水利工程顶管施工控制（共11篇）
水利工程顶管施工控制 篇1
随着城市化进程的迅猛发展, 基础设施建设步伐日益加快, 尤其是随着环保要求的日益提高, 城市排水工程在基础设施建设中所占的比重也越来越大。当排水管道通过道路、河流及重要建筑物等障碍物时, 不能采用一般开挖沟槽的施工方法, 而应视具体条件与要求, 采用不开挖的一些特殊的施工方法。这其中, 顶管施工因其对周围环境影响小, 控制精度高, 能安全穿越障碍物等优点, 而得以在市政管道工程中的应用最为广泛。其使用功能的好坏, 涉及到千家万户的切身利益, 关系着城市的正常运行和环境保护问题。因此, 加强对顶管施工的质量控制, 对消除工程质量缺陷、确保管道工程质量, 具有重要意义。在此仅结合本人在质量检查、验收工作中遇到的一些质量问题及处理方法作简介, 供同行研讨。
1 管材的质量控制
1.1 常见质量问题
1.1.1 砼管材质量差, 存在裂缝或局部混凝土疏松、易剥落。
抗压、抗渗能力差, 容易被压破或产生渗水。接口尺寸偏差大。橡胶圈外观质量差, 有裂缝、孔隙或凹痕等缺陷。钢套环防腐质量差, 涂层厚度达不到要求。
1.1.2 钢管外观质量差, 表面有裂纹、严重锈蚀等缺陷。
焊缝外观质量差, 有焊瘤、气孔、弧坑或表面余高达不到要求。管材壁厚或涂层厚度达不到要求。
1.2 质量控制措施
1.2.1 重视管材资料的检查。
要求施工单位选用正规厂家生产的管材, 并且检查管材的出厂合格证及送检力学试验报告等资料是否齐全。必要时, 应进行现场取样送检。
1.2.2 重视管材外观的检查。
每批管材进场后, 均应对管材外观进行检查和记录, 对外观检查不合格的管材不得使用。
1.2.3 加强管材的保护。
主要要求生产厂家在管材运输、装卸过程中加强对管材的保护。
2 测量的质量控制
2.1 常见质量问题
2.1.1 测量放线出现差错或意外, 使管道在平面上产生位置偏移, 在立面上坡度不顺, 不能顺直到达预定的沉井预留洞口。
2.1.2 顶进过程中对发现的偏差没有及时纠偏, 造成偏差逐渐积累, 从而使得校正困难。
2.2 质量控制措施
2.2.1 对初始放线要进行复测。
不但是施工人员要根据业主提供的原始基准控制点, 进行测量放线。监理人员也应对测量放线成果进行校验, 确保其误差符合规范要求后, 方能允许进行下步施工。
2.2.2 加强资料搜集和超前探测。
全面掌握管道沿线的工程地质和水文地质资料、地下管线资料以及未在设计文件中列明的其他障碍物等情况。当发现设计文件与掌握的资料有明显不符或错误时, 必须及时提出变更设计或施工的要求。
2.2.3 及时沟通联系。
施工中如意外遇到障碍物时, 应及时要求监理单位和设计单位协商, 采取适当的措施, 如开挖去除障碍物或采取其他避让措施。
2.2.4 顶进过程中对偏差的及时校正是保证顶管质量的有力措施, 偏差是逐渐积累的, 只有通过不断校正才行。
现场应加大对施工管理人员的质量意识和安全意识教育, 确保偏差的及时发现、纠正和记录。
3 工作坑的质量控制
由于顶管工作坑常使用沉井法施工, 而市政管道工程中又不将沉井作为永久工程, 因此造成现场对沉井施工质量控制普遍不重视, 甚至成为部分施工单位谋取利益的主要组成部分。
3.1 常见质量问题
3.1.1 井筒下沉过程中, 经常出现井筒倾斜、土体破坏、筒壁裂缝、下沉过快或不继续下沉等事故。
3.1.2 沉井砼制作质量差, 强度不足, 有的在下沉过程中即
已出现砼裂缝现象, 不能满足管道进出洞口和顶进作业的强度需要。
3.1.3 不能及时完成封底砼的浇筑, 或砼底板强度较差, 经常出现破碎现象。
3.1.4 由于工作坑的设置, 导致周围建筑物基础出现水土流
失严重的现象, 建筑物出现裂缝, 严重的甚至成为危房, 影响建筑物的安全使用寿命。
3.2 质量控制措施
3.2.1 重视沉井的砼质量问题, 规范设计和施工。
按照房建工程的要求, 组织沉井砼工程的施工与验收, 确保能满足顶管施工和土方回填需要。
3.2.2 井筒砼的浇筑应尽量采用分段浇筑、分段下沉、不断接高的方法。
下沉过程中要尽量均匀取土, 均匀下沉。做好井筒倾斜的观测和校正。
3.2.3 沉井封底必须结合沉井所处位置的工程地质和水文地质情况, 制定针对性的施工方案。
确保即使在发生了流沙现象时, 也能采取果断措施, 一次性完成沉井的封底工作。
3.2.4 对于设计位置在已建建筑物附近时, 必须做好对建筑物的沉降观察。
做好沉井下沉过程中的土体破坏防护。尽量避免在建筑物基础安全影响范围内设置工作坑。
4 设备安装的质量控制
4.1 常见质量问题
4.1.1 未按设计要求组织合格的顶管设备进场。
由于不同的设备使用成本差距很大, 有的施工单位在未通知建设方、监理检查顶管设备的情况下, 就擅自顶进进土, 不利于现场的目标控制。
4.1.2 导轨安装偏差较大, 经常出现纵坡与设计不一致, 甚至反向的现象。
4.1.3 起重设备未经特种设备监督检测, 井边围护不到位, 安全隐患较大。
4.2 质量控制措施
4.2.1 坚持按程序做好设备进场报验。
设备进场检查必须由建设方会同监理、设计、市政质量监督员共同进行, 确认符合合同和设计要求后, 方可使用。
4.2.2 全部设备均需经检查和试运转合格后方可顶进。
特种设备和人员均需具备法定资格。
5 顶进的质量控制
5.1 常见质量问题
5.1.1 管道平面和高程位置偏差, 无法正常顶进预留洞口。管节接口未及时密封处理, 管内积水较多。
5.1.2 未根据实际情况, 及时注入或调整触变泥浆以减小阻力, 致使管材破损。
5.2 质量控制措施
