顶管技术在市政管道工程中的设计应用-论文.pdf

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1、顶管技术在市政管道工程中的设计应用卢因志(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230088)摘要：顶管施工属管道非开挖施工方法的一种，在工程中应用较为常见，尤其在老城区改造或因周边建筑物影响不宜开挖的区域，有其优势和必要性。该文结合某工程实例，通过对顶管施工的工作坑尺寸选择及其结构验算、顶进力计算、施工工艺等论述其在城市工程管线中的应用，以供工程技术人员参考借鉴。关键词：顶管；市政工程；地下管线；设计应用中图分类号：TU990．3文献标识码：A文章编号：1673—5781(2o14)

2、04—0526—03市政工程建设涉及许多种工程管线，对于老城区5．00m，褐灰、褐色，稍密，湿，含建筑垃圾，现状道路改造道路时，由于老城区内人流量大、建筑物密集，地处为混凝土路面，其下为压实路基土；现状道路外侧下管线施工受各种障碍物的制约，大开挖施工难度较状态为稍密一松散，局部地段底部夹有淤泥质土。大，经常需采用非开挖法施工，常见非开挖法施工方③层黏土：层厚1．6O～7．30m，褐、黄、灰褐色，可塑式有顶进法、拉管等，其中拉管适用于较小管径的管一硬塑，湿，含铁锰质结核，切口光滑，干强度及韧性道施

3、工，顶管适用于较大管径的管道施工[引。高。该层土主要分布于二环路以南的一级阶地处。顶管是继盾构施工之后发展起来的一种地下管③z层粉质黏土：层厚0．8O～6．7m，黄、灰黄色，可塑道施工方法，顶管施工最突出特点就是适应性问题。一硬塑状态，湿，含铁锰结核、粉质，该层底部夹薄层针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与粉土，干强度及韧性高。该层土亦主要分布于二环路之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配以南的一级阶地处。套辅助设备，对于顶管施工非常关键[。]。顶管工程主要穿越③层黏土或③。层

4、粉质黏1工程概况土，土层状态好，强度较高，无地下水。合肥市某道路工程是合肥市南北向快速通道的3设计与施工方案组成部分，同时也是合肥市北向重要的出城口道路。3．1工作坑该道路总长9．3km，共分4个标段进行设计及施工，(1)工作坑直径的设计[5]。工作坑直径为其中某标段位于二环路以南，起讫里程为7km+D≥b1+b2+Ll+L2+L3(1)101m～9km+735rn，道路全长2634m。属于建城其中，D为工作坑直径；b为后背墙厚度，取500mm；区道路改造。本标段设计污水顶管工程共1488m，其

5、中：声8O0顶管590m，1000顶管600m，1200顶62为刚性顶铁厚度，取300i21nliL为管材长度，取管298tTI。管道埋深4．9～8rn，单次顶进最长距离2100mm；L2为主油缸长度，取1000mm；L3为操71．8m(W39--~W40，1200)，管道材料均为Ⅲ级钢作空间，取200mm。则D一4100mm。取D一筋混凝土F型钢承口管。4200mm(坑底净距离)。根据管线综合设计图，本段顶管工作井共15座，(2)工作坑制作。结合以往工程经验，考虑本工顶管接收井共18座。程土层

6、特点，工作坑设计为内径4200mm圆井，墙体采用370mm厚M7．5水泥砂浆砖砌倒挂制作。2工程地质条件工作坑深度大于7000mm时需在工作坑顶部向下各层土特征描述如下：①层杂填土：层厚0．7O～深度5000mm处、管顶上方200mm各设一道C30收稿日期：2014—06—25；修改日期：2014—07—02作者简介：卢因志(1965一)，男，安徽肥东人，安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司高级工程师526《工程与建设》2o14年第28卷第4期钢筋混凝土圈梁(工作坑深度小于7000mm时可取工

7、序，在后背墙浇筑施工中，应确保后背墙的水平方消深度5000mm处圈梁)。圈梁截面为370mm×向和垂直方向与管轴线90。，确保顶进质量符合优良300mm，圈梁的钢筋配置为4根014螺纹钢，箍筋为标准。经顶力计算，后背墙结构采用2000mm×08的圆钢，间距为200mm。工作坑开挖深度因土质2000mm×500mmC30混凝土及一块1500mm×而定，一般较好土层开挖500mm，砖砌填充，较差土1000mrnX50mm的钢板。如后背土体较差尚需对层，开挖300~400rnm左右，砖砌填充一直到底板

8、。后背土体进行注浆加固处理，再增设双排048mm×坑底视地下水情况设置集水坑，一般设置O．5mX3．5mm横竖向钢管，管端低于后背墙500rnm。1m集水坑，保证坑内无积水施工。工作坑底板采用(6)坑口平台防护。坑口平台用不小于5Omm100mm碎石及200mm厚C2o混凝土铺底，以防止厚脚手板盖严绑牢，洞口三周采用防护栏杆高度不低工作坑下沉造成顶进位置偏差。于1．5m，立挂安全网封严。(3)工作坑支护结构力学验算。受力计算简图，3．2管道顶进如图1所示。(1)顶进力的计算[引。本工程的顶管土质