1、正（副）本D1000鋼管頂管施工方案1、工程概況本標段頂管長2108.7 m；其中六環品&綠化帶內2013m穿越京開高速95.7m,穿京九鐵路、其他 鐵路、林校路頂管共301m頂管材質為d1000mme管，鋼管防腐形式為玻璃鋼外防腐、水泥砂漿內 防腐。2、施工部署2.1 施工程序2.1.1 按總體布局本標段頂管施工時間安排在 2月底，日平均氣溫低、頂管工作量大、所耗用的工期 最長、施工難度較大，因此頂管工程要先行施工。2.1.2 由于頂管在高速路綠化帶內施工，具工作坑和檢查井的施工給周邊美觀帶來不利影響，為了及 時恢復原貌，因此每施工完一個井（坑）段，及時回填。2.2 施工順序2.2.

2、1 按照先準備后施工，先地下后地上，先深后淺的施工程序。2.3 施工段的劃分2.3.1 根據本工程的特點，頂管工程共分三個施工段：1）第一段頂管長1000m樁號為2+8003+754;頂管工作井共11個，在樁號為3+10R 3+200、3+70R 3+733井體位置設立工作井，其余沒有工作井的直線段按每最大間隔不超過120米設立工作井。2）第二段頂管長1013m樁號為3+7544+700;頂管工作井共12個，在樁號為3+10R 3+200、3+70R 3+733井體位置設立工作井，其余沒有工作井的直線段按每最大間隔不超過120米設立工作井。3）第三段頂管長 301m 樁號為 4+280-4+3

3、45 （京九鐵路頂管）、5+256.3-5+279.8 、5+310.7-5+332.6、 5+414.5-5+464.9 （鐵路頂管）、6+023-6+120 （京開高速）、6+164.7-6+207.9 （林校路）；頂管工作 井共 6 個，分別設立在樁號 4+280、5+256.3、5+310.7、5+414.5、6+023 6+164.7 處。2.4 施工進度安排2.4.1 根據工程特點以及工期的要求， 擬計劃開工時間2010年2月18日，2010年12月10日竣工， 總工期292日歷天。2.5 主要施工機械的選擇2.5.1 選擇原則：為了加快施工進度，提高機械化施工程度，減輕勞動強度，

4、并根據公司自身的條件 以及施工經驗來選擇本工程的施工機械，詳見機械 /設備/儀器表。械/設備/儀器表序機械/設備/儀規格型號產購置數量1臺）新舊程已使用號器名稱地國、冏標等年份自有租賃度臺時1反鏟挖土 2臺PC32020033臺80%20002自缶口汽車8T20049臺70%15003二5T20063臺75%10004叉車5T20033臺80%16005電焊機300A20086臺70%4006汽車起重機16t20083臺80%20025t20053臺85%12007CO2焊機6臺8烘干箱6臺9角向磨光機D150、D125200812臺80%20010砂輪切割機D40020036臺60%1300

5、11電動套絲機19993臺60%50012排污泵200112臺90%90013倒鏈2-5T200312臺90%14倒鏈1T200312臺75%15壓力表、0 2.5 MP20046塊80%16打壓泵、堵頭20053套85%17簡易龍門架2T現制2套80%18電動試壓泵0 160kg/cm220054臺90%110019空氣壓縮機20052臺80%70020兩輪小推車200412輛21千斤頂320噸42.6勞動力選擇詳見勞動力計劃表勞動力計劃表工種 時間'、管工焊工起重工電工防腐工普工合計人工工日數人數2010 年2月189636181800602010 年3月1896361818006

6、02010 年4月189636181800602010 年5月189636181800602010 年6月189636181800602010 年7月189636181800602010 年8月189636181800602010 年9月189636181800602010 年10月189636181800602010 年11月189636181800602010 年12月18963618180060總計198996633661981980021003、施工方法工藝流程測量放線一工作井、接收井開挖、支護一頂管機及泥水處理設備安裝一試運轉一頂管一到達接收 井一設備吊出一拆除輔助設備一管道安裝一檢

