軟土地區(qū)大口徑長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)

軟土地區(qū)大口徑長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)工程概況

天津海河兩兩岸綜合開發(fā)發(fā)改造項(xiàng)目是是為了解決海海河兩岸污水水排放問題的的一項(xiàng)工程，該該工程設(shè)計(jì)為為一條直徑Ф2600mmm的污水截流流管線，為天天津市最大口口徑污水管道道。本次施工工管道全長(zhǎng)1977m，其中直徑徑聲2600mmm的管道1957m，直徑Ф2200mmm倒虹管道20m。直徑Ф2600管道一次頂頂進(jìn)長(zhǎng)度為150～220m，埋深為地地下3.5～7.8m，管道所經(jīng)經(jīng)過地段的土土質(zhì)為灰色淤淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘粘土、灰色淤淤泥質(zhì)粘土及及灰色粘土，各各類檢查井共共計(jì)17座。

為了保證路路面不發(fā)生沉沉降和周圍建建筑物的安全全，所有管線線全部采用頂頂管施工。采采用土壓平衡衡式頂管設(shè)備備，根據(jù)現(xiàn)狀狀土質(zhì)的不同同，使用大刀刀盤和多刀盤盤2種機(jī)具。

2頂頂管施工藝

施工前需對(duì)對(duì)工作坑的尺尺寸、擋土樁樁人土深度、抗抗傾覆穩(wěn)定性性、頂力及后后備承載力進(jìn)進(jìn)行計(jì)算，作作為施工技術(shù)術(shù)可行性的論論證參數(shù)和控控制指標(biāo)。同同時(shí)，還要對(duì)對(duì)頂管路面、工工作坑、附近近建筑物等進(jìn)進(jìn)行沉降估算算，并布設(shè)監(jiān)監(jiān)控點(diǎn)，由專專業(yè)測(cè)量技術(shù)術(shù)人員負(fù)責(zé)工工程監(jiān)控，發(fā)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)時(shí)處理。

工作坑完成成后，預(yù)覽調(diào)調(diào)試各種設(shè)備備，并做好各各項(xiàng)準(zhǔn)備工作作。

洞口止水措措施采用攪拌拌樁帷幕止水水，頂管機(jī)頭頭頂進(jìn)時(shí)，將將攪拌樁用人人工開挖成圓圓孔。直徑蛇蛇600mm頂管圓孔直直徑為3.14m，即形成攪攪拌樁帷幕止止水。

為了減少頂頂進(jìn)壓力，排排管順序按機(jī)機(jī)頭后跟10節(jié)帶注漿孔孔管、7節(jié)普通管，第第1節(jié)管的注漿漿孔設(shè)閥門。

頂管施工工工藝的主要步步驟如下。

(1)拔樁、初頂頂、刃機(jī)頭。

用80t起重機(jī)將機(jī)機(jī)頭吊至井內(nèi)內(nèi)，平穩(wěn)放在在導(dǎo)軌上，保保證管外皮與與導(dǎo)軌之間接接觸嚴(yán)實(shí)，并并使其靠近洞洞口。用起重重機(jī)將工作坑坑洞口范圍內(nèi)內(nèi)的鋼樁拔起起，使鋼樁底底比管外皮高高20cm即可。此時(shí)時(shí)，立即將導(dǎo)導(dǎo)軌上的機(jī)頭頭頂?shù)蕉纯冢故箼C(jī)頭正面和和洞外土體緊緊密頂嚴(yán)，然然后迅速頂機(jī)機(jī)頭人土。為為預(yù)防刃機(jī)頭頭時(shí)下跌，需需加強(qiáng)機(jī)頭與與第1節(jié)管及第1、2、3節(jié)管之間的的連接。采用用了4組M30螺栓。

(2)機(jī)械出土。

用工作井內(nèi)內(nèi)油缸將機(jī)頭頭向前方頂進(jìn)進(jìn)，同時(shí)刀盤盤旋轉(zhuǎn)攪土到到底部，通過過螺旋輸送機(jī)機(jī)將底部的土土提升后卸至至運(yùn)土車運(yùn)走走(見圖1)。一般頂進(jìn)進(jìn)開動(dòng)前應(yīng)先先轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤。

運(yùn)土車在混混凝土管內(nèi)鋪鋪設(shè)的輕型軌軌道上運(yùn)行，輕輕軌由8#槽鋼焊接而而成，每節(jié)長(zhǎng)長(zhǎng)2m，用螺栓連連接。由于管管線較長(zhǎng)，管管內(nèi)運(yùn)土采用用卷?yè)P(yáng)機(jī)和人人工配合推動(dòng)動(dòng)運(yùn)土車，將將土運(yùn)到工作作坑內(nèi)，用起起重機(jī)將土吊吊至地面的運(yùn)運(yùn)輸車上運(yùn)走走。

(3)回動(dòng)缸、下下頂鐵，繼續(xù)續(xù)頂進(jìn)，出土土。

當(dāng)頂進(jìn)油缸缸伸出約0.7m時(shí)，應(yīng)將油油缸回縮，下下1塊頂鐵，然然后繼續(xù)頂進(jìn)進(jìn)、出土。

(4)注漿。

當(dāng)機(jī)頭頂進(jìn)進(jìn)土內(nèi)約8m時(shí)，開始注注漿。根據(jù)計(jì)計(jì)算，注漿壓壓力以0.5MPPa為宜，注漿漿量控制為理理論計(jì)算值的的1.5倍左右，實(shí)實(shí)際壓漿量需需根據(jù)具體情情況測(cè)定。如如果壓漿量超超過理論壓漿漿量數(shù)倍，則則應(yīng)改變泥漿漿配方，增加加泥漿的粘度度和穩(wěn)定性，如如提高含土率率，摻加粉煤煤灰、木屑，增增加化學(xué)漿糊糊等。注漿孔孔一般設(shè)置在在環(huán)形套筒的的下面，套筒筒向后開口，環(huán)環(huán)向連通，同同一斷面上設(shè)設(shè)置4個(gè)，環(huán)向均均勻布置。注注漿時(shí)要遵循循“先壓后頂，隨隨頂隨壓”的程序。頂頂管機(jī)注漿及及管子接口見見圖2。

