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在顶管过程中，要充分考虑可能遇到的障碍，如孤石等。以往的经验曾经有遇到障碍无法穿过而整个管道废掉的先例，特别是小直径管管前无法挖土时更容易出现这种情况。所以在顶管施工前，一定要弄清顶管处的地质情况。对遇到障碍时要有充分可靠的处理方案。
下面以手掘式顶管施工为例对顶管施工进行介绍。
此方法适用于软土地层中、地下水位以上黄土地层中、地下水位以上强风岩地层中；特点是施工成本低，在顶进过程中如遇前方障碍物可立即采用人工方式排除；其缺点是顶进管径应大于Φ800mm，否则不便于人员进出，顶进距离不宜过长。工艺流程如图9-10 所示。
图9-10 顶管法工艺流程图
人工顶管施工顶管系统主要包括：千斤顶、顶铁、后靠背、导轨、顶管管节。施工示意如图9-11 所示。
图9-11 顶管施工示意图
一、施工准备
1.一般工作坑内的布置
如图9-12 所示，顶管工作井施工，井内设集水坑，便于抽排积水，根据基底情况，可选择原土基础、砂砾基础或混凝土基础。
图9-12 工作坑纵断面图
2.后靠背设置
工作井基础设定后，根据管道走向设置后靠背。
（1）采用原土作后背时，后背墙的安装应符合下列要求：①后背土壁铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。②后背墙宜采用方木、型钢、钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和刚度，其后背墙底应低于工作坑底不小于 0.5m。③后背土体壁面应与后背墙紧贴，孔隙用砂石料填塞密实。④后背墙安装时，紧贴土体的后背材料（型钢、预制后背、方木等）应横放，在其前面放置立铁，立铁前放置横铁。
（2）当工作坑过长，不能用原土作后背时，应采用结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。
（3）利用已完成顶进的管段作后背时，顶力中心宜与已完工管道中心重合，顶力应小于已顶完管道的抗顶力。后背钢板与管口间应垫缓冲材料，保护管口不受损伤。
3.导轨安装
导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响，因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定，顶进方向必须平直，标高、轴线准确。
（1）导轨宜采用铁路钢轨。
（2）在基础上铺设枕木、安装导轨。导轨用道钉固定于枕木上，两导轨之间用拉杆控制导轨中距，拉杆间距 1.5～2m。
（3）导轨轨面应高于该处管道外底的高程，其坡度应与管道坡度一致。两导轨应平行、等高。
（4）枕木截面不小于 150mm×150mm。
（5）两根导轨应顺直。
4.工作平台安装
（1）顶管工作坑开挖与支护完成后进行工作平台安装。
（2）工作平台承重主梁根据静载、活载及其他附加荷载计算选用，主梁两端伸出工作坑外，一般不小于 1.2m并放于枕木上。
（3）平台开口的长度宜大于管节长度0.4m，宽度宜大于管外径0.4m。
（4）根据顶进设备和混凝土管的重量，选择起重设备，并确定竖向提升和水平运输的支撑架形式。
（5）起重支架安装在锁口圈梁上，宜与防护棚结合成一体，并安装牢固。
（6）工作坑必须设置有护栏的工作钢梯。
5.顶铁安装
（1）顶铁一般采用铸钢件或型钢焊接成型，具有足够的刚度，顶铁上需有吊环（吊孔）及锁定装置。
（2）顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称直顺。
（3）更换顶铁时，先使用长顶铁，以减少顶铁连接次数。
（4）顶铁与管口之间安装缓冲衬垫。在顶力作用下，管节承压面应力接近设计顶镐压力强度时，应使用U形或环形顶铁等工具，减少管节承压面应力。
6.顶进设备安装
（1）安装前应对高压油泵、千斤顶、液压管路控制系统、压力表等进行检查标定，设备完好方可安装。
（2）根据顶管坑的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统。油泵设置在千斤顶附近；油管应顺直、转角少；油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕应进行试运转。
（3）千斤顶的油路应并联，每台千斤顶应有独立的进油、退油控制系统。
（4）千斤顶受力中心宜位于管口总高的 1/4 左右处，且不小于组装后背高度的 1/3。
（5）千斤顶宜固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。
