頂管施工工藝流程

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(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周圍土壤的\t"/item/%E9%A1%B6%E7%AE%A1%E6%96%BD%E5%B7%A5/_blank"摩擦力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)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(jìn)。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(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推進(jìn)到接收坑內(nèi)吊起。管道緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后，埋設(shè)在兩坑之間。本工程頂管均采用泥水平衡頂管機(jī)進(jìn)行施工，頂管施工的具體流程如下圖下一段下一段頂管施工后座、導(dǎo)軌安裝頂管機(jī)吊裝液壓系統(tǒng)、千斤頂安裝泥水循環(huán)系統(tǒng)安裝觸變泥漿系統(tǒng)安裝測(cè)量系統(tǒng)安裝照明、通風(fēng)系統(tǒng)安裝包括下放管節(jié)、接管施工準(zhǔn)備各項(xiàng)施工準(zhǔn)備地下管線勘察工程測(cè)量定位、放線工作井、接收井施工基坑開挖至起沉標(biāo)高設(shè)備安裝設(shè)備調(diào)試管節(jié)壁后泥漿置換全段測(cè)量測(cè)沉渣厚度測(cè)沉渣厚度正常頂進(jìn)、測(cè)量頂管接收頂管始發(fā)頂管施工工藝流程圖1頂進(jìn)設(shè)備的選用頂進(jìn)設(shè)備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵、頂管機(jī)及排漿設(shè)備等。千斤頂是掘進(jìn)頂管的主要設(shè)備，考慮到為避免千斤頂故障而影響工程進(jìn)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(tái)并列式，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)力偶，造成頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，頂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。高壓油泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)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(jìn)入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M(jìn)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(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。本工程采用U形頂鐵形式。頂進(jìn)設(shè)備布置圖如下：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(cè)量好頂管軸線，設(shè)備機(jī)身托架采用鋼結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)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(shí)確定砼后靠背的位置，后靠背采用40mm厚鋼板，砼采用商品砼，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(cè)工具頭水平及垂直標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求，合格后即可頂進(jìn)工具頭，然后安放混凝土管節(jié)，再次測(cè)量標(biāo)高，核定無誤后，開動(dòng)工具頭進(jìn)行試頂，待調(diào)整好各項(xiàng)參數(shù)后即可正常頂進(jìn)施工。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(shí)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(duì)貯漿池內(nèi)泥漿進(jìn)行攪拌。⑷、泥漿的壓注方法切削土壤的刀盤壓力可按塔薩基公式計(jì)算。在頂進(jìn)第一節(jié)管節(jié)時(shí)，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(cè)量反饋數(shù)據(jù)確定，并上報(bào)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(jī)壓漿、管節(jié)、中繼站等處連續(xù)補(bǔ)漿的方法。對(duì)頂管機(jī)壓漿要與頂進(jìn)同步，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(jī)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(gè)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(chǔ)放24小時(shí)后方可使用。壓漿按三類，分別控制：①、機(jī)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。②、沿線壓漿：以補(bǔ)充管道不直形成的沿線漿套缺損。③、定點(diǎn)壓漿：根據(jù)沉降測(cè)量反饋數(shù)據(jù)，對(duì)沉降過大處補(bǔ)償性壓漿，以支承地表荷載。⑸、注漿設(shè)備的選用在頂進(jìn)中，選用螺桿式注漿泵。⑹、泥漿的置換全段管道頂進(jìn)完成后，立即用水泥漿將潤滑泥漿置換出來，以確保管道外圍土體有足夠的支撐和減少滲漏水。8頂進(jìn)監(jiān)控控制好頂進(jìn)方向，確保按設(shè)計(jì)管道軸線頂進(jìn)是頂管施工中的核心問題，因此本工程的測(cè)量按照公司施工測(cè)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(diǎn)，放出本工程的平面控制點(diǎn)及臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，經(jīng)三級(jí)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(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)、工作井護(hù)樁，以便復(fù)核頂管軸線和工作井位置是否移動(dòng)。開頂前，準(zhǔn)確測(cè)量頂管機(jī)中心的軸線和標(biāo)高偏差，并作好原始記錄。在機(jī)具內(nèi)，要安裝傾斜儀傳感器，操作者可以隨時(shí)得到機(jī)頭的水平狀態(tài)，控制刀盤的旋轉(zhuǎn)方向和糾偏。本項(xiàng)目頂管采用激光全站儀來監(jiān)控頂進(jìn)方向。基坑的導(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(cè)量與糾偏⑴、頂管測(cè)量：采用全站儀和水準(zhǔn)儀等儀器。①、開始頂?shù)谝还?jié)管子時(shí)，每次頂進(jìn)20～50cm，正常頂進(jìn)時(shí)，每次頂進(jìn)1m。校正時(shí)，每出土一次測(cè)量一次。②、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，其上吊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，讀前端的中心尺刻度，若與中心緩緩進(jìn)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。③、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)在頂鐵上，測(cè)量前端管底高程。⑵、頂管偏差的校正頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)與管位偏差10mm左右，即應(yīng)進(jìn)行校正。①、穿墻各糾偏階段要求每頂進(jìn)10cm～30cm左右測(cè)量一次。②、頂管機(jī)糾偏應(yīng)頂進(jìn)過程中進(jìn)行，繪制頂管機(jī)測(cè)點(diǎn)行進(jìn)軌跡曲線圖來指導(dǎo)糾偏，管軸線偏差不允許大起大落。③、糾偏控制由糾偏千斤頂進(jìn)行，頂管機(jī)共有糾偏千斤頂四個(gè)，糾偏角度為2.5度，能上下左右四個(gè)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。④、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(cè)得的偏斜數(shù)據(jù)，操縱液體糾偏系統(tǒng)，使掘進(jìn)系統(tǒng)前部鉸接的機(jī)頭產(chǎn)生偏擺，從面實(shí)現(xiàn)鋪管方向的調(diào)節(jié)。糾偏分四步進(jìn)行，如下圖，10頂管施工中應(yīng)注意的問題針對(duì)本工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)，除了注意頂管機(jī)具的選擇以外，我們還將注意在頂管施工過程中對(duì)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(diǎn)：⑴、密切注意主頂油泵壓力的變化，隨時(shí)作好記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力突然上升和下降時(shí)，立即停止頂進(jìn)，查明原因后再行頂進(jìn)。⑵、頂進(jìn)要連續(xù)進(jìn)行，不得長時(shí)間停歇。⑶、剛開始頂進(jìn)出洞時(shí)就應(yīng)連續(xù)注漿，不能因?yàn)槌跗陧斄^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。⑷、停止頂進(jìn)時(shí)，一定要使挖掘面保持一定的壓力，防止長時(shí)間停歇造成漏水或土層中泥水流失，尤其是出洞時(shí)，更應(yīng)注意這個(gè)問題。⑸、在掘進(jìn)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(jìn)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(jìn)。當(dāng)遇到砂含量增高時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)整泥漿比例。⑹、對(duì)于階地、坳溝交界部位的頂管施工，由于土層性質(zhì)差異較大，頂管施工中遇阻力亦不相同，施工時(shí)要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)控制機(jī)頭前的壓力，必要時(shí)可對(duì)