7、查井砌筑、回填工作井接收井一閉水試驗。3.1 測量放射線3.1.1 采用經測量監理工程師批復的測量控制網進行施工放樣，固定保護好控制點，并經常復核。工 作坑定位采用全站儀，管道中線控制采用經緯儀，標高控制采用水準儀。3.1.2 地面坐標點導入井下采用直接導入法，利用坑口埋設的坐標點和測量控制網控制點，以支導線 的形式，建立井下頂管掘進使用控制點。3.1.3 地面高程點導入井下采用懸掛剛卷尺，導入標高時，用兩臺S3水準儀同時進行，并獨立導入三次，其互差不超過井筒深度的1/8000。每一個工作坑設置三個水準點。（3.2 工作井、接收井開挖、支護3.2.1 工作井、接收井位的布置工作井、接收井位的布

8、置根據現場道路通行條件，設計管線位置、頂進距離、土質等因素綜合確定，在施工沿線每間隔120米設置一個頂坑，上下對頂，頂進距離 60米，如遇檢查井部位距離根據 實際尺寸作出調整，以節省成本。3.2.2 工作井、接收井位下口尺寸1）長度計算L=L+L2+L3+L4+kL工作坑的最小長度（mj）Li 鋼管單根長度（m）取6 mL2下井管段長度（m）取0.3 mL3主油缸長度（mm取1.2 mL4未頂出頂的管道最小長度（mm取0.5 mk后座、剛性頂鐵和環形頂鐵厚度之和，再加上安裝富余量（ 項取1.6 mWJ: L=6+0.3+1.2+0.5+1.6=9.6m （取 10m）2）寬度計算B=D+（2.

9、0 2.4）B工作坑的寬度（項d管道白外徑（m）WJ: B =1.000+2.0=3.28m （取 4 米）3）深度計算H=H+DH工作坑的深度（項h頂管覆土厚度（md管道白外徑（m）則：H=6.0+1.00=6.0m經計算取為長*寬*深=10*4*6m。3.2.3 工作井、接收井位支護流程人機配合挖至自然地面下 0.8m 一設第一道盤撐一插大板一挖土一降大板一第一道盤撐設八字撐一挖土降板至第一撐下2m設第二道撐一循環施工一工作坑底。3.2.4 土方開挖工作坑開挖采用人機配合作業，在挖至距離底標高20cm時，采用人工挖土，以防攏動坑底原狀土。開挖過程中根據挖深情況進行邊坡支坑避支護，嚴禁一步到

10、底開挖后再支護的開挖方法，開挖時必須有專職安全人員進行看護，發生異常情況及時停止開挖并立即撤人，待處理完成后再開挖。3.2.5 坑底支護采用鋼木支撐法支護。工作井、接收井位分兩層支護，第一道支護設在自然地面下80cm處，第二部設在第一道盤撐下2米位置，第三道盤撐設第二道盤撐下 1.5m位置。支撐材料采用4米長大板 及30#工字鋼。每步大板支撐兩道盤撐，底部盤撐設不小于 2m八字撐。3.3 頂管機及泥水處理設備安裝頁腳內容5正（副）本3.3.1 頂管工作井、接收井基礎：工作井、接收井位基礎采用土槽木枕基礎。將工作坑底部平整后， 在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放導軌并將導軌用道釘固定于枕木上。離頂管

11、管口1m位置設置長度*寬*高度=500*900*600mm的焊接工作坑，以便兩管焊接連接時使用。3.3.2 頂管后背墻設計臥鐵 15X 46cm2臺320t頂鎬橫向頂鐵豎向30#工字鋼密排 一20X 20cm橫方木2000500頁腳內容9頂管后背圖頂管利用坑壁土體作后背，后背所能承受的最大的頂力取決于頂管管道所能承受的最大頂力，在最大頂力確定后，據此可進行后背的結構設計。后背的尺寸主要取決于管徑大小和后背土體被動土壓力。所設計的后背具有充分的強度、剛度、且后背墻表面要平直。1）后背墻布置頂管后背采用拼裝式，在墻面橫排 200mme 200mmtt木，枕木前密排30#工字鋼，在工字鋼前再橫排頂鐵

