第一篇：新疆奎賽高速公路頂管工程實例詳細介紹

新疆奎賽高速公路頂管工程實例詳細介紹

本文主要結(jié)合新疆摯龍非開挖技術(shù)公司承建施工的奎賽高速公路穿越工程介紹采用頂管施工的簡易方法，此方法已大量運用于現(xiàn)場施工，并獲得了較好的效果。

由于烏蘇市供水改擴建二期工程，供水管道建設(shè)需穿越奎賽高速公路，所涉及非開挖穿越施工項目設(shè)計考慮到高速公路交通繁忙不能中斷，路面等級較高不能破壞路面為原則，公路穿越設(shè)計為頂管穿越，保護套管采用鋼筋混凝土套管，套管內(nèi)徑為1.5 m外徑1.8米，套管自帶保護鋼管環(huán)。

高速公路穿越長度為72m，且穿越處地質(zhì)為松散的戈壁土，所以施工時采用在公路一側(cè)人工掘進頂進鋼筋混凝土套管的方法。現(xiàn)就具體施工法詳述如下：

一、施工方法簡介

1、公路頂管穿越法： 在穿越處測量放線，選擇一側(cè)平整一塊場地開挖工作坑，另一側(cè)為接收坑。將液壓設(shè)備安裝就位，安裝鐵軌，吊裝混凝土管，利用液壓千斤頂頂推套管，每頂進一定行程，退回頂缸，操作人員進入套管內(nèi)挖土外運，然后加入頂鐵或套管繼續(xù)頂進，循環(huán)作業(yè)，直至套管頂至對面接收坑，然后拆除設(shè)備，清潔管內(nèi)余土，進行其他施工。

2、頂管穿越施工機具設(shè)備：主要包括吊裝機械1臺、吊帶2付、鐵軌2付、千斤頂、液壓設(shè)備一套、頂鐵、頂管機1套、礦燈6個、挖土設(shè)備（主要指鐵鍬及運土車）及1立方米木料等。

3、施工工藝流程：施工準備-測量放線-開挖基坑—平整夯實—澆筑混凝土墊層—引測軸線—安裝導(dǎo)軌—吊管并安裝管節(jié)—檢測—頂進—檢測控制-頂進退程-加頂鐵-管內(nèi)運土-棄渣土提升。

二、施工工藝的一般要求

1、依據(jù)設(shè)計院所提交的公路兩側(cè)的控制點。在擬定工作坑的前后訂立兩個中軸控制樁，使前后兩樁通視。并與擬建的管道在一條直線上，然后依據(jù)中線控制樁定出工作坑與接收坑的開挖邊界。

2、工作坑和接收坑開挖：采用機械開挖，基坑挖好后,平整、夯實，使坑底土質(zhì)均勻，并在工作坑四角測設(shè)四個水準控制點，然后澆筑混凝土墊層。

3、設(shè)立頂管中線樁：至經(jīng)緯儀于中線控制樁上，將中線引測至坑壁，并打入木樁，作為頂進時校正套管的中控線樁。另在工作坑內(nèi)臨時設(shè)置兩個水準點，來控制套管能按設(shè)計高程和坡度頂進。

4、導(dǎo)軌、千斤頂安裝：導(dǎo)軌為鋼制的整體性導(dǎo)軌，安裝在混凝土墊層上，導(dǎo)軌的兩主軌必須順直、平行、且等高,其縱坡應(yīng)與管線縱坡一致, 兩導(dǎo)軌 間的距離以管中心至兩鋼軌的圓心角在70-90之間為宜。千斤頂應(yīng)固定在支架上，并與管道中心的垂線對稱，頂點位置，應(yīng)在管子1/4~1/5處。

5、吊管：套管為鋼筋混凝土套管（企口），采用吊裝機吊裝，在吊裝地面10cm左右時，應(yīng)檢查套管的捆扎是否牢固，機械的制動性能是否完好，確認安全后方可起吊，下管時坑內(nèi)嚴禁站人，當套管距導(dǎo)軌小于50cm時，操作人員方可進入坑內(nèi)工作，套管擱置在導(dǎo)軌上時，技術(shù)人員、質(zhì)量員、安全員應(yīng)檢測中線和標高、坡度及各項工作無誤時方可施工。

