頂管施工組織設計

㈠ 頂管施工施工方案

頂管施工工藝頂管法施工是在地下工作坑內，藉助頂進設備的頂力將管子逐漸頂入土中，並將阻擋管道向前頂進的土壤，從管內用人工或機械挖出。這種方法比開槽挖土減少大量土方，並節約施工用地，特別是要穿越建築物時，採用此法更為有利。隨著城市建設的發展，頂管法在地下工程中普遍採用。頂管法所用的管子通常採用鋼筋混凝土管或鋼管，管徑一般為700-2600MM,頂管施工主要包括：作業坑設置、後背（又稱後座）修築與導軌鋪設、頂進設備布置、工作管准備、降水與排水、頂進、挖土與出土、下管與介面等。
1．10．1頂管法施工的分類目前頂管法施工可分為對頂法、對拉法、中繼法、後頂法、牽引法、深覆土減摩頂進法等。在地下工程採用頂管法施工時，可按照地下工程的特點、設計要求、技術標准、有關規程，工程環境的實際情況、施工的力量和經濟效益採取不同的頂管法施工。
1．10．2頂管法施工准備工作確定採用頂管施工方案前：
（1）、施工單位應組織有關人員，對勘察、設計單位所提供的頂管施工沿線的工程地質及水文情況，以及地質勘察報告進行學習了解;尤其是對土壤種類、物理力學性質、含石量及其粒徑分析、滲透性以及地下水位等的情況進行熟悉掌握。
（2）調查清楚頂管沿線的地下障礙物的情況，對管道穿越地段上部的建築物、構築物所必須採取的安全防護措施。
（3）編制工程項目頂管施工組織設計方案，其中必須制訂有針對性、實效性的安全技術措施和專項方案。
（4）建立各類安全生產管理制度，落實有關的規范、標准，明確安全生產責任制，明確安全生產責任制，職責、責任落實到具體人員。
1．10．3物資、設備的施工准備工作（1）採用的鋼筋混凝土管、鋼管、其他輔助材料均須合格。
（2）頂管前必須對所用的頂管機具（如油泵車、千斤頂等）進行檢查，保養完好後方能投入使用。
（3）頂管工作坑的位置、水平與縱深尺寸、支撐方法與材料平台的結構與規模、後背的結構與安裝、坑底基礎的處理與導軌的安裝、頂進設備的選用及其在坑底的平面布置等均應符合規定要求。尤其是後背（承壓壁）在承受最大頂力時，必須具有足夠的強度和穩定性，必須保證其平面與所頂鋼管軸線垂直，其傾斜允許誤差+-5MM /M
（4）在頂進千斤頂安裝時必須符合有關規定、規程要求，尤其是要按照理論計算或經驗選定的總頂力的1.2倍來配備千斤頂。千斤頂的個數，一般以偶數為宜
（5）開挖工作坑的所有作業人員都應嚴格執行工程技術人員的安全技術交底，熟知地上、地下的各種建築物、構築物的位置、深度、走向及可能發生危害所必須採取的勞動保護措施
1.10.4頂管法施工應注意事項（1）頂管前，根據地下頂管法施工技術要求，按實際情況，制定出符合規范、標准、規程的專項安全技術方案和措施
（2）頂管後座安裝時，如發現後背牆面不平或頂進時枕木壓縮不均勻，必須調整加固後方可頂進
（3）頂管工作坑採用機械挖上部土方時，現場應有專人指揮裝車，堆土應符合有關規定，不得損壞任何構築物和預埋立撐;工作坑如果採用混凝土灌注樁連續牆，應嚴格執行有關項的安全技術規程操作；工作坑四周或坑底必須有排水設備及措施；工作坑內應設符合規定的和固定牢固的安全梯，下管作業的全過程中，工作坑內嚴禁有人
（4）吊裝頂鐵或鋼管時，嚴禁在扒桿回轉半徑內停留；往工作坑內下管時，應穿保險鋼絲繩，並緩慢地將管子送入導軌就位，以便防止滑脫墜落或沖擊導軌，同時坑下人員應站在安全形落
（5）插管及止水盤根處理必須按操作要求，尤其待工具管就位（應嚴格復測管子的中線和前、後端管底標高，確認合格後）並接長管子，安裝水力機械、千斤頂、油泵車、高壓水泵、壓漿系統等設備全部運轉正常後方可開封插扳管頂進
（6）垂直運輸設備的操作人員，在作業前要對卷揚機等設備各部分進行安全檢查，確認無異常後方可作業，作業時精力集中，服從指揮，嚴格執行卷揚機和起重作業有關的安全操作規定
