引管供水工程穿越110國道頂管
施工組織
設計方案
審核年月日
編制年月日
編制單位：阿拉善盟建築集團有限責任公司建築安裝分公司
2023年4月14日
目錄一、 工程簡介1
二、 工程概況1
三、 施工準備1
四、 主要分項工程施工方法4
(一) 工作坑的布置4
(二) 頂力的計算和頂進裝置的選擇10
(三) 頂管操作工藝及管道方向的控制11
(四) 主要工程專案的施工技術方案
(五) 頂管中的管道介面16
(六) 施工中的排水18
五、 文明施工和環境保護措施18
六、 施工安全措施19
引管供水工程穿越110國道——施工組織設計
一、工程簡介：
阿拉善經濟開發區引黃供水工程非開挖或開挖直埋穿越110國道。根據現場情況和建設單位的具體要求，施工單位單獨編制頂推穿越或開挖直埋混凝土涵管的施工方案。施工工藝平面布置詳見附圖（2）。
二、工程概況：
施工條件：
根據市政過路頂管或公路直埋涵管規範要求，砂粉土質過路頂管兩管間的中心間距應大於6公尺。直埋管道回填時要分層夯填，達到設計要求壓實係數。穿越110國道應與道路垂直。
三、施工準備
1. 現場臨時圍護：
現場施工區域用鋼管支架和彩條布圍住，施工道路前方設定螢光警示牌和警示燈，同時進行開挖工作坑和接收坑的探坑工作。
2、由於野外施工，需要搭設保溫棚50㎡，並需生明火。
3、因現在沒有水電，需要到15公里以外拉運水， 施工用電需安裝兩台35kw發電機組發電。
4、因現場沒有放土位置，所以需將工作坑土方外運，回填時運回，運距一公里以內。
5、如果工作坑開挖位置有電纜、地下管網， 所以在開挖前需用人工開挖將電纜、地下管網移開，待頂管施工完畢後用人工開在將電纜、地下管網移到原位埋好。
6、機械、工具製備：
準備柴油發電機組，製備的機械和工具詳見後表。
7、 施工進度計畫：
頂管工作主要包括：人工探坑、工作坑開挖、頂管裝置安裝、頂管、接收坑開挖、竣工驗收六項。簡要施工流程和進度計畫如下：
施工進度安排
四、主要分項工程施工方法：
(一)、工作坑的布置
工作坑為頂管操作面設定針對本工程需頂兩根管和工期緊的要求，工作坑橫向（相對管道走向）13公尺、縱向7.2公尺、深4.8公尺。
工作坑西北角設定運土和裝置的坡道一條。工作坑的布置如下圖所示：
工作坑寬度b=d+b+c+d
式中：d—管外徑（本案雙管取3.6公尺）
b—管兩側操作空間，一般為1.2—1.6m；
c—撐板厚度一般採用0.40m
d—雙管頂進時的管間距（本案6公尺）
工作坑長度l=l1+l2+l3+l4+l5+l6
式中：l1—管節長度（本案2m）
l2—頂鎬機長度（本案1.5m）
l3—後背牆厚度（包括後背立板、後背方木、後背頂鐵等約1m左右）
l4—穩管時，前一節已頂管留在導軌上的最小長度，一般為0.3—0.5m
l5—為管尾出土所留工作長度，根據出土機具而定，用小鐵車為0.6m，用手推車為1.2m（本案採用1.2m）
l6—調頭頂進時的附加長度（本案採用1m）
工作間高度：工作坑的配槽底到最下一步槽臺的高度。
依管道的外徑考慮挖土方便、撐板和撐木的規格而定。一般為3公尺或（2—3倍）管外徑，槽臺的寬度應大於800m。
2、架設後座牆
後座牆承受管子頂進過程中受到的全部阻力，應有足夠的穩定性，安全係數一般不小於最大阻力的1.5倍。
後座牆的做法可分為兩種，即為原土的和人工的兩大類。
原土後座牆的土質應有足夠的高度、寬度和長度，一般長度不應小於7m，以保證有可靠的穩定性，其結構如圖2.
根據現場土質情況為分集砂，所以選擇採用100號水泥沙漿砌築毛石作為頂管靠背，毛石靠背長度為長18m×高4.5m×平均厚度2.5m，然後在放兩排（橫豎兩排）枕木，最後在將預製好的1.
