顶管施工范文

时间:2023-03-01 14:47:37

顶管施工

顶管施工范文第1篇

关键词:顶管施工;技术;探讨

中图分类号:TU7文献标识码: A

引言

在社会经济的发展的推动之下,我国的人口慢慢向城市开始聚拢,逐渐多的城市地下空间获得了开发以及利用。因为在城市之中用于施工的场地有限并且对附近的环境要求高,尤其是地面有不便拆除的构筑物、繁华闹市以及交通干道等等场所,使用地下顶管施工已经变成了市政基础设施施工之中的最佳方案。

1、顶管施工技术特点

顶管技术在经济、生态以及环境之上诸多的优点,当前我们已经了解的之时在这之中的一小部分,而其的潜力也是没有办法预测的,设备的施工能力以及应用也在逐渐的发展之中。同其它技术相比而言,顶管技术的起步比较晚。然而需要注意的是在近些年之中,顶管施工技术不管是在理论上,或者还是在施工工艺上,都出现了较大的发展。

2、施工关键技术

2.1、相关施工技术

2.1.1、方向控制

管道能否按设计轴线顶进,这是长距离顶管成败的最为重要的因素之一。顶进方向失去控制那么则就会使得管道弯曲,顶力快速增加,工程也就没有办法正常进行。高精度的方向控制则也是确保中继环正常工作的必要条件。

2.1.2、顶力问题

顶管的顶推力这是随着顶进长度的增加而增加的,但是因为受到顶推力以及管道强度的限制,顶推力不可以无限增大。因此,仅仅使用管尾推进方式,管道顶进距离则就会有一定的限制。通常使用中继环接力技术就可以及时解决。此外,顶力的偏心度控制也是相当重要的,可否确保顶进之中顶推合力的方向同管道轴线方向一致则也是控制管道轴线方向的最为重要的地方。

2.1.3、工具管掘进面土体的稳定问题

在开挖以及顶进的过程之中,应该尽量使用正面掘进土体保持以及接近原始应力状态,是防坍塌、防涌水以及保证正面土体稳定的关键点。正面土体失稳会使得管道受力情况急剧变化、顶进方向则就失去控制。比如说掘进土层中大量就会快速涌水那么则就会导致不可估量的损失。

2.1.4、承压壁的后靠结构以及土体的稳定问题

顶管工作井通常使用的是沉井结构或者是钢板桩支护结构,除过需要验算结构的强度以及刚度之外,还应该保证后靠土体的稳定性,并且可以使用注浆以及增加后靠土体地面超载等等方法来限制后靠土体的滑动。如果后靠土体出现滑动的话,那么就会导致地面较大的位移,并且还有影响到附近的环境,并且还可以影响到顶管的正常施工操作,使得顶管顶进方向没有办法控制。

2.2、施工工序

2.2.1、地质条件以及附近环境的调查工作

提供土层分类、分布的地质纵剖面图和一定数量的勘探点位地质柱状图。同时应该提供充足的供地基稳定变形计算分析的土性参数以及现场测试资料。并且应该提供出各层土的透水性,同周围大水体连通的透水层分布,每一个砂性土层承压水压力以及渗透系数,地下贮水层水流速度和地下水位升降变化等等相关的水文地质资料。应该提供地基承载力以及地基加固等等方面的地质勘探以及土工试验的资料。应该提供种种类型的地上以及地下建(构)筑物、地下管线、地下障碍物和使用状况、变形控制要求等等调查资料,之后应该对使用的顶管法施工而导致的地层位移以及附近环境的影响程度并且进行充分估算。

2.3、顶管机头的选型

依据地质勘探以及环境的调查资料,结合笔者的顶管施工经验,合理选择机头这是确保顶管顺利施工的关键。此外,需要进行仔细分析的是顶管机头而穿越土层土质的参数。

2.4、工作井设置

顶管施工通常应该设置2种形式的工作井:第一种是供顶管机头安装以及出坑使用顶进工作井也被称之为顶进井;而另一种则是供机头进坑以及拆卸使用接收工作井也被称之为接收井。工作井的平面位置应该同设计管位要求相符合,应该尽量避让地下管线,减小到施工扰动之后的影响。工作井同附近建筑物以及地下管线的最小平面距离应该依据现场地质条件以及工作井施工方法而进行确定。使用钢板桩或者是沉井法施工的工作井,而其地面影响范围通常是依照井深的1.5倍计算,在这个范围之内建筑物以及管线等等应该使用必要的技术措施对其进行保护。

2.5、顶管顶力计算以及承压壁后靠土体稳定验算

顶管顶力最最为重要的是为了克服顶管管壁以及土的摩擦力而将管节顶推入土体之中。所以,第一应该计算顶管管壁外周摩阻力。而对于不同的工作方式比如说注浆以及不注浆、钢筋混凝土管以及钢管和不同的工具管等等,有着不同的计算方法,则应该依据实际情况来说。

2.6、管进出洞的处理

第一,要把工具管向出洞口部分推,直到距离1m处停止,之后在工作井的洞口处进行橡胶止水圈的安装。第二,为避免掘进机在出洞的时候有叩头现象的出现,要在洞的止水槽的下部利用副导轨来作托块,将纠偏油缸进行整体收紧,在其底部进行延伸导轨的安装,并且把前,节的钢混凝土管和机头进行可调节的钢性连接,连成一个整体,在后续管道出洞的时候,同样利用这种方法,逐节进行施工,直至不会出现叩头现象为止。第三,在推进工具管的时候,直至洞口的止水圈能够起作用为止,要等待3―4h,进行静止土压力的测量,结合相关的理论资料,将推进土压力的控制系数进行推测。第四,进行工具管的不断推行,在进行第一节管的安装之前,要进行适当的止退装置的设置,避免主顶在缩回之后出现回顶,因为正面土的压力的作用而把工具管进行弹回。第五,为了能够降低机头和管子在出洞之后的阻力,在进行沉井洞的1:3的封门的施工的时候要进行注浆管的设置,以能够正常进行顶管施工时进行触变泥浆的注入,进而能够有效将管子与土体之间的摩阻力降到最低。

2.7、工具管进洞技术

第一,在工具管距离接收井还有30m左右距离时,要进行轴线复测力度的加强,将工具管的确切位置测放在接收井之内,进而能够确保工具管能够安全进洞。第二,因为很多工程的接收井的均设有水泥土搅拌桩和隔水帷幕,所以不必对洞口土体进行特殊的加固。第三,继续进行推进工作,直到推进到设计要求的尺寸再停止,把工具管和后混凝土管进行脱离。第四,进行工具管的吊起,把井内的杂物清理完毕,再把将管的外壁和预留孔之间的间隙利用水泥砂浆进行密实地填充,避免发生整体的塌方或是第一节管的沉降。

结语

随着顶管施工技术的广泛应用,顶管施工工艺也日益成熟。目前,顶管施工技术已能在各种复杂的地质条件下采用。顶管技术其特点和最大优越性即在于采用不开槽的暗挖方式,从而避免了大范围的明挖作业面对地上建筑物或构筑物以及人行交通的直接影响,同时,也能较好地保护已建成的地下管网设施。

参考文献

[1]杨桂海.顶管施工的洞口处理措施探讨[J].市政技术,2012,S1:88-89+91.

[2]魏纲,朱奎.顶管施工对邻近地下管线的影响预测分析[J].岩土力学,2009,03:825-831.

[3]何大鹏,陈磊.顶管施工工艺及质量控制[J].山西建筑,2010,09:146-148.

顶管施工范文第2篇

关键词:顶管 平衡 泥水 工作井

中图分类号: TU71 文献标识码: A 文章编号:

引言

该市政规划路给排水施工项目位于石家庄三环内,管材采用带橡胶圈III级钢筋混凝土承插管,管径为1500mm,总长270m。其中工作井、接收井均采用矩形钢筋混凝土沉井结构。

1 顶管施工技术方案选择

1.1 经调查分析研究及结合本公司在设备和施工及相关的技术能力,采用了密封泥水平衡式顶管工艺进行施工。

1.2 顶管施工工艺流程 施工前期准备测量放样、复核工作井施工搅拌桩施工工作井上下设备安装准备工具头吊装下井、全套设备调试工具头穿墙顶进后续吊放管道管道顶进、测量控制及纠偏管道排泥和废泥浆外运下一管节吊放就位下段顶管顶进管道贯通、回收工具头闭水试验竣工验收、清场。

1.3 施工顺序 顶管法施工采取先施工顶管工作井及接收井,后顶进管道,然后施工检查井的施工顺序。顶管工作井及接收井施工、管节制作、顶进施工、检查井施工尽可能平行交叉进行,以缩短工期。

2 顶管工程力学参数确定

2.1 顶力计算

本工程采用顶管总顶力计算的经验公式进行计算:

F=F0+F1

F0=αpeBC2π/4

F1=RSL

F0――初始顶力(kN)

F1――管壁摩擦力(kN)

α――综合系数,本工程取淤泥质土系数值1

pe――土仓的压力(kpa),pe=150kpa

BC=管外径(m),取2.238m

R――综合摩擦阻力(kpa),本工程取淤泥质土值2;

S――管外周长(m),=3.1415*2.238=7.03m;

L――推进长度(m),本工程考虑L=400m。

初始顶力:F0=1.5*150*2.2382*π/4=885kN

管壁摩擦力:F1=2*7.03*400=5624kN

总推力:F=885+5624=6509 kN=651T

说明:以上的管壁摩擦力计算没有考虑触变泥浆减摩效果,施工是采用触变泥浆减摩,可以有效折减管壁摩阻力。

工具头正面泥水压力:F1=π×D2/4×P其中

F1――顶管泥水阻力(t)

