顶管施工方案
一、工程概述：
本工程因车流量大无法满足路面破除施工的原因，拟采用微控定向拖拉管顶管施工。管材采用Ф 800HDPE 实壁管。
二、编制依据：
1、现场调查情况
2、地址勘探资料
3、施工图
4、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》(CJJ3-90)
5、《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)
三、工期计划：
每个施工地点的工期为3-4 天，遇到特殊地质情况除外。
四、施工方案：
根据现场检查井位置、土质、埋深、管径等选定(GBS-25)型非开挖铺管钻机为本工程水平导向钻机机型，DigiTrak 定向钻进导向系统为本次工程的导向系统。现依据本标段的施工环境，和我单位对以往顶管施工的经验，提出一套施工方案；
1、施工方案
根据一般做法，工作井及接收井均采用钢筋砼沉井，混凝土采用 C25 抗渗等级为 S6。顶管完成后，工作井及接收井内各施工 D700 (D1000)污水砼检查井一座。
( 1 )采用HDPE 实壁管材 本段排水管施工难度比较大，主要是一段水平弧度的施工要求比较高，一般中空管材的耐拉力较差，所以采用HDPE 实壁管材。
(2)测量定位
根据设计资料，对所有导线点和水准点进行复测，根据结果进行 管道的放样，原地面的测量。用白灰标出管道轴线位置，对将要敷设管线所在位置的断面、地面和水面标高进行测量，并绘制出标高断面图，以便导向施工时精确控制标高。
(3)工作坑、接收坑
工作坑为2 米*2 米，井深为4 米。接收坑为2 米*2 米。工作坑要采用钢板或其它安全材料进行护壁处理，确保施工的安全。
(4)钻机就位
检查钻机是否工作正常，钻机定位应准确、水平、稳固。只有在 钻机定位平稳后才能开机试钻。
(5)泥浆配置
根据工程施工现场地质勘察，本非开挖牵引管工程所涉土质以中细砂为主，选择复合泥浆、膨润土加稀释剂等添加剂，通过 GBS-25 型非开挖铺管钻机泥浆混配系统调制均匀后备用。
(6)试钻
启动钻机，钻入1---2 根钻杆，检查设备仪器是否运转良好，发现问题及时处理，试钻时还应检查泥浆混配系统是否渗漏。
(7)导向钻孔
根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用美国 DigiTrak Eclipse SST 定向钻进导向系统控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔。若发现钻套偏离设计轨迹的趋势，通过调整钻头的倾角、旋转角等参数改变钻头方向。导向孔完成后，对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。施工过程 中，密切注意钻进过程中有扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况， 发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。
(8)预(回)扩孔
导向孔完成后，卸下起始杆和导向头，换回扩孔钻头进行回扩。 回扩过程中始终保持工作坑内泥浆液面高度高于地下水位标高。回扩过程中使用好泥浆，扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进行检测， 按照施工要求及时调整泥浆性能指标。
由于施工土层为粉沙土(依据附近土质的查看)并且过河，选择桶式扩孔器较适宜，扩孔器通过旋转，将淤泥挤压到孔壁四周，起到 很好的固孔作用，根据地层特点，合理控制回扩钻进速度，以利排查。分六次回扩，最后一次回扩合理采用相应挤扩式钻头，如回拖力和回扩扭矩较大，则需多回扩一次，以利孔壁成型和稳定。
钻进过程中，应及时做好施工原始记录，记录内容应包括钻进时间，轴线角度、扭矩、顶力、土质情况等。密切注意钻进过程中有扭矩、钻压突变等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采 取相应措施后施工。
回扩过程中,密切注意底层的变化,及时测量水平变化情况,根据地层的变化情况和水平变化情况及时采取相应措施,调整施工方按，使回扩控达到设计要求。
回扩工艺完成后用我单位特制的检测工具进行检测，达到设计要求后进行回拖管道的施工。 (9)回拖管材
