顶管施工方案(1)

xxxxxxxx道路工程

（xxxxxxxxxxxxxxx）

顶 管 施 工 方 案

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

顶管施工方案

一、工程概况：

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

本方案涉及的主要工程内容为：

（1）xxxxxxxxxxxx工程，该段雨水管道位于道路中心线北侧14.5米处道路绿化带内管道采用DN=1200mm钢筋混凝土平口管，管道埋深在8m左右。

（2）xxxxxxxxxxxxxxx两处倒虹吸工程，管道采用DN=1500mm钢筋混凝土平口管，管道埋深在8m左右 二、编制依据：

1、灵宝市长安东路道路工程施工图设计；

2、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）。 三、施工准备： 1、人员准备

根据本工程的特点，结合现场实际和工期要求，我方配备三个专业的顶管队伍，开三个工作面平行施工，其中每个顶管队设队长1人，副队长1人，队员4人。每个队都要求对本队顶进情况做认真详细的记录，以备做工程监控的原始凭证，另外项目部设施工员和质检员各一名，对本工程进行管理和质量控制。

本工程安排专业测量员一名负责管道的定位高程工程，安排一名在顶管工作中有一定经验的技术员，负责施工中技术问题的处理，信

1

息收集和资料的收集与整理，另外安排专业安全员一名对工程的安全进行监督。

2、设备机具准备

主要设备：顶镐、液压油泵、卷扬机、滑轮、压浆泵、电焊机、气焊设备等。

辅助设备：吊管架、工作平台、棚架、触变泥浆设备、横铁、立铁、顶铁、导轨、测量仪器（水准仪和经纬仪）等。 工具：铁锹、水平尺、钢尺、锤球、小线、出土小车等 四、主要施工方法 （一）施工工艺：

本工程采用手掘式机械顶管法。

顶管施工工艺流程：测量放线→开挖顶坑→安装顶轨→管道顶进→管道接口→砌井→闭水试验→回填 （二）施工方法： 1、测量放线

顶管管线放线是保证顶管轴线正确的关键。放线准确就能保证顶管机按设计要求顺利进洞，满足施工质量要求；反之，就可能造成顶管轴线偏差，影响工程进度和工程质量，同时也会造成顶进时设备损坏，使顶管停顿。顶管管线放线，就是将工作井出洞口和接收入井进洞口的点正确引入工作井内，指导顶管顶进的方向和距离。从理论上讲，工作井和接收入井的坐标和标高在沉井下沉时都已明确，通过计算很容易确定。然而由于沉井下沉时的误差，这样从理论上计算放出

2

的线就不一定符合。目前，顶管管线放线常常是根据工作井和接收井的实际位置，按设计要求，通过测量实际放出管线位置。具体如下： (1) 管线标高的测量使用水准仪测得工作井和接收入井洞底标高，根 据标高高差和工作井与接收井距离算出坡度。 (2) 轴线测量的方法

① 使用引线法引工作井及接收井预留洞口中心至工作井的井壁。置经纬仪于接收井中心A点，把花杆放在工作井预留洞中心井上口B点，作AB直线的延长线，并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上，工作上B点、C点用铅丝将管线轴线拉出来，上吊两个垂球将管线轴线引至坑底B/、C/点用以确定管线顶进轴线。C/点架设激光经纬仪，对准B/点，确定顶管顶轴线

② 在轴线定好后即可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，至水平仪于井下，在井四周做出4~6个临水点，保证轴线标高，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。 (3)纠偏方法与措施

① 有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。

② 布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须

3

定时复测并及时调整。

③ 顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’,不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。

④ 初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

⑤ 开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

⑥ 平面纠偏，采用经纬仪测量检查，高程偏差采用水准仪测量。测量的频率一般每天四次，出洞前更要勤测量。 2、开挖顶坑

(1) 顶管工作坑位置的选定，应符合下列要求： ① 一般宜选在设计图中管道的检查井室位置。

② 工作坑处应便于设备、材料运输及下管、出土、排水，并具备有少量堆放管材及暂存土的场地。

③ 单向顶进，顶管段两端条件相近时，工作坑宜选在管线下游。 ④ 工作竖井距路基较近时，必须保证足够的安全距离或有采取加固措施的条件。

⑤ 工作竖井应选择在地下管线较少部位。

(2) 顶管工作竖井的开挖断面，应根据检查井尺寸、工作面宽度、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具设备规格、顶力、下管及出土方法等条件确定。