曲線長(zhǎng)線頂頂管時(shí)，管道道還受到土層層的被動(dòng)土壓壓力，所以需需要減小土體體對(duì)管道的阻阻力，注入減減阻泥漿是減減小阻力的重重要措施。頂頂進(jìn)時(shí)要及時(shí)時(shí)有效地同步步跟蹤注漿，確確保形成完整整的泥漿套，同同時(shí)在管道四四周定時(shí)補(bǔ)壓壓漿，確保泥泥漿套不流失失破壞。由于于頂進(jìn)過程中中會(huì)遇到暗冰冰，泥漿需特特殊配制，其其比重1.09gg/cm3、膠體率100%，狀態(tài)略稀稀疏。泥漿配配合比(重量比)為膨潤(rùn)土：：水：堿=25：83.7：0.75。

(5)頂進(jìn)測(cè)量。

頂管時(shí)測(cè)量量非常重要，要要勤頂勤測(cè)，隨隨時(shí)校正。一一般在下管前前和下管頂進(jìn)進(jìn)一次后都應(yīng)應(yīng)測(cè)1次，此時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)偏移容易易校正。正常常頂進(jìn)時(shí)每頂頂進(jìn)1m測(cè)1次。測(cè)量采采用激光經(jīng)緯緯儀和水準(zhǔn)儀儀配合進(jìn)行，機(jī)機(jī)頭前方有固固定光靶。測(cè)測(cè)量時(shí)將油缸缸縮回。

(6)回油缸、下下管節(jié)。

下管節(jié)前，將將頂進(jìn)油缸全全部縮回，管管道內(nèi)所有的的工藝管路全全部臨時(shí)斷開開，切斷管內(nèi)內(nèi)及坑內(nèi)所有有電源，坑內(nèi)內(nèi)人員全都走走進(jìn)管內(nèi)或上上至地面。下下管需由專人人指揮，管節(jié)節(jié)要注意插口口朝前，承口口朝后，在插插口安裝膠圈圈時(shí)要涂抹油油脂，以使油油缸頂緊管接接口時(shí)膠圈均均勻壓縮，防防止漏漿漏水水。

((7)回油缸、下下頂鐵、頂進(jìn)進(jìn)出土(重復(fù)步驟3)。

管節(jié)穩(wěn)定好好后，先下弧弧形頂鐵，再再下U型頂鐵，然然后頂進(jìn)，將將剛穩(wěn)定好的的管節(jié)與前1管節(jié)頂緊。同同時(shí)連接各種種管路、電路路及送土車輕輕軌。

(8)拔樁、進(jìn)副副坑。

當(dāng)機(jī)頭頂?shù)降浇咏笨訒r(shí)時(shí)，采用25t起重機(jī)或振振動(dòng)錘拔副坑坑進(jìn)洞口范圍圍內(nèi)的鋼樁，樁樁拔起至比管管外頂稍高即即可。當(dāng)機(jī)頭頭全部頂進(jìn)副副坑內(nèi)，再將將樁拔出，倒倒換木板。

最后將機(jī)頭頭吊至地面，運(yùn)運(yùn)回主頂坑，開開始施工另一一排頂管。圖1

機(jī)頭裝裝置及出洞口口示意圖

3頂頂管常見問題題的防治

3.1管道軸線偏偏差過大

管道頂進(jìn)軸軸線與設(shè)計(jì)軸軸線偏差過大大，使管道發(fā)發(fā)生彎曲，甚甚至造成管節(jié)節(jié)損壞，接口口滲漏。

(1)原因分析。

a.地層正面阻阻力不均勻，使使工具管受力力不均勻，形形成導(dǎo)向偏差。

b.頂管后背發(fā)發(fā)生位移或不不平整，使頂頂力合力線偏偏移。

c.千斤頂不同同步，或千斤斤頂問頂力相相差較大，或或安裝精度不不夠，造成頂頂力合力線偏偏差。

(2)預(yù)防措施。

a.頂管施工前前應(yīng)對(duì)管道通通過地帶的地地質(zhì)情況認(rèn)真真調(diào)查，設(shè)置置測(cè)力裝置，指指導(dǎo)糾偏。糾糾偏應(yīng)按照勤勤測(cè)量、勤糾糾偏、小量糾糾的操作方法法進(jìn)行。

b.采用同種規(guī)規(guī)格的液壓千千斤頂，使其其頂力、行程程、速度一致致，保持頂力力合力線與管管道中心線相相重合。

c.加強(qiáng)頂管后后背施工質(zhì)量量的控制，確確保后背不發(fā)發(fā)生位移，并并應(yīng)使后背平平整，以保證證頂進(jìn)設(shè)備的的安裝精度。

dd.頂進(jìn)過程中中應(yīng)隨時(shí)繪制制頂進(jìn)曲線，指指導(dǎo)頂進(jìn)糾偏偏工作。

3.2地面沉降與與隆起

頂管施工過過程中或施工工后，在管道道軸線兩側(cè)一一定范圍內(nèi)發(fā)發(fā)生地面沉降降或隆起，使使管道周圍建建筑物和道路路交通及管道道等公用設(shè)施施受到影響，甚甚至危及到正正常使用和安安全。

