顶管过公路

（1）公路顶管穿越施工方案

公路穿越的施工方法根据公路等级、路面结构、地质、地貌条件等分别采用顶管或大开挖直埋敷设，穿越Ⅱ级以上公路，一般采用顶管方法穿越。

1）顶管施工原理

在公路两侧放出管道中心线，选择地势较低的一侧作为顶管操作坑，另一侧为接收坑，确定顶管穿越的进、出口位置，在操作坑内放入第一节穿越套管和顶管设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆型空间后，再顶进套管。待套管顶进后再继续人工掏土，如此循序渐进，直至穿过公路为止。套管穿越完毕后，将安装好绝缘支撑的主管道用配套滑车送入套管内。施工中的清土、排渣采用轨道小滑车配合施工。

2）施工方法

顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、高压液压站、工具管、顶铁及运土设备等。

施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装顶环，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内挖土外运，然后加入顶铁或套管继续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑；拆除设备，清理套管内余土，进行主管穿越。

3）施工技术措施

A.施工工序见下图

合格施工准备测量放线

预制套管主管组对焊接

开挖操作坑焊缝无损检验

安装顶管器补口补伤

顶进试压

套管安装测量

顶管器拆除合格

顶管施工示意图

顶管施工工序

B.施工准备

组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，制定施工质量保证措施。

先与公路主管部门联系，按照路政部门的要求办理穿越施工手续，并根据现场情况设置相应的警示标志。

现场确定超占地使用范围，并与当地政府联系获得土地使用许可。

必要时修筑一条从公路通往作业带的便道，便于设备、材料运输。

顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。

由于是昼夜连续施工，夜间所需材料、用具必须准备齐全，以保证施工正常进行。

C.测量放线

根据现场情况，选择运输方便、平整、地面高程较低且无障碍的一侧作为施工场地，并作为顶管设备摆放地点和主管组对焊接场地，同时开挖操作坑也设在这一侧。

根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并打出管线穿越中心桩、施工作业带边线桩，撒上白灰线。

放线时，同时放出操作坑与接收坑的位置与尺寸。

在穿越至验收的全过程中，随时有测量仪器进行配合。

D.开挖操作坑，安装顶管设备

操作坑为矩形，尺寸为4×6m ，其深度按图纸给定的管道埋深具体确定，其值为：管道埋深+0.9m+垫层厚

度。承受顶进反作用力的作业坑

背部处理成垂直状，误差小于±

5°，并根据土质情况，后背墙

采取相应的支撑措施，用枕木排

靠紧后背坑壁，枕木排与千斤顶

之间用钢板作承力板，钢板面积

不小于1.5m ×1.5m 。当作业坑背

部承力土壤性能较差时，采用适

当的加固措施。作业坑侧壁坡比

依地质状况而定，坑底抄平夯

实，高差不超过50mm ，坑底基面

铺垫枕木，沿穿越轴线做成图纸

要求的穿越坡度。在作业坑路对面的套管长度外挖接收坑，其尺寸不小于4×3m ，其深度比设计套管底标高低300mm 。

作业坑开挖后如有地下水，使用水泵排水，水泵数量根据水量确定。如穿越处的地下水位高，可在作业坑周围采用井点降水方法或打适当数量的大眼井进行降水，以保证作业坑内无地下水涌入，使施工能够正常连续进行。土壤承载力较小，则在坑底加碎石或混凝土垫层。

用水准仪测量基础底面高程，误差±20mm 。在坑底铺设导轨，待枕木与轨道安装后，测量两导轨高程，误差为±10mm ，然后将导轨与枕木固定。

在操作坑内安装顶管设备，设置混凝土靠背墙，并根据现场情况在操作坑顶进位置左右和前方采用钢板桩支护。

作业坑处理完毕，用吊车把顶管设备安装好，包括支撑架、推进轨道、千斤顶等，测量校正导轨面，保证套管中心与设计中心相吻合，保证施工精确度。

E.顶管作业

1.边坡

2.套管

3.环向顶铁

4.纵向顶铁

5.横向顶铁

6.千斤顶

7.集水坑

8.方木

9.基础 顶管穿越示意图

用吊车将穿越套管轻放在导轨上，使液压顶管器活塞的中心线与套管的中心线在一条直线上，中间加上环形顶铁，管节端面垂直顶管中轴线，液压顶管器与后背墙靠紧，调整好开始顶进。