D――顶管外径(m)

σ――顶管泥水最大压力(t/m2)

σ与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析,估算工具头正面泥水压力为50t/m2左右,F1=π×D2/4×P=π×2.2382/4×50=196T

管壁摩擦阻力: F2=S×L×f其中

S―顶管外周长(m)

L―最长一段顶管长度(m)

f―综合摩擦力系数(T/ m2)

f与管道的埋设深度、土质、地下水位等因素有关。根据有关工程统计资料和本工程的分析,估算综合摩擦力系数f=1.3T/m2。F2=S×L×f=π×2.238×60×1.0=421T

在考虑一次顶进距离为60-70m时,顶管总阻力为以上阻力之和:F=F1+F2≈617t根据该管径钢管的要求,其不能承受的以上顶力,顶力较大,需要增加中继环,顶进的后座采用4个200T的千斤顶,中继环采用10个30T千斤顶,共计300T。顶管中继环布置按照“工具头20m―中继环―后座60m”来布置。另外,顶管过程还要采用减阻措施,通常减少管壁摩擦阻力的措施有:管壁与泥土间压触变泥浆减阻(优质膨润土拌制而成),注浆需要管节间的密封良好,否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用,减阻效果好时,f―综合摩擦力系数可以降低到0.3-0.8T/m2左右,将触变泥浆的减阻作为保险系数。

2.2 管材受力计算 钢管内径d=2220mm,厚度t=18mm,每节管长度6000mm,管的端头采用焊接接头。端面受力面积s=π× (2.238×2.238-2.22×2.22)/4=0.063m2

可承受的最大顶力为:F=s×5000T/m2/4=78.8T。

3顶管基本工艺

整个顶管过程大致可分为三个阶段:出洞前准备阶段,正常顶进阶段,进洞及后期收尾阶段。

3.1出洞前准备阶段

本阶段工作包括:履带吊(25吨)就位,顶管设备进场,洞口止水装置安装,轴线放样,立后靠,基坑导轨 、主顶油缸组测量安装就位,泥水系统机坑旁通阀组及管道系统安装就位、操纵平台搭建。电气控制线路布置、储水箱及泥水泵安装就位、压浆系统及其管道安装就位、顶管机头下井就位、各部分设备调试运行、联机总调试、触变泥浆搅拌储存。

3.2出洞及正常顶进阶段

打开洞门、机头顶入洞口后下设备段。转接油管、电缆及泥水管后继续顶进。油缸顶到位后,拆除泥水管和电缆,第一节管子下井,设备段与第一节砼管合拢,接通泥水管和电缆继续顶进。重复上述过程。在顶进过程中每顶一节管子对顶进轴线作一到二次测量,确定纠偏的方向和时机;并对机头前10米,后20米的地面沉降监测点作一测量,以便当班施工人员能及时采取相应措施,控制沉降幅度。

整个顶进过程中须在压浆孔向管壁外注入触变泥浆,以便顶进的定量定点压浆,减小顶进时管外壁摩阻力,填充扰动土中空隙,减小地面沉降。

严格执行班长交接班一小时衔接制度,交待上班各类情况,共同观察工作现状,以保证全顶程的连续。

3.3进洞及后期收尾工作

本部分工程包括:接收导轨就位,洞口止水装置安装,机头偏差复测,井位复测,打开洞门,机头进洞,管道内清理,洞口井壁与砼管节间连接处理,基坑内设备拆除和吊运。管道清洗,管节偏差测量记录。

3.4 其他附属施工方法 ①顶管工作面排水由工作面流向工作井集水坑,再用泵排出地面。②顶管内面无人,如果需要进去维修设备等,进管之前需要通风,采用压入强制性通风措施,用风机通过1.5英寸铁管向顶管工具头压风。③施工用电主干线采用380V三相五线制,接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用12-24V低压电源供电。

4 总结

顶管过程涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科,必须严格控制好顶管推力,而对顶管计算复核能够准确估计顶管的推力。另在封闭的工作仓内加泥水压力平衡地下水压力,是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力较小,大量的泥砂涌入,会造成路面破坏,地表设施受损;压力过大,会增大主千斤顶负荷,严重的可能产生冒顶现象。此工程必须通过严密的顶管计算,采取先进的顶管设备,才能成功地完成顶管施工的工作。

参考文献:

[1]王峰.顶管技术在泵站出水管道施工中的应用[J].城市道桥与防洪.2006.(2):22-23.

顶管施工范文第3篇

关键词:顶管工程, 既有管线, 保护 ,施工技术

Abstract: based on the engineering example, the paper introduces the tianjin brake south road pipe jacking construction, nearly meet the protection of natural pipeline construction measures: work in the pylon protection near the well, in between the top tracts excavation and monitoring to protect, finally achieved the good effect for other similar engineerings.

Keywords: pipe-jacking, both pipeline, protection, construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1、前言

顶管施工时经常遇到各种既有管线,管线保护成了工程安全工作的重点。天津闸南路顶管施工时既有的天然气管道与施工用工作井仅距80cm,工程实施过中对该条管线成功的进行了保护,节省了管线改排所需的大量费用,现对该施工技术介绍如下。

2、工程概况

天津闸南路雨、污水管采用顶管法施工。拟施工管线右上方有一条市政燃气管道。该管道直径为300mm,钢管,供气压力0.8MPa,属于城市次高压供气管线。燃气管道埋深为1.2m,距拟顶进施工的管道距离为3m,该燃气管道基本与施工管线平行。根据产权方的相关要求,该管道充许沉降值为10mm。具体管线平线位置情况见图1。

图1既有燃气管线与拟施工管线相对位置示意图

顶管施工采用泥水平衡掘进机,注浆压力0.1MPa,较近的雨水管管径为Φ1200mm,埋深6.5m,管节选用钢承口混凝土管,单节管2m。管线工作坑开挖后距燃气管线距离仅为0.8m,必须对管线进行保护。工作井与管线相对位置如图2所示。

图2 工作井与既有燃气管线平面位置示意图

3、管线保护方案

3.1工作井旁管线保护措施

为确保施工期间燃气管线的使用安全,管线保护采用吊架法方案。在工作坑外侧2m处修建C20砼基础,采用I32a作为承作梁,用φ25钢筋制作成吊杆和抱箍,间距40cm。为确保安全,各构件间均采用焊接。具体保护形式如下图所示。

图3 工作坑处燃气管线悬吊保护图

3.2顶管区间管线保护方案

根据浙江大学魏刚《顶管施工对相邻平行地下管线位移影响因素分析》等论文的分析,有以下结论:(1)顶管施工近接管线距离大于2.75m时,原有管线的位移值将明显偏小;(2)当两管平行距大于2.5D(D-已有管道直径)时,原有管线的位移值将明显偏小;按以上分析,结合本工程的实际情况,在顶管施工过程中对顶管区间的燃气管线采用揭露管径御载和沉降监测措施。

4、监测方案

城市燃气管道压力大,对变形要求高,为精确量测其位移值,测点应布设直接监测点。由于管道位于原道路位置,测点采用钢筋测针打孔到至钢管顶部,然后加设套管。顶管施工时严格按2次/d进行监测,如晨发现测点位移或累计沉降值超过预警值,则由设计、施工、业主三方确定保护措施。

图4 监测点埋设布置大样图

5、顶进时施工技术措施

为确保监控管线的沉降值不超标,顶进施工时采取以下措施:

1)对所有顶进管节表面施打石蜡;

2)控制顶进速度,小于2.5m/h;

3)采用膨润土触变泥浆作为剂,注浆压力控制在0.1MPa;

4)对1#、2#工作坑之间40m范围原管道地基较差的管段采取揭露管径御载。

6、结语

本工程施工过程中严格进行了既有燃气管线的监测工作。监测显示,当机头距测点20-30m范围时测点数据出现变化,当机头通过测点后1d左右出现最大值。所有测点中工作坑段管线沉降最大值为4.7mm,顶间区间既有管线最大沉降量为7.6mm,均符小于10mm的要求。说明施工措施有效的控制了既有管线的变形,达到了预期的目的。

参考文献:1、中国非开挖技术协会,《顶管施工技术及验收规范(试行)》[M],北京: 人民交通出版社,2007。

2、余振翼、魏刚,《顶管施工对相邻平行地下管线位移影响因素分析》 [J],岩土力学,2004,(3):441—445。

作者简介:刘永福,中国建筑土木建设有限公司路桥分公司,总工程师。

顶管施工范文第4篇

关键词: 顶管施工管材应用

中图分类号:TU6文献标识码:A 文章编号:

1前言

随着城市基础设施建设日益完善,生活水平日益提高,各种综合管线已经基本占据了道路两侧人行道的位置,相关管线改造的难度也随之提高,在这种背景下,一些非开挖施工技术更多得利用到管线改造施工之中,其中应用最为广泛的就是顶管施工。随着顶管施工技术的日益完善,能利用的管材种类也有所增加,本文将对常用的几种顶管管材进行分析比较。

