公务员期刊网 精选范文 顶管施工技术总结范文

顶管施工技术总结精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的顶管施工技术总结主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

顶管施工技术总结

第1篇:顶管施工技术总结范文

关键词:顶管施工;技术;要点分析

中图分类号:TU74 文献标识码:A

引言

在市政工程中,顶管技术在地下的管道工程和繁华路段的道路的建设和改造等工程中起着至关重要的作用。该技术从根本上解决了由市政工程施工造成的路面破损的问题,保证了道路的畅通,保护了城市的环境。相对于传统的老方法而言,顶管技术满足了城市发展对给市政工程的要求,从社会效益上说,因为它不会对人们的生活产生重大影响;从经济效益上说,因为它能提高工作效率,节省大量的人力物力。市政设施正在不断的完善,地下各种管道的建设将会持续增加,顶管技术的发展空间也将越来越大。在实际施工中逐步探索、总结经验,能保证顶管技术更好更快地发展,可以将一些先进的技术运用到实际的施工当中去,不断的发展顶管施工技术可以不断的推进市政工程的建设,进而推动城市的发展。就现阶段而言,顶管施工技术还仅仅是运用到了开挖隧道、铺设管道等工程中,还可以对现阶段的施工总结经验,等到技术成熟后逐步向其他工程推广。我们应紧跟时代的步伐,不断地丰富顶管施工的相关知识,进一步完善顶管施工技术。

一、顶管施工的发展历史和施工工艺

1、发展历史。F形顶管施工技术在发达国家已经有30年的使用史,其中一些国家已经应用普遍,并且在我国的一线城市中也得到了使用和发展。在建设施工中,随着工程的不断完善,顶管施工在向污水和雨水分流制方面发展,造成了污水处理厂的不断增加和扩建,为了防止因为挖路而对道路造成的破坏,以及开挖管施工带来的二次工程,使总体工程的造价成本升高,因此顶管和长距离顶管的数量会与日俱增。

2、施工工艺。顶管施工是借助中继间的顶进力和主顶油缸的作用,把工具管和顶管掘进机从工作中挖设的坑内,穿过一定的土层到达接收坑内再吊起。同时将紧跟着挖掘机后面的管道埋设在挖设的两个工作坑之间。顶管技术是一种最早的非开挖管道施工方法,是在继盾构之后又发展起来的先进的地下管道的施工技术。开始的时候,顶管的施工是跨越孔在施工的时候顶进钢套管,但是随着顶管施工技术的发展和改进,顶管施工方法用于在没有套管的基础下顶进永久使用的公用管道,比较普遍的是重力管道是比较普遍的。顶管施工过程中使用最多的工作面平衡理论是气压: 、泥水、土压三种。

顶管施工法和传统的开挖施工法比较有以下优势:在施工中开挖的部分只是工作坑和接受坑,而且比较安全,对交通的影响也小;在管道顶进的施工中,只需要挖除管道断面的土,文明施工程度高,挖土量非常少;在覆土深度比较大的情况下,进行施工的成本比较低。同时它还存在一些不足,曲率的半径较小,这需要把多种曲线组合在一起才能使用,因此施工的时候就比较困难;在软土层的施工过程中,易产生偏差,然而对这种偏差的纠正比较难,因此管道产生不均匀下沉的几率会比较大。

二、顶管施工技术的适用范围

近几年,“拆迁”这个词越来越频繁的出现在人们的视野里,那么当今社会为什么会有这么多拆迁呢?当然,有一部分是因为新建工厂、房屋改造,但是有一部分是修建地铁、铺设管道。那么,如果运用了顶管施工技术就将完全没必要进行这一部分的拆迁了。在开挖隧道,铺设管道或修建地铁时,施工范围内如果有大量的建筑,传统的工艺技术就不能进行开挖,如果不拆迁。这时候就可以通过顶管施工技术进行处理。目前,国内的工业水平在不断提高,工业废水越来越多,新建的工厂也越来越多,那么需要铺设的排污管道也就越来越多,通过排污管道这些工业废水将进入污水处理厂。在铺设这些管道的工程中,顶管施工技术发挥了不可磨灭的作用。通过不断地实践总结,其结果表明,顶管施工技术在铺设管道时主要具备以下几点优势:施工时不会导致工地地面建筑的拆迁,遇到地下管道时也不必重新设计,减少了设计者的工作量;施工不会破开地面,占用地表面积小,对人们的生活和道路交通影响小;机械是施工的载体,可以节省人力物力还可以提高作业效率;然而有人担心地下挖隧道会使地面下沉,关于这一点顶管施工技术也可以完美解决,这项施工技术对周围的环境和建筑不会产生影响;在人们的印象中工地是很嘈杂的,但这项技术产生的噪音却很小,并且是在地底工作,所以噪音能得到很好的控制,不会出现干扰人们正常生活的情况。

三、顶管施工技术在市政工程中的应用

施工方案的选择首先应根据地质情况而定,要清楚现场的地质状况,其次是设备的选型。2011年我公司承接了广州市北十条污水截流顶管工程。本工程顶管穿越地层时采用力学性能较差,具有较强渗透性的粉质粘土和砂质粉土,宜采用全封闭机械顶管土压平衡掘进机进行施工。

1 主顶进系统设置。 主顶进系统包括顶进环、液压泵站、油缸组和钢后靠等,顶管设备系统的主要组成部分是完成管节顶。

2 注浆设备系统。顶管的使用功能由顶管外壁的泥浆套决定。为确保顶管能够向管节快速压浆,形成良好的泥浆套,真正发挥其作用,施工过程中可设置两套管路系统和两根总管。其中的一根用于掘进机后部的同步注浆,另一根则用于随时进行补浆。

3 泥水出土系统。 该工程泥水系统采用二台泥浆泵。一台放在地面上为输送泥泵,另一台放在基坑下面为排出泥泵,形成泥浆循环系统。顶管工作坑设施布置:将两根50钢轨及钢板预埋件焊接成基坑导轨,在工作井底板基础上以中心线为基准确定钢板埋设的位置,埋设过程中,为确保预埋钢板和导轨的焊接效果,应注意钢板埋设的位置应与钢轨导轨相吻合。因为导轨施工采用的是拼装式主顶油缸架结构,所以一定要按指定的位置和设计要求正确安装主顶油缸架,确保油缸在受力状态下不会出现位移、变形等情况。高程与平面安装误差应控制在5mm以内。

4 顶管施工工艺流程。 首先根据勘察设计资料,对所有水准点和导线点进行复测,然后根据结果进行管道的放样,对将要顶进的所在位置的地面和断面进行标高测量,以便导向施工时精确的控制标高,本工程顶管,采用水准仪和全站仪进行测量和线形控制,“勤测勤纠”根据测量反馈结果,调整千斤顶,使机头改变方向,尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。

4.1 平面控制。为使两井间顶管贯通,将竖、横方向的误差在100mm以内,应在工作井与接收井周围预埋地面导线点,通过地面导线点和空导点,以导线测量的形式,将平面控制成果引测到施工现场。通过地面导线点及空导点构建平面控制网。用科力达全站仪测量导线测量,六测回方向观测,测角精度+1,测距六测回,双向观测,测距相对误差

4.2 高程控制。利用设计交桩给出的水准点,将高程引测至工作井附近,确立施工临时高程控制点。通过钢尺和自动安平水准仪进行水准测量,往返观测。观测过程中要时时关注其发展趋势及机头姿态,一旦发现其位置偏移就要及时纠正,以免影响后续施工效果。

4.3 顶管姿态测量。为了在顶管施工中保证掘进机仍按设计轴线前移,施工时要对顶管动态进行实时观测,根据观测数据绘制出顶进示意图,并对顶管的技术参数进行合理的调整,为顶管的正常推进提供技术支持。

