顶管施工施工方案

1、截污管线顶管施工在管道铺设施工路线上有多处障碍物，当为永久性结构物且不能拆迁，也 不能局部破坏并修复。需采用顶管办法进行施工。1 工作坑、接收坑布置工作坑布置：由于HDPE管道长度为6m,工作坑的平面布置内侧尺寸为7*3.5m。接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为 500拉森 桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用HW400 H 型钢，围檩下部每隔 2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为 200mm壁厚为10mm的钢管。基坑长 度方向上中心一道长为2.7m，四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢 管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15,厚为15CM，平面尺寸为。 基坑四周挖宽为300mm，深400mm的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径 600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。后背 墙采用 2m*2m*0.4m 的砼块。顶管采用直径为 800的顶管，顶管后放置外圈直径 为800，内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。接收坑布置：接收坑的内侧尺寸为5*3.

2、5m。坑的内侧第一圈维护结构为 500 拉森桩，拉森桩外侧为水泥搅拌桩，水泥搅拌桩直径为800mm，咬合200mm，中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用H400 H 型钢，围檩下部每隔 2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为 200mm壁厚为10mm的钢管。四角各 一道长为 2m 且与围檩成 45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为 C15，厚为15CM，平面尺寸为。基坑四周挖宽为 300mm，深400mm 的排水沟，在靠待施工清淤沟的一侧设直径 600mm的集水井一口比排水沟深 1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。现场布置采用16t汽吊，设备布置采用25吨汽吊。井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。 在此工程中的典型工作坑做法为如下三种方法：做法一：在管道高程为小于5m时，搅拌桩深为12m，拉森桩长为9m。支撑 采用一道支撑，支撑中心位于距桩顶 0.5m处。做法二：在管道高程为大于等于 5m小于7m时，搅拌桩深为15m，拉森桩 长为12m。支撑采用两道支撑，第一道支撑中心位于距桩顶 0.5m处，第二道支 撑中心位于距坑底 3m 处。做法三：在管道高

3、程为大于等于 7m小于9m时，搅拌桩深为20m,拉森桩 长为15m。支撑采用两道支撑，第一道支撑中心位于距桩顶 0.5m处，第二道支 撑中心位于距坑底3.5m处。2 机械设备选型本工程顶进采用泥水平衡顶管机， 其基本原理是借助于压力平衡以达到出泥 平衡，从而减少地面沉降。 即维持正面土压力介于土体的主动土压力与被动土压 力之间，通过 PLC 控制正面土压力，使之在设定范围内浮动，当压力过小时， 切土口开口量减小，大刀盘外浮，使正面压力升高，反之亦然，这一平衡过程是 由一套液压伺服系统来进行控制的。除了这种机械平衡以外，还采用泥水平衡， 顶进时， 循环的高压水将切削下的土体搅拌成泥浆， 同时平衡地下水位， 使开挖 面的水压与地下静水压力相近，减少地表沉降。结合本工程现有的施工条件和土质情况， 我们选用地面遥控操作的泥水平衡 掘进机。本掘进机优点是：A、顶管机、千斤顶、液压系统、空压系统装置成套化。B、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩土。C、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过 100m。D、使用主千斤顶不间断便可顶进一节管子。 此机型在现今使用较广，我

4、们有着成功的施工经验、技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点。因此特别使用本工地顶管施工。3 千斤顶顶力计算推力的理论计算：（以直径 800为例）F=F1+F2式中F总推力，F1迎面阻力，fl 顶进阻力F仁n*D*P/4 （D管外径，p控制土压力）P=K0*Y*H 0式中K。一静止土压力系数，一般取0.403Y 土的湿重量取1.9t/m2Ho地面掘进机中心厚度，取最大值。F2=n *D*f*L式中f管外表面平均综合摩阻力，取 0.6t/m2 （因在管道顶进时管外壁加注 了减阻泥浆）。4施工工艺流程顶管施工的工艺流程见下图。下循 环顶管施工工艺流程图5 工作井、接收井施工（一）钢板桩施工 打钢板桩准备工作，在需打设拉森钢板桩位置施工放线，在需打设拉森钢板桩位置两侧各400mm位置撒白灰，采用人工挖宽800mm,深1.5m探沟，在与 沟槽垂直方向上每隔20m人工挖一道宽800mm,深1.5m探沟。确定在拉森钢 板桩施工位置的障碍物。钢板桩施打采用打桩机屏风打入法施工，提高打桩质量。施工时重点控制第 一根打入钢板桩， 采用经纬仪从两个方向严格控制钢板桩垂直度， 便于后面钢板 桩嵌入。当打桩时发现