5.2.1 正确计算管道需顶进的长度, 记录每节管道顶进的时间, 积极采取各种减阻措施, 确保管道顶进的连续作业。
5.2.2 顶管结束后, 管节接口的内侧缝隙应及时密封, 填充物不能凸入管内。
管子伸进沉井内长度要能满足井内砌筑检查井的需要, 防止管头露出井壁过长或缩进井壁。
5.2.3 严格控制管道的直顺度和坡度, 及时采取测量纠偏措施和排水措施, 并随时检查记录。
顶进过程中如发现有障碍、后背墙变形严重、顶铁扭曲、油泵或油路异常、接缝中漏泥浆、管位偏差过大且校正无效、顶力异常或超过管端允许顶力等紧急情况时, 必须立即暂停作业, 并采取可靠措施确保安全。待存在问题经会办处理完善后, 方可恢复顶进。
6 检查井的质量控制
6.1 常见质量问题
带水浇注检查井基础且尺寸和高程偏差较大。井墙砌砖通缝、抹面起鼓发裂。不做流槽或做法不符合要求。爬梯、井圈、井盖安装不符合要求。
6.2 质量控制措施
6.2.1 严格控制检查井基础的质量。
不能带水浇注垫层和基础, 要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求, 待砼达到一定强度后才能砌砖。
6.2.2 严格控制井身的砌筑质量。
严格按图集进行砌筑和流槽设置, 井身不得有空鼓、裂缝等现象。
6.2.3 严格控制爬梯、井圈、井盖的安装质量。
要使用灰口铸铁爬梯, 安装要牢固, 并涂防锈漆。安装井圈要座浆饱满, 井盖和井圈要配套。在道路上必须安装重型井盖。
7 功能性试验的质量控制
7.1 常见质量问题
做试验前就全部回填土。试验前准备不充分。试验合格测定标准不明确, 检查时间不符合要求。渗水量计算错误。
7.2 质量控制措施
7.2.1 明确试验的合格标准。
试验应由建设方、施工方、监理方、设计方及政府监督管理部门联合进行, 试验合格才能进行全部回填土。
7.2.2 对试验前的准备工作要进行检查。
试验前, 需从管道下游进行灌水, 并按规范时间要求进行浸泡。
7.2.3 正确计算渗水量。
在试验过程中要真实记录各种数据, 并根据规范正确计算渗水量。试验合格后, 及时记录数据并签认记录。
摘要：根据顶管法施工在城市排水管道工程中的应用经验, 就顶管施工中易出现的问题及控制措施进行总结论述。
关键词：排水工程,管材,顶管施工,质量控制
参考文献
[1]郑达谦.给水排水工程施工.北京:中国建筑工业出版社, 1998 (6) .
[2]余彬泉.顶管施工技术.北京:人民交通出版社, 2003.
[3]石中柱.市政公用工程管理与实务.北京:中国建筑工业出版社, 2004.
[4]北京市市政工程局.给水排水管道工程施工及验收规范.北京:中国建筑工业出版社, 1997.
论市政工程顶管施工技术 篇2
【关键词】市政工程；顶管技术；施工方案；管理优化
前言
改革开放以来，我国的经济建设日益发展，在此过程中，城市建设规模逐渐得到扩大，社会经济的发展，人们对于生活质量的要求越来越高，这就需要我们做好城市市政工程工作，确保人们的生活质量水平的提高。确保市政工程施工环节的经济效益与生态效益的结合，以满足城市规划建设的健康可持续发展。确保地下管道系统的建立健全，以满足市政工程建设的发展要求，为了减少对人们日常生活的不利影响，我们进行市政地下管网工程建设是很有必要的。
一、對市政工程的实例分析
浙江某个工程干线进行顶管施工的全线控制。其顶管管材是三级钢筋混凝土材质顶管，为了保证顶管施工工程的顺利实现，我们要进行工程所处路段的水文地质条件的有效勘察，经过勘察，其工程的施工路段比较平坦，砂纸粉土层是其地下第四夹层、该工程顶管施工地面的标高为7米，其顶管内标高高度为4米，其覆土的深度为8.5米。这个路段受动力压力因素的影响，会出现一系列的流砂情况。不利于沿线建筑施工与顶管施工工程的需要。为了保证施工工程的稳定发展，我们要进行顶管施工质量的有效控制，确保顶管施工环节的稳定发展，减少其对土层的扰动。施工路段的地下水一般为潜水，需要依靠地表水以及大气降水进行补给。
二、顶管施工技术的深入剖析
1.通过对工程管井降水工艺的应用，来实现顶管施工整体环节的协调性。该工程管井的井管是一种无砂性的混凝土土管，其井径为500。由于受到砂纸粉土层的影响，我们要采取措施避免流砂的渗入井管的情况，为此我们要进行双层尼龙砂网的有效应用，实现对第四夹层井管的有效包裹，确保对各个路段的施工情况的有效监督。利用单层60目尼龙砂网对其1、2、3夹层井管进行合理包裹。
为了确保该工程的质量效率的实现，我们要对该工程进行一系列的空气洗井，确保其水泵抽水环节的顺畅性。与此同时，我们也要做好积极的施工准备，通过对施工图相关规范要求的遵守，实现对景观降水位置的有效处理，确保泥浆坑与排放沟开挖工作的顺利进行。实现钻机位置的有效定位，确保其钻坑工作的顺利进行。在管井按照过程中，我们要确保管井的质量，定期对井孔进行检查。在安装排水管之前，必须做好管井清洗工作，将清除管井内的泥浆后，利用活塞式洗井器对管井逐层清洗，最后将管井底中的泥砂吹净，直至管井洗出清水。抽水试验：当水泵安装结束后，对管井进行抽水试验。依据出水量来控制基坑的涌水量，以及管井降水效果，及时对水泵进行调整，直到管井降水符合工程施工要求。
2.我们也要实现对顶管设备、起重设备的有效安装，为此我们需要做好积极的准备工作，确保对卷场机、电动式葫芦以及手动式葫芦的有效检测，确保其起重设备的安全稳定性。为了保证实际工程的相关环节的质量效率的提升，我们要进行及时的试吊，以确保此环节的合理规范。对重物和起重设备进行有效的检查，确保起重设备可安全起吊。起重设备必须安排专业人员进行定期的检修和维护，同时规定设备的安装和操作.安装顶进设备。同样顶进设备安装前，需对液压控制系统、高压油泵、液压油缸及顶铁等设备进行严格检测，设备检测合格后，才能安装。