4.4管道排风措施。 该工程采用排风措施,虽然地下沼气不会对封闭式的机头产生影响,但为了防止管内气压过低而缺氧,提高测量精准度,可通过连接PVC管的11KV鼓风机向机头输送空气。

4.5 管道内照明措施 管道照明设施均采用36V安全电压,通过工作井内操作平台上的配电箱进行电源供给,并设置应急照明系统,每隔三个管节上安装1只60W的管道照明灯,发生停电故障后可启用应急照明系统,使作业人员安全撒离。

参考文献:

第2篇:顶管施工技术总结范文

关键词:给排水工程;顶管施工技术要点;优越性

前言

随着城市现代化进程逐步深入,人们对城市功能和市容市貌提出了更高需求。不仅要求及具有健全的城市功能,还要求各项工程施工不得破坏周围环境,尤其地下管网工程。现代城市规划与建设中不可避免地将在地下铺设各种功能、直径不同的管道,为了不破坏施工现场周围环境,减少对车辆、行人出行不良影响,顶管施工技术在地下管网工程中得到广泛应用。与传统的挖沟埋管法相比,顶管施工技术是一种非开挖施工技术,具有了自身独特的优势。

一、顶管施工技术及优越性

顶管施工技术是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。

(一)顶管施工技术

顶管施工技术是一种用于施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术,具有噪音小、施工场地小、对周围环境影响小及不影响交通顺利通行等优势。由于城市地下管道种类多、管道错综复杂,采用传统的开挖埋管法必然对施工现场周围环境造成一定破坏和影响,因而提出了顶管技术―非开挖施工技术。非开挖技术是指利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的一门科学,具有经济、高效、保护环境、地面建筑不用搬迁、不影响交通等特点,是一种高科技且实用的技术。

(二)顶管施工技术优越性

与传统的开挖埋管法相比,顶管施工技术在施工工序、工程进度及管道地基施工等方面具有明显优势。具体内容如下:

施工工序:以给排水工程为例,由于该工程中排水管道直径较大、管道埋深大,土层开挖后需要进行支护处理。如果遇到地下水位较高情况,还需要进行降排水处理,无形中增加了施工工序。尽管顶管施工技术不能全然取消这些施工环节,但一定情况下可以不采用某些施工工序,比如支护。

工程进度:与传统的开挖埋管法相比,顶管施工技术工序相对较少、开方工程量小、回填作业量小,使得工期长度相对短一些,有助于在规定日期内保质保量地完成施工,并降低对地面交通、环境过分影响。

管道地基施工:顶管施工技术由于采用的是管道和土同体置换的方式,与传统开挖埋管法相比,能够有效减少管道地基沉降现象,并减少对土层过分扰动。

二、工程施工中顶管施工技术要点分析

(一)纠正错误认识,明确顶管施工概念

由于顶管施工技术是一种非开挖施工技术,人们普遍认为非开挖施工技术就是一种地表不开挖或不挖沟的施工方式。但是,这种认识比较片面,多数管道施工前都需要开挖工作沟。因而,顶管施工技术强调的是微开挖,并不是不挖沟,实际应用过程中需要明确这一点。

(二)现场勘查与调查,做好施工准备工作

为了确定合理的施工组织设计,设计单位工作人员需要进入施工现场勘察与调查实际情况,做好施工准备工作。具体勘察与调查工作包括以下内容:第一,勘察清楚施工现场或邻近施工现场地下管网情况,对给水、煤气、通讯、电力等管道进行现场定位,并严格分析那些管道需要停止工作或搬走,之后将其清楚标注出来;第二,考察施工现场路面车流、人流等交通情况,必要时在路口设计交通导向牌、安排专人指挥,并根据道路交通情况合理安排施工路线;第三,清楚掌握施工现场及附近排水管道情况,规划与设计最佳排污路线,必要时还可搭建临时排污管道,避免施工污水流入其他位置;第四,如果施工现场有桥梁或其他建筑物,设计人员一定要摸清楚桥墩、桥台基础、建筑物基础桩等情况,避免管道施工为其带来破坏性影响等。

(三)施工技术准备工作

经过系统而周详勘测与调查后,设计人员应分析相关资料信息得出施工现场的一些施工技术条件,并根据勘察情况与技术分析确定合理的施工组织设计。具体内容如下:第一,掌握施工现场地质情况,比如,含水量、透水性质等。如果土层中含有砂层或岩层,设计人员则需要进一步摸清砂层及岩层具体情况,然后选择符合地质条件的顶管施工技术;第二,分析与总结地下水位变化规律,并将其来源、水面高度及潮汐情况清楚描述出来;第三,掌握各种顶管施工技术的相关要点。比如,水平螺旋钻进法、微型隧道施工法、水平定向钻进施工法等施工方式都具有自身独特的施工工艺和程序,设计人员必须根据实际情况选择最合适的顶管施工技术。

(四)设计施工线路与井位施工

经过详细勘察与技术分析之后,设计人员便可以此为依据设计施工方式、线路及井位。然后,施工单位人员按照设计图上管道平面位置,利用测量仪器清楚标注出管道的具置,即水平高度及作业方向。同时,还要计算管道穿越长度,合理确定工作井位置和数量,并尽可能减少工作井数量,原因在于工作井造价比较昂贵。在设计施工线路过程中,设计人员应尽量使其避开树木根茎、建筑基础、桥台桩基等实物,严格设计施工线路,避免与其他实物产生冲突。另外,如果顶进深度范围内土层较为复杂,施工人员会同设计人员商议是否降低或抬高标高,避免为施工带来不必要的困难。

(五)钻进导向孔轨迹施工

导向孔轨迹设计与施工是否合理,直接影响着管道施工的精度,对管道施工成功与否有着至关重要的影响。完成测量放线工作后,施工人员便可以在管道平面位置按照深度要求操作定向钻机作业。钻孔作业前,施工人员必须严格检查导向仪,并在施工过程中严格控制钻头深度与方向,避免产生较大误差。一旦施工过程中出现钻压突变、扭矩、泥浆漏失等情况,施工人员必须及时采取处理措施,确保导向孔的精度。并且,设计导向孔轨迹时设计人员必须综合考虑现场地质情况、地下管网布置及其他障碍物布置状况,在此基础上才能确保轨迹设计的合理性与科学性。

(六)扩孔施工要点

导向孔施工完成后,施工人员便可利用钻扩口对导向孔进行回扩工序。进行回扩工序时,应始终保持适当的泥浆量,并根据实际需要合理控制钻进速度,以便排渣。回扩工序一般分为几次完成,并在最后一次中采用挤扩式钻头,以便使孔壁定型和稳定。

结语

顶管施工技术作为工程常用的一种施工方式,为了保证地下管网规划与施工质量,相关人员必须分析与掌握工程施工中顶管施工技术要点,并在施工过程中注意这些关键问题。除了文中提到的一些施工关键点,施工人员专业素质及设备先进程度等内容都是影响管道施工质量的重要因素。为此,施工单位应从各个方面分析与控制工程中顶管施工技术和工艺,全面保证地下管道施工质量。

参考文献:

[1]马奋涛,汪润青.给排水工程中的顶管施工技术[J].科技创新导报,2009,(19).

[2]王炜健.不同土质下顶管施工所采用的掘进机[J].科技信息(科学教研),2008,(01).

[3]刘高纾万桂芬.顶管施工工艺及关键技术[J].山西建筑,2009,(15).

第3篇:顶管施工技术总结范文

关键词:机械顶管技术;污水处理;施工技术

Abstract: In this paper, the author will combine a municipal sewage treatment engineering examples, analyses the basic working principle of pipe jacking construction of slurry balanced pipe jacking construction technology, introduces the use of main equipment and its function, elaborated the pipe jacking construction technology, application analysis and construction measures, summarizes two key links of top pipe technology top speed and pipeline positioning, control two key link level directly affects the quality of the projects.

