(完整版)頂管施工工藝流程

1、頂管施工工藝流程頂管施工就是非開挖施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的摩擦力，將管道按設(shè)計的坡度頂入土中，并將土方運走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進。其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進機后，埋設(shè)在兩坑之間。本工程頂管均采用泥水平衡頂管機進行施工，頂管施工的具體流程如下圖下段頂管施工頂管施工工藝流程圖1頂進設(shè)備的選用頂進設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、頂管機及排漿設(shè)備等。千斤頂是掘進頂管的主要設(shè)備，

2、考慮到為避免千斤頂故障而影響工程進度，故采用兩套設(shè)備。千斤頂在工作坑內(nèi)的布置采用兩臺并列式，頂力合力作用點與管壁反作用力作用點應(yīng)在同一軸線防止產(chǎn)生頂時力偶，造成頂進偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗，頂管上半部管壁與土壁有間隙時，千斤頂?shù)闹c作用在管子垂直直徑的1/41/5處為宜。高壓油泵由電動機帶動油泵工作，選用額定壓力為62Mpa的ZB-500塞泵，經(jīng)分配器，控制閥進入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程。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。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。本工程采用U形頂鐵形式。頂進設(shè)備布置圖如下：后

3、座油缸連接板油缸導(dǎo)軌剛性頂鐵頂鐵環(huán)形頂鐵穿墻止水頂進設(shè)備布置圖2設(shè)備安裝頂管設(shè)備選定后即開始安裝設(shè)備，在安裝前必須測量好頂管軸線，設(shè)備機身托架采用鋼結(jié)構(gòu)，在安裝時嚴(yán)格控制軸線與高差，軸線控制在3mm以內(nèi)，高差控制在0+3mm以內(nèi)，兩軌內(nèi)距2mm。在安裝調(diào)平時確定砼后靠背的位置，后靠背米用40mm厚鋼板，砼米用商品砼，后靠背的砼厚度宜控制大于40cm。之后將工具頭下到導(dǎo)軌上，就位以后，裝好頂鐵，連接好各系統(tǒng)并檢查正常后，校測工具頭水平及垂直標(biāo)高是否符合設(shè)計要求，合格后即可頂進工具頭，然后安放混凝土管節(jié)，再次測量標(biāo)高，核定無誤后，開動工具頭進行試頂，待調(diào)整好各項參數(shù)后即可正常頂進施工。3頂管機始發(fā)

4、頂管機出洞前必須對所有設(shè)備進行全面檢查，并經(jīng)過試運轉(zhuǎn)無故障。將頂管機推進洞口距井壁0.1m處停止，仔細檢查頂管機姿態(tài)，確保頂管機水平及高程偏差都在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，中心偏差不得大于3mm，高低偏差0+3mm。若達不到上述要求，也應(yīng)拉出頂管機，作第二次出洞。頂進初始階段的頂進質(zhì)量對后續(xù)頂進的管道軸線等有重要的影響。繼續(xù)推進頂管機進入土體，根據(jù)頂管液壓系統(tǒng)的參數(shù)，結(jié)合理論數(shù)據(jù)，頂出推進土壓力控制系數(shù)。、繼續(xù)推進頂管機，在安裝第一節(jié)管前，應(yīng)將頂管機與導(dǎo)軌之間進行限位焊接，以免在主頂縮回后，由于正面土壓力的作用將頂管機彈回。、縮回主千斤頂，吊放管節(jié)。、割除限位塊，前三節(jié)與頂管機連接用剛性連接后，繼續(xù)頂

5、進。4 頂進頂管機出洞后頂進的起始階段，機頭的方向主要受導(dǎo)軌安裝方向控制，一方面要減慢主頂推進速度；另一方面要不斷地調(diào)整油缸糾偏。嚴(yán)格控制前5m-10m的管道頂進偏差,其中心偏差不得大于3mm，高低偏差0+3mm。在頂進過程中堅持“勤測、緩糾”的原則。糾偏角度保持在1020,不大于1。如果產(chǎn)生偏差，及時糾正。糾偏應(yīng)逐步進行，堅持“緩糾、慢糾”的原則。注漿應(yīng)和頂進同步進行，其原則是先注漿，后頂進；隨頂進，隨注漿；以保證管外圍泥漿套的形成，充分發(fā)揮減阻和支撐作用。在頂進過程中避免長時間的泥漿停注，保證頂進過程中的全部管段充滿良好的泥漿套。頂進過程中根據(jù)頂力變化和偏差情況隨時調(diào)整頂進速度，速度一般控