(1)原因分析。

a.開挖端面的的取土量過多多或過少，使使工具管推進(jìn)進(jìn)壓力與開挖挖土體壓力不不平衡，造成成地面沉降或或隆起。

b.管道軸線偏偏差，或糾偏偏不當(dāng)造成的的地層土體損損失。

c.管道外圍環(huán)環(huán)形空隙(工具管外徑徑與管節(jié)外徑徑之差)引起的地層層上體損失，或或頂管完成后后未置換泥漿漿造成的損失失。

d.管道接口不不嚴(yán)密，造成成水土流失。

(2)防治措施。

a.施工前應(yīng)對(duì)對(duì)工程地質(zhì)條條件和環(huán)境情情況進(jìn)行周密密細(xì)致的調(diào)查查，制定切實(shí)實(shí)可行的施工工方案，正確確選用工具管管，并對(duì)距離離管道較近的的建筑物和其其他設(shè)施采取取相應(yīng)的加固固保護(hù)措施。

b.設(shè)置測(cè)力裝裝置，掌握頂頂進(jìn)壓力，保保持頂進(jìn)力與與前端土體壓壓力的平衡。

c.嚴(yán)格控制頂頂管軸線偏差差，執(zhí)行勤測(cè)測(cè)量、勤糾偏偏、小量糾的的操作方法。

d.在頂進(jìn)過程程中應(yīng)及時(shí)足足量地注入符符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的潤(rùn)滑支承承介質(zhì)，填充充管道外圍環(huán)環(huán)形空隙。施施工結(jié)束后及及時(shí)用水泥或或粉煤灰等置置換潤(rùn)滑泥漿漿。

e.嚴(yán)格控制管管道接口的密密封質(zhì)量，防防止?jié)B漏。3.3頂力突然增增大

(1)原因分析。

a.土層塌方或或工具管前端端遇障礙物，使使阻力增大。

b.管道軸線偏偏差形成彎曲曲，使摩阻力力增大。

c.減阻介質(zhì)膨膨潤(rùn)泥漿配比比不當(dāng)或注入入不及時(shí)，或或注入量不足足，減阻效果果降低，使摩摩阻力增大。

d.頂進(jìn)設(shè)備油油的泵、油缸缸或油路發(fā)生生故障。

e.頂進(jìn)施工中中因故停頂時(shí)時(shí)間過久，潤(rùn)潤(rùn)滑泥漿失水水使減阻效果果降低。

(2)防治措施。

a.頂進(jìn)過程中中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行行勤測(cè)量、勤勤糾偏、小量量糾的操作要要求，使管道道軸線被控制制在允許偏差差范圍以內(nèi)。

bb.按不同地質(zhì)質(zhì)條件配制適適宜的泥漿，并并采取同步注注漿的方法，及及時(shí)足量地注注入泥漿。

c.頂進(jìn)施工前前應(yīng)對(duì)頂進(jìn)設(shè)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真真的檢修保養(yǎng)養(yǎng)。

dd.停頂時(shí)間不不能過久，發(fā)發(fā)生故障應(yīng)及及時(shí)加以排除除。

3.4工具管旋轉(zhuǎn)

工具管沿圓圓周方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，使頂進(jìn)操操作發(fā)生困難難。

(1)原因分析。

a.工具管前端端土層軟硬不不均勻，使工工具管受力不不均，造成工工具管向土層層軟的方向旋旋轉(zhuǎn)。

b.頂進(jìn)千斤頂頂及油路布置置不合理，千千斤頂之間存存在著頂進(jìn)時(shí)時(shí)間差，使頂頂進(jìn)合力線偏偏移，造成工工具管旋轉(zhuǎn)。

c.頂管軸線發(fā)發(fā)生偏差時(shí)，糾糾偏量過大，使使工具管發(fā)生生旋轉(zhuǎn)。

d.管道向左、向向下糾偏，管管道反時(shí)針扭扭轉(zhuǎn)。

e.后座或后背背不穩(wěn)或主油油缸與管軸線線不平行，使使i油缸在工作作時(shí)方向變化化，對(duì)管道形形成一個(gè)扭矩矩，使管道扭扭轉(zhuǎn)。

f.刀盤單方向向旋轉(zhuǎn)，使管管道反方向扭扭轉(zhuǎn)。

g.管道內(nèi)施工工設(shè)備布置不不對(duì)稱，構(gòu)成成一個(gè)固定方方向的扭矩，使使管道按某一一方向扭轉(zhuǎn)。

(2)預(yù)防措施。

a.遇前端土層層軟硬不均勻勻，應(yīng)采取多多挖硬、少挖挖軟的方法。

b.頂進(jìn)前應(yīng)逐逐臺(tái)調(diào)試千斤斤頂，應(yīng)采用用同種規(guī)格，并并使液壓泵到到各千斤頂之之間的距離相相等、管徑一一致。

c.嚴(yán)格控制頂頂管軸線偏差差，執(zhí)行勤測(cè)測(cè)量、勤糾偏偏、小量糾的的操作要求。

d.工具管設(shè)置置測(cè)力裝置，以以便測(cè)定平衡衡力的大小指指導(dǎo)糾偏。

e.管內(nèi)設(shè)備布布置重量要對(duì)對(duì)稱；主油缸缸安裝要平穩(wěn)穩(wěn)，并且與管管軸線平行；；刀盤要經(jīng)常常變換方向；；盡量采用小小角度糾偏，其其次是糾扭?？煽刹捎脡褐氐牡霓k法糾扭，即即管道單邊壓壓重，使管道道相反扭轉(zhuǎn)。