Keywords: mechanical pipe jacking technology; sewage treatment; construction technology

中图分类号:R123.3 文献标识码:文章编号:

大口径长距离机械顶管施工方法经常用于城市市政污水管道铺设的建设中,使用该方法占地面积少,施工控制严格,可保证交通畅通;在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。因此,对顶管施工技术及其引起的环境效应进行深入分析、探求解决对策具有重要的实际意义。

1 工程概况

本污水处理工程采用顶管施工技术外截污干管,污水管道的总长度大概有5000 m,流水位标高为8-11米,直径为DN800-DN1000,工程运用泥水平衡方法试点顶进施工,虽然在施工过程中遇到些困难,但是通过试验,该施工获得了圆满的成功,并且带来了很好的社会和经济效益。

2 机械顶管施工技术基本原理与优点

机械顶管施工技术主要是借助于主顶油缸和中继站的顶进力,从工作坑内把顶管掘进机或者是工具管穿过土层直到顶进到接收坑内以此来吊起来。同时,要把跟随其后的掘进机或者是工具管后在两个工作坑间进行埋设。

泥水平衡顶管的工作原理是:通常采用机械水力切削泥土,借助水力运送废弃土,同时也有利用泥水压力平衡地下的水土压力。在泥水平衡顶管施工过程中,必须有一定压力泥水填充在泥水仓中从而保证挖掘面的稳定。在挖掘面上泥水能够形成一层泥膜,这种泥膜不透水,能够有效阻止泥水渗透到挖掘面内。同时泥水本身有一定的压力,能够很好地平衡地下的土压力以及水的压力。

泥水平衡顶管的优点:采取全封闭式顶进,无需土质改良或降水处理,可有效的保持挖掘面的相对稳定,对管道周围的土体扰动小,地表沉降小;顶管施工总推力较小,施工速度快,适宜较长距离顶管;工作井内的作业环境好,作业较安全;尤其对地下水位很高,地下水压力变化较大的地层更具有优越性。

3 机械顶管施工技术的主要施工措施

机械顶管施工技术的主要施工措施包括以下几个方面:1)拔桩、初桩及刃机头。把机头用80t的起重机将其吊到井内,平稳地放置在导轨上,导轨与管外皮间要确保接触严实,靠近通口。把工作坑洞口范围内的钢桩用起重机拔起高过管外皮20cm左右即可。这时,马上把导轨的机头顶到洞口的地方,确保洞外土体与机头的正面紧密地顶严实,然后立即把机头顶进土里。采用4组M30的螺栓加强机头与第一~第三节管间的连接,防止机头下跌。2)机械出土。首先转动刀盘,机头借助工作井内的油缸向前顶进,用螺旋输送机把刀盘旋转搅到底部的土提升之后装卸到运土车内送走。运土车在用8号槽钢焊接,用螺旋连接的轻型轨道上运行。鉴于管道线路比较长,管道内运土通常采用人工配合卷扬机推运土车,把土输送到工作坑内,最后用起重机吊到地面的运土车里。3)当顶进的油缸伸出大概0.7m时,回动油缸,下一块顶铁,然后继续前进,最后出土。4)泥浆进行减阻。大口径长距离的顶管减少摩擦阻力的方式是用泥浆。在开始施工之前,先用水湿润管材,再用黄油涂于表面。注入的泥浆如果在管子的形成完整的浆套,就能达到减少摩擦阻力的效果。补浆管的位置要视情况布置,顶进结束后,置换已经形成的泥浆套。5)偏心破碎的顶进技术。顶管的工具头在顶进的过程中碰到障碍物,为防止碎石堵管、堵泵或者是损坏设备,制作相应的碎石拦截箱并安装在排浆泵前和工具头后,同时加上循环泥浆出渣以及减速顶进的方式。6)选取材料。一般情况下选用膨润土或者粘土等材料制作成泥浆液体,要控制好泥浆的浓度及使用量,减少压力,降低扰动。7)安装止水圈。针对泥水平衡顶管技术中,对顶管机和洞口建筑的缝隙之间的止水密封能够很好地确保顶管机出洞的顺利性。一旦失去止水密封就会引起很严重的后果,如土体流水、破坏土体平衡等。设置密封性能特别好的止水圈意义重大。首先把膨胀螺丝打好,再在膨胀螺丝上套上橡胶圈,然后就在橡胶圈上压上压板,最后在压环上压上压板,上紧螺丝。

4 施工过程中的控制措施

在施工过程中,首先确定好几个重要的控制参数:顶进长度、刀盘扭矩及泥水舱的压力值的计算。根据实际情况,按照惯用的公式计算出这些参数,便于工程的顺利进行。其次是掘进速度的控制以及排土量的计算。依据确保挖土面平衡来控制掘进的速度,并且要控制管理掘进速度及计算排土量。实际意义上的挖掘量取决于顶管机的断面面积和推进速度,而密度计的读数以及排泥管的流量计确定排土量。最后是进出洞的控制。顶管施工技术最重要的一道工序就是顶管机的进出洞。在工作井内,进洞就是在地层中顶管机完成某一个区域的隧道施工之后进入接收井的过程,相反,按照设计的高度及方向顶管机推出预留的孔洞进入到正常土层的过程称之为出洞。在掘进施工过程中一定要监控好顶管机的推进方向以此确保避免土体流失及安全。采用高压注浆的方式进行后续的施工,效果更加显著。

5 测量控制

工作井内测量基座要单独设置,不与管道、设备、后靠背接触,不受顶管操作的影响,以保持其稳定性,同时测量控制点需不定期进行校核检查。激光经纬仪按设计要求调整好坡度和方向,照准顶管机内测量靶标。在操作室内通过摄像机可以清楚地观察到激光靶标的情况,通过激光点偏移中心点的刻度和方向,判断顶管偏离设计要求的位移量。初始顶进时每300mm测量一次,并做记录。正常顶进时在工作井可随时用激光经纬仪测量,每顶进0.5m做一次记录。在出洞、进洞及纠偏过程中,适当增加测量次数。测量记录上分别绘制高程、中心曲线图,随时掌握机头顶进趋势。

6 结语

顶管施工技术的工艺特点如下:借助于刀盘及顶进速度来平衡正面的土压力,通过循环调节水压力来平衡地下水的压力。采取流体方式输送切削入泥仓的土,不间断地进行顶进过程,这样施工速度比较快,由于施工所引起的地表下沉的比较小,能够很好地保护环境,同时也不需要改良地盘或者进行降水处理,施工之后对环境没有什么损坏。

结合实际的顶管技术施工工程,总结出顶管技术最关键的环节是掘进速度和管线的定位,环节控制的好坏直接影响着工程的质量问题。同时大口径长距离顶管技术施工中必须依据设计要求、环境条件以及合理配套等等才能获得良好的收益。鉴于顶管技术拥有其他很多工艺技术无可替代的优越,在今后的污水处理建设工程中会得到更加广泛的应用。

参考文献:

[1] 余彬泉,陈传灿.顶管施工技术[M].北京:人民交通出版社,1998

[2] 季荣生.新编非开挖工程实用技术大全[M].北京:清华同方光盘电子出版社,2000

第4篇:顶管施工技术总结范文

关键词:市政工程:顶管;施工技术

中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:

一、概述

与一般的项目建设不同,市政工程的施工必须要更多地兼顾是否会对居民的出行、生活和工作造成影响的问题,随着我国城市建设水平的不断提高,对于市政施工与居民生活和谐性的要求也在逐年提升,在这样的时代背景下,采用非开挖铺设技术就成为了市政施工单位的必然选择。所谓顶管施工,就是指在不对地表进行开挖的前提下,使用液压顶进工作站将需要铺设的管道由顶进工作坑顶入,并在顶管机后方进行铺设操作的施工技术。目前,这项技术被广泛地应用于国内大型城市的市政项目建设工作中,相信在未来一段时间内将会得到进一步的发展。

