顶管专项施工方案，专家论证 doc(3)

顶管专项施工方案

设备顶进应力为123.5吨, 取总的顶力F＝150吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为130吨。

（二）

根据顶管工程力学参数确定，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。

⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。

根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好,取值：30t/m2 。

F1=S1×K1 其中：

F1--顶管正阻力(t) S1--顶管正面积(m2) K1--顶管正阻力系数(t/m2)

F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.4*0.4*30＝15.072吨

⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之间，取值0.5 t/m2。

F2=S2×K2 其中

F2—顶管侧摩擦力（t） S2—顶管侧面积（m2） K2—顶管侧阻力系数（t/m2）

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F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*0.8*50*0.5=62.8吨 顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段50米计算，总顶力：F=F1+F2≈77.872吨

因此，取总的顶力F＝150 吨，选用2台150吨的千斤顶作为顶进动力设备。

根据水泥管生产标准GB/T11836及JC/T640《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》Ⅲ级管有效长度2米的裂缝荷载标准值94KN/m。

总破坏力：F破=94KN/m*50m=4700KN 即470吨。 故 F < F破，2台150吨千斤顶对混凝土管无损伤。

3.3、后背抗力检算

后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强义应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。在设计和安装后座墙时，应使其满足如下要求。

（1）、要有充分的强度

在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不至破坏。 （2）、要有足够的刚度

当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。如压缩回弹量大，会导致大量行程消耗在后座墙压缩变形土，从而大在降低千斤顶的有效冲程，使顶进效率降低。故后座墙必须具有足够的刚度。

（3）、后座墙表面要平直

后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。

（4）、材质要均匀

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后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后从力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。

（5）、结构简单、装拆方便

装配式或临时性后座墙都要采用普通材料、装拆方便。

根据总顶力计算结果，最大顶力为778.7KN。顶力通过后背传递于背后土体，倒挂井直径采用6米，则后背受力面积为3m×3.2m（按照设计图纸要求施工）,计算其后背承载力P。

后背中心处被动土压力：

P=rhtan2（45°+φ/2）+2ctan（45°+φ/2）式中： r——土壤的重度（KN/m3） h——后背中心处深度（m） φ——土壤的内摩擦角（°） C——土壤的粘聚力（KN）

按地质报告取值：r=19.7KN/M3 h=6.5m φ=20.6° C=40.8kpa P=19.7*6.5*tg2（45°+20.6°/2）+2*40.8*tg（45°+20.6°/2）=384.9KN/m2 当力通过墙体传递给井外土体时，受力面积为3×3.2=9.6m2，2055/9.6=81.114KN/㎡＜384.9 KN/m2，能满足要求。 3.4、管道顶进

对土质较好地段，顶进时要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的原则。顶进前，按照土质好坏，每次超挖0.2~0.5米，不得超过0.5米，挖好一次土后，立即进行顶进。对土质较差部分，先顶后挖。事先应检查第一节管道安装是否水平，以防

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顶进时产生偏心荷载。管道的着力点在管子的下方管高的1/4～1/5间。顶进程序如下：

①安装好顶铁并挤牢，启动油泵，操纵控制阀，使千斤顶进油，活塞伸出，将管子推进一段距离。

②操纵控制阀，使千斤顶反向进油，活塞回缩，放置顶铁再次顶进； ③重复上述操作，直到顶铁总长度大于一节管子的长度，换下部分顶铁，换上一节管子。

④放好管子后，做好接口。 ⑤重复上述操作。

顶管作业应为连续作业，尽管避免中途长时间停顿，实践证明，在粘性土层顶进时，因某种原因使连续施工中断，重新起顶时，顶力将会增加50～100%。另外，在管道顶进中，发现管前方坍塌，后背倾斜，偏差过大或其他问题时，应停止顶进，查明原因，排除障碍后再继续顶进。

⑥顶进工作中，注意以下事项：

a、及时注意油泵压内表变化，发现压力骤然大时应停泵检查。 b、要连续顶进，不能长时间停顿。 c、千斤顶要着力均匀。

d、控制顶进速度，以防顶进中发生偏差。

e、顶进一般为2厘米/分钟，最大不超过5厘米/分钟。 （1）下管：

该工程采用25T吊车下管。用吊车将管吊起后，使砼管达到预定部位。下每节管子要检查管节的高程和导向，看其是否符合设计要求。检查管节是否完全

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贴卧于导轨上。接口时用钢套环将下入管节和前节砼管连接在一起，顶进就位后用砂浆及填缝料将管间缝隙密封。

（2）挖土：

挖土时使用短把小铁锹。每次挖土长度0.2~0.5米，不得超过0.5米，挖好一次土后，立即进行顶进。禁止挖土长度过长及挖土半径过大，防止蹋方带来地面沉降。

（3）出土

将土人工由管内运到工作井位置，装入手推车，然后用钢索绳吊装到井上，倒在井上一侧。堆积量足够时，用自卸车运走。

（4）测量与校正

每顶进一次测量一次，首节管起导向作用，因此顶进要随时检查，不超50cm必须测量一次。

①高程测量

用水平仪测量，工作坑内要设两个临时水准点每顶进一次测量一次。 ②中线测量

每节顶进后采用全站仪测量。先把中心线移至工作坑内，再运用全站仪实测，看是否能与中心尺（管内设中心尺）的中心是否吻合。如果发现偏差时要采用挖土的方法进行校正。

③顶管纠偏方法：人工纠偏，随偏随纠。挖土时一侧超挖，一侧不超挖或留5-10mm的土坎在顶进中使管中心徐徐复位。

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