HDPE 管管材连接要严格按电热熔接施工要求施焊。回拖前应检查电热熔焊接质量，待焊接自然冷却，检查合格后方能进行拖管。将连接好的管材沿施工场地安放好，依次连接接头、钢帽、分动器、钻 杆。管材预连接好，接管完成后马上开始拉管。在回拖管道过程中， 密切注意孔内情况、钻机操作手应密切注意钻机回拖力、扭矩的变化。 回拖应平稳、顺利，严禁蛮拖。管材要一次性拖入已成形的孔洞中， 中途尽量避免停顿，减少回拖的阻力。
(10)现场泥浆处理
施工过程中，入土点泥浆用泥浆泵抽出，将废浆清理干净。
五、施工原理
1.将钻机的钻杆和导向头在有线导向仪的控制下经过入土井准确穿过道路地下到达道路对侧的出土井。
2.通过钻杆联接Ф 800 的回扩器的作用，在入土井和出土井之间形成一条直径为800mm 的通道。
3.将待铺设的管线联接在钻杆和回扩器尾部通过出土井与入土井之 间的通道，从道路的B侧牵引至A侧
4.牵引完成后，对现场进行清理，并将铺设的管线接通。 六.技术措施及施工要点 1.工程特点
本次工程一次穿越距离短，管径大，段落多，施工范围狭窄。施工环境复杂，沿马路施工，施工过程中要不影响交通
2.技术措施及施工要点 本工程以国家行业标准为施工依据，结合本工程的特点，对本工程施工要点.技术措施陈述如下:
A.导向部分，造斜阶段的控制和水平精度的控制非常重要，根据地质的情况调整正负参数。
B.回扩部分，导向工作完成后，根据导向过程中所了解的地质情况，采用不同的钻头进行回扩并不断调整施工工艺，使回扩的孔达到要求。
C.由于在管线穿越土层为粉沙土和淤泥质土层，且穿越距离长，成孔质量是工程的成败关键。如果成孔质量好，初始拉力将变小，管材沿线阻力也将变小。为保证成孔质量及降低沿线的阻力，采取以下技术措施:
(1)泥浆 泥浆系统成孔质量保障的关键因素。泥浆具有冷却钻头(冷却 和保护其内部传感器)、润滑钻具，更重要的是可以选悬浮携带钻屑， 使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提 供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔中 的泥浆可以起到护壁的作用。
在不同的地质条件下，需要不同成份的泥浆。泥浆有水、膨润土 和聚合物组成。水是泥浆的主要成份，膨润土和聚合物通常称为泥浆 添加剂。泥浆的品质越好于钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性 和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想。为改善泥浆性能，泥浆加入 稀释粉，该粉具有固化洞壁，润滑钻杆、PE 塑管，减小管材阻力等作 用以及起到阻止管材变形。扩孔时控制好泥浆各性能参数，不定期进 行检测，按照施工要求及时调整泥浆性能指标。长距离回拉扩孔铺管 中，泥浆作用尤其重要，孔中缺少泥浆往往是工程失败的主要原因。 一般地层泥浆较易漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩 擦力增大，导致拉力增大。要保持在整个钻进过程中有返浆，这对回拉扩孔施工的顺利进行尤其重要，工程中遇到地层变化，及时调整泥浆以产生不同的泥浆。在施工过程中工作坑内泥浆面高度高于地下水 位 3.5 米。施工时派专人负责检测并记录泥浆性能参数和工作坑内泥 浆面高度，并及时调整。
(2)扩孔器
在最后一次扩孔采用桶式扩孔器，桶式扩孔器通过旋转，将淤泥 挤压到孔壁四周，将起到很好的固孔作用。
(3)助拉器 现场要求甲方配备一台推土机助推。工程在扩孔或拉管过程中万 一出现拉力超出GBS-25型非开挖铺管钻机的拉力范围时，立即使用推土机助推。
(4)导向钻孔 导向孔是管道施工质量的关键因素。沿轴线在地面或水面上标出 管线为止，每3米设置以点(不是水平段每50 ㎝设置一点)算出埋深， 再导入钻头。施工中根据察看设备反映的情况随时作出有效的调整，: 细微的偏差可以微调钻杆导向板以达到纠偏的目的，偏差较大时可以通过回轴 1~2 根钻杆重新定位，此种纠偏方法对施工影响小，较为方便的解决工程偏差。导向施工时还应注意:水平导向拖拉管技术的工作机理，在导向完成回扩过程中由于回扩头自重而产生一定量的成孔下垂现象，造成导向过程准确而实际高程下降的问题，但根据我们长期施工的经验积累，通过预先设置变量可以有效解决。根据土质情况， 设置 10~15 ㎝的变量。使工作坑与接收坑之间形成先导孔。开钻是采用轻压慢转，进入水平段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。在发射坑内水平段可用垫撑对钻杆进行支撑，以减少钻杆自重影响水平段的水平度。导向孔完成后，对发射坑入土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。 (5)回拖管材
