机械顶管专项方案

顶管专项方案施工准备项目部根据过程控制程序做好以下施工准备工作：项目经理负责组建项目部，明确项目部各职能人员职责。项目经理组织施工技术人员认真学习承包工程有关文件，设计图纸了解设计意图，了解施工现场情况。编制切实可行的《施工组织设计》。项目经理部根据《施工组织设计》制定的劳力需求计划选择劳务队伍，并与其签订施工合同，进行必要的技术培训及安全教育。根据所需材料计划选择合格分承包供方签订供货合同，保证及时供应。根据所需施工机械设备，及时向机械化分公司提交机械设备使用计划，保证施工机械设备按时进场，满足施工需要。项目部根据工程要求按有利于施工管理的原则选择合适的位置搭建工地办公室、仓库、伙房、施工队伍宿舍。项目部根据施工现场情况及时展开作业面，实施“三通一平”修建施工临时道路、供水、供电及排水线路，整修材料、设备、半成品堆放场地，准备消防、保卫、雨季施工设施等。项目部技术负责人组织施工测量人员，对已知点进行复测，复测无误后，进行测量定位，并对测量主点进行控制，填写（复测记录）。施工部署污水工程施工流向测量放线——工作坑开挖——导轨及后背墙安装—安管—测量—顶进—工作坑设备拆除—内缝处理—闭气试验—检查井砌筑—工作坑回填施工安排本工程仅中原路口采用顶管施工。顶管工程施工技术措施排水工程测量控制测量人员，应认真学习复核图纸，掌握有关数据，做好内业资料的；同时根据工程进行情况，及时准确地做好测量工作。管道工程开工前应进行下列测量工作：测定管道中线、附属构筑物位置，并标出与管线冲突的地上、地下构筑物；核对永久水准点，建立临时水准点；核对接入原有管道或河道接头处的高程；施放挖槽边线、堆土堆料界线及临时用地范围；测量管线地面高程（机械挖槽）或加密高程桩。测定管道中线时，就在起点、终点、平面折点、纵向折点及直线段的控制点测设中心桩。桩顶钉中心钉。并应在起点、终点及平面折点的沟槽外面适当位置设置方向桩。水准测量的闭合差不得大于12√K(mm).式中K—水平距离，以公里计。临时水准点应设在稳固及不易被碰撞的地点。其间距以不大于100米为宜。且每次使用前应当校测。污水管顶管施工方法顶管工作坑顶管工作坑的开挖断面，根据现场环境、管径、管长、顶管机具规格、下管及出土方法、挖深、土质、地下水位及支撑材料规格等条件合理确定。在现场条件许可时，上槽可以大开，下槽开直槽支撑。支撑用立板密撑或企口板桩或钢、木框支撑。工作坑工作面坑底尺寸按下式计算（单位均以米计）底宽=D+2.4～3.2底长=L1+L2+L3+L4+L5式中:D—管子外径L1—管子顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,顶钢筋混凝土留0.3～0.5米,顶金属管留0.6～0.9米;机械挖土、挤压出土及管前使用其他工具管时，工具管长度如大于上述着轨长度的要求，L1取工具管长度；L2—管节长度L3—出土工作间长度（1.0～1.8米）L4—顶镐长度,现用油压顶镐,包括退镐装置L5—后背所占工作坑长度,包括横木、立铁，一般为0.85米顶管工作坑所需设备：导轨、后背、下管设备（电葫芦）、顶进设备（顶镐和高压油泵）、出土设备（人工挖土包括运土车、水平牵引及垂直牵引的卷扬机）、照明设备（管内使用电压不大于36伏的低压照明）、通风设备（人工挖土时，根据需要安装）、工作平台（由工字钢及方木组成，中间设下管及出土口，口上设活动平台）、工作棚。导轨安装，导轨安装在枕木或枕铁上，并固定牢固。枕木截面采用15×15厘米，枕铁可用型钢轨制成，并附有固定导轨的特制螺栓，枕木或枕铁必须直顺、平整。枕木或枕铁的安装高程严格控制，其高程低于管外底高程1～2cm，其纵坡与管道纵坡一致。工作坑无水且土质坚实，挖土槽埋设枕木或枕铁，枕木或枕铁长度采用2～5米，其埋设间距根据管重、顶力和土质选定，一般为40～80cm。工作坑底有水或土质松软，必须打混凝土基础，将枕木打于混凝土中，混凝土的宽度比管外径大40cm，厚度20～30cm，枕木与混凝土的接触面包以油毡或纸袋，以便于顶管完成后拆除。采用木导轨时，不用枕木，直接将锚固导轨的螺栓预埋于混凝土中。