二、适用范围与优越性分析

如果施工区域内存在大量的建筑物,无法利用开槽工艺进行地下管线的施工或者采用开槽施工会对周围建筑物的稳定性带来不利影响时,则可采用顶管施工工艺加以处理。目前,国内工业化水平的提高正在推动城市人口数的进一步攀升,生活与工业废水若直接排入江河,根本无法通过自然净化的方式全部处理,为此,很多城市己经构建了污水处理系统,实现了雨污分流,而顶管施工工艺在这些管网系统的构建中发挥了巨大的作用。实践结果表明,顶管施工工艺主要具备以下优势:

(1)不会造成地面建筑物的拆迁或重复建设,沿线地下管线也不必因此转移或加设防护措施,极大地减少了前期工作量,使项目投资大幅降低。

(2)施工需要开挖的部分仅有工作坑,因而占地面积小,土方开挖量少,对城市交通的影响微乎其微。

(3)作业的机械化程度较高,既节约了人力成本,又提高了施工效率。

(4)施工过程中的地面沉降量将得到更加有效的控制,对周围建筑物与环境的保护作用明显。

(5)顶进过程中,只需进行管道断面土方的挖掘,与开槽明挖相比,土方挖掘量极低。

(6)噪音、粉尘等建设公害产生量较少,有利于文明施工程度的提高。

三、市政工程中顶管施工质量控制措施分析

3.1,顶管施工中工作并的质量控制措施

在顶管施工过程中,工作井的深度一般>5m,是施工人员的主要工作场地。一般来说,工作井大约要进行约一个月的持续施工,所以其施工质量直接影响着施工进度、环境以及工作人员的人身安全。所以,工作井的砌体圆曲度应做到均匀、统一,使砖砌体始终保持环向受压状态,使砌体材料的抗压强度得到最大程度的发挥。

沉井的构建完成后,即可在其内部进行顶管操作。在顶管施工中,沉井主要具备以下优势:占地面积小、隔水性能优异、为顶管施工提供后背支撑力、为顶管与焊接施工提供更加安全的操作空间。由于不需要配置支护结构,因此挖土量较少,对周围建筑物不会造成不良影响。所以,在深埋时,宜采用沉井法完成各项施工操作。

3.2后背墙的质量控制

由于后背墙枕木需要与土壁进行直接接触,所以只有确保接触面的严密、平整,才能使后背墙的外侧土体在管道的顶进过程中均匀受压变形。在土体不平时,应先进行相应的处理再进行顶进操作,以免导致局部土体的受力破坏问题。

若施工过程中存在着后背墙外侧土体含水量较高的问题,就容易在撤力时发生土体回弹,并最终造成土体液化,使后背墙土体的承载力丧失,顶管也会因此而无法继续顶进。为了解决这一问题,工作人员应基于土体类型,针对性地选择降低含水量的方法。若后背墙外侧土体发生局部塌方,应采用先清理土方,再填充袋装碎石的方法加以处理。

3.3轴线、标高的控制与纠偏

轴线、标高在顶管施工中是非常重要的两项指标,其准确程度直接决定着管道是否能够最终投入使用。在顶进管道前,工作人员应以设计图纸与交桩记录为依据,将水准点引测至工作坑的下部井壁、将管道轴线方向引测至工作井的下部前后井壁,并对二者进行标识。随后,以基准点为依据展开复核,以此作为标高与顶管方向控制基准点。在安装导轨时,工作人员应确保坡降标高符合设计标准的要求,以便对顶进管道的轴线与标高进行更高水平的控制。若条件允许,测量仪器应尽量选择激光经纬仪和水准仪,做到每顶进一次,测量一次轴线与标高。

如果在管道的顶进过程中出现偏差,则可通过以下纠偏方法加以处理:

(1)挖土。于一侧进行适当超挖,另一侧进行适当少挖或不挖,让第一节管道的调向逐步返回到合理状态。该方法主要适用于轴线偏差10~30mm的情况。

(2)顶木。将一根圆木或方木的一端顶在管道偏向设计一侧的内关壁,另一端顶在管前土体,这样一来,管道就可以在顶木斜支所产生的分力作用下重新回到设计要求的位置。该方法主要适用于轴线偏差>30mm的情况。

(3)千斤顶。该方法主要与挖土纠偏法配合使用,即在超挖一侧的管端壁设置5~10t千斤顶一个,使第一节管道在顶进过程中能够逐步恢复到设计要求的位置。需要注意的是,纠偏应循序渐进,切忌一次性大幅纠偏,以免导致引起反向偏差问题。

3.4减阻泥浆的注入

如果想管道的外壁压入适当的减阻泥浆,就会设置围绕管道的泥浆套,降低管道与周围土层的摩擦力,使顶进操作更加顺利,而泥浆套的形成质量则直接决定着阻力减小效果。与此同时,泥浆套的支撑作用也能够减轻由粉质粘土坍塌而导致的地层流失问题,有效控制沉降现象。一般来说,泥浆的实际使用值约为理论值的4~5倍,工作人员应注意确保原料的充足性。

四、施工应注意的其他问题

(1)在正式施工前,工作人员务必要对管线土层变化情况进行全方位的了解,在需要通过回填土地段时,应预先进行加固处理,以免施工造成地表的大幅度下沉。

(2)顶进推力应得到精确的计算,并以计算结果为依据,合理进行千斤顶的选择。另外,工作人员还应根据计算出的最大顶力形成工作井的加固方案,以免沉井后因土体承载能力不足而导致滑动问题。

(3)当管道发生渗漏问题时,首先应确定漏点,并凿出V形槽埋入导水管,将管道四周用双快水泥缝壁,在强度达到相关要求后,即可进行水泥水玻璃浆液的压入,从而完成整个封堵操作。

第5篇:顶管施工技术总结范文

【关键词】顶管技术;市政排水;工程应用

顶管技术也叫做液压顶管技术。这种施工方法的实质就是,所要顶进的管道在主顶工作站的作用下(有时需要中间站或中继站辅助),由始发并始发,顶进至目标井。在施工中,通过位于第一节管道的可控顶管机(或盾构机),可以实现直线或曲线顶进,一般情况下,顶管机的操作和控制可以直接在地下的工作现场由操作人员来完成,特殊情况下(如微型隧道施工技术),也可以通过位于地表的控制台进行遥控。这种技术将作业移入地下,从而避免了对地面交通、生活等方面的影响,非常适用于市政排水工程。

一、顶管施工技术的优点

一般情况下,顶管机的操作和控制可以直接在地下的工作现场由操作人员来完成,特殊情况下(如微型隧道施工技术),也可以通过位于地表的控制台进行遥控。顶管施工技术是非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖表面,而通过地下穿越地面结构建筑物和地下管线以及公路、铁路、河道的诸多特点,相比开挖敷设技术,工程的投资和工期将大大节省。同时顶管技术还可以有效地降低噪声和建筑垃圾、以及灰尘污染,能够大大地减轻对城区的交通条件和其他环境的干扰与破坏,能够真正做到高效率、无污染。顶管施工技术因其具有上诉诸多的优点,被广泛应用于市政排水工程中具体,顶管施工技术具有以下几个优点:

1.施工地点由面变成点,大大缩小了占地面积;

2.地面活动不受施工的影响,特别是对交通和住宅的正常生活、出行、办公等没有不便的干扰;

3.噪音和施工时的震动小,城市中施工对居民生活环境干扰微乎其微,并且不影响现有管线以及建筑物等的使用;

4.管线施工技术可以在极深的地下或者水下敷设管道,可以安全地穿越铁路、公路、河流以及建筑物,减少了沿线的拆迁工作量;

5.降低了工程的造价,大大地节约了成本;

6.顶管施工技术的施工难度较高,需要详细的工程地质资料和水文地质资料。

二、具体的施工流程与应用分析

在市政排水工程中,顶管的施工技术有很大的优势,但是要根据地质和水文条件综合分析,从选用设备到材料方面综合考虑:

1.顶进管以及设备的选择方法

钢筋混凝土管的规格设计以及应力验算和配筋都应遵守相关的标准以及相应的技术规程。一般来说,可以选择使用钢筋混凝土管,如果没有腐蚀等相关要求,则可直接选用钢管。顶进管的选择包含了两个方面:首先是顶进管直径的判断和选择。选择的过程中要严格按照具体的条件以及根据工程的性质和需要来确定其内径,并根据顶进管的受力等相关情况确定配筋和壁厚,从而进一步确定外径。因为还会考虑到挖土工人等相关人员可能会在顶管工程面之上进行作业,所以,一般选用的管径必须不小于500mm;还有,就是对于顶进管长度的确定。如果使用长管时,在直线推顶的情况下,可以减少装管的次数。但是,如果使用长管的时候在施工过程中路线发生了偏移,偏离了原定的路线情况更为严重的话,则恢复正确路线的难度会相应地更加大。

2.顶进设备的选择

顶进设备主要包括了以下几项重要的,千斤顶、顶铁、高油压泵以及运土设备等等。千斤顶是主要的掘进设备,应该根据科学的计算和实际的情况进行选择。而工具管则包括了开挖舱和操作舱两项。

3.施工前的一些准备

首选是现场的平面布置工作,包括自动控制室、材料工具间、拌浆棚以及拌浆材料堆场等。另外,还要做好起重设备、注水系统、管片堆场以及堆土坑的布置。其次是顶进管在进出洞区域要进行高压旋喷桩加固,以确保顶管机出洞的安全。切记必须在工作井安装上止水装置,以确保不会产生泥水损失,同时保证触变泥浆在顶进过程中也不会流失。

4.顶管的施工工艺

顶管法施工要通过向基层中顶顶入进预先制作好的构造物,然后形成工程所需的通道和涵洞。但是要注意的是在施工进行之前,应该在目标的管段内挖好工作井和接收井,完后充分利用已经成型的井体,在顶管机头的导向作用之下,逐步进行顶管的施工。

5.顶管井的设置方法

顶管井在一般意义上来说,指的就是工作井以及接收井,而这两种构造的建筑结构大多数都是钢筋混凝土结构,当土质条件相对比较差的时候,还可以在井体的内部布置径向的支撑,以此来防止孔体遭受破坏,或者产生塌方的危险。工作井按照结构布置的不同,还可以分为单孔井和单排孔井。单孔井的截面形式可以采用圆形或者正方形、矩形等多种形式和规格,当然,根据科学计算的结果,承载能力最大的截面类型当属圆形截面,而承载能力最小的界面类型是矩形截面。至于单排井截面的形式则大多数都选择矩形截面。在施工成功中,应该将工作井设计成与接收井间隔开来的形式,并且间距要设置成检查井的间距,这样的话,就可以把检查井的位置确定在工作井以及接收井的位置。

三、顶管的施工流程

1.穿墙。

在穿墙施工操作中,应该要按照步骤首选将穿墙的闷板启开,并把工具管从井内顶出来,随后要做的就是设置穿墙止水设备。为了确保施工质量符合规格和相关标准,应该要特别注意的是,控制好以下几个施工环节:为了防止施工环境中各种水源对管道施工造成影响和带来麻烦,应该在穿墙管道内填封好填充料,一般情况下,填充料多选用低强度的水泥粘土拌合土或者其他材料,以确保管道内密实;还有就是为了避免穿墙孔部位出现强度不足,应该在穿墙操作之前,在穿墙管的外侧进行注浆固结等相关工序;最后要注意的是,在推入人工管的时候,一定要动作迅速快捷,并且保证穿墙发水设施的工作性能良好。

2.顶管出洞。

顶管出洞是顶管施工工程整个过程中最容易出现问题的一个环节,需要对该施工环节进行特别的重点的控制。首先是在下管前,对所用的管材进行外观检查,主要就是检查管材有没有破损或者裂纹裂缝。注意管材的端面要平直,管壁的位置不要有坑陷,也不要有鼓泡,正常的应该是光洁的。检查合格后的管材才可以用起重设备吊到相应的位置。起重设备也要进行细致的检查,一定要确认安全之后,才可以下管。

3.注浆减阻。

当顶管的施工长度比较长的时候,应该在管道周围进行注浆,以使管道周围位置的土体更加的坚实和平整,从而能够对土体起到有效的支撑作用,以防止地面出现大面积的沉降,另外还能有效降低在管体顶进的时候受到的摩擦力。

4.安装胀圈。

在顶进前几节的顶管中,为了有利于导向,应该在接口处安装内胀圈,通过调整螺栓等细节,使胀圈与管壁紧实成为一个刚体。需要注意的是,胀圈一定要在安装的时候,对正接口的缝隙,一定要安装牢固,并在顶进的过程中,随时检查和调整。

5.纠偏。

当偏差在10到20mm的时候,可以采用超挖纠偏的方法,也就是在管子偏向的相反的方向适当地超挖,而在偏向的那一侧,不超挖或者有时候还会留坎,来形成一定的阻力,使管子在顶进的过程中,向阻力小的超挖的一侧偏向,逐渐地回到设计的位置;当偏差大于20mm的时候,我们可以采用千斤顶纠偏法,用小型的千斤顶顶在管端偏向的反侧内壁上,而另一端斜撑在有垫板的管前壁上,在固定牢固后,就可以进行纠偏了。

四、总结:

顶管法施工与传统的开槽埋管法施工相比,不仅不会影响城市交通和城市绿化带,而且顶管施工精度高、安全系数高、工期短、施工总费用较低和社会经济效益好等显著优点。非开挖技术通过少开挖或者不开挖对地下管线进行铺设或者对其工艺进行更换。

参考文献:

[1]张墨晗.我国企业物流金融研究[J].财经研究,2010(2)

第6篇:顶管施工技术总结范文

关键词:市政工程;管道工程;顶管施工;技术要点

Abstract: This article combined with the engineering practice, elaborated in the municipal engineering application of pipe jacking construction and its advantages emphatically probes into the pipe jacking construction technology and key points, and puts forward some problems that need attention in pipe jacking construction, so as to provide a useful reference for future engineering practice.

Keywords: Municipal Engineering; pipeline; pipe jacking; key technology

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:

0引言

市政给排水管道是城市基础设施的重要组成部分,在近年的市政给排水管网施工中,传统的挖槽埋管地下管线施工技术对地面交通有很大影响,而采用顶管技术对交通的干扰比较小,具有很大的优势。顶管技术作为非开挖管道敷设技术,其在进行施工时不需要对路面进行开挖,能够穿越地面建筑物和地下管线,实现对管线的铺设与维修等施工,与传统的开挖敷设技术相比,其不仅能极大的缩短工期,节省工程成本,同时也能够避免工程施工对城市路面和建筑物的影响,减少对城市环境的污染,在经济效益和社会效益方面的促进作用是十分显著的。随着市政工程施工技术的不断发展,顶管技术的应用范围也日渐广泛,尤其是在中型管径的管道埋设工程中,其优越性更加明显。

1 顶管技术在市政工程中的应用

(1)适用范围。①在城市中心地区或商业繁华街道,以及城市建设中遇到无法迁移或不能实施大型开挖的文物古迹遗址等特殊地段,对不能进行空中架线、开槽埋管来实施作业施工时,一般是采用管径80~600mm 的地下埋管工程可使用顶管法施工。②在敷设城市污水管道直径大于 500mm 时,施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时,可使用顶管法施工作业。

(2)顶管技术在市政管网中的应用。目前,在城市管网施工时,许多城市都存在马路反复开挖的现象,严重妨碍了市区的交通,困扰了居民生活,缩短了路面的寿命。配套的电讯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广告箱、路牌、电话亭、治安岗亭等都要发生反复拆建才行,这无疑增加了对城市设施的破坏和施工的难度。