2m×2.4m的水泥靠背放上。（見圖3），混凝土管聯合的（見圖4），方木聯合的（見圖5）。
3、平基與導軌
平基與導軌是為了保證管子沿需要方向頂進而設定。
1）平基的做法，取決於下管方法、管子重量、基底上質及地下水位情況，採用垂直下管時，可參考下述一些做法。
（1）在槽底無地下水時，可採用土槽木筏平基，在方木上直接鋪設鋼軌，如圖6。
（2）遇地下水不旺，地下水位高於槽底200mm，雖能挖成幹槽，但當槽底土壤為細粉砂或亞砂土近飽和時，安裝過程可能被攪動，可用卵石木筏平基，如圖7。
（3）遇地下水較旺，土質不好，地下水距槽底較高，可採用方木平基作法如圖8、圖9。
2）導軌有鋼軌、木軌兩種，鋼軌180kg/m輕便鋼軌。木軌用240×150mm方木，刨角、包鐵皮或在方木兩側安角鐵。
導軌阻擋於乙個定向軌道，安裝導軌必須符合管道中心線、高程、坡度的要求，安裝軌道後，至少對六點（軌前、軌中、軌尾的左右各一點）檢驗。在穩好第一節頂管後，測量負載後的變化，加以校正。
道軌的布置間距（上部淨距）如圖10所示。
按下式計算：
a＝2（d+2t）(h-c)-(h-c)2
式中：a—導軌上部淨距mm
d—管內徑mm
h—導軌高度mm
t—管壁厚mm
c—預留空隙高度mm
導軌中心至中心的間距（a）
採用鋼軌a＝a+a（mm）
a—鋼軌上頂的寬度
採用木軌a＝a+b（mm），b為木軌的寬度（mm），當採用180kg/m輕便鋼軌（軌高為90mm）和預留空隙高度採用10mm時，導軌上部的淨距a＝85（d+2t）-400(mm)。
（二）、頂力的計算和頂進裝置的選擇
1、管子在被向前頂進時，受到兩個方面的阻力：管道外壁與土壤的摩擦力，工作管前進擠土時的擠壓阻力，一般後者小於前者而忽略不計。
近似的頂力計算公式：頂力t
t＝kπdlf(t)
式中：d—管外徑（m）
l—管子項進長度（m）
f—管子與土壤的單位面積摩擦力（t/㎡）
一般取f＝1.8—2.6 t/㎡進行結算。
另外根據水文地質情況可選用下列經驗公式。
在粘土、粘砂土、天然含水量少的砂質土，挖洞時能形成土拱，其頂力t＝（1.5-2.0）p。
在含水量低的砂性土壤、砂礫、回填土等不能形成土拱的，頂力t＝3 p。
式中p為全部鋼筋混凝土管重量。
2、頂進裝置的選用
頂進的主要裝置是千斤頂，按所需的頂力選擇，一般採用1—3個200t油壓千斤頂和高壓油幫浦（壓力可達40mpa）。
根據布置的位置和作用不同，選用不同規格的頂鐵等，滿足頂管施工的需要。
一般人工挖土機械搖動千斤頂所需的裝置表
（三）、頂管操作工藝及管道方向的控制
在頂管的各項準備工作完成後就可下管，開始頂進工作，頂管時，先使千斤頂頭伸出，使管子入土。當頂頭伸到極限位後退回，插入頂鐵，再使千斤頂頂頭伸出，如此反覆，逐節把管子頂入土中。
頂管過程中靠人工挖土，挖土用土車，人工運到管外操作坑；再山捲揚機或人工把土車垂直吊運到地面，推到操作區外。管前挖土是保證頂管施工質量的關鍵。人工挖土時要掌握管子方向，根據土質情況和地下水高低，採用不同的刨挖方法和管子糾正方法。
隨時注意前方情況和第一節管子上下左右的變化，還採取鋪小礫石，及配砂石等處理措施
1、管前挖土與頂進;
管前人工挖土一般是先後頂，在管子前端先挖掉一層上，用小車運走，然後頂管，再挖再頂進。在無水的土中挖土，可先挖下面，管前15㎝以外的土要隨挖隨找周邊，管前25㎝以外的土可先挖成鍋底形，頂管過鐵路時，只允許挖管前土深5㎝。
挖土採用管簷時，可在管內挖，只要求平均挖土即可；不用管簷時，管下槽按120－135較好。（如按90則易偏，按180遇在差誤難以糾正）。
在正常情況下挖土，上部可比較外壁多挖11.5㎝，下部120135不得超挖，較管底外壁高1㎝，讓管子前進時切去，這樣可防止管子下沉。
當前方遇到上部土絕對不允許下沉的地段時，則管四周中一律不超挖、使土完全包著管子前進，在流砂、鬆散土壤地段挖土，要防止管底土壤的擾動，可先頂管後挖土，然後挖掉管管道中的泥土。
2、頂管過程中的管道方向控制及偏向校正，為了保證頂管操過程中工作管按設計方向頂進，必須加強測量檢測工作，發現偏向及時校正。
由於第一節管子的方向決定土孔方向，以後的管子都將沿著第一根管入土後形成的土孔前進，所以開始頂第一節時，尤應加強檢測和控制。
上頂管過程中的測量檢查工作。
在頂管過程中必須經常檢測管道的中心線位置及高程是否符合設計要求。通常在工作管內放乙個有中線和高程標記的丁字尺，工作坑內設定一架水準儀，隨時進行觀測。為了便於隨時觀測，又不妨礙頂管操作，水準儀可用專用的架子固定在工作坑的支撐上，而不用自身的三角架。
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6.1.1 頂管的施工設計應包括以下主要內容 6.1.1.1 施工現場平面布置圖 6.1.1.2 頂進方法的選用和頂管段單元長度的確定 6.1.1.3 工作坑位置的選擇及其結構型別的設計 6.1.1.4 頂管機頭選型及各類裝置的規格 型號及數量 6.1.1.5 頂力計算和後背設計 6.1.1.6 洞...
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