4

(3) 工作竖井的支撑应根据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进行施工设计，确定支撑形式，且符合下列要求： ① 工作竖井支撑宜形成封闭式框架，矩形工作竖井四角应设斜撑。 ② 支护应根据场地环境采用钢木支护、喷锚混凝土支护等方法。 ③ 有地下水时，根据管道埋深、土质类型、地下水深，采用轻型井点或管井降水方法。

(4) 工作竖井应有足够的工作面，竖井底尺寸应按下式计算： 底宽 B=D1+2S+2C 底长 L=L1+L2+L3+L4+L5 式中：B——工作竖井底宽(m)； L——工作竖井底长(m)；

S——管两侧操作宽度(m)，一般为每侧1.2m～1.6m； C——撑板厚度(m)，一般采用0.2m； D1——管外径(m)；

L1——管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度，顶钢筋混凝土管取0.3m～0.6m；机械挖土、挤压出土及管前使用其他工具管时，工具管长度如大于上述铺轨长度的要求，L1应取工具管长度； L2——管节长度(m)；

L3——出土工作间长度，根据出土工具而定，宜为1.0m～1.8m； L4——液压油缸长度(m)；

L5——后背所占工作竖井长度，包括横木、立铁、横铁，取0.85m。

5

工作竖井深度应符合下式： H1=h1+h2+h3 H2=h1+h2(无基础及垫层时) 式中：H1——顶进竖井地面至竖井底的深度(m)； h1——接受竖井地面至竖井底的深度(m)； h2——管道外缘底部至导轨底面的高度(m)；

h3——基础及其垫层的厚度，不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m)。

当工作坑开挖完毕后，顶管前首先建立地面与顶坑下测量控制系统，以满足管道顶进中的高程及轴线控制。具体方法见示意简图：

后靠背管道中线控制桩千斤顶顶铁导轨在井位处开挖顶管工作坑

3、设备安装

根据现场具体情况在工作坑上安装龙门架，搭设工作棚，在工作坑中铺设枕木并严格控制其高程，在枕木上安放导轨（计算出导轨宽度，使管子安放后的管内底高度符合设计高度，导轨的坡度符合管道设计坡度。）：同时进行后背安装，后背土壁铲修平整，使壁面与管顶进方向垂直，然后用15cm×15cm的方木靠墙放置，方木前面放置

6

5cm厚的钢板，然后安放顶镐，一般使用顶镐的着力中心位于管子总高的1/4左右，顶镐中心与管道中心线一致，最后，管内使用电压不大于12V的低压照明设备。 4、管道顶进

（1）顶力计算及后背设计核算 ：

按顶力经验公式计算，最大顶力段为YB60～YB62的雨水管线，管径为D=1200mm。顶距为76m.

顶力计算公式： P=n×G×L 式中

P—全部管子总顶力(kN)；

G—管子单位长度管体自重(kN／m)； n—土层系数取n=1.5--2； L—顶进管子总长度(m)。 （2）管道顶进

1)顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可顶进: ① 全部设备经过检查，并经试运转确认正常；导轨的中心线、坡度、高程符合设计规定；

② 已具备防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施； ③ 已制定开启封门的措施。

2）在顶第一节管子时，应及时测量，每顶进50cm，即对中线及高程测量一次，在正常顶进中，应每100cm测量一次。机头或首节管允许偏差为：轴线位置3mm，高程0～3mm。在每两节管子中间垫一缕

7

麻辫，麻辫应靠管缝外侧放置，使顶紧后管里缝有4-5cm的深度和1-2cm的宽度，以便顶进完后进行填缝。

3) 顶进应连续施工，除不可抗拒情况下，不得中途停止作业，充分发挥机械的效能，同时防止由于中途停置，摩擦力增加，造成顶进困难人工挖土顶进时，为保证安全，一般不宜超过管端50cm，土质不良地段，管前开挖长度不得大于30cm。