采用反向扭扭轉(zhuǎn)方法，應(yīng)應(yīng)注意軸線的的控制，以免免造成軸線偏偏差過大形成成彎曲，給以以后的施工造造成困難。

33.5鋼筋混凝土土管道接口滲滲漏

(1)原因分析。

a.管節(jié)和密封封材料質(zhì)量不不符合技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)或在運(yùn)輸輸、裝卸、安安裝過程中管管節(jié)被損壞。

b.管道軸線偏偏差過大、造造成接口錯(cuò)位位、間隙不均均勻、填充材材料不密實(shí)。

c.接口或止水水裝置選型不不當(dāng)。

((2)治理方法。

可采用環(huán)氧氧水泥砂漿或或化學(xué)注漿的的方法進(jìn)行處處理。

3.6鋼筋混凝土土管節(jié)裂縫

管節(jié)縱向和和環(huán)向有明顯顯裂縫，造成成管道滲水、漏漏水。

(1)原因分析。

a.管節(jié)質(zhì)量不不合格。

b.頂進(jìn)過程中中頂力超過管管節(jié)的承壓強(qiáng)強(qiáng)度，或軸線線偏差過大，致致使管節(jié)應(yīng)力力集中而損壞壞。

cc.運(yùn)輸、裝卸卸、碼放安裝裝方法不當(dāng)，造造成管節(jié)損壞壞。

((2)治理方法。

認(rèn)真分析裂裂縫產(chǎn)生的原原因和性質(zhì)，根根據(jù)不同受力力情況，分別別采取不同的的治理方法，處處理后應(yīng)能保保證結(jié)構(gòu)原有有的承載能力力和整體性。

33.7頂管前端正正面上體坍塌塌

頂管施工中中實(shí)際出土量量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理理論出土量，地地面有明顯塌塌陷。

((1)原因分析。

aa.前端土層性性質(zhì)發(fā)生變化化，頂進(jìn)量過過小，沒有起起到防護(hù)和平平衡的作用。

bb.敞開式頂進(jìn)進(jìn)時(shí)挖土量過過大，或封閉閉式頂進(jìn)時(shí)推推進(jìn)力小于上上體壓力。

cc.遇有流砂情情況。

((2)預(yù)防措施。

aa.頂進(jìn)施工中中應(yīng)采取短開開挖、勤頂進(jìn)進(jìn)的方法，嚴(yán)嚴(yán)禁超挖，并并隨時(shí)注意到到土質(zhì)的變化化情況，以便便采取相應(yīng)措措施防止坍塌塌。

bb.認(rèn)真做好土土體的降水工工作。

4頂頂管糾偏注意意事項(xiàng)

((1)糾偏應(yīng)在頂頂進(jìn)過程中進(jìn)進(jìn)行。在靜止止?fàn)顟B(tài)糾偏，首首先糾偏力大大，土質(zhì)越硬硬糾偏力越大大。其次，靜靜止糾偏測(cè)點(diǎn)點(diǎn)偏差有時(shí)反反而增大，而而頂進(jìn)中糾偏偏，糾偏量逐逐漸增加。第第三，靜止糾糾偏對(duì)第1段鋼筋混凝凝土管會(huì)產(chǎn)生生較大的不均均勻應(yīng)力。

((2)鋼筋混凝土土管糾偏比較較靈敏，所以以頂管的糾偏偏角不宜過大大，否則會(huì)造造成軸線較大大彎曲。

((3)第1節(jié)管段的質(zhì)質(zhì)量要好，因因?yàn)樵摱纬惺苁芄ぞ吖芗m偏偏的反復(fù)應(yīng)力力。故長(zhǎng)距離離或超長(zhǎng)距離離頂管時(shí)第1節(jié)管段可采采用鋼質(zhì)管段段代替鋼筋混混凝土管段。

((4)第1段管段的長(zhǎng)長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)長(zhǎng)。管段越短短越有利于糾糾偏，管段長(zhǎng)長(zhǎng)會(huì)影響糾偏偏的靈敏度。

((5)工具管糾偏偏的效果滯后后。因?yàn)楣ぞ呔吖艿臏y(cè)點(diǎn)至至端面有一定定距離，糾偏偏效果至少要要頂進(jìn)這一距距離后才能得得到反映。為為了及時(shí)了解解工具管端的的偏差，可通通過測(cè)點(diǎn)的偏偏差、工具管管第2節(jié)的斜率和和工具管的糾糾偏角推算。

((6)在糾偏角不不變的情況下下，管道的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎半徑基本本一致。施工工中應(yīng)繪制工工具管測(cè)點(diǎn)的的行進(jìn)軌跡，該該軌跡曲線能能預(yù)示偏差的的發(fā)展趨勢(shì)，幫幫助操作人員員不失時(shí)機(jī)地地改變糾偏角角，避免產(chǎn)生生軸線過度彎彎曲。

((7)鋼筋混凝土土頂管遇糾偏偏失靈，多數(shù)數(shù)的原因是遇遇到了軟弱土土層或不均勻勻地層，或者者是覆蓋層太太薄，因?yàn)榧m糾偏需要有一一定的地基反反力。為了避避免工具管糾糾偏失靈，事事先應(yīng)采取措措施，例如進(jìn)進(jìn)行地基加固固。長(zhǎng)距離頂管施工工主要技術(shù)措措施摘

要：嘉興興污水處理排排海頂管工程程一次頂進(jìn)2060m，由于合理理選擇了工具具管形式，成成功地解決了了軸線控制和和減阻泥漿等等技術(shù)難題，只只用了144天就完成了了全部頂進(jìn)施施工，創(chuàng)造了了新的世界紀(jì)紀(jì)錄。關(guān)鍵詞詞：排海工程程頂管減阻泥漿軸線控制中繼間

一、工程概概況

φ2000mmm排海管道工工程是嘉興市市污水處理工工程的一個(gè)重重要組成部分分。正常排放放管總長(zhǎng)2060m，管道內(nèi)徑2000mmm，從高位井井向大堤外頂頂進(jìn)，埋深9.30～21.811m，出洞口管管內(nèi)底標(biāo)高為為-20.223m，前1747..5m為下坡(-2.5‰)頂進(jìn)，最后302.55m為平坡頂進(jìn)進(jìn)，終點(diǎn)管內(nèi)內(nèi)底標(biāo)高為-24.660m。頂進(jìn)施工工采用F-B型鋼承口式式鋼筋混凝土土管、楔形橡橡膠圈接口、多多層膠合板襯襯墊。二、地地質(zhì)資料頂進(jìn)進(jìn)軸線上方覆覆土為粉土層層；淤泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘土，局局部夾少量薄薄層粉土；粉粉質(zhì)粘土。地地質(zhì)剖面見圖圖1。