(3)顶管施工技术在市政管网中的应用主要包括:①旧城改造过程中,由于多年形成的各种管网相互交错,很多管线地下位置不明,原始资料丢失或不全等因素,市政管网铺设时无法对地面进行有效开挖。②城市架空线路遇交通干线、繁华街道、文物古迹,铁路或江河阻截,需转入地下过渡。③当污水管道直径较大(100mm以上),而施工现场周边环境受限,无法采用明沟开挖来埋设施工管道。

2 顶管施工技术的效益特征

顶管敷设管道施工技术特别适用于大中型管径的非开挖埋设,具有经济、高效、保护环境的综合功能。采用该技术施工,既能节约一定的征地拆迁费用,又可减少环境污染和对道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。这种技术具有的优势包括:①不用开挖地面,尤其是城市道路;②不用拆迁征地,不会破坏地面建筑物;③不影响正常的城市交通秩序;④不破坏地表植被和周边环境;⑤施工过程不受气候和环境的影响;⑥省时、高效、安全,无建筑垃圾污染,并且综合造价低等。

3 顶管施工技术及要点

3.1 顶进管的选择

顶进管一般选用钢筋混凝土管,如没有腐蚀要求可选用钢管。钢筋混凝土管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋混凝土的标准和技术规程,特别是有关钢筋混凝土管的标准和技术规程。

(1)顶进管直径的选择。顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径,根据顶进管所受荷载确定混凝土管的配筋及壁厚,进而确定外径。因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm。

(2)顶进管长度的选择。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性有很大的影响。在直线推顶的情况下使用长管可以减少顶管的次数,取得良好的效果,但随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加困难。一般情况下,管长度需要相对于管径来衡量,当L/D外≤1.10时,为短管;当L/D外=1.15时,为标准管;当L/D外≥2.10时为长管。

3.2 顶管施工的前期准备工作

(1)现场平面布置。平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。

(2)顶管机进、出洞处以及后靠土体加固。为确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井安装洞口止水装置。

3.3 顶管施工工艺及技术要点

顶管施工又称为顶进法施工,是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基,以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需先在确定的管段之间设置工作井和接收井,然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体,由机头导向,将预制的钢筋混凝土管向前顶进,前端土体通过工作井运出,最后完成管道铺设。

第7篇:顶管施工技术总结范文

关键词:复杂地质;土压平衡;机械顶管;控制技术

中图分类号: F407 文献标识码: A

随着城市基础建设的高速发展,顶管施工技术作为一种快速、经济的非开挖的隧道施工技术,被越来越多的应用于工程建设当中。地下顶管施工技术已由早先的人工手掘式顶管发展到机械顶管施工技术。工程实践中,随着一次顶进距离的不断刷新,管道埋深的越来越深,加之不同地质条件的复杂多样,地下顶管施工控制技术正是值得人们重视和考虑的紧迫课题。

西安市东月路顶管工程设计雨水主干管道自西向东沿东月路敷设,主线管道设计管径D3000mm,埋深16―32米,管道长度2863米,全线共设有检查井6座,出水口1处。管道顶进区间地层结构为湿陷性黄土和砂砾石、砂层等多种地质结构,施工主要采用长距离、大管径、土压平衡机械顶管施工技术,单向顶进距离220―610米。下面就依托东月路顶管工程就其施工过程中的注浆减摩控制技术、中继间技术、土压平衡控制管理技术、顶进姿态控制技术等主要的控制技术加以探讨。

1.注浆减摩控制技术

在顶管顶进施工时,随着管节顶进长度的增加,顶推力也在不断增加,沿线管道受到的摩阻力也会随着顶进长度的增加而增大,要降低摩阻力就要降低摩擦系数,目前施工中主要采用膨润土触变泥浆来降低摩擦系数的大小。

1.1触变泥浆施工配和比

经过反复比对和试验,确定顶管施工在湿陷性黄土地区黏性土和砂砾地层两种地质条件下,钠基膨润土制作触变泥浆的最佳配比:

黏性土地层触变泥浆施工配合比:膨润土:水 = 1:10(质量比);

砂砾地层触变泥浆施工配合比:膨润土:水 = 1:8(质量比);触变泥浆比重为1.05-1.06g/cm3。

1.2 触变泥浆制作工艺流程及制作要求

1.2.1触变泥浆的制作工艺流程,如图1

图 1触变泥浆制作工艺流程

1.2.2触变泥浆制作工艺要求

1)搅拌缸内加入物料时,须先加入膨润土,后加水。

2)搅拌时间必须得到保证。可以通过时间继电器来进行控制。

3)泥浆搅拌完毕后,需要按照要求进行静置水化,让钠基膨润土进行充分吸水,减少和避免即拌即用的情况。

1.3 注浆管理

1)加强顶管机区域的注浆工作,尽早在顶管机周围形成支承环带,并向前后两个方向进行扩散。

2)合理布设注浆孔以及注浆管的间距。

3)采用全段注浆和分段注浆相结合的方式。中继间未启动时,采用全段注浆。中继间启动后,注浆重点为每次顶推的区间,其余各段则保持不动。

2.中继间技术

2.1 中继间的设置

理论上由于中继间的分割作用,除主顶与最后一道中继间的顶力呈线性变化外,其余每个顶进区间的顶力是固定不变的。但是在工程实践中,由于顶进质量、纠偏、地层变化、注浆等多种因素的影响,理论值和实际值存在一定的偏差,个别情况下还会发生背离的现象。因此,中继间布设位置要结合以下情况综合考虑:

1)中继间产生的最大顶力不能超过混凝土管材的允许顶力。

2)布设中继间时必须考虑对其所能提供的设计顶力预留足够的顶力控制安全系数和地层条件。可以根据以下经验数据确定中继间的布设位置:第一中继间位置一般按照中继间所能提供设计顶力的60%计算;其他中继间按照中继间所能提供设计顶力的80%计算。

2.2 中继间附属装置

中继间的附设装置主要包括:液压泵站、一定数量沿中继间环向布置的油缸、油管以及伸缩导轨等。

2.2.1中继间泵站及油缸的选择

1)中继间液压泵站的外形尺寸要与管道内的空间布置相协调。尽量沿管道纵向安装,远离管道轴线,提高轨道电瓶车的通行能力。

2)中继间液压泵站的工作效率要与顶管机的工作效率、主顶泵站的工作效率相匹配。主要表现在中继间油缸的伸缩速度要尽可能的合适,做到顶管机与主顶泵站都不窝工。

3)中继间泵站要选取质量较好,尤其是噪声要低,降低工作噪声。

2.3.2伸缩导轨装置

为了降低电瓶车“掉轨”次数,保证电瓶车顺利通过中继间,制作槽钢与轻轨、钢板的组合形式的分步伸缩导轨。

3.顶进姿态控制技术

3.1 顶进前准备工作

3.1.1进洞前的导轨检查验收。

主要内容包括,基坑内导轨的高程、中线、导轨安装是否牢固。

3.1.2调整好顶管机进洞前的姿态,及时记录各种仪表的初始值。

顶管机进洞前记录各种仪表初始数值。记录的范围包括:前倾斜仪、后倾斜仪、土压力计读数、纠偏油缸的初始值、电压表、电流表等。

3.2 进洞控制

3.2.1安装延伸导轨

为了克服由于顶管机自身重量造成的顶管机在初始进洞时的 “磕头”现象,制作延伸导轨,延长顶管机进洞支撑长度,减缓顶管机进洞“磕头”的趋势。

破除预留洞口的混凝土和围护桩,将延伸导轨与围护桩破除后露出的钢筋进行焊接,再在周围浇筑混凝土对延伸导轨进行加固,保证其具备一定的刚度和承载力。

3.3 顶进过程姿态控制

3.3.1调整顶管机的进洞姿态

顶管机在进洞过程中,当顶管机距离刀盘2.3m(重心)部位经过延伸导轨的最末端时,操作人员应将顶管机下面2组纠偏油缸缓慢伸出,伸出行程以前倾斜仪角度不大于1°为宜;在顶管机整体越过延伸导轨时,及时根据测量结果对纠偏油缸及时进行调整。

