【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 18 式中： f2—— 管道摩阻，取 10kN/m2； L—— 頂管的總長(zhǎng)（ m） D—— 管外徑（ m），按 ； Pt—— 頂進(jìn)時(shí)，工具管的迎面阻力（ kN） 。 主推裝置的最大頂力為 6000kN，但由于路線較長(zhǎng)，頂進(jìn)長(zhǎng)度為130m，因此本工程擬采用一個(gè)中繼環(huán)，以減少主推千斤頂?shù)耐屏ΑＶ欣^環(huán)最大頂力 5000kN，頂管全程應(yīng)加觸變泥漿減阻。 (2)制訂施工方案 。頂管施工前，進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究，根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)情況，編制可行的施工方案。 通過(guò)提供的資料和現(xiàn)場(chǎng)勘察，掌握了本工程下列情況： a 管道埋深、管內(nèi)徑、管材、接口要求； b 管道沿線水文地質(zhì)資料，管道穿越的土質(zhì)； c頂管地段的建筑物情況，現(xiàn)場(chǎng)施工需爭(zhēng)取得主管單位同意和配合； d 現(xiàn)場(chǎng)交通運(yùn)輸是否方便，水源、電源由甲方協(xié)助解決； e 公司現(xiàn)有頂管的設(shè)備； f 選定工作井位置和尺寸，頂管后背的結(jié)構(gòu)和驗(yàn)算； g 確定掘進(jìn)和出土的方法，下管方法和工作平臺(tái)支搭形式； h進(jìn)行頂力計(jì)算，選擇頂進(jìn)設(shè)備、是否采用中繼間、潤(rùn)滑劑等措施，以增加頂管段長(zhǎng)度； i 遇有地下水時(shí)，采取的止排水方法 ； j頂進(jìn)水泥管時(shí)，確定每節(jié)管長(zhǎng)，管間止水要求，防腐絕緣保護(hù)獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 19 層的防護(hù)措施； k 保證工程質(zhì)量和安全的措施。 （ 3）頂管工程力學(xué)參數(shù)的確定 頂管過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)過(guò)程，它涉及材料力學(xué)、巖土力學(xué)、流體力學(xué)、彈塑性力學(xué)等諸多學(xué)科。但頂管計(jì)算的根本問(wèn)題是要估計(jì)頂管的推力和后背承載能力。頂管的推力就是頂管過(guò)程管道受的阻力，包括頂管機(jī)正面泥水壓力、管壁摩擦阻力。 ①泥水平衡壓力：在封閉的沖泥艙內(nèi)加泥水壓力平衡地下水壓力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水壓力一定要合理。壓力較小，大量的泥砂涌入，會(huì)造成路面破壞，地表設(shè)施受損 ；壓力過(guò)大，會(huì)增大主千斤頂負(fù)荷，嚴(yán)重的可能產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象。 ②頂管機(jī)前泥水平衡壓力估算： 泥水平衡式頂管機(jī)在頂進(jìn)開始階段，應(yīng)設(shè)定刀盤正面壓力，其計(jì)算公式如下： 無(wú)荷載作用，機(jī)頭正面中心深度為 H，則 P 主＝ rH*tg2（ 45176。－Φ /2） － 2Ctg2（ 45176。－Φ /2） P 被＝ rH*tg2（ 45176。＋Φ /2） ＋ 2Ctg2（ 45176。＋Φ /2） P 設(shè)＝ P主＋ 2/3（ P被－ P主） 式中： P設(shè) —— 設(shè)定土壓力； P 主 —— 刀盤前的主動(dòng)土壓力； P 被 —— 刀盤前的被動(dòng)土壓力。 經(jīng)計(jì)算，本工程頂管機(jī)前的平衡壓力允 許值為 － 。在獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 20 頂進(jìn)施工中，可根據(jù)機(jī)頭和沉降情況，再對(duì)工作壓力進(jìn)行修正。 （ 4）后背結(jié)構(gòu)及抗力 后背作為千斤頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)。因此，后背要有足夠的強(qiáng)度和剛度，且壓縮變形要均勻。后背在頂力作用下，產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向相一致。當(dāng)停止頂進(jìn)，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形現(xiàn)象是正常的。