三、工具管管選型正常排排放管在出洞洞后的150～200m范圍內(nèi)是④層砂質(zhì)粉土土夾粉砂，然然后穿過④a層粉質(zhì)粘土土、⑤層淤泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘土～淤淤泥質(zhì)粘土。經(jīng)經(jīng)多方論證，最最終決定采用用大刀盤泥水水平衡式工具具管。

四、主要技技術(shù)措施

1.減阻泥漿頂進(jìn)進(jìn)施工中，減減阻泥漿的應(yīng)應(yīng)用是減小頂頂進(jìn)阻力的重重要措施。頂頂進(jìn)時(shí)，通過過工具管及混混凝土管節(jié)上上預(yù)留的注漿漿孔，向管道道外壁壓入一一定量的減阻阻泥漿，在管管道外圍形成成一個(gè)泥漿套套，減小管節(jié)節(jié)外壁和土層層間的摩阻力力，從而減小小頂進(jìn)時(shí)的頂頂力。泥漿套套形成的好壞壞，直接關(guān)系系到減阻的效效果。為了保保證壓漿的效效果，在工具具管尾部環(huán)向向均勻地布置置了4只壓漿孔，頂頂進(jìn)時(shí)及時(shí)進(jìn)進(jìn)行壓漿。工工具管后面的的3節(jié)混凝土管管節(jié)上都有壓壓漿孔，以后后每隔2節(jié)設(shè)置1節(jié)有壓漿孔孔的管節(jié)。混混凝土管節(jié)上上的壓漿孔有有4只，呈90°環(huán)向交叉布布置。壓漿總總管用φ50mm白鐵管，除除工具管及隨隨后的3節(jié)混凝土管管節(jié)外，壓漿漿總管上每隔隔6m裝1只三通，再再用壓漿軟管管接至壓漿孔孔處。頂進(jìn)時(shí)時(shí)，工具管尾尾部的壓漿要要及時(shí)，確保保形成完整、有有效的泥漿套套?；炷凉芄芄?jié)上的壓漿漿孔供補(bǔ)壓漿漿用，補(bǔ)壓漿漿的次數(shù)及壓壓漿量需根據(jù)據(jù)施工時(shí)的具具體情況而確確定。

由于頂進(jìn)距距離長(zhǎng)，一次次壓漿無法到到位，需要接接力輸送，因因此在管道內(nèi)內(nèi)共設(shè)置5只壓漿接力力站，平均每每隔300m左右設(shè)1站。壓漿接接力站的作用用有兩個(gè)，一一是運(yùn)輸作用用；二是承擔(dān)擔(dān)至前面壓漿漿接力站管道道部分的補(bǔ)壓壓漿。減阻泥泥漿的性能要要穩(wěn)定，施工工期間要求泥泥漿不失水、不不沉淀、不固固結(jié)，既要有有良好的流動(dòng)動(dòng)性，又要有有一定的稠度度。頂進(jìn)施工工前要做泥漿漿配合比試驗(yàn)驗(yàn)，找出適合合于施工的最最佳泥漿配合合比。表1是本工程所所采用的減阻阻泥漿控制參參數(shù)，表2是減阻泥漿漿的配合比。

表1減阻泥漿的的控制參數(shù)頂進(jìn)時(shí)

穿越大堤時(shí)

視粘度MPa.ss

116

54

失水量mL

8

8.5

泥并mm

2

2

pH值

88.5

8.5

重度N/cm33

110.9

11..1

動(dòng)切力Pa

11.77

330.6

靜切力Pa

19

53..1

膠體率%

100

1000

狀態(tài)

略稠

厚稠

表2減阻泥漿配配合比(kg/mm3)

頂進(jìn)時(shí)

穿越大堤時(shí)

膨潤(rùn)土

1130

150

水

8870

850

純堿

44.5

6

CMCC

44

55.4

拌制減阻泥泥漿要嚴(yán)格按按操作規(guī)程進(jìn)進(jìn)行，催化劑劑、化學(xué)添加加劑等要攪拌拌均勻，使之之均勻地化開開，膨潤(rùn)土加加入后要充分分?jǐn)嚢?，使其其充分水化。泥泥漿拌好后，應(yīng)應(yīng)放置一定的的時(shí)間才能使使用。通過儲(chǔ)儲(chǔ)漿池處的壓壓漿泵將泥漿漿壓至管道內(nèi)內(nèi)的總管，然然后經(jīng)壓漿孔孔壓至管壁外外。施工中，在在壓漿泵、工工具管尾部等等處均裝有壓壓力表，便于于觀察，從而而控制和調(diào)整整壓漿的壓力力。

頂進(jìn)施工中中，減阻泥漿漿的用量主要要取決于管道道周圍空隙的的大小及周圍圍土層的特性性，由于泥漿漿的流失及地地下水等的作作用，泥漿的的實(shí)際用量要要比理論用量量大得多，一一般可達(dá)到理理論值的4～5倍，但施工工中還需根據(jù)據(jù)土質(zhì)情況、頂頂進(jìn)狀況及地地面沉降的要要求等做適當(dāng)當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

本工程的減減阻泥漿運(yùn)用用十分成功，全全長(zhǎng)2060m的頂進(jìn)最大大頂力不超過過8500kkN。把頂進(jìn)過過程中的頂力力曲線和泥漿漿用量(實(shí)際用量與與理論用量之之比，用百分分比表示)曲線通過處處理后可以得得到頂力、泥泥漿用量與距距離之間的關(guān)關(guān)系圖(圖2)

