一、顶管施工工艺

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1、一、施工工艺（一）工作坑的设置根据现场的实际情况及地质资料采用直槽式双向工作坑，并用钢板支撑，做好坑壁防护工作。在施工前，认真熟悉图纸，了解该断面的土质、地下水位、地上及地下构造物及施工环境等情况；工作坑在施工时为工作井和接收井，工作井间距为50米，施工完毕后接收井即为检查井。因此，由坐标确定出各工作坑的中心桩和纵横轴线的控制桩，其桩位须经监理工程师认可后，进行施工，施工过程中妥加保护，竣工前防止移位。1.工作坑的平面布置L0工作坑的深度为H=L0+c+hhcH——工作坑的开挖深度；工作坑深度计算示意图L0——工作坑的上沿至管道下底的垂直距离；c——管道下底至砼底板

2、的距离；h——砼基础的厚度。工作坑平面尺寸为了满足施工作业的要求，工作井采用4m×6m，接收井采用4m×4m，四周用钢板加固，在顶管的靠背上采用双层钢板加固。另外工作坑的设置还要考虑便于排水、出土和运输。2.开挖工作坑用挖掘机将工作坑开挖2m深，下钢板方形支撑大框（用250×118型工字钢制作），上、下两个间距为2.0m，最下层的大框间距应使管道能够从中间穿过。在大框与坑壁之间插入钢板（240×82型槽钢），栽入钢板桩时要确保钢板桩垂直不得倾斜，钢板为满布。板桩下完后，用人工挖土至设计深度，使板桩徐徐下沉至坑底。后背钢板桩要埋入土中0.5m深。工作坑土方挖完后引入水

3、准点，并在钢板与坑壁之间用与基底相同的土回填夯实，以保证坑壁土体的稳定。在沟槽挖掘过程中严禁超挖，挖出的土及时清运，工作坑周围不得堆放土。开挖中的几个注意事项：a)大框中心线必须与管线中心重合；b)立板及上部应用松紧器紧箍；c)钢板外侧与坑壁之间的空隙要用土填实，以防止土方滑落时产生的冲击荷载破坏钢板支撑护壁。d)工作坑挖到设计标高后下框应支撑牢固；e)大框必须满焊牢固；f)顶进工作坑基础应保证结构尺寸及强度。基础顶面高度应低于设计管下皮3㎝，并在基础上设置管道中心点；g)工作坑后背与顶进方向是否垂直直接影响顶管质量，工作坑靠后背的大框安装时采用经纬仪测量，后背钢板

4、桩必须选用平直的钢板桩；h)开挖中防止地面水、雨水流入沟槽。3.坑开挖2米后，架立龙门吊吊装设备，以保证土的垂直运输，并为以后吊装设备及管道做好准备。工作坑的基础采用C15砼，以满足施工的要求，C15砼基础用4m×6m沿管道前进方向铺设，厚度为30cm，在砼中预埋作为固定钢轨的钢制Y形预埋件，导轨焊在预埋件上。oDtBAKA0a/2hc两轨间距计算示意图导轨设置在基础之上，其作用是引导管子按照设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土中之前的位置正确。两轨间距计算如下：A0——两导轨中距（mm）；t——管壁厚度（mm）；h——钢导轨高度(mm)；c——管外壁与基础面的

5、间隙，此处取30mm；a——导轨顶面宽度(mm)。4.工作坑后背设计最大顶力计算：顶进中最大顶力出现在最长距离的管道顶进就位时，本工程为砼加固管，计算出最大顶力以此设计后背的依据，并作为选择顶推设备的参考。P=（P1+P2）·L+P3P——计算的总顶力（KN）；P1——顶进时，管道单位长度周围土压力对管道产生的阻力（KN/m）；P2——顶进时，管道单位长度的自重与周围土层之间的阻力（KN/m）；L——管道的计算顶进长度（m）；P3——顶进时，工具管的迎面阻力（KN）；（1）管道单位长度周围土压力对管道产生的阻力P1：P1=2·f（PV+PH）·D1PV——管道单位长

6、度上管顶以上的坚向土压力强度（KN/m），PV=Υ·HPH——管道单位长度上的侧向土压力强度（KN/m）PH=Kα·Υ·（H+D1/2）D1——管道外直径（m）；Υ——管道所处土层的重力密度（KN/m）；H——管道顶部以上覆盖土层厚度(m);Kα——主动土压力系数，Kα=tg2(45°-ψ/2)=0.271;ψ——土的内摩擦角，选取粗砂砾石的内摩擦角为35°；f——管道与其周围土层的摩擦系数，取干砂土摩擦系数为0.6；（2）管道单位长度的自重与其周围土层之间的阻力P2：P2=f·W=0.6×13=7.8KNW——式中W为管道单位长度的自重（KN/m）；（3）工具管迎

7、面的阻力P3根据不同的顶进方法确定，本工程中采用人工掘进且工具管顶部及两侧不允许超挖，P3计算式如下：P3=π·Ｄ·t·RD—工具管刃脚的平均直径（m）t—工具管刃脚的平均宽度（m），采用t=0.1R—手工掘进顶管法的工具管迎面阻力，采用R=500KN/m2综合上述，可知：D=1500时，P=(183.8828+7.8)×25+221.37=5013.44KN所以每坑采用3200KN的千斤顶两个。（二）工作坑布置（设备安装）1.导轨安装导轨的安装精度必须满足施工要求。两导轨顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。导轨安装的允许偏差为：位置轴线3mm；顶面高程