4) 在顶进过程中，如果发生偏差，应及时采用挖土校正法和顶木校正法进行纠偏。顶时每班应填写施工记录。一个顶管段结束后，应进行竣工测量。一个工作坑顶管结束后，及时对管节缝隙填充膨胀水泥，填充应饱满密实。

5) 在顶进过程中遇到下列情况之一时，及时采取措施，方可继续顶进:

① 发生塌方或遇到障碍物； ② 后背倾斜或严重变形； ③ 顶铁发现扭曲迹象； ④ 管位偏差过大，且校正无效。 5、 管道接口

顶管完成后，管道接口应按设计图纸和相关规范和标准图集要求进行处理。

6、 砌 井

管道顶进完成后，应及时进行砌井工作，施工接口的同时，即进

8

行检查井的砌筑安装。砖砌体上下错缝，内外搭接，根据尺寸。皮数尽量采用一顺一丁梅花形砌筑，但最上和最下一皮均用丁砖砌筑。砌砖时，砂浆满铺满挤，灰缝不得有竖向通缝，水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度一般为10mm，转角及交接处与墙体同时砌筑，临时间断处斜槎，接槎时将表面清理干净，浇水润湿，填实砂浆，保持灰缝平整。在砌砖的同时，应按标准图的要求位置及时安放爬梯，并用砂浆填满孔隙。井室砌完后，及时安装井盖。安装时，砖面用水冲刷干净，并铺砂浆按设计高程找平，在道路上的井盖与路面平齐。 7、 闭水试验、回填

管道完工后应及时进行闭水试验，闭水试验应按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）之要求执行。闭水合格后立即进行沟槽回填。沟槽回填的质量直接影响道路工程的质量，施工应加以注意，沟槽回填时要严格按照施工操作规程施工，每层夯实厚度不得大于20cm，回填中层层检测回填密实度，达到设计标准后，方可进行上层土的回填，路面范围内的检查井及雨水口周围，采用灰土回填，回填灰土压实后应与井壁紧贴。 五、雨季施工措施

在施工过程中应随时掌握天气的变化情况，合理地组织进行施工，做好施工现场的防护工作，如遇大风、暴雨，应做好防台、防汛工作。施工时采取如下几方面的措施，确保工程和财产不受到损失。 1、做好工作井和接收井内排水设施，工作井和接收井内四周均设置排水沟。

9

2、雨季对施工用的各种材料妥善保存，避免遭受雨淋。当施工中 遇雨时立即停止施工，雨季施工时运输车辆及现场配有防雨设施，以保护各种集料避免受到雨淋：同时切实做好井四周排水工作，雨停迅速排除表面积水，恢复施工。 3、施工要做好防雨工作。

(1)掌握气象信息并安排好值班人员；

(2)必须了解工程周围情况，对施工需要重点保护的部位，事先应采取防护措施；

(3)住地及施工场地周围的排水设施，应完整通畅，保证积水能及时排干；

(4)材料堆放应分类堆放整齐，保证材料清洁和减少浪费； (5)雨季施工一定要充分做好防雨措施，确保雨季施工的工程质量，备足彩条布等防雨材料；

(6)固定电箱必须离地1.2m，并要有接地装置，流动电箱必须使用标准安全电箱，保护装置必须有效、可靠，并在每天使用前检查电源和电器设备是否符合安全要求，并要有记录；

(7)过路电线必须架空或埋入地面下30cm，不能有接头； (8)事先备好检修用设备，并做好防洪排涝工作。 六、顶管施工质量控制

1、基本要求

（1）在现场运输、存放和施工过程中保护好管口；

（2）同一顶坑向相反方向顶进时，先顶距离长管段，后顶距离短

10

管段，用顶完管段做后背时，应在管端加护铁，保护管口； （3）管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块、木块等杂物； （4）接口必须密实、平顺、不脱落； （5）内涨圈中心应对正管缝，填料密实。 2、顶管施工质量控制

