁和压力表标定等进行检查，设备完好,方可安装.2)应根据顶管竖井的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统。油泵宜设置在液压油缸附近：油管应直顺、转角少：油泵应与液压汕缸相匹配，并应有备用油泵。3)液压油缸的油路应并联，每台液压油缸应有进油、退油的控制系统。4)液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处，且不小于组装后背高度的1/3。5)
14、使用一台液压油缸时，其平面中心应与管道中心线一致，使用多台液压油缸时，各液压油缸中心线应与管道中心线对称。6)多台液压油缸宜配置油缸台架，且应使油缸布置对称。7)千斤顶的安装高程，般宜使千斤顶的着力点位于管端面垂直直径的1/4左右处。(6)顶进设备成车运行应符合下列要求：1)设备试车运行及顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。2)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.3)顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经过处理后，方可继续顶进。4)液压油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。(7)顶管单元长度应根据设计要求的
15、井室位置、地面运输与开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力，以及支持性技术措施等因素综合确定。宜减少顶管工作坑设置数量。当穿越构筑物或河道时，应根据穿越长度，确定顶管单元长度。(8)顶管的顶力计算总顶力经验公式(钢筋混凝土管)：P=GL(1-13)式中：P一一计算总顶力(kN)；G一一管子单位长度管体自重(kN/m)；1.-顶进管总长度(m)：n土质系数。当土质为粘土及天然含水量较小的亚粘土，管前挖土能形成土拱者，n可取1.52。当土质为密实的砂土及含水量较大的亚粘土，管前挖土不易形成土拱，但塌方尚不严重时，n可取35.管道顶进(1)顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可
16、顶进。1)全部设备经过检查，并经试运转确认正常：导轨的中心线、坡度、高程符合设计规定；2)己具备防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施；3)已制定开启封门的措施。(2)初始顶进5mIom范围内，增加测量密度，机头或首节管允许偏差为：轴线位置3mm,高程03mm。(3)顶进应连续施工，除不可抗拒情况下，不得中途停止作业。(4)人工挖土顶管应符合下列要求：D管前土质良好及正常顶管地段，管前开挖长度300三-500rtm,铁路道轨下管前挖土长度不宜大于100mm,并随挖随顶，在道轨以外管前挖土长度不得超过30OnIrn,同时应遵守管理单位对挖掘、顶进的有关规定：土质不良地段，管前开挖长度不得大于
17、300mm。2)正常顶管地段管顶部位最大超挖量宜控制在15un以内，管底部位135。范围内不得超挖。在不允许土层下沉的顶管地段，管道周围不得超挖。(5)在顶进过程中遇到下列情况之一时，及时采取措施，方可继续顶进。1)发生塌方或遇到障碍物。2)后背倾斜或严重变形.3)顶铁发现扭曲迹象。4)管位偏差过大，且校正无效。(6)对顶施工时，在顶至两管端相距约Im时，宜从两端中心掏挖小洞，使两管能通视，校核两管中心线及高程，进行纠偏、对口。(7)顶进过程中，顶铁拆装及使用应符合下列要求：1)顶铁应无歪斜扭曲现象，安装应直顺。2)每次换放顶铁时，应换可能安放的最长顶铁。(8)测量与纠偏1)工作竖井内的测量控
18、制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。2)顶进过程中加强对中心线及高程要一镐测量一次，并及时纠偏。3)顶管纠偏采用渐近方式，可采用挖土法、支顶法等纠偏方式。(9)减阻方式可采用触变泥浆减阻6.管道接口顶管完成后，管道接口应按设计要求进行处理。1.7.3.3季节性施工1.雨期施工工作坑内设积水坑：工作坑应搭设防雨篷。2.在工作坑四周设临时围堰，采取有效排水设施，防止雨水流入工作坑内。1.7.4质量标准1.7.4.1基本要求1.接口必须密实、平顺、不脱落。2.内涨圈中心应对正管缝，填料密实。3.管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块、木块等杂物1.7.4.2实测项目顶管允许偏差，见表54表
19、1一54顶管允许偏差项次检查项目规定值或允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1中线位移1X150030每节管1测量并查阅测量记录，D21S00so有错口时,测2点2管内底高程1X1500+10,20每节管1用水准仪测量DNlSOO+20,-40有错口时测2点3相邻管LKlSOO10每个接口1用尺量间错口U1500204对顶时管节错口30对顶接口1用尺量注：1.表内T)为管役Cmm).2.管内底高程:如管径小于1500mm的最大超差超过IoOEE；管径大于或等于IMOmjn的最大超差超过150Em时，均应返工重做.1.7.5成品保护1.7.5.1在现场运输、存放和施工过程中保护好管口。1.7
20、.5.2同一顶坑向相反方向顶进时，先顶距离长管段，后顶距离短管段，用顶完管段做后背时，应在管端加护铁，保护管口。1.7.6应注意的质量问题1.7.6.1管底标高偏差较大时，应严格执行测量放样复核制度，每次测量前，要先检查测量仪器是否移动,出洞口管节经测量后要垫实。1.7.6.2为防止管端破损，应在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要大起大落。适当增加垫板的厚度或降低垫板硬度，尽量扩大在张角大时的受压面积。1.7.6.3为防止管接口渗漏，在吊装过程中应采用专用吊具，严禁用钢丝绳立接套入管口吊运，以防损坏管口及钢套环。1.7.6.4为防止管节飘移，在软土层中顶进混凝土管时，可将前35节管与工具管连成
21、一体。1.7.6.5为防止地面沉降应严禁超挖，顶进完成后要及时进行注浆。1.7.7环境、职业健康安全管理措施1.7.7.1环境管理措施1.在油压系统下应设隔油层，以免造成污染。2.采取措施使机械噪声量控制在规定范围之内，防止噪声扰民。3.渣土分类堆放，及时消纳。4.在现场出入口设立清洗设备，对运土车辆进行冲洗和覆盖，避免运土车辆污染公共道路及扬尘。1.7.7.2职业健康安全管理措施1.顶进时，顶铁上方及侧面不得站人，并应随时观察有无异常迹象，以防崩铁。2.起重设备安装后在正式作业前应试吊，吊离地面IOomm左右时，检查重物、设备有无问题，确认安全后方可起吊。3.竖井支护要有专项施工技术方案。竖井四周要设安全护栏和上、下工作坑安全爬梯。4.工作坑的总电源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。5.起重设备专人检验、安装，持证上岗，并必须遵守有关安全操作规程。6.在出土和吊运材料时，起重设备F严禁站人。