圖2頂力和泥漿漿用量與距離離的關(guān)系圖

由圖2可以看到，除除出洞階段外外，頂力曲線線很平滑，頂頂力增加十分分緩慢，最大大值為8500kkN。由于在出出洞階段無法法建立完整的的泥漿套，因因而泥漿用量量較少，但當(dāng)當(dāng)泥漿套建立立好以后，泥泥漿的用量就就隨著頂進(jìn)距距離的延長(zhǎng)而而增加，頂進(jìn)進(jìn)結(jié)束時(shí)，泥泥漿的用量達(dá)達(dá)到理論值的的8倍。泥漿的的用量之所以以隨著頂進(jìn)距距離的延長(zhǎng)而而有較大增加加，主要是補(bǔ)補(bǔ)壓漿造成的的，因?yàn)殡S著著線路的增加加，補(bǔ)壓漿的的量要大大超超過工具管尾尾部的壓漿量量。

管道外壁和和土體間的摩摩阻力的大小小是衡量泥漿漿減阻效果的的標(biāo)準(zhǔn)，圖3是本工程頂頂進(jìn)過程中管管道外壁和土土體間的摩阻阻力曲線圖。

圖3摩阻力曲線線圖

圖3真實(shí)反映了了頂進(jìn)過程中中側(cè)向摩阻力力的變化情況況。在出洞階階段，由于泥泥漿套無法建建立，因而側(cè)側(cè)向摩阻力比比較大，隨著著泥漿套的建建立，摩阻力力急劇減小。頂頂至200m時(shí)，側(cè)向摩摩阻力為2.1kNN/m2；頂至600m時(shí)，側(cè)向摩摩阻力為1.1kNN/m2；頂至1500m時(shí)，側(cè)向摩摩阻力為0.5kNN/m2；頂至2000m時(shí)，側(cè)向摩摩阻力為0.3kNN/m2。上述值均均遠(yuǎn)小于規(guī)范范中的取值及及利用經(jīng)驗(yàn)公公式計(jì)算的值值，也遠(yuǎn)小于于以往同類工工程中的實(shí)際際值。顯然，側(cè)側(cè)向摩阻力隨隨著頂進(jìn)距離離的增加而逐逐漸減小，是是和泥漿的用用量隨著頂進(jìn)進(jìn)距離的延長(zhǎng)長(zhǎng)而增加有直直接關(guān)系的。

22.中繼間應(yīng)用

正常排放管管總長(zhǎng)2060m，在出洞后后的150～200m范圍內(nèi)，頂頂進(jìn)斷面主要要為④層砂質(zhì)粉土土夾粉砂，隨隨后的頂進(jìn)主主要在⑤層淤泥質(zhì)粉粉質(zhì)粘土和淤淤泥質(zhì)粘土中中進(jìn)行。因土土層變化較大大，頂進(jìn)阻力力在各土層中中不同，考慮慮到長(zhǎng)距離頂頂管的特殊性性并結(jié)合以往往同類工程的的施工經(jīng)驗(yàn)，原原施工組織設(shè)設(shè)計(jì)中擬布置置14只中繼間進(jìn)進(jìn)行接力頂進(jìn)進(jìn)。

中繼間采用用二段一鉸可可伸縮的套筒筒承插式結(jié)構(gòu)構(gòu)，偏轉(zhuǎn)角α=±2°，端部結(jié)構(gòu)構(gòu)形式與所選選用的管節(jié)形形式相同，外外形幾何尺寸寸與管節(jié)基本本相同。在鉸鉸接處設(shè)置2道可徑向調(diào)調(diào)節(jié)密封間隙隙的密封裝置置，確保頂進(jìn)進(jìn)時(shí)不漏漿，并并在承插處設(shè)設(shè)置可以壓注注潤(rùn)滑脂的油油嘴，以減少少頂進(jìn)時(shí)密封封圈的磨損。中中繼間的鉸接接處設(shè)置4只注漿孔，頂頂進(jìn)時(shí)可以進(jìn)進(jìn)行注漿，減減小頂進(jìn)阻力力。

頂進(jìn)至194.11m時(shí)，根據(jù)頂頂進(jìn)施工所獲獲得的數(shù)據(jù)計(jì)計(jì)算，管節(jié)外外壁和周圍土土體的摩阻力力介于2～3kN/mm2，是比較小小的，根據(jù)計(jì)計(jì)算結(jié)果，并并結(jié)合以往的的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)對(duì)中繼間的位位置作了適當(dāng)當(dāng)調(diào)整，以減減少中繼間的的投入，并能能確保頂進(jìn)的的順利進(jìn)行。

由于第1、第2號(hào)中繼間已已經(jīng)放置，第第3號(hào)中繼間位位置也已確定定(因電纜等的的長(zhǎng)度已定)，因而中繼繼間布置從第第4只開始調(diào)整整。

調(diào)整后，正正常排放管共共設(shè)置9只中繼間，具具體布置位置置見表3。

表3中繼間位置

中繼間

位置（管節(jié)節(jié)后）

間距（m）

累計(jì)距離（m）

1

10

30

30

2

42

966

1126

3

85

1229

255

4

1655

2240

495

5

2500

2255

750

66

3330

240

9990

7

415

2555

1245

88

4495

240

14485

9

5800

2255

17400

主頂

310

20050

注：表中間間距及累計(jì)距距離中未計(jì)中中繼間長(zhǎng)度，其其長(zhǎng)度在第9號(hào)中繼間后后計(jì)入調(diào)整。

頂進(jìn)至1102..3m時(shí)(中繼間布置置了5只)，管節(jié)外壁壁和周圍土體體的摩阻力為為0.5kNN/m2左右，波動(dòng)動(dòng)基本不超過過0.1kNN/m2。經(jīng)計(jì)算并并結(jié)合頂進(jìn)施施工的工藝要要求，又對(duì)中中繼間的位置置作出了調(diào)整整(因第1至第5號(hào)中繼間已已經(jīng)放置，因因而中繼間布布置從第6只開始調(diào)整)。