6、制在50mm/min左右，最大不超過70mm/min。管道頂進至離工作井前方內(nèi)壁50cm時，應(yīng)卸載，收回油缸和墊鐵安裝管節(jié)，然后繼續(xù)頂進。頂進中嚴(yán)密注意頂進時的方向及頂力的大小變化，對于頂管處于不良地層時，出現(xiàn)機具兩側(cè)的受力不均勻現(xiàn)象，應(yīng)及時調(diào)整機具的工作狀態(tài)，以保證頂管方向準(zhǔn)確。5 安裝管節(jié)當(dāng)一個頂程結(jié)束，收回千斤頂和環(huán)型墊鐵后，即可在工作井內(nèi)再下一根管節(jié)。在管節(jié)吊入工作井以前，應(yīng)首先在地面上進行質(zhì)量檢查，確認(rèn)合格后，在管前端口安放楔型橡膠圈，并在橡膠圈表面涂抹硅油，減小管節(jié)相接時的摩擦力。以上工作完成后再將管節(jié)吊放在工作井內(nèi)軌道上穩(wěn)好，使管節(jié)插口端對正前管的承口中心，緩緩頂入，直至兩個管節(jié)

7、端面密貼擠緊襯墊，并檢查接口密封膠圈及襯墊是否良好，如發(fā)現(xiàn)膠圈損壞，扭轉(zhuǎn)、翻出等問題，應(yīng)拔出管節(jié)重新插入，確認(rèn)完好后再布置頂鐵進行下一頂程。6 出土因泥水平衡頂管機在掘進過程中將泥漿水打入泥倉中與機具切削土混合，然后由排泥管輸出。在理論上切削下的土體混合轉(zhuǎn)化為4倍體積的泥漿。我們在工作井周圍放置一個存泥箱，用于存放泥漿，并同時進行泥漿的二級沉淀處理，沉淀后的處理水又作為泥水打入機具的泥倉中重復(fù)使用，沉淀后的泥漿通過泥漿罐車運至指定的棄土場。7膨潤土泥漿的壓注與置換頂力控制的關(guān)鍵是最大限度的降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方法是注入膨潤土泥漿。使之在管外壁與土層之間形成一個完整的環(huán)狀泥漿潤滑

8、套，變原來的干摩擦狀態(tài)為液體摩擦狀態(tài)。這樣就可以大大地減少頂進阻力。為達到這一目的，采取如下措施：、選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標(biāo)為造漿率、失水量、靜切力、動切力、和動塑比。這些指標(biāo)必須滿足設(shè)計要求。(2)、在管節(jié)制作時根據(jù)設(shè)計要求預(yù)埋壓漿孔，安裝注漿管時，每個預(yù)埋壓漿孔里要設(shè)置單向閥。目的是防止注漿壓力不夠時管外壁的泥漿液倒流。、觸變泥漿的配制、攪拌、靜置時間，都必須按照膨潤土的特性要求執(zhí)行。一般膨潤土潤滑漿的配制按如下比例進行，根據(jù)實際試拌情況再行調(diào)整：膨潤土水純堿CMC稠度40085062.512-14泥漿的拌制要均勻。首先將定量的水放入拌和桶內(nèi)，開動拌和機徐徐投入膨

9、潤土，拌和2-3min，靜置片刻，再攪拌7-8min，即成泥漿，制成的泥漿排放入貯漿池內(nèi)貯存24h，使膨潤土、水、堿發(fā)生置換作用，形成穩(wěn)定性良好，且有一定粘度的泥漿，使用時用注漿泵通過連接注漿孔的管道注入管道外圍。為了防止貯漿池內(nèi)泥漿離析，間歇地對貯漿池內(nèi)泥漿進行攪拌。、泥漿的壓注方法切削土壤的刀盤壓力可按塔薩基公式計算。在頂進第一節(jié)管節(jié)時，即可把正面土壓力調(diào)整到最佳值。具體調(diào)定值根據(jù)沉降測量反饋數(shù)據(jù)確定，并上報監(jiān)理工程師。為了使觸變泥漿套的壓力在停注后不能過快降低，在工作井內(nèi)注漿總管上設(shè)置單向閥，不使其回漿。泥漿的壓注采用在頂管機壓漿、管節(jié)、中繼站等處連續(xù)補漿的方法。對頂管機壓漿要與頂進同步

10、，以迅速在管道外圍空隙形成粘度高、穩(wěn)定性好的膨潤土泥漿套。從機頭后第一節(jié)管至管道最后一節(jié)管，每隔2m安置一圈壓漿管道，每個壓漿孔上安裝一只1寸球閥，由橡膠軟管與壓漿總管相連。壓漿總管是一根2寸白鐵管，連接壓漿泵。在攪拌筒內(nèi)按一定比例兌水充分拌制，儲放24小時后方可使用。壓漿按三類，分別控制： 、機尾同步壓漿：以形成原始漿套，填充固有間隙。單邊間隙為12.5MM。 、沿線壓漿：以補充管道不直形成的沿線漿套缺損。 、定點壓漿：根據(jù)沉降測量反饋數(shù)據(jù)，對沉降過大處補償性壓漿，以支承地表荷載。、注漿設(shè)備的選用在頂進中，選用螺桿式注漿泵。、泥漿的置換全段管道頂進完成后，立即用水泥漿將潤滑泥漿置換出來，以確

