頂管施工技術(shù)工藝方法

1、頂管施工技術(shù)工藝方法本線路目前頂管施工有三處。1頂管施工流程頂管施工流程見圖“頂管施工流程圖”測(cè)量定位車岡筋制安澆筑混凝土后背施工管道貫通頂管施工流程圖2頂管頂力計(jì)算頂管的推力就是頂管過(guò)程管道受的阻力，包括工具管切土正壓力、管壁摩擦阻力等。(1)頂力計(jì)算以D2000壁厚0.2m混凝土管頂進(jìn)40m為例計(jì)算:頂管機(jī)頭正面擠壓段壓力：F1= x D/4 XP其中F1-頂管泥水阻力D-頂管外徑（m）d-頂管內(nèi)徑（m）P-頂管泥水最大壓力（t/m 2）P與土層密實(shí)度、土層含水量、地下水位狀況有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計(jì)資料和本工 程的分析，估算頂管前端面壓力為20-30t/m 2。F1= x D2/4 X P

2、= X 2*2/4 X 30 = 94.2T管壁摩擦阻力：F2=SX LXf其中S一頂管外周長(zhǎng)（m）L一最長(zhǎng)一段頂管長(zhǎng)度（m）f 綜合摩擦力系數(shù)（T/m 2）f與管道的埋設(shè)深度、土質(zhì)、地下水位等因素有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計(jì)資料和本工程的分析，估算綜合摩擦力系數(shù)f=1.1T/m 2oF2=SX LXf= X 2X40X1.1 =276.32T管自重：F3=BX L=2 X 40=80T在考慮一次頂進(jìn)距離為 40m時(shí)，頂管總阻力為以上阻力之和：F=F1+F2+F3=450.52T頂進(jìn)的后座采用2個(gè)500T的千斤頂，采用的減阻措施，通常減少管壁摩擦阻力的措施有：管壁與泥土間壓觸變泥漿減阻 （優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土

3、拌制而成），注漿需要管節(jié)間的密封 良好，否則漿體會(huì)在管節(jié)間泄漏起不到應(yīng)有的作用，減阻效果好時(shí)，f一綜合摩擦力系數(shù)可以P1低到0.3-0.8T/m 2左右，將觸變泥漿的減阻作為保險(xiǎn)系數(shù)。3頂進(jìn)設(shè)備頂進(jìn)設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、工具管及運(yùn)出土設(shè)備等。（1）千斤頂千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，本工程采用2臺(tái)500t液壓千斤頂。千斤頂在工作坑內(nèi)的布置應(yīng)與管體中心線一致，頂力合力作用點(diǎn)與管壁反作用力作 用點(diǎn)應(yīng)在同一軸線，防止產(chǎn)生頂時(shí)折力偶，造成頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，采用人工挖運(yùn)土方時(shí)，管上半部管壁與土壁有間隙時(shí)， 千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管子垂直直徑的 1/4 1/5處為宜。(2)高壓油泵由電動(dòng)機(jī)

4、帶動(dòng)油泵工作，選用額定壓力為62Mpm勺ZB 500注塞泵，經(jīng)分配器，控制閥進(jìn)入千斤頂。(3)頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設(shè)備。要求它能承受頂壓力而不變形，并且便于搬動(dòng)。根據(jù)頂鐵位置的不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和U形頂鐵三種。(4)其它設(shè)備工作坑上設(shè)活動(dòng)式工作平臺(tái)，平臺(tái)用30號(hào)工字鋼梁，上鋪15X 15cm方木。工作坑井口處安裝一滑動(dòng)平臺(tái)，作為吊土使用。工作平臺(tái)上設(shè)起重架，上裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)。工作棚用彩瓦遮蓋，以防雨水及陽(yáng)光，便于人員在不同氣候下的正常操作。4工作井(1)工作坑的布置工作坑是頂管施工的工作場(chǎng)所。其位置可根據(jù)以下條件確定 ：?jiǎn)蜗蝽斶M(jìn)時(shí)，應(yīng)選在管道下游端，以利排水；考慮地形和土質(zhì)情況，有

5、無(wú)可利用的原樣土做后背；工作坑與可能穿越的管線，建筑物要有一定安全距離；距水、電源較近的地方；工作并不影響地面交通等。(2)工作坑的尺寸工作坑應(yīng)有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進(jìn)設(shè)備和操作間距，坑底長(zhǎng)、寬 尺寸可按如下公式：底寬W計(jì)(2.43.2)式中 W一工作坑底寬度(m);D被頂進(jìn)管外徑(m);底長(zhǎng) L=L1 + L2+L3+ L4+L5式中 L工作坑底長(zhǎng)(m);L1管子頂進(jìn)后，尾端壓在導(dǎo)軌上的最小長(zhǎng)度，一般留 0.2米；L2每節(jié)管子長(zhǎng)度(m);L3出土工作間隙，根據(jù)出土工具確定，一般為 1.01.5m；L4-千斤頂長(zhǎng)度(m)L5后背所占工作坑厚度(m)。考慮到坑內(nèi)背后為鋼筋混凝土結(jié)

