【文章內容簡介】 頂管專項方案 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（ m） D—— 管外徑（ m），按 ； Pt—— 頂進時，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，頂進長度為130m，因此本工程擬采用一個中繼環(huán)，以減少主推千斤頂的推力。中繼環(huán)最大頂力 5000kN，頂管全程應加觸變泥漿減阻。 (2)制訂施工方案 。頂管施工前，進行詳細調查研究，根據場地地質情況，編制可行的施工方案。 通過提供的資料和現場勘察，掌握了本工程下列情況： a 管道埋深、管內徑、管材、接口要求； b 管道沿線水文地質資料，管道穿越的土質； c頂管地段的建筑物情況，現場施工需爭取得主管單位同意和配合； d 現場交通運輸是否方便，水源、電源由甲方協(xié)助解決； e 公司現有頂管的設備； f 選定工作井位置和尺寸，頂管后背的結構和驗算； g 確定掘進和出土的方法，下管方法和工作平臺支搭形式； h進行頂力計算，選擇頂進設備、是否采用中繼間、潤滑劑等措施，以增加頂管段長度； i 遇有地下水時，采取的止排水方法 ； j頂進水泥管時，確定每節(jié)管長，管間止水要求，防腐絕緣保護獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項方案 廣州市第三市政工程有限公司 19 層的防護措施； k 保證工程質量和安全的措施。 （ 3）頂管工程力學參數的確定 頂管過程是一個復雜的力學過程，它涉及材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑性力學等諸多學科。但頂管計算的根本問題是要估計頂管的推力和后背承載能力。頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括頂管機正面泥水壓力、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，會造成路面破壞，地表設施受損 ；壓力過大，會增大主千斤頂負荷，嚴重的可能產生冒頂現象。 ②頂管機前泥水平衡壓力估算： 泥水平衡式頂管機在頂進開始階段，應設定刀盤正面壓力，其計算公式如下： 無荷載作用，機頭正面中心深度為 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＝ P主＋ 2/3（ P被－ P主） 式中： P設 —— 設定土壓力； P 主 —— 刀盤前的主動土壓力； P 被 —— 刀盤前的被動土壓力。 經計算，本工程頂管機前的平衡壓力允 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 頂管專項方案 廣州市第三市政工程有限公司 20 頂進施工中，可根據機頭和沉降情況，再對工作壓力進行修正。 （ 4）后背結構及抗力 后背作為千斤頂的支撐結構。因此，后背要有足夠的強度和剛度，且壓縮變形要均勻。后背在頂力作用下，產生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向相一致。當停止頂進，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形現象是正常的。頂管時，后背不應當破壞，產生不允許的壓縮變形。后背不應出現上下或左右的不均勻壓縮。否則會造成頂進偏差。 （ 5）頂進設備 頂進設備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、頂管機及泥漿循環(huán)系統(tǒng)設備等。 ①千斤頂（ 也稱油缸） 千斤頂是掘進頂管的主要設備，本工程每一頂進段擬采用 2 臺800t 液壓千斤頂。千斤頂的工作井內的布置與采用個數有關，使用多臺并列式時，頂力合力作用點與管壁反作用力作用點應在同一軸后座 油缸連接板 油缸 導軌 剛性頂鐵 頂鐵 環(huán)形頂鐵 穿墻止水頂進設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 頂管專項方案 廣州市第三市政工程有限公司 21 線，防止產生頂時力偶，造成頂進偏差。根據施工經驗，千斤頂的著力點作用在管節(jié)圓心以下 1/4～ 1/5 半徑處為宜。 ②高壓油泵 由電動機帶動油泵工作，選用額定壓力為 ，經分配器，控制閥進入千斤頂，各千斤頂的進油管并聯在一起，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備。要求它能承受頂壓 力而不變形，并且便于吊裝。 ④頂管機及泥漿系統(tǒng)設備 密封式頂管采用泥水平衡式頂管機，泥漿系統(tǒng)分兩部分，屬于頂進的配套設備，由攪拌桶、攪拌機、渣漿泵、注漿泵、泥漿管路、沉淀池組成。 ⑤其它設備 工作井上設汽車吊或龍門吊，作為平時吊管、井內吊裝設備用。