施工实景图

来源网络

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一、主要参数

顶管机选型为挤压式（敞开式），管道截面形式为圆形，圆形顶管机外径1600mm，管道的计算顶进长度170m，地面至管道底部外缘的深度10000mm，管道外缘底部至导轨底面的高度140mm，基础及其垫层的厚度300mm，顶管机进入接收坑后支撑垫板厚度100mm，顶进坑地面至坑底的深度10440mm，接收坑地面至坑底的深度10550mm，后座墙的尺寸3000mm×3000mm，后座墙顶至地面高度5000mm，基坑支护基础底至后座墙底高度1000mm。

管材类型为混凝土管道，管道尺寸1500mm×150mm，管节长度2000mm。

顶进井布置设置中继间，主顶工作井千斤顶吨位2000kN，主顶工作井千斤顶个数4。

第1个中继间到顶管机端部距离20m，千斤顶吨位800kN，千斤顶台数10。

第2个中继间到顶管机端部距离50m，千斤顶吨位850kN，千斤顶台数10。

第3个中继间到顶管机端部距离90m，千斤顶吨位900kN，千斤顶台数10。

第4个中继间到顶管机端部距离140m，千斤顶吨位950kN，千斤顶台数10。

注浆压力设计值为38.982 kPa。

导轨高200mm，导轨上顶面宽150mm，管外底距导轨底距离50mm。

二、安装示意图

工作坑

后座墙

三、施工工艺流程

测量引点→工作井施工→测量放样→井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装→地面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装→顶管机出工作坑→正常顶进→出土→安放中继间→顶管机进接收坑→设备吊出→拆除辅助设备→管道安装

四、质量要求

1、一般情况下，顶管施工的允许偏差必须满足下表中列出的具体要求。

注：D为管道内径(mm)。对于管道直径大于2400mm的长距离顶管施工或特殊困难地质条件下的顶管，允许偏差可以在满足管道设计的水力功能要求、使用要求和不损坏接头结构及防水性能要求等的条件下进行适当调整，但应经业主、设计单位等的确认和批准。

2、管道接头密封介质的使用还应满足下表中的要求。

五、质量保证措施

1、做好地质勘察及资料整理工作，摸清顶管工程范围内的地质、水文情况，尤其是透水砂层的分布范围。认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施。组织好设计和施工技术交底，确保管道的顺利顶进。

2、顶管工程开始前，承包商必须提交完整的施工组织设计，描述依照规范所必须的测量标志，包括要用到的顶管设备的类型、详细尺寸、施工原理、技术措施，包括泥浆及废弃物的处理等。

3、要采用的管道和管道接缝应至少符合常规的管道和接缝标准，包括制作材料、误差、最小长度等等。

4、在管道顶进施工之前，首先要确定管道在垂直和水平方向上与设计轨迹的允许偏差，在这一最大偏差的限制下，所铺设的管道应满足如下两方面的要求：

符合管道的既定功能要求；

产生偏差的范围内不能损坏到其他的建筑和设备。

5、顶进施工结束后，顶进管道应满足如下要求：

顶进管道不偏移，管节不错口，管道坡度不得有倒落水。

管道接口套环应对正管缝与管端外周，管端垫板粘接牢固、不脱落。

管道接头密封良好，橡胶密封圈安放位置正确。需要时应按要求进行管道管道密封检验；

管节无裂纹、不渗水，管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物。

顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封，填塞物应抹平，不得突入管内。

钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落。

6、在顶进施工的区域，应考虑土体和地下水条件以及顶管施工工艺，保证地层的沉降不大于允许的沉降值。

7、顶进结束后，应对泥浆套的浆液进行置换。置换浆液一般可采用水泥砂浆掺合适量的粉煤灰。待压浆体凝结后（一般在24小时以上）方可拆除注浆管路，并换上闷盖将注浆孔封堵。

8、工程竣工后，应编写竣工报告，认真完成资料的移交和存档。

9、安全撤离现场，恢复施工现场的本来面目，做到不留隐患，对环境没有破坏和污染。

六、安全保证措施

1、严格执行有关安全生产制度和安全技术操作规程。认真进行安全技术教育和安全技术交底，对安全关键部位进行经常性的安全检查，及时排除不安全因素，确保安全施工。

2、严格遵循支护衬砌和土方开挖程序，控制均匀挖土，防止发生偏位，严重倾斜或管涌等现象，做好作业前和施工中的通风换气工作，以免导致人身事故。作好基坑排水，避免水淹事故。

