DN1000mm钢管顶管施工方案

D1000钢管顶管施工方案1、工程概况本标段顶管长2108.7 m；其中六环路绿化带内2013m，穿越京开高速95.7m，穿京九铁路、其他铁路、林校路顶管共301m，顶管材质为d1000mm钢管，钢管防腐形式为玻璃钢外防腐、水泥砂浆内防腐。

2、施工部署2.1施工程序2.1.1按总体布局本标段顶管施工时间安排在2月底，日平均气温低、顶管工作量大、所耗用的工期最长、施工难度较大，因此顶管工程要先行施工。

2.1.2由于顶管在高速路绿化带内施工，其工作坑和检查井的施工给周边美观带来不利影响，为了及时恢复原貌，因此每施工完一个井（坑）段，及时回填。

2.2施工顺序2.2.1按照先准备后施工，先地下后地上，先深后浅的施工程序。

2.3施工段的划分2.3.1根据本工程的特点，顶管工程共分三个施工段：1）第一段顶管长1000m，桩号为2+800～3+754；顶管工作井共11个，在桩号为3+100、3+200、3+700、3+733井体位置设立工作井，其余没有工作井的直线段按每最大间隔不超过120米设立工作井。

2）第二段顶管长1013m，桩号为3+754～4+700；顶管工作井共12个，在桩号为3+100、3+200、3+700、3+733井体位置设立工作井，其余没有工作井的直线段按每最大间隔不超过120米设立工作井。

3）第三段顶管长301m，桩号为4+280-4+345（京九铁路顶管）、5+256.3-5+279.8、5+310.7-5+332.6、5+414.5-5+464.9（铁路顶管）、6+023-6+120（京开高速）、6+164.7-6+207.9（林校路）；顶管工作井共6个，分别设立在桩号4+280、5+256.3、5+310.7、5+414.5、6+023、6+164.7处。

2.4施工进度安排2.4.1根据工程特点以及工期的要求，拟计划开工时间2010年2月18日， 2010年12月10日竣工,总工期292日历天。

2.5主要施工机械的选择2.5.1选择原则：为了加快施工进度，提高机械化施工程度，减轻劳动强度，并根据公司自身的条件以及施工经验来选择本工程的施工机械，详见《机械/设备/仪器表》。

械/设备/仪器表2.6劳动力选择详见《劳动力计划表》劳动力计划表3、施工方法工艺流程测量放线→工作井、接收井开挖、支护→顶管机及泥水处理设备安装→试运转→顶管→到达接收井→设备吊出→拆除辅助设备→管道安装→检查井砌筑、回填工作井接收井→闭水试验。

3.1测量放射线3.1.1采用经测量监理工程师批复的测量控制网进行施工放样，固定保护好控制点，并经常复核。

工作坑定位采用全站仪，管道中线控制采用经纬仪，标高控制采用水准仪。

3.1.2地面坐标点导入井下采用直接导入法，利用坑口埋设的坐标点和测量控制网控制点，以支导线的形式，建立井下顶管掘进使用控制点。

3.1.3地面高程点导入井下采用悬挂刚卷尺，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。

每一个工作坑设置三个水准点。

（3.2工作井、接收井开挖、支护3.2.1工作井、接收井位的布置工作井、接收井位的布置根据现场道路通行条件，设计管线位置、顶进距离、土质等因素综合确定，在施工沿线每间隔120米设置一个顶坑，上下对顶，顶进距离60米，如遇检查井部位距离根据实际尺寸作出调整，以节省成本。

3.2.2工作井、接收井位下口尺寸1）长度计算L=L1+L2+L3+L4+kL——工作坑的最小长度（m）L1——钢管单根长度（m）取6 mL2——下井管段长度（m）取0.3 mL3——主油缸长度（m）取1.2 mL4——未顶出顶的管道最小长度（m）取0.5 mk——后座、刚性顶铁和环形顶铁厚度之和，再加上安装富余量（m）取1.6 m 则：L=6+0.3+1.2+0.5+1.6=9.6m（取10m）2）宽度计算B=D+(2.0～2.4)B——工作坑的宽度（m）D——管道的外径（m）则：B =1.000+2.0=3.28m（取4米）3）深度计算H=H1+DH——工作坑的深度（m）H1——顶管覆土厚度（m）D——管道的外径（m）则：H=6.0+1.00=6.0m经计算取为长*宽*深=10*4*6m。

3.2.3工作井、接收井位支护流程人机配合挖至自然地面下0.8m→设第一道盘撑→插大板→挖土→降大板→第一道盘撑设八字撑→挖土降板至第一撑下2m 设第二道撑→循环施工→工作坑底。

3.2.4土方开挖工作坑开挖采用人机配合作业，在挖至距离底标高20cm 时，采用人工挖土，以防拢动坑底原状土。

开挖过程中根据挖深情况进行边坡支坑避支护，严禁一步到底开挖后再支护的开挖方法，开挖时必须有专职安全人员进行看护，发生异常情况及时停止开挖并立即撤人，待处理完成后再开挖。

3.2.5坑底支护采用钢木支撑法支护。

工作井、接收井位分两层支护，第一道支护设在自然地面下80cm 处，第二部设在第一道盘撑下2米位置，第三道盘撑设第二道盘撑下1.5m 位置。

支撑材料采用4米长大板及30#工字钢。

每步大板支撑两道盘撑，底部盘撑设不小于2m 八字撑。

3.3顶管机及泥水处理设备安装3.3.1顶管工作井、接收井基础：工作井、接收井位基础采用土槽木枕基础。

将工作坑底部平整后，在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放导轨并将导轨用道钉固定于枕木上。