5、相邻钢板桩跟随向下移动， 需将相邻钢板桩与其他已打设钢板 桩局部焊接在一起以增加向下移动摩阻力。（二）土方开挖及支撑开挖时先挖至第一层支撑底部0.5m，安装第一道支撑，支撑端部采用可调 接头进行连接， 连接时用千斤顶施加预加顶力， 然后用钢销进行固定； 然后开挖 至第二层支撑底部0.5m，安装第二层支撑，支撑端部采用可调接头进行连接， 连接时用千斤顶施加预加顶力，然后用钢销进行固定，最后开挖至距基底 20cm 处采用人工清底。 钢板桩内侧采用钢板设置牛腿， 围凛工字钢架设到牛腿上， 支 撑布置在井的四个角，组成三角形，提高钢板桩稳定性。（三）水泥搅拌桩施工水泥搅拌桩起到止水、加固土体作用。桩直径800mm，搭接200mm。在钢板桩支护工程完成后再进行水泥搅拌桩施工。1 、施工安排 水泥搅拌桩试桩在试桩完成取得试验数据，根据试验参数进行水泥搅拌 桩的施工，每台桩机正常施工 400 延米每日。2、施工方法 工艺参数确定：从施工工艺上可采用变参数施工，根据成桩试验搅拌机 的钻进控制在2m/min左右，提升速度宜控制1.0m/min，转速控制在0.4 左右。水泥浆的配制严格控制水灰比，根据成桩

6、实验确定为0.45为宜。水泥必须是 新近出厂的，水泥浆必须用砂浆搅拌机搅拌，每次时间不小于 3min。 制备好 的水泥浆不得停置时间过长，超过 2 小时应降低标号使用。浆液在砂浆搅拌 机中不断搅拌，直到送浆前。（1）定位：塔架式起重机悬吊搅拌机到达施工的桩位后对中，并抄平塔架平台，使 搅拌钻杆铅垂于地面。为保护桩的垂直度，应注意机架的平整和导向架的垂直度，垂直 度偏差不宜超过 1.0%。桩径的偏差不宜大于 4%。根据施工顺序及桩位布置，移机至指定桩位，对中 后用经纬仪观测垂直度，保护桩位中心与地面桩桩位点在同一条直线上，桩的孔径与 图纸位置偏差不得大于50mm,垂直度偏位不得大于1.5%。（2）预搅拌将搅拌头下沉：搅拌杆沿导向架切土徐徐下沉，下沉速度应由 电机的电流表监测,工作电流不得超过 60A。（3）围檩下部每隔 2m 用牛腿托住。（4） 提升喷浆搅拌：当搅拌头抵达设计深度时,应在桩底部停留30 秒,进 行磨桩端,将搅拌头反转,同时喷浆提升搅拌,严格控制搅拌速度,边喷浆边 搅拌边提升,将所喷浆液充分与粘土拌和均匀。（5）重复下沉,上升搅拌,进行第二次复搅,以达到充分搅拌的要求。水