为了保证施工工程的顺利进行，我们也要确保管道顶进施工工艺的规范，对管材、起重设备进行有效检测、以确保下官环节的稳定运行，我们需要规范相关人员的操作行为，避免出现一系列的安全事故。若管材离导轨间距大于50厘米时，可继续进行下管工作。对混凝土材质的管道应进行严格的检查，包括有无裂缝、断面是否平直、管材是否存在破损状况，当管材检查合格后，才能将管材吊至导轨就位。
3.顶进工艺环节的实现，离不开其合理性的施工准备工作。在此环节中，我们要确保对排水设施、施工设备以及管底高程的有效检查控制，确保其后续施工环节的稳定进行，为了促进上方支撑的稳定牢固性，我们要进行井口支架内的工字钢的有效拆除。只有保证顶管施工工程的质量，才能有效避免土方倒塌的现象。初次顶进深度范围在5至10米，注意顶进施工时必须进行增加测量次数，并慢慢顶入，同时保证管材的稳定性，若出现偏差，要进行及时纠正。第一节管偏差允许值为：高程为0至3mm，轴线位置为3mm。对于土质较好的施工路段，挖土长度可大于管端30至50厘米。
为了促进顶进施工的顺利进行，我们要对管道高程与中心运作环节中出现的偏差进行有效纠正，确保，实现对顶进设备、管道环节的有效调整纠正，确保对可调型千斤顶的有效应用。在纠正偏差中，每顶进20至30厘米需测量一次。在顶进过程中，要对首节管道的顶进质量进行有效的控制，以防止管道顶进发生偏差，所以要对千斤顶的受力点、导向轨、管底的滑道等进行严格的监测。我们也要确保管井闭水试验的稳定运行。
三、结语
监理工程师对顶管施工监理控制 篇3
1 施工期质量控制要点
1.1 施工图审核
施工之前施工图设计审核时, 监理工作规范要求对设计施工图认真审核, 保证设计施工图质量, 保证施工图设计深度满足施工要求, 出现问题要及时与业主及设计院取的联系, 保证在正式施工之前解决, 避免出现设计变更及施工单位施工过程中的返工、索赔等。
1.2 施工测量质量控制
工程施工测量放线是建设工程产品由设计转化为实物的第一步, 施工测量的质量好坏, 直接影响工程产品的综合质量, 并且制约着施工过程中有关工序的质量。因此, 工程测量控制可以说是施工之前事先质量控制中的一项重要内容, 监理工程师应将其作为保证工程质量的一种重要的监控手段, 在测量监理中, 应由测量专业监理工程师 (由专业监理工程师兼任) 负责工程测量的复核控制工作。进场后督促施工单位组织测量人员接桩、复测, 并尽快完成施工现场的定线测量和施工放样, 并对控制桩及时放设护桩, 并将测量结果报监理工程师, 监理工程师负责复核测量结果是否符合要求精度和准确度, 以确保工程及时开工, 正常顺利进行。
1.3 管材质量控制
施工单位采购的管材必须是通过住建部 (或相关机构) 的产品鉴定和产品推荐的, 企业已通过GB/T19000系列认证, 其产品有已成功使用于大型工程的实例等, 进场后监理工程师应与施工方人员共同查验管材表观质量是否有破损、变形等质量问题, 如存在应要求施工单位调换产品, 本工程的管材用于顶进施工, 所以对外表面光滑程度和端面垂直度有严格的要求, 通过触摸等手段可检查管子表面是否光滑, 只有外表面达到一定的光滑程度, 才能减小摩擦阻力和顶力, 使管材顺利顶进不致损坏, 管材端面垂直度要求误差尽可能小, 这样才能保证顶进方向, 保持顶力不致过快增加。
2 顶管施工监理控制
2.1 工作坑开挖
工作坑开挖应采取支护措施, 开挖前监理工程师应对施工单位的基坑支护方案进行审查, 重点审查安全技术措施是否可行, 当挖深小于6米时, 通常采用钢板桩支护, 挖土前, 根据地下水位情况打设井点降水, 在地下水位稳定在槽底以下0.5米时方可开挖。挖土后要及时支撑, 以防止槽壁失稳而导致沟槽坍塌。槽边堆土高度与离沟槽边的距离不的违反《市政工程施工及验收技术规程》的规定, 机械设备停放位置必须平稳, 并根据计算确定离沟槽边的安全距离。
2.2 导轨安装:
导轨安装前监理工程师应复核施工单位施测的管道中心位置, 复核导轨轨距计算数据。如采用装配式轻型导轨, 应按轨距安放在砼基础面上。二根轨道必须互相平行、等高, 导轨面的中心标高按设计沟底标高设置, 坡度与设计管道坡度相一致, 工作坑的砼基础面标高为沟底标高减去导轨的构造高度和10mm以下调整的薄铁板厚度。导轨定位后必须稳固、正确, 在顶进中承受各种负载时不位移、不变形、不沉降。
2.3 主顶设备安装
监理工程师应对顶进设备完好状况进行检查, 千斤顶规格应一致, 行程同步, 油路并联, 共同作用, 应备有独立的控制阀, 伸出的最大行程小于油缸行程10 cm左右。油泵设备应设在距离主顶千斤顶的近处, 并设置防雨棚, 油路安装顺直, 减小转角, 接头不漏油, 油泵的最大工作压力不大于规定值, 应装有限压阀、溢流阀和压力表等指标保护装置, 安装完毕后必须进行试车, 在顶进中定时检修维护, 及时排除故障。选择符合要求刚度的马蹄形顶铁, 受力后无变形, 相邻面垂直, 排列不扭曲, 单块放置稳定性好, 连续部位不脱焊、不凸面, 与导轨的接触面平整, 顶进前滑动部分抹牛油润滑。
2.4 出坑顶进