（6）当千斤顶多于一台时，宜取偶数，且其规格宜相同；当规格不同时，其行程应同步，并应将同规格的千斤顶对称布置。
（7）对全部设备进行检查并经过试运转合格方可开始顶进。
7.注意
顶管工作坑四周必须采用围护措施，采用彩钢瓦围护，雨帆布防护，并设醒目警示标牌。顶进时，过往车辆应减速慢行，且禁止大吨位、重载车辆通行。
二、挖土与顶进
工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好正常状态，即可进开挖和顶进。
首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管中心和管底标高以便符合设计要求，即可进行管前端挖土。
1.拆除洞口封门
机头及首节管空顶就位后，拆除洞口封门。采用钢木支架、立板密撑时，应采取措施保持洞口上方支撑稳固。采用沉井、地下连续墙，应先拆除内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封门或其他的封堵措施。在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层内。应有防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施。
2.挖土与运土
管前挖土是保证顶进质量及地上构筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因此管前周围挖土应严格控制。在一般顶管地段，土质良好，可超越管端开挖300～500mm；在土质不好的地段，最大不得超过管端 300mm。在铁路道轨下不得超越管端以外 100mm，并随挖随顶，在道轨以外最大不得超过 300mm，同时应遵守其管理单位的有关规定。在土层比较稳定的情况下，管顶以上最大超挖量宜控制在15mm以内，管道下部 135°范围内不得超挖。
安装管帽：在土层松散或有流沙的地段顶管时，为了防止土方坍落，保证安全和便于挖土操作，在第一节管前端可安装管帽（帽檐伸出的长度取决于土质）。将管帽顶入土中后便可在帽檐下挖土。
管前挖出的土应及时外运，大管径可采用手推车推运，管径较小时，采用双筒卷扬机牵引小车出土。土运至管外，再用工作平台上的摇头扒杆吊到平台上，然后运出坑外。
3.顶进
顶进注意事项：
（1）顶进时应遵照“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，增加顶进困难。
（2）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。
（3）安装顶铁应平顺，无歪斜扭曲现象，每次回收活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。
（4）顶进过程中，发现管前土方坍塌或油泵压力表指针骤然增大等情况，应立即停止顶进，查明原因，排除故障后再继续顶进。
三、注触变泥浆
顶进过程中，在管节四周注触变泥浆，减少摩擦阻力和防止土层坍塌。
1.触变泥浆的配置
触变泥浆的配置主要是由膨润土、外加剂、水充分搅拌而成。调整纯碱用量，使浆液pH 值控制在8～10。外加剂主要有纯碱、烧碱、氨盐、高效润滑剂、防塌剂等，根据实际情况选择品种及掺量。
2.注浆孔的布置
注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定，每个断面可设置 3～5个，均匀布置，并具备排气功能；相邻断面上的注浆孔可平行布置或交错布置。
3.注浆作业
注浆前，通过注水检查注浆设备，确认设备正常后方可灌注。
注浆用注浆泵进行。输浆管宜用钢管或高压胶管，布设至注浆孔口，每个注浆孔宜安装阀门。注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后，方可继续注浆。
注浆压力从0.1Mpa开始加压，在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数，应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。
注浆通常从顶管的第一节向后进行，待顶进数米后，改从后端依次向前进行补浆。
注浆量宜按管道与周围土层之间月牙形间隙的 1～2倍估算。
4.背后注浆
顶进结束后，应进行触变泥浆的置换（背后注浆）：①可采用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆从注浆孔注入；②拆除注浆孔管后，应用水泥砂浆将注浆孔封闭严密。
四、测量和误差的校正
1.测量
顶管中线和水准点引入工作坑内，控制导轨、顶管机安装位置和顶进方向及高程。
