《机械顶管施工工艺标准（完整版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械顶管施工工艺标准（完整版）（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、泥水平衡机械顶管施工工艺标准1. 适用范围1.1 本标准适用于穿越城市道路、高速公路、立交桥、铁路、河流及其他不宜进行大开 挖施工地段的钢筋混凝土管、钢管的机械顶进施工。1.2 适用于各种地质条件，不受地下水位限制。1.3穿越管道直径宜为 400mr3000mm2. 施工准备2.1 材料准备2. 1 . 1钢筋混凝土管（加强型） 、钢管2.1.2滑动橡胶圈、膨润土、石蜡、油麻、石棉、密封胶2.1.3进排泥管（直径通常为 110mm）2.1.4 电缆（音频线、视频线、控制线、信号线、动力线）2.1.5钢筋、水泥、工字钢、方木、大板2.2 机具设备2.2.1 主要设备：2.2.1.1顶管机头、主顶
2、油缸、主顶泵站、主顶后靠背、中继间221.2工具管、圆型顶铁、U型顶铁、主顶导轨2 . 2 . 1 . 3注润滑浆设备、洞口止水装置2.2.1.4 进泥泵、排泥泵、启动柜、基坑旁通（泥水配流装置） 、泥浆分离器、倒浆泵、调浆设备2.2.2辅助设备：2.2.2.1 泥浆检测仪、流量检测计、密度检测计、激光经纬仪、全站仪、水准仪2.2.2.2电焊机、气焊设备、卷扬机、电动葫芦、通风设备、照明设备 2 . 2 . 3主要机械：汽车吊、自卸汽车224工具：手电钻、扳手、管钳、手推车、铁锹、塔尺、水平尺、钢尺、锤球、小线等。2.3技术准备2.3.1认真做好现场调查，详细了解地质资料及地下管线情况，确定施
3、工方案。2.3.2完成测量交接桩，校测控制点、坐标点、水准点，进行拴桩、补桩等工作。2.3.3施工前向作业人员进行施工技术和安全交底。2.4作业条件2.4.1施工占地范围内拆迁到位，工作坑位置地下管线已采取改移或加固措施。2.4.2场地平整，临时道路畅通，临时用水、用电已安装完毕。2.4.3工作坑的地下水位低于坑底 0.5m。2.4.4全部设备经过检查，并经试运转确认正常。3操作工艺3.1工艺流程3.2操作方法3.2.1测量放线：使用全站仪或经纬仪放出工作坑开挖边线，用水准仪测出工作坑现况地面标高，并在工作坑附近测设施工水准点，计算开挖深度。3.2.2工作坑制作3.2.2.1工作坑坑底尺寸底宽
4、 B=D i+2S（322.1-1）底长 L=L 1+L2+L3+L4+L5（3.2.2.1-2）式中 B 工作坑底宽（ m）；L 工作坑底长 （m）；S 管两侧操作宽度（m）, 般为每侧1.21.6m；D1 管外径（ m）；L1 管子顶进后,尾部压在导轨上的最小长度,通常取0.30.6m；L2取管节和机头长度较大者（m）;L3圆型顶铁厚度（m）；L4主顶设备长度；L5后背长度，约为0.85m。工作坑深度应符合下式：H=h1+h2+h3（3.2.2.1-3）式中：H 工作坑（接收坑）地面至坑底的深度（m）;h1 坑地面至管道外缘底部（ m）；h2管道外缘底部至导轨底面的高度（m）;h3基础及垫
5、层的厚度（m）。3.2.2.2工作坑支护1）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，确定工作坑 支撑形式。2）工作坑支护方式包括：钢板桩、沉井、地下连续墙、 SMW 工法、锚喷支护等。3）工作坑支护宜形成闭合式框架，矩形工作坑四角应设斜撑。4）工作坑采用锚喷混凝土护壁时，如有上层滞水，在面墙上每隔2-3m 设一泄水管，管径 50-70mm,长 300-400mm。3.2.3底板制作、洞口加固及止水3.2.3.1底板制作1）工作坑开挖支护到设计标高后, 底板混凝土浇筑前, 用经纬仪将管道中线投测到槽底, 根据中线精确测出预埋件位置,并用水准仪将高程引至边壁上,确定底板面标
6、高。2）底板施工时安装导轨和测量基座的预埋件,底板厚度宜为200300mm。3）底板四周设排水沟,集水坑设在角部。3.2.3.2洞口加固及止水墙1）洞口加固可选用高压旋喷技术、搅拌桩技术、注浆技术。2）采用钢板桩、 SMW 工法或锚喷混凝土支护时需在工作坑内设置止水墙,在坑壁、止 水墙上预留洞口、安装止水装置；采用沉井、地下连续墙作支护时可直接在墙上预埋洞 口钢套环,在机头出洞前安装止水装置。3）止水墙与工作坑同宽，紧贴工作坑壁，厚 0.5m，高出管上顶1.01.5m,卧进底板下至 少0.5m，采用C20混凝土浇筑。4）洞口尺寸比顶管机外径大 0.150.2m。3.2.4后背墙制作3.2.4.
