顶管施工作业指导书
1 目的
通过实施本作业指导书，规范顶管施工工艺，保证管道施工达到质量标准。 2 适用范围
适用于承建的雨、污水顶管施工。 3 施工工艺
3.1工作坑及接收坑平面布置
选择在设计检查井位做为工作坑及接收坑是较常见的施工方法，如果两座设计检查井位之间距离过长，也可在设计井位之间加设接收坑，此段管道接口采用包管施工方法。如果两座设计检查井位距离较近，顶进方案对长距离顶管有足够保证，可以一次性顶进三个或三个以上井位，之后做检查井。显然第一种方案技术难度小，但成本高；第二种方案技术难度大，成本低。顶管方法分为双向顶进和连续顶进两种，双向顶进即为工作坑与接收坑间隔布置，在顶完一侧之后将顶力设备反向布置，利用龙门口处钢桩和已顶完管道做为后背，进行反向顶进（见图示）。连续顶进即为每座工作坑又做为接收坑，利用已顶完的管道及钢桩作为后背的一种顶进方法（见图示）。在无特殊地段，工期限制等情况下，建议采用双向顶进，这样可节省工程成本（其原因是工作坑平面尺寸较接收坑大，双向顶进工作坑及接收坑各占半数，但连续顶进需要全部设置为工作坑尺寸，所需周转材，挖、填土方较双向顶进多，且需设备二次倒运、组装）。 接收坑顶进工作坑顶进接收坑接收坑顶进接收坑顶进接收坑双向顶进示意图连续顶进示意图3.2 工作坑及接收坑平面尺寸拟定 工作坑平面尺寸受管长、管径、后背、顶力设备尺寸约束，接收坑尺寸受管径及检查井尺寸约束。 工作坑平面尺寸计算方法为： 坑长 = 后背铁厚度 + 千斤顶长度 + 传力铁长度 + 弧形铁长度 + 管长+工具管长（当为机顶时，管长加工具管长用机器长度代替）+工作面长度（50厘米）；
坑宽 = 外管径 + 两侧工作空间（一侧尺寸为1米）。
工作坑及接收坑的平面尺寸除按上述公式计算外，特别需注意的是检查井的平面尺
寸，在做布置时一定要考虑进去。 3.3 地上建筑、地下管线的核查与保护：
多数的顶管工程位于市区繁华地区。地上、地下构筑物较多，其位置核查工作极为重要。施工准备工作时，要仔细审查设计图纸，平面各构筑物与设计管线、工作坑、接收坑的相对位置，断面地下管线的高程等，再依照这一数据进行现场实测实量，对其关键部位特别标识。
地上建筑距工作坑或管线较近时，要尽量使降水井点远离建筑物，以避免降水过程中因破坏天然土体而导致建筑下沉。地下管线包括雨、污水管道、自来水管道、煤气管道、地下电缆、通信电缆等，它们与设计管线的相对位置为相交或平行。施工时要根据不同管线的不同位置、不同深度以及顶进时的影响范围分别加以保护。如果与设计管线相交，并在其上方的管线，要给予露明并用方木或型钢吊起保护（见图）。如果与设计管线顺行，则更需要重视，顶进管道实际挖土量要较理论管体积为大，这样就破坏了土体原有状态，使土体向设计管线一侧产生滑动。其它管线在侧向主动土压力和竖向土压力作用下产生位移。如果是雨、污水管会出现接口张开；如果是自来水管或煤气管在受弯的情况下，极有可能破裂，从而造成工程事故。
解决这一问题的方法是雨、污水管道可在顶进工作段内将雨、污水管道检查井一侧堵死，用水泵将上游雨、污水直接抽至下游管道，其目的是防止因管道的渗水对顶进时产生的影响（管道渗水对顶进施工影响特别严重，轻则使顶管管线前侧土体不能直立、增大顶力、减慢速度，重则使设计管线回产生较大偏差或顶进失败）。对于自来水、煤气管道，一般覆土较浅，解决的方法是根据顶进管道所破坏天然土体的滑动面，对其进行一侧覆土挖除，以保证管线两侧土压力均衡。
再有一种方法是在设计管线与其它管道之间打连续搅拌桩，可同时达到止水及保护土体稳定的目的。但这种方法成本较高，在投标时要以技术措施费加以考虑，或者在工程进行中以对产品质量的保障方法为由与业主、监理、设计进行商洽。
上述几种对地下管线的保护方法，因地下工程地质条件的多样性取舍，不可同一而论，要视具体工作环境而定。
钢丝绳原地面高型钢P原有管线设计管线PP 3.4 降水：
