电缆顶管施工方案

神舟四路（航腾路—航天南路）电缆沟

顶

管

工

作

坑

支

护

方

案

2013年7月8日

一、工程概况

本工程顶管共计两处：一处位于神舟四路与航腾路十字交汇处东北角，此处又分为两段，分别为神舟四路电力管沟过航腾路段和航腾路电力管沟过神舟四路段，两段设计长度56米，采用Ⅲ级钢筋砼管顶管施工，管径2000mm，设计深度9.33米。另一处位于神舟四路与航天南路交汇处南侧（k0+570-k0+602），与已修建完成的神舟四路部分顺接，顶管长度为32m，采用Ⅲ级钢筋砼管顶管施工，管径2000mm，设计深度9.78m。

经现场勘查，两处施工段地质均为湿陷性黄土，第一处工作坑处于学校围墙东南角处人行道上，第二处工作坑位于学校围墙东北角处人行道上，两处均紧贴学校围墙，围墙内地势低凹遇大雨时大量积水，土壤含水量严重饱和，现在正置连阴雨季节，工作坑的开挖及安全支护十分重要。

二、施工部署及工作坑开挖支护方案;

2.1.1 施工部署：根据现场勘查，第一处顶管工程的顶管工作坑设在神舟四路东侧，航腾路北侧红线切角人行道转弯处，桩号K0+209三通型电缆井D6处，向南向西两趟顶管。南北段穿航腾路与神舟四路中心线平行，顶管接收坑设置在神舟四路东侧，桩号K0+160直通型电缆井D5处，长度40米。东西段穿神舟四路与航腾路平行预埋长度16米，预留口位于神舟四路西侧K0+209处人行道下。

第二处顶管工程的顶管工作坑设在神舟四路东侧，桩号k0+570电缆竖井D15处，向北顶管与神舟四路已完成的顶管（k0+602）顺接，

顶管长度32m。

2.1.2根据图纸要求将顶管工作坑及接收坑的位置测设到地面，并引测临时水准点，测设管道中线、始、终点，及中线位置控制桩。

2.1.3顶管施工队编制12人，分3班、每班4人。顶进开始后三班倒昼夜不停。

2.1.4主要机械设备配置：25T吊车一台、230挖掘机一台、运土汽车一辆、电焊机一台、水准仪一台、经纬仪一台。

2.1.5工作坑的设计

（A）、工作坑尺寸

工作坑应具有足够的空间和工作面。

工作坑底部宽度：W=D+2B+2b

D—管道外径

2B+2b—管道两侧操作空间及支撑厚度2.4—3.2m

工作坑底长度：L=L1+L2+L3+L4+L5

L1=工具管长度、 L2=管节长度

L3=出土工作间长度、 L4=千斤顶长度

L5=顶管后背的总厚度

工作坑深度：H=h1+h2+h3

h1—道路至管道底部外缘的深度9.33米/9.78米

h2—管道外缘底部至导轨底面的高度9.65米/10.1米

h3—基础及垫层的厚度

2.2工作坑开挖及支护方案：

2.2.1根据现场勘查的情况，结合以前的施工经验，工作坑开挖必须分层开挖。木板密支撑不能保证安全施工要求，支护应采用钢筋砼四周护壁。第一层开挖并支护，由现状地面向下挖3米深，机械开挖人工修整，采用厚20厘米C25钢筋砼护壁墙，钢筋主筋采用￠16配筋采用￠14，待钢筋砼护壁墙浇筑好模板拆除后，开始第二次开挖，从地面下3米起，挖深3米至-6米，开挖成型后，二次浇筑钢筋砼护壁墙，墙厚增加10厘米（30厘米）第三次人工开挖-6米至设计深度，开挖成型后，第三次浇筑钢筋砼护壁墙，墙厚30厘米。