2常用顶管管材

2.1钢筋混凝土管

钢筋混凝土顶管在我国应用历史最久是使用最多的管材。顶管用钢筋混凝土管按接口形式可将其分为平口式、企口式、双插口式和钢承口式四种。

钢筋混凝土管单节管长度一般为2~3m,所施工的管道有大量接头。接头的构造决定了其密封、抗渗的能力均较差,也决定了其抵抗内水压力的能力有限,一般只能抵抗0.2MPa以内的内水压力,故钢筋混凝土顶管一般多被用于污水管、雨水管和水压力较小的其他管道。钢筋混凝土管道管壁较厚比较笨重但在管内介质相同的情况下抗腐蚀能力强于钢管。其接头连接比较快仅需几分钟至十几分钟且不需另作防腐处理,故在顶管施工效率上优于钢顶管。

2.2 钢管

顶管施工中钢管的应用也很普遍,大口径钢管有两种成型工艺即直缝焊管与螺旋焊管;中小口径则用无缝钢管。钢管节长一般为4-6米,最长可达10米。

钢管通常选用Q235BA3镇静钢钢板制作,它的强度高,管材及管件易加工。钢管的强度大、不透水焊接的接头也具有与母材相同的强度和抗水压能力,密封性好,故对抗渗要求高、内外水压力大的管道一般都使用钢管,如城市供水管道若采用顶管施工大多都使用钢管。但钢管的环向刚度小,易变形,衬里及外防腐要求严格,必要时需作阴极保护。施工过程中组合焊接工作量大,在地下水位较高时可采用胶圈柔性接口措施克服这一困难,但与钢筋混凝土管相比造价较高。

钢管用于顶进施工时首先需考虑防腐的问题。顶管用钢管的外防腐通常采用两道底漆和两道环氧沥青漆,如果要求达到更高的防腐等级,则还需用玻璃纤维布缠在外面,涂上环氧制成玻璃钢保护管道。也可用仿瓷涂料或氰凝等作外壁涂料防腐。钢管尚需内衬防腐,内衬材料有水泥砂浆或环氧树脂等。

钢顶管接头是用电焊刚性焊接,可弯曲的余地小,即施工中可纠偏的余地较小,决定了钢顶管不可转弯,只能直线推进不能曲线顶管。同时决定了其顶进特点,如初始顶进方向性好则偏差小易顶进,反之方向掌握不好难纠偏管子易变形接口断开甚至报废。因此施工中对顶管轴线偏差的要求相应较高。与同口径的混凝土管相比因其管壁与土的磨擦系数较小,管重轻,直线性好,所以顶力低得多。顶管所用钢管的壁厚与其埋深和推进长度有关埋深越大顶进长度越大壁厚要求越大以保证钢管有足够的刚度。

2.3 玻璃钢夹砂管

玻璃纤维增强塑料夹砂管(FRPM)简称玻璃钢管是目前国内正在推广应用的新型复合材料管道。玻璃钢夹砂管作为新型管材克服了传统管材的耐腐蚀性差、对水质的不利影响等主要缺陷,有着明显的技术优势和发展前景。

玻璃钢夹砂管具有优良的物理性能。它具有优良的力学性能密度小环向抗拉强度、轴向抗拉强度的比强度远高于钢材铸铁常规塑料等材料;耐腐蚀,抗老化,使用寿命长,不易结垢,维护简单容易。耐化学腐蚀性能能抵抗多种无机溶剂有机溶剂的侵蚀;内表面光滑,水力性能优异,维护成本低。

玻璃钢夹砂管的内壁非常光滑,明显优于钢管、铸铁管、混凝土管。在相同工况条件下可以选用较小的管径从而降低工程的一次性投资节约运行费用;可设计性:通过改变内衬层树脂系统来适应不同的介质防腐需要亦可通过改变玻璃纤维的缠绕角缠绕层数夹砂量的大小来调整管体结构以满足不同工作载荷的需要。玻璃钢管可根据用户的各种特定要求诸如不同的流量、不同的压力、不同的埋深和载荷情况设计制造成不同压力等级和刚度等级的管道;纠偏容易,施工进度快。因沉降小、顶力小等原因管道纠偏容易;重量轻强度高、运输安装方便。往复交叉缠绕玻璃钢管道的比重为1.62.0为混凝土管道的1/10,约为钢材的1/4~1/5,使用机具简单不需大型设备;外表光滑,顶力小,单次顶进长度大,对顶进设备要求低,适合长距离顶管。

玻璃钢管材并非完美无缺,目前而言单价较高,初投资大,始终存在废旧料的再生回收、焚烧处置的问题。且顶管用玻璃钢管材目前只能用于直线顶管,生产工艺复杂,难于推广应用。目前尚无相关规范不便控制质量。

3结 论

根据上述应用于顶管施工的管材描述,市政排水管道基本上采用钢筋混凝土管,市政给水管道基本上采用钢管。而玻璃钢夹砂管作为新型管材,由于造价较高且缺少国家相关标准导致质量参差不齐,目前尚未大规模应用于顶管施工。

参考文献:

1.杜志军. 浅谈市政排水管管材的选用[J].江西建材.2006(1)

2.岳红军. 玻璃钢夹砂管道,科学出版社

顶管施工范文第5篇

关键词:顶管施工;工艺;技术

由于经济的发展和社会的进步,随之而来的是城镇化转变、地下管道升级,而先前的地下给排水管道已经无法跟上时代的步伐。然而地面上的障碍物特别多,例如街道、建筑、铁路、溪流等。所以顶管施工等非开挖施工技术愈发受到人们的关注。同以往的开挖施工对比,这种非开挖施工不用挖掘地表,还可以穿过各种障碍物。这种施工手段不仅排除了不良季节对施工的阻碍,而且不会由于管道掩埋深度而加大挖土量。由于管道不需要安装必要装置,这就避免了管道沿线对外部环境的污染。因此,顶管施工非常适合运用到城市地下管道建设中。本文将对长距离顶管施工进行介绍,为这门技术的发展贡献微薄之力。

1.顶管施工工艺简介

顶管施工的工艺大致有四种,即土压平衡式、泥水平衡式、气压平衡式和手掘式。然而现在顶管施工工艺被应用最多的是前两种,这两种工艺各有千秋。就口径这点,土压平衡式由于应用螺旋式干出土的方式,管内要有工作者走动以及运送土,一般应用在大、中口径的顶管上;而泥水平衡式应用湿出土的方式,一般应用在中、小口径的顶管上。就地层状况这点,前者一般应用在类别不同的地层,而后者由于出土方式的制约,一般只能应用在软土地层,除非掘进机头有破碎功能的情况下才能够应用在其他地层。

2.顶管施工重要技术要点

2.1顶进的测量和偏差纠正

顶进测量必须设定在测量控制网内,利用天顶仪把后视点置入井里,选取Wild2级经纬仪实施测定。水平测量能够应用水平连通管的方式展开,应用s3水准仪逐步复测校正,就能够把误差降低在20毫米以下。顶进偏差发生的主要原因大致在以下几点:墙后的土质杂乱不均;迎面土的不规则阻力;主顶油缸的后背墙不与顶管轴线垂直或其表面不平;导轨的安装有很大误差;工具管过墙的管轴线同顶进线出现角度偏差;主顶油缸的顶力不够均匀;管外的摩擦力各异。传统的偏差纠正通常是出现管道头部与轴线偏离的状况才开始,可是这种情况下管道已经出现了偏差,管轴线随之产生了相当程度的弯曲,这项工作通常很不容易。故在顶进过程中的方向把控最根本的在于搞好预防控制工作,例如依据顶力不平衡这一问题,提高对顶进系统的监测,就能够避免这一问题,进而能够预防管道偏差。如果施工条件较好,就可以利用计算机进行纠偏工作。将原始数据输入计算机进行处理,并且参照管道偏差轨迹、管道方位与外力平衡等因素,让计算机得出解决办法。偏差纠正工作,利用逐步法,限定每次的纠正量,决不能出现纠偏量过大的情况,以防反向偏差出现。在顶进的全过程都要把偏差一直限制在20毫米以下。

2.2降低顶进的阻力

在顶管施工过程中,管壁和土之间由于摩擦会出现很大程度的阻力,一旦顶推力超过管道的最大承受力,管道就会损坏,所以就想到了利用中继环与触变泥浆作剂来降低阻力的方法。触变泥浆的工作原理是管道外部空间包围着触变泥浆产生的泥浆环套,既降低了土层对管道的垂直压力,又由于泥浆的浮力功能而降低了管道对下面土层的正压力。由于泥浆处在流动湿润状况,就使之呈现湿润摩擦,这种摩阻状态的摩擦系数很小。触变泥浆使得摩擦系数有着5到25倍的变化,它的降低阻力成效能够在百分之五十到六十之间。触变泥浆是水和膨润土混合制成的,其配比是8:1。泥浆通过搅拌注入储浆箱,利用注浆机通过管道传输到混凝土管的注浆孔,与土体结合转变成泥浆套。中继环的修复工作中,就要天天持续补浆。

2.3管道内部空气达标

如果顶管的顶进时间很长,工作人员在里面需要足够的氧气,而管道内部的含氧量不够高,时间一长就会使工作人员由于缺氧而出现健康问题。在修理或者拆除中继环工作中,堵漏所选取的材料受热会产生有毒气体。要想确保管道内部空气达标,可利用二路供气,使工具管的空气符合国家规定,氧气含量达到百分之二十一,相对湿度控制在百分之七十以下。假如管道太长,就在其头部装配接力抽吸式风机保证管道内部空气达标。

2.4平衡局部气压

顶管在顶进过程中,会由于正面挤压力不能达到阻止坍方的强度,就很可能出现正面坍方。这不但会加大出泥量,而且会使得地面出现沉降、管轴线出现弯曲,就会给纠偏工作制造很多麻烦。想要消除这个问题,在施工过程中要平衡局部气压。局部气压的强度要根据实际情况设定,通常土层以不坍方为基准。