（7）安裝後的導軌應牢固，不得在使用中產生位移，並應經常檢查校核；兩導軌應順直|、平行、等高，其縱坡應與管道設計坡度一致。
（8）在拼接管段前或因故障停頓時，應加強聯系，及時通知工具管頭部操作人員停止沖泥出土，防止由於沖吸過多造成塌方。並應在長距離頂進過程中，加強通風。
（9）當因吸泥蓮蓬頭堵塞、水力機械失效等原因，需要打胸板上的清石孔進行處理時，必須採取防止冒頂塌方的安全措施。
（10）頂進過程中，油泵操作工應嚴格注意觀察油泵車壓力是否均勻漸增，若發現壓力驟然上升，應立即停止頂進，待查明原因後方能繼續頂進。（
11）管子的頂進或停止，應以工具管頭部發出信號為准。遇到頂進系統發生故障或在拼管子前20MIN ，即應發出信號給工具管頭部的操作人員，引起注意。
（12）頂進過程中，一切操作人員不得在頂鐵兩側操作，以防發生崩鐵傷人事故。
（13）如頂進不是連續三班作業，在中班下班時，應保持工具管頭部有足夠多的土塞；若遇土質差、因地下水滲流可能造成塌方時，則應將工具管頭部灌滿以增大水壓力。
（14）管道內的照明電信系統應採取安全電壓，每班頂管前電工要仔細檢查各種線路是否正常，確保安全施工。
（15）工具管中的糾偏千斤頂應絕緣良好，操作電動高壓油泵應戴絕緣手套。
（16）頂進中應有防毒、防燃、防爆、防水淹的措施，頂進長度超50M時，應有預防缺氧、窒息的措施。
（17）氧氣瓶與乙炔瓶（罐）不得進入坑內。

㈡ 求頂管施工組織設計

（收集整理，僅供參考）
現提供施工方案，其他關於編制說明、臨時水電，施工部署等可根據情況編寫或在網上搜

頂管施工方案
1.施工程序：圍擋→人工挖頂管坑上半部土方和支撐→搭平台、支立四角架及起重設備→挖下半部土方和支撐→安裝頂管設備→頂管→砌井→拆撐還土→管道清理與打口→水泥漿填充。
2.施工測量：工程開工前先進行現況管線調查，復核管線的位置與高程。頂管測量人員均持證上崗。現場使用的水準點閉合後方能使。
3.頂管工作坑、檢查井坑開挖與支撐：頂管工作坑尺寸的確定。頂管工作坑、檢查井坑的長度尺寸為L，寬度尺寸為B。L的計算公式為：L=L1+L2+L3+L4+L5式中：
L1—管節長度（m）
L2—頂鎬長度（m）
L3—出土工作間（m），一般取1.0-1.8m
L4—後背牆厚度（m）一般取0.85m
L5—已頂進管留在導軌上的最小長度（m），一般取0.3-0.5m
B的計算公式為：B=D+S，式中：
D—砼管外徑（m）
S操作寬度（m），取2.4-3.2m
L=3+1.3+1+0.85+0.5=6.65=7 m
B=1.25+3.2=4.45m =5 m
考慮到頂管坑單向頂進,因此工作坑為L×B=7m×5m；轉彎處頂管坑為L×B=7m×7m。檢查井坑的尺寸滿足檢查井的砌築，凈空尺寸長×寬=4.5m×4.5m。
土方調配：頂管坑採取人工開挖，頂管坑的土方部分用於排管馬道，其餘土方的存放集中在總包方現場指定地點，以便運棄。
頂管工作坑凈空尺寸長×寬=7m×5m,檢查井坑的凈空尺寸長×寬=4.5m×4.5m。深度在5m以內的坑為一步開挖，深度大於5m的坑分兩步開挖，第二步較第一步縮小0.5m。
支撐採用鋼木組合支撐，立梁採用20#工字鋼，圈樑採用25#工字鋼，立梁間距1.5～2m，地面以下0.5m設第一道圈樑，以下每1.5m左右設一道，圈樑八字撐採用25#工字鋼，長度大於3.5m。
工作坑兩端管道入口處，立梁間距1.4m，圈樑距管外頂0.2m，並按管道流水面高程式控制制其位置。鋼筋焊接點均需滿焊。圈樑後密排長4m、厚5cm的大板，其後若有空隙用草袋裝土填實。頂管坑見底後進行釺探。
4.頂管後背與頂力計算
