顶管施工工艺流程是怎样的?

这个顶管法施工技术顶管施工即在地表不挖下槽沟,以液压为动力将钢管(含多节钢管)或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺,我公司经多次工程实践,形成该施工技术。 工艺特点及适用范围 1、路下顶管,路上畅通;2、建筑物下顶管,不影响建筑物使用功能;3、缩短管道铺设周期,降低工程造价显著;4、设备单一,操作简便;5、本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品;6、适用于铁路、公路及不易或不宜开挖沟槽的地下管道施工。 工艺原理及工艺流程 明铺管道改为以机械为动力在地表下使管道从A点转移至B点。 施工准备??测量高程及轴线??挖顶管工作坑??铺顶管导轨??设置顶进后背??安装顶进设备及吊放管节??挖土顶进??测量及纠偏??再次挖土(管中土)顶进??测量循环作业直致完成。 主要机械设备:吊装设备、高压油泵、大吨位千斤顶、后背桩及后背梁、导轨及出土工具、经纬仪、水平仪。机具功能及数量根据被顶进管节的直径长度及重量而定。 施工要点 1、顶管工作坑开挖要依照施工方案及具体环境进行,坑的长宽要视土质,被顶管节的直径、长度,机具设备,下管及出土方法而定。工作坑除安装顶管的机具设备后背、导轨、顶进管节以外,还要有利于向坑外出土和作业人员的操作。一般要求,工作坑上口前缘距路缘≥2m,安放管节后每侧要有1m的工作面,管节后侧与千斤顶之间要有利于出土的空间,在有水的环境中要设置水坑及排水设施,工作坑壁的放坡系数根据土质情况应符合要求,坑底要夯实。 2、导轨由四根钢轨和若干枕木组成,枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上,枕木间距800?1000mm,钢轨的长度等于工作坑底面的长度减去钢轨桩所占的位置,钢轨的间距要视被顶管节的外径而定,一般要保证管节安放后下皮高出枕木上皮20mm,千斤顶安装后要与管节的横截面有最大的接触面,钢轨安装要平直,前端抬头要有0.5-1.0%的坡度。 3、顶进后背:后背的坚固与否直接影响顶管的效果,所以,后背所具有的能力必须能满足最大顶力的需要,后背由后背桩及后背梁,后背桩后面的夯实土所组成,后背桩一般以钢轨代替,埋入坑底以下1.5m左右,桩后填土分层夯实,后背桩平面垂直于顶进方向的轴线,钢制后背梁放在桩前的导轨上。顶进后背的其它组成型式有砌筑毛石的,有预制钢筋混凝土块组合的。 4、安装顶进设备和管节:顶进设备由一台高压油泵和两台200?500t千斤顶组成,千斤顶安在后背梁与管节之间,管节后端和千斤顶之间有专用钢护圈及麻辨或橡胶垫对混凝土管端保护,管外壁涂石蜡做润滑剂,减少顶进摩阻力,千斤顶通过传力柱将管节顶入路基。 5、挖土、顶进、测量及纠偏:设备安装后经试运转无异常即可掏土顶进,掏土视土质及管顶上部覆土厚度而掌握进尺深度,土质较密而且覆土较厚,有利于形成卸力拱,可以适当多挖,土质松散或覆土厚度较小,则要少挖,勤挖勤顶,挖土直径不可超过管节的外径。 挖土及运土的工具根据管径的大小而定,内径在880?1500mm的制做专用小车,内径在1500mm以上的可用双轮小车直接出土,土的垂直运输可用吊车或电动葫芦。 顶进过程要时刻测量,每一顶程过后,要对管的高程及左右偏差测量一次,发现问题及时纠偏,纠正左右偏及抬头扎头的措施,可以在管的前端设一斜撑支于管前的土壁上,结合一侧超挖土方,随顶随纠偏。前两节的衔接处,用钢板焊制的钢胀圈加固,做为防止偏差的一项措施。 质量要求及安全措施 质量要求:管道顶进要求平直,管的中心偏离轴线不超过3cm为优良。 安全措施: 1、施工前先与铁路、公路及市政的有关部门进行协调,施工方案经有关管理部门同意后方可施工。尤其是铁路路基下进行施工时,要随时和铁路部门联系,掌握过往列车的情况,线路上有列车通过时严禁挖土和顶进;2、挖土和顶进时洞内照明使用低压行灯变压器,洞内不准用明火;3、顶进时停止挖土,传力柱上和两侧不准站人,所有传力柱必须摆放顺直;4、吊装时坑内人员要做好防护措施,并有专人指挥。5、顶管长此76m时应设给风设施,防止缺氧。 收起

