顶管施工步骤及控制要点

1、 顶管施工步骤及控制要点 顶管施工步骤根据本工程现场实际情况及地勘调查，顶管施工拟采用人工掘进敞开式顶管。当井内、井外的准备工作全部完成后，可将工具管吊放到井内导轨上，调整好方向，开始顶管的出洞。具体施工步骤详见下表。表-顶管施工步骤一览表步骤一：安装工具管（1）工具管内外直径均与相应的管道尺寸保持一致，由专业厂家制作，工具管材质为2cm厚钢板，每节工具管总长度为1m，承插部分长度为15cm。（2）采用15t汽车吊将工具管下放到导轨上，工具管接受承插端位于顶进方向后面，并对已经安放好的工具管轴线位置及标高进行复核测量。（3）工具管安装好后，进行试顶进，试顶进长度为50cm，下放第一节管道时，工

2、具管必须留有2030cm处于轨道上。步骤二：管道吊装到位（1）下管前回缩千斤顶，将管道内所有的工艺管路全部临时断开，管内及坑内所有电源断掉，井内人员进入管内或上到地面。（2）下管采用15t汽车吊平行下管。下管时必须严格检查绳套，钢丝绳与管道夹角不小于60，接触处应垫上脱皮以免破坏管口。（3）待工具管试顶结束后，安放第一节管道，管道承插端安装整圈橡胶止水带，并用强力胶水紧贴钢管道凹槽内，保证在顶进过程中与承插钢板紧贴密实不透水。（4）顶进前检查第一节管道安装是否符合设计轴线、坡度，以防顶进时产生偏心荷载。步骤三：人工挖土掘进（1）人工挖土开始前，应先将刃口部分切入周边 HYPERLINK /ba

3、ike/detail.asp?t=土体 t _blank 土体中，挖土程序自上而下分层开挖，严防正面坍方。（2）顶管采用人工掘进的施工方式，采用风钻和风镐进行挖土，挖土时应特别注意掌握管节的走向，走向发生偏差时及时采取措施较正。（3）管节下部135范围内不应超挖，土弧要与管外壁吻合，保持原土地基，管节上部超挖不大于1.5cm。每次进尺控制在300mm。（4）人工挖掘土层时，超挖不得超过30cm，应随挖随顶，保证安全。（5）土方运输，采用自制斗车出土，斗车尺寸制作符合管径大小，方便出土。步骤四：注浆减阻（1）预留注浆孔位于管道中部，每个注浆断面上设置3个注浆孔，其布置为顶面1个，两侧面各1个，各

4、注浆孔的中心角均为90，底部不设注浆孔，每个注浆孔应装单向阀。（2）注浆断面布置：隔2节钢管设置一节带注浆孔管道，使浆套在管子外圈保持比较完整。步骤五：测量控制及纠偏（1）采用定点定位测量，将仪器装在工作坑内固定的位置上，管内的测量标志也固定在首节管内的一个位置上，管内的观测标志设置位置不要影响管内操作，可放在一角，根据装设的地点推算管道的高程。（2）水准仪测平面位置：在待顶管首端固定一个小十字架，在坑内架设一台水准仪，使水准仪十字对准十字架，顶进时，如果出现十字架与水准仪上十字架发行偏离，则表明管道中心发生偏差，及时采取相应措施纠偏。步骤六：顶管进洞（1）工具管距接收井围护结构10cm左右时

5、，停止顶进，开始凿除洞门。洞门凿除后，顶管应迅速、连续顶进管节，尽快缩短顶管机出洞时间。（2）顶管进洞前在接收井外侧进行洞口加固。加固范围洞口前5m范围内；洞口四周距管道外侧23m。（3）洞口加固采用双液压密注浆，以防止地下水通过加固区外泄。步骤七：设备拆除、管道压浆封闭、施工验收（1）迅速撤卸工具管，将工具管吊出接收井。迅速组织人员采用C40膨胀细石混凝土封堵管节与洞门间的空间，以防止水土流失造成地面的塌陷。（2）顶管完成后，采用水泥水玻璃快凝浆液通过在管壁预留注浆孔，对管道顶进外侧空隙处进行压密注浆，确保管道周围土层密实，满足道路交通承载力要求。（3）顶管施工完毕后，按GB50268-20

