顶管技术在混凝土排水管道施工中应用

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1、顶管技术在混凝土排水管道施工中应用　　摘要:顶管技术作为一种非开挖施工方法，具有场地占地面积小、开挖量小及对施工周围环境的不利影响下等优点，在管道工程施工中已越来越受到广泛应用。本文介绍了顶管技术在混凝土排水管道工程施工中的应用，论述了施工前的准备工作、施工中的技术要点及施工过程中质量安全保证措施，对类似工程的施工提供指导经验。关键词:顶管施工；顶进；纠偏；闭水试验中图分类号：S276文献标识码：A文章编号：顶管技术是利用液压油缸从顶管工作井将顶管机和待铺设的管节在地下逐节顶进，直到顶管接收井的非开挖地下管道敷设施工工艺。与同管径的明挖施工相比可节约用地，在地下施工，对地面活动影响

2、较小，施工控制严格可保证交通畅通，日常活动正常；在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，节约资金和时间，降低工程造价。因此，顶管技术在城市基础工程施工中得到广泛的应用。1工程概况某市政排水管道工程由于穿越覆土达5m9的路段，为减少开挖费用和对路面上繁华的交通造成影响，决定采用顶管施工技术。该段顶管的管径为d1000，长度约为35m，顶管段的地质情况以中砂和亚黏土层为主，地下水位较低，不影响管道施工。2顶管施工准备(1)确定检查井、工作坑位置以及开挖断面和堆土位置。(2)准备本工程适用的施工技术规范和质量检验评定标准，明确施工方法及技术要求。(3)测放沟槽开挖

3、边线、堆土界线，并用白灰标志。(4)挖设深坑，查明地下管线位置、种类及地下水位、土质情况。(5)施工用水、用电准备到位。3顶管施工顶管施工顺序如下：开挖工作井→顶进套管→检查井砌筑→回填土方。套管顶进采用人工掘进，人工出土与吊车起吊出土配合，套管采用16t汽车吊吊运进入工作坑。工作坑开挖时注意保护既有管线及设施。3.1工作坑的设计3.1.1工作坑尺寸(1)工作坑宽度工作坑宽度计算公式如下：W＝D1＋2B9式中：D1为套管外径(套管外径为1000mm)；2B为套管两侧工作面及支撑厚度，一般取2.4m～3.2m(本工程取3m)，故工作坑底部宽度为W＝4m。(2)工作坑长度工作坑长度计算

4、公式如下：L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5式中：L1为工具管长度，m，当采用套管作为第一节管工具管时，套管不宜小于0.3m(此处取0.5m)；L2为管节长度，m，此处取6m计算；L3为工作组出土长度，m，本工程取1.5m；L4为千斤顶长度，m，本工程取1.1m；L5为顶管后背总厚度，m，200mm×200mm方木及40号工字钢故取L5＝0.85m；经计算工作坑长度L＝10m。(3)工作坑深度工作井底应低于管底0.28m，井底以下空间尺寸为：管皮厚2cm，管外皮至枕木的距离3cm，枕木至坑底高度5cm，合计10cm。工作坑深约4.95m，因受地形限制，不能放太大的坡度，为防止塌方，放

5、坡系数按1∶0.33考虑，四周加挡土板支护，挡土板采用5cm木板。3.1.2工作坑基础本工程为安全和操作方便，采用混凝土基础铺满全基坑，混凝土厚200mm，强度等级C15。混凝土层内嵌枕木深15cm，枕木外露5cm，在枕木上安装倒轨。93.1.3顶进导轨(1)设置在基础上的顶进导轨，作用是引导管子依据设计要求的坡度和中心线顶进套管，使套管位置在顶进之前是准确的。本工程的导轨采用38号钢制导轨，导轨长度与基础长度相等，两导轨的距离要控制在套管管径的0.45～0.6倍之间。(2)导轨安装和技术要求。因导轨是一定向轨道，其安装质量高低，对套管顶进影响很大，因此导轨安装后应达到牢固可靠，在

6、使用中不能产生位移。导轨安装步骤：一是用直尺和线坠确定导轨的平面位置及间距；二是用测量出的导轨各点实际高程与设计高程相比较，将导轨的高程确定下来；三是依据确定的高程进行安装。导轨安装完成后应达到两导轨平行、等高，且高程和纵向坡度与设计高程、坡度相吻合，安装精度满足施工要求。导轨的允许偏差为：导轨顶面高程±3mm；两轨内距±2mm。3.1.4后背后背作为千斤顶的支撑结构，它承受着顶进套管时的全部水平顶力。因此要求后背应具有足够的强度、刚度和稳定性，当最大顶力产生时，不允许发生相对位移和弹性变形。因后背是临时支撑结构，故本工程采用原土排木后背。9(1)原土后背。后背紧贴垂直的原土用20

7、0mm×200mm的方木排开，其宽度和高度均为2.5m，采用40号工字钢作为排木外侧立铁，放在千斤顶作用位置，并在立铁外侧设一根刚度大的横铁，使千斤顶的顶力作用在横铁上。(2)顶力计算。经计算合计顶力为578kN。选用两台300kN千斤顶，即可满足施工要求。3.2顶进设备顶进设备主要包括后背、导轨、卷扬机、掘进机、千斤顶、高压油泵、顶铁、下管及运土设备。3.3施工程序及操作方法3.3.1施工程序测量放线：根据设计图纸要求，将顶管工作坑的位置测设到地面上，引测临时水准点