0.5m 的洞口，试顶一次，用水准仪测量，无需调整后，开始顶第一根套管，先用水准仪测量套管中心、套管前后标高差，当把套管顶进１m后，再测量一次，管线位置、标高是否发生偏移现象，发生偏移时，要及时采取校正措施。

收回顶管器活塞，加入顶铁块，然后用顶管器再顶，直至顶完第一根套管，顶铁的安装应平直，顶进时严防偏心，以免顶铁崩出伤人，并随时注意油压变化，发现不正常时，立即停止顶进，并检查原因，然后吊入第二根套管。

在放第二根套管前，应先进行人工管内清土，用小滑车在管内来回走动，向外运土，再装第二根套管，在两管接口处，按设计要求用石油沥青麻刀进行密封，确保接口处于刚性连接，避免在顶进时受力产生错位，保证套管在顶进过程中高程和方向不会发生变化。

每换一根套管都用全站仪测量套管中心，套管前后的标高差，边顶边测量，如有偏差，随时进行调整。同时在顶进过程中随时用经纬仪和水平尺配合，检查进管的长度、水平度和与设计轴线的偏差。以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施予调整过来。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5ˊ～20ˊ之间选择。另外应严格控制油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后应锁紧螺旋定位器。

纠偏调整措施有：

a.发生左右偏斜时，可在防腐管偏向设计中心的一侧进行适当超挖土，而在相对的一侧不超挖或留坎，使防腐管在继续顶进时，逐渐回到设计位置。

如发生向上、向下偏斜时，可在防腐管的末端和顶铁之间加一块相应厚度的楔形钢板，让顶铁和套管之间形成一角度，顶进时可使被顶管得到纠正。

b.在穿越砾石或砖石回填土层时，如果油泵的压力表突然升高，并且无明显进尺时，则说明遇到较大的卵石或砖石等，这时需退回顶管器活塞，人工排除障碍后再开始顶钻。

c.顶管工作开始后要连续施工，不宜中途停止，同时应尽量衔接工序，减

少停顶时间，避免推进阻力的增大，如此周而复始循环顶进，直到规定长度。

F.套管测量，设备拆除

套管安装完毕后，用测量仪器对套管进行测量，包括入土、出土点标高、顶进轴线偏离值、套管长度等并填写记录表。套管钻进允许误差：高低误差不大于200mm，水平方向误差不大于套管长度的2%，顶管中心线允许偏差不得超过顶进套管长度的1.5％。

