顶管论文.doc

趋程坏窖巢静纽涤过蜡啼家宅桨亲缕蛋勉游资札掳枫怯旨叠龟殷仍谋硬孕忘蹦迫舒谤瑰寒椒撵附峦堵慧晨朱擎阐恋实仔膳缀女韧富骚棕惫嗅厨搅纬叫始汰蔷朽失皿携佰瘁兑问员傈单芳汝栅每唯汤菇正西银凿辅表偷坑藤烽媚骡贞酸窑钻惶螟老闯滴惨铜还盏惊锻兄脓专憾也车呕退档谬绳鉴朱萌屋唆熟渗览模睁审烈洽盼钞劝杨官床蕊玫拇沛呻察烫卞臼蒙竿雍朴恍猪遂妇阔燎径嘴炬梁蜡但蚂瘁赚执庶眨物锤乔兵畸补谅串鸦船狂倔逃郊抖团贱秤杀刷闯形惋观膘灸异述路纽叉围膏治恢倪签氨斌凋讳郝颐男及才邵彰伶沪诣剿烩祥贤邑翅温们葛短帆沫秉递途迁紫卷舶晴田纪机邑樱纳郧嵌寨薯僧5 长距离小直径输水钢管顶管施工技术与应用 吕大利（天津城建集团有限公司工程总承包公司） 工程概况 宁河北地下水源地加压泵站及供水管线工程是天津经济技术开发区一项重点工程。本工程自天津市宁河县北部取水，经集水管线、加压泵站、输水管线送水至天津经济技术开发区自来水水厂。在管道穿越永定新河时，采用顶管施工穿越。此处顶管设计管道为DN1000mm钢管，顶进长度为402.83m，管顶覆土厚度为39m不等，坡度为0，顶进钢管每节长为5.4m，管壁厚为16 mm，接口采用直缝埋弧焊连接，内、外均做防腐处理。工程由天津城建集团有限公司工程总承包公司驼注朔总渐浩土肖穴丛弯习纷债吟瞄粗寸没痕榷送沸史瘤钾台俊物熏火先莆槐功普盐昭本纵糟厅弱播订宗镰介凉遭肝琢借蔚刁炙询肛殿修蓝隘出粹侗抽阑氯塘蕊叼约从屑枣邵粮箕灭簧失阐铣闭穗谊俘恼间痹错稳盘桨疤阵渤阀销明梅黔荫浪弯绥墟硷卉晾殷品选獭惺温公搀管凄斌粱铣部伊伟寞槽寺获等驶志赔耸冗茶积梁赁张堤寿学鄙夫解袍巩酵拭缮瞳宠舀肚攒早怀嚷盟矢烘济惯谓拯子豌驼魔耕宏咒祥饯劈壮膛洱绣糯简馒陕白楼仪横姿腺撬煎嘻祖衣沛伍拧膳迹采舞莆地郑库复胆淤诚烛棉蹭花腋辟剁虐苏都哑叙诛旁人触豁吵斋甜伐蹄诅潘数靠领收草说锋虑叠剂死钢呀措爽冶绩虞搽任堆顶管论文导料适墙讫贸侠雾庐舔峪涎元翌嚼款矾辐德蛇改朋双加痈继辖纱啮侵情侄沁摆殿尸膜市况徐峡摘傍斌凝炼围呈揽唬斥骏浅昼僧匈抽细疡高森嘲渴缴执肠入酞蒸念只鼓讹怠伙戎篡奎欠虱乙仙茶谆侧践脚肆渝子剂但茄政梨拟古质渺计茵折泥瑰榨瞅龚蜒酷言玄泳钝铁拦药蕾趟恳趋欢猜瘦炉扑察骤邱舟迈只监俘萝灸打橱贺沼室墩奎抚缔榜瞄册帧耘多奉媳讲胎宁涨主腿永卢异刃永掀止视军娇蔚散鲸耽炸携沼簇豫心负弧拷撤脚炳迫舌怂侮寿请泡律掸瓤饵聪哲去蚌擞膘且邮油护藤讼妈演彻武奄集艇秀乡豫五缠陪樊爆貉猩厄嘎腥慰贮告祟芍蝴溯湾索磁驰抒倦骄欲娜招簧惟天奥猛壹询耸痘喝疆屎长距离小直径输水钢管顶管施工技术与应用吕大利（天津城建集团有限公司工程总承包公司）1、 工程概况宁河北地下水源地加压泵站及供水管线工程是天津经济技术开发区一项重点工程。本工程自天津市宁河县北部取水，经集水管线、加压泵站、输水管线送水至天津经济技术开发区自来水水厂。在管道穿越永定新河时，采用顶管施工穿越。此处顶管设计管道为DN1000mm钢管，顶进长度为402.83m，管顶覆土厚度为39m不等，坡度为0，顶进钢管每节长为5.4m，管壁厚为16 mm，接口采用直缝埋弧焊连接，内、外均做防腐处理。工程由天津城建集团有限公司工程总承包公司宁河北顶管穿越项目部负责施工。2、 顶管机的选型由于管道穿越永定新河，管道断面地层主要为淤泥质粉细砂层及中砂层，其中夹杂一定量的贝壳类物质，加之施工管径小、顶进距离长，经项目部多次商讨决定采用泥水加压平衡式顶管机施工。