出洞前督促施工单位对所有设备进行全面检查, 液压、电气、压浆、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否能正常进行工作, 各种电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等是否能正确显示其进入工作状态, 然后进行联动调试, 确认没有故障后, 方可准备出洞, 如存在问题要及时调整、维修或更换。通过水位观测孔检查洞口外段的降水效果是否达到要求;洞口止水圈与机头外壳的环形间隙均匀, 密封、无泥浆流入;洞外地面无明显沉陷后, 方可拆除封门, 而后将机头随即切入土层中, 避免前方土体松动坍落。
2.5 顶进测量
监理工程师应复核施工单位按照设定的管道中心线和工作坑位建立的地面与地下测量控制系统是否正确完备, 控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地方, 并加以保护;顶进坑内设置由地面水准点引入的临时水准点, 在交接班时进行仪器高程的校对与调整, 顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内, 然后对中观测;测量仪器架设在坑的后部, 每个顶程结束后必须全线复测、绘制管道顶进轨迹图交由监理工程师检查复核。
2.6 进坑
顶管机头进坑时, 接收坑内预先安置枕垫和滚筒, 当顶管机头前部将近接触接收坑外边时, 拆除封门。当管节顶入接收坑后要考虑留出的管节长度, 以尽量避免敲拆管, 方便接口施工, 露出的管段应小于管长的三分之一。掘进机脱离管子时必须采取措施, 防止管节接头橡圈的松动。
2.7 管接口
管段间通常采用嵌入式钢套环连接定位方式, 顶进到位后内糊玻璃钢口密封, 顶管两端应车出一个平台, 以便钢套环套上管端后钢套环外径与顶管本身外径一致, 外钢套内塞厚度相当的高弹性止水橡胶环, 两管对接后起封水作用, 钢套环起定位作用, 并增加部分抗不均匀沉降的能力。对钢套环应按设计要求进行防腐处理, 刃口无痃点, 焊接处平整, 肢部与钢板平面垂直, 堆放时整齐搁平。插入安装前滑动部位均匀涂薄层硅油等润滑材料, 对橡胶无侵蚀性, 减少摩阻。顶管结束后, 按设计要求在管内间隙嵌以弹性密封膏, 要与二管口抹平。
3 工程验收阶段质量控制方法
3.1 在施工阶段的监理过程中, 我们将努力保修期内的工作任务降低到最低限度。
3.2 审查施工承包单位提交的竣工验收所需文件资料。审查施工单位提交的竣工图, 并与已完工程有关的技术文件对照进行核查。
3.3 进行拟验收工程项目的现场初验, 如发现质量问题指令施工单位进行处理。初验合格后, 协助做好工程正式验收的各项技术工作和必要的组织工作。
3.4 工程保修阶段, 做好质量回访, 如出现施工质量问题, 监理人员要认真分析原因, 明确责任, 确定维修单位, 及时通知维修单位进行维修, 并提出维修费用的处理意见。
摘要：主要阐述了监理工程师如何对工程项目中重点工程进行监控, 从施工前质量控制入手, 加强施工过程中的施工质量控制, 尤其是隐蔽工程的质量控制, 最后把好工程验收阶段质量控制关, 达到工程的预期结果, 令业主满意。
关键词：监理控制,施工质量,监理工程师
参考文献
[1]中华人民共和国建筑法.
[2]建设工程监理规范 (GB50319-2000) .
水利建设顶管施工技术研究的论文 篇4
一、顶管施工技术概述
顶管施工技术起源于美国，是一种得到广泛应用的建筑技术，它对于公路、铁路、水迹等领域的建设有着不可忽视的作用，我国引进顶管施工技术也有30多年的历史，目前我国的顶管施工技术已经处于国际领先的水平。在水利建设工程中所采用的顶管施工方法主要是在指，在大坝的侧面先建设一定的顶管施工工作坑，然后确定管道顶进的高程，利用千斤顶把管道逐渐顶进坝体中，完成输水涵管的加固维修的工作。顶管技术之所以得到广泛应用，因为它在施工的过程中，将施工面转入地下，完全不影响地面活动，同时也减少了对交通秩序的干扰，不需要开凿路面，减少了破路的费用，穿越铁路建筑物的时候不需要进行拆迁，不影响正常的通航秩序，施工周期短，没有较高的工作成本，覆土深度大的情况下比开槽埋管经济。在施工运作的过程中产生的噪声小，不影响环境，不需要像深埋管处理程序一样，先要进行地基处理，可以在承载力较小的土层中进行操作。同时还适于非岩性土层，但是岩石层、含水层施工难度大。
二、前期准备
在实施顶管施工技术之前，首先要做好一定的准备工作。一般需要先根据施工方案和设计要求在指定的地点开挖顶管施工工作坑。这是顶管施工作业的前提条件。为了增强工作坑的抗压强度，建议在底部浇筑混凝土，并使底座和后座形成一个整体，这样不但能够增大摩擦力，还能够减小后座所占的面积。另外，顶管施工中需要逐渐挪动管道，为了使其得以顺利顶进，建议在底座处安装两根工字钢作为管道的顶进的导轨。另外，在工作坑内还还设置一定的集水坑，为了充分利用土地资源，还可以将集水坑和工作槽共用，这样也便于底部钢管的焊接。另外，之所以要在工作坑内浇筑混凝土底座，主要是为了能够管道顶进施工中为千斤顶做支撑，为此底座的刚度必须要满足设计要求，并且要求底座在承受较大的压力后不会出现变形现象。当基础施工设施准备完毕后，就可以安装测量架，以便于通过测量来确定涵管顶进的方向与高程。为了避免测量架晃动而影响到测量结果，应该将测量架固定在地基中。
三、施工工艺
（1）涵管就位。制作好的涵管经检测合格后，运至工作坑附近，将管段推至工作坑导轨上就位，顶进一节后，再吊装另一节，循环作业。
（2）顶进。管段就位后，在后座前安放一块钢板作为支承钱治国板，然后顺次安放千斤顶、顶梁和横梁，开始将管段逐渐顶进。
（3）挖弃土。涵管顶进2~3m后，撤除横梁和一节顶梁，人工进管挖出弃土，运至管外。
