西安市紡織城地區陝滬高速東輔道
汙水工程頂管
施工方案
陝西盛鑫建築安裝工程****
2023年 7 月
陝滬高速東輔道汙水工程頂管施工方案
一、 編制依據
1． 根據陝西省有關政策及法規；
2． 給排水施工及驗收規範；
3． 設計圖紙及要求；
4． 線路沿線地質勘察資料；
5． 現場實地考察情況；
6． 我單位從事頂進施工的經驗和技術能力。
二、 工程概況
（一） 工程概況
該工程位於灞橋區洪慶街道辦田王村，屬陝滬高速東輔道排水管道工程，管道埋設最深處達到7.25公尺，現需穿越祥雲路，如果明挖明埋管施工，開挖時將損壞祥雲路原有綠化帶、邊坡、行人路與快車道輔道及對陝滬高速高架橋造成影響。現採用非開挖技術施工，實現了地下穿越，將保障行人安全，交通順暢，在不破壞原有路面和損毀綠化帶的情況下，管道就能安裝通過。
因此，擬對該管道工程採用非開挖頂管技術施工方法完成該汙水管道安裝。敷設直徑為φ1000mm、φ1200mm的鋼筋混凝土汙水管，徹底實現該管道的完成和通暢的目標。
（二） 主要工程數量
汙水專用頂管φ1000mm： 250.13m。
汙水專用頂管φ1200mm： 224.29m。
汙水專用頂管φ1500mm： 9m。
（三） 工程地質條件
（1） 地理位置
該工程位於灞橋區洪慶街道辦田王村，陝滬高速公路高架橋東側。
（2） 地形、地貌
該段汙水管頂管沿線，道路完整，地形較平坦，建築物稀少，相對高度差0.5m左右，地面一般坡度較小。
（四） 交通、電力、地下管線
該管道施工處於在建陝滬高速東輔道內，道路南側為祥雲路。因此，道路比較通暢，管徑不太大，而且重量較輕，吊車進入比較方便，就地利用原有道路就可以滿足施工車輛的正常執行。
現動力電接到施工現場內，可就地解決用電問題。同時需要自備發電機，以作備用。隨時可以解決工程用電應急。
根據設計圖紙所提供資料，汙水管埋深最深處7.25m左右，除開挖外可能遇到的地下管線或障礙物較少，施工時為確保順利頂進管道，必須對原有雨汙水管、通訊線路、電力線路作充分的調查了解。通過有關部門及建設單位掌握實際資料，結合提供的管線資料，確定切實可行的施工方案，以保證工程順利完成。
三、 施工部署
我們將組織高素質精幹隊伍，強有力的管理機構，精良的施工機械裝置迅速進場，建立健全施工所需相應職能部門，完善管理結構層，滿足該工程的需要，確保乙個月之內完成該汙水工程。
四、 施工方案
根據該工程的特點，採用人工頂管，進行管道頂進施工方法。 首先對已經開挖工作坑進行沉井護壁，防護處理後進行管道頂進，完畢後對管道與砂層之間進行處理，防止原地層下沉，對穿越的路面造成破壞。
五、施工管理組織機構
施工管理組織機構圖
六、主要施工方法
頂管施工主要工藝流程
施工準備——測量放線——場地平整——設定施工標誌和隔離帶——工作坑開挖設定——裝置安裝——管道頂進——閉水實驗。
（一） 施工準備
1、 進場後迅速進行臨時設施搭設，及時解決施工用電和生活用電。
2、 熟悉圖紙，了解頂進管道的實際長度，埋深，管道的設計要求和結構要求，掌握穿越段地質情況。
3、 與相關部門取得聯絡，辦理有關手續，了解穿越段地下管線，障礙物實際情況，確保施工正常順利進行。
4、 配備相關的裝置、材料及各種輔助設施。
5、 做好圍護搭設，設定明顯施工標誌和安全警示標誌，提醒過往車輛和注意行人安全。
6、 做好現場環境保潔措施，防止揚塵汙染。
（二） 測量放線