2.5控制地表沉降

当顶管顶进的时候,地层会被影响,土体会有损失,随之地表会出现下降。要想确保地表建筑足够安全以及管道内部顶进机器的运行,一定要控制地表沉降。一般可凭借相关部门规定的最大沉降量,通过计算来检测地表沉降量是不是符合规定。然而先前的顶管施工经常会出现土体流入洞中以及水土流失使得地表出现很大沉降。想要降低出现这种情况的概率,可使用以下手段减少地表沉降:利用黏土、变熟石灰、水和水泥混合搅拌形成砖坯,分层加入穿墙管;工作井内外都实施压密注浆;使用外套或止水栅栏。

3.结语

顶管施工范文第6篇

关键词:长距离顶管;施工技术;中继间;触变泥浆

中图分类号:TU74文献标识码: A

一前言

顶管施工技术是一项在市政管道及各种地下管道施工中使用的一项技术,它和正处于施工阶段或施工完毕的公路、管道、建筑等工程产生连接时,会使平面交叉变成立体交叉,从而尽可能的减少或避免给社会公众、经济生产、运输系统等造成干扰和不良影响。所以,顶管施工技术在地下管道施工中起着非常重要的作用。

二顶管施工技术概述

1、概念

所谓的顶管施工技术主要指的是在不开挖地面的情况下,利用液压顶进工作站从顶管工作坑中将需要铺设的管道以挤压或切削土体的方式进行铺设。这种施工技术是以顶管机为主,再其施工之后直接进行管道铺设的一种技术手段,在地下管线施工中有着不影响路面交通、环境和人民生活的优点。

2、技术特点

在当今基础工程建设中,顶管施工技术已经广泛地应用在国内各地地下管道施工中,有着不开挖、埋设经济、迅速和保护环境的功能。同时,使用顶管施工还能减少征地搬迁费用、减少环境污染、减缓交通堵塞等,说明了这种技术在应用中不仅具备显著的经济性,还具有突出的社会效益。

三工程概况

南京河西城市生态公园污水管道工程是穿越公园内部的一条南北向专用污水管道。因江东南路、黄河路交叉口拟建地铁S3号线,造成黄河路上污水管道穿越江东南路困难,所以规划在生态公园景观湖底敷设南北向污水专用管道,解决恒河路接至江东南路下游管道的问题以及公园内部的污水纳管预留接口。

本工程污水管主干管全长296m,污水管管径A1200,全线采用顶管施工。其中跨湖段单向一次顶进118m,属长距离顶管施工范围。污水管道采用内径A1200大的3级钢承口钢筋混凝土管,管道埋深最大7.98m。工作井与接收井采用圆形钢筋混凝土沉井的形式。

由于本污水管顶管工程处于正在施工的生态公园内,施工时,人工湖正处于大开挖与湖底结构层施工阶段,由于顶管施工对土体扰动较大,且顶管施工过程中需保证工作井周边一定范围内土体的稳定。因此,施工过程中,既要保证穿湖段管道的顺利顶通,又要协调好与人工湖及周边结构物的交叉作业,施工难度极大。

图3.1 生态公园污水管道走向图

四长距离顶管施工制约因素

长距离顶管就是一次连续顶进距离在100m以上的顶管施工,由于每次连续推进距离长,就产生了许多与普通顶管不同的施工方式和措施,许多因素都对长距离顶管有制约作用。

制约长距离顶管的一个重要因素是推力。一般的观点是,管道推进距离增长了,只要增加主顶油缸的推力就可以了。实际施工中并非如此,推力增加,管材和后座不一定恩能够承受住。常用的混凝土管的抗压强度为13MPa~17.5MPa,玻璃纤加强的混凝土管抗压强度90MPa~100MPa,钢管的抗压强度为210MPa。

钢管的断面、重量及与土之间的摩擦系数均比混凝土管小,顶进推力也就相对减少许多,所以钢管式长距离顶管施工中的首选。玻璃纤维加强管在混凝土管中是长距离顶管的最佳用管,在混凝土管的接口形式中,一般用F管。

后座所能承受顶力大小也是制约长距离顶管的一个因素,一般情况下用顶管管材所能承受的最大顶力来决定顶管工作坑的后座所能承受的最大顶力,再反过来验算工作坑后座是否能承受最大顶力的发作用力。为了使油缸推力的反力均匀地作用在工作坑后方的土体上,需浇筑一堵后座墙,后座墙必须能完全承受油缸总推力P的反力,受力情况如图1所示。

图4.1 顶力受力分布图

另外,为了增加后坐力,可增加后座墙的宽度B。通常,后座墙的宽度与工作坑的宽度相等。

如果后座墙的反作用力的作用点与主顶油缸合理的作用点在同一位置,而且该点又比管道的轴线低,那么,后座的高度就以这一点为中心,向上和向下的高度均为后座高度的1/2。

后座墙如果为素混凝土浇筑而成,它所能承受的最大弯矩Mr为:

Mr=0.28Bt2σt

式中,t――后座墙的厚度;

σt――混凝土的抗拉强度,一般取抗压强度的1/10~1/15。

如果经过计算后,素混凝土的强度不够,可在墙体受拉一面加入钢筋,使其强度增加达到要求。

四中继间及触变泥浆在长距离顶管施工中的应用

4.1 中继间

中继间是长距离和超长距离顶管施工的关键设置,是分段克服管壁摩阻力的一种技术。通过将管道分成数段,分段向前推顶,使主千斤顶的顶力分散,总顶力等于各分顶力之和,并使每段管道的顶力控制在允许顶力范围内。

1工作原理

中继间又称中继站或中继环(见图2),实质上是一个成环形布置的由许多短行程千斤顶组成的移动式顶推站,这些千斤顶共同产生的推顶力,必须达到为推动该中继间前方管段所需数值。

中继间工作时按先后次序逐个启动,首先借助最前面的中继间,将其前方的管路向前顶

图4.2 中继间

出一个中继间顶程,后面的中继间和工作井内的主千斤顶保持不动,形成后座。然后,最前面的中继间排放油压,将液压系统转换为自由回程状态。后面的中继间向前顶进将第一中继间的油缸缩回,前面的管段不动,重复同一动作,直到最后再由主顶油缸把最后一段管路推顶上去。管道推顶结束后,中继间按先后程序拆除其内部油缸以后再合拢。中央变达到了减少顶力的目的,管外壁摩擦每次便只发生在正向前移动的一部分管路上,处于静止状态的各个管路上并不会出现任何管外壁摩阻力。

2 设计原则

中继间的设计应遵循如下原则:

1)中继间的设计要考虑一下几个方面的因素:①首先考虑主千斤顶最大设计顶力,不能超过顶进油缸的总顶力;②烤炉管材的允许抗压强度,最大顶力压强不能超过管材的允许抗压强度;③考虑后背墙的最大允许顶力,不能超过后背墙的允许顶力;④考虑一定的安全系数,为了防止遇到各种情况,必须留有充分安全的余地。

2)中继间设计顶力的确定:为便于配置,中继间的设计顶力应采用同种规格且不能大于主千斤顶的最大允许顶力,并受到油缸允许安装尺寸的限制。

3)根据管道施工段的实际地址情况,参考相近地段、同种工艺、同种管径的顶管实测经验数据,尽可能详细地估测沿途顶力变化趋势。

4)设计是选择合理的顶力公式来确定中继间的数目。一般第一中继间假设位置宜按中继间设计顶力的60%计算,其余中继间的间隔宜按中继间设计顶力的70%计算,主千斤顶所能顶推的长度应按最大设计顶力的70%。

3 设计方法

采用中继间时,总顶力可作如下分配。工具管的迎面阻力由一号中继间承担,其余中继间各承担其前面区段的管道顶进,主千斤顶承担最后一段管道的顶进。具体的设计方法如下:

1)中继间设计顶力应小于或等于主千斤顶的最大允许顶力,因主千斤顶作为后座所能承受的荷载至少应等于每个中继间可能施加的压力。

P中≤P主

式中 P中――中继间设计顶力,kN;

P主――主千斤顶的最大允许顶力,kN。

最大设计顶力由实际提供资料从技术经济角度确定,可根据管材的允许常在里或后背的最大强度确定。

2)主千斤顶最大顶进长度

Lm=P主k3/(f1πD)

式中Lm――主千斤顶顶推管道醉倒长度,m;

D――管道外径,m;

K3――工作系数,取0.70;

f 1――单位面积管道摩阻力,kN/m²,因主千斤顶最大顶进长度较长,对于粘土,可取2~5kN/m²。

3)第一套中继间安装位置:

L1=(P中-PF)k1/(f2πD)

式中 L1――第一套中继间安装位置,m;

PF――工具管迎面阻力,kN;

f2――单位面积管道摩阻力,kN/m²,其中考虑注浆效果,第一套中继间考前放,f2相对大一点,对于粘土,根据实际工程总结,可取f2=50L1-0.5;

k1――工作系数,取0.60。

在计算出来的基础上,第一套中继间的位置宜稍靠前,以防前遇障碍物或土质突变引起迎面阻力加大。因为正常情况下顶力变化不会太大,而一旦顶力突然增大,多半是因前有物体堵住。迎面阻力增大,周边摩阻力基本无太大变化,中继间作用的效果会更显著,宜充分发挥中继间的作用。

4)设置间距:

ΔL=P中K2/(f1πD)