12、。橫排枕木是為了使頂力均勻的分散在后背墻上，同時將工字鋼下扎500mmi為了加強錨固。2）后背墻核算工作坑后備的受力分析見右圖： 反力R應為總推力P的1.21.6倍，確保安全 后背墻每米寬度上的被動土壓力：P 被=0.5*rh 2* Kp+2chK0.5=0.5*19*2.5*2.5*5.26+2*7.8*2.5*2.29=401.62kN/m總被動土壓力R總=P 未*B*H=401.62*4*2.5 =4016kN式中：P被：每米寬度上的被動土壓力（kN/m）R總 總的被動土壓力kN:土的容重（KN/m）取19 KN/m3h：后背墻的高度（初取3mB:后座墻的寬度取4m%:被動土壓系數 Kp

13、= tg 2（45 +31.7 /2）c： 土的內聚力（KPaj）取 7.8 kN/m2R/P=4016/1982 =2.03,可確保安全（P值計算詳見3.9.2）3.3.5 起重架1）下管起重架采用4根？219厚壁鋼管L=9f頂部用60mnH鋼連接，兩端索緊，架底部焊接在平臺 上橫向放置的30槽鋼上，支架加肋。出土及下管采用卷揚機，設 2t卷揚機1臺，5t卷揚機1臺。 先在地面上組裝好四根腿柱及頂部穿械，掛好定滑輪及鋼絲純，再用吊車吊起人工定位焊接。架子頂部用？60圓鋼連接，兩端鎖緊，架底部焊接在平臺上橫向放置的30槽鋼上，支架加肋，增加穩定性。2）出土及下管采用卷揚機，設2T卷揚機1臺，1

14、0T卷揚機1臺。下管用10T卷揚機，吊土用2T卷揚 機。安裝要牢固、線路要清晰，滑輪要轉動靈活。3.3.6 平臺1）主梁使用40#工字鋼四根，其上滿鋪150*150方木，留出下管管口位置，焊接好工字鋼使其穩定。下管及出土口尺寸為6*2.5m,三面用架子管焊出圍欄。詳見工作平臺及起重架示意圖3.3.7 設備安裝3.3.7.1 工作井導軌安裝1）導軌的作用是引導管節按設計的中心線和坡度頂進，導軌安裝時必須安裝牢固，滿足管節中心高程及坡度的要求，導軌面標高與管子內管底面的標高相等。兩導軌要順直、平行、等高，其縱坡與管 道設計坡度一致。安裝后的導軌要牢固，不得在使用中產生位移，并應經常檢查校核。2）本

15、工程導軌為雙排120工字鋼、20槽鋼焊接而成，導軌為預制加工。3）導軌安裝利用測量儀器監控，導軌安裝允許偏差為軸線位置：左右3mm頂面高程：0+3mm兩798mm工作平臺及起重架示意圖B=2*(D-h-e)*(h-e) 0.5導軌安裝圖=2*(1000-140-25)* (140-25) 0.5=619mm其中：B-一基坑導軌間距（mmD管外徑（mrmh導軌向 （ mime管外底距枕鐵面的距離（mm按上述公式求出DN1000®管導軌之間的寬度為619mm3.3.7.2 千斤頂安裝1）本工程采用2臺320t的千斤頂。千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，要求其合力的作用點與管壁反

16、作用力作用點在同一軸線上，防止產生頂進偏差。根據施工經驗，千斤頂的著力點作 用在管節垂直直徑的1/41/5為宜。2）千斤頂選用ZB.50型的高壓油泵，由電動機帶動油泵工作，經分配器、控制閥進入千斤頂，各千 斤頂的進油管并聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致，油管安裝時做到順直、轉角少。3）油泵宜設置在千斤頂附近，油管要順直、轉彎少，油泵與千斤頂相匹配，并有備用油泵，油泵安 裝完畢，進行試運轉。3.3.7.3 頂鐵的安裝1）頂鐵是頂進管道時，千斤頂與管道端部之間臨時設置的傳力構件。 其作用是將一組千斤頂的合力,正（副）本通過頂鐵均勻地分布在管端，并起調節千斤頂與管端之間距離的作用。 頂鐵可