（4）测量。人工挖土至管端后，应测量管端中心线位置和管底高程。在测量架上安置全站仪，测量涵管顶进偏斜的误差，然后测量管端底部高程与设计高程差，当偏斜误差大于15mm时，应进行纠正。
（5）再顶进。消除误差后继续向前顶进，直至涵管外端处于工作槽中间部位，然后撤掉横梁和顶梁，安装另一节管段，对齐位置后继续顶进，直至全部管段顶完。
四、施工注意事项
（1）后座和导轨施工中，应特别注意后座的千斤顶支承墙面与涵管中心线要严格垂直，才能保证涵管的顺直推进。
（2）顶管施工时，由于千斤顶加力不均匀、力点偏移，使顶进的涵管中心线与设计涵管中心线不可能完全一致，因此，及时消除偏斜误差是顶管施工技术的一项重要工序。
（3）涵管顶进过程中，应随时观察后座有无变形、位移、裂缝等，发现不妥要及时处理，确保安全。
（4）顶进、安放管段和其他施工机具时，要避免碰撞测量座架，以免测量不准。
（5）为使涵管外壁与大坝土体之间结合密实，防止出现沿涵管外壁纵向集中渗流，在施工完毕后，通过预留灌浆孔充填灌浆。
五、顶管法的应用优势分析
在以往的水利工程涵管维修中，一般多采用开挖重建法。这种方法是将大坝挖开再重新修建的方法，采用开挖重建的方式会使坝体存在着非常大的安全隐患，而且治理程度并不高，土坝的使用已经经过了几十年的历程，它的土体基本已经固结了，新的回填土体与原有的坝体之间会出现不均匀的沉降，并且造成裂缝，严重的威胁土坝安全，开挖重建的方式进行的水利建设，费时费力，不仅工作量大，而且增加了工程预算。这样的施工方式还必须注意季节性的问题，在雨天等恶劣天气，施工的进度会变慢，甚至停止施工。而顶管法施工的方式，是机械化的方式，不仅不需要破坝，而且其操作工艺非常简单，施工方便不会受到天气情况的影响，对周围的建筑物不会产生破坏，对原坝体不产生整体扰动，施工速度快、效果好。但在硬土地断或者埋设深度小的地段，则挖重建的费用小于顶管法的消耗。
六、结束语
探究市政工程中顶管施工技术要点 篇5
【摘要】顶管技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。本文探讨了市政工程中顶管施工技术要点。
【关键词】市政工程，顶管施工技术
一、市政工程中顶管施工的特点
与一般的项目建设不同，市政工程的施工必须要更多地兼顾是否会对居民的出行、生活和工作造成影响的问题，随着我国城市建设水平的不断提高，对于市政施工与居民生活和谐性的要求也在逐年提升，在这样的时代背景下，采用非开挖铺设技术就成为了市政施工单位的必然选择。所谓顶管施工，就是指在不对地表进行开挖的前提下，使用液压顶进工作站将需要铺设的管道由顶进工作坑顶入，并在顶管机后方进行铺设操作的施工技术。目前，这项技术被广泛地应用于国内大型城市的市政项目建设工作中，相信在未来一段时间内将会得到进一步的发展。
1、顶管施工的定义和历史
顶管施工技术是指在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶入，从而在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。
2、顶管施工工艺与传统工艺的比较
（一）、优点
在工程量方面，顶管施工工艺土方开挖量较少，只有工作坑和接收坑。在保护环境方面，对交通的影响比较小，施工作业受气候和环境影响比较小，对周围植被的损害也比较小。在文明施工方面，施工安全有保障，工期比传统施工工艺短，文明施工程度高。在覆土深度大的情况下，比传统施工工艺更经济&更科学。
（二）、缺点
在顶管施工方面，当顶进过程中遇到不明障碍物时，顶进难度就会变得很大；当管道处在曲率半径小或者多种曲线组合的位置时，施工难度将大幅增加；当地下土质不理想时，在软土层或者流沙层施工，管道比较容易产生不均匀沉降或者偏移，难以保证工程质量。所以，当覆土较浅&地下土质不理想时，不如传统工艺经济科学。
二、市政工程中顶管施工技术存在的问题
1、工程地质和水文地质条件：
施工前必须了解土层的变化情况；对于要经过回填土的地带，需要提前加固处理，避免施工过后地表有过大幅度的下沉。
2、有毒有害气体的检测和预防
顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层，腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体，顶管施工过程中，需要定时监测管内有毒有害气体的含量，及时通风换气，确保安全。
3、地下管线的提前探察
顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度，走向位置等，不仅有利于顶管施工工程的顺利进行，而且对于保证其它地下管线的安全。
4、穿越建筑物时对基础的探察
顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型，对部分不稳定的基础，顶管顶进前可以采取托换！加固措施。
5、项进计算
根据准确计算顶进推力等计算结果，选用相应的油缸类型和确定中间的分布；通过工作设计，根据计算得到最大顶力，提出工作井的加固方案。
三、市政工程中顶管施工质量控制措施分析
1、顶管施工中工作井的质量控制措施
在顶管施工过程中，工作井的深度一般>5m，是施工人员的主要工作场地。一般来说，工作井大约要进行约一个月的持续施工，所以其施工质量直接影响着施工进度、环境以及工作人员的人身安全。所以，工作井的砌体圆曲度应做到均匀、统一，使砖砌体始终保持环向受压状态，使砌体材料的抗压强度得到最大程度的发挥。沉井的构建完成后，即可在其内部进行顶管操作。在顶管施工中，沉井主要具备以下优势：占地面积小、隔水性能优异、为顶管施工提供后背支撑力、为顶管与焊接施工提供更加安全的操作空间。由于不需要配置支护结构，因此挖土量较少，对周围建筑物不会造成不良影响。所以，在深埋时，宜采用沉井法完成各项施工操作。