式中ΔL――中继间的间距,m;

K2――工作系数,取0.70。

4.2 触变泥浆

在顶管施工过程中,顶进系统需克服工具管迎面阻力与管道摩阻力,而在长距离顶管及超长距离顶管中,管道摩阻力远大于迎面阻力。施工过程中注浆减摩是减小顶管阻力,增大一次顶进距离的重要措施,尤其是在超长距离顶管中,它更是顶管成功与否的关键环节。

顶管顶进时,通过工具管及管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻浆液,在管道形成一个浆液套,减小管节外壁和土层间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。浆液套形成的好坏,直接关系到减阻的效果。如果注入的浆液能在管道外周形成一个比较完成的浆套,则其减摩效果将比较理想。在实际施工过程中,采用在管节四周注触变泥浆,减少阻力是比较常用的方法。

1 触变泥浆和泥浆系统概述

所谓触变泥浆,是膨润土分散在水中,其片状颗粒表面带负电荷,端头带正电荷。如膨润土的含量足够多,则颗粒之间的电键使得分散系形成一个机械结构,膨润土水溶液呈固态,一经触动(摇晃、搅拌、振动或通过超声波、电流)颗粒之间的电键即遭到破坏,膨润土水溶液就随之变为流体状态。如果外界因素停止作用,水溶液又变作固态。该特性称作触变性,该水溶液成为触变泥浆。

泥浆系统有二个作用:第一:送走被掘进产生的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成,通过机头循环,形成泥浆混合物,由排泥管送走,最后沉淀在地面上的泥浆池内,泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头,排泥由变速的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向,以防止泥渣堵塞管道,淤积现场。当挖粘土时,可能使普通粘土,有一定的粘合度,可以直接将泥浆排入泥浆池内,但是当挖沙土时,泥浆中必须添加一定的粘合剂(如膨润土等)以增加泥浆粘度,以达到排渣的最终日的。夹带泥砂的泥浆,可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等,处理分离渣质,泥浆被再用,渣质被积累后处理。处理渣土用翻斗车,泥浆用罐车运出场区,堆置于郊外,处理时注意不得污染路面等环境。进排泥水系统起着第二个作用:在有地下水存在的地方,掘进机表面的压力可以降低Nd,于水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统、电磁阀旁通装置及载水阀可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统,可以阻止水压的变化,保持水压,在加管道时,不至于减小机头的水压,保证内部压力平衡。

2触变泥浆拌合要求

采用触变泥浆顶管应包括以下设备:泥浆封闭设备、注浆泵、输浆干管、分浆罐及注浆孔等灌浆设备;拌和机及储浆罐等调浆设备。混凝土管材顶进时,应在接口处衬垫辫,防止接口漏浆。垫放防漏材料。灌浆前,应通过注水检查灌浆设备,确认设备正常、无渗漏现象后方可灌注。灌浆应按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行,并应与管道的顶进同步。灌注用注浆泵进行。输浆管宜用钢管或高压胶管,布设至注浆孔,加装注浆闸门。注浆孔个数根据管径而定,一般为4m一处,均匀布置,并具备排气功能。触变泥浆宜采用膨润土配制。膨润土在使用前应测定其胶质价。测定方法符合下列规定:

1)将蒸馏水注入直径25mm、容量100ml的量简中,至刻度60~70ml刻度处。

2)称膨润土试料159,放入量筒中,再加水至95ml刻度,加盖封闭,摇动5分钟,使膨润土与水混合均匀。

3)加入氧化lg,再加入水至100ml刻度,加盖封闭摇动1分钟。

4)静置24小时,使之沉淀,沉淀物的界面刻度即为膨润土的胶质价。

触变泥浆拌和采用下列要求:

1)按试验确定的触变泥浆配合比,称量水、膨润土及碱的质量。

表1 触变泥浆配比(重量比)

膨润土的胶质价 膨润土 水 碱(碳酸钠)

60~70 100 524 2~3

70~80 100 524 1.5~2

80~90 100 614 2~3

90~100 100 614 1.5~2

2)取称量水的一部分与碱配制碱溶液。

3)将剩余水与膨润土拌和均匀。

4)将制配好的碱溶液,注入膨润土浆内,继续搅拌至均匀,形成触变泥浆。

5)拌制好的触变泥浆应静置12小时后方可使用。

为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强,可掺入凝固剂(石膏灰)。但为了在施工使用时保持流动性,还必须掺入缓凝剂(工业六糖)和塑化剂(松香酸钠)。

表2 触变泥浆掺入剂配比(重量比,以膨润土为100)

石灰膏 工业六糖 松香酸钠(干重) 水

42 1 0.1 28

掺入凝固剂时的拌和程序:

1)用规定比例的水分别将工业六糖及松香酸钠溶化。将溶化的工业六糖放入石灰膏内,拌和成均匀的石灰浆。将溶化的松香酸钠放入石灰浆内,拌和均匀。

2)将上述拌和好的掺入剂,按规定比例倒入已拌和好并放置12小时的触变泥浆内,搅拌均匀,即可使用。

3)灌浆遇机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时,经处理后方可继续顶进。

顶管终止顶进后,应对管外壁与土层之间形成的空隙或触变泥浆层进行充填、置换,保障被穿越的地面构筑物安全,注浆应符合下列要求:在顶进过程中,将对管外壁的土壤造成松动和空洞,顶管施工完毕,为不造成今后的事故需对管外壁压入填充物。压入物可选水泥粉煤灰液,其配比为10:1,使用定量水稀释水泥粉煤灰,置入压力罐中,使用高压空气压入,压入口使用触变泥浆孔管。如在压浆孔加固不当,则采用从地面打孔的方法压浆加固。

五实例应用

生态公园污水管顶管工程中继间的设计如下:

(1)中继间设计顶力应小于或等于主千斤顶的最大允许顶力,因主千斤顶作为支座所能承受的荷载至少应等于每个中继间可能施加的压力。

P中≤P主;

式中P中―――中继间设计顶力,kN;

P主―――主千斤顶的最大允许顶力,本工程为2500kN。

(2)主千斤顶最大顶进长度:

Lm=P主k3/(f1πD)

式中Lm―――主千斤顶顶推管道最大长度,m;

D―――管道外径,m;k3―――工作系数,取k3=0.80;

f1―――单位面积管道摩阻力,kN/m2,因主千斤顶最大顶进长度较长,对于粘土,可取5kN/m2。

计算可得Lm=2500×0.80/(5×3.14×1.5)=84.9m,因最长段长118m,需加设中继间。

(3)第一套中继间安装位置:

L1=(P中-PF)k1/(f2πD)

式中L1―――第一套中继间安装位置,m;

PF―――工具管迎面阻力,取500kN;

f2―――单位面积管道摩阻力,kN/m2,其中考虑注浆效果,第一套中继间靠前放,f2相对大一点,对于粘土,根据实际工程总结,可取f2=50L1-0.5;

k1―――工作系数,取k1=0.60。

计算可得L1=(2500-500)0.60/(50L1-0.5 ×3.14×1.5),L1=26m。

在计算出来的基础上,第一套中继间的位置宜稍靠前,以防前遇障碍或土质突变引起迎面阻力加大。因为正常情况下顶力变化不会太大,而一旦顶力突然增大,多半是因前有物体堵住,迎面阻力增大,周边摩阻力基本上无太大变化,中继间作用的效果会更显著,以充分发挥中继间的作用。

(4)设置间距:

ΔL=P中K2/(f1πD)

式中ΔL―――中继间的间距,m;

k2―――工作系数,普通中继环取k2=0.7,组合密封中继环取k2=0.8。

计算ΔL=2500×0.8/(5×3.14×1.5)=85m。

由于,L1+ΔL=26+85=111m

综合考虑,跨湖段顶管需设置一套中继间。

在施工过程中,通过中继间及触变泥浆的应用,解决了跨湖段顶力不足的问题,该118m长顶管段顺利顶通,顶进偏差5cm。施工时,利用公园六区湿地水池基坑作为泥浆沉淀池与造浆池,解决了泥浆循环的问题;通过对人工湖进行分区施工,为顶管工程争取了作业时间,保证了整个生态公园施工的连续性。

六总结

顶管施工离不开一些辅助的施工方法,不同的顶管方式以及不同的土质条件应采用不同的辅助施工方法。顶管常用的辅助施工方法有井点降水、高压旋喷、注浆等多种,要因地制宜地使用才能达到事半功倍的效果。

总之,在地下管道施工中,采用长距离顶管施工技术是一种具有很大经济性、安全性、实用性的管道施工技术。

【参考文献】

1.CECS 246:2008 给水排水工程顶管技术规程[S].北京:中国计划出版社,2008:

2.李俊勇. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[电子版].:城市建设理论研究(电子版),2013(31):

3.段孟春. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[电子版].:科技资讯,2010(27):

4.何莲. 长距离顶管中继间设计方法的研究[电子版].:给水排水,2004,30(6):

顶管施工范文第7篇

关键词:顶管技术;优越性;非开挖

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

1引言

顶管施工方法是借助于主顶油泵等顶进设备的推力,将工具管或掘进机从工作井穿过沿线土层进入接收井,同时将紧随其后的管道依次连接并埋设到这两个井的管线土层中的敷设地下管道的施工方法。顶管技术作为较早使用的一种非开挖施工方法,由于其施工精度高,适用土质广,适用管径范围大,综合成本低,环境污染小,能穿越江河、公路、铁路、建筑物或障碍物等,因而近年在排水工程中得到了广泛的应用。

