富蘊供水工程頂管穿越g216線（k284+900）頂管施工施工
技術方案
新疆鼎立非開挖工程****
2023年3月
編制人：
審核人：
批准人：
1、編制依據：
（一）、新疆建築科學研究院《富蘊供水工程頂管穿越g216線（k284+900）頂管施工圖設計》；
（二）、我施工方對施工現場的實際勘察；
（三）國家建設部及非開挖行業協會頒發的有關頂管施工的技術規範及標準。
2、工程概況：
2.1概要:
依據新疆建築科學研究院《富蘊供水工程頂管穿越g216線（k284+900）頂管施工圖設計》，新建dn1200供水管道在g216線k284+900處與公路交越，設計採用頂管穿越方式從公路下方穿越。設計套管為rcpiii1800×2000mm jc/t 640-2010壁厚20cm的c40鋼筋混泥土套管，預計頂管穿越長度為：42公尺。
該穿越點位於g216線（k284+900），工程地質狀況：穿越位於洪積戈壁平原上，地形略有起伏，相對起伏高差1—2公尺。地層岩性：
表層為洪積中細砂夾含砂透鏡體。厚3.0—6.
0公尺，呈雜色，結構疏鬆，區域性含有較多石膏，芒硝等結晶體。礫石呈稜角狀，礫石含量約10%—15%，成分主要由構成。下伏泥盆系上統（d3）凝灰岩，風化面呈灰紫色，新鮮面灰綠色。
凝灰質結構，塊狀構造，岩石較為堅硬，其強風化層厚1公尺左右，無地下水。其岩性為洪積中細砂夾含砂透鏡體。
標準凍土層深1.7公尺，結構物埋設應大於標準凍土層。
3、施工總體部署
3.1質量及安全目標：
確保單位工程一次合格率100%，施工安全零**、零事故，認真貫徹「安全第一，預防為主」的方針，全面落實安全生產管理制度，實現安全生產無重大事故。
3.2 工期及施工進度安排：
1、工期：自開工之日起15日內
2、施工進度安排：詳見施工進度計畫表
3.3 總體部署
該處頂管採用非開挖頂管施工技術，人工掘進出土，單向頂進，在管道上游設定工作坑，管內出土用人力車，坑道出土用小型提公升機或龍門吊，配16噸吊車24小時全天候服務，負責裝置安裝加接套管。
3.4 組織及分工
成立頂管穿越施工小組，負責本次穿越施工組織工作。
組長：王明亮
安全員：吳首成
質檢員：高寧宇
班組長： 董占強
施工人員：6人（3人一組，共同2組）
4、施工技術方案：
4.1頂管穿越施工原理：
頂管採用液壓千斤頂進混凝土套管進行。在對頂管穿越的路由測量後，在公路兩側放出管道中心線，確定頂管穿越的進、出口位置，在一端挖操作坑，放入要穿越的套管及頂管裝置。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大於套管外徑的圓形空間後，再頂入套管。
待套管頂進後再繼續人工在頂管前端掏土，如此迴圈漸進，直到穿越公路到達接收坑。施工中的清土採用軌道小滑車（必要時配以小型捲揚機）經頂管、操作坑排出。
4.2頂管施工工藝流程圖
4.3本次頂管穿越示意圖：詳見設計圖
4.4頂管穿越頂進阻力計算：頂進套管dn1800 (外徑φ2160)
本次頂管穿越套管上方覆土厚度預計為2.8~5.0公尺，其頂進阻力一般可以按下列公式計算：
w1=f 式中：w1為管壁與土層的摩阻力（以噸計）
f 為管壁與土層摩阻係數：砂礫巖f 為0.5
k1頂力折減係數：l=16—30，k1=0.8
