顶管施工方案

*************顶管施工方案目录第一章工程概况 (2)第二章施工布置 (2)2.1 施工道路布置 (2)2.2 水、电布置 (3)第三章顶管施工准备 (3)3.1 顶管工作坑施工 (3)3.2 导向基础施工 (3)3.3 导轨安装施工 (3)3.4 后墙座施工 (4)3.5 主顶设备安装 (4)3.6 顶铁安装 (4)3.7 安置起重机械 (6)3.8 安置土方运输设备： (6)第四章顶进施工 (6)4.1 顶管始发 (7)4.2 顶进 (7)4.3 管段连接 (9)4.4 测量 (9)4.5 纠偏 (10)4.6 顶管接收措施 (12)4.7 长距离顶进施工措施 (12)4.8 顶管顶进流程图 (13)4.9 辅助施工 (13)第五章质量保证措施 (14)第六章资源配置 (15)6.1 顶管主要施工机械和设备表 (15)6.2 劳动力安排一览表 (15)第七章安全保证措施 (16)第八章施工进度计划及工期保证措施 (17)8.1 施工进度计划表 (17)8.2 工期保证措施 (17)第一章工程概况*************水库位于*************附近，毗邻大*************水系的*************水库。

*************水系属*************支流，其流域面积约*************km2，库容*************万m3。

水库排洪水量经*************引入南海。

大坝一部分为碾压式均质土坝，一部分为水坠式均质土坝，坝顶高程▽57.6m(珠基，下同)。

迎水坡采用C20混凝土护坡，坡比为 1：2.75，坝后坡采用草皮护坡，坡比分别为1：2.5、1：2.75、1：1.5。

大坝左端设有溢洪道，挑流形式消能，配置 15t 螺杆启闭机 1 台。

坝下涵管为引水发电兼输水涵管，采用钢结构涵管，全长240m，直径为1.50m。

工程对外交通主要靠*************1505 米的进库公路，其中 882 米已由水库建好水泥路面，坝址距离沙陇约 5km，陆上交通方便。

坝体为均质土坝，填土质量总体较好，填土上部密实度较差，呈松散装，下部稍好，呈稍密～中密状；局部段夹有含碎石块，使得坝体产生凹陷和不均匀沉降，局部段在钻进过程中未有迥水，注水试验渗透系数 k=4.44×10-3cm/s，具中等透水性。

顶管的部位无地下管线和其他构造物，地面上也无任何建筑结构，施工不受外界因素的影响。

第二章施工布置2.1 施工道路布置坝后坡布置两条临时施工道路进入顶管工作坑，一条在电站大门口外，通过干涸的河道，进入工作坑左侧工作面，一条在进入电站院内，在厂房右侧进入工作坑右侧的工作面。

2.2 水、电布置施工生产用水就近抽取符合水质要求的生产用水。

施工生活用水就近取用或接取。

施工用电根据业主指定接取。

为保证用电安全，主要电源开关全部采用空气开关，并配备触电保护装置。

低压线至用电机械处用橡胶电缆连接。

线路架设高度不低于5m。

第三章顶管施工准备3.1 顶管工作坑施工工作坑的宽度为10.0m，长度为9.0m。

根据设计图纸进行开挖，放坡均为1：1。

一般设置在出口截水环的位置，利用截水环结构做进洞封门。

工作坑内四周设置排水沟，沟尺寸为40cm×40cm，并设一个φ1.0m的砌砖集水井，深1.5米。

基坑外四周设排水沟，以防雨水流入基坑。

3.2 导向基础施工导向导向基础是为了确保涵管顶进的方向不偏移的一种控制方式，是配合截水环，控制顶进方向不偏离，施工过程中严格控制基底高程和结构边线。

基底采用C20混凝土结构。

3.3 导轨安装施工安装导轨，先复核管道中心位置，计算导轨轨距，轨距一般为80cm。

采用装配式轻型导轨，按轨距安放在砼基础面上。

二根轨道必须互相平行、等高，导轨面的中心标高按设计沟底标高设置，坡度与设计管道坡度相一致，工作坑的砼基础面标高为沟底标高减去导轨的构造高度和10mm以下调整的薄铁板厚度。

导轨定位后必须稳固，在顶进中承受各种负载时不位移、不变形、不沉降。

3.4 后墙座施工后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶管施工就要停顿。

后座墙主要采用浆砌石结构，基础采用厚50cm混凝土浇注，安装设备的墙面采用厚150cm钢筋混凝土浇注，整体后墙座的规格长为10.0m，宽为10.0m，高度为8.0m，后墙座基础要深于工作坑3.0m。

3.5 主顶设备安装安装主顶设备，采用2台600吨／台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为0.5米。

千斤顶动力由油泵提供，每台千斤顶规格一致，行程同步，油路并联，共同作用，均备有独立的控制阀。

千斤顶后端固定在组合千斤顶架上作整体吊装。

前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。

分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。

油泵设备设在距离主顶千斤顶的近处，并设置防雨棚，油路安装顺直，减小转角，接头不漏油，油泵的最大工作压力不大于32kpa，装有限压阀、溢流阀和压力表等指标保护装置，安装完毕后必须进行试车，在顶进中定时检修维护，及时排除故障。

