顶管穿越公路施工方案

交口县入城天然气管网工程（线路工程JK01-JK66）

顶

管

穿

越

公

路

施

工

方

案

天力建设有限公司

2011年11月

顶管穿越公路施工方案

一、工程概况

交口县入城天然气管网工程沿线过209国道和321省道，设计采用钢筋混凝土套管保护顶管过路，套管规格为DN1000*100mmⅢ级钢筋混凝土管，三条长度分别为JK02～JK03段16m、JK07～JK08段34m、JK37～JK38段16m，为确保顶管的质量和安全，特编制此施工方案。

二、编制依据

1、交口县入城天然气管网工程设计图纸。

2、《油气输送管道穿越工程施工规》GB50423-2007

三、施工方法和措施

1、顶管施工工艺流程

2、测量放线和施工准备

依据设计施工图纸及控制桩点，用全站仪测量放出穿越管道的轴线、用地边界线及发送坑、接受坑的位置、尺寸线，撒白灰线进行标识。

在穿越施工前，向道路主管部门和监理单位提交施工方案和计划，并办理相关手续，在征得监理和道路主管部门批准后方可实施。

备齐施工中所用的各种测量仪器、用具及检验、记录表格。

3、作业坑开挖、制做

测量放线后，在路两侧开挖作业坑。

作业坑的开挖包括发送坑与接受坑的开挖。发送坑尺寸为5m×4m，接收坑尺寸不小于3m×3m。作业坑深度根据穿越处管道设计管底标高确定。

人工配合单斗挖掘机进行发送坑开挖，直至开挖浇筑到设计套管管底标高下0.8m深处，底层浇筑顶管用混凝土靠背或放置钢靠背。

坑底先敷设200mm厚的碎石，再浇注200mm厚的C15钢筋混凝土，坑底浇筑时设积水坑一个。

接收坑用单斗挖掘机开挖，如通过勘探，发现开挖处有管道、电缆等隐蔽物时，需要得到主管部门的认可并进行必要保护后，方能开挖。

接收坑开挖根据土壤性质设定边坡坡比，当开挖深度超过5m时，四周用钢板桩支护，用潜水泵提升排放施工中渗出的积水，坑上口四周边沿设挡水坝，以防地表水流入坑，坝的高度为0.3m，顶宽0.5m，坡比1:0.5。顶管作业要避免在雨天施工。

4、顶管设备安装

顶管设备主要包括钢后座、导轨、主顶液压油缸、泵站、顶铁、泥浆泵、龙门吊等，用8t汽车吊将顶进设备吊入发送坑，并配合进行安装。

5、套管顶进

为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加厚30mm的钢板和道木，在液压缸与被顶管间加承力盘。

液压系统包括高压油泵、动力传递机构等，液压缸按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。

做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。

对顶入管节做最后检查，如端面平直度，椭圆度，管壳任一侧母线直线度等。顶入管节采用DN1000×2000mm钢筋混凝土套管。

用起吊设备将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。人工在套管前端掏土，清出的土方用轨道小滑车配以小型卷扬机外运出作业坑。待套管前端形成略大于套管外径的圆形空间后，启动主顶液压油缸，

慢慢向前推动，首节套管顶入后，液压缸退回到起始位置，将第二管节与首节按照规要求连接，合格后再依次顶进。每一根套管顶进后，人工继续在套管前端掏土，如此循序渐进，在顶管过程中，辅以纠偏、纠扭措施，直至顶入满足设计要求，完成顶管作业。

顶管过程中，每顶进30—50cm 左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取纠偏措施调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据顶进长度和土质情况来确定，一般可在5′-20′之间选择。另外要严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。

顶管施工示意图

6、纠偏、纠扭调整措施

纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用纠偏油缸或套管前端加管锲，改变管端的方向，减少管线偏差的过程。由于钢筋混凝土套管是分段进行的，段与段之间是柔性连接，不传递弯矩，因此纠偏必须遵循以下规律：

纠偏必须在顶进过程中进行，静态的纠偏会对套管产生不利的影响；

钢筋砼纠偏比较灵敏，纠偏角度不宜过大，避免造成较大的弯曲；

第一段管节质量要好，因为第一段管节在纠偏过程中承受多次反复应力，容易损坏管节；

纠偏过程中，要在网格底上绘制工具管的测点轨迹，推算出其行轨迹，根据行轨迹及时纠偏角度，避免纠偏过大产生过度的弯曲；

及时了解穿越处的土层，特别是软土层，不均匀土层的土质情况。

顶进过程中常常出现管道扭转，须加强控制，避免扭转角过大，纠扭预防措施：

纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩；

稳定主顶油缸后座，主顶油缸后座不稳容易使主顶油缸工作时方向变化，产生扭转角；

纠扭管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反方向扭转。

7、顶管完毕检查验收

混凝土套管顶管作业完成后，向监理报验并现场测量验收。验收合格后，按照设计要求对套管接口进行沥青油麻和抹防渗水泥砂浆封固，并填写施工资料，请旁站监理检查验收。

8、穿越段管道预制、试压、绝缘支撑安装

穿越管道的预制地点选在公路穿越的一侧，长度大于套管长度4m以上。穿越主管段的组对、焊接、焊缝探伤、试压及补口补伤按主线路施工工艺要求进行，并按照设计要求进行穿越段管道试压，安装绝缘支撑。穿越管道的预制地点选在公路穿越的一侧，长度大于套管长度4m以上。管道穿入套管前，应进行隐蔽工

程检查，清扫套管的污物。管道防腐层检漏合格后方可穿入套管，按设计要求封堵套管的两端口。

9、主管穿越

开挖穿管发送槽，主管穿越前做一个拖管头，焊接在管段前部，拖管头处安装滚轮，滚轮和滚轮架的总高度高于滑动支撑高度20mm以上，保证支撑在管段牵引过程中不会损坏。穿越时用卷扬机牵引钢丝绳带动主管穿入套管，穿越管道拖入预定位置后，切下拖管头。牵引过程不宜过快，应缓慢进行，尤其在牵引头露出套管后将牵引速度降到最低限度，保证主管准确就位。

管道穿越完毕后，按设计要求进行套管两端的封堵。

10、回填及地貌恢复

顶管穿越完毕，人工拆除发送坑和接收坑，将穿越管道下部的回填土仔细填实，减少穿越管道下沉量。管顶以上300mm采用人工回填细土，其余部分用单斗进行原土回填，回填过程中随时注意保护管道绝缘防腐层不受损坏。

作业坑回填完后，对施工时占用的地表进行恢复。

11、记录与检查验收

施工过程中，随时进行有关技术资料的记录整理，恢复地貌前联系建设单位或监理单位进行工程的检查、验收。