頂管工程施工方法

　　工程簡介：馬鞍山某路是合肥市市政基礎設施重點工程之一，是合肥市道路網(wǎng)即二環(huán)九射加五橫五縱中五條南北向主干道之一，并且是唯一未建的道路，它處于合肥市道路網(wǎng)密度最小的東南角，馬鞍山路設計南起東流路，北至屯溪路，全長約3500m，道路規(guī)劃紅線50m，與之相交的道路有水陽江路、望江東路、太湖路、九華山路。屬城市一級主干路，計算行車速度60km/h。.因此，馬鞍山某路的建設在合肥市道路網(wǎng)中具有特別重要的位置。

　　本工程建設單位為安徽某房地產開發(fā)有限公司，工程由合肥市城市建設重點工程指揮部市政辦公室組織實施，設計單位為合肥市某建筑設計研究院，監(jiān)理單位為合肥市恒信監(jiān)理公司。

　　工程質量按國家現(xiàn)行的有關市政工程施工與質量驗收規(guī)范驗收，質量要求達到優(yōu)良等級，爭創(chuàng)安徽“黃山杯”優(yōu)質工程。

　　工期要求：本工程工期要求開工后300個日歷天內完成此工程，具體開工時間以開工令為準。

　　工程承包形式：包干包料總承包，所有材料均由施工單位自行采購，材料的采購落實必須經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理的認可，并經(jīng)抽檢試驗合格后方可使用。

　　資金來源：本工程項目資金來源于安徽某房地產開發(fā)有限公司企業(yè)自有資金。

　　馬鞍山某路污水管道工程局部地段埋設較深，根據(jù)設計要求，污43號井至污56號井段，污53號井至污出1號井接王小郢污水處理廠段管道改為頂管施工，長度約1040m，管徑均為D1000鋼筋砼管。

　　頂管法是一種不開槽的管道鋪設方法，借助頂鎬從事先準備好的工作坑出發(fā)，按管道的設計位置，邊挖土，邊開動頂鎬，將管材逐節(jié)頂進地層中，這樣反復操作，直至將管材頂進至設計長度為止。

　　由于頂管埋深較深，頂管施工前，對頂進土層要進行詳細的地質調查和水文地質的研究，并且要對頂進經(jīng)過的地下管線進行探查，以便在頂進中制定措施，防止原有管線遭到損壞。

　　本工程D1000污水管道采用土壓平衡頂管工藝，土壓平衡原理即是密封的機頭前倉內被土體充滿，管道向前推進時，前倉土體通過螺旋機攪拌輸送到機頭后方，操作人員通過土壓力表掌握前倉內的土壓力，達到主動土壓平衡狀態(tài)。

　　一、工作坑的設置

　　本工程頂管采用雙向頂進，頂管工作坑分別設置在污44井、污46井、污48井、污50井、污52井、污54井、污56井、污出4井、污出2井，共9處。

　　工作坑應有足夠的工作面，坑底尺寸一般應按下式計算：

　　底寬=D+2.4～3.2m

　　底長=L1+L2+L3+L4+L5

　　式中D頂管的管外徑

　　L1管節(jié)頂進后，尾端壓在導軌上的長度（一般在0.3—0.5m）

　　L2管節(jié)長度

　　L3出土工作面長度（一般在1.0—1.8m）

　　L4頂鎬長度

　　L5后背構造所占工作坑長度（一般為0.85m）

　　工作坑四周采取鋼板樁進行支護，頂管工作坑的后背，必須按設計的最大頂力進行強度和穩(wěn)定性的驗算，保證整個后背具有一定的剛度和足夠的強度。

　　二、頂管工作坑設備安裝：

　　1、主頂油缸：

　　主頂油缸是提供頂管主要推力的設備，D1000污水管安裝2臺油缸，每個油缸推力可達3000KN，行程1.3m，油缸安裝在工作坑的后半部，固定油缸的支座采用C16槽鋼現(xiàn)場拼焊，約需500kg重，固定在工作坑底板的預埋件上。

　　2、后座結構：

　　后座結構是承受主頂油缸的頂管反推力并傳遞擴散至工作坑后壁。為了使頂管反力均勻擴散至工作坑后壁，確保工作坑不被強大的頂力破壞，根據(jù)多項實踐經(jīng)驗總結，后座結構由鋼梁、木材及現(xiàn)澆砼三部分組成安裝。