3.3.2安装“机头管”

机头管技术是指顶管机在顶进过程中,将其与后续的若干特制混凝土管(俗称机头管)通过一定的方法进行加固和连接,使其与机头管形成整体,防止顶管机发生漂移和松脱,减少顶管机刀盘在切削土体的过程中产生的旋转,同时在顶进过程中具有导向作用。

3.3.3测量纠偏控制

顶管施工中对顶进管道的水平轴线和高程要进行实时跟踪测量控制,必要时进行纠偏控制。

1)顶进轴线测量控制

在工作井内管道顶进轴线方向上架设一台激光经纬仪,激光经纬仪经过人工的测量和计算,发出一束与管道设计轴线和管道坡度一致的激光直接打到机械顶管机测量光靶上,由于顶管机和管节在顶进时都在不断的向前移动,这束激光在顶管机和管节移动的同时跟踪测量光靶,这样根据偏差偏差数据来进行适当的反向纠偏。

2)顶进高程测量控制

高程测量由工作井下水准点测量出各管节高程,再计算出各管节实际高程是否与设计高程相符,根据实际高程与设计高程的偏差分析偏差产生的原因及趋势,再根据激光经纬仪在测量光靶上反映的激光相比较,确定管道高程趋势,进行相反方向的纠偏。

3)纠偏条件及纠偏方法

一般在机械顶管施工中,使用液压纠偏油缸作为纠偏装置。纠偏油缸一般分布于顶管机内四个方位,呈90°布设。每组纠偏油缸由具有相同数量的油缸组成。纠偏油缸一般为大吨位、短行程,同时带有液压锁。

⑴纠偏条件

顶管机轴线偏离设计轴线30%时,开始进行纠偏作业。一般情况下,顶管机没有偏离轴线的趋势时,不予以纠偏。

⑵纠偏方法

①小角度纠偏,每次纠偏角度不大于0.5°。

②纠偏过程应保持平稳,不能大起大落。

偏离设计轴线较大时,采用连续小角度纠偏,按照一定的轨迹和曲率半径不断调整到设计轴线。避免纠偏角度过大、幅度太猛产生的侧应力,造成顶进困难、地面变形等质量事故。

③利用测量成果,绘制管道走势图,提前预判顶管机的走势进行控制。

4.结语

顶管施工控制技术的在城市管道施工中的发展应用,对更好地实现复杂地质长距离顶管具有重要意义。随着各种新技术、新材料、新工艺的不断出现,顶管施工控制技术将会取得新的进展。

参考文献

[1]《大型地下顶管施工技术原理及应用》中国建筑工业出版社韩选江

第8篇:顶管施工技术总结范文

关键词:顶管施工;泥水平衡法;施工管理;效果监测

Abstract: in this paper, on the basis of domestic and foreign of slurry balanced pipe jacking construction technology and process, according to the particular geological conditions in Wuhan area near the Yangtze River characteristic, summarize the construction technology and key technology of slurry balance pipe jacking. Combined with the background of Wuhan Petrochemical Ethylene tube tunnel large slurry balance pipe jacking construction, summed up a set of more scientific and reasonable technique of pipe jacking construction method. By the actual construction situation and the analysis of monitoring results can be seen, slurry balance pipe jacking technology has a certain application value in Wuhan and the central and Western regions.

Keywords: pipe jacking construction; the water balance method; construction management; effect monitoring

中图分类号:Q946.885+.7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、工程概况

80万吨乙烯上游管廊工程作为中国石化武汉分公司80万吨/年乙烯工程项目的组成部分之一,主要承担武汉石化与乙烯工程之间物料互送任务。由武汉石化、武钢和乙烯工程所处的地理位置决定了上游管廊必须从武钢厂区通过。物料输送线包括7根为武汉石化和武汉乙烯之间物料输送线,1根乙烯分输站至武汉石化天然气输送线,8根预留管线,管径均为250mm,介质为氢气、氮气、芳烃抽余液等物质。这些管线需要从武汉石化铺设到80万吨乙烯项目部,如何铺设,如何处理将直接影响工程的成败。

通过石化设计人员和武钢管理部门双方的多次协商和实地考察,决定采用方案二,即大管径的顶管技术进行施工。如图所示(方案一为架空敷设,直接穿过武钢重要厂矿,被否定)。

乙烯项目路线图

二、顶管方案

本工程采用D3000泥水平衡法顶管施工工艺,顶进的混凝土管长约981.26m。由于线路曲折,需要采用钢筋混凝土顶管工作井4座,钢筋混凝土顶管接收井5座。

三、泥水平衡式顶管施工工艺与技术

1、泥水平衡顶管施工工艺技术

本顶管工程拟采用泥水平衡式顶管技术。泥水平衡顶管机如右图所示,该型顶管机利用机头刀盘旋转切削并破碎前方土体,同时利用外部提供的泥水将破碎的土进行拌合,在泥土仓内形成流塑状的泥水与土的混合体,同时该泥水混合体保持一定的压力以支撑并平衡周围土体以及地下水的压力,因此称为泥水平衡。泥水仓内泥水混合体的压力必须高于地下水压力15kPa左右。 泥水平衡式顶管机

2、施工平面布置

为了保障顶管施工顺利进行,节约工期和成本,需要在工作井周围布置一台匹配的吊车(50T),负责顶管施工中的各类物资的吊装和安置。顶管施工中的主要操控都在控制室内进行,因此控制室必须靠近工作井以便于对管道顶进进行实时监控。

工作井刚性后座由钢板和高强度混凝土组成,后座钢板与管道轴线垂直,后座中心与管道轴线一致。千斤顶、导轨、顶铁等顶进设备的布置如图所示。

施工期间在工作井内及管道内应合理布置排水泵,以保证管内和工作井内不大量积水,保障管道施工时设备和人员的安全。

工作井内布置如下图所示:

3、顶管施工关键参数计算

顶管机主要性能参数要根据本工程设计的管道直径大小以及地质勘察资料和地下水情况,并结合顶管机生产制造厂家的设计,共同计算完成。

顶力计算:顶管施工过程复杂,它涉及到多方面的力学计算问题。但顶管计算的根本问题是要估计顶管的顶力。顶管的顶力就是顶管过程管道受的阻力,包括端阻力和侧壁摩阻力。

最大推力计算,采用经验公式,按最大顶距200m计算:

(2-1)

F――总推力;

F1――端阻力;

F2――侧壁摩阻力;

(2-2)

D――管外径m;

P――控制土压力KN/m2;

(2-3)

Ko――静止土压力系数,一般取0.55

Ho――地面至掘进机中心的高度,取值15.9m

γ――土的重量,取1.9T/m3

(2-4)

f――管外表面综合磨擦阻力,取值0.50T/m2

D――管外径m

L――顶距m

工作井内采用8个200T的千斤顶,能满足顶进推力的需要。若在顶进过程中遇到复杂的地质情况,阻力有较大的增加,导致总推力超过1600T时,则需要增设中继间。

4、泥水平衡顶管施工过程控制

4.1.穿墙顶进

泥水平衡顶管施工,顶管机进出预留洞直接影响顶管是否成功,特别是在地质情况复杂地下水丰富的地区,进出洞口更是需要更加慎重。本工程埋深交浅的洞口(11m左右)采用在洞口预埋钢圈,同时安装可拆卸的止水钢圈和橡胶止水带,达到防水目的。地下水较丰富且较深的预留洞口除上述措施外还需要在洞口外部采取止水和加固措施,如高压旋喷桩、钢板桩等。