調(diào)整后，正正常排放管共共設(shè)置8只中繼間，具具體布置位置置見表4。

中繼間

位置（管節(jié)節(jié)后）

間距（m）

累計(jì)距離（m）

1

10

30

30

22

442

96

126

33

885

129

2555

4

165

2400

4495

5

2500

2255

750

66

3372

366

11116

7

4722

3300

14166

8

557

2555

11671

主頂

379

20050

注：表中間間距及累計(jì)中中未計(jì)中繼間間長(zhǎng)度，其長(zhǎng)長(zhǎng)度在第8號(hào)中繼間后后計(jì)入調(diào)整。由于先后兩次根根據(jù)實(shí)際情況況調(diào)整了原來來的中繼間布布置，最終只只設(shè)置了8只中繼間，節(jié)節(jié)約了大量的的資金，也減減少了后期處處理工作。

33.測(cè)量及軸線線控制

在頂進(jìn)過程程中，經(jīng)常對(duì)對(duì)頂進(jìn)軸線進(jìn)進(jìn)行測(cè)量，檢檢查頂進(jìn)軸線線是否和設(shè)計(jì)計(jì)軸線相吻合合。在正常情情況下，每頂頂進(jìn)1節(jié)混凝土管管節(jié)測(cè)量1次，在出洞洞、糾偏、到到達(dá)終點(diǎn)前，適適當(dāng)增加測(cè)量量次數(shù)。施工工時(shí)還要經(jīng)常常對(duì)測(cè)量控制制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)測(cè)，以保證測(cè)測(cè)量的精度。

隨著頂進(jìn)距距離的不斷增增長(zhǎng)，軸線偏偏差測(cè)量需接接站觀測(cè)，從從而產(chǎn)生接站站誤差。因此此頂進(jìn)前按不不同的頂進(jìn)里里程，制定了了相應(yīng)的軸線線平面偏差測(cè)測(cè)量方法；高高程偏差測(cè)量量采用水準(zhǔn)接接站測(cè)量，先先測(cè)得工具管管中心標(biāo)高，再再與設(shè)計(jì)高程程相比較就可可得高程偏差差。

另外，指示示軸線在頂進(jìn)進(jìn)工程中，必必須利用聯(lián)系系三角形法定定期進(jìn)行復(fù)測(cè)測(cè)，以保證整整個(gè)頂進(jìn)軸線線的一致性。

為了較好地地解決測(cè)量用用時(shí)問題，要要盡可能減少少測(cè)量接站數(shù)數(shù)，在轉(zhuǎn)站處處利用特殊發(fā)發(fā)光源作為目目標(biāo)，再利用用放大倍率較較大的瑞士T2經(jīng)緯儀觀測(cè)測(cè)；測(cè)定工具具管前進(jìn)的趨趨勢(shì)，同樣能能達(dá)到減少測(cè)測(cè)量時(shí)間的目目的。

在實(shí)際頂進(jìn)進(jìn)中，頂進(jìn)軸軸線和設(shè)計(jì)軸軸線經(jīng)常發(fā)生生偏差，因此此要采取糾偏偏措施，減小小頂進(jìn)軸線和和設(shè)計(jì)軸線間間的偏差值，使使之盡量趨于于一致。頂進(jìn)進(jìn)軸線發(fā)生偏偏差時(shí)，通過過調(diào)節(jié)糾偏千千斤頂?shù)纳炜s縮量，使偏差差值逐漸減小小并回至設(shè)計(jì)計(jì)軸線位置。

施工過程中中，及時(shí)了解解工具管的趨趨勢(shì)對(duì)糾偏十十分有利。如如果軸線偏差差較小，且趨趨勢(shì)較好(沿設(shè)計(jì)方位)，就可省去去不必要的測(cè)測(cè)量和糾偏，提提供更多的頂頂進(jìn)時(shí)間；如如軸線偏差較較小，但工具具管前進(jìn)趨勢(shì)勢(shì)背離設(shè)計(jì)軸軸線方向，則則要及時(shí)進(jìn)行行有效的糾偏偏，使工具管管不致偏離較較大。測(cè)量采用高高精度的全站站儀，激光經(jīng)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)準(zhǔn)儀。工具管管內(nèi)設(shè)有坡度度板和光靶，坡坡度板用于讀讀取工具管的的坡度和轉(zhuǎn)角角，光靶用于于激光經(jīng)緯儀儀進(jìn)行軸線的的跟蹤測(cè)量?？⒐ず蟮臏y(cè)測(cè)量結(jié)果與頂頂進(jìn)過程中的的測(cè)量數(shù)據(jù)基基本上是吻合合的，說明所所采用的測(cè)量量方法是合適適的，測(cè)量精精度能夠滿足足施工的要求求。

44.糾旋轉(zhuǎn)的技技術(shù)措施

正常排放管管前300m((100節(jié)管書)的平直線段段內(nèi)，共布置置了16只垂直頂升升口，垂直頂頂升口對(duì)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)有很高的要要求，轉(zhuǎn)角不不得超過1°，否則就會(huì)會(huì)影響垂直頂頂升的施工，因因此，控制好好前300m管道的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)十分重要。

為了減小管管節(jié)之間的相相互轉(zhuǎn)動(dòng)，在在前300m范圍內(nèi)的管管節(jié)的兩端設(shè)設(shè)置了止轉(zhuǎn)裝裝置。通過止止轉(zhuǎn)裝置將前前300m管道連接成成一個(gè)整體，從從而減小整段段管道在頂進(jìn)進(jìn)過程中的旋旋轉(zhuǎn)。