2、后背墙的质量控制
由于后背墙枕木需要与土壁进行直接接触，所以只有确保接触面的严密、平整，才能使后背墙的外侧土体在管道的顶进过程中均匀受压变形。在土体不平时，应先进行相应的处理再进行顶进操作，以免导致局部土体的受力破坏问题。若施工过程中存在着后背墙外侧土体含水量较高的问题，就容易在撤力时发生土体回弹，并最终造成土体液化，使后背墙土体的承载力丧失，顶管也会因此而无法继续顶进。为了解决这一问题，工作人员应基于土体类型，针对性地选择降低含水量的方法。若后背墙外侧土体发生局部塌方，应采用先清理土方，再填充袋装碎石的方法加以处理。
3、轴线、标高的控制与纠偏
轴线、标高在顶管施工中是非常重要的两项指标，其准确程度直接决定着管道是否能够最终投入使用。在顶进管道前，工作人员应以设计图纸与交桩记录为依据，将水准点引测至工作坑的下部井壁、将管道轴线方向引测至工作井的下部前后井壁，并对二者进行标识。随后，以基准点为依据展开复核，以此作为标高与顶管方向控制基准点。在安装导轨时，工作人员应确保坡降标高符合设计标准的要求，以便对顶进管道的轴线与标高进行更高水平的控制。若条件允许，测量仪器应尽量选择激光经纬仪和水准仪，做到每顶进一次，测量一次轴线与标高。
（一）、挖土
于一侧进行适当超挖，另一侧进行适当少挖或不挖，让第一节管道的调向逐步返回到合理状态。该方法主要适用于轴线偏差10～30mm的情况。
（二）、顶木
将一根圆木或方木的一端顶在管道偏向设计一侧的内关壁，另一端顶在管前土体，这样一来，管道就可以在顶木斜支所产生的分力作用下重新回到设计要求的位置。该方法主要适用于轴线偏差>30mm的情况。
（三）、千斤顶
该方法主要与挖土纠偏法配合使用，即在超挖一侧的管端壁设置5～10t千斤顶一个，使第一节管道在顶进过程中能够逐步恢复到设计要求的位置。需要注意的是，纠偏应循序渐进，切忌一次性大幅纠偏，以免导致引起反向偏差问题。
4、减阻泥浆的注入
如果想管道的外壁压入适当的减阻泥浆，就会设置围绕管道的泥浆套，降低管道与周围土层的摩擦力，使顶进操作更加顺利，而泥浆套的形成质量则直接决定着阻力减小效果。与此同时，泥浆套的支撑作用也能够减轻由粉质粘土坍塌而导致的地层流失问题，有效控制沉降现象。一般来说，泥浆的实际使用值约为理论值的4～5倍，工作人员应注意确保原料的充足性。
四、结束语
顶管施工中的质量控制 篇6
1 后座安装
后座需经过设计计算, 方可进行安装, 一般粘土按3kg/cm2计算, 现以常用的简易钢板后背为例, 在安装后座时注意以下几点:
(1) 后背所用材料要厚薄均匀一致。
(2) 后背表面要平直, 且必须垂直顶进管道中线。
(3) 后背土必须均匀密实。
(4) 方木至少要埋入地下50cm, 从而使后千斤顶着力中心高度不小于后背方木高度的1/3, 这样能使着力点与墙后被动土的合力点保持一致, 有助于减少后背的倾斜。
(5) 后背土墙壁应铲修平整, 并使墙壁面与管道顶进方向垂直。
(6) 土质松驰时, 为增强后座承受力的整体性, 可在枕木前加6～8cm钢板。
2 导向轨的安装
导向轨的安装过程应注意以下几点问题。
(1) 导向轨道的两轨距必须平行、相等。
(2) 导轨必须符合中线、高程, 水平的要求, 且在安装后和顶管前, 其高程必须进行验收, 按图纸设计高程和中线以及国家规范规定的允许误差严格控制。
(3) 导轨端不能距工作壁太远, 一般应控制在50cm左右。
(4) 导轨安装时预留缝高度以10～15cm为宜。
(5) 导轨以水平安装为佳, 特别在软土中顶进, 不能带坡操作。
(6) 每进完一节管子应校对导轨高程、中线及水平, 观察导向轨并随着管道顶进荷载作用发生变化, 做到及时校正和控制。
3 顶管设备的安装
千斤顶在施工中, 大多采用200t以上液压千斤顶。在千斤顶安装时应注意从以下二点进行控制。
(1) 千斤顶必须符合中线和水平要求, 且要以管道中心线为轴对称布置。
(2) 千斤顶的位置一般应位于管道垂直直径的1/3～1/4处, 这样, 能使千斤顶顶力合力时位置和顶进抗力的位置在同一轴线上, 避免产生顶力偶, 使管道发生高程误差。
4 顶铁安装
顶铁安装应注意以下几点
(1) 单行纵向顶铁中心线与管道轴线一致。
(2) 双行纵向顶铁的两条中心线要平行, 并与管轴线距离相等, 且要垂直于管端平面。
(3) 纵向顶铁与管端面相接触时, 必须使纵向顶铁着力点高度位置位于外直径1/3～1/4处, 以防止着力点太高造成前管低头。
(4) 当顶力较大时, 管端面应加弧形顶铁钢板, 以增大管端的受力面积, 改善其受力情况, 防止管子在顶力过大时损坏。
5 管前挖土及顶进
(1) 管前挖土:
管前挖土是保证顶管施工质量的又一关键所在.顶进管子的方向和高程控制, 主要取决于挖土操作.由于顶管施工主要是管子循以开挖坑道的断面形状而进行的, 所以必须保证开挖断面形状的正确性, 在挖土时控制好管子方向, 随挖随找平.要注意前方的情况和第一节管子上下、左右的变化。在正常情况下, 上部可比管外径多挖1～1.5cm, 以减少其阻力;下部在弧度120°～135° 范围内, 不得超挖。一定要保持管壁与土基表面的吻合。严格控制开挖断面的纵深长度。人工每次挖掘长度最好控制在50～100cm以内, 每次顶时距离在50～80cm为佳, 每次留有一定距离以供向前挖土时便于控制操作。在土质条件较差时, 绝对不允许超挖, 以避免造成塌方。