7、1顶进工作坑后背墙为钢筋混凝土结构，宜与工作坑同宽，厚0.5m，高出管上顶1.52.0m,内置双层钢筋网片，卧进底板下至少 0.7m,后背墙面与管道轴线垂直，宜采 用 C30 混凝土浇筑。3.2.4.2当双向顶进时，止水墙的结构尺寸应满足后背墙的受力要求。3.2.4.3核算后背土受力状态，使土壁单位宽度内受力不大于土壤的总被动土压力。后背 每米宽度上土壤的总被动土压力（ kN/m ）可按下式计算：(3.2.4.3-1)P = 1 h2 tan2(。、45 + + 2Chtan(。、45 + 2 2丿 2丿式中：P总被动土压力；r土壤的重度（kN/m3）;h天然土壁后背的高度（m）；一土壤的内摩
8、擦角（;C土壤的粘聚力（kN/m2）;(3.243-2)后背长度可采用公式324.3-2核算： 式中：L后背不应扰动土体的长度（m）;P主顶的最大顶力（kN）;B后背受力宽度（m）;La附加安全长度（m）,砂土可取2;亚砂土可取1;粘土、亚粘土取03.2.4.4当工作坑后背不应扰动土体的长度不能满足时，应考虑地基加固或其它措施。3.2.5地面设备安装 3.2.5.1掘进机操作柜宜安装在地面操作室内，当工作坑空间较大时掘进机操作柜也可放 入坑内。3.2.5.2主顶泵站及其控制柜安装在地面上，当工作坑较深时主顶泵站也可放入坑内。3.2.5.3地面泥水输送系统需安装进泥泵、泥水分离器、泥浆存储罐（池
9、八 泥浆调整（罐）池等。3.2.5.4管外注浆系统需安装搅拌机和注浆泵。325.5在工作坑施工时龙门架、竖向提升设备应及早安装。325.6空压机、通风设备在工作坑完成后及时安装。3.2.6工作坑内设备安装 3.2.6.1导轨安装1）根据管道直径选择不同型号的型钢作导轨、确定导轨间距，在导轨外侧焊加劲肋，导轨应直顺、平整。2）基础混凝土强度达到1.2MPa时，在基础预埋件上安装导轨，调整导轨标高，与预埋件 焊接牢固。3）两根导轨的内距按下列公式3.261-1计算：A0 = A a（ 3.2.6.1-1）A = 2. D -h eh-e式中：Ao两导轨中距（mm）;A两导轨上部的净距（mm）;a导
10、轨的上顶宽度（mm）；D管外径（mm）；h导轨高度（mm）；e管外底距底板的距离（一般为2030mm）。导轨安装3.2.6.1-13.2.6.2钢质后靠背安装1）起均压作用的钢质后靠背与导轨焊接为一体，焊接时保证与导轨轴线垂直。2）钢质后靠背与混凝土后背墙紧贴。3.2.6.3主顶油缸安装采用等推力双级主顶油缸，主顶油缸根据所顶管径和顶进长度组合而成，宜安装在 油缸架上，对称布置在顶进轴线两侧。3.2.6.4排泥泵和基坑旁通安装排泥泵安装与底板平行，与基坑旁通之间预留足够的维修空间。3.2.6.5掘进机安装用吊车将掘进机吊入工作坑内，在导轨上就位，机头刀盘应距锚喷墙洞口 1m 左右， 放置平稳后
11、复测导轨标高，高程误差不超过5mm，调整后连接动力系统、进排泥系统和操作控制系统。3.2.6.6测量仪器安装1）在工作坑内钢质后靠背前管道中心线上安置激光经纬仪，以便在顶进过程中随时监 测。2）仪器底座四周应与工作坑底板分离，在底座上安装仪器防护罩。3.2.7设备试运行对全部设备进行检查并经过试运转合格方可顶进。3.2.8 输送泥浆制备、管理3.2.8.1 根据土质情况、顶进长度、顶进管径制作输送泥浆，通过泥浆添加剂的掺量调整 泥浆的黏度和密度等。3.2.8.2 土质条件好、短距离小口径顶管时，可用清水代替泥浆。3.2.8.3 根据顶进土质变化情况随时调整泥浆配比、流量、流速、压力及相对密度。
