1、改進(jìn)市政工程施工工藝記頂管施工頂管施工是一種地下管道施工方法，它不需要開(kāi)挖面層，并且能夠穿越公路、鐵道、地面建筑物以及地下管線(xiàn)等。隨著頂管不斷發(fā)展，頂管施工技術(shù)已逐步發(fā)展成為一種以氣壓平衡、泥水平衡和土壓平衡為理論基礎(chǔ)的非開(kāi)挖施工技術(shù)。頂管掘進(jìn)機(jī)形式也得到了進(jìn)一步細(xì)化。目前，頂管施工技術(shù)已成為一種常規(guī)的施工方法被采用，自來(lái)水管、煤氣管、動(dòng)力電纜、通信電纜和發(fā)電廠(chǎng)循環(huán)系統(tǒng)等許多管道也采用了頂管施工技術(shù)。尤其是污水治理工程中頂管施工技術(shù)得到了普遍使用。長(zhǎng)距離大口徑頂管、小口徑微型頂管、曲線(xiàn)頂管也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，成為頂管家族中的驕傲。在臨汾市污水處理廠(chǎng)改擴(kuò)建工程截污管道施工過(guò)程中，我公司抓住機(jī)遇，

2、通過(guò)學(xué)習(xí)考察，將理論和實(shí)踐相結(jié)合，改變過(guò)去落后的手掘式頂管方法，采用了相對(duì)較為先進(jìn)的擠壓式施工工藝和一系列新的施工設(shè)備，大大提高了施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全等各方面要求，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離大口徑頂管的市政管線(xiàn)施工的目標(biāo)。一、頂管管材為保證頂管工程的進(jìn)度、安全、質(zhì)量要求，首先我們對(duì)頂管管材上進(jìn)行了改進(jìn)，在過(guò)去傳統(tǒng)的鋼筋砼頂管管材上增加了鋼承插和橡膠密封圈，有效保證了管道的強(qiáng)度和密閉性。管徑從1米到3.6米全部進(jìn)行了更新和改進(jìn)。二、工作坑和接收坑工作坑是安放所有頂進(jìn)設(shè)備的場(chǎng)所，也是頂管掘進(jìn)機(jī)的始發(fā)場(chǎng)所。接收坑是接受掘進(jìn)機(jī)的場(chǎng)所。因此，頂管施工前必須首先在頂管線(xiàn)路上按設(shè)計(jì)標(biāo)高修建工作坑和接收坑。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求

3、，在本次工程施工中，全線(xiàn)采用鋼筋砼沉井法。在沉井施工工程中，我公司引進(jìn)了先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)臂挖掘機(jī)，有效保證了沉井施工的進(jìn)度和安全性。1、制作工藝流程：放線(xiàn)基坑開(kāi)挖夯實(shí)基底刃腳磚模安設(shè)刃腳鐵件、綁鋼筋井身模板澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模拆磚座。2、下沉工藝流程：下沉準(zhǔn)備工作設(shè)置長(zhǎng)臂挖機(jī)、排水泵挖土下沉觀(guān)測(cè)糾偏沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高、核對(duì)標(biāo)高降水設(shè)集水井、鋪設(shè)封底墊層綁底板鋼筋、隱檢底板澆筑混凝土。工作坑沿頂管路線(xiàn)前頂方向須設(shè)置予留洞口；反向加墊后靠背，圓形井壁或鋼板樁井施工的一般須在井壁和后靠背之間加設(shè)后背墻。管道頂進(jìn)施工工藝頂管掘進(jìn)機(jī)及其頂管施工的主要配套設(shè)備 擠壓式頂管施工工藝測(cè)量定位設(shè)施安裝止水圈后背鐵道軌