(2) 顶进:
在顶进过程中, 应有一人站在前面观察, 边铲边顶。同时, 当末端管子留在导轨上的长度为40～50cm时, 无论千斤顶活塞是否全部用完都要停止顶进, 因为要为下一步顶管做预备工作面。当顶距较长时, 阻力会越大, 可采用中继站顶法作业, 由于城市管道大都在40～50cm, 故不常采用顶进中继站顶进。
6 顶管测量
首先, 要在地面做好顶管坑开挖的控制工作, 并在顶管坑开挖后, 在其坑壁或其它相对稳定的地方设置控制桩, 以便于控制顶管作业坑的测量工作。在其按要求安装完后座、导向轨、顶管设备后, 对其测量高程、中线、水平等做详细记录, 以保证顶管按设计要求顺利施工。其次, 在顶进施工过程中必须不断地对首节管子高程、平面、中线位置进行测量, 检查首节管子是否符合设计。在顶进过程中, 应每隔60～80测量一次。最后, 要在顶管前端的开挖土方作业断面上, 打上中线位置, 便于前方开挖人员在操做时, 能够时刻校正开挖方向, 控制施工。
7 结语
通过采取以上几项措施, 使公司在近几年来市政道路工程顶管施工中, 加强了施工质量控制, 提高了工作效率, 从而取得了很好的社会赞誉和经济效益。
参考文献
[1]市政工程质量通病防治手册ISBN7-112-04007-8/TU
水利引水工程顶管简易施工方法 篇7
1 工程概况
某水库建成于1960年, 总库容1 100万方, 正常库容为1 000万方。水库枢纽工程包括主副坝、溢洪道、输水管涵等, 由于建设年限久远, 当时的建设标准偏低, 因此, 质量较差、安全隐患较多, 已经不能正常使用, 经鉴定为三类坝, 必须进行除险加固。新建输水函管便是除险加固工程中的一部分。新建管涵与老管涵平行, 但比老管涵位置高1 m, 新建管涵采用φ120 cm的钢管, 由顶管段、埋管段、明管段组成。
为了在汛期来临前, 安全顺利地完成顶管施工, 必须采取一个有效、快速的施工方法。由于受到施工场地的限制, 不可能利用大型的钻进设备取土, 而且穿坝管涵的长度较小 (仅为60 m) 。因此, 决定采取人工挖土, 利用液压千斤顶顶进的简易施工方法。
2 施工工艺
2.1 施工工艺流程
施工准备→建设施工平台→安装设备→将顶进管段在轨道上就位→焊接管道→接头防腐→人工挖掘→安装顶铁→顶进→验收移交
2.2 施工准备
准备工作是整个施工过程中非常重要的一个环节, 准备得充分与否直接影响到整个顶管施工能否顺利进行。顶管施工准备主要包括如下工作内容:1) 测量放样。应该根据设计要求将管涵的位置进行准确定位。2) 根据大坝的实际土层条件以及顶管的材质、大小等选用合适型号的千斤顶。千斤顶型号若选用过小将无法克服顶管与土层的摩擦力, 从而导致无法顶进。3) 人员准备。施工前应该准备足够的施工人员, 并进行技术交底, 尤其是电焊工, 必须具有操作证书且具备相应的经验及能力。
2.3 施工平台的建设
施工平台主要包括工作坑、基础、导轨、后座、顶进面等。一个宽阔、稳定的工作平台是顶管施工质量的保障。本工程由于受到施工场地的限制, 直接在大坝后坡相应的位置挖设工作坑。在工作坑的前端浇筑一面厚度为1 m的C25混凝土挡墙, 作为顶进面。在工作坑后面采用将其片石建造一个后座, 用来作为千斤顶的后座, 后座必须牢固可靠, 确保能为抵抗顶进时提供支反力。在后座与工作坑之间铺设枕木作为基础, 然后再枕木上安装导轨。由于导轨是顶管施工的定向轨道, 对顶管施工质量影响很大, 因此, 导轨必须安装牢靠, 确保在施工过程中不发生移动;导轨的纵坡必须与管涵的设计坡度一致, 并且平顺, 以保证管涵顶进后的纵坡符合设计要求。
2.4 顶管施工
(1) 人工挖土。当施工平台等准备工作完成后, 经检查满足施工条件后, 便可以开始进行顶管施工。首先将第一节钢管安装在导轨上面, 调整好位置后安装顶铁, 然后再对管涵的中线、标高进行测量, 当符合设计要求时, 便可以安排人员进行管前端挖土。挖土深度不宜过大, 一般为千斤顶出镐长度, 以控制管端开挖土壁的形状以及防止坍塌。管前挖出的土应该及时的运出。
(2) 顶进。当管涵前端出土一定距离时便可以开始顶进作业。管道顶进时, 利用千斤顶的伸长逐步的将管涵向前推进。具体操作过程为:安装好顶铁, 挤牢管道前端一定长度后, 启动油泵供油, 千斤顶油缸伸长顶进, 当千斤顶油缸伸长量达到其工作行程后, 便立即停止供油, 此时管涵也就向前推进了相应的距离;然后开始回油, 千斤顶油缸收缩, 然后再添加顶铁;再启动油泵, 重复上述操作, 直到需要安装下一节管道;然后再将所有的顶铁卸除, 在工作平台上现场安装焊接下一节管道, 本工程管道长度为2 m每节, 焊接完成并检查合格后便对接头位置进行防腐处理;再重新安装顶铁, 重复以上过程。
3 施工注意事项
3.1 顶进时应注意事项
(1) 顶进时应遵照“先挖后顶, 随挖随顶”的原则。应该连续作业, 不得无故中断, 以免造成阻力增大而增加顶进的难度。
(2) 首节管道顶进的质量十分关键, 关系到整个顶管施工的质量, 再顶管施工过程中必须反复测量检查, 严格控制其方向、坡度、高程、轴线等技术指标, 若发现与设计值有偏差, 必须查明原因立即矫正偏差。
(3) 安装顶铁应平顺无歪斜现象。顶进过程中, 发现后背倾斜, 偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况, 应停止顶进, 查明原因, 排除故障后, 再继续顶进。
(4) 顶进应该平稳、缓慢, 并注意千斤顶油缸的行程不得超过允许值, 避免出现破坏千斤顶油缸。
