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平顶山市城市集中供热管网顶管扩建工程施工方案

平顶山城市集中供热管网扩建一期工程西线第六标段顶管施工位置（井营村住户）K2+757至K2+793；为过（井营村住户）热力管道顶管施工工程，共有工作坑1座，接收坑1座，顶管暂按穿越（井营村住户）长度L36*2米双管顶进，深度顶管顶距离（井营村住户）详见附图。双管中心间距3.3米，顶管管材采用钢承口式钢筋砼管Ⅲ级、管径￠1500*2000*150mm。方案根据管道所处土石层性质、管径、附近地上与地下构筑物、构筑物和各种设施等因素，经技术经济比较后确定。在土石层，宜采用手掘式顶管法。开挖作业坑所产生的土石方外运20km地点。

工艺流程：顶管施工准备→顶力计算→测量放样→基槽开挖→降水→底板浇筑→顶管后靠背设置→导轨铺设→顶管动力设置、调试→顶进开始试阶段以及纠偏方法→出土→安放中继管。

DL／T 572-2010 电力变压器运行规程.pdf(一)、顶管前的准备工作

顶管施工前所有设备三天前全部到场，包括：钩机、空压机、油压泵、水泵等，动力和照明电缆线采用架设临时电缆电缆型号YJV3*95+1*50长度500米，要全部按要求铺设到位，所有顶管施工人员要全部到场。

、顶力计算（暂按穿越长度36米计算）

推力的理论计算：（Φ1500计算）

Fl一迎面阻力F2—顶进阻力

F1＝π/4×D2×P(D—管外径1.8mP—控制土压力)

式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55

Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值6m

γ—土的湿重量，取1.9t/m3

P＝0.55×1.9×7＝7.31t/m2

F1=3.14/4×1.8×2×8＝22.608t

式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均湿土）综合摩阻力，取0.8t/m2

L—顶距，取最大值36m

F2＝3.14×1.8×0.8×36＝162.7776t。

因此，总推力F=22.608+162.7776＝185.3856t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井（Φ1500mm顶管）设计允许承受的最大顶力为800t，管材轴向允许推力600t，主顶油缸选用2台320t级。满足36米顶管所需推力。

顶管管线放线是保证顶管轴线正确的关键。放线准确就能保证顶管机按设计要求顺利进洞，满足施工质量要求；反之，就可能造成顶管轴线偏差，影响工程进度和工程质量，同时也会造成顶进时设备损坏，使顶管停顿。顶管管线放线，就是将工作井出洞口和接收入井进洞口的点正确引入工作井内，指导顶管顶进的方向和距离。从理论上讲，工作井和接收入井的坐标和标高在沉井下沉时都已明确，通过计算很容易确定。然而由于沉井下沉时的误差，这样从理论上计算放出的线就不一定符合。目前，顶管管线放线常常是根据工作井和接收井的实际位置，按设计要求，通过测量实际放出管线位置。具体如下：

1、管线标高的测量，采用经纬仪和光学水准仪结合现场实际要求确定作业坑底标高及管道标高。

（1）、通视条件下的测量使用引线法引工作井及接收井预留洞口中心至工作井的井壁。置经纬仪于接收井中心A点，把花杆放在工作井预留洞中心井上口B点，作AB直线的延长线，并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上，工作上B点、C点用铅丝将管线轴线拉出来，上吊两个垂球将管线轴线引至坑底B/、C/点用以确定管线顶进轴线。C/点架设激光经纬仪，对准B/点，确定顶管顶轴线。

（2）、在轴线定好后即可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，至水平仪于井下，在井四周做出4～6个临水点，保证轴线标高，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。

（1)有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。

（2)布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。

（3)顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。

（4)初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

（5)开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

（六）平面纠偏，采用经纬仪测量检查，高程偏差采用水准仪测量。测量的频率一般每天四次，出洞前更要勤测量。

基坑导轨是安装在工作井内为管子出洞提供一个基准的设备。导轨要求具备坚固、挺直，管子压上去不变形等特征。由于顶管重量重，为此我们采用了复合型基坑导轨。基坑导轨铺设应注意管线轴线、导轨标高和导轨支撑稳定性几个方面的问题。

1、管线轴线：根据管线轴线测量结果，铺设轨道时，将轨道中线与管线轴线重合。

2、管线标高：由于采用的是复合型轨道，因此铺设轨道时必须了解轨道的基本结构。

工作井的顶管，由于作业坑地处土石地层。现采#字形200*240双层道木和紧密排列单层50Kg铁道钢以及一块50厚钢板和及长*宽*高=4米*1.0米*2米C30砼块，原有土石层（作业坑墙壁）与靠背之间间隙采用C20混凝土浇筑密实，一同作为后背墙。顶管机与后做墙之间一块50厚钢板作为靠背与顶缸之间缓冲。待其混凝土达到75%以上强度后方可进行顶管的顶进工作，否则就可能造成顶管过程出现各种意想不到的事故，影响顶管顶进。对于后座墙附加层的做法，采用以下方法

