综述市政工程建设顶管施工技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 综述市政工程建设顶管施工技术 【摘要】通过作者多年的工作实 践经验，本文探讨了市政工程项管技术 的施工特点的基础上，并阐述了市政工 程顶管施工的工艺。 中国论文网 /2/view-12908345.htm 【关键词】市政工程；顶管技术； 应用；施工工艺 随着我国城市快速地发展，人们 的生活水平也在不断地提高，在市政工 程基础设施 顶管技术得到了重视，而逐渐被 广泛应用。顶管技术是一种管道施工工 艺，也是一种非开挖技术，在国内也已 逐渐普及。由于不开挖地面，所以能穿 越公路、铁路、河流，甚至能在建筑物 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 底下穿过。它很适合运用到市政工程， 是一种能安全有效地进行环境保护的施 工方法，对城市环境的影响能降低到最 低点。它不但能克服传统开挖法施工的 缺点，而且还有很多的优越性。 1 顶管施工的特点 顶管法又称为非开挖管道敷设技 术，它具有不需要开挖面层，就能穿越 地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、 河道的特点，相比开挖敷设技术，投资 和工期将大大节省。同时，顶管施工技 术可以降低噪音，减少粉尘，减轻对城 区的交通条件和环境状况的干扰和破坏， 属于真正的无污染、高效率的施工技术。 2 顶管技术施工应用分析 21 顶进管的选择。顶进管一般 选用钢筋砼管，如没有腐蚀要求可选用 钢管。钢筋砼管的规格设计、配筋和应 力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术 规程，特别是有关钢筋砼管的标准和技 术规程。 （1）顶进管直径的选择：顶进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 管的直径选择是首先根据工程性质、工 程需要确定内径，根据顶进管所受荷载 确定砼管的配筋及壁厚，进而确定外径。 因为顶管工程工作面上需要配备挖土工 人，所以一般管内径不小于 500mm；（2）顶进管长度的选择：顶 进管的长度对顶管过程的可控性和经济 性有很大的影响。在直线推顶的情况下 使用长管可以减少装管的次数，取得良 好的效果，但随着管长度的增长，如果 偏离原定的路线，使之恢复正确路线要 比使用短管更加困难。建造顶压坑时顶 压坑的长度也要增大，挖坑、支护、回 填、修复的费用将相应地增加。一般情 况下，管长度须相对于管径来衡量，当 L/D 外1.10 时，为短管；当 L/D 外 =1.15 时，为标准管；当 IJD 外2.10 时 为长管。 22 顶管施工的前期准备。 （1） 现场平面布置：平面总体布置包括起重 设备、自动控制室、料具间、管片堆场、 拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 土坑的布置等。始发工作井内安装发射 架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反 力架等顶进设备，工作井边侧设置下井 扶梯供施工人员上下。 （2）顶管机进、 出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管 机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、 出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为 防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失， 并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不 流失，必须在工作井安装止水装置。 23 顶管施工的工艺：顶管施 工又称为顶进法施工，是指利用顶进设 备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶 入路基，以构成立体交义通道或涵洞的 施工方法。 （1）顶管井的设计：顶管井 分工作井与接收井两种，顶管井的建造 结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土 结构。工作井的结构形式通常有单孔井 和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、 矩形等，后者则大多为矩形，它们的结 构受力性能由高至低依次为圆形一正方 形一矩形。 （2）顶管施工工序：穿墙： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 打开穿墙闷板将工具管顶出井外，并安 装穿墙止水装置。主要技术施工措施： 第一，穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土 或低强度水泥粘土拌和土，以起到临时 性阻水挡土作用；第二，为确保穿墙孔 外侧一定范围内土体基本稳定并有足够 强度，工作井工具管穿墙前，对穿墙管 外侧采取注浆固结措施；第三，穿墙前 对可能出现的问题进行分析并制定相应 处理措施；第四，闷板开启后迅速推进 工具管，同时做好穿墙止水，本工程采 用止水法兰加压板，中间安入 20mm 厚 的天然优质橡胶止水板环，要求具有较 高的拉伸率和耐磨性，借助管道顶进带 动安装好的橡胶板形成逆向止水装置， 应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过 长而产生扰动流变。顶管出洞：顶管出 洞是顶管作业中一个很值得注意的问题， 顶管出洞，即顶管机和第一节管子从工 作井中破出洞口封门进入土中。开始正 常顶管前的过程，是顶管技术中的关键 工序，也是容易发生事故的工序。为防 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 止管线出现偏斜，应采取工具管调零， 在工具管下的井壁上加设支撑，若发现 下跌立即用主顶油缸进行纠偏，工具管 出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等 措施。注浆减阻：在顶管施工中还有一 个重要的技术措施就是通过压注触变泥 浆填充管道周围的空隙，形成一道泥浆 保护套，起到支撑地层，减少地面沉降， 减少顶进阻力的作用。在施工中，首先 对顶管机头尾部压浆，并要与顶进工作 同步，然后在中续间和混凝土管道的适 当位置进行跟踪补浆，以补充在顶进中 的泥浆损失。注浆工序一般多应用于长 距离顶管施工中。顶管纠偏：纠偏是指 机头偏离设计轴线后，利用设置在后部 的纠偏千斤顶组，改变机头端面的方向， 减少偏差，使管道沿设计轴线顶迸。顶 进纠偏是采用调整 4 台纠偏千斤顶组方 法，进行纠偏操作，若管道偏左则千斤 顶采用左伸右缩，反之亦然。 3 膨润土悬浮液在疏松土层中的 应用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 在无粘性的疏松土层中以及在粘 性很小的土壤中，例如在砂砾土中，若 不采取其它辅助措施，土层由于本身极 不稳定，以致在刃脚推进之后立刻就会 坍落在管壁上。所以对这类土壤来说， 膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要 意义。为了起到这种支承作用，先决条 件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓 在砂砾上中的特性。膨润上悬浮液将渗 人土层的孔隙内，充满孔隙，并继续在 其中流动。流速取决于孔隙的横断面与 悬浮液的流变特性，同时也取决于压浆 压力。因此为了在同样的压浆压力下达 刭相同的渗入深度，在孔隙横断面很小 的细粒土层中便需要低流限的悬浮液， 面孔隙横断面较大的粒粒土层则需要高 流限的悬浮液。在克服流动阻力的过程 中，压浆压力随着渗入深度的增加而成 比例地衰减，所以相应每一种压浆压力， 都有一个完全确定的渗入深度。 4 顶进管在膨润土悬浮浪中受到 的浮力 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 只要顶进管在整个圆周上被膨润 土悬浮液所包围，浮力定律便对它有效， 即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。 在钢筋混凝土管情况下，浮力均为管子 自重的 1.4 倍。这样，只要通过正确地 压人膨润土悬浮液，从而在土层中围绕 顶进管形成一个支承环带，并保持悬浮 液压力等于土压力，于是管子就会在膨 润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前 提在于悬浮液应是液体状态的，亦即呈 现为表观流限相应较低的溶胶状态。在 悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态 下的稳定极限时，这个条件便能得到满 足。浮力可使管外璧摩阻力减小，因为 管底部由于自重产生的法向力减少了。 这一效果首先会对大直径管子的长距离 推顶产生有利的影响。 顶管设计在市政工程中，特别是 深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的 城市主干道改造工程设计中显得尤为重 要。在特定工程条件下，相对与开槽埋 管更具优越性。时代要前进，城市要发 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 展。市政设施配套完善，地下各种管道 建设将会大量增加，顶管设计和施工也 会增多。管径加大，长度加长，有直有 曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管 施工的发展趋势。因此，