顶进时，每顶一定距离测量一次，第一节管子测量间距应缩短。校正时，每顶进一镐即测量一次。
2.顶进偏差的校正
顶进过程中发现管位偏差 10mm 左右时，即应进行校正，纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法一般采用：
（1）挖土校正法：偏差值为 10～20mm 时采用此法。即管子偏向设计中心左侧时，可在管子中心右侧适当超挖，而在偏向一侧不超挖，使管子在继续顶进中逐渐回到设计位置。
（2）顶木校正法：偏差较大时或采用挖土校正法无效时，可用圆木或方木，一端顶在管子偏向一侧的内管壁上，另一端支撑在垫有木板的管前土层上，开动千斤顶，利用顶木产生的分力，使管子得到校正。
五、沉降观测及控制
顶管过程中，因开挖正面土体松弛、纠偏对管道周围空隙填充不足、管道与土层摩擦等原因均会引起地面沉降，因此，施工时必须设置沉降观测点，加强沉降观测。
顶管工作井立面图查看方法有确认图例、确认坐标系、查看标高、确认管径、查看设备和管件。
1、确认图例：查看图例，确认图中各个符号和色块的含义，以便正确理解图形。
2、确认坐标系：确定图中的坐标系，X轴和Y轴代表的是水平和竖直方向的距离还是深度和高度的距离。
3、查看标高：标高是指从地面或者基准面开始的高程。在井的立面图上，标高可以帮助您确认井中各部位的高度。
4、确认管径：顶管的管径也是非常重要的信息，通常会在图中用不同的颜色或线条表示。
5、查看设备和管件：图中除了顶管之外，还会出现其他的设备和管件，如推进机、托槽、弯头等。这些设备和管件的位置和数量都对施工有很大影响，需要仔细阅读和理解。
6、确认施工方式：在图中看到不同的施工方式，如手挖、机挖等。根据不同的施工方式，需要采用不同的工艺和设备。
顶管工作井和接收井如何布置？间距多少？
两者一般间距120~150，中间工作井，两边接收井；顶管工作井单方向顶管为矩形工作井，接收井基本为圆形；多方向顶管则采用圆形顶管工作井。
也可以长距离顶管的，看工程需要了。
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顶管工作井、接收井施工方案
顶管工作井、接收井施工方案
目 录
1、工程概况???????????????????????????1
2、施工前的准备工作???????????????????????3
3、编制依据???????????????????????????3
4、场地施工特点分析???????????????????????4
5、施工部署及资源计划??????????????????????4
6、进度计划???????????????????????????5
7、施工工艺流程?????????????????????????5
8、主要施工方法及质量要求????????????????????5
9、质量保证措施?????????????????????????7
10、文明施工措施?????????????????? ??????9
11、主要安全技术措施??????????????????????10
12、检测????????????????????????????14
13、应急救援预案????????????????????????14
14、附图表
附表1：机具设备需要计划
附图1：人工挖井流程图
1.工程概况
1.2本工程由广东中天市政工程设计有限公司负责设计，岩土工程勘察报告由汕头市粤东工程勘察院提供，深圳市甘泉建设监理有限公司负责工程监理，由河源市政工程总公司惠阳分公司负责承建施工。
1.3地质情况
1.3.1人工素填土(Q4ml)：黄褐色，松散、稍湿、以粉质粘土为主，土质不均，为新近
堆积填土，含少量矿石。层厚0.8～6.5米；层顶埋深0.0m，层顶标高14.70—19.67m。ZK1～ZK4共4个钻孔有分布。
1.3.2、冲积层(Qal)
21）（1）粉质粘土等Qal（○：黄褐色，可塑～硬塑，捻面较光滑，韧性及干强度中等，
冲积成因；层厚2.70～12.50m；层顶埋深0.8～2.1m，层顶标高12.60～15.62m。
本层取得土样1组，进行标准贯入试验4次，锤击数为7～10击，修正击数6.50～8.60
击。该层见于钻孔ZK1～ZK2共2个钻孔有分布。
22）（2）粉土Qal（○：黄褐色，湿，稍密～中密，捻面粗糙，摇震反映明显，韧性及干
强度较低，土质均匀，局部夹粉质粘土；层厚0.60～3.80m；层顶埋深6.8～9.3米。层顶标高3.82～5.30m。
本层取得土样2组，进行标准贯入试验3次，锤击数为7～14击，修正击数5.80～11.0击。该层见于钻孔ZK2～ZK4共3个钻孔有分布。
23）（3）粉砂Qal（○：灰黄色，饱和，松散～中密，主要分布石英、长石，砂质不纯，