3.6 顶铁安装顶铁其作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上，同时还起到保护管端面的作用，同时还可以延长短行程千斤顶的行程。

选择符合要求刚度的顶铁，受力后无变形，相邻面垂直，排列不扭曲，单块放置稳定性好，与导轨的接触面平整，顶进前滑动部分抹黄油润滑。

根据顶铁旋转位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。

横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间，将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。

使用时与顶力方向垂直，起梁的作用。

横顶铁断面尺寸为300×300mm，长度按被顶管径及千斤顶台数而定，本工程选用长度为1.6m的横顶铁；用型钢加肋和端板焊制而成。

顺顶铁(纵向顶铁)放置在横顶铁与被顶的管子之间，使用时与顶力方向平行，起柱的作用。

在顶管过程中起调节间距的垫铁，因此顶铁的长度取决于千斤顶的行程、管节长度、出土设备等而定,通常有100、200、300、400、600等几种长度。

横截面为250×300mm，两端面用厚25mm钢焊平。

顺顶铁的两顶端面加工应平整且平行。

防止作业时顶铁发生外弹。

U形顶铁安放在管子端面，顺顶铁作用其上。

它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。

其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面上，以免管端局部顶力过大，压坏管端。

大口径管口采用环形，小口径管口可采用半圆形。

分块拼装式顺顶铁的质量应符合下列规定：顶铁采用型钢焊接成型，焊缝不得高出表面，且不得脱焊；顶铁的相邻面应互相垂直；同种规格的顶铁尺寸应相同；顶铁上应有锁定装置；顶铁单块放置时应能保持稳定。

安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污；更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定。

本工程采用矩形顶铁，顶铁与管口之间相吻合，中间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端增加环形顶铁。

3.7 安置起重机械顶进工作坑配备汽车吊进行垂直运输作业。

其起重能力满足顶管工具管和顶进设备的装拆、吊钢管和顶铁装拆、其他材料的垂直运输。

正式作业前要先试吊，离地面约10cm 检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全可靠，方可使用。

3.8 安置土方运输设备手掘式顶管土方一般采用人力推车工具进行管内水平运输，运至管外工作坑时，采用汽车吊或电动卷扬垂直运输，在利用自卸车运至指定的位置卸料。

第四章顶进施工输水涵管顶管从坝后坡开挖洞脸、工作坑并修筑液压千斤顶镇墩，钢管在工作坑焊接连接节后顶进，顶力约1200 吨，进水口结构同时施工，顶管全长 130m。

4.1 顶管始发在开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。

1）、全部设备经过检查并经过试运转。

主要包括液压、电器、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否正常工作，各种电表、压力表、换向阀、传感器等是否能正确显示其处于正常工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备顶管始发。

2）、顶管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定。

4.2 顶进顶管进洞是顶管施工中较重要的工序。

为控制洞口土体稳定，在顶管进洞前先进行洞口加固处理。

顶进的原理利用千斤顶出镐，在后座墙不动的情况下将被顶进管子推向前进，操作过程如下：安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。

停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。

卸下顶铁，下管，焊接钢管接口，对焊接质量进行检验。

重新装好顶铁，重复上述操作。

顶进时应注意事项：⑴开始人工挖土前，应先将顶管的刃口部分切入周边土体中。

挖土程序按自上而下分层开挖，严防正面坍塌。

对特殊地段，必要时可辅以降水或注浆加固等施工措施，以保证土体的稳定。

顶进时遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。

应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进的困难。

⑵首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。

⑶安装顶铁平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。

⑷顶进过程中，发现管前土方坍塌、后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况，停止顶进，查明原因，排除故障后，再继续顶进。

管前挖土是保证顶进质量关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因为管子在顶进中是循已挖好的土壁前进的。

因此，管前周围超挖应严格控制。

对于密实土质,管端上方可有≤1.5cm空隙，以减少顶进阻力，管端下部135°中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可预留1cm厚土层，在管子顶管过程中切去，这样可防止管端下沉。

在不允许顶管上部土壤下沉地段顶进时，管周一律不得超挖。

管前挖土深度，一般等于千斤顶出镐长度，如土质较好，可超前0.5m。

超挖过大，土壁开挖形状就易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。

在松软土层中顶进时，采取管顶上部土壤加固或管前安设管檐，操作人员在其内挖土，防止坍塌伤人。

主顶千斤顶的顶进操作方法：⑴把“千斤顶选择”转换开关拔到“主千斤顶”的位置，绿色指示灯显亮；⑵按下行程予调计数器的“速度仪调零”按钮；⑶按下“千斤顶控制”的“顶出”开关，绿色指示灯亮，千斤顶启动；⑷转动旋钮式调速阀，以调节千斤顶速度；⑸当主顶千斤顶顶伸到数字式计算器予调的行程值时，千斤顶即自动停止，“顶出”开关动力组在卸载状态下继续运转；⑹按下“千斤顶控制”的“回缩”开关，红色指示灯亮；⑺主顶千斤顶到达回缩终点时，按下“关”的开关，使主顶千斤顶停止；⑻发生紧急情况时按下“紧急制动”开关，此时各开关的运转电路和所有指示灯被全部切断；⑼运转重新开始需要一次按“紧急制动”开关，此时“动转电源”指示灯亮。