2顶管施工技术的历史与现状

早期顶管是一种特殊的施工手段,一般不轻易采用,在排水工程中的应用也较少。排水规划部门划分排水区域时通常以铁路或河流为界限,很少跨越这些障碍。只有当排水管线不得不穿越铁路、河流等障碍物而开槽埋管法又难以实现时才会考虑顶管法施工。如今顶管作为一种常规施工工艺被广泛应用。开挖方式从原始的手掘式过渡为机械式;管材呈现多样化,管材的制作精度不断提高;管径既向大口径方向发展,也向小口径和微型顶管发展;顶进轨迹由直线发展成曲线顶管;顶管注浆工艺不断完善,使得大口径超长距离曲线顶管成为常规的施工技术;测量和显示系统趋于自动化;顶管的地面沉降控制精度越来越高,能够顺利地穿越地上地下建构筑物以及地下管线;顶管的附属设备、材料、防腐措施也得到了不断改良。

3顶管施工方法的优越性

(1)对地层的适应性:顶管施工技术因为机头掘进的先进性,可广泛应用于绝大部分地层条件。与开槽埋管施工法相比,它不用开挖支护、降水及稳定槽壁土体等处理设施。随着施工深度和难度的加大,显示出越来越大的优越性。

(2)对地下地上环境的保护:顶管施工因仅占有少量工作井和接收井的地面,并对地面干扰极小;同时它在地下穿越中占地更小,且能自护防水,故对地下环境的破坏干扰也极小。

(3)对地下地上设施的干扰破坏:顶管施工法的施工干扰最小,施工最安全,地面变形也很小,既不破坏地面道路等建筑工程设施,又能保障繁华市区的活动以及交通畅通。对地下设施来说,顶管施工方法更易做到避开施工。与开槽埋管施工法相比,顶管施工在减少地面沉降及对周围道路等环境设施方面的损坏将显示出极大的优越性。

(4)施工安全可靠性:顶管法施工,其施工人员仅在工作井和接收井中进行施工,并可在地面上操纵及室内进行遥控控制,施工安全可靠性很好。与开槽埋管施工法相比,顶管法施工更能保护工作面上的工人安全,更不会造成因开槽出现的地层坍塌伤害事故。

(5)施工质量保证:顶管法施工能够保证施工质量,也能达到很高的施工精度要求。与开槽埋管施工法相比,顶管法施工利用机械作业和操作控制,施工质量保证较好,少出事故,甚至可以避免质量、安全事故发生。

(6)经济效益:顶管法施工仅需开挖少量工作井和接收井,开挖土方量少,而且安全,对环境及其他设施的干扰破坏小,施工速度快,文明施工程度高,是一种经济效益和社会效益均较好地施工方法。

4顶管法分类和比较

(1)人工取土顶管法 :人工取土顶管法是依靠人工在管内端挖掘土壤,然后在工作坑内借助顶进设备,把敷设的管道按设计中线和高程的要求顶入,并用小车将土从管中运出。这种操作方法目前应用较为广泛,适用于管径大于800mm的管道顶进,否则人工不便于操作。

(2)机械取土顶管法:机械取土顶管法与人工取土顶管除了掘进和管内运土不同外,其余部分大致相同,机械取土顶管是在被顶进管道前段安装机械钻进的挖土设备,配上皮带运土,可代替人工挖、运土。采用机械顶进改善了工作条件,减轻劳动强度,一般土质都能顺利顶进,但在使用中也存在一些问题,影响推广使用。

(3)水力顶管法:水力顶管法的优点是生产效率高,便于实现机械化和自动化;其冲土、排泥连续进行;设备简单,成本低;改善劳动条件,减轻劳动强度。但是需要耗用大量的水,顶进时,方向不易控制,容易发生偏差,而且需要有存泥浆场地。

(4)挤压顶管法:挤压顶管法比人工掘进法减少了挖土、装土等笨重体力劳动,加速了施工进度,不会出现超挖,而且能使管外壁四周土壤密实,有利于提高工程质量和安全生产,方向控制也较为稳定,比机械、水力顶管法构造简单,操作方便,较适宜潮湿黏性土中顶管,也可用于饱和淤泥层、泥炭地层等较大管径的顶进。

5长距离顶管措施

由于一次顶进长度受顶力大小、管材强度、后背强度等因素的限制,一次顶进长度约在40~50m,若再要增长,可采用中继间、泥浆套顶进等方法提高一次顶进长度,减少工作坑数目。(一)中继间顶进:当管道顶进总阻力大于后背和管子所能承受的顶力时,应加中继间顶进。中继间加工必须有足够的强度、精度、安装拆卸方便,密封圈严密。(二)泥浆套层顶进:泥浆套层又称触变泥浆法,将泥浆灌注于所顶管道四周,形成一个泥浆套层,这样可以减少顶力和防止土坍塌。用触变泥浆减阻时要编制施工设计,泥浆配合比要经试验确定。

6顶管技术在排水工程中的应用前景

城市排水管网是城市基础设施的重要组成部分,担负着雨、污水排放的重要功能。随着我国城市的快速发展以及人们环境保护意识的增强,大量的污水处理厂及配套管网需要建设,此外近年我国主要城市内涝现象频繁发生,人们开始意识到雨水工程的重要性,雨水管网的建设也会提速。由于顶管施工技术具有开挖土方少、对环境及其他设施的干扰破坏小等优点,因此顶管技术在排水工程的应用必然会更为广泛。目前我国城市很多合流制地区需要改造,逐步实现雨、污水分流。可是这些地区大多位于主城区,交通流量大,有些路段甚至不允许中断交通,采用开槽法难以施工,而顶管法施工则能满足各方面的要求。另外,城市中心城区内许多排水管线建设年代久远,受损严重,需要改建、扩建,采用普通的开槽埋管法开槽断面大,阻碍交通,对周围环境影响大,而顶管法施工则有很大的优越性。随着城市化进程的加快,许多现有的污水处理厂被居住区包围,严重阻碍了周围区域品质的提升。这些处理厂急需整合迁建,以适应城市的发展。要实现处理厂外迁,首先要将污水引到新址,建设厂外配套管线。由于厂外配套管线管径大,埋设深度深,输送距离远,而且难免穿越河道、铁路、立交桥、地铁、高速公路等障碍,选用顶管法施工比开槽埋管法施工更有优势。

7顶管技术发展方向

虽然顶管施工法与开槽埋管施工法相比有明显的优势,但是顶管技术也存在一些不足和弱点,特别是地下情况的复杂程度难以预料,施工必然存在一定的风险,一旦顶进失败,造成的经济损失是巨大的,因此顶管技术还需不断地完善和提高。顶管技术的发展方向为:提高大口径超长距离顶管技术水平;提高曲线顶管技术水平;近一步开发微型顶管技术;研制注浆减摩新材料;开发新型管材;改良测量系统;研发新型顶管机。

8结束语

顶管施工技术是一种较好保护环境的铺设地下管线的非开挖技术, 它从根本上改变了开槽埋管的落后方法。随着顶管技术的进步,施工经验的成熟,顶管法必将在市政排水建设中得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]韩选江著.大型地下顶管施工技术原理及应用.北京:中国建筑工业出版社,2008

[2]张胜华主编.管道工程施工与监理.北京:化学工业出版社,2007.7

[3]葛金科,沈水龙,许烨霜编著.现代顶管施工技术及工程实例.北京:中国建筑工业出版社,2009

顶管施工范文第8篇

关键词:顶管施工;压力注浆;注浆加固

为使2010年亚运会前,广州市水环境质量得到根本好转,广州市举全市之力进行污水治理和整治河涌,共投入了486亿元,共铺设污水管道400多公里。要在城市化已经比较稳定的城区内进行污水管道施工,加上城市道路交通繁忙和地下管线非常复杂,传统的开槽明挖埋管方法会严重影响到城市交通和居民的正常生活和工作;而顶管施工以其施工简便,占地少,对原有设施妨碍小而得到广泛的应用。本文将结合工程实例介绍采用压力注浆的方法加固软弱土体,以解决施工顶管过程中遇到的淤泥、砂砾等不良地质问题。

工程概况

广州市猎德涌东线污水干管工程主要收集天河区五山地区、龙口东路和石牌东路及周边的生活污水至猎德污水处理厂。工程施工路段为城市主干道,交通繁忙且管道埋深较大,故工程主要选用顶管法施工,安装d1350和d1500 Ⅲ级钢筋混凝土管总长约三千米,管道采用F型承插接口。经勘察发现W32井-W33井施工段的地层为素填土,结构松散、加上地下水位较高,容易发生坍塌。如果不进行加固处理,会严重影响该路段的行车安全,而且顶管施工无法进行。经过设计单位勘察,决定在管底、管顶进行注浆加固处理。

二、注浆技术的应用

(一)压力注浆加固原理

压力注浆法是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或空隙中,使其物理力学性能改善的一种方法。压力注浆一般是对地层垂直钻孔,将浆液注入孔内。在注浆孔附近一定影响半径范围内,土颗粒和固化的浆液凝聚成圆柱状的固结体,该固结圆柱体的抗压强度和抗压缩变形能力高于未注浆的土体,密布排列的固结圆柱体形成了群桩效果,使地层的物理力学性质得到提高。

(二)注浆加固方案

在拟建污水管道的底部、顶部进行有压注浆,将土体与水泥浆液胶结,提高土体的力学强度,避免在顶管掘进过程中发生坍塌,确保顶管能顺利进行。

(三)钻孔布置

钻孔平面呈梅花形布置,横向间距800mm,纵向间距800mm,孔径1lOmm(见图1)。钻孔深度以污水管道的埋深为依据,钻孔进入污水管底部3.0m,平均孔深约8m(见图2)。

