頂管施工工藝介紹-731

1、中國(guó)中鐵二局股份有限公司 紅旗南站出入口頂管施工方案匯報(bào)中國(guó)中鐵二局股份有限公司2012年7月中國(guó)中鐵二局股份有限公司 前 言 現(xiàn)如今各大城市紛紛修建地鐵緩解交通壓力，城市很多地段已不適合大規(guī)模開挖，矩形頂管由于其施工時(shí)間短，對(duì)工程周邊環(huán)境影響小，較明挖法和暗挖法相比優(yōu)勢(shì)明顯，頂管技術(shù)將在我國(guó)地下施工中起到越來(lái)越重要的作用。中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越一、頂管法簡(jiǎn)介二、頂管機(jī)構(gòu)造三、頂管施工原理及工藝流程四、頂管技術(shù)與明挖及暗挖法的比較五、工程實(shí)例目 錄中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越一、頂管法簡(jiǎn)介一、頂管法簡(jiǎn)介頂管法是一種類似于盾構(gòu)法的地下工程非開挖管道鋪設(shè)技術(shù)，

2、采用頂管掘進(jìn)機(jī)成孔，將預(yù)制成形的管道從頂進(jìn)工作井頂入形成連續(xù)襯砌結(jié)構(gòu)的管道修建技術(shù)。1、頂管法概念中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越1）、主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）施工占地面積小，對(duì)城市干擾少，無(wú)阻礙城市交通，無(wú)需遷改管線，對(duì)地面環(huán)境影響較小，文明施工程度高。（2）斷面尺寸多樣，適合各種形式斷面的結(jié)構(gòu)施工。（3）具有綜合成本低、施工周期短。2、頂管施工優(yōu)點(diǎn)及適用范圍一、頂管法簡(jiǎn)介一、頂管法簡(jiǎn)介中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越2）、適用范圍（1）在國(guó)內(nèi)已被廣泛應(yīng)用于地下人行通道、市政給排水、電力電纜、地下管網(wǎng)共同溝、煤氣通道和通信管道等地下管道工程施工中， 也可進(jìn)行穿越公路、鐵路

3、、河流特殊地段的地下管道的施工。（2）適用于飽和含水地層中的粉砂土或砂性土，淤泥質(zhì)粘土、粘土、 也可在一般巖層的復(fù)合地質(zhì)條件下的施工。2、頂管施工優(yōu)點(diǎn)及適用范圍一、頂管法簡(jiǎn)介一、頂管法簡(jiǎn)介中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造矩形頂管機(jī)（土壓平衡）頂管機(jī)主要由以下幾部分組成：刀盤切削系統(tǒng)、螺旋機(jī)出渣系統(tǒng)、頂力及基架系統(tǒng)、導(dǎo)向及糾偏系統(tǒng)、操作系統(tǒng)及垂直運(yùn)輸系統(tǒng)等組成。中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造刀盤切削系統(tǒng)刀盤切削系統(tǒng)頂管機(jī)刀盤構(gòu)造刀盤切削系統(tǒng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要起到將前方土體切削和攪拌的作用，并根據(jù)刀盤及

4、承壓墻上預(yù)留的注漿孔進(jìn)行渣土改良。頂管刀盤刀盤注漿孔中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造螺旋機(jī)出渣系統(tǒng)螺旋機(jī)出渣系統(tǒng)頂管機(jī)螺旋機(jī)螺旋機(jī)出渣系統(tǒng)的底端部與土倉(cāng)連通，主要根據(jù)刀盤切削下來(lái)的渣土形成的土倉(cāng)壓力進(jìn)行控制，通過(guò)螺旋機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將渣土排除形成一種動(dòng)態(tài)平衡。螺旋機(jī)螺旋機(jī)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造頂力及基架系統(tǒng)頂力及基架系統(tǒng)頂力及基架系統(tǒng)頂力及基架系統(tǒng)由頂管機(jī)托架和后靠千斤頂組成，其中頂管機(jī)托架主要為頂管始發(fā)及接收提供基座平臺(tái)；后靠千斤頂為頂進(jìn)的主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)。后靠千斤頂頂管始發(fā)（接收）托架中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于