⑴頂管後背承載力計算（以長距離井段為例，L=19m），後背承載力計算公式為：F=H×B×[σ]= 2.5×3×18=135t，式中：
F—後背承載力（t）
H—後背高度（m）
B—後背寬度（m）
[σ]—後背承載力，取18t/m2。
⑵頂管頂力計算採用經驗公式計算，計算公式為：
P=NP0=1.5×3.169/3×19=30.1t，式中：
P--計算總頂力（KN）
P0—頂進管子的全部自重
N:土層系數，取值等於1.5。
⑶根據計算：後背承載力大於最大頂力，能滿足最大頂力的需要。後背長度核算公式為：L= P/B +La = 30.1/3+2 =3.46m，式中：
L---後背長度（m）
P---頂管需要的總頂力（t）
B---後背受力寬度（m）
La---附加安全長度（m），砂土取2；亞砂土取1；粘土、亞粘土取0。
經核算，厚背需要的長度為3.46m，故此其它工程項目開槽時，需保留此長度不開挖。
5.後背安裝：
⑴後背較坑底深0.8m，採用長3m、斷面15cm×15cm方木碼放，高度為2.5m，並盡量貼緊牆壁，後背平面要求垂直於管道中心線，如有空隙用砂石填充嚴密，方木前埋設立鐵3根，間距1.0m。立鐵前碼放橫鐵，橫鐵要求碼放平整，頂鎬後座與橫鐵結合處嚴密，以便均勻地將頂力傳到後背上。
⑵每座頂管坑頂管時首先頂較長的井段。
⑶頂力設備為320t油壓千斤頂，行程L=700mm。根據頂力計算，安裝2台千斤頂，與管道中心線對稱布置。
6.道軌安裝：導軌使用高度為140的鋼軌，安裝道軌用木枕，經計算D=1050砼管導軌寬度為737mm，導軌高程用頂管坑內的水準點測設。鋼制道軌與木枕用道釘固定，兩側用方木與槽壁撐緊固定。
7.測量放線與糾偏
⑴測量與放線：根據監理單位審核批準的樁點施測污水管線的中心線和高程樁。根據中線控制樁用經緯儀將頂管中線樁分別測設在頂管工作坑的前後，使前後兩樁互相通視，並與管線在同一條線上。
頂管工作坑內的水準點由坑上一次引測，經過校核，誤差不得大於±5mm。每座頂管坑內設2個水準點。
⑵頂管測量與糾偏：在頂第一節管時，以及在校正偏差過程中，測量間距不應超過30cm，以保證管道入土的位置正確；管道進入土層後的正常頂進，測量間隔不宜超過100cm。
中心測量：本工程最大頂進長度為19m，擬採用垂球拉線的方法進行測量，要求兩垂球的間距盡可能的拉大，用水平尺測量頭一節管前端的中心偏差，並且每頂進12m用經緯儀檢測一次，見頂管測量與超挖示意圖。
高程測量：用水準儀及特製高程尺，根據工作坑內設置的水準點，測頭一節管前端與後端的管內底高程，以掌握頭一節管子的走向，測量後應與工作坑內另一個水準點閉合。
每班工作要做好頂管記錄和交接班記錄，全段頂完後，應在每個管節介面處測量其中心位置與高程，有錯口時應測出其錯口的高差。
頂管誤差校正逐步進行。形成誤差後不可立即將已頂好的管子校正到位，應緩慢進行，使管子逐漸復位，切忌猛糾硬調，以防產生相反的結果。糾偏過程中應加強測量密度，每10--20cm測量一次，根據實際情況採取有針對性的糾偏方式。
常用的方法有以下三種：
①超挖糾偏法：偏差為1--2cm時，可採取此法。即在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在頂進中向阻力小的超挖側偏向，逐步回到設計位置。
②頂木糾偏：偏差大於2cm時，在超挖糾偏不起作用時採用。用圓木或方木的一端頂在管子偏向的另一側內壁上，另一端斜撐在鋼板或木板的管前土壤上，支頂牢固後，在頂進過程中配合超挖糾偏法，邊頂邊支。利用頂進時的斜支撐分力產生的阻力，使頂管向阻力小的一側校正。
③千斤頂糾偏法：方法基本同頂木糾偏法，只是在頂木上用小千斤頂強行將管慢慢移位糾正。
8.管前挖土與頂進施工：頂管偏差高程式控制制在+1cm、-2cm，中心控制在左右3cm。