6、頂進：套管頂進包括挖土、頂進、測量、糾偏等工序。頂進要緩慢循序漸進，施工員要隨時掌握導(dǎo)軌上的中心線、坡度和高程。如有偏差應(yīng)立即停止頂進，待校正后方可繼續(xù)頂進。套管進入土層后，削土人員自上而下分層開挖，管下部135°范圍內(nèi)不得超挖。管頂上部超量不得大于1.5cm，管前不得超過套管50cm，所挖土方應(yīng)及時運出管外。頂進時，應(yīng)防止套管轉(zhuǎn)動，臨時停止頂進時，應(yīng)將套管頭的喇叭口全部切入土層。管道的頂進應(yīng)連續(xù)作業(yè)。如套管前方遇到障礙或后支座變形嚴重和頂鐵發(fā)生扭曲現(xiàn)象，管位偏差超出規(guī)定范圍較大且

校正無效等，應(yīng)暫停頂進，并應(yīng)及時處理。套管頂進接收坑后套管和管端下部應(yīng)設(shè)枕墊或澆筑混凝土。套管兩端露在工作坑的長度應(yīng)大于50cm，見圖4所示。

三、技術(shù)、安全措施

1、開工前，首先對所有參加施工的職工進行全面教育，對各班組具體施工人員包括臨時雇工進行全面的技術(shù)交底，使職工真正懂得工藝流程和了解各項機械的操作規(guī)程、操作方法。其次，對所用施工設(shè)備進行全面檢查，確無故障方可使用。最后，對各班組進行安全生產(chǎn)交底，并落實安全責任到每位職工，提高職工的安全生產(chǎn)意識，嚴格按照操作規(guī)程進行，每處設(shè)專職安全員1人，施工中時刻檢查每道工序。

2、該項工程均在公路兩側(cè)施工，施工時在距頂管軸線兩側(cè)各50m范圍內(nèi)設(shè)立安全標牌，劃出安全警戒線。

3、公路兩側(cè)開挖頂管工作坑，依據(jù)土質(zhì)情況進行放坡，必要時做支撐，使工作坑應(yīng)具有足夠的安全度。坑底長為6m，寬為5.5m，深度依據(jù)設(shè)計管線標高來定，挖出的土方堆積點必須距坑壁在3m以外，并離開路肩3m以外，套管管頂上部的覆土層厚度依據(jù)設(shè)計確定，但必須做到距公路頂面路面以下不小于1.2m，距公路邊溝底面以下不小于1m。工作坑外設(shè)有防止雨水浸入的擋水墻。

4、工作坑內(nèi)千斤頂后支座處后背墻具體要求如下:①背墻表而要平直、平整，且垂直于頂進管道的軸線，以避免產(chǎn)生偏心受壓。②在背墻要采取相應(yīng)的支撐措施，如緊貼土壁加道術(shù)和墊板，以承受較大的后座力，避免因背墻不平或強度不足而發(fā)生傾斜現(xiàn)象。③背墻墊板要有足夠的剛度，當受到千斤頂?shù)姆醋饔昧r，應(yīng)當壓縮變形小，當反作用力取消時，應(yīng)能基木恢復(fù)原位，以充分發(fā)揮千斤頂?shù)挠行_程。④背墻墊板要有足夠的強度，在頂進中能承受液壓千斤頂?shù)淖钊朔醋饔昧Χ黄茐摹?/p>

5、吊裝套管時，嚴禁在起重機械臂下及回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)停留，嚴禁在工作坑內(nèi)站人。

6、千斤頂?shù)捻斄ξ恢脩?yīng)在頂管的管底以上，頂管的直徑1/4～1/5處，頂鐵與頂管端面之間采用塑性材料墊層，縱向頂鐵中心線必須與頂管中心線平行，與橫向頂鐵垂直相接。管道頂進過程中，頂鐵兩側(cè)不得停留人員，但應(yīng)對管道中心線和標高，隨時用經(jīng)緯儀和水準儀檢測，發(fā)現(xiàn)有偏差應(yīng)隨時進行校正，采用挖土校正法或強制校正法校正偏差。頂進時，如發(fā)生障礙無法頂進時，應(yīng)立即停止頂進，查明原因處理后方可繼續(xù)進行。

7、測量和糾偏：測量工作應(yīng)及時、準確以保證管節(jié)正確的就位于設(shè)計的管道軸線上。當?shù)谝桓芫臀挥趯?dǎo)軌上后，及時進行檢測，符合要求后進行頂進。開始階段管道每頂進30cm，必須測量一次，進入正常頂進作業(yè)后，每頂進100cm測量不少于一次，每次測量以測量管子的前端位置為準。如發(fā)現(xiàn)偏差且偏差小于20mm時，應(yīng)在施工中采用在不同部位增減挖土量逐漸糾正。如偏差過大可采用圓木或方木頂在管子偏離中心一側(cè)管壁上，另一端裝在墊有木板的管前土壤上，支架穩(wěn)固后，利于千斤頂給管子施力，使管子達到校正。