5、跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造導(dǎo)向及糾偏系統(tǒng)導(dǎo)向及糾偏系統(tǒng)導(dǎo)向及糾偏系統(tǒng)頂管機(jī)頂進(jìn)由全站儀進(jìn)行導(dǎo)向，主要對(duì)頂管的垂直、水平姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；頂進(jìn)頂進(jìn)過(guò)程中，主要通過(guò)前體四周的糾偏油缸進(jìn)行糾偏，根據(jù)測(cè)量姿態(tài)偏差進(jìn)行微量調(diào)整。糾偏千斤頂測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)頂管操作平臺(tái)頂管機(jī)操作系統(tǒng)主要位于始發(fā)井內(nèi)，主要控制頂管的頂進(jìn)，螺旋機(jī)出渣、同步注減磨注漿，糾偏操作等，對(duì)頂管頂進(jìn)進(jìn)行全程操作及監(jiān)控。頂管操作臺(tái)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越二、頂管機(jī)構(gòu)造二、頂管機(jī)構(gòu)造垂直運(yùn)輸系統(tǒng)垂直運(yùn)輸系統(tǒng)頂管垂直運(yùn)輸系統(tǒng)

6、頂管施工垂直運(yùn)輸主要由龍門吊或者大型履帶吊進(jìn)行完成，主要作用主要渣土的起吊和頂管管節(jié)的吊裝、就位。減磨注漿系統(tǒng)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 勇于跨越 追求卓越三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程 土壓平衡式頂管機(jī)是利用安裝在頂管機(jī)最前面的全斷面切削刀盤，將正面土體切削下來(lái)進(jìn)入刀盤后面的貯留密封艙內(nèi)，并使艙內(nèi)具有適當(dāng)壓力與開挖面水土壓力平衡，以減少頂管推進(jìn)對(duì)地層土體的擾動(dòng)，從而控制地表沉降，在出土?xí)r由安裝在密封艙下部的螺旋運(yùn)輸機(jī)連續(xù)的將土渣排出。 1、頂管施工原理中國(guó)中鐵二局股份有限公司 三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程 1、頂管施工原理頂管施工原理流程圖中國(guó)中鐵

7、二局股份有限公司 2、施工工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程頂管施工工藝流程中國(guó)中鐵二局股份有限公司 管節(jié)在管節(jié)廠進(jìn)行預(yù)制，采用整體鋼模一次性澆注形成，在施工前運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，到場(chǎng)后進(jìn)行接口防水處理。 1）、管節(jié)預(yù)制及防水處理三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程中國(guó)中鐵二局股份有限公司 三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程頂管施工類似盾構(gòu)法施工，需提供頂管下井和吊出工作井，始發(fā)井及接收井尺寸需根據(jù)頂管機(jī)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2）、頂管工作井施工中國(guó)中鐵二局股份有限公司 三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程在頂管施工前，對(duì)始發(fā)井端

8、頭及后靠背、接收井端頭進(jìn)行地基加固，為頂管始發(fā)及接收提供保障。端頭加固端頭加固后靠背加固后靠背加固 3）、頂管端頭加固中國(guó)中鐵二局股份有限公司 三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程在頂管施工前，主要準(zhǔn)備工作有：（1）洞門探孔打設(shè)及連續(xù)墻破除；（2）測(cè)量定位及始發(fā)架的安裝；（3）頂管機(jī)組裝、調(diào)試等。 4）、頂管始發(fā)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 在頂管機(jī)完全脫離始發(fā)端頭加固區(qū)后，進(jìn)入正常的頂進(jìn)階段。在整個(gè)頂進(jìn)過(guò)程中，對(duì)刀盤切削面注入改良液，進(jìn)行渣土改良；同時(shí)在管節(jié)壁后注入觸變泥漿，減少頂進(jìn)磨阻力。5）、正常推進(jìn)三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程減磨注漿管改良后渣樣中國(guó)