2.2.2钢筋安制

A、钢筋进场必须具有合格证，每批材料、每种规格均需抽样检查合格后方可使用。

B、钢筋制作主筋接头应错开，同一截面内接头不超过50%。

C、钢筋绑扎过程中应严格遵守规范。

D、钢筋安置过程中应注意上下板的钢筋搭接，制作上板钢筋时应插入土中的部分待挖出后应做好除泥处理。

2.2.3砼浇注

A、用溜槽灌注砼，溜槽采用钢筋骨架并结合铁皮制成。

B、砼浇注时应注意从四个方向同时浇注，防止模板的受力不均匀产生变形。

C、砼的坍落度为15--18cm，以防流动性不足产生溜槽堆料，振捣提浆不足，形成露筋、麻面。

D 、砼要连续浇灌中断时间不超过30分钟。

E 、施工中应保持场地清洁卫生，出入车辆泥土应及时清除。 三、工作坑基础、顶管设备安装

3.1工作坑基础

工作坑基础采用C 20混凝土基础，厚度20cm ，基础下设3：7灰土

30厘米。

3.2导轨安装

导轨采用轻型钢导轨，两根钢导轨距离控制在管径的0.45-0.6倍之间。

安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置，然后测出导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较， 确定导轨的高程调整量后进行安装。

安装导轨的技术要求：安装后的导轨应当牢固，不得在使用中产生位移；两导轨应顺直、平行，等高或略高于该处管道的设计高程，其纵坡应与管道设计坡度相一致。

h e

D/2导轨安装间距

D/2-(h-e)A

A/2

3.3后背与后座墙

后背承受管子顶进的全部水平顶力，将顶力均匀地分布在后座墙上。后背应具有足够的强度、刚度和稳定性，不允许发生相对位移和 弹性变形。经过初步计算及以往经验，后背采用高2米、宽5米的 借助钢筋砼护壁排木做后背，具体是紧贴垂直的原土后座墙座横向密排40х40х500CM 方木，排木外侧立7根50号工字钢，立铁均匀 分布在后背中部3.5米范围内，在立铁外侧放横铁，千斤顶作用在横铁上（如下图）。

排放方木时应注意第一根方木应卧于工作坑底以下1.3米左右，使千斤顶的着力中心在后背高度1/3—1/2之间。顶进时，管口采用弧形铁保护管口，使管口受力分布均匀，防止管口集中受压破碎。

3.4下管、顶进、出土设备安装。

顶管坑布置示意图

砼基础横铁工字钢方木导轨横铁千斤顶管子护口铁

①本工程下管采用25T吊车

，出土用小推车电葫芦吊土，顶进

采用顶铁。

②垂直起重设备安装注意问题：

安装前必须对吊车、电动葫芦、手动葫

芦等起重设备进行全面检查，设备完好，

方可安装使用；

电动葫芦行走轮要与行走轨道相匹配；

起重设备安装后在正式作业前必须试吊，吊离地面10厘米左右，检查重物，设备有无问题，确认安全方可起吊；

③顶进设备安装注意问题：

顶进设备安装前对液压油缸、高压油泵、液压管路控制系统顶铁等进行检查，设备完好，方能安装；

根据顶管坑的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统，油泵设置在液压油缸附近，油管要直顺、转角少，油泵与液压油缸相匹配，并要有备用油泵。

④顶镐和顶铁的安装

a顶镐的高程：顶镐安装使顶力中心位于管口总高的1/4处左右；

b平面位置：使用一台顶镐时，顶镐中心与管道中心一致。使用多台顶镐时，顶镐中心与管道中心对称，且各顶镐的油管要并联在一起。

c安装顶铁无歪斜、扭曲现象，必须安装顺直；

d每次退镐加放顶铁时，要安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少；

e顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。

⑤照明设备安装

管内使用电压不大于36V的低压照明。

3.5工作平台安装

①顶管工作坑平台在顶管工作坑开挖与支护完成后进行；

②工作平台承重主梁要根据管重、人重及其他附加荷载计算选用，主梁两端伸出工作坑壁搭接不小于1.2米；

③平台口尺寸按下式进行计算确定：

长度L=L2+0.8

宽度B=D1+0.8

L2——管节长度（米）

D1——管外径（米）

④工作坑上架设工字钢和方木，用木板铺盖，平台上用Φ50钢管做护栏，扣件连接，中间留下管、出土通道，坑角留工作人员上下的箱式组合梯架。

3.6顶管工作坑坑上布置

工作坑上架设工字钢和方木，用木板铺盖，平台上用Φ50钢管做护栏，扣件连接，中间留下管、出土通道，坑角留工作人员上下的

箱式组合梯架。

四、顶管施工

A、引入测量轴线和水准点

（A）、用全站仪和经纬仪将设计管中心线敷设在地面上，再将地面的管道中心桩引入工作坑的侧壁上或支撑上（至少两个点），作为顶管中心的测量基线。

（B）、将地面上的临时水准点引入工作坑底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。

B、第一节管下管

（A）、下管前，要严格检查管材，不合格的不能使用；

（B）、电葫芦作垂直吊运时，最大倾斜度不能超过10度；

（C）、第一节管下到导轨上时，要测量管的中线及前后端管底高程，以校核导轨安装的准确性。

C、挖土与运土

管前挖土的方向和开挖形状直接影响顶进管位的正确性，应严格控制管前周围超挖，管前挖土深度，视土质情况和千斤顶的工作行程而定。

挖土必须按规定进行：管前允许超前掏挖50cm；管端下部135度中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平；当穿越建筑物时，管周围一律不准超挖。