6、08给水排水管道工程施工及验收规范进行闭水试验。试验前对管节进行清洗，确保管道内无污物。合格后进行管道冲洗消毒。顶管施工要点顶管施工要点详见下表。表-顶管施工要点一览表施工步骤施工要点洞口土体加固（1）根据顶管进展情况，为保证掘进机能顺利进入接收井，防止掘进机出洞后水土沿工具管与井圈之间的建筑空隙涌入接收井内，保证井内接头能顺利施工。在掘进机到达接收井前，可对洞口土体进行注浆加固。（2）加固范围洞口前5m范围内；洞口四周距管道外侧23m。（3）顶管洞口的加固效果应采用钻芯取样的方式进行检验，加固体的强度不宜小于0.5MPa，并应检查加固体的均匀性和防渗漏性能。始发、接收前应在洞门上打设探测孔，

7、确认止水措施的有效性。顶管始发（1）顶管始发前，拔除或切割始发洞口钢板桩，同时在始发洞口侧，增加一道钢围檩与钢板桩焊接牢固，确保始发洞口“悬空”的钢板桩稳定、安全。（2）顶管掘进机切入土体后，应严格控制其水平偏差不大于5mm，其高程应为设定标高加上抛高数，其数值可根据土质情况、管径大小、顶管掘进机的自重以及顶进坡度等因素确定，以抵消机头到达接收坑后的“磕头”而引起的误差。当出现“磕头”现象时应迅速调整，必要时应拉回后重新顶进，但必须抓紧时间迅速完成，以减少对正面土体的扰动。（3）顶管掘进机开始顶进510m的范围内，允许偏差应为：轴线位置3mm，高程0+3mm。当超过允许偏差时，应采取措施纠正。

8、在软土层中顶进钢管时，为防止管节飘移，可将前35节管与顶管掘进机联成一体。联接示意图如下。（4）在顶管掘进机后接入第一节管道时，顶管掘进机尾部至少须有2030cm处于导轨上，并应立即进行管道和顶管掘进机的连接。当顶进管道为混凝土企口管道时，应先在顶管掘进机尾部安装承口钢环，与企口管的插口均匀吻合。企口管和钢承口管道应以插口在前、承口在后的方法排列在顶进轴线方向上。人工挖土（1）开始人工挖土前，应先将顶管掘进机的刃口部分切入周边土体中。挖土程序按自上而下分层开挖，严防正面坍塌，顶管掘进机迎面的超挖量应根据土质条件确定。必要时可辅以降水或注浆加固等施工措施，以保证土体的稳定。（2）在允许超挖的稳定

9、土层中正常顶进时，管下部135范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于15mm；管前超挖应根据具体情况确定，并制定安全保护措施。超挖示意图a最大超挖量；b允许超挖范围稳管、接口处理（1）顶进前需将管节在导轨上稳好，即每下节管，都要检查一下管节的高程和方向是否符合设计要求，管节是否完全贴于基础上。（2）管节稳好后，对正管口并垫上油毡或麻辫圈。胀圈是厚10mm、宽300mm的铸铁圆环，其外径小于管节内径30mm40mm。接口时将胀圈放在两个管节的接口处，并打入木楔将其固定，平口管在两管接口间留缝，用35mm的麻绳或草绳绕放在管口间的外缘以使管节之间留出空隙，以便竣工后在管缝内侧填打石棉水泥。（3）麻

10、绳和草绳除作为隔缝之用外尚能垫平管口，使管节在顶进中均匀受压。注浆减阻（1）本工程顶管施工均为短距离顶管，触变泥浆压注管路宜采用一根总管、一套管路系统。（2）泥浆应充分搅拌水化，泥浆搅拌完成宜放置24h后再行使用。触变泥浆性能指标如下：黏度30s，滤失量25ml/30min，比重1.021.30。（3）注浆泵选择脉动小的螺杆泵，流量与顶进速度相匹配。总管宜采用直径50mm的钢管，支管宜采用直径25mm的耐压橡胶管。（4）预制管道构件每节管道长度为2m，预留注浆孔位于管道中部，每个注浆断面上设置3个注浆孔，其布置为顶面1个，两侧面各1个，各注浆孔的中心角均为90，底部不设注浆孔，每个注浆孔应装单