6、構(gòu)，本工程工作并為內(nèi)徑4.5mX4.5m的工作井。(3)工作井施工頂管工作井場(chǎng)地地質(zhì)條件一般，開挖工作面附近來(lái)往車輛較多，所以工作井開挖過(guò)程 中必須有可靠的擋土措施。本工程的工作井采用拉森鋼板樁施工，當(dāng)土層條件較好時(shí)，可 從上到下分層開挖，并在一定高度做圍楝支護(hù)。(4)工作坑基礎(chǔ)加固工作坑底根據(jù)土質(zhì)、管重量及地下水情況，做好基礎(chǔ)，以防止工作坑底下沉，導(dǎo)致管 子頂進(jìn)位置的偏差。采用級(jí)配碎石基礎(chǔ)，當(dāng)工作坑底土質(zhì)松軟，有地下水時(shí)，應(yīng)采用強(qiáng)度 為C25混凝土封底，厚度為20cm,混凝土底板漏水處應(yīng)采用灌注水泥漿。井內(nèi)設(shè)一個(gè)集水 坑，平面尺寸為50cmX 50cm,深50cmi用磚砌筑，水泥砂漿抹面，以

7、便收集地下水和雨水， 用潛水泵將水排出地面。(5)工作坑導(dǎo)軌設(shè)置導(dǎo)軌：作用是引導(dǎo)管按設(shè)計(jì)的中心線和坡度頂進(jìn)，保證管在頂入土之前位置正確。導(dǎo) 軌安裝牢固與準(zhǔn)確與否對(duì)管子的頂進(jìn)質(zhì)量影響較大。因此，安裝導(dǎo)軌必須符合管中心、高 程和坡度的要求。(6)接收井施工方法同工作并5頂進(jìn)施工頂進(jìn)利用千斤頂出，靠在后背不動(dòng)的情況下將被頂進(jìn)管子推向前進(jìn)，其操作過(guò)程如下：(1)安裝好頂鐵擠牢，管前端已掏挖一定長(zhǎng)度后(視土質(zhì)情況而定最長(zhǎng)不得大于30cm),啟動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個(gè)工作行程，將管推向一定距離。(2)停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。(3)掏挖取土，添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下

8、一節(jié)管子為止。(4)卸下頂鐵，下管，接下一節(jié)管。(5)重復(fù)上一工藝流程，直至全段貫通。6管內(nèi)作業(yè)面安全措施管內(nèi)主要采用人工來(lái)掘進(jìn)、糾偏、排土及頂進(jìn)，考慮管內(nèi)工作環(huán)境要求，必須采取以下措施：(1)管內(nèi)施工屬于潮濕環(huán)境，管內(nèi)照明必須采用安全低壓照明，管內(nèi)沿線間距10ml在管體右角上安裝一盞12V、60W勺燈泡。(2)在頂管中，通風(fēng)是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。因?yàn)樵陧斶M(jìn)過(guò)程中的時(shí)間比較長(zhǎng)，人員 在管子內(nèi)要消耗大量的氧氣，時(shí)間長(zhǎng)了，管內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)缺氧，不僅影響作業(yè)人員的健康， 而且影響測(cè)量。因此需解決好通風(fēng)問(wèn)題。由于本工程施工管道長(zhǎng)度不大，采用鼓風(fēng)式通風(fēng)，選用小型風(fēng)扇。在施工人員下井前 必須先通風(fēng)，并利用鳥類

9、以及有害氣體檢測(cè)設(shè)備對(duì)井內(nèi)氣體進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)安全后方可下 井操作。7糾偏頂進(jìn)措施(1)頂管測(cè)量：采用全戰(zhàn)儀和光學(xué)水準(zhǔn)儀。測(cè)量次數(shù)：開始頂?shù)谝还?jié)管子時(shí)，每頂進(jìn)2050cm/次，正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn) 1m/次。校正時(shí)，每頂進(jìn)50cm即測(cè)量一次。中心線測(cè)量：首先在地面用經(jīng)緯儀確定頂管方向樁，然后在工作坑邊的兩方向樁上 掛小線，具上吊2個(gè)垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)兩垂球，讀管前端 的中心尺刻度，若與中心尺的中心刻度相重合，說(shuō)明其方向準(zhǔn)確，否則其差值即為偏差值。高程測(cè)量：在工作坑內(nèi)引設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，停止頂進(jìn)，將激光水準(zhǔn)儀支設(shè)工作坑同內(nèi)，測(cè) 量前端管底高程。(2)頂進(jìn)偏差的校正頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)管位偏差10mmfc右，即應(yīng)進(jìn)行校正。糾偏校正應(yīng)緩緩進(jìn)行，使管子逐漸復(fù) 位，不得猛糾硬調(diào)。8減阻潤(rùn)滑觸變泥漿通過(guò)制造、儲(chǔ)存、壓漿系統(tǒng)，從第一節(jié)管注漿孔處壓入觸變泥漿，形成一定 厚度(15mmfc右)的泥4套，間距68m設(shè)一道補(bǔ)漿孔，使頂管在泥漿套中向前滑行，減 少摩阻力，根據(jù)壓力表和流量表，計(jì)量桶控制注漿量，壓力應(yīng)控制在地下水位的1.11.2倍。材料：膨潤(rùn)土：燒堿：水=1: 0.05: 4