1、第一節頂管施工專項方案8一、頂管施工工法的優點1、無需隔斷交通；2、噪音以及震動都很小；3、可以在很深的地下敷設管道；4、可以安全地穿越鐵路、城市道路、河流和地下管廊；5、對施工周圍的影響很小；6、可以穿越障礙物。二、頂管施工主要施工方法和技術措施（一）控制測量1、平面測量控制（1）施工時，根據業主提供的控制點和工程實際情況，建立獨立的平面控制網。（2）控制網沿線增設坐標控制點，建立附和導線接點網，附和至給定的導線點，作為首級控制網。根據現場需要另行引導線點，建立支導線以滿足施工要求。（3）平面控制網主要技術要求為：等級二級，導線長度不大于2.4km,平均邊長不大于0.5km,測角中誤差不大于

2、8"o（4）現場采用全站儀進行放樣，在使用時應注意：1）測距邊宜選在地面覆蓋物相同的地段，不宜選取在煙銃，散熱塔，散熱池等發熱體上空;控制頂管機旋轉示意圖此外，中繼站千斤頂稍微傾斜放置也是糾正管道旋轉的一種措施，此法僅作為備用保證措施。（二）管節接頭漏漿管節接頭滲漏很少出現，出現位置多在膨潤土壓漿孔處（因膨潤土泥漿壓漿壓力過大擠入管內），施工中應予避免。萬一出現，可用專用止水鋼環止水（如下圖所示）。管縫止水鋼環結構圖專用止水環用三片120。圓孤鋼環組成，外貼止水橡膠片，之間用螺桿連接。擰緊螺母，圓環直徑會增大，使止水鋼環外橡膠片緊貼管縫，制止泥漿滲入，頂管結束時再作永久性止水處理。（

3、三）地面沉降或隆起、穿越地面障礙物控制沉降與隆起的主要技術措施有：1、精心操作，控制挖土與頂進的量與速度，避免土體超挖和頂管機的過量擠進,使挖土與頂進始終處在動態平衡狀態。2、量測每頂進Im所挖出的土的方量，進尺與挖土量相當，沉降隆起就可控制。3、頂管穿建筑物前，必須使頂頭調至正位，并保養好機頭。穿建筑物頂管時，加密測量密度，控制好方向，避免在建筑物下作過大的糾偏操作（過大糾偏是地面沉降原因之一），并且連續作業、一氣可成，機頭不得在建筑物下停滯，保養等。同時還要加強現場值班，現場資料分析與決策等管理工作，并加強對建筑物的沉降觀測，確保建筑物安全。4、加強膨潤土泥漿壓漿。泥漿在頂管中起潤滑與支護

4、雙重作用，在管外壁與土間始終充滿膨潤土泥漿，支護著管周土體不擠向管外壁，是減小沉降的措施之一。5、在頂管施工覆土層較薄（小于1米）處，采用填土、壓路機壓高、壓厚處理。（四）管道頂進及糾偏管內的測量儀器采用激光經緯儀進行，施頂過程中，應勤測，每天6-8次，檢查管道的偏差。管道的偏差是通過布置在機頭的四組糾偏千斤頂來進行調整，若機頭偏左，則千斤頂采用左伸右縮的調整方法，反之亦然。施工時應嚴格控制管頭走向，隨時糾偏，控制好管道的線型，另外，在頂管中還可采用挖土校正法、強制校正來對特殊情況進行糾偏處理。（五）管道頂進注意事項1、螺栓聯結橡膠止水環及安放軌道，一定要確保安放精度，保證軸線和標高的誤差在+

5、5mm以內；2、管道作業井內嚴禁使用明火和抽煙，以防止可能產生的沼氣等可燃性氣體被引燃爆炸；3、保證頂管的質量，要做到勤頂、勤測量、勤出土、勤糾偏，切忌悶頂；4、在頂管頂進過程之前要開挖管線樣槽，詳細了解地下管線及障礙物，作到心里有數，必要時可通過曲線頂進方式繞過障礙物。（六）監測1、為防止管道頂進對地表構筑物產生影響，施工中須對經過沿線的建筑物進行監測。以便及時采取有效措施。2、正在頂進之前，在頂進軸線上每隔10m設置一個沉降觀測點，另外在可能會造成破壞的建筑物墻角下也設置沉降觀測點，定期進行水準測量，一般每天測量兩次,特殊情況下應增加測量次數。2）測線上不應有樹枝，電線等障礙物，四等級以上

