浅谈市政道路顶管施工技术.pdf

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1、浅谈市政道路顶管施工技术朱少青(广东河源)摘要：本文结合工程案例，介绍了顶管技术的基本原理，提出项管技术在实际工程中的的应用，仅供参考-关键词：『ii政工程：顶管技术；质量l工程概述在市政工程建设项管施_T时，首先设置工作井，并在工作井内设置顶管机导轨和液压千斤顶，然后借助顶管机的掘进和千斤顶的顶力将预制的管段顶入地层，边顶进．边将管段接长，直到越过障碍物，并到达接收井中，如顶进时需要克服的阻力大于主干斤顶的能力，可适当布置中继站。在市政工程建设中，长距离管道的敷设是工程建设者们经常遇到的工释问题

2、，特别是在一些不允许开挖施工的路段，采用顶管技术是‘种比较理想的施工工艺，它是地下管线施工中穿越障碍时常用的一种施工技术。某污水处理工程污水管道及泵站(其中DNl400顶管全长2280m．DNl600顶管长度为248m，采用的管材为项管专用玻璃钢夹砂管；地质勘察报告表明，顶管t程的管位上部位于地裹以下4．4。5．8m的杂填t、淤泥质上及素填土的混合土层中。该土层较复杂．含有瓦砾砖碎块、砾石及生活垃圾。顶管的下部位于砂质粉土中，其中该地段十层由砂质粉土逐渐过渡为粘土央砾石。该路段地下水位在地袁下0_

3、4．1．4m．且陋潮水水位变化。该项日地处交通要道，沿线车流量较大，现状不允许开挖施工。因此，采用大刀盘泥水平衡项管法是奉工程污水管道施工的一种理想的施T下艺。2对高程及轴线位移允许偏差值的控制(1)顶进干Ⅱ宝r1偏的示位系统：本工程在管道琐进的过程中利用激光系统作为示位系统。激光系统由激光经纬仪、激光架和标靶组成。激光架的几何轴线和顶进轴线垂直，便于经纬仪对中。同时在激光架旁做好激光经纬仪的对中点，确保激光经纬仪架好后在顶进轴线上。(2)顶管定位控制的实际效果：根据实际测醴控制的结果看，顶管D1

4、400的轴线最大正误差为73tara，轴线最大负误差75mm；顶管D1600的轴线最人正误差为77ram，轴线揖大负误差为120ram，以上控制均符台要求。测量拧制是有效的，达到了预定要求。3顶管技术的施工措施3．1润滑材料的选用润滑材料一般选用粘土和膨润土等材料制成的泥浆液体。本工程采用膨润土制成泥浆作为润滑材料。泥浆浓度在5—15％，使用每控制在≤lOOUm，，必需使膨润{：沈浆套随顶管机向前移动，形成连续的环状浆套。出洞时，洞LJ土体较稳定的情况下，降低润滑材料的浓度，在离洞口约6m时，采用

5、清水，并凡把泥水压力降到最低，防止由于正面土压力减小，过大的泥水压力造成对洞口土体的扰动。3．2止水圈的安装对于泥水平衡式硕管机而言，顶管机本体通过洞口完全进入土体的伞过程中．顶管机与洞u建筑宅隙的止水密封，是保证顶管机顺利山洞的先决条件，洞L】圈的止水密封～旦失去作用，小仅歼挖面土体平衡遭到破坏，而且将导致泥水的流失，造成顶管机周边的土体损失，从而引起洞口土体坍塌等严重后果，故必需在洞u设置密封性能良好的止水装置一止水圈。止水圈由三个部分组成：压环、橡胶圈、压板。首先打好膨胀螺丝，然后将橡胶豳套

6、在膨胀螺丝上，再将雎环压在橡胶圈上．最后将压扳压在压环上，并上紧螺丝。压板苁有36块，可以沿径向在50mm的范围内移动，从而控制橡胶圈的骶紧程度。压板可以保证压紧止水橡胶圈，并在地下水压力太大时防止橡胶圈翻出。·134·4施工过程中几个控制参数的确定(以DNl400污水管道为例)4．1刀盘扭矩和顶进长度的计算(1)／J{

7、盂手fi矩。刀盘扭矩设计值TC按下述经验公式确定：TFctD’。式中D为顶管机外径。“根据粉质砂土古砾石等杂质较多，取a=1．35。则L：1．35x1．5，=4．56(kN·n1

8、)。这一计算考虑支撑形式的影响(即土体切削阻力扭矩、刀盘与上体之间的摩阻力扭矩、荷载作用F机械自身阻力的扭矩的影响)，应乘以系数0(取B：1．1)于是Tc口*---4．56x1．1=5．01kN·m。(2)最人顶进长度的计算。项管机项进时依靠安装在工作井内的千斤顶提供推力，以克服外擘与周围土体的摩擦阻力，歼挖面土体作用于顶管机的正面阻力，管面的摩擦阻力等。采用惯用顶推公式计算：F-"trDlc。式中D嘲前；I为项进长度。c为地层士体的内聚力，根据地质撒告取c=l1．80kPa。由于管材允许的最大推

9、力[F]=8000kN取安全系数K=I．2，求出最人的项进长度：b且；——婴墅i=．：120m—KIrDcI．2×,rrxl．5xl1．80本工程采用工作井和接收井间隔100m。但根据施工过程中的实际情况来看，由于一次性顶进距离过大(没有布置中继站)，管道的高程和轴线的偏差会随着顶进管道长度的增加而增加，所以建议顶进长度不宜超过80。-。4．2泥水舱压力值的计算f～一～》船怒撼售占岛图1】页管工艺计算简圈D1400污水管顶管施工中泥水压力大小控制分析。泥水压力大小的确定是泥水平衡顶