顶管施工技术.doc

1、测量
1）在顶第一节管（工具管）时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30cm，保证管道入土的位置对的；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。
2）中心测量：顶进长度在60m范围内，可采用垂球拉线的方法进行测量，规定两垂球的间距尽也许地拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过60m应采用经纬仪或激光导向仪测量（即用激光束定位）。
3）高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作坑内设立的水准点标高（设两个），测头一节管前端与后端管内底高程，以掌握头一节管子的走向趋势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。
2、顶管设备
本工程选用手掘式顶管施工方法，每个顶进设备选用4台推力为1200KN的主顶油缸，主顶油泵选用ZB250型。导轨用两根槽钢相背焊接在轨枕上制成的。它的导轨面标高与管子内管底的标高是相同的。顶铁采用环形顶铁。 起重设备采用8吨的行车系统。润滑泥浆用BW-200压浆泵通过总管、支管、球阀、管节上的予留注浆孔压到管子与外管土体之间，包住混凝土管。
四、工作坑内的布置
在由钢板桩等构构筑成的工作坑内，后座墙应采用钢筋混凝土整体浇筑并且基下部最佳。
安装洞口止水圈。洞口止水圈有多种多样，但其中心必须与所顶管子的中心轴线一致。
安放基坑导轨。在安放基坑导轨时，其前端应尽量靠近洞口。左右两边可以用槽钢支撑。假如在底板上预埋好钢板情况下，导轨应和预埋钢板焊接在一起，特别是管径比较大时，更必须这样做。导轨的水平状态可以与所设计的管子坡度相一致，也可以把导轨按水平状态安装。在土质比较好地情况下常采用前一种方法安装，而在土质比较软的情况下，往往采用后一种方法安装的同时，还须把导轨比设计所规定的高程再提高30mm左右。
1、安放后靠背。后靠背大多由钢结构件做成，其厚度在300mm左右。有人用普通的厚钢板做后靠背，它没有用钢结构件的好，特别在管径比较大的情况下应更不适合了。
2、安装主顶油缸。通常，主顶油缸都安装在主顶油缸架上。在管径比较大的情况下，主顶油缸的合力中凡应比管中心低5%的管内径左右。
3、安装测量仪器。假如是泥水式顶管，则应先安装好基坑旁通、排泥泵及其管路以后再安装仪器。
在坑内布置的同时，地面上应进行拌浆，安装混凝土管的接口止水圈等各种顶进准备工作。
五、顶进
4、顶进开始时，应缓慢进行，待各接触位密合后，再按正常顶进速度顶进。
5、顶进口若发现油路压力忽然增高，应停止顶进，检查因素并通过解决后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。
6、挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小的范围内。
7、为了防止钢筋混凝土在顶管中错口，有助于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，通过背楔或高速螺栓，使胀圈与管壁胀紧成为一个刚体。胀圈一定要对正接口缝隙，安装牢固，并在顶进中随时检查调整。
六、顶管进出洞
掘进机出洞时由于沉井下沉时周边土体被破坏或在出洞时泥水流失过多，导致出洞时掘进机因自重太重而下磕，为防止这一现象产生，采用以下措施：
1、掘进机就位后，将机头垫高5MM，保持出洞时掘进机有历来上的趋势。
2、调整后座主推千斤顶的合力中心，出洞时观测掘进机的状态，一旦发现下磕趋势，立即用后座千斤顶进行纠偏。
对洞中外侧进行土体加固措施，也进一步防止了磕头现象的产生。
七、顶管线型控制及保证措施
顶管要按设计规定的轴线、坡度进行。重要是掘进机头部测量与纠偏的互相配合。纠偏是完毕管道线形的重要手段。纠偏原则如下：
1、勤测勤纠：即每顶进一段距离，测量一次工具头轴线及标高偏差情况。用电话告知工具头纠偏人员，纠偏人员再将工具头现在纠偏角度、各方向上千斤顶的油压值、轴线的偏差等报给技术人员，算出数据，进行纠偏。
2、纠偏操作中不能大起大落，假如在某处已经出现了较大的偏差，这时也要保持管道轴线按设计规定逐步地返回到轴线上来，避免相邻两段间形成的夹脚过大。
八、管道抗扭转措施
顶进过程中由于周边土质的变化，纠偏的影响及管内设备的不均匀性会导致推动时管道发生不同限度的扭转，直接影响到施工质量。因此重要采用以下措施：