在頂管機上下井時需要采用大型 25t吊機起重。 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)之間更好地達到防水目的，需對管節(jié)接頭端采取有效的防水措施，與制管廠家合作，生產更適用于本工程、工法的管節(jié)。 ①加強型玻璃鋼 夾砂管接口為“ O”型密封圈接口，管道插口應獵德三期污水處理系統(tǒng)工程華南路污水管線工程 頂管專項方案 廣州市第三市政工程有限公司 22 向順水流方向，連接前應對插口凹槽套裝橡膠密封圈，再對正承口均勻壓緊。要求連接時檢查承口和插口是否符合標準，承口內表面均勻地涂上液體潤滑劑，然后將兩個“ O”型膠圈分別套裝在插口上，并涂上液體潤滑劑以利套裝。每道承插口接口安裝完畢后，須認真進行管道接口檢查，確保雙“ O”密封圈密閉質量。 ②需要管道裁切時；調整加強型玻璃鋼夾砂管的長短可用金鋼鋸片角磨機切割，要求斷面垂直平整，不應有損壞，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 完成止水施工后，可進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，對正中線，使上、下、左、右方向誤差保證在 3mm 內，安裝及調試好各個系統(tǒng)、檢查穿墻位置的止水設備、準備好足夠的水泵，確保穿墻時各個系統(tǒng)的正常運轉，準備工作就緒后，拆除最前端的擋土鋼板，清除硬塊，頂進工具頭到穿墻管內，工具頭與第一節(jié)管采用剛性聯結，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體，剛開始頂進時盡量慢；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 產生較大后退工具頭前端塌方，當后座千斤頂回收時，需要用 2條 2”鋼管頂住砼管，避免后退。 （ 8）頂進施工流程 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）、泥水平衡式頂管機頂管施工工藝流程圖： 2）、頂進施工 ① 安裝洞口橡膠止水圈。拆除預留洞口的磚砌封堵。 ② 推進機頭，機頭進入土體時開動大刀盤和泥泵 開始工作 。 ③ 機頭推進至能下管節(jié)時，停止推進。拆開動力電纜、進排泥管、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頂管機機械工兼測量工 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 頂進前準備①所有機械設備交班檢查 ①頂管機刀盤轉動、開進出渣漿泵 ②頂進、調整進出渣漿泵流量到達平衡 ④⑤⑥拆開各管路、砼管吊裝、各管路安裝 1 個行程頂進結束 ①測量頂管機的偏位、作好記錄、糾偏 1 節(jié)砼管頂進 重復頂進 1個行程 頂管管內管道： A電纜管 B側壁泥漿管 C進泥漿管 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。 具體是頂完一節(jié)管后 ，拆開所有管線（電力電纜、信號線、油管、進出泥漿管、觸變泥漿管等），進行管材吊裝對接后，重裝連接好所有管線（電力電纜、信號線、油管、進出泥漿管、觸變泥漿管），繼續(xù)頂進。 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 ⑤ 頂進施工連續(xù)進行，盡量減少停歇，以免 土體對管身加大摩擦引致頂進困難 ， 隨著管節(jié)的推進，不斷觀察各類儀表，糾正管道軸線，并根據土壓力大小調整頂進速度。每班 的 頂進施工 要 填寫施工記錄，包括頂進長度、頂力大小、偏差及校正情況、土質和地下水情況、設備運轉情況以及 注意事項 等 ，并向下一班交待清楚。 ⑥ 當頂進接近接收井時，放慢頂進速度，準確測量出機頭的位置，當機頭到達接收井洞口時停止頂進。 ⑦ 按照測量的位置 破 除接收井 壁 ，并安裝止水環(huán)。 ⑧ 頂管機頭進洞到達預定位置后，拆除各類管線，吊出機頭 準備下一段 。 （ 9） 主要技術措施 ⑴質量要求； ①頂管的軸線偏差應小于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 頂管專項方案 廣州市第三市政工程有限公司 25 強度。 ④頂入的管體直順無翹曲現象。 頂管質量 控制及地表沉降控制的允許偏差見下表； 項 目 允許偏差 管材的最大偏角 （度） 管線軸線偏差 L≤ l00m 50mm 標高偏差 L≤ l00m +30mm～ 40mm 相鄰管節(jié)錯口 ≤ 15mm 無破裂 接口抗?jié)B試驗應達 內腰箍不滲漏，橡膠止水圈不脫出 頂進過程中地面沉降控制范圍 項 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