　　3、導軌安裝：頂管均應安裝導軌，控制導軌的中心位置和高程，

　　可確保頂入管節(jié)中心及高程能符合設計要求。

　?。?）導軌要安裝在枕木上，且要保證枕木下地基穩(wěn)定。

　?。?）要嚴格控制導軌頂面的高程，一般宜較管外底部高1-2米，

　　其縱坡應與管道縱坡一致。

　　（3）枕木埋設要穩(wěn)定、牢固，如地基不好，可澆筑混凝土予以固定。

　?。?）兩根導軌的內距可按下式計算：

　　式中：A—兩導軌內間距

　　D—管外徑

　　H—導軌高度

　　E—管外底距枕木的距離

　　導軌必須直順，并要嚴格控制導軌的高程和中心。

　　4、下管、頂進、出土設備。

　　卷揚機或電葫蘆、頂鎬、搖鎬機或高壓油泵，運土車、水平牽引

　　和垂直牽引的卷揚機、頂鐵。

　　5、照明設備：

　　管內使用電壓不大于36V的低壓照明。

　　6、通風設備：

　　人工挖土者，根據(jù)需要安裝通風設備。使工作坑內空氣通暢。

　　7、工作平臺：

　　一般由工字鋼和方木組成，中間設下管及出土口，出土口上設活

　　動平臺。

　　8、工作棚架：

　　防雨及安裝吊運設備。

　　三、引入測量軸線及水準點：

　　1、將地面的管道中心樁引入工作坑的側壁上和支撐上，作為頂管中心的測量基線。

　　2、將地面上的臨時準點引入工作坑底不易碰撞的地方，作為頂管高程測量的臨時水準點。

　　四、下管：

　　1、下管前，要嚴格檢查管材，不合格的管材應剔除，不得使用。

　　2、電葫蘆作垂直吊運時，最大斜拉角不得超過10度。

　　3、第一節(jié)管下到導軌上時，應測量管的中線及前后端管底高程，以校核導軌安裝的準確性。

　　五、頂稿和頂鐵的安裝

　　1、頂鎬的高程：

　　一般宜使頂力中心位于管口總高的1/4左右。

　　2、平面位置：

　　使用一臺頂鎬時，頂鎬中心與管道中心一致，使用多臺頂稿時，

　　頂鎬中心應與管道中心對稱，且各頂鎬的油管應聯(lián)在一起。

　　3、安裝頂鐵應無歪斜、扭曲現(xiàn)象，安裝必須順直。

　　4、每次退鎬加放頂鐵時，應安放最大的頂鐵，保持頂鐵數(shù)目最小。

　　5、頂進中，頂鐵上面和側面不能站人，隨時觀察有無扭曲現(xiàn)象，防止頂鐵崩離。

　　六、頂進

　　1、測量：

　?。?）測量次數(shù)，在頂進第一節(jié)管時，及校正頂進偏差過程中，

　　應每頂進20-30CM，即對中心和高程測量一次，在正常頂進中，應每頂過50-100CM時，測量一次。

　　（2）中心測量：根據(jù)工作坑內測設的中心樁，掛中心線，利用中心尺，測量頭一節(jié)管前端的軸線中心偏差。

　?。?）高程測量：使用水準儀和高程尺，測首節(jié)前端內底高程，以控制頂進高程，同時，測首節(jié)管后端內底高程，以控制坡度。

　?。?）一個管段頂完后，應對中心和高程再作一次竣工測量，一個接口測一點。

　　2、糾偏：

　　當測量發(fā)現(xiàn)偏差大于10MM時，宜按下列方法糾偏。

　?。?）超挖糾偏法：偏差在10-20MM時，即在偏向的反側適當

　　超挖，在偏向側不超挖，形成阻力，施加頂力后，使偏差回歸。

　?。?）頂木糾偏法：偏差大于20MM時，用超挖糾偏不起作用時，用木棍頂在管端偏向的反側內管壁上，另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，支頂牢固后，即可施加頂力，同時配合超挖糾偏法，邊頂邊支，直至使偏差回歸。

　　3、接口：

　　頂管時，接口采用鋼板外套環(huán)，瀝青麻絲接口，內抹帶采用1：2水泥砂漿。

　　七、工作坑中管道施工：

　　頂管完成及驗收合格后，拆除導軌、后背和頂進設備，按明挖施工管道方法，進行頂坑內澆筑平基、安管、管座澆筑，檢查井，閉水及土方回填等工序操作，土方回填夯實后確保不發(fā)生沉陷。

　　頂管段工作坑內窨井按96S2圖集施工，頂管段除工作坑外，窨井采用倒掛井施工。