7、泥搅拌法设计停浆面应高出桩顶设计高 20cm,在桩顶范围再铺设一层50cm砂 垫层。桩身搅拌采用“四搅四喷”工艺,且最后一次提升搅拌采用慢速提升。 当喷浆口达到桩顶标高时,停止提升,搅拌数秒。 做好施工记录,实际的孔 位、孔深、钻孔下的障碍物、工程地质等均做详细记录。（6）洗管：向集料斗中注入清水,用灰浆泵送水清洗管路和搅拌头。（7）移位：重复上述步骤,制作下一根桩。3、水泥搅拌桩施工要点（1）施工场地要求平整,并清除杂物,在桩顶部位铺设砂垫层。（2）钻孔前准确测放轴线和桩位,用木桩定位,桩位布置与设计图误差不 大于 5cm。（3）严格控制桩的垂直度,注意桩机导向架对地面的垂直度,垂直度偏差 不超过 1.0%。（4）采购的水泥符合设计要求,有出厂合格证及水泥检验报告单。（5）水泥倒入浆筒,结硬块体要捡出,防止堵管。（6）桩体搅拌要一次呵成，按理论计算量往浆桶投料，投一次料，打一根 桩，确保成桩质量，喷浆深度在钻杆上标线控制。（7）施工过程中经常检查电流、浆泵、输浆泵。（8）输浆过程中，如出现送浆不出等现象，停止提升，原地搅拌，及时查 明原因，重新输浆复打，并保证 1.0m 以上的重叠。

8、（9）严格控制好单位桩长的喷浆量，实际每米喷浆量与设计要求的喷浆量 误差不超过 2Kg。（10）专人记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间等有关 参数的变化。4、施工注意事项 深层搅拌桩要控制水泥用量，喷浆均匀性、搅拌时间要 足够，要有现场监督，做好现场记录。（1）水泥：水泥采用普通水泥或矿碴水泥；（2）水泥搅拌桩施工应根据成桩实验确定的参数进行，随时记录有关参数的变 化。（3）在机械就位后，按技术现场放样的桩位进行振动成孔，成孔深度控制在钻 杆上标出钻孔深度位置线。（4）桩身喷浆采用“四搅四喷”工艺，严格控制喷浆时间、停浆时间和水泥掺 入量，确保桩长度。（5）做好施工记录，实际的孔位、孔深、钻孔下的障碍物、工程地质等均应做 详细记录。5、质量检测1）、成桩检验 成桩检验符合水泥搅拌桩允许偏差表的要求。2）、质量检测（1） 、质量控制：水泥搅拌桩必须打入地基持力层 50 cm,采用强度等级为32.5 的普通硅酸盐水泥，在施工前必须做好水泥土的配合比试验。（2）、质量检测：桩头检测开挖深度不少于 1.5m，检查搅拌桩的均匀性、桩径 是否满足设计要求,频率为 2%。钻芯取样按

9、2%随机抽检,并进行无侧限抗压 强度试验。静载试验取三根桩，同一路段不小于 3 组。桩身 28 天无侧限抗压强 度不小于0.8Mpa, 90天无侧限抗压强度不小于1.2Mpa，承载力大于140Kpa。6顶管工程施工（一）顶管施工工艺1）测量放线 测量控制目标a测量放线合格率100%，确保达到施工精度和进度要求。b、平面的控制线测量精度不低于1/10000,其测角精度不低于20 。c、标高控制：每连续墙施工段层间测量偏差w 3mm,全高w 10mm。 定位及轴线尺寸控制通视条件下的测量：使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井 壁。置经纬仪至A点，后视B点，作BA直线的延长线，并在工作井后部定出 一点C。保证C、A、B在一条轴线上，置经纬仪在 C点上，后视A点，在工作 井井壁上定出一点A ,，置激光经纬仪基座于井下 D点，并抄平固定激光经纬 仪架，置经纬仪于A点，后视B点，在激光经纬仪器架上定出 D点，D点同A、 B点在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上，对中D点，后视A，点，依设计轴线打好角度，既可定出轴线。不通视条件下的测量：引出 A、B两点后可根据导线法以及平移法定出 C、 D、A，其余步骤同通视条件下测量定位。2）顶进顶管机初始顶进是顶管施工的关键环节之一，其主要内容包括：出洞口前地 层降水和土体加固、设置顶管机始发基座、顶管机机组装就位调试、安装密封胀 圈、顶管机试运转，拆除洞临时墙、顶管机贯入作业面加压和顶进等。准备工作a）洞门止水设施安装完毕；b）轨道、基座安装完毕；c）主顶、后背设施的定位及调试验收合格；d）顶管机吊装就位、调试验收合格。 顶管机出洞 在顶管机出洞前，需重点对洞圈外部土体的加固效果进行检查，只有在确认出洞口土体达到

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