管内设备及管道安装时，根据重量平衡原理，在安装设备及管材的另一侧配以相同重量的配重，使管道顶进时左右重量保持平衡，消除人为导致管道扭转的因素。
进机若发生扭转，则将左右两只抗扭转翼板向外推出。推出越长抗扭力矩越大，当掘进机平衡时则缩回翼板即可。
九、校正（纠偏）
顶管误差校正是逐步进行的，形成误差后不可立即不可立即将已顶好的管子校正到位，应缓缓进行，使管子逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。常用的方法有以下3种：
超挖纠偏法：偏差为1~2cm时，可采用此法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。
顶木纠偏：偏差大于2cm，在超挖纠偏不起作用的情况下可用此法。用圆木或方木的一端顶在管子偏向的另一侧内壁上，另一端斜撑在垫有钢板或木板管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进，再顶进中配合超挖纠偏法，边定边支。运用顶进时斜支撑分力产生得阻力，使顶管向阻力小的一彻校正。
千斤顶纠偏法：方法基本同顶木纠偏法，只是在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。
浆减阻顶进
为了减少顶进阻力，增大顶进长度，并防止坍方，一般采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壁之间的摩擦阴力。这种泥浆除起润滑作用外，静置一定期间泥浆固结，产生强度。
泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。灌注重要从顶管前端进行，顶进一定距离后，并应从后端及中间进行补浆。
用触变泥浆的设备
1、泥浆封闭设备；涉及前封闭管（前端刃脚工具管设封闭环）及后封闭圈，重要作用是防止泥浆从管端流出。
2、主调设备：涉及拦合机及储浆罐等。
3、灌浆设备：涉及泥浆泵（或空气压缩机、压浆罐）、输浆管、分浆罐及喷浆管等。
前封闭管的外径比所顶管子的外径大40~80mm为宜，即管外形成一个20~40mm厚的泥浆环。前封闭管前端应有刃脚，顶进的切土前进，使管外土壤紧巾前封闭管的外壁，以防漏浆，或者在前封闭管前端应有刃脚，顶进进切土前进，使管外土壤紧巾前封闭管的外壁，以防漏浆，或者在前封闭管前另行安装具有刃脚并有调向设备的顶进工具管。
工作坑内管子的穿越面如土质容易坍容易坍塌时，可灌筑混凝土挡土墙，同时代替后封闭圈的作用。在混凝土墙中应预埋喷浆管及为安装封渚圈用的螺栓。混凝土墙预留洞的直径比前封闭管的外径大10~20mm为宜。
⑴ 变泥浆的材料
a、触变泥浆的重要成分是膨润土，掺入碱（碳酸钠）和水配制面成。
b、触变泥浆的配合比施工时参照施工手册。
⑵ 变泥浆一般拌合程序
a、将定量的水放水搅拌罐内，并取其中一部分水溶人碱；
b、在搅拌过程中，将定量的膨润土渐渐加入搅拌罐内，搅拌均匀；
c、将溶化的碱水倒入搅拌缺罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后加入），再搅拌均匀，放置12 h后即可使用。
⑶ 泥浆掺入凝固剂时的拌合程序
a、用规定比例的水分别将工业六糖及松香酸钠溶化；
b、将溶化的工业六糖放入石灰膏内，拌合成均匀的石灰浆；
再将溶化的松香酸钠放入石灰浆内，拼命均匀；
d、将上述拌合好的掺入剂，按规定比例倒入已拌合好并放置12h的触变泥浆内，搅拌均匀，即可使用。
⑸ 触变泥浆使用应注意的事项
a、注浆孔的布置宜按管道直径的大小却定，一般每个断面可设立3～4个，并具有排气功能。
b、搅拌均匀的泥浆应静置一定期间后放可灌注。
c、灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正长后方可灌注。
d、灌浆压力可按不大于0.1MPa开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。
e、灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行，并应与管道和中继间的顶进同步。
灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经解决后方可继续顶进。
十一、顶管的接口
F管应偏于管缝外侧放置，使顶紧后的管内缝有1~2cm的深度，以便顶进完毕后进行填缝。顶进完毕后，拆除临时连接的内胀圈，进行内接口，其接缝解决应按设计规定。