机械顶管方案

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1、8.8 顶管施工本工程顶管施工主要为D400、D600、D1200、D1350钢筋砼管，拟采用 泥水平衡机械顶管施工。顶管主要施工准备、技术准备及施工方法如下， 施工前根据具体情况编制详细的专项施工方案。8.8.1 准备工作1、机械设备计划表 8-4：顶管施工拟投入的主要机械设备机具名称规格、性能单位数量用途泥水平衡式工具头台1顶管吊机40T辆1起重工具头、其他设备整体式顶进构架20T1顶进设备中继环套5顶进设备泥水处理系统套1泥水处理渣浆泵台2泥浆系统泥浆泵台2泥浆系统管道4”无缝钢管m200泥浆系统泥浆车辆1运泥浆水泵QS32X25-4台4基坑排水钢筋调直机GJ4 14/4台2钢筋调直钢筋

2、切断机GJ5-4 01台1钢筋切断电焊机BX-330台5钢焊接油压千斤顶200t台4顶管高压油泵ZB-50台2顶管蛙式打夯机H-201 型台3回填土实2、劳动力计划根据顶管工程本身特点及工期上的要求，一般将工人及管理人员分为 2 班，必须及时组织足够的各工种劳动力进场，组织施工。顶管过程劳动力 使用计划如下：表 8-5：顶管施工拟投入的主要人员序号工种人数备注1管理人员52顶进操作工（机工）63修理工24测量工25泥桨工26起重工47申工28司机（包括吊车）39木工110试验工111钢筋工（电焊工）212材料113食堂414杂工815共计428.8.2工作井、接收井施工1、主要施工流程：工作井

3、内壁采用现浇钢筋砼结构，人工挖孔成井， 最后施工垫层、集水井、底板、内衬墙；接收井同样采用钢筋砼结构内壁， 人工挖孔成井，最后施工垫层。施工流程如图8-5：工作井、接收井施工流 程图。图 8-5：工作井、接收井施工流程图2、工作井接收井成孔施工(1) 、挖土施工顺序：一次性完成一节护壁的挖土，后一次性绑扎钢筋 支模板浇混凝土，人工挖孔护壁原则上每节挖孔深度为1000mm，如果遇到 流砂层后可调整到 500mm。(2) 、人工在井内挖土，挖孔土方人工装进吊斗、采用卷扬机吊出井内、 提升上地面堆泥场后装车外运。、护壁钢筋绑扎：将已经加工好的钢筋吊入井下绑扎，用砼块作钢 筋保护层垫块，上节护壁钢筋笼

4、伸入下一节护壁钢筋的搭接长度满足设计 简图要求。、安装护壁模板：模板支撑要牢固，可在孔底下插入钢钎将模板脚 固定，防止整套模板移动。、护壁砼浇注：工作井挖孔护壁砼采用商品混凝土，接收井混凝土 采用人工搅拌，用吊斗将砼均匀地在模板的各个方向浇注，人工用钢筋把 混凝土插均匀，防止模板受机械振捣而偏移。、万一遇到流砂流泥时，采用以下预防措施进行处理：缩短每节掘进深度，一般采用节高500mm；在孔壁外斜插20钢筋， 并镶嵌稻草或竹片作过滤隔泥层；在孔壁上预埋透水管，缓解护壁水压力。3、工作井上下设备安装准备1、工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好工 具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统

5、的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系 统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管 道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。2、工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙 位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装（最重的部件约 10T）、 出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。4、工具头吊装下井、全套设备调试工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的工具头（约5T）吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构 架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调 试工作必须全面细致，确保正式顶进时设

6、备的万无一失。8.8.3 管道顶进施工1、穿墙初始顶进割除穿墙预埋钢盒（需要预备充分的水泵抽水），吊住工具头，顶出推 进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内， 当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线（电力 电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），转动刀盘，向工作仓 注入泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。穿墙时的防水：为防止工具头穿墙时地下水会沿着工具头周围渗漏，在洞口放置环行橡胶；预先在顶进方向进行注浆（水泥浆）。注浆范 围为沿顶进方向 2 米范围内，同时注浆有利于防止工具头进入土体后产生 “磕头”现象。一般来说工具头出洞时不需要采取特别措施进

