主要机械顶管施工方法和措施

1、施工工艺流程（见进度表）

2、在正式开工前，对参与作业人员、机械设备、材料等落实到位，结合工程特点、现场实际情况认真做好图纸会审及设计交底工作，分析施工过程再可能出现的各种问题，找出对策，制定方案，做好施工前的各项准备工作，并对所有参加施工人员进行安全技术总交底。施工前，项目经理要召集所有技术人员、施工人员认真学习图纸，掌握有关技术数据，理好内业，做到心中有数。测量人员进行实地定位放线并按照设计图纸和现场实际情况选定工作竖井位置后，主管技术负责人带头组织核验。另外还应对影响施工范围内的地质、地上地下构筑物进行充分了解，并与管理和使用单位取得联系，确定对现状构筑物和管线的保护方案。

3、支护该工程采用25cm工字钢支护。平撑三道，平撑距离为2.0米，四角连接八字支护长度为两米，要求焊接。工字钢外用5cm厚木板主撑，长4米，直槽部分开挖时采取边开挖边支撑的施工方法，严禁违章施工，杜绝不加支撑而引起的坑塌方事故发生，切实保证施工.工作坑应有够的工作面，1350顶管坑尺寸按施工设备的要求设计5×7m，在坑底稳定处设置两个水准点，以便测量时相互闭合。

A、导轨的枕木或枕铁规格及安装尺寸按下列规定执行：
① 枕木截面采用15×15CM的轨枕，将导轨用特制道钉固定于枕木上，枕木或枕铁必须直顺平整。
② 枕木的安装高程应严格控制，其高程按低于管外底高程2CM，纵坡应与管道纵坡一致。
③ 工作坑底无水且土质坚实，可挖土槽放枕木。
④ 导轨一般采用24Kg/M或38Kg/M轻型钢轨制成，长度为4--5M，铺轨时两轨中心间距应按下式计算控制：
已知：H……管轨高0.14米

B……1350管外径1.63米

C……管外底距枕木的距离0.02米
导轨的净距＝〔(1....－0....－0...)×0.....〕2×2＝0...m
导轨应直顺、平整、坡度与管道纵坡一致，导轨高程及允许偏差为±2MM，两轨中心间距允许偏差为3MM。
⑤ 枕木长度以比导轨外缘各长出20~30CM为宜。

D、后背的制作安装要求如下：
① 工作坑壁土质密实时，则以坑壁原土做后背，靠壁横排方木，该地层土质后背的承载力按20T/M2计算。
② 方木应卧到工作坑底以下一米深度，使顶镐的着力中心高度不小于后背高度的1/3。
③ 后背土壁应铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。
④ 方木采用15×15CM横排，4米长方木前置放立铁，立铁前横向叠放15×40CM横铁，后背高为2米，做后背的方木和立铁均低于坑底0.5CM。
⑤ 后背承载为2m×4m＝8M2×20t=160t为安全承载力。

E、顶镐安装要求：
① 顶镐的高度一般宜使顶镐的着力中心位于管高的1/4左右处。
② 顶镐的平面位置：使用一台顶镐时，顶镐中心应与管道中心线一致，使用两台顶镐，各顶镐中心应与管道中心线对称，即其合力方向应与管道 中线一致，且各顶镐的油管应并联在一起。
③ 顶力应按下式计算：
P=K＜f(2PV+2PH+PO)+RA＞
式中P……最大顶力（吨）
F……管壁与土壤的摩擦系数，一般可取0.5~0.6
PV……管子上面的垂直总压力（吨）
PO……管子的全部自重（吨）
PH管子侧面的水平压力（吨）
R……客前刃脚的阻力（吨/平方米）
A……刃脚正面积（平方米）
K……安全系数，一般可取1.2。
已知：每个工作坑的最大顶距为50米。
每米1350管自重1.5t×50m＝75t
F……1350摩擦面积＝2.1m×0.5＝1.05
R……刃脚阻力（50t/m2）
A……刃脚正面面积2.05×0.19＝0.395m2
PV和PH在不塌方情况下不考虑。
计算：
P=....................=..............t
1350MM管在50米顶距时的最大顶力＝.............t
（3）管道顶进 A、第一节管下到导轨上后，应测量管子的中线及前后端的管底高程，确认合格后方可顶进。第一节管子作为工具管，其顶进方向的准确度是保证整段顶管质量的关键。因此要求每顶进0.3M则对管道的中心和高程均测量检查一次，在正常顶进中，每顶进0.5~1M则进行测量检测一次。

B、中心线测量一般根据工作坑内设置的中心桩挂设线绳，用特制中心尺进行检查，高程测量则用水准仪和特制的高程尺进行检查，工作坑内应提前设制一个固定的水准点，以便测量高程时相互闭合。

C、顶铁安装及使用要求：顶铁应无歪斜扭曲现象，安装必须直顺，每次退镐时，应换用可能安放的最长顶铁，始终保持连接的顶铁数目为最少。

D、顶进昼夜两班不停进行，充分发挥机械的效率，同时防止由于中途停止.摩擦力增加，造成顶进困难，但在顶进进程中遇到下列情况之时，则应停止顶进，并迅速采取措施处理完善后顶进。
① 顶管前方发生塌方或遇到障碍；
② 后背倾斜或严重变形；
③ 顶铁发现有扭曲现象；
④ 管位偏差较大，而且校正无效；
⑤ 顶力较计算较大，超过管口许可随的顶力。
E、顶进每班均应填写施工记录，施工记录应包括顶进长度、顶力数值、管位偏差校正情况、土质水位变化及出现的问题和注意事项。交接班时，应用施工记录以文字进行交接。

