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迎宾大道顶管穿越工程施工方案

XXXXXX工程有限公司

3、施工工艺及平面布置 4

5、质量控制与误差校正 10

7、主管牵引就位 11

312国道常州段改扩建工程实施性施工组织设计8、砼管封堵、地貌恢复 12

11、施工用设备、机具 13

12、顶管应急预案 13

13、公路沉降观测控制措施 14

14、HSE措施 15

15、质量保证措施 15

16、地理位置示意图 16

RJ033~RJ034迎宾大道顶管穿越施工方案

本穿越地段场地地貌单元属丘前平原地貌，场地地势平坦，场地附近为苗木地及丘坡。迎宾大道RJ033~RJ034道路西侧为苗木地的丘坡，道路东侧为对岳殿村进村水泥路旁。

由西向东拍照由东向西拍照

由北向南拍照由南向北拍照

1.2.2地形、地貌及地层

勘察场地属于丘前平原地貌单元，上部地层主要为素填土、粉质粘土、含碎石粉质粘土，下伏基岩为中生代白垩系上统湖相沉积岩层。现按其成因、埋藏情况和厚度特征，结合室内试验结果，将勘探深度范围内的地层岩性自上而下划分为3个工程地质层，其分层描述如下：

3、施工工艺及平面布置

3.1顶进施工工艺流程

迎宾大道RJ033~RJ034顶管作业平面布置

4.1.1向有关部门了解清楚穿越段附近是否有光缆、电缆、管道等地下设施，并作标记。

4.1.2检查顶管设备，配套设备及各种机具材料是否齐全、完好。

（1）测量工根据设计要求用经纬仪、水准仪定出中线桩、高程桩并用白灰撒出定位线。

（2）根据平面布置图定出施工区域边界线，其面积不小于20m×30m。。

工作井采取大开挖施工方法施工，工作井内尺寸6000mm×6000mm，由于本工程地下水位较高，要在工作井内开挖两处集水坑，以便于井内积水抽向井外，保证井下正常施工。井高根据各顶管管线埋深而定。具体施工步骤如下：

（1）组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，探讨施工质量保证措施。

（2）开工前预先与公路主管部门联系，按照路政部门的要求办理穿越施工手续，按照路政部门的要求设置相应的警示标志。

（3）应向路政等有关部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯线路，管道等设施，对于此类设施应请主管部门的有关人员现场指定位置，人工开挖，使之暴露，保护方案应得到主管部门认可。

（4）顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。

4.2.2场地平整、测量放线

根据现场情况，在工作坑一侧平整出一块施工场地。

（1）根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线。

（2）放线同时放出操作坑与接管坑的位置和开挖边线。

（3）保护好公路两侧中心线上的标志木桩，以便按该桩测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。

（1）根据设计要求，在穿越道路两端各开挖一个工作坑，在公路一侧开挖一个顶进工作坑，在另一侧开挖一个接收工作坑。若公路两侧有水沟，在公路一侧修筑5m宽的两道围堰，在另一侧修筑4m宽的两道围堰，并用抽水泵将围堰内的水抽干净。

（2）操作坑宽度为6米，工作坑的长度与管节长度、千斤顶长度及后背墙的尺寸有关，还与顶进方法和运土工具，其长度根据现场和所使用的千斤顶的尺寸而定，本次穿越套管以2m计算，操作坑长度为6m。

（3）工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度而定，即管底高程加上轨道及基础厚度，就是坑底标高。工作坑的基础，在土质较好并无地下水时，常采用方木基础；如有地下水时则用C20混凝土基础200mm厚。工作坑的基础用于固定导轨，导轨通常是敷设于基础上的方木或钢轨，用地脚螺栓固定或在混凝土中埋钢件，而后将钢轨焊接在上面。两导轨间的距离以管中心至两钢轨的圆心角在70～90°之间为宜。工作坑的开挖以机械为主，人工配合进行。如果地下水位高于出发井和接收井基坑底部3m，在两井处各设一套轻型井点降水装置，井管直径为φ400mm，深度10～15m。并各建积水坑一个，配备相应排量的抽水泵进行排水。

4）在挖作业坑时，后背墙的原土层不得破坏，后背墙具体要求如下：

（1）要考虑有充分的强度，在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。

（2）要有足够的刚度，当受到千斤顶的反作用力时，应使压缩变形小，当反作用力取消时，应能基本恢复原位，以充分发挥千斤顶的有效冲程。

（3）后背墙表面要平直，并且垂直于顶进管道的轴线，以充分避免产生偏心受压。

（4）根据土质情况，必要时后背墙要采取相应的支撑措施，例如加道木，加止推平台，选材要均匀坚固，以承受较大的后座力，避免造成后背墙受力不均发生倾斜现象。

基坑开挖完毕后，尽快安置防护钢板及槽钢支架，防止坑壁塌方，支护钢板及槽钢连接选择焊接，或采用型钢现场组装，钢板槽钢支架跨度不大于2.5米，槽钢不小于16a，钢板厚度不小于10mm。

