顶管工程施工技术方案 下载本文

进行防腐处理,刃口无疵点,焊接处平整,脚部和钢板平面垂直,堆放时整齐搁平。衬垫材料为多层胶合板,其应为一应变关系应符合试验曲线要求,误差±5%。粘贴时,凸凹口对中,环向间隙符合要求。插入安装前滑动部位应均匀涂薄层硅油等润滑材料,对橡胶元侵蚀性,减少摩阻。严禁使用其它油脂及肥皂水等润滑剂。承插时外力必须均匀,橡胶圈不移位、不反转、不露出管外,否则应拔出重插。顶管结束后,应按设计要求在内间隙嵌以弹性密封膏,要求与二管口抹平。

钢管顶进采用钢丝网水泥砂浆和肋板保护层时,焊接后应补做焊口处的外防腐层。

(2)顶管进洞技术措施

为保证顶管机能顺利进入接收井预留洞,在离接收井15M左右时要加强对顶进轴线的观测,及时纠正顶进轴线的偏差,保证顶管机能顺利地按设计轴线进入预留洞。

为防止预留洞封门打开后洞外的土体涌入接收井内,在顶管机到达接收井前,在接收井内预留洞处安置一道橡胶止水带,以防止顶管机进洞时水土涌入井内。

接收井内按顶进轴线安装接收机架,使顶管机平稳地进入接收井,防止进洞后顶管机直接落到接收井底板上,造成后续管节接口质量问题。

顶管机进洞后,尽快把顶管机和砼管节分离,并把管节和工作井、接收井的接头按设计要求进行处理。

(3)中继环设置

根据设计,不能满足全管段顶力要求,在顶进时设中继环。顶管的关键设备是工具管,长距离顶进的关键设备是中继环。距离较长的管道,因管道四周的摩阻力越来越大,单凭主站油缸顶推是不够的。一方面主站的顶力有限,不可能无限增加,另一方面主站所能施加的顶力受到砼管允许顶力和后背允许顶力的制约。为了解决上述问题,就出现了中继环。中继环的作用是分散主站的顶力,管道由中继环分段顶进。

理论计算:

当管外壁采取注浆减阻措施时,顶管的总顶力值可以按下式估算: F=F1+F2 F——总顶力

F1——工具管正面阻力

F2——管道摩阻力 (4)触变泥浆减阻

触变泥浆套的形成依赖于工具管。工具管的外径一般比管道外径大2—5CM,随着管道的顶进,工具管后面逐渐形成1—2.5CM厚的环状空间。与此同时工具管向管外压注触变泥浆,填充环状空间,形成泥浆套。在长距离或超长距离顶管中,由于施工工期较长,泥浆的失水将会导致触变泥浆失效,因此必须在管道沿程,从工具管开始每隔一定距离设置补浆孔,及时补充新的触变泥浆。通常在中继环附近均设置补浆孔。

1)注浆程序

“先压后顶,随顶随压”。是一条很重要的压注触变泥浆的原则。如果先顶管,工具管向前移动时泥浆套的容积扩大,产生抽吸作用,极容易造成洞穴的坍塌,特别是砂性土,砂土坍入泥浆套,使泥浆套残缺不全,因此必须先压后顶。管道在顶进过程中又不允许停泥浆泵,万一要停泥浆泵,必须先停止顶管,这些过程通常由电器连锁实现。中继环的补浆也有同样的要求。

2)注浆量

注浆量的大小与触变泥浆的失水量大小、顶管地层的土质有关。 3)压浆孔的设置

注浆孔是指工具管后部的压浆孔,孔不能直接暴露在土体中,否则容易被土堵塞出口,而且不能形成环状的泥浆套。管道顶进时在掘进机后需连续放置3至4节有注浆孔的管子,不断注浆,使浆套在管子外面保持得比较完整后,再隔3—4节管子放置一节有注浆孔的管子用以补浆。需设注浆孔的管道按90度设置4只注降孔。

(5)通风设备

顶管施工管道内的通风是必要的,操作人员在地下作业要不断补充新鲜空气,作业中产生的废气需要及时排除。

本工程采用一套专用的通风设备,该设备采用压缩空气通风。压缩空气经过干燥、净化后送到工具管或管内的其它工作面。压缩空气通内的原理见图,来自空压机的压缩空气先送入储气泡,并保持在0.6MPa的压力。从储气罐出来的压缩空气再送入冷却器和油水分离器,通过两次冷却除水和两次油水分离压缩空气,再通过干燥再次除去空气中的水分,后进入净化器除去空气中的杂质,然后经过送风管,送到工具管和管其它工作面。送风口有消音器,以减少送风时的噪

音。净化压缩空气通内,一般直送工具管,这是因为工具管内操作人员最多,净化气向后推移,就能更新管内的空气。

(6)出泥

管道内出泥本公司计划采用无轨小车运泥,小车前设有牵引力为30KN的牵引机。当无轨小车行至工作井底后,用工作井顶部的钢结构工作平台上的起吊机吊出并堆放在场内临时堆土处,再集中运至指定倾倒场地。

(7) 顶进过程中障碍物的处理方案

1)顶进过程中遇到障碍物时,在加气压的情况下,打开DK式泥水平衡顶管机在密封舱左厕半腰的人孔,进入掘进机正面排除障碍物。

2)顶进过程中遇到流砂时,在DK式泥水平衡顶管机板的上部四个加泥孔加入水或泥改良土体,使土体在密封舱内呈软塑一流塑状,使土体分布更均匀,顶管机正常运行。

(8)质量保证措施

精心根据现场地表变形监测,适当掌握推进顶力,推进速度,开口面积和出土量,使开挖面土体比较接近或保持原始状态。向顶管外周空隙中精心注浆。控制顶管顶力的偏心度。确保顶管承压壁的后靠结构处于稳定状态。

在顶管施工之前,对工具管尾端与管道搭接处的环形橡胶密封装置,各管节接头的环形橡胶密封装置,管节本身尤其是管节端部的钢筋砼的搞裂防水性等各种可能导致漏泥水的环节,都要严格检查。

要求所使用的管节的精度、强度、搞裂防水性,橡胶带的尺寸和物理力学性能以及管节接缝间的垫板压缩模量都要检验合格的质保书。

在顶管施工过程中,对管节的运输、起吊、就位,顶进千斤顶后靠承杖板的敷设、顶进设备及匀压环的安装、管节接缝隙间防水胶带及垫板的安装,以及顶进中的测量纠偏,都应按照明确而严格的规程进行操作,务必防止管节在搬运过程中碰撞损坏。

顶进纠偏措施:建立地面与地下测量控制系统,管道顶进过程中根据测量结果分析偏差产生的原因和趋势,确定纠偏的措施。

每顶进一步20CM或一个千斤顶冲程即用经纬仪测量一次,发现偏位立即纠正,每顶进一节管节,即时所有设备检测一次,发现移动,立即调正,管道纠偏通过工具管端的纠偏千斤顶校正工具管方向,调正幅度视偏移情况而定。