8、人工在管內(nèi)挖土掘進時，要堅持“先挖后頂，隨挖隨頂”的施工原則。挖土掘進不得從下往上削土，每掘進一次不得大于50mm，頂管外壁周邊必須緊貼土面，不得有空隙。管內(nèi)土方應(yīng)隨挖隨運，保證管內(nèi)空氣流通。管內(nèi)挖土運土人員必須配藏礦燈及安全防護用具。

9、套管與套管之間的連接應(yīng)嚴密，采用的外鋼板套管長200mm，鋼板套管外徑和套管外徑相同。在鋼筋混凝土管頂進行施工中，混凝土管的接口采用柔性企口連接，當管節(jié)未進入土層前，接口外側(cè)墊以瀝青油麻絲。管口外側(cè)留20mm空隙，頂進后管節(jié)的孔隙應(yīng)為10-15mm。鋼筋混凝土管節(jié)表面應(yīng)光潔、平整、無沙眼、氣泡。頂管結(jié)束后，管節(jié)接口的內(nèi)側(cè)間隙應(yīng)采用石棉水泥密封、填平。

四、頂管的技術(shù)特點

頂管技術(shù)是一種鋪設(shè)管道的施工手段，采用頂管施工法鋪設(shè)管道具有如下的優(yōu)勢：

（1）頂管施工是頂管鋪管技術(shù)的一種，不開挖地面，能穿越公路、鐵路、水渠，甚至能在建筑物底下穿過，是一種能安全有效地進行環(huán)境保護的施工方法。

（2）頂管施工不開挖地面，鋪設(shè)管道的上部土層未經(jīng)擾動，管道的管節(jié)端不易產(chǎn)生段差變形，其管壽命亦大于開挖法埋管。

（3）頂管機械的性能越來越適應(yīng)各種土質(zhì)，頂管施工范圍在逐漸擴大，頂管特別適用中小型管徑管道的非開挖鋪設(shè)。

五、頂管施工應(yīng)注意的主要事項

1、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件：沿管線土層變化頻繁，所以在頂管施工前必須了解土層的變化情況，不影響埋深設(shè)計要求的情況下盡量選擇土質(zhì)穩(wěn)定土層的下方制定穿越施工深度。此外對于要經(jīng)過回填土地段，需要提前加固處理，以防頂管施工后地表有過大的下沉。

2、有毒氣體的檢測與防護：頂管施工的地層一般如通過淤泥層，腐爛動、植物體會在地下形成有毒氣體聚集體，危害施工人員的健康和生命，所以有人員在頂管內(nèi)操作的情況下，需要定時監(jiān)測管內(nèi)有毒氣體含量，采用通風(fēng)裝置予以解決。

3、減阻措施要得當：對于施工距離較長、穿越管道口徑較大的頂管施工中盡量減少穿越土層對管壁的摩擦阻力尤為重要，否則阻力上升較快造成管體損傷、頂具變形、頂力大于設(shè)備的最大負荷等不利因素，從而引發(fā)工程安全事故的發(fā)生及工程失敗的風(fēng)險。根據(jù)實際情況可采取混凝土管前端加裝鋼制切削頭、管體外壁刷涂石蠟、頂進中由管體內(nèi)部向外泵注減阻泥漿等措施減少阻力，保證工程順利的完工。

六、施工總結(jié)

本工程歷時20余天，在工程項目部全體員工的精心組織下順利合格完工，保證了其他項目工序繼續(xù)實施。由此可見在工程建設(shè)施工中，管道穿越道路的情況時有發(fā)生。采取高效、優(yōu)質(zhì)的施工方法為降低工程施工成本，是工程建設(shè)的一項基本原則。通過施工實踐表明，采用頂管法進行管道穿越公路的施工法是可行有效的，一方面切實能做到保護環(huán)境，另一方面施工時不中斷公路交通、不破壞路面，而且施工用時少于開挖公路埋管用時，能夠保證工期且節(jié)省投資。我們可以預(yù)見隨著頂管施工技術(shù)的發(fā)展，施工設(shè)備不斷改進。未來的管線鋪設(shè)技術(shù)將以頂管工藝為支撐，頂管技術(shù)必定會在相關(guān)行業(yè)拓展應(yīng)用，加大推廣頂管施工技術(shù)力度不但必要而且勢在必行。

新疆摯龍非開挖技術(shù)有限公司

頂管技術(shù)項目部

2010年11月