3、工作井上部设安全平台,周围设护栏杆,井内上下层立体交叉作业，设安全网，安全挡板，井下作业戴安全帽。

4、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时，加强对地基稳定性检查，防止发生倾翻事故。

5、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。井内照明采用36V低压电。

6、随着雨季来临，需作好防洪、防雨、防雷措施，机电、起重设备及钢管脚手架做好接地。同时严格规范用电及消防安全。

7、开挖前详细了解沿线管线资料，做好沿线管线保护措施，特别是高压电缆和渠箱的保护工作。

七、注意事项

1、掘进机进入土层后的管端处理应符合下列规定：

进入接收坑的顶管掘进机和管端下部应设枕垫；

管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m，且不得有接口；

钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础。

2、在管道顶进的全部过程中，应控制顶管掘进机前进的方向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。

3、管道顶进过程中，顶管掘进机的中心和高程测量应符合下列规定：

1）采用手工掘进时，顶管掘进机进入土层过程中，每顶进300mm，测量不应少于一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进1000mm，测量不应少于一次，纠偏时应增加测量次数；

2）全段顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程；有错口时，应测出相对高差；

3）测量记录应完整、清晰。

4、纠偏时应符合下列规定：

1）应在顶进中纠偏；

2）应采用小角度逐渐纠偏；

3）纠正顶管掘进机旋转时，宜采用挖土方法进行调整或采用改变切削刀盘的转动方向，或在管内相对于机头旋转的反向增加配重。

5、 顶管穿越铁路或公路时，除应遵守本规范外，并应符合铁路或公路有关技术安全规定。

6、管道顶进应连续作业。如遇下列情况时，应暂停顶进，并应及时处理；

1）顶管掘进机前方遇到障碍；

2）后背墙变形严重；

3）顶铁发生扭曲现象；

4）管位偏差过大且校正无效；

5）顶力超过管端的允许顶力；

6）油泵、油路发生异常现象；

7）接缝中漏泥浆。

7、顶进过程中的方向控制应满足下列要求：

1）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。

2）必须避免布设在工作井后方的后座墙在顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。

3）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’,不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。

4）初始推进阶段，方向主要是主顶千斤顶控制，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

5）开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

8、顶管始发

1）在开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。

①全部设备经过检查并经过试运转。主要包括液压、电器、压浆、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否正常工作，各种电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等是否能正确显示其处于正常工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备顶管始发。

②顶管掘进机在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定；

③制定了防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施；

④开启封门的措施完备。

2）拆除封门前应按施工组织设计的要求，分别检查以下技术措施是否有效：

①通过水位观测孔检查洞口外段的降水效果是否达到要求；

②洞口止水圈与机头外壳的环形间隙应保持均匀、密封良好、无泥浆流入；

③用注浆法加固的洞口外段应有检测结果，确保在增加洞外土体固结力的同时地面无明显隆起或沉降。

3）拆除封门时应符合下列规定：

①采用钢板桩支撑时，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落；必须考虑在拆除过程中将要采取的加固措施。

②采用沉井时，应先拆除内侧的临时砖墙或混凝土封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填措施。

③封门和封板一旦拆除后，必须在确保人身安全的前提下，立即清除洞口外可能存在的金属物件（如短钢筋、钢管等）或较大的硬块等障碍物。

④在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应马上将顶管机切入土层，避免前方土体松动和坍塌。

9、顶管作业

1）顶管始发前应保持顶管掘进机垂直中心位置正确，其左右面必须对称，保证顶管掘进机喇叭口的垂直中心线位置能与土斗车很好衔接。

2）采用挤压式顶管时，应符合下列规定：

①喇叭口的开关及其收缩量应根据土层情况确定，且应与其形心的垂线左右对称；

②每次顶进的长度，应根据车斗的容积、起吊能力和地面运输条件综合确定；

③顶管掘进机开始顶进和接近顶完时，应采用手工挖土缓慢顶进；

④顶进时，应防止顶管掘进机转动；如发生转动，应采取措施及时纠正。

⑤临时停止顶进时，应将喇叭口全部切入土层。

10、顶进施工记录

1）在管道顶进施中，应不间断的测量并记录下列工艺参数：

①顶进力

②管道在垂直高程和侧向位置的偏离情况

③管道的旋转

④管道顶进长度

⑤润滑注浆压力

2）对于非进人管道顶进，在记录时，顶进距离最大200mm或最长时间间隔90秒必须进行记录，以保证在每个数据记录的时间间隔都要记录下顶进中出现的压力最大值。对于其它参数，应该记录下包括最后一个顶进回次在内的平均值。同时，还应同步记录下连续的施工监测图。

3）对于进人管道的顶进施工参数的记录，应连续地记录下主顶进力和中继站的顶进力并且和设计值相比较，如果发现偏差较大，应该马上纠正。

4）应对管道的长度进行测量和记录，根据管道的长度，每顶进2m及每完成一根管道顶进时，应对顶管机及第一节管道的垂直和侧向位置进行检测，记录的结果应绘制成图表。另外，监测系统还应在适当的时间间隔内对其它参数进行常规的监测。

5）记录数据中必须包括如下信息：施工时间、施工现场的详细位置、地层和和地下水条件等。当可能有污染存在时，应该进行取样分析。