17、分為環形頂鐵和u形頂 鐵兩種，本標段用U型頂鐵。2）安裝頂鐵時，頂鐵與導軌之間、頂鐵與頂鐵之間的接觸面，要擦拭干凈，防止接觸不良，相互滑 動。安裝后，要使千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線相互平行。頂鐵軸線必須與管道中心的垂線對 稱，避免頂力產生偏心，導致“崩鐵”。頂鐵拼裝后要進行鎖定。3）頂鐵與管口之間墊緩沖材料聯接（膠合板），使頂力均勻地分布在管端。4）安裝后的頂鐵軸線與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污。頂鐵要原地足夠的剛度，頂鐵單塊放置時能夠保護穩定，頂鐵的相鄰面互相垂直，頂鐵上有鎖定裝置。 頂鐵與管口之間采用緩沖材料襯墊，當頂務接近管節材料的允許強度時，管

18、端應增加U型或環形頂鐵。5）管節未進入土層前，接口外側墊麻絲、油氈或木墊板，管口內側留有1020mm勺空隙；頂緊后兩管間的孔隙宜為1015mm6）頂鐵布置頂鐵選用1組3200kN （320t）級專用配套頂鐵（順鐵）。每組配套頂鐵的規格見頂鐵 規格選用表頂鐵規格選用表200*300 頂鐵 L=mm600250備注頂鐵數量（塊）24243.4 試運轉3.4.1 操作工人：操作工作均應經培訓上崗，有特種作業上崗證并經項目部培訓合格后方可上崗作業。3.4.2 安全防護裝備、設施、安全用品使用，如安全帽的配戴、安全繩的使用，吊鉤保護器的使用， 吊裝鋼絲繩綁扎固定、坑內上下扶梯的使用等進行演練，合格后方可

19、使用。3.4.3 頂進設備、工作平臺及起重架：頂進設備即千斤頂安裝完成后，進行加壓和卸載試驗，檢查千 斤頂行程是否達到設計要求的標準，泵管是否有漏油現象發生，頂鐵等規格型號是否滿足頂進作業要求和受力要求，合格后方可使用。3.4.4 工作平臺搭設完成后，應經項目部安全、技術人員驗收合格后方可進行起重架的搭設，搭設完 成后對安全保護裝置檢查，調試，試運轉，合格后方可進行正式吊運。3.4.5 坑內外人機配合：吊裝過程坑內外作業人員必須熟悉起重機械的性能和被吊物體的實際重量， 操作人員必須服從指揮人員的信號指揮，先進行適當演練，當演練二次以上，配合無空缺后方可進行正式作業。3.5 頂管3.5.1 頂管

20、采用D1000鋼管頂管，焊接接口。3.5.2 頂力計算及頂鎬選擇1）計算總頂力：P= f*r*D 12H+（2H+D）tg 2（45° -小/2）+ w/rD1*L+P f頁腳內容8正(副)本=0.14*19*1.02*6+(2*6+1.0)* tg 2 (45 ° -31.7° /2)+ 2.9/(19*1.0)*60+0 =1982 KN其中：P計算總頂力KNr一管道所處土層的重力密度取19kN/m3D一管道的外徑取1mH管道頂部以上覆蓋土層的厚度取6m小一管道所處土層的內磨擦角取31.7 °一管道單位長度的自重取2.9 kN/mL一管道的計算頂進長