頂管時(shí)，后背不應(yīng)當(dāng)破壞，產(chǎn)生不允許的壓縮變形。后背不應(yīng)出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮。否則會(huì)造成頂進(jìn)偏差。 （ 5）頂進(jìn)設(shè)備 頂進(jìn)設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、頂管機(jī)及泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備等。 ①千斤頂（ 也稱油缸） 千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，本工程每一頂進(jìn)段擬采用 2 臺(tái)800t 液壓千斤頂。千斤頂?shù)墓ぷ骶畠?nèi)的布置與采用個(gè)數(shù)有關(guān)，使用多臺(tái)并列式時(shí)，頂力合力作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)應(yīng)在同一軸后座 油缸連接板 油缸 導(dǎo)軌 剛性頂鐵 頂鐵 環(huán)形頂鐵 穿墻止水頂進(jìn)設(shè)備布置圖獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 21 線，防止產(chǎn)生頂時(shí)力偶，造成頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管節(jié)圓心以下 1/4～ 1/5 半徑處為宜。 ②高壓油泵 由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵工作，選用額定壓力為 ，經(jīng)分配器，控制閥進(jìn)入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M(jìn)油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致。 ③頂鐵 頂鐵是傳遞和分散頂力的設(shè)備。要求它能承受頂壓 力而不變形，并且便于吊裝。 ④頂管機(jī)及泥漿系統(tǒng)設(shè)備 密封式頂管采用泥水平衡式頂管機(jī)，泥漿系統(tǒng)分兩部分，屬于頂進(jìn)的配套設(shè)備，由攪拌桶、攪拌機(jī)、渣漿泵、注漿泵、泥漿管路、沉淀池組成。 ⑤其它設(shè)備 工作井上設(shè)汽車吊或龍門吊，作為平時(shí)吊管、井內(nèi)吊裝設(shè)備用。在頂管機(jī)上下井時(shí)需要采用大型 25t吊機(jī)起重。 工作棚用帆布遮蓋，以防雨水。 （ 6）管節(jié)制作 頂管施工中，對(duì)管節(jié)接縫間的防水要求較高，為了使管節(jié)之間更好地達(dá)到防水目的，需對(duì)管節(jié)接頭端采取有效的防水措施，與制管廠家合作，生產(chǎn)更適用于本工程、工法的管節(jié)。 ①加強(qiáng)型玻璃鋼 夾砂管接口為“ O”型密封圈接口，管道插口應(yīng)獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 22 向順?biāo)鞣较?，連接前應(yīng)對(duì)插口凹槽套裝橡膠密封圈，再對(duì)正承口均勻壓緊。要求連接時(shí)檢查承口和插口是否符合標(biāo)準(zhǔn)，承口內(nèi)表面均勻地涂上液體潤(rùn)滑劑，然后將兩個(gè)“ O”型膠圈分別套裝在插口上，并涂上液體潤(rùn)滑劑以利套裝。每道承插口接口安裝完畢后，須認(rèn)真進(jìn)行管道接口檢查，確保雙“ O”密封圈密閉質(zhì)量。 ②需要管道裁切時(shí)；調(diào)整加強(qiáng)型玻璃鋼夾砂管的長(zhǎng)短可用金鋼鋸片角磨機(jī)切割，要求斷面垂直平整，不應(yīng)有損壞，切口接駁采用廠家提供的平端糊口管接口。（管節(jié)在焊接或粘接前，必須清潔接口） （ 7）出洞 頂進(jìn) 完成止水施工后，可進(jìn)行人工鑿除穿墻位置的混凝土，將工具管吊下工作井，安裝好工具管，對(duì)正中線，使上、下、左、右方向誤差保證在 3mm 內(nèi)，安裝及調(diào)試好各個(gè)系統(tǒng)、檢查穿墻位置的止水設(shè)備、準(zhǔn)備好足夠的水泵，確保穿墻時(shí)各個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，準(zhǔn)備工作就緒后，拆除最前端的擋土鋼板，清除硬塊，頂進(jìn)工具頭到穿墻管內(nèi)，工具頭與第一節(jié)管采用剛性聯(lián)結(jié)，避免工具頭“磕頭”，在工具頭最前端壓滿泥漿。