11、向阀。（5）注浆断面布置：每隔2节管设置一节带注浆孔管道，使浆套在管子外圈保持比较完整。（6）压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各段的浆液形成情况。在工作井的出洞口井壁宜预埋注浆管，用于补充注浆。（7）注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。顶进、测量、记录、纠偏（1）出顶进工作井进入土层，每顶进300mm，测量不应少于一次；正常顶进时，每顶进1000mm，测量不应少于一次。（2）进入接收工作井前30m应增加测量，每顶进300mm，测量不应少于一次。（3）全段顶完后，应在每个

12、管节接口处测量其水平轴线和高程；有错口时，应测出相对高差。（4）纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数。（5）测量记录应完整、清晰。（6）顶管纠偏记录应包括如下内容：日期、时间、顶进长度、顶进总长度、各组纠偏油缸的纠偏量、锁紧压力和上下纠偏角及左右纠偏角。（7）顶管的偏差测量记录应包括如下内容：日期、时间、顶进长度、顶进总长度、方向测量和水准测量数据。（8）应根据纠偏记录及时绘制顶进轨迹，指导纠偏。（9）纠偏应根据管道偏差的大小、偏差发展趋势而确定，使顶管轨迹过渡平稳。（10）纠偏校正时采用小角度、顶进中逐渐纠偏，不得猛纠硬调。1）挖土纠偏法在管子偏向一侧少挖土，而在另一侧多超挖些，强制管子在

13、前进时向另一侧偏移，从而达到纠偏的效果。适用偏差为1020mm时。2）顶木纠偏法管端下陷，可采用下图方法。适用偏差大于20mm时。顶木纠偏法示意图3）校正环校正法校正环安装在工具管的后面，上下左右各有一个小千斤顶，发生偏差时，可开动相应的小千斤顶进行校正。校正环校正法示意图HDPE管安装（1）顶管施工后将HDPE管采用支垫的形式根据管道设计标高穿入钢管内。（2）支垫形式可采用在HDPE管道下加垫木方以调整标高；也可以制作可滚动支架，每4米1个固定在HDPE管上，每个支架安装100尼龙方向轮4个，并对支架进行除锈防腐。支架底座为钢制弧形底托，底托上为4cm厚弧形橡胶支座，橡胶支座与底托粘结牢固。

14、本支架同时也作为HDPE管在钢管中的固定支架，在穿管完毕后，在方向轮处加以固定。水密法吹沙HDPE管安装完成后在顶管套管及HDPE管的空隙内采用水密法吹砂，并在端部采用水泥砂浆封口，防止砂土流失。水密法吹沙施工方法如下。（1）本工程吹沙采用中砂，泥砂浆稠度为40%左右，以保证中砂在水中的悬浮。在吹沙过程中，将水和泥砂，按比例同时注入现场泥沙池中，并同时进行机械搅拌，以保证混合物的均匀。泥沙池在顶管两端各设置一个。（2）在钢管道中每50m至100m设一道砂袋挡土墙，（若顶管长度不足50m则不需设置砂袋挡土墙）墙高度为钢管内径的3/4，待本段管道吹沙完毕后，再设下一道挡土墙，上口宽度为0.5m，下

15、口宽度为2m。砂袋采用透水性良好的土工材料，以利于存在泥砂中的水能顺利快速渗出。水密法吹沙施工示意图如下。（3）吹沙施工：用2台4寸泥浆泵分别从两头将混合物吹向管道中，每50m至100m依次进行，每个施工段均需多次吹沙，视排水情况可适当调整时间间隔，以保证回填泥砂中的含水量达到最小，泥砂沉淀后密实度达到最大。（4）在工作坑和接收坑分别设置积水坑，其中放置2台4寸泵，以将管道中流出的水及时排出，并排至泥砂池循环利用。（5）封堵：当最后一段吹沙完毕后，将钢管道口用1m厚的钢筋混凝土进行封堵，并在其上部预留一个吹沙孔和一个注浆孔，注浆孔同时也可起到排水孔的作用。在吹沙孔进行最后一次吹沙后，将吹沙孔密封。（6）注浆施工：因最后一次吹沙完毕后，管道内还有一定的缝隙，且还含有一量的水无法排出，为填补缝隙并吸收其中所含的少量水，需在注浆孔中加压注入素水泥浆。注浆所用水泥为32.5普通硅酸岩水泥，水灰比为1:1左右，注浆压力为1.5MP左右。注浆完毕后，将注浆孔进行密封。闭水试验（1）顶管施工完毕后，按GB50268-20