4、測(cè)量復(fù)核機(jī)頭入洞開(kāi) 洞入土正常頂進(jìn)輸泥水下管頂進(jìn)機(jī)頭出洞開(kāi) 洞頂出機(jī)頭出坑泥漿置換完 成頂管工程力學(xué)參數(shù)的確定頂管管道承受的阻力，包括工具管切土正壓力和管壁摩擦阻力，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，在考慮安全系數(shù)及地下工程的復(fù)雜性和不可預(yù)見(jiàn)因素的前提下，計(jì)算最大控制頂力頂力計(jì)算：通常確定機(jī)械頂管總頂力，使用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方式： P=NGL 其中： G單位長(zhǎng)度管體自重（KN/m）N土質(zhì)系數(shù)P總頂力L最長(zhǎng)頂距2、頂進(jìn)設(shè)備的選用頂管施工的主要配套設(shè)備有主頂設(shè)備、基坑導(dǎo)軌、千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管及運(yùn)出土設(shè)備等。千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，考慮到為避免千斤頂故障而影響工程進(jìn)度，故采用兩套設(shè)備。千斤頂在工作坑內(nèi)的布置采用

5、四臺(tái)上下并列式，頂力合力作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)應(yīng)在同一軸線(xiàn)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)，頂管上半部管壁與土壁有間隙時(shí)，千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管子垂直直徑的上下1/41/5處為宜。高壓油泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵工作，選用額定壓力為62Mpa的ZB-500塞泵，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。頂鐵是頂進(jìn)作業(yè)不可卻少的設(shè)備，有環(huán)型、U型頂鐵之分，它放置在頂管管材和主頂設(shè)備之間，起到將頂力分散并將頂力均勻作用與管材，進(jìn)而保護(hù)管材并延伸主頂設(shè)備作用力的作用。起重設(shè)備架設(shè)在工作坑上空，為的是將頂管管材運(yùn)到工作坑內(nèi)。注漿設(shè)備的采用是頂管施工的

6、重要一環(huán)，在頂進(jìn)過(guò)程通過(guò)對(duì)含有注漿孔的管道注漿使管道周壁形成環(huán)形的泥漿套，從而降低了頂進(jìn)阻力，既保護(hù)了管材又使得長(zhǎng)距離大口徑頂管成為可能。此外，輸土裝置、測(cè)量系統(tǒng)、洞內(nèi)通風(fēng)和照明設(shè)施也是施工中不可忽略的環(huán)節(jié)。3、進(jìn)出洞口措施頂管順利進(jìn)出洞是頂管成功的基礎(chǔ)，我們考慮到土質(zhì)條件，提出以下進(jìn)出洞口措施：1）沉井時(shí)如造成洞口周?chē)鼗?，?yīng)進(jìn)行回填粘土壓密加固，必要時(shí)加以管井降水疏干土體水分。2）為使出洞口在施工中不發(fā)生泥水流失，洞口止水裝置必須良好，必須做到：止水膠圈安裝平整牢固，水密性良好;止水膠圈安裝位置必須與管道在同一軸線(xiàn)。3）為了確保工具管安全進(jìn)出洞，盡量避免泥水流失，造成地面塌陷，在必要時(shí)

7、，我們可以對(duì)洞口外的土體采取壓密注漿進(jìn)行加固。4、觸變泥漿施工觸變泥漿施工是擠壓式頂管區(qū)別于手掘式頂管的核心之處。為了減小管道外壁的摩阻力，一是必須在鋼承口管外壁打蠟（減小管道外壁的摩阻力和防吸水增加壓力）；二是管道外圍壓注觸變泥漿。觸變泥漿壓注力和耗量：觸變泥漿的壓注力應(yīng)與注入土層的土體壓基本相當(dāng)或略大，而觸變泥漿的耗量亦應(yīng)略大于或等于地層土體的損失量。觸變泥漿的配比及拌制：1）根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)及多次試驗(yàn)，調(diào)整成品膨潤(rùn)土的配合比；2）泥漿的拌制要均勻。首先將定量的水放入拌和桶內(nèi)，開(kāi)動(dòng)拌和機(jī)徐徐投入膨潤(rùn)土，拌和2-3分鐘，繼續(xù)攪拌7-8分鐘，即成泥漿。制成的泥漿排放入貯漿池內(nèi)貯存12小時(shí)，使膨