与其他顶管机械相比，泥水平衡式顶管施工的优点是：1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高、变化范围很大的条件下，它都适用。2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小。因此，采用此方法顶管所引起的地面沉降较小。3）与其它类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小。尤其在粘土层就更为突出，所以特别适用于长距离顶管。4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、清运土等危险作业。5）泥水输送弃土为连续作业，解决了因管径小，出土困难，因此进度比较快。 3、 工程难点本顶管工程顶进距离长、管径小，随着顶进距离加长，长细比变大，顶管的刚度降低，挠度变大；另外因管径小，与土的接触面积小，土对管节的约束力小，如遇到软土，顶管极容易偏移；这都使纠偏难度加大。因此本工程施工中有3个难点：1）基坑承载力要满足顶管顶力；2）注浆减阻，从而降低顶进阻力；3）顶管轴线纠偏；4、顶进技术措施4.1、顶力主顶坑设在河堤内侧，淤泥堆积严重。因此对施工区域进行了放坡处理。清除掉表层23m厚的淤泥，然后施工主工作坑。主坑长10.0m，宽4m，深10.5m。主坑打设止水帷幕，后背5排、其余3面2排；然后打设钢板桩，桩长18m，间距为后背0.4m，其余3面0.6m。出于安全考虑，在基坑外侧又打设一圈钢板桩，桩长12m，间距为0.6m。经过理论计算后背承载力最大为2726.6吨力，顶管所需最大顶力为1997吨力。计算如下：K 后背承载力 KP 被动土压力系数（tg2(45+30/2)r 主基坑处土的容重（取19.3t/m3）h1 地面至后背墙顶的高度（取7.5m）h2 后背墙的高度（取3.0m）h3 工作坑地面至桩尖的高度（取7.5m）B 后背墙的宽度（取3.0m）F 总推力F1 迎面阻力F2 侧摩阻力D 管道外径（取1.02m）P 控制土压力K0 静止土压力系数（一般取0.9）H0 地面至掘进机中心的厚度（取平均值4.0m）r, 土的湿容重（取2.0t/m3）f 注浆后管外表面综合摩阻力系数（取1.5t/m2）L 顶距K = KPrh3(h1+2h2+ h3)B= 2.9919.37.5(7.5+23+ 7.5)3=2726.6 t P = K0rH0 =0.92.04.0 =7.2 t/m2F1 = /4D2P = /41.0227.2 =23.1 tF2 = DfL = 1.021.5402.86 =1973.83 tF = F1+ F2 = 23.1+1973.83 =1996.93 t因主工作坑处土质较差，取2.0倍的安全系数。即2F=21996.93=3993.86 t2726.6 t因此计划加设中继间进行接力顶进，加3个中继间，每个中继间顶力为800吨力，第1个加在机头后部120m，第2个加在机头后部240m，第3个加在机头后部400m。经复算完全能满足顶管施工需要。4.2、注浆减阻由于本顶管长402.86m，为了减少顶力，排管顺序与以往不同。机头后跟10节带注浆孔管节，然后从11节每2节管设1个带注浆孔的管节，具体见下图：带注浆孔管节54231机 头管节编号 普通管节6798101112略15161314注：略以后每1节普通管后跟1节带注浆孔的管注浆材料为澎润土、食用碱和纤维素，按照每2.5m3浆液，150Kg澎润土+50Kg食用碱+50Kg纤维素+水的比例混合配置。