管前挖出的土应及时外运。

D、顶进

顶进应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则，连续作业，尽量避免中途停止。

顶进操作过程如下：

分析误差观测安放顶铁

顶进

挖土运土回镐

（A）安装顶铁并挤牢，待管前挖土满足要求后启动油泵，操作控制阀，使千斤顶进油，活塞伸出个行程，管子推进一段距离。

（B）回镐

（C）重复上述操作，直到管端与千斤顶之间可以放下一节管子为止。

（D）管子接口处理，管道接口为橡胶圈接口，采用挤压法安装管道接口橡胶圈。接口用的橡胶圈使用前进行搭接强度和弯曲试验合格。

胶圈保存应注意事项：橡胶圈不能与油类接触；橡胶圈应质地紧密，表面光滑平直，无空隙气泡；橡胶圈在阴凉、清洁的环境下保存。

（E）在管道顶进中，发现管前坍塌，后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况，应停止顶进，查明原因，排除障碍后再继续顶进。

五、测量

管道顶进中应不断观测管道的位置和高程是否满足设计要求。在

第一节管入土过程中，每顶进30cm测量不少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每100cm测量不少于一次；纠偏时应增加测量次数。

测量分中线测量和高程测量。中线测量用经纬仪测定；高程测量在工作坑内建立临时水准点，以此为依据，按照设计纵坡用比高法进行检验。

六、顶管纠偏

在顶管过程中，如发生偏任斜必须及时给予纠正。纠偏方法可采用挖土和顶木纠偏法。当偏差值为10-20mm时，用挖土法，当管子偏离中心线一侧时，在管子另一侧适当超挖，在偏离一侧少挖，继续顶进时借预留的土体迫使管道逐渐回位；当偏差较大或采用挖土校正无效时，采用顶木校正法，用圆木或方木，一端顶在偏斜反向的管子内壁上，另一端支撑在垫有木板的管前土层上，开动千斤顶利用顶木产生的分力使管子得到校正。

七、顶进操作工作记录

每班作业应填写施工记录。施工记录包括顶进长度、顶力数值或油泵压力表数值、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、土质水位变化以及出现的问题和应注意事项。交接时应将施工记录向下一班交待清楚。

八、顶管设备拆除及顶管坑中管道施工

顶管完成及验收合格后，拆除导轨、后背和顶进设备，按明开挖施工管道方法，进行顶坑内浇筑平基、安管、浇筑管基座、接口等工序操作。

九、质量保证措施：

9.1严格原材料管理制度。凡购进原材料都必须货带质量保证资料，材料员严格把关。进工程的材料先进行质量验收，证件不全、质量不合格产品不得进场。从源头把好质量关。

9.2选择熟悉施工工艺劳动力，对劳动力进行培训，多道工序进行技术质量交底，按规范提出要求，明确质量标准、强化质量意识、健全规章制度、落实质量岗位责任制三个班组具体落实到每个人、制订严格奖罚制度。确保工程质量达到优良标准。

十、安全施工保证措施：

10.1本段顶管施工设专职安全员，由安全员负责建立各项安全生产制度，对施工人员经常开展安全生产教育，使项目施工人员认识到安全生产的重要性和必要性，牢固树立“安全生产”的思想。自觉遵守各项安全生产法令和规章制度，提高自我防范意识。安全员必须亲临顶管施工一线，下顶管工作坑随班组检查安全制度落实情况，及时排除安全隐患，防范于未然。

10.2进入施工现场人员必须佩戴安全帽，施工人员必须按安全条例操作机械设备，不违章冒险作业，有权拒绝违章作业。

10.3为确保顶管工作坑内安全，在工作坑表面四周距基坑边缘50厘米处砌筑一圈高30厘米、宽24厘米防水砖墙，以防雨水流入工作坑。