8、潤(rùn)土、水、堿發(fā)生置換作用，形成穩(wěn)定性良好，且有一定粘度的泥漿，使用時(shí)用泵壓至管道外圍。為了防止貯漿池內(nèi)泥漿離析，應(yīng)間歇地對(duì)貯漿池內(nèi)泥漿進(jìn)行攪拌。3）觸變泥漿的壓注方法：采用在頂管工具管壓漿、中繼環(huán)補(bǔ)漿的方法，對(duì)工具管壓漿要與頂進(jìn)同步，以迅速在管道外圍空隙形成粘度高、穩(wěn)定性好的膨潤(rùn)土泥漿層。中繼站補(bǔ)漿是在已有泥漿層的基礎(chǔ)上改善泥漿層，補(bǔ)充其損失量。工具管尾部第一壓漿孔后的10m處設(shè)置第一道補(bǔ)漿孔，此后每隔6m通過(guò)管節(jié)上的補(bǔ)漿孔補(bǔ)漿，以保證管道處圍空隙充滿(mǎn)觸變泥漿，補(bǔ)漿始終要堅(jiān)持從后向前補(bǔ)壓和及時(shí)補(bǔ)漿的原則。對(duì)于各層土質(zhì)，特別在夾砂土層施工時(shí)根據(jù)其滲透系數(shù)充分考慮泥漿的損失，調(diào)整注漿壓力和注漿量。

9、5、頂管推進(jìn)1）最大允許推頂力頂管中推頂力不僅受設(shè)備的制約，而且受工作井后靠土體穩(wěn)定的允許反力和管材軸向承壓力的限制，因此在頂管施工中允許推頂力應(yīng)受諸多因素中的最小允許承載力來(lái)決定。6、接口安管前再次檢查管子接口的槽口尺寸，橡膠圈和襯板的外觀(guān)和質(zhì)地。確認(rèn)合格后方可使用。接管時(shí)可在接口外均勻涂上抹薄層硅油等橡膠無(wú)腐蝕性的潤(rùn)滑材料以減小摩阻力，承插接管時(shí)加力要均勻，應(yīng)保證橡膠圈不移位，不反轉(zhuǎn)，不露出管外，頂管結(jié)束后要按設(shè)計(jì)要求對(duì)管接口進(jìn)行處理。7、頂管施工頂管施工質(zhì)量的好壞與設(shè)備安裝的精確度有直接的關(guān)系。安裝前，應(yīng)根據(jù)已知的控制點(diǎn)、標(biāo)高，準(zhǔn)確無(wú)誤地測(cè)放出進(jìn)出洞口的標(biāo)高和頂管的軸線(xiàn)，并依此測(cè)放設(shè)備和

10、安裝位置。導(dǎo)軌、千斤頂支架、靠背等設(shè)備必須安放準(zhǔn)確牢固，以保證頂管的順利進(jìn)行。1）、準(zhǔn)備工作：A、機(jī)械頂管后背工作坑驗(yàn)收合格后，安裝頂管設(shè)備，首先安裝后背。（1）機(jī)械頂管后背結(jié)構(gòu)為：沉井墻+混凝土+后背鐵。（2）在沉井墻壁前垂直地面放置后背鐵，后背鐵與沉井墻面之間的空隙10cm和預(yù)留孔洞以C30素混凝土澆灌填充。（3）頂進(jìn)坑后背要有足夠的強(qiáng)度，在頂進(jìn)過(guò)程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧Γ?（4）后背墻表面要平順，并且垂直于頂進(jìn)管道的軸線(xiàn)，避免產(chǎn)生偏心受壓。B、 導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項(xiàng)重要的工作，安裝的準(zhǔn)確與否直接影響管道的頂進(jìn)質(zhì)量。（1）將鋼質(zhì)導(dǎo)軌平鋪于沉井底板之上，測(cè)量導(dǎo)軌的中線(xiàn)位置與高