图2 注浆横断面图

(四)工艺参数的选定

1.浆液的配制:采用普通硅酸盐42.5级水泥,水灰比l:0.8,水玻璃作为速凝剂,掺入量1%~2%。

2.注浆压力0.3-0.5MPa。

3.钻孔机选用潜孔钻机,注浆管采用直径25mmPVC管。

4.注浆:每孔注浆次数3次,每次注浆间隔时间4小时,分层注浆高度1―1.5m。

三、施工技术措施

1.根据拟建污水管的坐标位置进行孔位放样,确定钻孔孔位轴线,依据施工方案确定的钻孔间距放样,并用油漆标记。

2.造孔。选用1OOB型潜孔钻机,配潜孔锤(直径110mm)、内钻杆(直径为50mm)以及空压机送风。

3.注浆管安装。钻孔完成后立即下入直径25mmPVC管,注浆段加工成花管,上部用细石砼将孔壁与PVC管封闭。

4.注浆。采用HJ200型灰浆搅拌机搅拌水泥浆,每盘搅拌时间不超过5分钟,使浆液均匀,无大的团块。储浆桶容积要能满足连续注浆要求,桶上设置细目筛,进一步筛除水泥浆液中的颗粒,防止堵塞注浆管。注浆压力通过出浆管上安装的压力表进行控制,结束注浆的条件由以下两个方面决定:一是达到规定的压力;二是每分钟注入量小于规定值。

5.封孔。注浆完成后将注浆管拔出,上部空孔段用C25加细石封闭。

四、注浆过程中的特殊情况处理和预防措施

(一)灌浆中断

1.选用性能适用于灌浆要求的灌浆泵,保证在规定的压力下能长期的连续运转。每段灌浆结束后,要把泵清洗干净,检查其零件是否处于完好状态。

2.选用性能适用于灌浆要求的输浆材料,各管连接要牢固,并使其顺畅无破损。

3.灌浆所用的材料应由专人管理,停水、停电、停油等要提前通知。

4.压力表应准确,注意验证。

(二)串浆

1.加大第一次序孔间的孔距。

2.适当增长相邻次序孔的先后施工的间隔时间,使前一次序孔灌注的浆液基本凝固后,再开始后一次序的钻孔灌浆工作,防止新的浆液由已灌的或其它钻孔中串出。

(三)返浆

1.钻孔孔径力求均匀。

2.孔与灌浆管之间需要进行堵塞。

3.变化灌浆方法,分段灌浆并考虑其时间。

(四)大量漏浆

1.降低灌浆压力。

2.限制进浆量。

3.增加灌浆的浓度。

4.间歇灌浆。

5.必要时可采用一些化学灌浆。

五、结论与展望

我公司在2010年3月共完成152个注浆孔,累计钻孔1216m,注入水泥约37t。在顶管顶进施工过程中未发生注浆段坍塌现象,顺利完成顶管施工任务。

松散、易坍塌等不良的土层用压力注浆改善了地层性能,形成封闭层,保证了施工安全。此外,通过管底注浆,可以增大管道地基承载力.有利于减少土层的沉降量,具有良好的应用前程。

顶管施工范文第9篇

福建省莆田金钟水利枢纽引水配套工程是将莆田仙游西北部金钟水库及双溪口水库水源引向莆田市东南部及仙游县中南部水资源短缺地区的调水工程,设计现状年采用2007年,设计水平年为2015年,规划水平年为2025年,引水规模为36.37t/d,受益人口109.55万人。本工程线路起点位于金钟引水隧洞在宝峰的出口,横穿木兰溪溪底140m,输水干管沿仙港大道埋设12.94km管道;妈祖支线沿仙港大道、滨海大道及城港大道布置到妈祖对台贸易城,布置长度51.41km(管径1.4m,输水流量1.73~2.95m3/s)。本工程总输水长度89.10km。

2顶管工程情况

(1)本顶管工程位于福建省莆田市仙游县枫亭镇辉煌村,平面布置桩号为ZMG0+900~ZMG1+014.7管段,横穿福泉高速公路。主要设置:工作井、接收井。钢管外径1.82m、壁厚0.02m;顶管长度,按114.7m设计。工程包括1个工作井和1个接收井,均采用矩形形状,工作井基础及周围采用水泥搅拌桩加固处理。(2)顶管管道采用φ1820mm×20mm的钢管管道,套管采用φ1420mm×16mm的钢管管道,设计坡度i=0.0097,顶进钢管每节长度3.0m,管节之间安装按设计要求采用K型坡口双面焊接,管尾端应为平口。

3顶管的工作井及接收井施工

顶管的工作井及接收井为沉井桩号ZMG0+900、ZMG1+014.7,采用C25钢筋混凝土井,钢筋为Ⅱ级,混凝土保护层厚度为井壁30mm,底板40mm,钢筋遇孔洞处自行切断。井壁内采用防水砂浆(1∶2水泥砂浆掺水泥重量的5%的防水剂),抹面厚20mm。本标段ZMG2+100-ZMG2+192管段,镇墩,顶管工作井ZMG1+014.7基础、顶背承载不满足要求,采用深层水泥搅拌桩进行加固处理,工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核。顶管主推设备选用150t×4液压千斤顶,为四油缸千斤顶,并设8个纠偏液压千斤顶,均匀布置。

4顶管施工

4.1铺设导轨

导轨是顶管的支撑结构,根据顶节长度和主推装置行程,选用导轨长度为7m,由I20钢制作,与预埋于混凝土底板的钢支墩焊接。

4.2安装靠背

沉井设计时,已考虑了顶管的工况,因此,靠背只须起防局部破坏作用即可。用10mm厚钢制作,板尺寸为5m×5m。在钢板和井壁之间设置30cm(C30素混凝土),防止混凝土局部压坏或开裂。

4.3安装千斤顶

4台千斤顶通过油缸支架固定在导轨上,对称分布在钢管截面处,油缸中心落在钢管管壁环向中线上,并连接顶铁和套环。

4.4安装顶管、工具管和出碴平台

在顶管底高程采用20厘工字钢和8厘钢板,架设1.5m×1.5m作为钢管就位和出碴平台,在井壁前设0.5m×1m有盖板活动仓作为钢管底部焊接基坑。利用吊机将4m长DN1800钢钢管吊放在工作平台上。与已顶进钢管焊接,再安装DN1800直径的钢制工具管即可进行管道顶进。

4.5顶进

顶管及工具管就位后,首先割开顶管预留孔的钢板,观察预留口的土层地质情况,如遇高塑性土层,立即采用注浆等措施进行土层超前加固。在顶进过程中,利用在后背墙上悬挂激光照准仪,作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面,工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于在施工过程中,沉井很可能产生位移,再加上一些人为因素的影响,造成激光照准仪偏向,所以在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。再就是每顶进30cm左右,利用高进度水准仪进行1次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量,每顶进1m至少测量1次以上,或每台班至少1次,以便及时发现顶管的偏差,通知顶管作业人员进行纠偏。由工作井向接收井方向进行,将DN1800钢管挤压顶进,采用挤压式管道顶进作业施工。开始顶进时,开动千斤顶,活塞伸出一个行程,将管子推进一段距离,此时应细心观察钢管轴线是否正确。待千斤顶活塞完全伸出,操纵油缸进油控制阀,使活塞回缩,安装顶铁后继续顶进,直到管端与千斤顶之间可以放下一节顶管为止。顶进中注意观察油泵压力的变化,如出现异常变化(如突然升高或突然减少),立即停止顶进,待查明原因和采取相应措施后,方可继续顶进。顶管顶进时注意要力求连续作业,减少不必要的停歇。工程实践证明,在黏土层中顶进中断后,重新起顶时,顶力会比中断前增加50%~100%;但在饱和沙土中,重新起顶顶力比中断前顶力小,频繁中断会令顶力反复大幅波动。

4.6钢管焊接

当顶进一节钢管后,卸下顶铁,下管就位,安排3~4名焊工焊接钢管。焊工均要求有相应的专业资质。钢管在焊接完成后,根据设计要求进行焊缝质量检查,只有焊缝符合质量要求后,才转入焊缝铲平和内外壁防腐工序。

4.7出土方案

由于防止地面的沉降要求比较严格,故此不采用超前挖土法,采用人工法挖土,遇石方采用人工解石法将固石破碎取出,利用顶力将工具管尽量顶入土体。人工在管中出土,只挖除管内已被钢管切出的土体,且出土工作面离工具管端面保持一定的距离,防止管前塌方。出土采用人工挖装土体,并利用经改装的手推车运到顶管工作坑,再由吊车吊到地面,由汽车运走。

5施工过程中的控制措施

5.1顶进过程中的测量及控制管轴线复核

在顶进过程中,利用在后背墙上悬挂激光照准仪,作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面,工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于施工过程中,沉井很可能产生位移,再加上一些人为因素的影响,造成激光照准仪偏向,所以,在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。另外,每顶进30cm左右,利用高进度水准仪进行一次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量,每顶进1m至少测量1次以上,或每台班至少1次,以便及时发现顶管的偏差,通知顶管作业人员进行纠偏。