4、土方开挖：
（1）人工挖土时，管前挖土一般应在管内操作，以确保安全，土质容易塌方时必须随挖随顶时，顶镐及出土工作人员的操作，均应听从挖土人员的指挥不得善字盲干。
（2）管前挖土是保证顶管质量及管上建筑安全的关键，挖土应遵循下列规则
A、一般顶管地段，如果土质良好，可超越管端30~50CM。
B、在不允许土质下沉的顶管地段，管子周围一律不得超挖。
C、在一般顶管地段，管外皮上顶允许超挖1.5CM，但下面135度范围内不得超挖。
5、顶进偏差纠正:当管道中线偏差1~2CM时，采用挖土校正法进行纠正，当偏差大于2厘米时，应用顶木校对法纠偏，如纠偏无效时，则一般使用顶镐校正进行纠偏。

6、根据设计图纸中管线走向和检查井的位置，特选定下列位置为工作坑的位置（以检查井编号计例如）
3-2    3-4    3-6    3-8    3-10
其余井号均为接头井

7、如果井之间顶管顶程较长，均超过65米时，应加设中继间来增长顶距，以每段各加入一个中继间，顶进时随时注意压力变化，压力急剧增加时，一定要及时增加中继间。

8、触变泥浆的的应用：
（1）如果管道基本全在砂土及卵石中顶进，而且砂土的摩擦细数相对于一般土质高出一倍之多，为减小顶进过程中的阻力，对于1350管顶程超过20米的井段均采取触变泥浆润滑减阻措施。为取得较好的减摩效果，灌浆一般从管顶前端进行，在顶进过程中，必须做到灌浆与补浆同时进行，在离刃脚向后5米位置，设制一个泥浆灌注孔，往后每间隔6米设置补浆孔，以保证顶进过程中泥浆充满外壁四周形成一个泥浆环起到良好润滑减阻效果。注浆压力不应大于0.2Mpa，为防止泥浆从两管接口处漏涌，可在接口出加设麻辫。
（2）应用触变泥浆应务有以下设备：泥浆封闭设备，灌浆设备，调浆设备。
（3）触变泥浆主要成分为钠土和水，并加入适量碱，使用前应测定其胶质值，配置时先将水注入搅拌机内，再讲钠土按一定比例（一般与水、碱的重比为1：5.5：0.01）在搅拌过程中徐加入,搅拌机要搅拌均匀之后将溶化的碱水倒入搅拌机内，在搅拌均匀，道入贮存灌中静置24小时后即可使用。

9、如果管道埋深较浅，管顶以上土层在3.6~4.6米时，而且管线均位于砂石层中时，或在穿越公路和铁路时因为过载车辆振动力过大,随时存在着塌方隐患,为稳定围岩，确保施工安全，避免管前塌方，消除施工不安全隐患，应采取超前支护措施，预注改性硅化浆液，固化管上顶部砂土层：
（1）超前小管棚支护：
沿作业面管道拱部环向打入L=1.5M、￠25超前PVC小导管，环向间距0.3M，每次9根，倾角5~8度，小导管周围应布满￠3mm圆孔，孔距为500mm，孔成梅花装布置，每隔1米打入一次小导管，前后两次重叠距离为500mm。
（2）预注浆加固地层：
由于管线所处位置地层松软，自稳能力较差，为稳定围岩加固地层，提高土层物理力学性质指标，须通过超前小导管向地层压入改性硅化浆液，使用此种浆液预期效果较好，也可视工程地质情况采用水泥、水玻璃双硅化浆液注浆，要求固体单轴搞压强度达到0.3~0.5Mpa，注浆压力为0.5Mpa。

10、背后注浆充填：
（1）因顶管施工时管道外顶与相临土体之间存有一定间隙，为防止土体下沉，必须通过注浆进行后背填充。
（2）管道顶部每间隔3米布置一个注浆孔，埋设L=300MM、￠30PVC注浆管，注浆材料以粉煤为主，在加入27.5标号硅酸水泥比例:4%;浆液应拌合均匀，稠度适当。水灰为1：1~1：1.1，每个注浆孔至少要间隔注浆二次，每次间隔时间为一天，最后以注不进浆液为完成本注浆工作。
（3）背后注浆工作应在本段顶管完成后立即进行，不宜向后拖延，避免因背注浆不及时而引起管外顶上方土层扰动，造成地表下沉的不正常情形出现。

11、进入冬季施工，触变泥浆、水泥浆等应设相应防雨雪和保温措施，一般要求搭设保温棚，棚内温度不低于10度。

12、检查井
（1）砌筑检查井时应随时掌握直径尺寸，管口应深入井内2CM，预留管宜用低标号水泥砂浆砌砖封口抹平。
（2）井室内的踏步，应在安装前刷防锈漆，在砌砖时用砂浆埋固定不得事后凿洞补装；砂浆未凝固前不得踩踏。
（3）井室砌完后，应及时安装井盖，安装时砖面应用水冲刷干净并铺砂浆按设计高程找平。

13、固填土
（1）工作坑回填前应选好土源，并将管内坑底杂物清楚干净。
（2）回填土中不得含有砖块、石头及大于10厘米的硬土块，冬季严禁回填冻土。
（3）回填土应分层进行，层层夯实，每层不大于25CM，并做土壤密实度实验。