11、程偏差，其允許偏差為： 導(dǎo)軌內(nèi)距：2mm； 中 心 線(xiàn)：3mm； 頂面高程：03mm。兩導(dǎo)軌要平行、等高，其縱坡與管道設(shè)計(jì)坡度一致；使用30#工字鋼穩(wěn)固導(dǎo)軌，工字鋼一端須牢牢抵在工作坑側(cè)墻上，另一端與導(dǎo)軌焊接，每根導(dǎo)軌不需少3根工字鋼。安裝后導(dǎo)軌要牢固，不得在頂進(jìn)施工中產(chǎn)生位移，且需設(shè)專(zhuān)人經(jīng)常進(jìn)行檢查；C、止水環(huán)安裝為防止推進(jìn)機(jī)入洞時(shí)泥砂涌入工作坑，在頂進(jìn)方向的墻壁上需安裝止水環(huán)。首先，進(jìn)行測(cè)量，確定止水環(huán)安裝的位置；其次，將止水環(huán)底圈固定到墻壁上，用混凝土封閉底圈與墻壁之間的縫隙；然后，在底圈上固定防水橡膠板；最后，安裝止水圈壓板。在推進(jìn)機(jī)入洞之前才允許將止水環(huán)內(nèi)的墻壁鑿除。D、 掘進(jìn)機(jī)就位

12、用吊車(chē)吊裝頂管機(jī)，將頂管機(jī)放入頂進(jìn)坑內(nèi)的導(dǎo)軌上，頂管機(jī)前端距井壁約300mm。就位后先檢查頂管機(jī)的軸線(xiàn)是否與機(jī)坑軸線(xiàn)、導(dǎo)軌軸線(xiàn)以及主頂油缸的軸線(xiàn)保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。無(wú)誤后再進(jìn)行頂管機(jī)電路、油路、注漿系統(tǒng)的安裝調(diào)試。E、 開(kāi)洞門(mén)工具管進(jìn)洞：開(kāi)始頂進(jìn)前，必須對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，并經(jīng)過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)故障后，方可開(kāi)門(mén)進(jìn)洞。開(kāi)始頂進(jìn)前，先在洞口安裝好止水裝置，然后拆除24磚墻封門(mén)，隨即推進(jìn)工具管入洞。工具管進(jìn)洞時(shí)，嚴(yán)格控制頂進(jìn)偏差，10m以?xún)?nèi)中心偏差不得大于0.3cm，高低偏差宜拋高0-0.3cm。若達(dá)到上述要求，應(yīng)拉出工具管，作第二次進(jìn)洞。F、安裝管節(jié)：管節(jié)安裝前認(rèn)真檢查，確認(rèn)質(zhì)量合格后方可使用

13、。管道接口為“F-C”形接口。安裝管節(jié)前，應(yīng)先安裝止水膠圈，在管節(jié)端面粘貼好松木襯墊，再將管節(jié)吊放在軌道上穩(wěn)好，使管節(jié)插口端對(duì)正前管的承口中心，緩緩頂入，直至兩個(gè)管節(jié)端面密貼襯墊，并檢查接口密封膠圈及襯墊是否良好，如發(fā)現(xiàn)損壞，應(yīng)重新安裝，確認(rèn)完好后方可布置頂鐵。G、工作面工藝：頂進(jìn)管節(jié)的方向和標(biāo)高控制，主要取決于挖土操作，頂管工作面上的挖土質(zhì)量不僅影響頂進(jìn)效率，更重要的是影響質(zhì)量控制。因此，熟練的操作工是重要的技術(shù)力量。H、頂進(jìn)：頂進(jìn)施工，應(yīng)嚴(yán)格控制前5m管道的頂進(jìn)偏差，其左右及高程偏差均不能超過(guò)0.3cm，在頂進(jìn)過(guò)程中若產(chǎn)生偏差，應(yīng)及時(shí)糾正。要把較大的偏差作為主要突破點(diǎn)予以糾正。糾偏不得急于