1、測量方法，在工作井後座位置設定測量機座，測量基座由地面引入地下，避免工作井的變形引起的誤差，將雷射經緯儀放置在其上調平後，使雷射經緯儀發射的雷射沿著頂進方向水平射出，打在工具頭的測量靶位上，通過望遠鏡讀出工具頭的偏差。每隔0.5m記錄一次。
（輔以人工測量校對）
2、糾偏辦法，頂進中發現管位偏差5mm左右，即應進行校正。糾偏校正應緩緩進行，使管節逐漸復位，不得猛糾硬調。校正方法採用工具頭自身糾偏法：
控制工具頭的狀態(向下、向上、向左、向右)，這種方法糾偏方法良好，每次糾偏的幅度以5mm為乙個單元，再頂進1m時，如果根據工具頭的測斜儀及雷射經緯儀測量偏位趨勢沒有減少時，增大糾偏力度（以5mm為乙個單元），如果根據工具頭的測斜儀及雷射經緯儀測量偏位趨勢穩定或減少時，保持該糾偏力度，繼續頂進，當偏位趨勢相反時，則需要將糾偏力度逐漸減少。
（三） 場地平整
場地平整應在具備施工條件時進行，面積大小按照作業坑、臨時工棚、堆土區域，材料放置等使用範圍確定。同時應考慮到吊車的擺放位置、占地面積大小、進出場道是否滿足吊車需要，如果不能，需要特殊處理。
（四） 設定施工標準和隔離帶
1、在工作坑處進行全封閉圍欄擋護，並設定明顯標識、標牌，穿越處設定安全警示標誌，提醒過往行人和車輛注意安全。
2、夜間在每個警示點和隔離帶處設定照明燈和訊號燈，而且使用26伏的安全電壓。
（五） 工作坑開挖設定
1、工作坑開挖設定
按照測量放線所確定的工作坑位置，採用人工開挖，捲揚機提公升砂土，人力運至50公尺外集中堆放，每晚用汽車轉運至棄土場，回填時將土方運至坑邊後人工分層夯填。由於頂管段場地狹小、地形受限，開挖時採用垂直開挖、鋼筋混凝土沉井護壁。汙水管頂坑開挖成型後，工作坑護壁成型後淨空尺寸為5.
0公尺×4.0公尺，深度7.5公尺。
接收坑，護壁成型後淨空尺寸為3公尺×3公尺，深度為7.2公尺。工作坑採用鋼筋混凝土沉井護壁。
管內出土採用捲揚機垂直提公升。開挖時應注意原有管線不受破壞，儘量減少對頂坑周圍土的擾動。作業坑挖掘完成後，立即進行圍護，設定醒目警示標誌，確保人員、車輛安全。
頂坑底四周設定0.3×0.3×0.
3公尺集水溝，並設定集水坑隨時抽水，保證工作坑內乾燥無水。
2、工作坑支護
由於工作坑較深（7.2公尺），為確保施工安全坑壁必須進行可靠支護。根據西安地區大量類似工程的施工經驗，該段坑壁採用綁紮φ18@150×150雙層鋼筋網、現澆30cm厚c25混凝土沉井護壁。
沉井為鋼筋混凝土方形構築物，淨尺寸長5公尺，寬4公尺，壁厚0.30公尺，高度為7公尺。沉井底部的構造要求為：30cm厚度，c25鋼筋混凝土封底。
挖土施工順序：一次性完成沉井護壁的挖土，後一次性綁紮鋼筋支模板澆混凝土。
人工在井內挖土，挖孔土方人工裝進吊斗、採用捲揚機吊出井內、提公升上地面堆泥場後裝車外運。
護壁鋼筋綁紮：將已經加工好的鋼筋吊入井下綁紮，用砼塊作鋼筋保護層墊塊。
安裝護壁模板：模板支撐要牢固，可在孔底下插入鋼釺將模板腳固定，防止整套模板移動。
護壁砼澆注：護壁砼採用商品混凝土，用吊斗將砼均勻地在模板的各個方向澆注，人工用鋼筋把混凝土插均勻，防止模板受機械振搗而偏移。
墊層、底板、內襯牆詳細尺寸配筋及其他技術要求如「工作井接收井圖」，按以上順序進行該部分鋼筋混凝土結構的常規施工。
工作井施工期間，可進行工作井上的裝置安裝準備，包括砌好工具頭系統的泥漿池磚牆及觸變泥漿系統的泥漿池磚牆、安裝好泥水處理系統、安裝好進泥漿的渣漿幫浦及管道系統、壓觸變泥漿的螺桿式泥漿幫浦及管道系統、安裝好地面作業系統及作業系統的防雨棚、接好水電。
