顶管施工工艺流程

顶管施工工艺流程

施工前需要进行各项准备工作，包括地下管线勘察、工程测量定位、放线等。然后进行工作井和接收井的基坑开挖，直至起沉标高。接下来进行设备的安装和调试，包括触变泥浆系统、测量系统、液压系统和千斤顶等设备的安装。同时还需要安装照明和通风系统。顶进设备的选用主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、顶管机和排浆设备等。为避免千斤顶故障影响工程进度，本工程采用两套设备。千斤顶的布置采用两台并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，以防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，顶管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4～1/5处为宜。高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62Mpa的ZB-500塞泵，经分配器、控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程。顶铁是传递和分散顶力的设备，要求能承受顶压力而不变形，并且便于搬动。根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。本工程采用U形顶铁形式。在进行顶管设备的安装之前，必须先测量好顶管轴线，严格控制轴线与高差，确保轴线控制在3mm以内，高差控制在～+3mm以内，两轨内距±2mm。安装调平时要确定砼后靠背的位置，后靠背采用40mm厚钢板，砼采用商品砼，后靠背的砼厚度宜控制大于40cm。之后将工具头下到导轨上，就位以后，装好顶铁，连接好各系统并检查正常后，校测工具头水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节，再次测量标高，核定无误后，开动工具头进行试顶，待调整好各项参数后即可正常顶进施工。在顶管机出洞前，必须对所有设备进行全面检查，并经过试运转无故障。将顶管机推进洞口距井壁0.1m处停止，仔细检查顶管机姿态，确保顶管机水平及高程偏差都在设计要求的范围内，中心偏差不得大于3mm，高低偏差～+3mm。若达不到上述要求，也应拉出顶管机，作第二次出洞。顶进初始阶段的顶进质量对后续顶进的管道轴线等有重要的影响。继续推进顶管机进入土体，根据顶管液压系统的参数，结合理论数据，顶出推进土压力控制系数。在安装第一节管前，应将顶管机与导轨之间进行限位焊接，以免在主顶缩回后，由于正面土压力的作用将顶管机弹回。缩回主千斤顶，吊放管节，割除限位块，前三节与顶管机连接用刚性连接后，继续顶进。顶管机出洞后顶进的起始阶段，机头的方向主要受导轨安装方向控制，一方面要减慢主顶推进速度；另一方面要不断地调整油缸纠偏。严格控制前5m-10m的管道顶进偏差，其中心偏差不得大于3mm，高低偏差～+3mm。在顶进过程中坚持“勤测、缓纠”的原则。纠偏角度保持在10′～20′，不大于1°。如果产生偏差，及时纠正。纠偏应逐步进行，坚持“缓纠、慢纠”的原则。注浆应和顶进同步进行，其原则是先注浆，后顶进；随顶进，随注浆；以保证管外围泥浆套的形成，充分发挥减阻和支撑作用。在顶进过程中避免长时间的泥浆停注，保证顶进过程中的全部管段充满良好的泥浆套。顶进过程中根据顶力变化和偏差情况随时调整顶进速度，速度一般控制在50mm/min左右，最大不超过70mm/min。管道顶进至离工作井前方内壁50cm时，应卸载，收回油缸和垫铁安装管节，然后继续顶进。切削土壤时，可以使用塔萨基公式计算刀盘压力。在顶进第一节管节时，可以调整正面土压力到最佳值。具体调定值应根据沉降测量反馈数据确定，并上报监理工程师。为了防止触变泥浆套的压力在停注后过快降低，在工作井内注浆总管上设置单向阀，不允许回浆。压注泥浆采用在顶管机压浆、管节、中继站等处连续补浆的方法。顶管机压浆应与顶进同步，以迅速形成粘度高、稳定性好的膨润土泥浆套。从机头后第一节管至管道最后一节管，每隔2m安置一圈压浆管道，每个压浆孔上安装一只1寸球阀，由橡胶软管与压浆总管相连。压浆总管是一根2寸白铁管，连接压浆泵。在搅拌筒内按一定比例兑水充分拌制，储存24小时后方可使用。压浆分为三类，分别控制：①机尾同步压浆，以填充固有间隙形成原始浆套，单边间隙为12.5mm；②沿线压浆，以补充管道不直形成的沿线浆套缺损；③定点压浆，根据沉降测量反馈数据，对沉降过大处补偿性压浆，以支承地表荷载。在顶进中，选用螺杆式注浆泵。全段管道顶进完成后，应立即使用水泥浆将润滑泥浆置换出来，以确保管道外围土体有足够的支撑和减少渗漏水。在控制好顶进方向的同时，确保按设计管道轴线顶进是顶管施工中的核心问题。因此，本工程的测量应按照公司施工测量放样复核管理办法执行。在顶管前，应先根据领桩点，放出本工程的平面控制点及临时水准点，经三级放线和复核后方可使用。在工作井设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。开顶前，还应准确测量顶管机中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。在机具内，要安装倾斜仪传感器，操作者可以随时得到机头的水平状态，控制刀盘的旋转方向和纠偏。本项目顶管采用激光全站仪来监控顶进方向。基坑的导轨应尽可能延长至井壁洞口附近。导轨应具有足够的刚度，且安装焊接牢固。安装后的导轨轴线和标高误