夹粉土；层厚3.00～5.30m；层顶埋深1.70～10.30米。层顶标高11.32～14.97m。
本层进行标准贯入试验2次，锤击数为6～18击，修正击数5.60～14.0击。该层见于钻孔ZK1、ZK3～ZK4共3个钻孔有分布。
24）（4）中砂Qal（○：灰白色，饱和，稍密，主要分布石英、长石，砂质不纯，夹粉土
薄层；级配较差；层厚1.50m；层顶埋深14.0米。层顶标高0.7m。
1.4地下水情况
在勘察控制深度范围内各钻孔均钻遇地下水，地下水主要为地下潜水，受大气降水补
22层、粉土○23层、中砂○24层中的地下水含量较丰富，为主要给影响。填土①层、粉土○
含水层。填土、粉土、砂层的透水性和富水性好，为强透水层；粉质粘土为弱透水层。
2. 施工前的准备工作
2.1会同有关部门进行图纸会审，明确施工过程中各项技术要求。
2.2开工前要求建设单位应提供建筑红线外30米以内的地面建（构）筑物地下管线等的有关资料，使施工单位对周边建筑物有更深的了解。根据现场情况，施工单位要派人对周围地下管线、构筑物、建筑物基础、上部结构现状等情况进行实地检查并记录备查。
2.3施工前兴建单位应做好三通一平工作，施工单位做好排水及场地内施工用电平面线路布设和安装工作。按施工图纸准确放线，放出井位中心线和井径，并认真进行技术复核，经有关部门办理签证手续，才能开挖井身土方。
2.4施工前做好钢材、水泥、砂、石试验工作，确定施工砼配合比。各种主要材料应有出厂合格证及试验报告。
2.5对全体施工人员进行体检，体检合格后进行三级安全教育、分项工程安全技术及施
工质量技术的交底，并办好签证手续。要使安全、技术管理在思想、组织、措施都得到落实。
2.6施工前应对进场设备及所有电气、电路进行安装检查及验收，不符合安全规范要求的设备及电器必须整改，经检查符合要求才予开工使用。
2.7对场内的生活、生产设施合理布置，对劳动力及管理人员进行明确分工，落实岗位责任。
2.8顶管井施工前做好排水施工,以确保挖井施工正常进行。
3.编制依据
3.1惠州市惠阳区永湖镇污水处理厂一期管网工程施工图（2010.11）
3.2整条管网走向进行岩土工程勘察报告（汕头粤东工程勘察院）
3.3《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）
3.4《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
3.5《建筑地基础施工及验收规范》（GB50202-2002）
3.6《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
3.7《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2003)；
3.8《钢筋焊接接头试验方法标准》(JGJ/T27-2001)；
3.9《混凝土强度检验评定标准》(GB/T50107-2010)；
3.10《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99）
3.11《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
3.12省市有关文件
4、场地施工特点分析
4. 1施工场地狭窄，必须精心组织、合理安排、严格管理，以高度责任感保质保量完成任务。
4.2拟建顶管井与相邻民房，商铺较近，施工中必须采取相应的措施保证商铺正常运作不受影响。
4.3场地地下水属潜水，开挖范围内含水层主要为粉细砂层。
5、施工部署及资源计划
5.1施工部署
5.1.1拟安排12人分3个班组挖孔施工，每组4人。全面开挖，每日要完成一节井壁，正常土层每节0.95m，不利土层（淤泥或流砂层）每节0.30～0.45m。
5.1.2清运余泥3人，施工过程各工种应根据进度需要，随时调整或增加人力。
5.2资源计划
5.2.1人力资源
工地管理人员：5人
操作工人
班 长：3人
熟练工人：12人
焊 工：3人
电 工：1人
5.2.2基础设施
为确保该项工程的施工质量，项目部配置临时办公室，安装施工用临时供电、给排水系统，配备适用的机具设备（见附表1机具设备需要计划）。
6．进度计划
本工程计划施工工期50天。
7．施工工艺流程
本工程逆作法挖井施工流程见附图1。
8.主要项目施工方法及质量要求
8.1高压旋喷桩施工
8.1.1旋喷桩施工顺序：
1）、引孔钻机就位导孔。
2）、旋喷机就位下旋喷头至设计桩底标高。
3）、边提升、边旋转喷射至设计桩顶标高。
4）、提钻清洗钻具。
5）、移机至下一个孔位。
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