11、保管道外圍土體有足夠的支撐和減少滲漏水。8頂進監(jiān)控控制好頂進方向，確保按設(shè)計管道軸線頂進是頂管施工中的核心問題，因此本工程的測量按照公司施工測量放樣復(fù)核管理辦法執(zhí)行。具體如下：頂管前，先根據(jù)領(lǐng)樁點，放出本工程的平面控制點及臨時水準(zhǔn)點，經(jīng)三級放線和復(fù)核后方可使用。在工作井設(shè)置管道軸線控制樁和臨時水準(zhǔn)點、工作井護樁，以便復(fù)核頂管軸線和工作井位置是否移動。開頂前，準(zhǔn)確測量頂管機中心的軸線和標(biāo)高偏差，并作好原始記錄。在機具內(nèi)，要安裝傾斜儀傳感器，操作者可以隨時得到機頭的水平狀態(tài)，控制刀盤的旋轉(zhuǎn)方向和糾偏。本項目頂管采用激光全站儀來監(jiān)控頂進方向?；拥膶?dǎo)軌盡可能延長至井壁洞口附近。導(dǎo)軌要有足夠的剛度，且

12、安裝焊接牢固。安裝后的導(dǎo)軌軸線和標(biāo)高誤差小于2mm；主頂油缸和后座的安裝也要滿足牢固的要求，其水平和垂直誤差小于10mm。9測量與糾偏、頂管測量：采用全站儀和水準(zhǔn)儀等儀器。 、開始頂?shù)谝还?jié)管子時，每次頂進2050cm，正常頂進時，每次頂進1m。校正時，每出土一次測量一次。 、中心線測量：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，其上吊2個垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)兩垂球，讀前端的中心尺刻度，若與中心緩緩進行，使管子逐漸復(fù)位，不得猛糾尺的中心刻度相重合，說明其方向準(zhǔn)確，否則其差值即為偏差值。 、高程測量：在工作坑內(nèi)引設(shè)水準(zhǔn)點，停止頂進，將激光水準(zhǔn)儀支設(shè)

13、在頂鐵上，測量前端管底高程。(2)、頂管偏差的校正頂進中發(fā)現(xiàn)與管位偏差10mm左右，即應(yīng)進行校正。 、穿墻各糾偏階段要求每頂進10cm30cm左右測量一次。 、頂管機糾偏應(yīng)頂進過程中進行，繪制頂管機測點行進軌跡曲線圖來指導(dǎo)糾偏，管軸線偏差不允許大起大落。 、糾偏控制由糾偏千斤頂進行，頂管機共有糾偏千斤頂四個，糾偏角度為2.5度，能上下左右四個方位糾偏。一般情況下每次糾偏角度不大于0.5度，以適當(dāng)?shù)那拾霃街鸩交氐捷S線上來，做到精心施工。 、糾偏由激光經(jīng)緯儀發(fā)出的激光束照射在位于鉆掘系統(tǒng)的光靶上。根據(jù)測得的偏斜數(shù)據(jù)，操縱液體糾偏系統(tǒng)，使掘進系統(tǒng)前部鉸接的機頭產(chǎn)生偏擺，從面實現(xiàn)鋪管方向的調(diào)節(jié)。糾偏

14、分四步進行，如下圖,1、測斜了-dr2、糾偏-T-!=|:廠E.-1L一,3、繼續(xù)頂進4、回到正確位置10頂管施工中應(yīng)注意的問題針對本工程的特點和難點，除了注意頂管機具的選擇以外，我們還將注意在頂管施工過程中對一些容易出問題的環(huán)節(jié)上作好的預(yù)防和監(jiān)控，具體作法主要有以下幾點：、密切注意主頂油泵壓力的變化，隨時作好記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力突然上升和下降時，立即停止頂進，查明原因后再行頂進。、頂進要連續(xù)進行，不得長時間停歇。、剛開始頂進出洞時就應(yīng)連續(xù)注漿，不能因為初期頂力較小而不注漿，導(dǎo)致注漿孔被泥土塞滿無法形成均勻的泥漿套。、停止頂進時，一定要使挖掘面保持一定的壓力，防止長時間停歇造成漏水或土層中泥水流失，尤其是出洞時，更應(yīng)注意這個問題。、在掘進過程中，還要注意挖掘面穩(wěn)定與否，泥水的濃度和比重是否正常,進出泥漿是否正常，防止排泥流量過小或由于粉砂含量過大而造成泥砂在管道中沉積影響正常頂進。當(dāng)遇到砂含量增高時，可以適當(dāng)調(diào)整