第9篇:顶管施工技术总结范文

[关键词]市政工程顶管施工推力计算

1、前言

在市政项目建设中,因为顶管施工具有出土量小,施工污染小;作业面小,对市民干扰小;埋地深,对既有管线构筑物影响小;一次性顶进长,穿越河床不影响通航等优点,产生了巨大的社会效益和经济效益。市政工程中采用顶管方法施工可以将作业面移入地下,从而避免对地面交通的影响。只要施工前选线合理,施工方法恰当,构筑物并不妨碍施工的正常进行。该技术在市政工程的施工中应用日益增多,有必要对其技术要点进行总结和提高。

2、工程概况

某工程位于市区,顶管部分共7段,每段长56m,管径3006mm,管面覆土约3.5m,主要穿越粉质粘土层和中、粗砂层。顶管管材采用钢筋混凝土管,内径d=3000mm,管壁厚300mm,每节管长2・5m,采用“F型”接口。属于较少见的大口径顶管工程。它穿越市区交通要道,周边建筑物密集,交通流量大。管道所经道路位置地下有通讯、排水等综合管线,施工场地狭窄,施工难度非常大。

3、机械顶管施工

3・1顶管机选型

根据本工程的实际情况,经过详细分析后,采用地面遥控操作的D3000型泥水平衡掘进机。其主要部件有切削刀盘及外壳、动力装置、机头液压装置、机头纠偏系统、机内泥水系统、电气操作系统、显示系统等。

3・2泥水平衡顶管机原理

泥水平衡式顶管机是利用加压的泥水及刀盘推动切削刀具进行挖掘施工。压力泥水在挖掘面泥土的表面形成一层泥膜,同时通过压力作用与挖掘面的土压和地下水压力保持动态平衡,有效的稳定挖掘面,将顶管施工对地面的影响即地面沉降减少到最小。当掘进机正常工作时,进排泥阀均打开,机内旁通阀关闭。泥水从进泥管经进泥阀进入顶管机挖掘面的泥水仓里,挖掘来的泥砂同泥水搅拌后,通过排泥管和排泥泵送到地面的泥水分离装置。分离装置将泥砂和水分离以后,泥水再次送入刀盘循环使用。这些工序完成由中央操作盘进行遥控。

4、机械顶管推力计算

4・1最大推力计算

顶管时采用单排顶进法。

F=F1+F2(F―总推力;F1―端阻力;F2―侧壁摩阻力)

(D―管外径; P―控制土压力)

P=Ko・r・Ho

式中:Ko―静止土压系数,一般取0・55

Ho―地面至掘进机中心的高度,取值17m

r―土的容重,取1・8t/m3

P=0・55×1・8×17=16・83t/m2

F1=3・14/4×3・372×16・83=150t,F2=πD・f・L

式中: f―管外表面综合磨擦阻力,本工程顶管采用触变泥浆,取值0・8t/m2。

D―管外径,L―顶距,最长段取值为70m

F1=3・14×3・37×0・8×70=592・58t

F=F1+F2=150+592・58t=742・58t

顶管工作井最大设计控制顶力为1200t,设备采用4个300t的千斤顶,顶进能力和工作井的控制顶力均达到1200t>742・58t。因此,不须加设中继接力顶进。70m总顶力F=742・58t,顶进井平面尺寸10×4m,采用竖井。

依据图1与下式计算反力:

B=4m,H=4・0m, a=2・5, h=4・85,φ=40°,C=0kPa,

γ=19・5KN/m3

=2・5×4×(19. 5×4. 02×4. 602+2×0×4. 0)

图1反力计算示意图

×+19. 5×4. 0×4. 85×4. 6

=10×(717. 6+0+1740. 18)

=10×2457・78=24577・8KN=2457・78t>F=1200t(4台千斤顶控制顶力)对于顶距为70m的工程,反力是足够的。

4・2掘削量计算

开挖面的稳定是泥水平衡顶管施工中最重要的管理项目之一,它直接影响顶管施工质量。控制每节掘削量是开挖面稳定的必要保证。

4・2・1掘削量的控制

根据地质情况进行掘削量计算:

W=V(1-n)r

W:理论掘削量(m3/Ring)

V:砂性土在顶管机断面内所占的体积(m3)

n:砂性土的孔隙度(% )

r:砂性土的密度

W′:实际掘削量(m3/Ring)

实际掘削量直接显示在计算机屏幕上,它较真实地反映实际掘削过程中的掘削量。

实际掘削量W′(干砂量)与偏差流量Δq的关系:

偏差流量Δq瞬时计算式:

Δq=Q1-(AVs+Qo)⑴

Δq:偏差流量(m3/min)

Q1:排泥流量(m3/min)

A:刀盘面积(m2)

Vs:顶进速度(m /min)

Qo:送泥流量(m3/min)

⑴式变换可得排泥量计算式:

Q1=(AVs+Qo)+Δq⑵

4・2・2掘削量的判别方法

偏差流量为正值时,顶管机处于“超挖”状态,干砂量比标准值大;偏差流量为负值时,顶管机处于“溢水”状态,干砂量比标准值小。

当发现掘削量过大时,应立即检查泥水密度、粘度和切口水压。查明原因后应及时调整有关参数,确保开挖面稳定。

5、机械顶管的顶进施工

5.1管的顶进施工

顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进,其操作过程如下:

⑴安装好顶铁并挤牢。管前端已入土一定长度后,启动油泵,千斤顶过油,活塞伸出一个工作行程,将管子推前一定的距离。

⑵停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。

⑶添加顶铁,重复上述操作,直至安装下一节管为止。

⑷卸下顶铁,下管,用钢套环连接混凝土管。在混凝土管接口处放一圈麻绳,保证接口密封和受力均匀,并采用其它防渗漏措施,保证管与管之间的连接可靠。

5.2切口水压设定

泥水平衡顶管顶进时,开挖面不断被刀头切削,此时泥膜被刀头切削并将泥水压力传递给土体。由于刀头的介入使传递给土体的外力增加,因此开挖面处于动态平衡之中。切口水压的上、下限设定可根据常用土体力学公式计算得到。顶进过程中的切口水压应根据切口水压设计设定值、实际的土砂量和干砂量积算值等重要参数设定。其中切口水压设定值可根据近10~50m掘进过程中较佳的设定值选定。

5.3顶进速度

顶进速度的控制应注意以下几点:

⑴主顶启动时,必须检查千斤顶是否靠足,开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。每节顶进开始后,应逐步提高顶进速度,防止启动速度过大。

⑵顶进过程中,顶进速度应尽量保持恒定,减少波动,保证切口水压稳定和送、排泥管的畅通。

⑶顶进速度的快慢必须适应每节泥浆注浆量的要求,保证泥浆系统始终处于良好的工作状态。

5.4逆洗时的压力控制

逆洗是顶进过程中较常用的防止和消除排泥管吸口堵塞的工作,因此逆洗时应提高排泥流量,但不能降低切口水压,整个逆洗过程必须密切注意开挖面稳定状态。推进、逆洗和旁路三状态切换时的切口水压控制偏差值为:±0・02MPa。

5.5管材安装、下管就位

管节起吊时应保持水平,起吊要缓慢平稳。施工人员用麻绳牵引,避免管节晃动。管节下吊速度均匀,低速轻放。当管节距导轨小于50?时,操作人员方可近前工作。控制钢管平稳放置在轨道面上。

6 、结束语

本工程采用的顶管技术与其它支护基坑开挖法在城市管线施工过程比较,本工艺施工不需要大面积开挖土方、占用施工场地小、不影响道路交通、施工方便,在文明施工方面也比较有优势。在横穿管线、交通繁忙的道路、施工要求较高的城市中施工其优越性尤其突出。从本工程的使用效果来分析,工程的施工质量优良。

参考文献

[1] 彭福泉.长距离大口径钢管顶管施工关键技术的研究与应用[D] 2009.