1、后背墙附加层工作面必须与顶管管线垂直。

2、后背墙附加层的宽度应满足主顶油缸发射长度，厚度根据工作井

的直径和后靠背顶铁的宽度而定。

3、后背墙附加层做法采用现浇钢筋混凝土C20。

4、后背墙附加层采用道木，因木材具有伸缩性，顶管顶进时，为防止主顶油缸反复作用会造成木材反复受力，形成疲劳破坏，影响顶进质量，同时也会造成顶进设备损坏在道木前端加设20mm后钢板用以保证靠背稳定性。

5、作业坑护壁，由于作业坑所处位置地质主要为土石层。顶管过程中，在作业坑受力时作业坑四周土石掉落，为保证作业坑内作业人员安全，需对作业坑四周墙壁做15mm厚模板护壁

1、将后背枕木、立顶铁、横顶铁、直顶铁、环顶铁、刃脚和千斤顶等吊装至作业坑内，并按照顺序安装好；液压系统安装在作业坑上以便进行控制操作。液压系统包括：高压油泵、控制阀、调节阀、千斤顶、油箱、油表、压力表等。冬季施工时液压油选用低粘度锭子油。油箱的有效油量应为油泵排量的3倍。所有密封件应检查是否密封良好。刃脚位于首节套管端部，用于顶进时切土以减少阻力，其端部呈20～30°结构如下图所示。

顶铁的作用是在管端上均匀分散直顶铁的顶力。直顶铁位于环顶铁和横顶铁之间用于传递顶力和加大千斤顶的行程。横顶铁直接与千斤顶相连，将顶力均匀传给直顶铁。

工作坑的垂直运输地面与工作坑的土方，管道与顶管设备的垂直运输采用简易龙门架和卷扬机（电动葫芦），并搭设工字钢梁作为地面工作平台。下管采用汽车式25吨起重机吊装。

工作坑上设活动式工作平台，平台用30号工字钢梁，上铺15×15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。

套管下坑前要进行外观检查，包括管端平直度、管壁表面光洁度及端面有无裂纹；然后下放到导轨上。紧帖管端依次安放环顶铁、直顶铁和横顶铁，千斤顶着力点位于距管底1/3管径处。

（八）、顶管作业及注浆

1、管子周围超挖的控制为防止挖土造成住户房屋下沉（上面有建筑物住户），管子周围一律不得超挖。在一般顶管地段，上面允许超挖1.5㎝，但在下面135°范围内不得超挖，一定要要保持管壁与土基表面吻合。顶管作业要遵循“先挖后顶，随挖随测，连续作业”的原则。顶铁安装要防止偏心，避免崩出伤人。第一节钢筋混凝土管顶进方向的准确性是整个施工关键，要严格控制，要每30～50cm就测量一次，以后每一节砼管只有在首节砼管顶进方向在误差允许范围内的前提下才能继续顶进作业。

2、顶进水泥管外注浆：先将水泥管上方打4cm的孔，间距2m。将注浆管插入管内用注浆机向内注浆，直到注满为止。

取土石方不仅是为了获得套管内的空间，更为重要的是控制顶管的方向和高程。根据土石质，首节套管前端面向前挖进0.1～0.2m时,顶进操作一次，并及时向外运土石方。挖土石方时要注意保持套管壁与原土石方层的贴合，管底120～135°范围内不应超挖，且不得搅动套管底部的基土。弃土石方不能随意丢弃，要用汽车运至20km以外区域堆放。

为了有利于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，通过背楔或调整螺栓，使用胀圈与管壁紧成为一个刚体。胀圈一定要对正接口缝隙。安装牢固，并在顶进中随时检查调整。

顶管施工测量工作在顶管过程中是非常重要的，测量准确与否直接关系到顶管的质量，从工作井的定位到顶进过程中的测量工作均安排二名专职测量人员日夜监测，并通过测量成果来指导工人的施工，在测量工作时，做好以下几点：

1、施工前先准确测放在各井位，并将控制高程引测至施工现场各管段的施工范围内。

2、工作井的定位准确，井底标高应符合设计要求。

3、顶管过程中应勤测量，每50CM测量一次标高及轴线。

4、在顶第一节（工具管）时，以及在校正偏差时，测量间隔不应超过30CM，保证管道入土石方位置正确。管道进入土石层后的正常顶进，测量间隔不宜超过1M。

5、中心测量：顶进长度在60CM范围内，采用垂球拉线的方法进行测量，要求两垂球的间距尽可能拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60CM，应采用经纬仪或激光导向仪测量，即用激光束进行定位。