6、的測線，應離開地面或障礙物1.3m以上；3）測線應避開高壓線等強電磁場的干擾；4）測距邊的測線傾角不宜太大。水平距離計算，應符合有關要求。2、高程測量控制高程點選在平面控制點的附近不易產生擾動的位置，以便于穩固保存和施工測量位。3、控制點的保護控制點做好后，應用混凝土護樁，并用油漆作好醒目的標志。現場定期對平面控制點及高程點進行復測。4、測量控制網及井下測量平臺的建立（1）根據業主提供的測量控制點布置整個工程的控制網，在井周圍布設一個高精度的控制網，用以測放、檢查和修正工作井井區和井下的測量點，如軸線點、井下的測量起始點和后視點等。（2）測量平臺置于井下頂管軸線上，靠近后靠背處，通過控制網將頂

7、管測量起始點測放其上，并在井中布設23個穩固的后視點，以便互相校核。起始點對頂管測量精度至關重要，故井下測量平臺要單獨設置，不與管道、設備、后靠背接觸，不受頂管操作影響，以保持其穩定性。5、直線頂管軸線與標高控制頂管方向與高程控制可直接用置于井下測量平臺起始點上的激光經緯儀對頂管機上方的光靶即可。激光經緯儀發射的激光束偏離光靶中心的距離，即頂管的偏差值,但方向相反。為消除頂管機旋轉而偏差值的顯示誤差，光靶設計為可調式，使其始終在頂管機的垂直中心線上。三、施工技術措施（一）鋼管加工和焊接1、鋼管在專業加工廠分段加工完成。根據現場工作井的尺寸，每段鋼管長度設計為3米。鋼管加工采用卷板機和自動焊機配

8、合電焊機施工完成，汽車運至施工現場。鋼管在出廠前要經過X光探傷檢驗，合格后才能裝車。在出廠時要對管道內外進行防腐處理，在兩端預留20cm不處理，以防止現場焊接時高溫損傷防腐漆。2、現場焊接采用手工焊機。第一節鋼管和頂管機連接采用承插方式連接。后面全部采用焊接方式。在中繼間處采取的連接方式也為活性承插式連接。鋼管焊接在頂管軌道上進行。為方便對鋼管底部進行焊接，應在對接點的軌道處預留30cm高的空間。3、焊接時首先通過導鏈等將兩節管道對接好，導鏈拉緊。在鋼管加工時即在一端預留內60度的焊接坡口首先在內部堆焊兩道。為防止在外部焊接時有焊渣留在接口處。首先在外部用氣刨刨12遍，然后再進行焊接。焊接時，

9、為保證焊接速度，應有4名焊工，內外各兩個。焊接完成后應進行探傷檢驗。4、鋼管焊接時應注意:（1）管線出洞時一定要保證施工精度，前幾段管節頂管不糾偏。保證對接精度。（2）保證鋼管出廠時的加工精度，嚴格控制橢圓度和垂直度（3）管道對接禁止用氣割的方法來達到對接的精度。以防止管道接好后不在一條直線上。必要時可在軌道上墊些鋼板調節，焊接完成后，取出鋼板頂進。（二）頂管出洞、進洞技術1、頂管出洞（1）頂管出洞是指頂管機和第一節管子從工作井中破出洞口封門進入土中，開始正常頂管前的過程，是頂管的關鍵工序，也是容易發生事故的工序。（2）頂管軸線均在地下水位以下，頂管出洞前必須采取措施防止地下水滲入井內。為此，

10、頂管機出洞前，先在洞口外圍土體進行防滲注漿施工。同時，在洞口內壁安裝出口器，出口器由內徑略小于管節外徑的橡膠密封圈和內徑略大于管節外徑的鋼法蘭組成。在洞口外側一定范圍內打入一排鋼板樁，以支護土體。（3）頂管機頭在井內管床就位，調試完畢，作好出洞的一切準備后，便可用氣割割除洞口內的鋼封門，將機頭穿進橡膠密封圈頂入土中，同時在機頭與洞口的縫隙中注滿膨潤土泥漿，以潤滑管道，支護土體。如果洞口外側有鋼板樁，則應在頂管機進入出口器后方可拔出。（4）頂管出洞對操作者要求也很高，這是因為出洞時頂管機未被土體包裹，處自由狀態，而使頂頭出洞的主千斤頂頂力是巨大的，因此，控制操作哪怕出現少量不均勻或土質不均勻，使

11、各千斤頂的行程不等，也足以使頂頭和第一節管子偏離設計軸線。此時的土體難以對機頭產生較大反力，難以對機頭起到導向約束作用，故此時產生的偏差很難糾正，甚至是糾不過來的。因此，出洞頂進時一定要十分小心，用激光經緯儀隨時測量監控，保證頂頭和第一節管子位置正確。（5）采用上述洞口結構和周密的操作技巧，可避免出洞這一關鍵工序中可能出現的諸多問題，確保頂管出洞萬無一失。頂管機下方兩側設有止退插銷，在頂管機出洞時，當千斤頂松開時應插入止退插銷，防止頂管機被土壓力向后推回。2、頂管進洞（1）頂管進洞，是指-段管道頂完，頂管機破進洞口封門進入接收井，并作好頂管機后一節管與進洞口的密封聯接的過程。（2）頂管機進洞前