两根导轨的内距按下式计算（单位均以毫米计）式中：A—两导轨内距D—管外径h—导轨高，木导轨为抹角后的内边高度e—管外底距枕木或枕铁面的距离导轨的材料必须直顺，安装严格控制高程、内距及中心线。安装时用所顶管子的实际外径制作的弧形板进行检查。导轨高程及内距允许偏差为±2mm，两轨中分线允许偏差为3mm。以工作坑壁原土作后背时，其安装要求如下：靠墙横排方木的面积按承压不超过1.5Kg/cm2计算。方木卧到工作坑底以下一定深度，使顶镐的着力中心高度不小于方木后背高度的1/3。后背土壁要铲平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。方木用15×15cm横排，方木前放置立铁，立铁横向叠放15×40cm横铁。土质松软时，加置钢板，或用型钢代替方木，板后以砂砾灌实。顶进第一管子下到导轨上，测量管子的中线及前端和后端的管底高程，确认合格后，进行顶进。第一节管顶进方向的准确，是保证整段顶管质量的关键，对顶管方位要勤测量，勤检查，并细致操作，防止出现偏差。顶镐的安装高程要使顶镐的着力中心位于管子总高的1/4左右处；顶镐的平面位置使用一台顶镐时，顶镐中心与管道中心一致；使用多台顶镐时，各顶镐的油管要并连在一起。顶铁安装时无歪斜扭曲现象，安装必须直顺；每次退镐加放顶铁时，换用可能安放的最长顶铁，始终保持连接的顶铁数目为最少；用20×30cm截面的顶铁，其连接长度单行使用时最大不超过1.5米，双行使用时最大不超过2.5米，超过时采取安全措施，或设计截面较大的顶铁；在顶进过程中，顶铁上方及侧面不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩离。顶管测量的方法和要求测量次数，在顶第一节管子时，及在校正偏差过程中，每顶进20～30cm，对中心线及高程测量一次；在正常顶进中，每顶进50～100cm测量一次。中心线测量，根据工作坑内设置的中心桩挂设中心线，利用特制的中心尺，测量头一节管前端的中心偏差；高程测量，使用水准仪和特制的高程尺进行，除测头一节管前端管底高程，以掌握头一节管的走向（即坡度）；工作坑内设置稳固的水准点2个，以便测量高程时互相闭合；一个顶管段顶完后，要重新测量一次管道的中心线和高程，每个接口测一点，有错口时测量两点。顶钢筋混凝土管时，两管接口处加衬垫，可垫1缕麻辫或3～4层油毡，企口管垫于外榫处，平口管偏于管缝外侧放置，使顶紧后管里有1～2cm的深度，以便顶进完成后进行填缝。顶进时要昼夜不停，充分发挥机械的效能，防止中途停置，造成摩擦力增大，顶进困难。但在遇到下列情况时要立即停止顶进，迅速采取措施，处理完善后再继续顶进。顶管前方发生塌方或遇到障碍；后背倾斜或严重变形；顶铁发现扭曲迹象；管位偏差过大，而且校正无效；顶力较预计增大，超过管口许可承受的顶力；顶进每班要填写施工记录，施工记录内容包括顶进长度、顶力数值、管位偏差及其校正情况、机械情况、土质水位变化以及出现的问题和注意事项。交接班时将施工记录向下一班交接清楚。管前挖土是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键，挖土要遵守下列规定；管前挖土长度：在土质良好地段，一般管端挖30～50cm。管子周围有不允许土壤下沉的地段（如上面有重要构筑物或其他管道），管子周围不得超挖；在一般顶管地段，上在允许超挖1.5cm，但下面135o范围内不得超挖。测量发现管位偏差达1cm时，要进较正，对高程偏差的校正，根据管道的设计坡度和头一节管的走向，来确定校正方法。当根据头一节管子的走向预计可能自行恢复到设计位置时，不得猛纠硬调，以防产生相反结果。人工挖土顶进的校正方法主要有以下几种：挖土校正法：偏差为1～2cm时，采用此法。在管子偏向设计中心的一侧适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶进中逐渐回到设计位置。