离顶管管口1m 位置设置长度*宽*高度＝500*900*600mm 的焊接工作坑，以便两管焊接连接时使用。

3.3.2顶管后背墙设计后背墙面2台320t顶镐卧铁15×46cm竖向30#工字钢密排20×20cm 横方木C10砼基础横向顶铁5002000顶管后背图顶管利用坑壁土体作后背，后背所能承受的最大的顶力取决于顶管管道所能承受的最大顶力，在最大顶力确定后，据此可进行后背的结构设计。

后背的尺寸主要取决于管径大小和后背土体被动土压力。

所设计的后背具有充分的强度、刚度、且后背墙表面要平直。

1）后背墙布置顶管后背采用拼装式，在墙面横排200mm ×200mm 枕木，枕木前密排30#工字钢，在工字钢前再横排顶铁。

横排枕木是为了使顶力均匀的分散在后背墙上，同时将工字钢下扎500mm 是为了加强锚固。

2）后背墙核算反力R 应为总推力P 的1.2～P 被=0.5*rh 2* K P +2chK P 0.5=401.62kN/m 总被动土压力R 总= P 被*B*H=401.62*4*2.5 = 4016kN 式中：P 被R 总 总的被动土压力kNγ：土的容重（KN/m 3）取h ：后背墙的高度（m ）取3m B ：后座墙的宽度 取4mK P ：被动土压系数 K P = tg 2(45︒+31.7︒/2) c ：土的内聚力（KPa ）取7.8 kN/m 2R/P=4016/1982 =2.03,可确保安全(P 值计算详见3.9.2) 3.3.5起重架1)下管起重架采用4根Ø219厚壁钢管L=9m ，顶部用60mm 圆钢连接，两端索紧，架底部焊接在平台上横向放置的[30槽钢上，支架加肋。

出土及下管采用卷扬机，设2t 卷扬机1台，5t 卷扬机1台。

先在地面上组装好四根腿柱及顶部穿械，挂好定滑轮及钢丝绳，再用吊车吊起人工定位焊接。

架子顶部用Ø60圆钢连接，两端锁紧，架底部焊接在平台上横向放置的[30槽钢上，支架加肋，增加稳定性。

2)出土及下管采用卷扬机，设2T卷扬机1台，10T卷扬机1台。

下管用10T卷扬机，吊土用2T卷扬机。

安装要牢固、线路要清晰，滑轮要转动灵活。

3.3.6平台1)主梁使用40#工字钢四根，其上满铺150*150方木，留出下管管口位置，焊接好工字钢使其稳定。

下管及出土口尺寸为6*2.5m，三面用架子管焊出围栏。

详见《工作平台及起重架示意图》3.3.7设备安装3.3.7.1工作井导轨安装1）导轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进，导轨安装时必须安装牢固，满足管节中心高程及坡度的要求, 导轨面标高与管子内管底面的标高相等。

两导轨要顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。

安装后的导轨要牢固，不得在使用中产B=2*〔（D-h-e)*（h-e ））0.5 =2*〔（1000-140-25)*（140-25））0.5 =619mm其中：B ——基坑导轨间距（mm ） D ——管外径（mm ） h ——导轨高（mm ）e ——管外底距枕铁面的距离（mm ） 按上述公式求出DN1000顶管导轨之间的宽度为619mm 。

3.3.7.2千斤顶安装1）本工程采用2台320t 的千斤顶。

千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，要求其合力的作用点与管壁反作用力作用点在同一轴线上，防止产生顶进偏差。

根据施工经验，千斤顶的着力点作用在管节垂直直径的1/4～1/5为宜。

2）千斤顶选用ZB.50型的高压油泵，由电动机带动油泵工作，经分配器、控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致，油管安装时做到顺直、转角少。

3）油泵宜设置在千斤顶附近，油管要顺直、转弯少，油泵与千斤顶相匹配，并有备用油泵，油泵安装完毕，进行试运转。

3.3.7.3顶铁的安装1）顶铁是顶进管道时，千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。

其作用是将一组千斤顶的合力，通过顶铁均匀地分布在管端，并起调节千斤顶与管端之间距离的作用。

顶铁可分为环形顶铁和u 形顶铁两种，本标段用U 型顶铁。

2）安装顶铁时，顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面，要擦拭干净，防止接触不良，相互滑动。

安装后，要使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线相互平行。

顶铁轴线必须与管道中心的垂线对称，避免顶力产生偏心，导致“崩铁”。

顶铁拼装后要进行锁定。

3）顶铁与管口之间垫缓冲材料联接（胶合板），使顶力均匀地分布在管端。

4）安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。

顶铁要原地足够的刚度，顶铁单块放置时能够保护稳定，顶铁的相邻面互相垂直，顶铁上有锁定装置。

顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶务接近管节材料140mm798mm 导轨安装图25mm1000的允许强度时，管端应增加U型或环形顶铁。

5）管节未进入土层前，接口外侧垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧留有10～20mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜为10～15mm。

6）顶铁布置顶铁选用1组3200kN（320t）级专用配套顶铁（顺铁）。

每组配套顶铁的规格见《顶铁规格选用表》顶铁规格选用表3.4试运转3.4.1操作工人:操作工作均应经培训上岗，有特种作业上岗证并经项目部培训合格后方可上岗作业。

3.4.2安全防护装备、设施、安全用品使用，如安全帽的配戴、安全绳的使用，吊钩保护器的使用，吊装钢丝绳绑扎固定、坑内上下扶梯的使用等进行演练，合格后方可使用。