（1）工作井周围距离1米处应设置红白相间钢管安全围栏进行隔离，安全护栏由上下两道横杆及立杆组成的防护栏杆。上杆离地高度1.05m~1.2m，下杆离地高度0.5m~0.6m，立跨杆距2.5米。具体详见图示。

安全警示标牌应悬挂在围栏上，其位置应在作业人员出入的醒目部位。

（3）施工区域的危险告知牌应放在作业人员出入的主要位置。

顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、高压液压站、发电机、工具管、顶铁、轻型井点降水设备、轻轨发送设备及运土设备等。

施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装顶环，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内挖土外运，然后加入顶铁或套管继续顶进,循环作业，直至套管顶至对面接收坑；拆除设备，清理套管内余土，进行主管穿越。

本段顶管穿越长度62米，采用400吨液压千斤顶进行施工。

4.4顶进设备安装就位

a.设备下坑前，要对已挖好的坑基进行测量找平，符合技术要求。

b.作业坑处理完毕，用汽车吊安装后靠背挡板，支撑托架及推进轨道等，测量校正导轨面，保证套管中心线与设计中心相吻合，保证施工精确度。

管节安装下坑前应先进行外观检查包括管端面的平直度，管壁表面的光洁度及端面上有无纵向裂缝，检查合格的管子用吊车吊到顶管工作导轨上，准备连接顶进。详见顶管穿越示意简图

千斤顶着力点被顶管端面上的部位是离管底1/3管径处。故千斤顶下面需要搭台，千斤顶可一只或多只，但要按管中线对称布置。管道前端面安装刃角，起切土的功能，减小顶进阻力，控制塌方。

管道顶进时所用顶铁包括环形顶铁，方顶铁和横铁。

环形顶铁安放在管端面处，它的内、外径尺寸要与管端面尺寸相适应，厚度300～500毫米。它的作用是使方顶铁传来的顶力较均匀地分布到被顶管端面上，以免管端面顶坏。

方顶铁是在顶管过程中调节间距的垫铁，因此方顶铁的长度要根据千斤顶的冲程、管节长度而确定。方顶铁的两顶端面严格要求平整与平行，若达不到这一要求时不可使用。因为顶端间不平行，在作业时容易发生顶铁外弹。

顶管横铁安在千斤顶与方顶铁之间，将多只千斤顶的顶推力传递到两侧的方顶铁上。横铁断面尺寸300×300毫米，长度按被顶管口径及千斤顶数量确定，制做时，要求工作面要平行和平整。

1.边坡2.套管3.环向顶铁4.纵向顶铁5.横向顶铁

6.千斤顶7.集水坑8.方木9.基础

a.顶进也就是把管节沿导轨推顶到已挖好的土洞内的作业，顶进操作要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则。

千斤顶顶进一个冲程后，千斤顶复位，在横铁和环形顶铁间装进合适的顶铁，然后继续顶进。

顶铁安装应平直，顶进时严防偏心，以免使顶铁崩出伤人。顶进时注意油压变化，发现不正常时立即停止顶进，并检查原因。千斤顶活塞伸展长度应在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。在整个顶进操作中应坚持连续作业，若顶进间隔时间过长，土拱容易下塌，使顶力增大。

1—木楔2—套管3—钢涨圈4—麻辫

管节稳定后，在管内侧两管节对口的地方按设计要求执行或用垫油毡或麻辫—石棉水泥填充密封，在管内用钢涨圈将两节管接口支撑牢固，使接口处于刚性连接，避免在顶进中受力产生错口，保证顶进过程中高程和方向的准确性。钢涨圈是用6～10mm钢圈焊成的圆环，宽260～300mm，环外径比钢筋混凝土管内径小30～40mm。

顶进管节的方向和高程的控制，主要取决于挖土操作，工作面上挖土不但影响顶进效率，更重要影响质量控制，这就要求对挖土有严格的要求。

c.1必须在规定的范围内开挖，不得超挖，管底土基弧度在120°～135°范围内一定要保持管壁与原土层表面吻合。

c.2在人工挖土时，不得搅动管底下部的地基土。

c.3根据土质情况，工作面向前挖至0.1～0.2米时，顶进一次，挖出的土要及时外运。

c.4开挖后要及时顶进，及时测量，可使顶力限制在较小的范围内。

管径为1500毫米，可采用双轮小推车运土，从工作面挖下来的土，要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后垂直提升至地面。

5、质量控制与误差校正

a.1上下偏差：顶进长度在30m以内的套管，偏差不应大于100mm；顶进长度在30～42m以内的套管，偏差不应大于150mm；顶进长度在42m以上的套管，偏差不应大于200mm。

a.2水平偏差不应大于套管长度的2%。

a.3顶管中心线允许偏差不得超过顶进长度的1.5%，顶进位移纠偏时，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况确定，一般在5′～20′之间为宜。