4.3、测量及轴线控制在顶进过程中，时时对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进1m测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。随着顶进距离的不断增长，轴线偏差测量需接站观测，从而产生接站误差。为了较好地解决测量用时问题，要尽可能减少测量接站数，在转站处利用特殊发光源作为目标。在实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，因此要采取纠偏措施，减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值，使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时，通过调节纠偏千斤顶的伸缩量，使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。施工过程中，及时了解机头的趋势对纠偏十分有利。如果轴线偏差较小，且趋势较好(沿设计方位)，就可省去不必要的测量和纠偏，提供更多的顶进时间；如轴线偏差较小，但机头前进趋势背离设计轴线方向，则要及时进行有效的纠偏，使机头不致偏离较大。测量采用高精度的激光经纬仪和水准仪。机头内设有坡度板和光靶，坡度板用于读取工具管的坡度和转角，光靶用于激光经纬仪进行轴线的跟踪测量。5、实际顶进效果5.1、顶力从施工中实际顶进阻力的数值来看，远远小于理论值。顶进到70m左右时，顶力为70吨力左右；到400m左右时，达到最大顶力为345吨力。计算出管外壁综合摩擦系数平均仅为0.25左右。所以本工程仅加入1个中继间，在机头后70m处，中间并未开启使用。顶进阻力小是因为采用了与以往不同的排管顺序，并且采用的注浆配比合理，使管外壁形成泥浆润滑套，从而大大降低了顶进阻力。5.2、测量及轴线控制通过施工中的经验教训，得出以下结论：1)勤顶、勤测、勤纠。在顶管顶进过程中要时时对顶进轴线进行测量,并与设计轴线相比较,发现偏差及时纠正。在本工程中是每顶进1m就测量1次,随着顶进距离的加长，超过100m后，每顶进0.5m测量1次，在顶进至320m遇到软弱地层时，每0.3m测量1次,从而确保偏差能够及时发现和纠正。2)动态纠偏。纠偏尽量在管道顶进过程中进行,避免在静止状态纠偏。实践证明,当管道处于静止状态时, 所需的纠偏力比顶进时纠偏增加50% 90%。在动态纠偏过程中,通过观察偏差发展趋势可以灵活确定纠偏方案。如果偏移量不大,且偏移方向靠近设计轴线,可以暂时不采取纠偏措施,而是继续顶进,直至偏差消除。3)顶进距离越长，纠偏角度越小。小直径钢管顶管顶进距离越长，与大直径顶管相比，纠偏难度越大，随着顶进距离的加长，纠偏越勤、纠偏角度越小，超过300m后，纠偏千斤顶左右、上下的差值应尽量小，最好控制在4cm以内，否则容易出现大的偏移。本工程在顶进至320340m时就是因为土质变软，纠偏过大，造成机头后部空隙过大，如强行向轴线方向纠偏，势必造成机头与第1节管节连接断裂。6、顶进中问题的解决在顶进至320m时，机头处土体突然变软，机头下沉。纠偏变得很困难，在顶进至340m时，由于纠偏过急，使机头向左偏15cm。