12、也應對洞口外土體進行防滲注漿，并留有足夠的固化時間。頂管機進入加固土體并到達洞口外側時，割除鋼封門，將頂管機頂入接收井。（三）膨潤土泥漿減阻及置換1、優質膨潤土泥漿具有良好的觸變性與潤滑性，將其壓到管外壁，包裹住管子,可大大減小管外壁與土壤間的摩阻力。若壓漿技術得當，壓漿管分布合理，膨潤土質量好，摩阻力可大為降低。2、注漿孔應合理分布，機頭及其后面10節管每節都設有注漿孔，使泥漿及時填充管壁與土間的全部空隙（機頭外徑比管節外徑大20mm,故有空隙），其后逐步過渡到每3節管加設一節帶有注漿孔的管節，及時補漿，使全線管壁都包裹在泥漿套中。注漿管節分為四孔出漿的A型管和三孔出漿的B型管兩種，間隔布置

13、。A管B管注漿管節分布及注漿口布置圖頂力在控制值之內十分重要。若頂力過大，會帶來一系列問題，各方面的控制都會困難，故膨潤土泥漿壓漿絕不可輕視。每段頂完后，用摻入適量粉煤灰的水泥砂漿置換觸變泥漿，置換后管道上的注漿孔封閉嚴密，并將全部設備清洗干凈。（四）掘進及出土土壓平衡頂管頂進面前方的土體由頂管機前端刀盤上的合金刀齒切削，然后由螺旋輸送機將切削下來的土體送入頂管機后方的砂土泵土斗內，經沿管道內鋪設的泵管泵送至地面，并卸入自卸汽車中，運至指定棄土場排放。運土車運土時避免泄漏和遺撒。土的泵送速度要與頂管機的頂進出土速度相配，必要時土壤中可加入適量的水或泥漿，以方便泵送。泵管接頭處要注意防止壓力過大

14、造成泄漏。泥水平衡頂管掘進機正常工作時，刀盤按預先設定的壓力緊貼在被切削的十體斷面，在后方頂力作用下一方面旋轉切削土體，一方面向前推進維持土體的平衡。切削下來的土進入掘進機泥水倉，然后從排泥管中被排除。（五）設備現場安裝井下設備安裝包括出口器安裝、導軌安裝、千斤頂安裝、后背墻安裝及頂管機井下就位等，其中出口器安裝在“頂管出洞”己作介紹。（六）導軌安裝導軌用型鋼和P38以上鋼軌制作，鋼軌焊于型鋼上，型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上,以便裝拆。鋼橫梁置于工作井底板上，并與底板上的預埋鐵板焊接，使整個導軌系統成為在使用中不會產生位移的、牢固的整體。導軌及千斤頂支架系統結構簡圖導軌安裝在頂管中至關重要，其安裝

15、精度甚至決定管道是否可頂好，故須達到如下要求：1、兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡應與管道設計坡度一致2、導軌軸線偏差W3mm；頂面高差0+3mm；兩軌間距±2mm。（七）千斤頂安裝主頂站千斤頂固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，千斤頂著力點應在與水平直徑成45。的頂管圓周上，即與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道圓心上，如上圖所示。每個千斤頂的縱線坡度應與管道設計坡度一致。（八）后背墻安裝工作井雙向工作，故選用周轉使用的裝配式后背墻，如下圖所示。后背墻用20號工字鋼焊成一堵墻，為頂管的反力提供一個垂直的受力面，正面焊-塊4cm厚鋼板,使各工字鋼受力更均勻。工字

16、鋼墻的空隙中灌滿自密建，形成一道由厚鋼板、工字鋼和稅組成的、牢固的、剛度很大的復合后背墻，承受千斤頂傳來的頂進反力。后背墻安裝無誤后，在后背墻與圓弧形井壁間澆筑碇，并墊一層8cm厚的木板，以使井壁受力均勻。反向頂進洞口20工字鋼焊接校填充裝配式后背墻結構簡圖（九）頂管機下井井下設備安裝完后，用汽車吊將經保養、檢查、調試好的頂管機吊下工作井，置于涂滿潤滑黃油的導軌上。因導軌安裝精度是嚴格控制的，故頂管機座上導軌就已準確定位。井下設備和頂管機安裝完畢后，啟動油泵，伸縮千斤頂，檢查千斤頂與后背墻的配合，頂管機與出口器及分壓環的間隙等。準確無誤后即可開始出洞頂進。四、頂管施工中可能出現的問題及采取的措施（一）頂管機旋轉頂管機在頂進過程發生旋轉幾乎在每條頂管中都會出現