12、3.2.8.4 泥水分离根据土的类别采用不同的方法，通常采用沉淀池、振动筛与旋流器结合 的泥水分离器和离心式泥水分离器进行泥水分离。3.2.9机头出洞329.1凿开洞口，在洞口内设置小导轨，小导轨伸进洞内5001000mm,其中心轴线及高程与工作坑内导轨一致。3.2.9.2橡胶止水环安装在止水钢套环法兰上安装橡胶止水环，一般用螺栓连接，螺栓采用巾16巾20、可距150伽，橡胶板厚不宜小于10伽，环的内直径应小于管子外径。3.2.9.3机头就位：联机试运转正常后，启动主顶油缸将机头慢慢推入洞口小导轨上，直 至刀盘与土体接触。3.2.9.4根据施工实际情况安装防转装置和止退装置。3.2.9.5启动
13、泥水输送系统各设备，依次进行基坑旁通循环、泥水舱循环，使流量、压力 达到设计值。3.2.9.6按下刀盘控制按钮，使刀盘旋转切屑土体。 3.2.9.7启动主顶泵站电机，使主顶油缸活塞伸出，这时刀盘扭矩增大，根据刀盘扭矩的 大小调整主顶泵站溢流阀，同时调整泥水系统进排泥泵的转速，使机头刀盘驱动电机的 电流控制在额定范围内。3.2.10初始顶进3.2.10.1当机头顶入洞内，尾部外露300mm左右时，将工具管吊至导轨上与机头连接， 为防止机头下倾，根据管径不同至少采用 4 根 M30 的螺栓将工具管与机头连接，顶进 两节管后必须拆除连接。3.2.10.2顶进开始时，应控制主顶泵的供油量，待后背、顶铁
14、、油缸各部位接触密合后， 加大油量正常顶进。3.2.10.3 顶进过程中若发现油路压力突然增高，应停止供油，查明原因及时处理后，方 可继续顶进。回镐时速度不得过快。3.2.10.4 进排泥管连接宜采用卡箍式，安装在顶进管内底部的两侧，进、排泥泵附近及 续接管处用软管连接。3.2.10.5初始顶进时，加大监测次数，当机头超过允许偏差（轴线位置3mm、高程0+ 3mm）时，必须采取纠偏措施。3.2.10.6根据土质和地下水情况，顶进一段后可拆除止退装置、防转装置3.2.11续接顶进3.2.11.1当工具管顶入洞内，尾部外露300mm时，将第一节管吊到导轨上，检查管子的 中心、前端和后端的管底高程，
15、合格后与掘进机头（或工具管 ）准备插接。3.2.11.2续接管前将“ O型橡胶圈套到插口上，抹好硅油，将橡胶圈推到位，插接过程中 保证钢套环的同轴度，续接管与前管的承口插接好后，橡胶圈不得露出管外。3.2.11.3 续接管完成后，重新接好管内进排泥管、机头电缆，启动泥水系统的设备，使泥水先进行基坑循环， 调节进排泥压力， 使之高于泥水舱压力 0.02MPa 后再进行泥水舱 循环。每顶进 1 米测量一次，记录相关数据。将管顶到位，续接下一根管。3.2.11.4 随着顶进管道里程的增加，泥水系统的输送阻力增大，使机头进泥流量、压力 减小，应及时调整管路中流量与压力， 使泥水压力满足顶进要求。 必要时应增加接力进、 排泥泵。3.2.11.5 顶进应连续进行，中途不宜停止作业。在顶进过程中遇到下列情况时，应查明 原因，及时采取措施，处理好后 ,再继续顶进。1