顶木校正法：偏差大于2cm时，采用挖土法校正无效时，用10cm的圆木或方木一根，一端顶在管子偏向设计中心的一侧内管壁上，另一端安在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架牢固后，开动顶镐，利用顶进时顶木支撑管子所产生的分力，使管子得到校正。顶镐校正法：方法基本上同顶木校正法，即用小顶镐接一短顶木，利用小顶镐的顶力使管位得到校正。顶管质量标准：高程允许偏差+10mm～-20mm中心线允许偏差30mm管子错口不得超过10mm对顶接头的管子错口不得超过30mm附录资料:不需要的可以自行删除管件工艺流程及技术特点1、生产工艺流程：1.1弯头工艺流程原材料复检原材料复检下料推制成型平口盘头整形热处理坡口加工表面处理无损探伤几何检验油漆标识资料确认包装入库发货1.2热压三通生产工艺流程：原材料复检原材料复检下料整形压制成型热处理端面加工工表面处理无损检测几何检验油漆标识资料确认包装入库发货1.3钢板制对焊三通工艺流程材料检验材料检验直缝焊接卷板成型下料压制成型整型处理三通盘头超声探伤端面加工表面处理无损检测热处理成品检验储存发运标记包装1.4热压大小头生产工艺流程：原材料复检原材料复检下料整形压制成型热处理端面加工工表面处理无损检测几何检验油漆标识资料确认包装入库发货1.5中频推制弯管生产工艺流程包装发运包装发运资料确认成品检验无损检测加工坡口热处理盘头整型切割下料原材料复检平口推制成型表面处理2、生产过程中关键工序的控制：2.1材料2.1.1材料选用1）冶炼方式：原材料按相应标准规定的方法进行冶炼，必须为镇静钢且具有要求的热处理状态。2）选用制作管件材料的表面，应无缺陷、油脂、过多的锈迹、焊渣或其它异物。3）材料标志清楚、完整符合项目工程有关条款的技术要求。4）原材料应有证明书，其检验项目应符合相关标准的规定或订货要求。无标记、无批号、无质量证明书或质量说明书项目不全的钢材不能使用。2.1.2材料尺寸。制造管件选用管材应根据管件几何尺寸及设计计算选择长度、外径、宽度及壁厚。2.1.3材料的检验表面及尺寸检验：原材料的表面应平整、光滑、厚度均匀，不得有超过标准要求的凹坑、重皮、裂纹、油污、腐蚀和其它污物。表面尺寸检验、除锈后的材料进行表面及尺寸检查。原材料应有证明书，其检验项目应符合相关标准的规定或订货要求。无标记、无批号、无质量证明书或质量说明书项目不全的钢材不能使用。材料按炉号进行化学分析，原材料的化学成分最大百分含量应符合相应标准及本项目技术规格书的要求原材料的力学性能应符合相应标准及本项目技术规格书的要求对于复检不合格的原材料应予退回，不允许用于管件制作。材料的追溯性标识清楚，在制造过程中，原材料的炉号、批号以及所用材料部位及过程编号等均应有追溯性记录。2.2下料2.2.1下料方法主要是机械切割，切割后应用机械方法清理切割面至露出金属光泽。2.2.2下料操作人员应熟悉切割设备的性能和操作规范，按规定画样、切割。切割时应根据操作工技能和设备不同留一定的切割量。下料管材表面清理除锈后不允许有低熔点金属污染。不应有重皮、裂纹等严重缺陷。2.2.3在下料后的坯料上将原材料上的标识内容进行移植。2.3管件成型2.3.1弯头生产作业指导书2.3.1.1先启动中频电源将推制芯棒加热到规定温度以上，将推制弯头用坯管放在推制机芯棒上启动液压推进装置推动坯管随芯棒外形而变化。2.3.1.2根据坯管的材质和规格不同按相应工艺规定的温度和推速控制推制过程中的感应套加热温度和液压系统的推进速度。2.3.1.3推制成型后的弯头半成品在热态下放在胎具中用压力机进行整形处理。2.3.1.4推制弯头在整形完成后根据半成品的情况和成品要求的外形尺寸进行盘口处理，盘口后留有5-15mm的加工余量。2.3.2热压三通生产作业指导书2.3.2.1热压前准备2.3.2.1.1操作人员应学习相关工艺文件并熟悉设备的操作方法及工艺过程。2.3.2.1.2操作人员应按工艺卡要求和下料尺寸对坯管进行检查并标记,坯管装炉前表面不允许有低熔点金属污染（铜、锡、铝等），不应有重皮、裂纹等缺陷。2.3.2.1.3准备好在工作过程中需用的各类器具。