5.2地面沉降观测

在顶管通过的线路设置观测点,一般是每隔2m设置1个,在主要建筑物,须在路肩、路中分别设置观测点。观测时,采用精密水准仪测量测点标高,跟上次测量的标高相比较,计算沉降量,并绘出沉降曲线,分析地面沉降的趋势。一旦发现出现异常沉降,立即停止顶管施工,查明原因并采取有效措施进行处理。

5.3纠偏措施

当测量发现顶管出现偏移时,暂时停止顶进,操纵工具管千斤顶,使偏斜一侧的千斤顶伸出,应及时纠偏。采用小角度纠偏方式,产生一个偏移量,然后继续顶进,并加大测量控制的频率,待钢管回复正常位置时,将伸出的纠偏千斤顶回缩,恢复常态,纠偏完成。由于顶管将穿越厚层淤泥层,其承载力较低,顶管在通过该地层段时容易造成钢管下沉。但由于钢管为薄壁结构,自重不大,为防止下沉提供了有利条件,如土层情况十分不利,则采取提前灌注水泥浆的办法加固,加大土层的承载力。同时,在顶进过程中,按照“勤测微纠少纠”的原则,控制顶管机前进的方向和姿态,通过淤泥土层。

5.4遇淤泥及流沙层的措施

当在顶进过程中遇淤泥及流沙土层时,采取网格挤压法顶进。即在工具管内加装一个由10mm厚、500mm宽钢板焊接而成、呈网状的栅格,网格尺寸60cm×60cm。钢管顶进时,将该网格顶进淤泥层中,对周围土体产生挤压,令其稳定,降低其流动性,再用人工掏出网格内土体,实现出泥,然后继续顶进。对采用网格挤压法顶进效果不奏效时,采用进行超前灌注水泥浆的办法,提前固结土层再顶进。

5.5管内通风

管顶进距离较长时,保持好管内正常的通风,当顶进距离超过80m时,需采用离心式送风机向管内送风,以保证管内施工作业人员的安全。

顶管施工范文第10篇

关键词:顶管施工;泥浆技术

中图分类号:TU990.3文献标识码: A 文章编号:

本工程为宜都港区石鼓作业区综合码头取水设施顶管工程。根据提供的地质报告,本工程采取泥水平衡式顶管法施工。泥水平衡式顶管对周围土体影响最小,又是井外操作,可连续出土,施工时安全、省时、省力、质量好。组织两台DH800泥水平衡式顶管机投入本工程使用

一、进出洞口措施

顶管机顺利进出洞口是顶管得以成功的基础,充分考虑到本工程的土质条件差,管道埋设浅和地下工程的不可预见性和危险性,结合我们长期的顶管施工经验,提出如下措施:

1进出洞口采取防渗漏的施工措施,确保顶管进出洞口不发生水土流失,避免工程受损:

(1)安装可靠的止水装置。本工程采用的洞口防水装置为双道橡胶法兰形式,具有以下特点:(1)具有良好的水密性能;(2)安装简便易行。为使进出洞口止水装置发挥良好的水密性,必须在安装该装置时满足与设计轴线同轴的要求。这样橡胶法兰便会被四周均匀压缩,达到止水效果。

(2)为防止顶管机和管材的后退,造成前方的土体发生不规则坍塌,油缸回缩前在轨道上焊接两块钢板卡住顶管机或管材后部,不让其后退。

2为防止顶管机发生叩头现象,采取的措施如下:

(1)机头出洞后,刚开始不急于出泥浆,当土压力达到0.05 KN/cm2时,可以正常出泥浆。在工作井内轨道连接好第一节钢管后,并用直径为φ42的四根拉杆与机头锁紧,并用两个5吨的葫芦导链捆在轨道上(前20m捆在轨道上)。

(2)将工具管后三节管子采用增加拉杆联结的形式与工具管连成一体,以保证工具管在进洞时不会突然下沉。

(3)为防止顶管机出洞发生旋转,在机身上靠近导轨处焊接铁块,不让其旋转。待顶管机进入土层正常运转后方可割除。

二、顶管施工减阻措施及相应的置换措施

顶力的控制关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力有效的方法是注浆、打蜡。本工程中采用对管道外壁注浆的方法来降低顶进压力。我们设想在管外壁与土层形成一条完整的环状的泥浆套,改变原来的干摩擦状态,就可以大大减轻顶进阻力。要达到这一目的:

选择优质的触变泥浆材料,膨润土取样测试,其主要指标为造浆率、失水率和动态塑性指数比,这些指标必须满足设计要求。

在管子上预埋压浆孔,压浆孔的位置要有利于浆液形成环状。

浆液的配置、搅拌、膨胀时间,都必须按照规范要求执行。

压浆方法要以与顶进同步注浆为主,补浆为辅,在顶进过程中,要经常检查各推进段的浆液形成情况,还可以通过主顶装置的油压值推算出各段的注浆减阻效果,从而及时加以改进。

注浆设备和管路要可靠,具有足够的压力和良好的密封性能。

注浆工艺必须由专职人员进行操作,质检员定期检查。

压注触变泥浆又分为三类,分别控制:

同步压浆,以形成原始浆套,填充固有间隙和纠偏间隙。

沿线(及洞口)压浆,以补充管道不成直线形成的沿线浆套缺损。

定点压浆,根据沉降测量反馈数据,对沉降过大处补偿性压浆,以支撑地表。

在顶管施工中,要做好压浆量、点的记录,以确保压浆工作到点,以降低管外壁摩擦阻力,提高顶管质量。地面沿线有专人巡视,防止压浆打穿地层造成浆套损坏。

触变泥浆的配比选料中,对膨润土应选择膨胀倍率较大、杂质小、颗粒在150目以上的优质膨润土较好。石膏具有使泥浆保持其减摩擦效果持久的功能,同时有提高浆液的胶凝强度。

从机头后每三节钢管设置一个注浆环,顶进一定距离后,可每隔20米设置一个注浆环,每个压浆孔上安装一只1寸的球阀,由橡胶管和压浆总管连接,压浆总管是一根1.5寸白铁管,连接压浆泵,压浆泵选用螺杆泵。以上压浆系统上设有流量、压力调节阀,触变泥浆选用标准的浆料,在搅拌筒内按一定的比例兑水充分搅拌后,储放24小时方可使用。配置的触变泥浆要求粘滞度高、失水量小、稳定性好、还要求静切力低以满足长距离输送需要,理论要求:

比重为1.06——1.10,黏度为20~30S

静切力80~130mg/cm2,含砂率

胶体率>90~95%,失水率

配置时膨润土、CMC须水浸12小时以上。

注浆压力基本保持在管顶上覆土压力的2.5倍,即P=2rh。顶进时还需根据地面变形,地下水位等因素适当调整压力和注浆量,每天的注浆量应做记录,作为分析地层损失的依据之一。

三、顶管机顶进测量及纠偏措施

1、地下导向采用JDB激光经纬仪,由一束红色的激光直指机头尾部的光靶,在顶进的过程中,操作者通过机头内安装的监视器随时可以得到偏差值,保证顶管方向控制的精确度要求。

2、在布置工作井后方的测量仪基座时,必须避免由于顶进时沉井受力而使得仪器基座产生移动或变形,如果仪座发生微小位移,应及时对轴线和标高进行调整。

3、在机头内,安装有倾斜仪传感器,操作者可以随时掌握机头的水平状态并指导纠偏。如果管径较大,另设垂球和坡度板测得机头倾角。

4、一般的,轴线方向可以通过激光经纬仪控制,标高的控制则应通过水准测量仪测量。顶进纠偏必须勤测量,多微调,纠偏角度应保持10′—20′,不得大于1°。

5、顶管开始出洞的方向尤为重要。基坑的导轨尽可能延长到井壁洞口的前端,导轨要有足够刚度,且安装焊接牢固,安装后的导轨轴线高程误差小于2mm。主顶油缸和后座的安装也要满足牢固的要求,水平和垂直误差小于10mm。

6、由于在起始推进阶段,机头的方向主要通过主顶油缸进行控制的。所以,一方面要减慢主顶的推进速度,另一方面要不断的调整油缸编组和机头纠偏。

7、在每一项工程开始之前,我们必须先进行设备安装调试,并制定坡度计划。该坡度计划可以对设计坡度线加以调整,以方便施工最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

8、通过这些显示在顶管机操作屏上的数据,施工人员可以调整顶管机顶进方向,使顶管机沿设计轴线方向顶进,从而确保了顶管顶进方向的精度要求。

四、沉降、位移监测及控制:

1、控制顶管顶力的偏心度:

顶进中应使顶推合力尽可能与管道的轴线相接近,这对减少地面沉降有三个好处:

(1)减少管道由于局部挠曲而增加对管周地层的扰动;

(2)可使管节之间接缝紧密结合,避免由于接缝张开引起管外周泥浆套和土体流失。从而减少地面沉降;

(3)可使管口端面均匀地承受压力,既不会使接头因集中压应力而被压损,也不会使管节中间产生拉应力而引起环向裂缝,这就能保证管节不会因开裂引起水土流失和地表沉降。

2、采取减少地层移动的施工技术措施:采用泥水平衡式工具管进行顶管,施工中,要在开始顶进段中对地面沉降和移动进行监测,根据测量反馈资料,调整和选定某段顶进中密封土压舱中的土压力值,一般土压力宜为正面土体静止土压力的1.0—1.1倍。此土压力选定得当,可使正面土体处于良好的平衡状态而减少工具管正面地层移动。为顶进中稳定地保持住正面土体的平衡状态,要采取自动控制和人工控制的手段,以保持最合适的刀盘转速、顶进速度、顶管顶推力等施工参数。

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