⑴管前挖土長度：本工程中規定管前挖土長度為30cm為宜，最多不能超過50cm。
⑵關於管周圍的超挖：本工程管頂以上允許超挖1.5cm，但在下面135º范圍不得超挖，一定保持管壁與土基面的吻合。
⑶首節管下到導軌上應測量其高程、中心是否符合要求，確認合格後方可頂進。首節管入土後，每頂進30cm要量測中心，高程一次，及時、細致操作，防止出現偏差。
⑷工作坑內設的兩個進行校核的水準點、中心點，施工時應對其妥善保護，防止碰撞。
⑸頂進時晝夜三班不間斷施工，防止因中途停置而導致摩擦力增加，造成頂進困難。
⑹當遇下列情況時，應停止頂進，迅速採取措施處理：管前方發生塌方或遇障礙物時；後背傾斜或嚴重變形；頂鐵發生扭曲變形現象；錯位偏差太大，且校正無效；頂力較預計增大，超過管口許可承受的能力。
8.7頂管測量記錄
⑴在頂進過程中，管道一直處於動態，加強頂進施工中的動態管理，是提高頂進質量的首要保證。頂進施工記錄則是反映管道在頂進過程中動態情況的依據，因此，應認真填寫頂進施工記錄，做好交接班，掌握頂進的動態，做到情況明、問題清、有對策、處理及時。
⑵頂進中每班必須如實填寫記錄，記錄中應包括頂進長度、土質情況、頂力數值、每次的測量記錄、校正情況、機械運轉情況及其它注意事項。
⑶認真執行交接班制度，交接時當班的負責人必須向接班負責人交清記錄，並說明在頂進操作中所出現的問題及處理情況。
⑷整個施工段的頂進分階段的進行自檢，不可等到全段頂完再全面檢驗。日常的頂進原始記錄（交接班記錄），只反映了當班的情況，但頂進的管道在動態過程中的變化情況則應掌握，所以每頂進20m時即全面檢驗一次施工質量，存在的問題應在繼續頂進中得到解決。
⑸頂管記錄由質量檢查人員每日收集一次，並將頂進質量及時向項目經理匯報。
9.水泥漿填充
⑴由於管線位於新建路下，為保證路基穩定，頂管結束後應及時對管體四周的縫隙充填水泥砂漿，使其密實堅固，填充水泥砂漿所用設備與填充觸變泥漿設備相同，配比為：水泥：粉煤灰：水=1:3:4；
⑵水泥漿液需攪拌均勻，無結塊，無雜物。注漿壓力為0.1～0.2MPa，注漿孔左右各設一個排氣孔。充填水泥漿必須自一個方向順序壓漿，即每個注漿孔壓漿時見到前方注漿孔冒出水泥漿時才能認為充填飽滿。壓漿分兩次進行，第一次注滿土層和管壁之間的孔隙，等24小時後進行第二次壓漿，第二次壓漿重新布孔。注漿結束後要及時清理注漿設備，以防堵塞。
⑶注漿設備和系統是由泥漿攪拌機、泥漿泵、輸漿管、輸漿管總節門、注漿孔及分節門組成。第一注漿孔設在距首節管7.5m左右,依次每3m設置一個注漿孔，注漿孔位置一般設在管子左上方或右上方，以免出土時碰撞。
10.頂管的介面：柔性介面鋼筋砼管滑動膠圈介面。
11. 檢查井：頂管完成及安管後及時砌築檢查井，砌築前按設計圖對照標准圖將井位尺寸施放准確。
井室砌築採用Mu10非粘土燒結磚，砌築用M7.5水泥砂漿。砌磚用砂漿配比准確，滿鋪滿擠，磚縫不得有豎向通縫。流槽與井壁同時砌築，井室內外表面用砂漿分層壓實抹光。井室內安裝球墨鑄鐵小踏步，注意管頂上安裝掛燈、掛安全帶的踏步。
球墨鑄鐵小踏步安裝前必須刷防腐銹漆，砌築砂漿未達到抗壓強度時不得踩踏踏步。井筒勾縫時，砂漿必須填滿。預留管端頭用白灰砂漿砌堵封嚴。檢查井採用重型五防井蓋，高程與路面同高。
12.閉水檢驗：
⑴閉水試驗的條件：檢查井及管道的外觀質量及復測檢驗均已合格；注漿孔洞均全部封堵且不漏水；現場有滿足閉水要求的水源；排放水不影響附近環境。
⑵帶井閉水：放水前檢查所有預留支管的管堵是否嚴密，抹面的強度是否符合要求，檢查合格後，方可放水。試驗水應為試驗段上游管內頂以上2m，如不足2m其滲水量按公式折減。
⑶注水過程中要檢查管堵、管道、井身等處有無漏水、滲水，注滿水浸泡1～2天後進行閉水試驗。