14、求成，應(yīng)逐步進(jìn)行，必須堅(jiān)持“勤測(cè)、勤糾”的原則。頂進(jìn)應(yīng)與管外圍注漿同步進(jìn)行，其原則是先注漿，后頂進(jìn)，隨時(shí)頂進(jìn)，隨時(shí)注漿，以保證管外圍充滿(mǎn)泥漿套，充分發(fā)揮減阻和支撐作用。頂進(jìn)速度一般為3-4cm/min，最大不超過(guò)5cm/min。管道頂進(jìn)到離工作井井壁50cm時(shí)，應(yīng)下管焊接，回程加頂鐵，然后繼續(xù)頂進(jìn)。8、在頂進(jìn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1)、隨時(shí)注意主泵壓力的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力突然上升時(shí)，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，查明原因，以防發(fā)生意外。2)、千斤頂?shù)纳扉L(zhǎng)值，不得超過(guò)臨界沖程。3)、應(yīng)連續(xù)頂進(jìn)，不得長(zhǎng)時(shí)間停歇。4)、根據(jù)土質(zhì)進(jìn)行挖土控制，隨挖隨頂，頂進(jìn)時(shí)及時(shí)補(bǔ)漿，并注意注漿壓力及注漿量的控制。5)、加強(qiáng)對(duì)頂進(jìn)速度的控

15、制，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)控制，糾正偏差。6)、停止頂進(jìn)時(shí)，一定要使挖掘面保持一定的壓力，防止土體塌方，尤其是出洞時(shí)，更應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。7)、在掘進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)注意地下水壓力的變化，及時(shí)采取相應(yīng)的對(duì)策，務(wù)必使挖掘面保持穩(wěn)定，同時(shí)還要注意挖掘面穩(wěn)定與否。為防止突然出現(xiàn)較大地下水造成管內(nèi)施工人員的生命安全，每個(gè)工作井內(nèi)頂管施工時(shí)必須布置2臺(tái)4寸清水泵備用。8)、管內(nèi)通風(fēng):頂進(jìn)距離較長(zhǎng)時(shí)可能管內(nèi)會(huì)有缺氧現(xiàn)象，當(dāng)頂距超過(guò)100m時(shí)，需利用離心式送風(fēng)機(jī)向管內(nèi)送風(fēng)，以確保管內(nèi)施工人員的人身安全。9、頂進(jìn)監(jiān)控1）、前期測(cè)量：頂管前，應(yīng)在工作井處設(shè)置管道軸線(xiàn)控制樁和臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)、工作井護(hù)樁，以便復(fù)核頂管軸線(xiàn)和工作井位置是

16、否移動(dòng)。開(kāi)始頂進(jìn)前，準(zhǔn)確測(cè)量掘進(jìn)機(jī)中心的軸線(xiàn)和標(biāo)高偏差，并作好原始記錄。2）、頂進(jìn)測(cè)量：測(cè)量?jī)x器固定安放在工作井的后部千斤頂架子中心，并在工作井內(nèi)建立臨時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。管道頂進(jìn)過(guò)程中必須按要求測(cè)量和控制管道標(biāo)高及中心偏差，并作好記錄。每頂進(jìn)50cm必須測(cè)量一次，每節(jié)管道頂進(jìn)結(jié)束后時(shí)測(cè)量管道中心的軸線(xiàn)和標(biāo)高偏差，記錄交工程師審核確認(rèn)，測(cè)量?jī)x器隨時(shí)校正，每一次交接班時(shí)必須校正儀器一次。3）、竣工測(cè)量：一段管頂完后，應(yīng)立即在每節(jié)管道上選點(diǎn)，測(cè)量其中心位置和管底標(biāo)高。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，繪制竣工曲線(xiàn)，以便進(jìn)行管道質(zhì)量評(píng)定。測(cè)量地段的沉降。并作好記錄以確定頂管施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響情況。10、頂進(jìn)后工作A、 管縫封閉頂管施工完成后，需對(duì)鋼筋混凝土管節(jié)之間的縫隙進(jìn)行填充處理，可以使用聚硫密封膏或石棉水泥嵌縫。B、 泥漿置換鋼筋混凝土管縫封閉完成后，對(duì)管道外壁進(jìn)行充填加固，把原注入的膨潤(rùn)土漿置換掉。使用的泥漿置換材料為水泥加粉煤灰漿，其配比為水：水泥：粉煤灰=6：1：3。由管道內(nèi)部的壓漿孔壓注，注漿次數(shù)不少于三次，兩次間隔時(shí)間不大于24小時(shí)。將注