套管检查合格后，将设备、顶铁、轨道吊出操作坑，拆除后靠背墙。

G.主管线的组焊、试压

主管线管材规格及防腐等级必须符合设计要求。

在穿越公路的一侧组装主管段，长度大于套管穿越长度4m以上。

穿越主管的组装、焊接与干线管线相同，组装焊接完毕后进行100%射线及100%超声波探伤检验。补口、补伤具体操作方法要符合设计及施工规范要求。

主管道经无损检测合格后进行水压试验，具体试压技术要求应符合设计及规范要求。

主管的安装应在套管顶进完成前施工，以保证穿越施工的连续。

H.主管就位

公路套管穿越合格后，对套管内进行清理，并检查接口密封情况，合格后，用挖掘机将操作坑两端的管沟成型，沟底标高低于设计标高300mm，以便于主管穿越及连头。

将绝缘支承安装到主管上，用吊管机和配套小滑车将主管吊起缓缓送入套管。

主管穿越到位后，按设计要求进行套管与主管之间的封堵工作和阴极保护工作，并与两端管线连接。

穿越两侧标志桩的安装按设计图纸要求进行安装。

L.回填、恢复地貌

附件安装完毕检查合格后，进行回填。靠近公路侧的回填土要分层夯实，并恢复边沟、排水沟等道路设施。

将穿越施工中留下的废钢铁、防腐材料、污水、油迹及其它垃圾物等全部清除，环境清洁程度与施工前一致。

4）质量保证措施

主管焊接要严格按照有关施工规范进行。

接受现场监理的监督检查，发现问题及时解决。

特殊工种必须持证上岗，严禁无证操作。

防腐补口每一道口，每一道工序要严格执行规范，要求详细的施工数据，施工记录，并搞好防腐检漏工作，把缺陷全部消除。

认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专业检查相结合的检查制度，并做好各项检查记录。

5）HSE保证措施

现场设备较多，并且穿越时需连续昼夜作业，机械手精神会高度紧张，因此，要求施工人员相互关照，协同作业，时刻注意安全。

注意现场的安全用电。必须由专业电工进行电工作业，要时刻注意线路是否漏电。

试压要有专人负责，严格按照试压方案去做，要做好试压时安全防护工作。

吊装作业应由专业起重工指挥，使用通俗、易懂的专业手势、旗语等，要平衡操作，严格遵守安全管理条例。

（3）公路大开挖施工方案

低等级公路和无等级公路采用带套管开挖直埋穿越。

1）施工方法

大开挖穿越公路一般采取修绕行便道或架设钢过桥方法进行施工。

2）施工准备

与公路主管部门联系，按要求办理好穿越施工许可手续。

查明穿越段地下是否有管道、电缆、光缆等障碍物。

3）绕行便道修筑及钢过桥制作

绕行便道修筑：应先查看穿越点地形，选择合适的便道走向。便道长度150—200m，或可利用附近现有的、废弃的公路进行绕行，必要时可对这些公路进行修复。修绕行便道应用推土机、压路机进行施工。路基必须压实，在细土地段修筑时应拉碎石填压路基。修筑的道路应保证车辆的正常通行并得到地方公路主管部门的同意。

钢过桥制作：钢过桥路桥骨架采用I20b工字钢做成，横向用I20b工字钢联接，骨架上面用δ=12mm厚的钢板做平面，每段骨架下部用δ=8mm厚1.5m长的钢板做支撑平面，每条路设两块路桥，车辆实行单向行驶。

4）管沟开挖

开挖之前，应根据穿越点的实际情况选择修筑绕行道路或铺设钢过桥，当穿越点两边开阔能修绕行便道时，可用修绕行道路保证车辆通行。如穿越点狭窄无法修绕行便道可用钢过桥保证车辆通行。

开挖公路前，应向地方公路交通管理部门申请，经同意后方可进行开挖。在施工点两侧各200m范围内设置警示标志，要求车辆、行人遵守交通秩序，减速慢行。聘请专业交通指挥人员临时指挥车辆放单行。管沟开挖时，要掌握所穿越公路的车流量情况，根据情况制定挖沟的方向，对于穿越点两侧管段较长的，要先将两侧的管沟挖出，最后再开挖公路，以减少对交通的阻塞时间。

路面开挖要尽量将对路面的破坏降到最低限度。开挖时，不能采用向上钩、向下压的方法破路面，防止扰动临近的路面。首先需要用挖掘机齿沿表面划痕，破除表面整体粘结力，然后再用挖掘机慢慢拉起。对于沥青和砼路面先用砼切割机进行切割后再开挖。

用钢过桥法开挖公路，先挖一半，由专人指挥车辆和行人从挖掘机后方行走，挖好一半后，将事先准备好的路桥放在挖好的管沟上方，满足车辆、行人的行走，由专人指挥车辆和行人从路桥上通过，挖掘机继续挖余下的管沟。当地质为石方时，采用松动爆破与人工风镐凿岩进行开挖管沟。

5）回填及公路恢复

管道安装后经测量、检查合格并经监理确认后应立即进行回填，回填时应分层夯实，防止沉陷，夯实度大于0.9，公路路面的恢复按主管部门的要求进行。

6）HSE措施

公路穿越前，必须通过当地公路部门允许后方可施工。

施工现场用电按正式用电安装线路，架空线不低于3.5m，沿地面敷设的电线要用双层橡胶电缆，用电设备要有可靠的接地线，防止发生触电事故，过路时要加防护套管。

对施工的所有设备包括吊车、挖掘机、电焊机，都要做到经常安全检查，

并对所用的电动、气动工具进行安全检查。

根据当地公路交通部门的要求，在穿越区附近，应有标志牌（前方施工，车辆慢行）或信号警告接近车辆减速行驶,穿越点两侧派专人在那里负责指挥交通，工地要有专职HSE监督员进行巡视。

在公路没有恢复正常通车前，晚间要设置并开启警示灯，以便警告行人，车辆注意安全。

穿越施工时，要有专业起重工指挥吊装，要采用通俗易懂的专业手势，旗语等，要平衡操作，严格遵守安全管理条例。

大开挖方法穿越时，要事先修好绕行便道或打设钢过桥，在便道出入口设立“前方施工，请绕行”等字样。对于分段开挖的公路除设置警示标志外，当交通过于拥挤时应当有专人予以疏通。

夜间施工要保证充足照明，并有足够的红色警示灯，警示过往车辆及行人。

施工结束后，现场多余土、石等其它杂物要妥善处理，做到工完料净场地清。