6、高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作井内设置的水准点标高（设两个），测第一节管制走向趋势。测量后应与工作井内另一水准点闭合。

7、激光测量：用激光经纬仪（激光束导向）安装在工作井内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌（接受靶），当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即可射到标示中心，说明顶进质量无偏差，否则应根据偏差量进行较正。

8、全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差。

（十二）、顶管动力、照明

动力电缆设置：管内设置一路电缆，按其配套动力负载功率，选择电缆规格，供电采用发电机发电，移动电缆装接，设置移动电箱。井下施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道内的照明灯具必须用36V安全电压。

1、顶管工程中，为使管子能顺利从工作井内出洞，一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些（一般为200mm）的方式，顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭，否则雨雪天水就会从该间隙流到工作井内，会造成洞口上部地表的塌陷，甚至会造成事故，殃及周围的建筑物和地下管线的安全。因此，顶管过程中洞口止水是一个不容忽视的环节，必须认真、仔细地做好此项工作。

2、我们采用的洞口止水方法是在工作井制作时，预先采用模板及钢管护臂形成整体护壁，待顶管开始后在管道顶进位置人工开孔以便管道顺利顶入及防治雨雪天水进入作业坑内。

3、排水措施工作井集水坑排水在顶进井的二侧设二个0.6m×0.6m×0.6m的集水井，四周向集水井位置倾斜，形成排水坡度，制作轨道时预留集水坑位置，收集由管道内流出的水及基坑的积水，集水井内布置二台（D150、2.8KW污水泵）抽水上井到沉淀池沉淀后，排到原有的排水系统中。

（十四）、顶进开始调试阶段以及纠偏方法

1、顶管下井前应作一次安装调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统应保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。

（1)、有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。

（2)、布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。

（3)、顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10/～20/不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。

（4)、初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。

（5)、开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

（6）、平面纠偏，采用经纬仪测量检查，高程偏差采用水准测量。测量的频率一般每天四次，出洞前更要勤测量。

（十五）、出土石方方案

由于本工程顶管管上为土石方，所在顶管作业中必须严格遵循“先顶后挖”原则，严禁超挖。人工掏挖必须先上部后下部，坡度不得大于60°。为防止事故。掏挖深度每次为300mm。制作专用运土斗车，每道管二台交替使用。斗车行进由卷扬机拉动。斗车装运到工作坑内后由12t吊车吊到自然地面，再用自卸翻斗运到20km地点。

内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出

顶进过程中地面沉降控制范围

顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持10´～20´，不得大于1°

2、控制住户房屋下沉措施

（1）、在正常顶进时，管下部135°范围内不得超挖；管顶以上（超挖量不得大于1.5cm），采用手掘式施工顶进，严格控制喇叭口开口、出土量以及顶进速度。

（2）、沉降观测：在管道上方的住户房子上正500mm处布置沉降观测点，顶管穿越住户房子期间每天定期观测，每顶进一节，顶前顶后各测一次，以记录住户房子沉降。测出的每个沉降点位的原始数据，上报监理，并根据沉降量及时进行调整，以便指导顶管施工，从而保证顶管管线对住户房子的影响降到最小。

1、主管穿越前应对砼套管全面进行检查，接头应平整，确保套管内部无污物，无积水。穿越的管线可在顶管施工之前由线路施工组按照技术要求进行组对、焊接、防腐，另外在100％射线检查合格后要进行单独试压，具体要求和步骤按照管线试压程序要求进行，然后在套管内安放沙袋，

2、砼套管作业完毕后，在作业坑后背的原土开挖出发送管沟（长26米），为减小摩擦穿越管段上要事先安装好套管内的沙袋作为减少管道摩擦受损及砂层厚度（间距为1.0m）,在穿越前应再次对穿越管段钢筋砼套管进行检查，确保穿越顺利进行，

3、主管穿越时管道防腐保温层的保护措施

主管穿越能否顺利进行是关系到管道穿越一次成功的关键，施工时必须严格按照设计要求、规范要求和现场实际情况组织施工，并采取有利的措施保证管道穿越顺利进行。在管线顺利穿越的过程中,为了保护管道保温层，应在工作管热熔接口前进方向加设防护套缠绕保护层，防止损坏热熔套，确保穿越质量。

管道穿越完成后拆除所有设备并清理现场。

现场要做到活完场地清。

施工过程中应随时掌握天气的变化情况，合理地组织进行施工，做好施工现场的防护工作，如遇大风、雨雪，应做好防护工作。施工时采取如下几方面的措施，确保工程和财产不受到损失。