pv頂管上垂直土壓力（t/㎡）pv=rh r為管頂上土容量(t/㎡)砂礫石土層為2.0；h為管頂上方土厚度（2.8~5.0m）（包括路面厚度）；h取平均厚度4.0m
pn=管壁上土的水平壓力（t/㎡）pn=pvtg(45°-φ/2) φ為土壤內摩擦角,戈壁土為30°
d為管外徑(m)
l為頂進總長度(m)
po為頂進全部管道自重(t)，d1800混凝土套管每根(節長為2公尺)自重為6.8噸
以本工程最多42公尺計算:
w1=f＝0.5×＝492.58t
完成本工程頂管穿越理論計算需492.58噸的頂力，此次工程我公司將配備2支qys320型頂鎬，每台推力為320噸，可以滿足施工頂力要求。
4.5 施工準備:
a、穿越方案編制、報審，材料進場報驗，穿越手續辦理；
b、施工人員、裝置、工程材料進場就位；
c、組織施工技術人員熟悉施工圖，進行施工技術交底；
d、向國道公路、通訊等有關部門了解清楚穿越部位地段內地下是否有通
信線纜，管道等設施，請相關主管部門給予確認，作業場地平整完
成。e、測量放線，根據設計給定的樁位用經緯儀放出穿越軸線，在公路
兩側打控制樁點，控制樁點是穿越精確對接的關鍵，因此，一定要
精確且牢固，控制樁點要用混凝土對樁點底部澆築，確保樁點在施
工過程中不移位。
f、頂管裝置、配套裝置及其它各種機具準備齊全。
g、在穿越點兩側分設施工警示標誌、減速標誌、安全通過標誌和夜間照明標誌。
4.6 作業坑挖：
a、放線：依圖紙在公路兩側放出操作基坑的灰線；
b、沿所放操作基坑灰線四周人工開挖探坑，探明地下纜線或管線分布；
c、在公路兩側利用水準儀測出高差，在兩側設定基準點；
d、在確認無地下設施的情況下機械開挖公路兩側的操作基坑，開挖操作坑時要以兩側的高程基準點為依據，控制開挖深度，確保套管穿越的軸線沿水平頂進，公路路基兩側為護坡道高兩公尺頂寬兩公尺，操作基坑開挖尺寸（底長×底寬×深）為6.0m×5m×5.2m，操作坑採用採用放坡開挖，坑底標高比頂管底標高低0.
2m，操作坑要按規範要求放坡，坑上口邊沿設擋土堰，以防地表水匯入坑內。坑邊用鋼板樁擋土，防止溝壁坍塌。操作基坑一側開挖人員逃生通道。
作業區域設定安全防護，操作坑作業帶寬度和防護要達到15m×15m。
e、 在開挖操作基坑時，後背牆的原土層不得破壞，機械開挖完成後由人工開挖保證與頂管穿越方向垂直，要與鋼質後背牆緊密結合。
f、 操作基坑機械開挖完成後，利用水準儀對坑底進行測量，由人員抄平確保高程達到設計要求及套管穿越的軸線要求。
4.7頂管裝置安裝就位：
a、裝置下坑前，要對已挖好的操作基坑進行重複測量，符合設計要求；
b、預先製做後靠背牆(鋼筋混凝土現澆)，吊裝鋼質後靠背牆，要確保與套管穿越軸線方向相垂直，後靠背必須牢固、穩定、堅實。
c、導向軌的安裝：導向軌選用鋼製材料製作，兩導軌應順直、平行、等高。導向軌安裝的允許偏差應為：
軸線位置3mm、頂面高程0～+3mm、兩軌內距±2mm。安裝後的導向軌應牢固，不得在使用中產生移位，並應經常檢查校核。
d、架設雷射指向儀：雷射指向儀是本次穿越成功對接的關鍵控制設施，其架設的精度及穩定性是本次工程質量的關鍵，因此，雷射指向儀的固定架必須選用鋼質材料焊接安裝，底部用混凝土澆築固定。利用經緯儀和水準儀反覆測量以減小人為測量誤差。