1)施工前准备 ①施工组织设计和施工方案审查 对施工组织设计进行全面、细致的研究、分析和审查,尤其对机头的类型、主千斤顶、管材的强度与接口形式、洞口构造、中继环的设置、压浆孔的布置、稳定土层的措施、环境监测及工程保护措施等内容进行重点审查,并加强对以下方案的审查: A各个工作井和各段顶管的单项施工方案;B工作井封底的措施和方案;C洞口、地基加固措施方案;D顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物,顶管穿过河道的专项保护方案。 ②工程材料和顶管设备核验 对进场的每种材料,严格检查其规格、型号、核对进货单及质保书中该材料的规格、型号、数量是否符合设计要求。对成品管等关健材料,要到生产厂家进行现场制作考察。在施工前,重点检查管道承插口是否完好无损,槽口尺寸是否准,钢套环是否按设计要求进行防腐处理,刃口有无疵点,焊缝是否平整,肋板与环形钢板是否垂直,钢套环尺寸是否准确且无变形,橡胶圈有无裂缝、变形、老化、变质等现象,对不符合要求的材料,严禁进入施工现场。 顶管设备进场前应检查其是否经过维修保养,检查合格后方可进入施工现场。施工前应对全套设备及各类机具均应进行单、整机联动及模拟操作,确认正常后方可投入使用。 2)测量复核 测量工作贯穿于顶管施工的全过程,测量复核是保证顶管施工质量的重要手段。对测量结果的复核,重点要控制以下内容;①对业主提交的测量桩点进行复测;②对施工单位测放的工作井,管道的轴线和标高进行定位复测;③对顶管机导轨轴线和标高进行复核;④对出洞的标高和轴线进行复核。 只有上述复核内容符合要求后方可同意施工进入下道工序。 3)施工过程质量控制 在施工阶段,控制的要点就是严格按照审批通过的“施工组织设计”和“施工方案”进行施工控制,并做好关键工序工程、隐蔽工程验收,闭水试验及涂装施工的质量检验工作。 由于顶管工艺的特殊性,在施工过程中,重点做好以下内容的控制;①工作井 工作井作为顶管机的工作场地,须满足顶管过程中结构的稳定安全,且截面设计须满足顶管千斤顶、后背尺寸要求。 在沉井施工过程中,重点监控沉井的终沉阶段,尤其是在地质条件不好的情况下。对施工过程中出现的问题,应及时进行分析和纠偏,保证沉井下沉和干封底的质量。 ②顶管顶进 在顶管施工前,要作好扎扎实实的技术交底和安全交底工作。让所有施工人员除了掌握顶管操作技能和注意事项外,还应掌握处置涌水、流砂等突发事件的方法。 必须按照设定的管道中心线与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。当顶管顶进长度较长时,必须保证通风机械的正常运转,以确保管内通风良好,避免安全事故。 接口顶合时,应保证平整对中顶入,橡胶止水圈应均匀挤压到位,接口钢套环或承插口管壁密贴,木垫板无松动脱落,接口间隙均匀一致。 ③顶管出洞 顶管出洞前,必须进行以下的控制,确保顶管顺利出洞。 A对顶管整个系统的安装,单机调试进行全面检查,并进行设备联运调试。 B检查洞口橡胶止水圈的安装是否牢固,尺寸是否准确,是否能完全封堵机头与洞口空隙。 C检查洞口前方的土体是否正采取了加固措施,洞口前方是否建立了沉降监测。 机头出洞时,顶进操作应谨慎平稳匀速推进,首节管出洞口后应立即开始均匀压注触变泥浆。在管节出洞10~20m范围内,检查并督促施工员将切土、出泥、顶速、土压、轴线、标高等施工参数逐渐调整至正常状态。 收起

施工工艺:1、机头选型: 根据地质报告,并结合本公司的施工经验,顶管机头决定采用气压平衡网格(水冲)式机头进行施工。该机头在顶进过程中,通过气压平衡正面土压稳定机头,减少外部土体对周围地面的影响。2、顶进设备及顶进工艺(1)主顶: 采用4台200吨/台千斤顶作为主顶,千斤顶行程为1.4米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井,前端顶进分压环,顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性,与管端面接触相对平整,无变形。(2)中继间: 在长距离顶进过程中,当顶进阻力超过容许总顶力时,无法一次达到顶进距离时,须设置中继间分段接力顶进。本顶管工程在顶进长度超过100米时,考虑在机头后设置一只中继间,并采用触变泥浆注浆工艺。 中继间由前壳体、千斤顶及后壳体组成。前壳体与前接管连接,后壳体与后接管连接,前后壳体间为承插式连接,两者间依靠橡胶止水带密封,防止管道外水土和浆液倒流入管道内。 每只中继间安装10个、每个顶力为30吨的千斤顶,千斤顶沿圆周均匀布置。千斤顶的行程为28厘米,用扁铁制成的紧固件将其固定在前壳体上。钢壳体结构进行精加工,保证其在使用过程中不发生变形。中继间壳体外径与管节外径相同,可减少土体扰动、地面沉降和顶进阻力。 当管道顶通以后,拆除千斤顶及各种辅件,外壳与管节内壁之间的间隙用细石混凝土填充。(3)接口: 管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形,接口不损坏,以确保管节在对接过程中,橡胶带不移位、不翻转,确保管节的密封性。同时,钢环套在进场前还必须做好防腐处理。 橡胶止水带应保持清洁、无油污,并存放在阴暗处,防止老化。施工中,将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处,并粘贴牢固,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板(厚度1cm左右),将其夹于前后管节钢套环间,以均匀管节间的相互作用力,减少接口损坏。管道顶通后,管道须作内接口处理,将管节间的胶合板凿至同样深度(深度2~3cm即可),并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。(4)注浆工艺: 在长距离(大于100米)管道顶进过程中,必须采用注浆工艺,利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力,并填充流失的土体,减少土体变形、沉降和隔水。 触变泥浆由膨润土和水搅拌而成,配合比为1:8。触变泥浆经搅拌后存入储浆箱,通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔,注入土体形成泥浆套。 收起