管节在顶进时，必须对顶进管段中线的方位及高程严格控制，以保证顶管的质量。顶管时的中线容易产生方位和高程上的偏差。其原因有以下几个方面：

b.1由于两侧千斤顶的顶力不对称，或后背发生倾斜，造成中线左右偏离。

b.2由于顶力作用点和管中线不一致，造成中线左右偏差。在前方挖土时，管底超挖而使高程起伏的不均现象。

b.3顶管的端面或后背上下部位的土壤承载力相差较大。

b.4导轨安装有较大误差。

b.5顶铁制造质量差，受力后变形。

根据设计要求，工作坑的方位、高程、标定管道中心线、设定临时水准点等，都要进行精心测量，开始顶进的首节测量非常重要，首节管顶进好坏、方位是否正确直接关系到顶进的质量。

对每节管吊装下坑组对时，要及时进行相关的测量，并在正常顶进1～3米时就应测量一次，管线位置发生顶偏移时，要及时采取校正措施。

c.1顶管高程的控制，可在顶坑中悬空固定水准仪，在顶管首端设立十字架。每次测量时，若十字架在管首端的相对位置不变，水准仪的高程亦固定不变，只要量出十字架交点偏离的垂直距离，就可读出顶管的高程偏差。若水准仪从坑外引进绝对高程，那么顶进管段的各点高程也可推测出来。顶管时的方位偏差，可在坑上面引出中线，在中线方位的两点向坑内吊设两根垂球线，若管首端通过中心点的垂球线和上两垂球线在一条直线上，则顶管方位是准确的，否则存在偏差。

c.2对管内工作面已挖成形，要由专检人员进行质量检验符合要求后，方准进行顶进作业。

c.3对含水量大的粉土、砂土、砂砾土挖土后不能形成土拱，可采取润滑处理，以减少管壁与土壤的摩擦。采用触变泥浆可减少顶管顶力达2/3左右，同时在松散的土层中顶进，用它可对管周围土质起到加固作用。防止土拱的坍塌。

在顶管过程中校正偏差是保证顶管质量的有力措施，偏差是逐渐积累起来的，也只有逐渐校正过来，偏差过大校正就很困难，因而在顶管过程中应勤校测，发现偏差及时校正。校正的方法分坑内和管端面纠偏这两类方法，具体作法如下：

d.1挖土校正法：在管子偏向设计中心的一侧适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶进中，逐渐回到设计位置，校正中不得猛纠硬调，以防产生相反结

d.2顶木校正法：当偏差大于20毫米或者用挖土法校正无效时，可用圆木或方木一端顶在管子偏离设计中心的一侧管壁上，另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架稳固后开动千斤顶，利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力，使管子得到校正。

d.3千斤顶校正法：这种矫正法基本上同顶木校正法，即用小千斤顶接一短顶木，利用小千斤顶的顶力使管位得到校正。

d.4加垫块校正法：即在顶管末端与顶铁间的适当位置垫上一块相应厚度的楔形钢板，使顶铁和管间形成一角度，顶进时可使被顶管得到纠正。

6.1在穿越套管之前，根据设计要求，选择在穿越点一侧进行布管、组对、焊接，焊接采用手工下向焊焊接方式，焊接要求同一般地段。

6.2组焊完毕后进行无损检测，合格后进行防腐补口。

6.3按设计要求进行强度及严密性试验，措施见清管试压方案。

7.1在预制管段上安装聚乙烯绝缘支架，绝缘支架间距为2米；在管头焊接专用牵引封头，并在管头绑一圈废旧轮胎，以保护套管和母管。

7.2制作专用的滚轮架，（在滚轮架和主管之间用胶皮板δ=10mm）隔离，将滚轮架用螺栓紧固在主管上。

7.3对于穿越长度大于30米的穿越，在砼管内连续铺0.5mm厚的镀锌铁皮，铁皮间采用铝铆钉连接，确保牵引顺利进行。

7.4管端辅助发送托板制作如图

7.5主管穿越采用4台履带挖掘机配合穿越。

7.6管道焊接、防腐、穿越

7.6.1由于受现场地势限制，管道穿越只能采用安装一根，穿越一根的施工方式。套管长度为62米，则管道焊接为6根管，5道焊口。

穿越段就位后，用履带挖掘机配合弯管安装，连通一侧管道。安装后按设计要求封堵套管端部。

8临水临电施工方案（已报审,同意）8、砼管封堵、地貌恢复

8.1主管穿越定位后，可作临时封堵，待连头工序进行完毕后，按设计要求进行正式封堵。

8.2经甲方或监理进行隐蔽工序验收后，进行分层夯填，并做地貌恢复。

8.3顶管完成后,在公路两侧各设一个穿越标志桩。

8.4地貌恢复完毕后，报请有关部门验收。

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JGJ／T 408-2017标准下载11、施工用设备、机具