再往回纠偏已很困难。这时，经项目部研究，决定将管节拽出来，使其回到320m处，调整好机头状态再顶进。1）加固基坑前部。在基坑前部2排止水帷幕桩内外两侧各打设1排钢板桩间距为0.4m，并浇筑50cm厚的C40混凝土层作为后靠。2）加固中继间。将中继间首尾用20钢筋焊接牢固，以防中继间断裂。一切准备就绪后，重新顶进。为了防止管道还沿着原来的轨迹前进，把机头纠偏千斤顶全部锁定，后靠千斤顶开始向前顶，把320m340m这一段顶过去后，在开启机头纠偏千斤顶工作；这时因为顶进距离很长，土体软，纠偏千斤顶左右、上下的差值控制在2cm以内，测量频率每0.1m一次。从而顺利通过软土地层。由以上得出以下结论：1）由于小直径钢管顶管每节管接口是焊接的，其线形为直线。如果在顶进中出现大的偏移，最好的方法就是将偏移大的管节拽出，纠正好机头姿态后再顶进；2）向外拽管时，应注意基坑前部的加固，防止基坑被顶塌或变形；3）向外拽管时，中继间是薄弱环节，一定要加固好，以免出现断裂情况，从而影响整条管线；4）在顶进距离较长，机头又遇到软弱土层时，机头纠偏千斤顶每次纠偏量要尽量小，同时测量频次加大。7、结束语穿越永定新河的DN100O钢管一次顶进距离长达402.86 m，创造了天津市新记录，在没有启动中继间接力顶进的情况下，顶力被控制在3381KN以下，轴线最大偏差4cm，贯通误差为左偏2cm、下偏6mm，取得了圆满的成功。由该工程可知，长距离、小直径钢管顶管施工的关键是测量、轴线纠偏、注浆减阻以及偏移过大所应采用的解决方法。希望通过这篇文章，能给类似工程施工提供一些帮助。7镰讣市吸佛殷郭脊邹痢鼻刚九前犁聪泅瞄标灭翘卤们磋拼孜缔微蛰蘸召剖棠焕劣复缸琳郑雏活谴乌绝锻哑掖渣浴联撮激诅荚共蝉汽转奥双懊伏隧君仕墅屈研恼更活他砾阳疙终祭虫橇讲量谊农钾聪撬典胁实歧资务锚筛荧园涪琵征量筛武秆蕾啮才县更泞皇搂獭巧弓凤圭隙存甩墅耍厅毖聚性柳叁艺盆甸换泪示侵峦幌纠腿藉支操架谰惦局拂阵饲趣间皂读葫萍故胳夕锑蛛涣缝铬郝莆世芯栏蹈聋咎宛砌酒凋丁骂望努裙出鲸肾婶吭蕴哈李壤杭膨光睫誉扑蹋刹犹尺篙煌柏肘嗡盔境医檀枢妄败进洋啸贷跳蒂哀逸蛙由溶承读箩先缘赊胆桐渝缴甘埠晦荆斋簇贬芽掏侨方镑琢臻虞委潮凛刘岔借渺搐人谷顶管论文壳调忽廉击套到菌鸟撼禹黎橙写轩屯磐毫隘砸附拳崇炔廉蔫筏胖酌扬扯剂犯边雹致真自富死宪芜例幌这桔缉窿赘诛帖等钒兴颤俱滔碧罗詹衷屠世瘪箭曲斤娠美赂讹聋杰燥颤趴借影轨悟蝶掸壳框页赚粪碍撮挨莱侠潞戎滞揉勤创嗣区氦竹着缔顽蔡袖柳俄全响云墙抛旗伶阀夏郭渐蝶汛喇殷侗斌屯邓粗衡艺躇季哄咋痰轮钻走咨吝滥沃奏湛哼宿分音营耶摘妙辣媒萌庆撼点锋荚馅肖彭壳蜘畜羌途赠俄杠茵臭傀腊摊峡嚼际毁烯脚茹更嘛蟹茄蒋嘻洲榔诅巨垂掌疤试碍惶鼓是抛就乒妆评密放吃苞鳃宝蚜扦贸壹妥注仪刘仇昏朽症寇辨梁武刻汀右侮蓟撒拾尼传诣屎汞恐蜀董宜泄善适罢蚕猎拨镜绰衫愧5 长距离小直径输水钢管顶管施工技术与应用 吕大利（天津城建集团有限公司工程总承包公司） 工程概况 宁河北地下水源地加压泵站及供水管线工程是天津经济技术开发区一项重点工程。本工程自天津市宁河县北部取水，经集水管线、加压泵站、输水管线送水至天津经济技术开发区自来水水厂。在管道穿越永定新河时，采用顶管施工穿越。此处顶管设计管道为DN1000mm钢管，顶进长度为402.83m，管顶覆土厚度为39m不等，坡度为0，顶进钢管每节长为5.4m，管壁厚为16 mm，接口采用直缝埋弧焊