管底标高偏差较大时，应严格执行测量放样复核制度，每次测量前，要先检查测量仪器是否移动，出洞口管节经测量后要垫实。

顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持10´～20´，不得大于0.5°。

（1）为防止管端破损，应在顶进过程中认真控制好方向，纠偏不要大起大落。适当增加垫板的厚度或降低垫板硬度，尽量扩大在张角大时的受压面积。

（2）为防止管接口渗漏，在吊装过程中应采用专用吊具，严禁用钢丝绳直接套入管口吊运，以防损坏管口及钢套环。

（3）为防止管节飘移，在软土层中顶进混凝土管时，可将前3～5节管与工具管连成一体。

（4）为防止地面沉降应严禁超挖，在正常顶进时，管下部135°范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1.5cm，采用手掘式施工顶进，严格控制喇叭口开口、出土量以及顶进速度。 顶进完成后要及时进行注浆。水泥浆的注浆量，宜按管道与其周围土层1米估算。注浆压力可按不大于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。每个注

11

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，经处理后可继续顶进。

项目 钢筋砼管最大偏角 管线轴线偏差 标高偏差 L ≥70m L ≥70m 允许偏差 0.5° 50mm +30mm～-40mm ≤ 15mm无碎裂 0.11MPa 相邻管节错口 接口抗渗试验应达 内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出 顶进过程中地面沉降控制范围

项目 地面隆起的最大极限 地面沉降的最大极限

七、文明施工措施

1、工地材料及机械应堆放整齐，既有利于施工取用，又可保证周边环境卫生的清洁。

2、 在油压系统下应设隔油层，以免造成污染。

3、 采取措施使机械噪声量控制在规定范围之内，防止噪声扰

允许变化范围（mm） +30 -30 12

民。

4、 渣土分类堆放，及时消纳。

5、 施工区域通道要经常清扫养护，确保道路平整、通畅、无积

水。 施工区建设机具设备排放整齐，有条不紊。

6、在施工中做好排水工作，在雨期加强值班巡逻。 7、加强施工现场管理，每次做到工完场清。 八、安全施工保证措施及急救方案 （一）安全施工保证措施

1、进场后，对工人进行安全教育，施工现场的安全设施，必须齐全有效，不得随意拆除和改动。

2、工作坑的总电源箱必须安装漏电保护装置，坑下施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施，工作坑内一律使用12V以下的照明设备。

3、 往井内运砼管等材料，采用机械吊运时，吊斗下方严禁站人。起重设备专人检验、安装，持证上岗，并必须遵守有关安全操作规程。在出土和吊运材料时，起重设备下严禁站人，上下操作人员应相互配合。严禁将各种砌筑材料向井内抛扔。起重设备安装后在正式作业前应试吊，吊离地面100mm左右时，检查重物、设备有无问题，确认安全后方可起吊。

4、管道顶进时，顶铁上方及侧面不得站人，并应随时观察有无异常迹象，以防崩铁。

5、竖井四周要设安全护栏和上、下工作坑安全爬梯。

13

6、若遇雨天，工作井、接收井内的积水，要用水泵及时排除。即遇雨要及时检查，发现井内积水尽快排除。

7、每个班组每天上班不超过八个小时，特别是进入管内操作工人，要保证有充足的精力，发现有头晕、胸闷，应立即上井。

8、土要做到随挖随运，防止土积多造成塌陷。

9、开展安全检查活动，对查出的安全隐患，必须定人定时定措施整改，使安全工作横向到边，纵向到底。

10、加强电器安全检查，现场电气设备严格实行接地和三相四线制，电动机械及电动工具设置漏电开关。

11、夜间施工增加照明，安放红灯示警。 （二）急救方案

1、如发生气体中毒事件，情况不明不能冒然下井，所有救援人员要在自身安全情况下才能救人，下井施救人员必须要配有防毒面具和氧气，并立刻拔打119、120急救电话，把吸入毒气人员放在安全通风的地方，等待医务人员急救。

2、在顶进时，如发现土质有变化，立即停止顶进，把顶头前封门关死，通知相关人员，等确认没有问题和没安全隐患的情况下才能顶进。在顶管顶进中如发生穿孔现象，管内人员要有序迅速离开，撤到安全地方。

14