因出洞口處為加壓注漿固結(jié)體，剛開始頂進(jìn)時(shí)盡量慢；出洞 10－ 15 米范圍，工具頭前端有土壓力，并且由于管道較短，摩擦力比較小，為避免管道整體 產(chǎn)生較大后退工具頭前端塌方，當(dāng)后座千斤頂回收時(shí)，需要用 2條 2”鋼管頂住砼管，避免后退。 （ 8）頂進(jìn)施工流程 獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 23 1）、泥水平衡式頂管機(jī)頂管施工工藝流程圖： 2）、頂進(jìn)施工 ① 安裝洞口橡膠止水圈。拆除預(yù)留洞口的磚砌封堵。 ② 推進(jìn)機(jī)頭，機(jī)頭進(jìn)入土體時(shí)開動(dòng)大刀盤和泥泵 開始工作 。 ③ 機(jī)頭推進(jìn)至能下管節(jié)時(shí)，停止推進(jìn)。拆開動(dòng)力電纜、進(jìn)排泥管、控制電纜、攝像儀線等 所有管線 ，縮回油缸，吊裝下管節(jié)。套橡膠止頂管工種： ①頂管機(jī)機(jī)械工兼測(cè)量工 ②泥漿工 ③電工 ④電焊工 ⑤起重工 ⑥雜工 ⑤頂鐵吊裝 砂土沉淀池沉淀、⑥裝車、外運(yùn) 頂進(jìn)前準(zhǔn)備①所有機(jī)械設(shè)備交班檢查 ①頂管機(jī)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)、開進(jìn)出渣漿泵 ②頂進(jìn)、調(diào)整進(jìn)出渣漿泵流量到達(dá)平衡 ④⑤⑥拆開各管路、砼管吊裝、各管路安裝 1 個(gè)行程頂進(jìn)結(jié)束 ①測(cè)量頂管機(jī)的偏位、作好記錄、糾偏 1 節(jié)砼管頂進(jìn) 重復(fù)頂進(jìn) 1個(gè)行程 頂管管內(nèi)管道： A電纜管 B側(cè)壁泥漿管 C進(jìn)泥漿管 D出泥漿管 ②壓觸變減阻漿 ②泥漿制作 獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 24 水圈后接管。 ④ 重裝 接通各種管線后開始頂進(jìn)。 具體是頂完一節(jié)管后 ，拆開所有管線（電力電纜、信號(hào)線、油管、進(jìn)出泥漿管、觸變泥漿管等），進(jìn)行管材吊裝對(duì)接后，重裝連接好所有管線（電力電纜、信號(hào)線、油管、進(jìn)出泥漿管、觸變泥漿管），繼續(xù)頂進(jìn)。 工藝流程；完上節(jié)管后 —— 拆開各管路 —— 管材吊裝 —— 管承插口連接 —— 各管路連接 —— 繼續(xù)頂進(jìn) ⑤ 頂進(jìn)施工連續(xù)進(jìn)行，盡量減少停歇，以免 土體對(duì)管身加大摩擦引致頂進(jìn)困難 ， 隨著管節(jié)的推進(jìn)，不斷觀察各類儀表，糾正管道軸線，并根據(jù)土壓力大小調(diào)整頂進(jìn)速度。每班 的 頂進(jìn)施工 要 填寫施工記錄，包括頂進(jìn)長(zhǎng)度、頂力大小、偏差及校正情況、土質(zhì)和地下水情況、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及 注意事項(xiàng) 等 ，并向下一班交待清楚。 ⑥ 當(dāng)頂進(jìn)接近接收井時(shí)，放慢頂進(jìn)速度，準(zhǔn)確測(cè)量出機(jī)頭的位置，當(dāng)機(jī)頭到達(dá)接收井洞口時(shí)停止頂進(jìn)。 ⑦ 按照測(cè)量的位置 破 除接收井 壁 ，并安裝止水環(huán)。 ⑧ 頂管機(jī)頭進(jìn)洞到達(dá)預(yù)定位置后，拆除各類管線，吊出機(jī)頭 準(zhǔn)備下一段 。 （ 9） 主要技術(shù)措施 ⑴質(zhì)量要求； ①頂管的軸線偏差應(yīng)小于177。 50mm。高程偏差為 +30 mm,40mm ②地面沉降小于 30mm，隆起小于 3mm。 ③工作坑的后背墻必須垂直管道軸線，并有能承受頂進(jìn)力的足夠獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項(xiàng)方案 廣州市第三市政工程有限公司 25 強(qiáng)度。 ④頂入的管體直順無(wú)翹曲現(xiàn)象。 頂管質(zhì)量 控制及地表沉降控制的允許偏差見下表； 項(xiàng) 目 允許偏差 管材的最大偏角 （度） 管線軸線偏差 L≤ l00m 50mm 標(biāo)高偏差 L≤ l00m +30mm～ 40mm 相鄰管節(jié)錯(cuò)口 ≤ 15mm 無(wú)破裂 接口抗?jié)B試驗(yàn)應(yīng)達(dá) 內(nèi)腰箍不滲漏，橡膠止水圈不脫出 頂進(jìn)過(guò)程中地面沉降控制范圍 項(xiàng) 目 允許變化范圍（ mm） 地面隆起的最大極限 +3 地面沉降的最大極限 30 泥水平衡頂進(jìn)原理如下圖： 獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