装炉:将坯管放在加热炉中用耐火材料将其垫高距炉台200mm以上,两坯管之间间隔100mm以上。2.3.2.2坯管压扁：加热温度（详见工艺卡），恒温≥5分钟出炉在压力机下把坯管压扁成椭圆形，对于变形量小的（支管/主管≤1/3）压扁管可采用冷压制。2.3.2.3压制鼓包2.3.2.4开孔拔制：将具有三通形状的工件在支管顶端划线开椭圆孔，对开孔处进行拔制成型。拔制应由小到大逐级进行直至支口达到要求尺寸，拔制过程中应用测温仪对工件温度进行监测，当工件温度低于工艺要求温度时应将工件装炉重新加热。2.3.2.5整型处理：将具有三通形状的工件进炉加热，加热至规定温度后保温规定时间后，出炉后进行整型。2.3.3钢板制对焊热压三通生产作业指导书2.3.3.1卷板成型。选择适宜的板材尺寸切割后按图纸加工成筒状，材料及加工尺寸见卷管图。2.3.3.2卷管焊接(按焊接工艺卡)。对卷管成型后进行机械坡口和修整，并对坡口处进行分层检测。对坡口完好的卷管按焊接工艺规程进行焊接，焊接应由持证焊工操作且焊工应经过焊接工艺评定。2.3.3.3热压前准备2.3.3.3.1操作人员应学习相关工艺文件并熟悉设备的操作方法及工艺过程。2.3.3.3.2操作人员应按工艺卡要求和下料尺寸对卷管进行检查并标记,坯管装炉前表面不允许有低熔点金属污染（铜、锡、铝等），不应有重皮、裂纹等缺陷。2.3.3.3.3准备好在工作过程中需用的各类器具。装炉:将卷管放在加热炉中用耐火材料将其垫高距炉台200mm以上,两卷管之间间隔100mm以上。2.3.3.3.4坯管压扁：加热温度（根据不同材料参见压制工艺卡）。2.3.3.3.5压制鼓包：将压扁后的坯管进炉加热，加热温度（根据不同材料参见压制工艺卡）每次压制都要在胎具上涂抹润滑剂以得到光滑的成型面。在连续成型过程中，工件表面达到规定温度后，恒温≥10分钟即可出炉压制。2.3.3.3.6开孔拔制：将具有三通形状的工件在支管顶端划线开椭圆孔，拔制应由小到大逐级进行直至支口达到要求尺寸，拔制过程中应用测温仪对工件温度进行监测，当工件温度低于工艺要求温度时应将工件装炉重新加热。2.3.3.3.7整型处理：将具有三通形状的工件进炉加热，加热至一定后保温规定时间后，出炉后进行整型。2.3.4热压大小头生产作业指导书2.3.4.1清除炉内水、锈及其它杂物。注意不同材质的坯料不能放在同一炉内加热。2.3.4.2装炉。2.3.4.2.1采用天然气或电加热炉，加热炉应经过有效加热区测定，各仪器、仪表均处在有效检定期内，加热炉的控温精度要求为±10℃；2.3.4.2.2装炉前将坯料上的标识做好移植记录，必要时绘制装料位置图。2.3.4.2.3将坯料放在加热炉中用耐火材料将其垫高距炉台200mm以上,两坯料之间间隔100mm以上，坯料不得与炉壁接触。2.3.4.3坯料加热2.3.4.3.1加热过程应使用可连续记录加热温度的记录仪记录加温温度曲线，最高加热温度（详见工艺卡）。2.3.4.4压制成型2.3.4.4.1管件料坯在加热炉内保温规定时间后出炉进行压制。坯料出炉后要尽快的移到胎具上进行压制，要求始压温度（详见工艺卡）。压制过程中要用红外测温仪或光学高温计对压制温度进行监测，当温度超出规定时应终止压制。2.3.4.4.2热挤压异径管应在保证质量的前提下尽可能的减少压制次数（即减少加热的次数）。2.3.4.4.3坯料冷却后将原标识移植回坯料本体。2.3.4.5整型处理：对形状不符合要求的压制坯料应当整形校正。校正如使用支撑物不允许焊接在工件上。2.3.4.6大小头整型后进行表面质量、尺寸检查。2.3.5钢板制对焊大小头生产作业指导书2.3.5.1钢板卷制焊接2.3.5.1.1将下好的坯片吊装到卷板机上进行大小头的卷制加工。加工可用导轮也可通过调整下杠间隙进行。2.3.5.1.2坯管卷制成型后进行表面及尺寸检查,对于成型后多余的部分应切割掉，当不合乎要求时，应在组片前进行矫正。2.3.5.1.3所有焊缝（包括返修焊缝）应由考核合格的焊工按照评定合格的焊接工艺完成。焊接工艺评定按照JB4708进行，焊工考试按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行。