工作井施工完畢後，可進行工作井下的裝置安裝準備，包括穿牆位置止水密封橡膠的安裝、整體式頂進構架的安裝、出泥漿的渣漿幫浦及管道系統的安裝、測量系統的安裝。
1、工作井上下裝置安裝完畢後，將運到現場的工具頭吊裝下井，將電力電纜、訊號線、油管接好，對整機進行現場除錯、對整體式頂進構架進行除錯、對泥水處理系統進行除錯、調好測量系統的雷射經緯儀，除錯工作必須全面細緻，確保正式頂進時裝置的萬無一失。
2、頂背設定
由於管段不太長，管徑較小，地質地層較好，因此選用乙個頂坑一側頂進施工，一端頂背設定採用50cm厚c20現澆鋼筋砼，高度為1.5公尺，低於坑底0.3m，使之能承受頂進過程中產生的反推力。
（六） 裝置安裝
1、 導軌安裝
導軌設定是頂管工程的關鍵，要求牢固可靠，軌距，高程，流水方向必須準確。首先將工作坑底清理平整，夯實，然後澆注30cm厚c25墊層，並預埋螺栓，便於緊扣導軌。導軌方向應絕對和管軸線方向平行，且導軌中心間距軸線和所要頂進管道軸線的垂直投影線完全重合一致，導致標高偏差應符合規範要求，不得大於3mm。
2、 千斤頂安裝
主頂站千斤頂選用油缸，固定在型鋼製作的千斤頂支架上，支架焊在井底橫樑上，千斤頂著力點應在與水平直徑成45°的頂管圓周上，即與管道中心的垂線對稱，其合力作用點在管道圓心上，每個千斤頂的縱坡尖與管道設計坡度一致。
3、 頂管機
管材自身重量及地面的摩擦力，經測算最大頂力約為260噸左右，故安裝2臺yet300型油缸和兩台幫浦站聯合作業，即可滿足頂進力要求。
4、 糾偏措施
1）、控制挖土：挖土的一側阻力小，另一側可適當少挖土增加阻力，即可糾偏。
2）、及時調整頂鎬位置，使兩側頂力不平衡而達到糾偏的目的，實施時應逐漸糾正，不得一次到位。
3）、採用不同的液壓系統，用不等壓力的方式形成糾偏力矩來進行糾偏。
4）、在管底前方適當向下超挖，可糾正管體「抬頭」。
5）、預留坡度和加大管頭下方阻力，可防止管體「扎頭」。
6）、控制頂鎬著力點，使頂鎬的合力低於或高於摩擦阻力的合力，對防止管體「扎頭」和抬頭也能起到一定作用。
7）、已發生偏差的管體，用千斤頂結合方木、工字鋼，內脹圈等在偏差的反方向加壓頂管糾偏。
5、操作台及下管
操作台設定於平整結實的原地面上，如原地面鬆動可墊木板，下管採用12噸吊車吊裝就位。
（八）管道頂進
1、管理介面密封防水
介面在頂進前先用粘得牢膠水將遇水膨脹止水圈貼上在鋼筋混凝土管口上，止水圈應於管厚度中間偏外放置，使頂緊後管裡縫有2-3cm的深度，利用預機頂力將其壓實，管裡縫再用水泥砂漿勾縫填充密實，純水泥漿抹內帶压光，防止滲水。為防止頂進過程中錯口，兩側介面處安裝鋼內脹圈固定。
2、頂進作業
採用人工掘進，小斗車出土，集中後捲揚機提公升外棄，每次開挖應根據地層實際情況確定，挖一節頂一節，最大頂程不得超過60cm，汙水管頂進時刻控制在50cm以內。
3、軸線，高程控制
導軌安裝按要求和規範進行，必須牢固可靠，不得發生位移，每次頂進要作觀測記錄，計算方位高程值，一旦發現有誤，及時在下一輪挖掘頂進過程中糾偏，必須符合規範要求，糾偏作業可根據實際情況確定方法。
4、坡度控制
設計坡度在導軌安裝時做好調整，導軌坡度應與管道設計坡度一致，固定兩個測點，隨時校正，正負高差不得大於10mm。
（九）閉水試驗
為確保工程質量，砼管頂進完畢後，應對有汙水管道作閉水試驗，按照規範要求進行，達到設計要求後，方為合格，若不能滿足要求，則重新檢查整修，直至合格為止。
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