21、度取60mf一頂進時，管道與周圍土層之間的內磨擦系數取0.14選用2臺320噸頂鎬(行程1.2m)3.5.3 施工順序導軌、后背完成頂管設備安裝就位后，即可進行頂進工作。將第一節管下至導軌上，校核導軌的 中線和高程以及坡度，合格后即可頂進。第一節管安放合格后，管前端安裝鋼刃角一開啟高壓油泵、千斤頂工作一管道頂入土內300mm停止頂進，進行人工掏土作業，到管前端鋼刃角邊止一開啟高壓油泵再頂進300mm人工的掏土，以上操作反復進行，最終達到全部頂完。3.5.4 頂進由于本工程頂管穿越的障礙物為路面，所以在頂管作業中必須嚴格遵守“先頂后挖”的原則，嚴 禁超挖。人工掏土必須先上部后下部，挖土坡度不得大

22、于60?,以防止塌方事故。管前掏土距離50cm/鎬，管頂超挖不超過1.5cm,管下部1350范圍內嚴禁超挖。出土有固定的 出土方向，出土采用專用運土斗車，每處二臺交替使用。斗車行進由卷揚機拉動，斗車裝土運到工作 坑內后由升降滑動組設備吊到自然地面，按固定的出土方向，堆入在規定的棄土場。施工人員應協調配合，隨時泊走坑上堆土。頂進過程中，應隨時進行高程和中心的校核測量，每 班應有頂管記錄和交接班記錄，及時控制高程與中線，隨時糾偏。對頂管施工，在兩管端相距100cm時，在兩管端中心挖一個小洞，貫通后，校核兩管的中心線， 做最終糾偏、對口。頂進過程中，要隨時檢查頂鐵情況，特別注意頂鐵擺放是否直順、換放

23、頂鐵時，要用 1.2米的長 鐵。200X 300型頂鐵雙行每鎬頂進長度不大于 2.5米。頂管結束后，檢查管口部位焊接質量，檢查有無空洞、漏焊、氣孔、夾渣等現象。并做管道嚴密 性試驗。3.5.5 測量、糾偏頁腳內容12正（副）本頂進高程測量首先在頂管工作坑內設置3個穩固的臨時水準點，每次高程測量都要進行閉合檢驗。在第一節管 入土時，高程測量間隔為30cm/次。特別注意第一管節的末端高程的測量，以掌握首節管坡度。在以 后的正常頂進中,測量間隔放大至 50cm/次。每頂完一程后，對前端進行水平測量，若發現“扎頭”或“抬頭”問題，認真作記錄，為下一程頂進時糾正提供依據。3.5.6 中心偏差測量中心測量

24、采用經緯儀定位。在頂管的前端及最后端管內頂部標注頂進中心軸標尺，用經緯儀測量每頂一程的左右偏差變化， 認真作頂進測量記錄，為下一程頂進時糾偏調整提供依據。3.5.7 糾偏誤差校正應逐步進行，測量密度增加到 10cm- 20cm/次。視管道偏差量采用超挖糾偏和頂土糾偏。超挖糾偏一般在12cm偏差時采用，在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側留土坎，形成阻力，使管在頂進中向阻力小的超挖側偏向。頂土糾偏適用于偏差大于2cm的情況，用方木頂在管子偏離中心一側的外管壁上， 另一端在墊有 鋼板或木板的管前土壤上，經頂鎬施力，使管子得到校正。D1000頂管允許偏差見頂管允許偏差表。頂管允許偏差表序號項目允許偏

25、差（mm檢驗頻率檢驗方法范圍點數1中線位移<30每節管1測量并檢查測量記錄2管內底高程+10 -20每節管1用水準儀檢查3相鄰管間錯口<10每個接口1用尺量工具管開始頂進510m的范圍內，允許偏差為：軸線位置 3mm高程0+3mm當超過允許偏差 時，采取措施糾正。3.5.8 頂管過程需注意的問題頂進開始時，要緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進。頂進中若發現油壓突然增高，立即停止頂進，檢查原因并經過處理后方可繼續頂進。千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。下管時工作坑內嚴禁站人，當管節距導軌小于 50cm時，操作人員方可近前工作。 頂進時，工作人員不得在頂鐵上方側面停留，并隨時觀察頂鐵有無