降低地下水位是顶管施工的关键之一，成功与否起到决定性作用，天津地区地下水位较高，一般情况下在地面以下一米左右。多数顶管管线底标高都在水位以下。采用钢板桩做基坑支护及土顶法顶进时，坑周及设计路线均需降低地下水位。常见的降水方法有大口井降水、轻型井点降水。大口井降水适用于粉土或粉质砂土、粉质粘土；轻型井点适用于粘性土。在设计管道穿透土层内，天津市区多为粉性土，渗透系数大（4～10米/昼夜），涌水量大，建议多采用大口井降水。 大口井降水要点：
3.4.1 大口井降水对施工及周边建筑物的影响取决于降水影响半径及水力坡度两种要素。技术规范中计算公式与实际结果有出入，最好现场做试验确定（即抽水井附近做两观测井观测水位），或由经验而得，最后由基坑，管道埋深、周边建筑物相对位置来确定大口井间距及深度； 抽水井观测井观测井地面高水力坡度影响半径 3.4.2 在基坑破土前和管道顶进前7天打大口井，井筒选用透水性强的无砂管，内径为50cm，外壁用无纺布或双层纱网包裹，最好选用双层纱网，它较之无纺布透水性强，又能保证土中颗粒不进入井中。井筒形成后，回填石料沉淤，高度在1m即可，井筒与井孔间隙用粒径大于2mm粗砂填充。之后立即用潜水泵抽水，以防土中水道淤死。 3.4.3 基坑周边大口井布置以4口为宜，分别设在基坑四角，距坑边2-3米。当水位降至坑底0.5米以下时，采用机械挖土，人工清底。在设计管线一侧打大口井，距管线以3m为宜。
3.4.4 大口井布置在满足基坑开挖和顶进的同时，要尽量远离地上建筑物和地下管线，以免地基沉降后对之造成损坏。 建筑物大口井设计管线原有管线地面高降水后的地下水位 3.4.5 设计井深时，要仔细察看地质柱状图，明确粘土层（即不透水层）位置，井底标高应到此为止，深则无益。如不满足井深设计要求，可采取加密井间距的方法，来达到降水之目的。
大口井原地面高杂填土粉土粘土 3.4.6 大口井深及间距经验值 间距 10m 管道埋深 5m～6m 7m～8m 9m～11m 3.5基坑支护与开挖：
工作坑平面尺寸与深度拟定之后，选择基坑护壁所需材料。通常采用工字钢桩—挡土板支护法、工字钢（或槽钢）配合搅拌桩支撑法、沉井法。 下面分别叙述：
3.5.1工字钢桩—挡土板支护法
这种支护是常用的一种施工方法，其做法为后背工字钢密排，其它三侧为工字钢夹挡土板，工字钢间距为60cm～80cm，挡土板厚3cm～5cm。后背桩密排布置，目的是使在顶进过程中后背有足够的反力。其形式有两种(见图)，如果设计计算顶力过大，或后背土质松软，也可采用换填土（即将后背土挖除，换填灰土夯实）方法。钢桩的形式有悬臂板桩、单锚式板桩及多锚式板桩。计算方法是在已知钢梁的型号及长度情况下进行验算，步骤为在主动土压力和被动土压力作用下的抗倾覆验算，强度和刚度验算。（公
12 15 18 12m 15 18 21 15m 18 21 24 18m 21 24 27 司常用工字钢桩为320b型，柜梁为工字钢220b型） 当为悬臂式板桩时，后背密排板桩计算步骤如下： （1）根据基坑深度确定H值，进而算出入土深度值12-H，要求被动土压力def对e 点的力矩大于主动土压力acd对c 点力矩的2倍以上；
（2）计算入土深度t，剪力为零的点g，即净主动土压力acd等于净被动土压力dgh； （3）计算最大弯矩，即acd与dgh绕g点力矩之差值；
（4）根据最大弯矩，320b型工字钢截面力学指标计算其强度及刚度，看是否满足刚才的容许应力。
对于基坑两侧及前端钢板桩验算其主动土压力和被动土压力则与后背密排桩有所不同，钢板桩悬臂端，主动土压力作用在钢板桩与挡土板上，此时可将悬臂端视做三等跨连续梁，来求出土压力分布情况。打入土基部分可简化为单桩受主动土压力和被动土压力。然后在按上述步骤进行验算。
悬臂端基坑底打入端
三跨连续梁计算钢板桩反力与弯矩
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