e、並根據現場情況在操作坑四壁利用架子管和鋼模設定全方位的檔土牆，安裝吊裝裝置，本工程出土採用小型龍門架吊裝，裝置安裝和加接套管採用吊車吊裝。
4.8頂管施工措施：
1、 頂管選用鋼承插口鋼筋混凝土管，內徑1800mm、壁厚180mm。執行標準《混凝土和鋼筋混凝土排水管》（gbt11836-1999）的規定。
2、 頂管作業時，首先把頂管在導向軌上穩定好，測量頂管中線與前後兩端的高程(高差為25mm)，校核頂管軸線與測量中心線之間的偏差，要達到設計要求，每頂進一節管必須對套管高程進行認真複測核對，達到軸線及高程要求後方可加接管。
3、 對套管的前進方向的控制要有效的利用雷射指向儀，因為這是全天候24小時發揮作用，掏土過程中要以雷射靶做為依據，保持雷射靶始終為於洞的中心點，每日對雷射靶進行校核，確保雷射靶準確無誤。但對套管前進方向的控制和檢查雷射指向儀僅是保證措施之一，還必須定期利用水準儀和經緯儀測量方可做到準確無誤。
4、 為使後背受力均勻，頂管裝置與後背接觸面加δ=30mm的鋼板和鋼製後靠背；為使頂管受力均勻，在頂管裝置與頂管間加δ=30mm的承力盤；為保證頂管前進的方向，千斤應按頂管中軸線對稱布置。
5、 頂管前進時，頂程在不停的發生變化，因此要配備不同尺寸的頂入傳力裝置:頂柱。頂柱可用多根型鋼加橫樑焊接而成,或用鑄鐵鑄造而成。
頂柱尺寸要求能夠滿足最小和最大頂程的需要，從短到長每根相差500mm。
6、 為防止操作坑塌方造成路基失穩及施工人員和裝置損傷，操作坑四壁採用鋼筋混凝土澆築，操作坑外四周臨邊圍擋，工作坑需設定人員逃生梯等安全設施。
7、 頂管頂進過程中，人工在頂管前端掏土，整個頂進過程為邊掏土邊頂進，為保證頂進過程中的施工安全和道路安全，須嚴格控制掘進長度，採用「小進尺，多頻次」的方式，在土質條件較好的情況下，每次掘這長度控制在30～50cm，若土質條件較差，應將每次掘進長度控制在10～20 cm之內。套管與周圍土層之間的超大型挖量不得大於1.5cm。
8、 在頂管過程中，每次掘進完成後應及時頂進，若因故出現施工中斷，需對掘進斷面支護回填處理，採用砂袋等對斷面進行堆築支護，避免塌方對道路產生不利影響。
9、 頂管過程中，架設水準儀控制中心線，每頂進30—50cm左右就要對頂管中心線、高程等進行觀測，以施工放線時布置的中心樁為準進行監測，發現位移，要採取適當措施予以調整，每次糾偏角度不宜過大，可根據管徑、頂進長度和土質情況來確定，一般可在5—20之間選擇。糾偏可採用調整頂力作用點、在頂進管前端挖土或在頂管前端加木楔子糾偏等措施處理.
10、 頂管每前進2000mm接管一次，每節頂管採用吊車安裝，在導向軌上安穩後一定要進行重複測量，保證頂管前進方向和接管質量。鋼筋混凝土管介面處墊上油毛氈、麻辮圈等，起緩衝作用及密封防水處理。
11、 頂管作業開始後，應24小時連續作業，無不可抗力因素不能中途停止作業。
12、 頂管穿越示意圖如下：
4.9 泥漿配置及注漿：
頂管穿越成功後,混凝土套與周圍土質間總會存在間隙，若不做處理時間長會造成路面下陷等隱患，因此，注漿是頂管施工不可省缺的工序。
1、注漿所用的壓漿幫浦採用螺旋幫浦。管路接頭選用拆卸方便、密封可靠的活接頭。
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