7、行防水，但如果发现地 下水量特别大，那么在出洞前采取注浆措施即可。2、正常顶进泥水平衡式工具头顶管施工工艺流程见图8-6 所示。、顶进前准备所有机械设备交班检查顶进前，机械工需要进行交接班手续，将记录的设备运转情况表交个下一个班组的机械工，并进行口头的设备运转状况交班，刚上班的机械工需要对控制台、各个泥浆泵、管道、测量系统、工具头等进行例行检查。(2)、工具头刀盘转动、开进出渣浆泵 交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的 参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。顶进前准备所有机械设备交班检查1节砼管顶进1个顶进循环结束、重复顶进1个行程顶管管内管道：顶管工种：A电缆管工具

8、头机械工兼测量工B触变泥浆管泥浆工C进泥浆管申工D出泥浆管电焊工E信号线起重工F油管杂工图 8-6：泥水平衡式工具头顶管施工工艺流程图、顶进、调整进出渣浆泵流量达到平衡工具头的操作全部采用在管道外（工作井上）控制台控制，只需 1 个机 手操作，可实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控（工 具头安装了摄像头、控制台上安装了电视机）。顶进千斤顶，观察工作仓的 土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是， 当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持 一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，地面隆 起；泥水压力过小，地面沉陷，所

9、以控制顶进与出泥的速度相当关键。、泥水处理系统处理好砂土、装车、外运采用泥水平衡式工具头出土，需要在工具头中注入含有一定泥量的泥 浆，通过大刀盘切削工具头前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过 吸泥泵排到地表泥水处理系统处理，泥浆可以反复循环使用，处理好的泥 沙用泥浆车外运。、测量工具头的偏位、作好记录、纠偏测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地 下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使 激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上 通过望远镜读出工具头的偏差。每隔0.5m记录一次。（辅以人工测量校对）纠偏办法，顶进中发现管位

10、偏差 5mm 左右，即应进行校正。纠偏校正 应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身 纠偏法：控制工具头的状态（向下、向上、向左、向右），这种方法纠偏方 法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进lm时，如果根据工具 头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以 5mm 为一个单元），如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定 或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠 偏力度逐渐减少。（6）、1个行程顶完后，整体式顶进构架调节顶块当顶完1个行程后（lm），停止顶进，调节整体式顶进构架顶块，可 继续顶进下一个行程。、

11、触变泥浆系统顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触 变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后 再搅拌成所需的浆液（造浆后应静置24 小时后方可使用）。注浆是通过注浆 泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力（压力控制在水深 的 1.11.2 倍）和注浆量（计量桶控制）。管道分总管和支管，总管安装在 管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注 浆孔布置为：工具头后3节砼管各设一道、之后每间距5m设一道补浆孔（间 隔 2 节砼管）。注浆流程：造浆静置注浆顶管推进（注浆）顶管停顶停止注 浆。、顶完一节管后，拆开各管路、砼管

12、吊装、各管路安装 顶完一节管后，拆开所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆 管、触变泥浆管），进行砼管吊装后，安装好所有管线（电力电缆、信号 线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），继续顶进。8.8.4 其他附属施工方法1、顶管工作面排水地下水由工作面流向工作井集水坑，再用泵排出地面。2、管道渗漏的治理对管道渗水和漏水点，先凿 V 形槽，埋入导水水管，用快凝水泥封闭 管周，待水泥由一定强度后，用手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。3、顶管内通风 顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用 压入强制性通风措施，用风机通过1.5 英寸铁管向顶管工具头压风。4、照明及用电施工用电主干线采用 380V 三相五线制，接通地面、工作井、管道内 工具头、管道照明采用12-24V低压电源供电。5、顶管坑内检查井的砌筑 管道完成后，按设计图在坑内用砖砌筑检查井，井内外批防水砂浆。 待砂浆达到一定强度后，回填石屑至管顶面，用水冲实，其上用土回填， 分层夯实。