1、做好工作井和接收井内排水设施，工作井和接收井内四周均设置排水沟。

2、雨雪对施工用的各种材料妥善保存，避免遭受雨淋。当施工中遇雨雪天气时立即停止施工，雨雪施工时运输车辆及现场配有防雨雪设施，以保护各种集料避免受到雨淋：同时切实做好井四周排水工作，雨雪停止迅速排除表面积水雪，恢复施工。

3、施工要做好防雨雪工作。

(1)掌握气象信息并安排好值班人员；

(2)必须了解工程周围情况，对施工需要重点保护的部位，事先应采取防护措施；

(3)住地及施工场地周围的排水设施，应完整通畅，保证积水能及时排干；

(4)材料堆放应分类堆放整齐，保证材料清洁和减少浪费；

(5)雨雪施工一定要充分做好防雨雪措施，确保雨雪施工的工程质量，备足彩条布等防雨雪材料。

(6)固定电箱必须离地1.2米，并要有接地装置，流动电箱必须使用

标准安全电箱，保护装置必须有效、可靠，并在每天使用前检查电源和电器设备是否符合安全要求，并要有记录；

(7)过路电线必须架空或埋入地面下30cm，不能有接头。

(8)事先备好检修用设备，并做好防污排水工作。

1、挂牌施工，接受群众监督。

2、建立建全文明管理制度，并定期召开文明施工大会，对成绩突出者予以奖励，对屡教不改者予以重罚。

3、工地材料及机械应堆放整齐，既有利于施工取用，又可保证周

4、健全安全文明施工保证体系，落实各项安全、文明施工措施。

6、加强民工管理，加强“七不规范”和文明意识教育，提高民工的整体素质，促进工程施工顺利进行。

7、施工区域通道要指派专人清扫养护，确保道路平整、通畅、无积水。

8、在施工中做好排水工作，在雨期加强值班巡逻。

9、加强施工现场管理，每次做到工完场清，各施工段的落手清工作。

10、建立卫生管理组织，施工现场的卫生管理由项目经理负总责，分管专职人员具体负责日常管理工作。

11、工地办公室做到整洁有序，窗明地净，桌椅摆放整齐，无积

灰，图纸文具整齐划一，进入室内使人感到庄重大方、井井有条。

12、遵守法律，服从政府的一切法令及法规，及时与当地政府有关部门订立治安协议，在政府部门的指导和支持下，共同搞好治安保卫工作

13、管道内出土，要随出随运，路面要有专人打扫。

六、安全施工保证措施及急救方案

（一）、安全施工保证措施

1、井下施工的所有移动电机具和设备，必须有严格的接地措施。井下、管道内的照明必须用12V安全电压。

2、往井内运砼管等材料时，采用机械吊运时，吊斗下方严禁站人。吊运应有专人指挥，并严格遵守起重机械的安全技术操作规程。上下操作人员应相互配合。严禁将各种砌筑材料向井内抛扔。

3、每个班次用专用仪器检测管内有毒及易燃气体的浓度，并在管内配备防毒面具，预防不测。

4、要专人接听天气预报，做到早了解早防范，要及时了解大风雨雪来临前，做好在工作井内布置一台渣浆泵、四台潜水泵及草包等，在工作井四周砌30cm踢脚。

5、在施工平面总体规划上，工作井、接收井内的积水，用水泵及时排除。“两及时”，即遇雨雪要及时检查，发现井内积水尽快排除。

6、岩石要做到随挖随运部分预应力现浇框架结构工程施工组织设计实例（无粘结），防止积多造成塌陷。

7、开展安全检查活动，对查出的安全隐患，必须定人定时定措施整改，使安全工作横向到边，纵向到底。

8、加强电器安全检查，现场电气设备严格实行接地和三相四线制，电动机械及电动工具设置漏电开关。

9、施工现场实行全封闭隔离，井边上设置安全护栏，上下扶梯必须设置扶手，严禁井上下抛物品。

10、夜间施工增加照明，安放红灯示警。

2、在发生顶进时，如发现土石方有变化，立即停止顶进，把顶头前封门关死，通知业主代表和总监，等业主代表和总监确认没有问题和没安全隐患的情况下才能顶进。在顶管顶进中如发生穿孔现象，在有条件情况下关闭机头封门，管内人员要有顺迅速离开，撤到安全地方，在这方面，我们项目部在顶管顶进之前，要进行培训和演练，并及时作出总结，对存有的问题在日后的工作中加以提高。

3、针对工地实际情况，可能发生高空坠落、土石方塌方、触电、擦伤等伤情，现场成立安全事故应急救援小组，小组由组长支俨峰负责，组员由安鹏奇、王晓博、组成，并配备常用药品指定好救护用车辆。一旦发生安全事故，立即保护事故现场，及时报事故情况，并迅速将伤员送至就近的医院救护。

NJGBZ 02-2021 南京市工程建设项目BIM规划报建数据标准（试行）.pdf七、管线平面图及剖面图：