2.3.5.1.4卷管完毕后按焊接工艺卡进行焊接。2.3.5.1.5焊后的卷管焊缝进行清理修磨，再进行UT探伤检测,按JB/T4730—2005相关要求达到Ⅰ级合格。焊缝缺陷可采用打磨的方法进行修理，但不应产生沟、槽，去除的厚度不应超过直管段公称厚度的6.5％，同一位置的焊缝返修不允许超过2次。2.3.5.2热压大小头2.3.5.2.1清除炉内水、锈及其它杂物。注意不同材质的坯料不能放在同一炉内加热。2.3.5.2.2装炉。将坯料放在加热炉中用耐火材料将坯管垫高距离炉台200mm以上，两坯料之间间隔100mm，以便使坯料能够受热均匀。2.3.5.2.3检查加热炉通风系统及炉台，炉门运行装置是否顺畅。检查燃料是否充足。2.3.5.2.4台车推进炉内防止坯料与炉体接触。关闭炉门检查炉门的密封是否良好。2.3.5.2.5开启风路，点燃加热炉，检查记录仪监测升温情况。控制温度升速不能超过200℃/小时。2.3.5.2.6加热过程中经常检查风路，燃料供给系统的运行情况，根据记录仪的显示情况对燃料供给量进行随时调节，力求炉内温度均衡。2.3.5.2.7当温度升至（根据材料不同参见具体工艺卡）时，适当减小风量，使温度控制在一定温度范围内保温（根据材料不同参见具体工艺卡），连续炉恒温时间（根据材料不同参见具体工艺卡）。2.3.5.2.8先关闭风路与燃料供给系统，打开炉门迅速开出台车，用叉车将坯料取出放到胎具规定的位置上，开启压力进行压制。2.3.6中频推制弯管生产作业指导书2.3.6.1弯前准备2.3.6.1.1操作人员应熟悉设备的技术性能、工艺过程。2.3.6.1.2弯管操作人员应按工艺卡要求和弯管尺寸对钢管进行检查和准备，钢管表面清理除锈后不允许有低熔点金属污染（铜、锡、铝等），不应有重皮、裂纹等严重缺陷。2.3.6.1.3将钢管纵焊缝放置在内弧距壁厚基本不变的中性线±10°区域内，弯管不允许对接。2.3.6.1.4弯管在下料时，各部位尺寸应测量准确，并在管材上标记。2.3.6.1.5准备好在工作过程中需用的各类器具，监测弯管加热温度的温度显示器（动态温度测量用光学高温计）。2.3.6.1.6将摇臂转“0”位，夹具准确放在所要求的弯曲半径处，该值应考虑材料的回弹变化量，并在材料上划线做点。2.3.6.1.7操作工应检查弯管机的主机、辅机、水泵、油泵、空压机，纯水装置等，应正常完好处于备用状态。2.3.6.1.8弯管前检查弯管机四周，不得有妨碍弯管机运行的障碍物，环境应保持干净整洁。2.3.6.1.9检查感应圈与钢管间隙应均匀，应控制在20±3mm之间。2.3.6.1.10应准备应付停电等意外情况的应急措施。2.3.6.2弯制过程2.3.6.2.1开启冷却水系统，检查感应圈喷水情况（准备好通针）。2.3.6.2.2开启中频电源，并检查调整。中频启动后，液压推制系统启动，(弯制温度应根据材料的化学成分及临界温度值确定最佳加热温度)开始热煨制。2.3.6.2.3调整液压推进装置控制推速、外弧侧喷水角度、内弧侧喷水角度、中性区喷水角度及加热带宽度等参数。随时调整水泵压力,控制喷水量和冷却速度。2.3.6.2.4弯制开始初期，应密切注意推进速度和加热温度，功率升降推速增减，均要与温度密切配合，使三者实现最佳匹配。2.3.6.2.5弯制过程中，要对推制温度用动态光学高温计测量值进行测量和记录。2.3.6.2.6弯制过程中，经常检查设备及辅件的运行情况是否正常，2.3.6.2.7弯管弯制将近终弯,调整中频电源功率,降低温度，当加热温度降至煨制最低温度时，停机并快速降温。2.3.6.2.8弯管停机顺序，先停中频电源加热，迅速打开后水冷却圈，位置前移并使液压油缸卸压停止推进，当被加热部分完全冷却后，再停冷却水，最后停其他附属设施。2.3.6.2.9弯管下机后进行表面、尺寸检查，包括波浪度、壁厚、角度、半径、圆度、当管端直径圆度达不到技术要求时应进行矫正,弯管两端应保留一定长度(L)的直管段。2.3.6.3管端面加工。用机加工的方法对管端面进行加工，使弯管几何尺寸及弯曲角度符合设