为减少管材在地面拖拉时摩擦力和保护管子。管子设置滑轮拖板减阻，滑轮拖办设置在每段管子的接头部位，并在工作坑洞口设置五根槽钢以保护管子。工作坑离地面3 米左右。
七、可能出现问题及时防护措施
1、可能出现的问题
由于在管线穿越土层土质相对不明确，且道路车辆多，可能出现因扩孔塌方且穿越受车辆行驶导向成孔质量把不好，出现拉力过大超出GBS-25 型非开挖铺管钻机的拉力范围。 许南路自修筑成以后，车流量日益增大，因此汽车的干扰也就比较多。
1、防护措施
在钻孔前先对管线周围建筑物和道路实行压密注浆加固。压密注浆深度应严格控制，防止出现影响钻管的施工。我们有多套完整的施工设计方案和先进的技术设备，丰富的施工经验，可以克服施工中出现的各种难题。
2、管道施工时的优点
水平定向钻进铺管对管道上面的覆盖土层厚度的要求不很严;地下水位的高低对施工影响不大，所以穿越地层时没有粉沙土层破裂带来的施工隐患。地层的非均匀性和顶管长度的增加不会影响水平定向钻铺管的精度;钻孔方向可以控制，若偏离轨迹可及时纠正，水平定向钻进铺管的精度较高。
八、劳动力计划安排
主要工种及数量如下: 项目经理、技术员、现场管理员、导向师、机长兼安全员、机修工、电工、熔接工、操作工。
九、主要机具计划安排表
1.GBS-25 型非开挖铺管钻机及泥浆混配系统 1 套
2.DigiTrak 定向钻进导向系统 1 套
3.RD4000 地下管线探测系统 1 套
4.配套工程车 1 辆
5.潜水泵 2 台
6.发电机 1 台
7.熔接机 1 台
8.泥浆泵 1 套
以上设备供需10Kw 用电量
十、质量目标及创优规划 1.质量目标 达优工程
2.创优规划
严抓工作坑、接收坑施工质量严格按规范要求施工。测量放线力 求准确无误，固定水准点相互校对，中心桩需设牢固，水准点和中心 线定期校验。勤检勤测，严格原始记录，详细交接班。按IS090 02质量管理体系进行各工序质量控制，并确保原材料使用合格。关 键工序对作业班组进行书面交底，提高施工操作水平。克服工序质量 通病，落实施工质量责任，制定奖罚措施。严肃工序报验制度，坚持 质量“三报”验收，确保各工序优良等
十一、安全、文明施工管理
1、安全施工措施 安全生产和文明施工是工程施工顺利进展的两大保证，缺一不可， 一定要做到万无一失。对整个工地的现场安全管理要制定安全管理措 施，对特殊工序如下管、顶进施工要更加注意安全。
项目经理为安全负责第一人，直接抓安全生产，并设专职安全员 分级管理，落实三级管理网络，确保安全生产。为此，特提出如下措 施:
a.岗前对每个职工进行安全教育，定期召开全体人员大会，做好 安全生产、文明施工宣传教育工作。
b.按施工组织设计要求，布置临时建筑、临时电源、管线、运输道路必须符合安全、卫生要求。
c.施工现场人员必须遵守劳动纪律和安全生产制度，工作时间精 心操作，不得喜闹。
d.整个工地进行必要的隔离和防护，设置示警牌，实行封闭施工， 工作坑用围栏隔离防护，夜间设置红灯示警。非施工作业人员不准在 作业区逗留或做其它工作，进入现场必须穿戴必要的防护用品。
e.工作坑扶梯应加以固定防止滑动。小型设备都应放在工作棚中，以利安全和操作。
f.夜间施工、配备足够的照明。
g.易燃易爆物品的存放、使用严格按有关规定执行。操作人员须有上岗证。
h.用电安全要有在专人负责。
i.设置防触电报警系统，一旦地下钻头触及电缆等带电体后，钻机发出触电报警，此时操作手必须坐在座椅上不得离开，以免触电。 报警解除后，操作人员方可离开钻机。
j.远距离遥控紧急停机装置，随钻跟踪测量者应时保持与钻机操作手的联系，一旦发生意外应及时处置。目前一般采用无线通信联络方式，有时由于受到当时当地环境的影响这种方式已不能应付紧急突发事件。所以在施工中应由随钻跟踪者采用紧急措施停止钻机工作， 待处理完后，由后者解除对钻机的限制后，方可启动钻机。
2、现场文明施工措施: 施工现场文明管理，项目经理亲自抓文明施工。对于临时房屋要 做到规划整齐，使内外清洁、卫生。操作地点周围做到整洁、干净， 严禁随意倾倒垃圾。施工现场堆放成品，材料要整齐。保护环境，维护环境卫生，不乱倒垃圾，争做文明卫生工地。