9、中鐵二局股份有限公司 （1）頂管機(jī)正常頂進(jìn)階段應(yīng)重點(diǎn)控制如下參數(shù)：結(jié)合地面沉降量及時(shí)調(diào)整正面土壓力、出土量、頂進(jìn)速度、注漿量和壓力等各種施工參數(shù)。（2）頂管機(jī)頂進(jìn)時(shí)應(yīng)均勻出土，控制好初始偏差，并及時(shí)調(diào)整后座千斤頂合力中心來(lái)控制初始偏差，確保機(jī)頭初始狀態(tài)穩(wěn)定和軸線順直，在推進(jìn)時(shí)遵循“勤糾、少糾、及時(shí)糾”的原則。三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程5）、正常推進(jìn)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 （3）矩形頂管對(duì)管道的橫向水平位置控制要求較高。在頂進(jìn)過(guò)程中要密切注意防止機(jī)頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即采取刀盤反轉(zhuǎn)、加壓鐵等措施進(jìn)行糾正。（4）長(zhǎng)距離頂管施工中，為減少土體與管道間的摩阻力，最有效的

10、方法是在管道外壁壓注觸變泥漿，使管道四周形成一圈泥漿套以達(dá)到減小摩阻力的效果。要求泥漿在施工期間不失水、不沉淀、不固結(jié)。三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程5）、正常推進(jìn)中國(guó)中鐵二局股份有限公司 頂管出洞主要工序?yàn)椋?（ 1）接收井洞門水平探孔取芯及洞門破除； （ 2）測(cè)量定位及安裝接收架； （3）頂管出洞施工； （4）通道內(nèi)置換注漿。 6）、接收施工三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工藝流程中國(guó)中鐵二局股份有限公司 頂管機(jī)吊裝通常采用整機(jī)吊裝或分體式吊裝。頂管機(jī)吊出順序與頂管機(jī)下井順序相反。 7）、頂管機(jī)吊出前殼體后殼體三、頂管施工原理及工藝流程三、頂管施工原理及工

11、藝流程中國(guó)中鐵二局股份有限公司 工法施工風(fēng)險(xiǎn)對(duì)管線影響對(duì)周邊影響工期綜合造價(jià)工藝操作明挖法較小需要管線遷改或懸吊保護(hù)需要交通疏解、對(duì)周邊環(huán)境影響非常大較長(zhǎng)較高（含管線、交通疏解）工藝簡(jiǎn)單、易操作暗挖法較大影響小對(duì)地質(zhì)條件要求高、對(duì)周邊環(huán)境影響較大較長(zhǎng)低工藝較復(fù)雜、對(duì)施工隊(duì)伍要求較高頂管法較小影響小影響小較短較低工藝較復(fù)雜、對(duì)施工隊(duì)伍要求較高四、頂管技術(shù)與明挖及暗挖法的比較四、頂管技術(shù)與明挖及暗挖法的比較中國(guó)中鐵二局股份有限公司 序號(hào)工程名稱工程規(guī)模斷面施工情況1上海軌道交通9號(hào)線一期R415中春路站7號(hào)出入口通道44.725m64m施工完成2廣州市軌道交通六號(hào)線東湖站及站前停車線九標(biāo)b過(guò)街通道矩形頂管工程64.5m53.3m施工完成3廣州市軌道交通二、八號(hào)線施工5標(biāo)東曉南站號(hào)出入口矩形頂管工程36.9m53.3m施工完成4南海區(qū)桂城街道19、20街區(qū)地段C地塊地下空間項(xiàng)目頂管工程460.5m64m施工完成 5復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院綜合樓地下通道矩形頂管工程78.8m53.3m施工完成五、工程實(shí)例五、工程實(shí)例中國(guó)中鐵二局股份有限公司 上海軌道交通9號(hào)線R415中春路站7號(hào)出入口通道五、工程實(shí)例五、工程實(shí)例中國(guó)中鐵二局股份有限公司 廣州市軌道交通六號(hào)線東湖站過(guò)街通道矩形