雖然安裝了了止轉(zhuǎn)裝置，但但由于施工過過程中管道受受力不均衡，管管道還是產(chǎn)生生了比較大的的轉(zhuǎn)角，為此此，施工時(shí)根根據(jù)各垂直頂頂升口的轉(zhuǎn)角角大小，輔以以一定數(shù)量的的壓重塊糾正正轉(zhuǎn)角，這種種方法效果很很明顯。頂進(jìn)進(jìn)結(jié)束時(shí)，16只垂直頂升升口的轉(zhuǎn)角均均控制在允許許的范圍內(nèi)。

55.水力機(jī)械化化施工

正常排放管管的頂進(jìn)距離離為2060m，因此泥水水系統(tǒng)的配置置相當(dāng)關(guān)鍵，根根據(jù)本工程的的特點(diǎn)布置了了泥水系統(tǒng)。沉沉淀池利用工工地原有的蝦蝦塘，進(jìn)行必必要的加深，留留有足夠的容容量，筑壩分分隔成清水池池和泥漿池，并并用φ300鋼管連通泄泄水。在清水水池旁設(shè)置2臺(tái)5級(jí)泵，向管管路供水，進(jìn)進(jìn)水管路采用用φ150無縫鋼管、卡卡箍式活絡(luò)接接頭，中繼間間處用橡膠波波紋管過渡，以以適應(yīng)中繼間間之伸縮，滿滿足頂管施工工的工藝要求求。

實(shí)際施工時(shí)時(shí)，前1500m是利用清水水池旁2臺(tái)并聯(lián)的清清水泵供水，1500m以后才用多多級(jí)泵供水。這這樣配置的好好處是節(jié)約了了大量的能源源，也降低了了施工時(shí)的操操作難度。

排泥采用φ100無縫鋼管、卡卡箍式活絡(luò)接接頭，中繼間間處也采用橡橡膠波紋管過過渡。廢棄泥泥漿用管道泵泵串聯(lián)水平輸輸送，管道內(nèi)內(nèi)每隔200m左右設(shè)置1臺(tái)。工作井井內(nèi)設(shè)置1臺(tái)大功率管管道泵，擔(dān)負(fù)負(fù)泥漿的垂直直輸送。

五、結(jié)語(yǔ)

本次排海工工程正常排放放管一次頂進(jìn)進(jìn)距離2060m，由于工具具管選型得當(dāng)當(dāng)，技術(shù)措施施合理、施工工中未用中繼繼間接力頂進(jìn)進(jìn)，軸線偏差差符合規(guī)范要要求。頂進(jìn)只只用了144天，取得了了良好的社會(huì)會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。

減阻泥漿的的成功運(yùn)用，極極大地減小了了側(cè)向摩阻力力，為快速頂頂進(jìn)和軸線控控制創(chuàng)造了有有利條件。

中繼間的布布置是長(zhǎng)距離離頂進(jìn)施工中中的難點(diǎn)，布布置多了會(huì)造造成不必要的的浪費(fèi)，布置置少了無法滿滿足頂進(jìn)需要要。因此，長(zhǎng)長(zhǎng)距離頂進(jìn)時(shí)時(shí)的中繼間布布置，在滿足足施工工藝的的前提下，應(yīng)應(yīng)充分考慮到到施工時(shí)各種種有利條件或或不利條件的的影響。

通過本工程程的施工，為為更長(zhǎng)距離或或更大口徑的的頂管施工積積累了經(jīng)驗(yàn)。水平定向鋪管法法設(shè)備選購(gòu)水平定向鋪管法法做為非開挖挖施工的一種種形式，在國(guó)國(guó)內(nèi)外已有多多年的發(fā)展，已已經(jīng)成為相當(dāng)當(dāng)成熟和可靠靠的施工手段段。水平定向向鉆機(jī)制造和和設(shè)計(jì)也基本本成熟。但水水平定向鉆機(jī)機(jī)在國(guó)內(nèi)發(fā)展展還不長(zhǎng)，很很多剛涉足此此行業(yè)的人對(duì)對(duì)如何選購(gòu)鉆鉆機(jī)還不太清清楚。本文從從水平定向鉆鉆機(jī)的各方面面對(duì)選購(gòu)鉆機(jī)機(jī)提出一些建建議，以供參參考!

選購(gòu)水平定定向鉆機(jī)可以以從以下幾點(diǎn)點(diǎn)開始考慮：：一、回拖力力：

回拖力是設(shè)設(shè)備的主要技技術(shù)參數(shù)之一一，它基本上上決定了設(shè)備備的施工能力力。根據(jù)工程程要求選擇合合適噸位的鉆鉆機(jī)是第一步步。計(jì)算工程程需要的回拖拖力有很多方方式，但一般般可以考慮以以下計(jì)算公式式：

F(回拖力)X安全系數(shù)=(G管材自重-F浮力)X磨擦系數(shù)U

安全系數(shù)和和磨擦系數(shù)要要根據(jù)施工條條件調(diào)整，工工地施工條件件好，安全系系數(shù)可以取大大一點(diǎn)比如0.8-00.9，磨擦系數(shù)可可取小一點(diǎn)，比比如取0.3-00.4

比如要施工工的管材是325鋼管200米，可以算算出所需回拖拖力大約在12噸左右，那那么選擇的鉆鉆機(jī)回拖力就就應(yīng)該在12噸以上就行行。二、扭矩矩

扭矩也是鉆鉆機(jī)的重要參參數(shù)之一，扭扭矩的大小決決定了設(shè)備有有成孔能力，一一般來講，扭扭矩越大，可可以成孔的直直徑越大。

在同等回拖拖力的機(jī)型中中，應(yīng)優(yōu)先考考慮扭矩大