3.2 顶管管节接头焊接
(1) 管道焊接前应该先将管口处的毛刺、油污等清除干净, 确保管口端面的平整, 管口外面也应该修整光滑。将准备安装的管段接口部位四方焊上对接用的钢条, 下管时与已建管口卡紧, 调整好管节的中心和高程, 点焊好后, 将对接用的钢条割去, 然后进行全面的焊接。对口时应做内壁齐平, 并采用长300 mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠, 错口的允许偏差应为0.2倍壁厚, 且不得大于2 mm。对口时, 纵、环向焊缝隙的位置应符合规范规定, 管道上开孔焊吊耳应符合设计及规范要求。
(2) 管道对接完成后必须进行检查, 合格后才可以进行施焊。首先采用电焊固定, 点焊时应该对称, 点焊的焊条应该与焊接焊条相同。焊接过程中应该及时的清理药皮、焊渣等杂物, 确保焊接质量。
(3) 每一节管段安装完成后必须进行复测检查, 检查的内容主要有:管节位置、焊缝质量、防腐层质量等。焊缝质量检查应该采用超声波探伤, 对于不合格的焊缝必须清除, 重新进行焊接。
(4) 管段内部焊接时必须采用有效的通风措施及低压照明措施, 确保施工人员的安全。
3.3 测量与纠偏
(1) 顶管测量:采用经纬仪和激光水准仪。测量次数:开始第一节管道时, 每顶进20～50 cm/次, 正常顶进时, 每顶进1 m/次。管道纠偏校正时, 每顶进一镐, 测量一次。
(2) 中心线测量:首先在地面用经纬仪确定顶管方向桩, 然后在工作平台的两方向桩上挂小线, 在其上吊两个垂球到工作平台底部, 在工作平台内用激光水准仪照准两垂球, 确定安放顶管轨道及顶进方向。
(3) 高程测量:在工作平台内设置测量水准点, 使用激光水准仪测量顶管轨道高程。由于管道为DN1 200 mm, 壁厚12 mm的钢管, 刚度很强, 纠偏很难实行。但根据以往施工经验, 顶管轨道为4 m, 在顶管出洞处加槽钢限位板后, 管道顶进100 m, 误差可控制在30 cm以内。
(4) 利用经纬仪、激光水准仪对管道端部的高程、中线尽享测量监控, 当发现偏差时立即采取措施进行纠正。在顶进的过程中, 若发现管位偏差超过10 mm时就应该采取纠正措施。校正时应该缓慢的将管道位置调整到符合设计要求, 不得猛纠硬调。
(5) 应该在工具内四个方向分别设置4台千斤顶, 以便发生偏差时及时纠正。校正工具管的前进方向和高程, 纠偏的过程采用边顶边纠边测的方式。
3.4 管内通风
顶管施工过程中, 当顶进一定深度时必须对管道内采取有效的通风措施, 保证管道内有足够的呼吸空气。尤其是在进行管道焊接时, 必须进行通风, 将电焊产生的有害气体及时的排除管道外, 以免对施工人员的身体健康产生影响。通常可以采用鼓风机及通风管送风等措施。
4 结束语
本工程采用简易顶管施工方法, 顺利地完成了输水管道的新建工程, 避免了大面积的土方开挖, 确保了大坝的安全, 取得了很好的经济效果、进度效果。在本工程的顶管施工中所采用的简易施工方法, 主要是掌握钢管对接及焊接技术, 以及严格的检测手段和校正方法, 对测量高程点、测量中心线应以有效控制, 应有提高观测精度, 掌握顶进操作的方法。
参考文献
[1]韩选江.大型地下顶管施工技术原理及应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[2]林尧兴.长距离顶管技术在某引水工程中的应用[J].建材与装饰, 2010, (9) .
[3]全旭, 杨玉石, 张子申.某给水厂进厂输水干管顶管技术简介[J].西南给排水, 2008, (2) .
浅谈顶管施工工艺及质量控制 篇8
南宁市锦春路东段、汇春路东段、民族大道等路段竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程是南宁市水环境综合整治工程的组成部分,该工程很好的利用了顶管施工技术,合同总投资为23亿日元,合同工期为24个月。
根据南宁市城市总体规划,竹排冲环境综合整治工程项目分为以下子项:
(1)竹排冲河道整治与景观工程;
(2)竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程;
(3)道路、桥梁工程;(4)相关设备的供货与安装。
该工程子项目之一——竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程包括以下内容:
(1)锦春路东段雨污水管工程;
(2)汇春路东段雨水管工程;
(3)怡宾路雨污水管工程;
(4)悦宾路雨污水管工程;
(5)贤宾路雨污水管工程;
(6)民族大道(滨湖路～竹排冲)污水管工程;
(7)民族大道(竹溪路～三岸收费站西)污水管工程;
(8)竹溪路(东葛路～民族大道)污水管工程;
(9)竹排冲防洪道路(茶花园路～长湖路)污水管工程;
(10)茶花园路(长罡路～竹排冲)雨污水管工程;
(11)竹溪路(柳园路～民族大道)污水管工程;
(12)青山路(滨湖路～竹排冲)污水管工程;
(13)凤岭支沟左右岸雨污水管工程。
工程施工管道线路总长45.4公里。
根据设计要求,工程采取截污治污、雨污分流的方法和敷设口径为Φ1500和Φ2000的截污管引至污水厂治理、雨污分流雨水直接排入自然河道这种方案。污染源到污水厂需经过人口稠密区或大型建筑物、构筑物及支流小河等。所以确定采用顶管施工作为南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程的主要施工措施。采用该方法施工,不但能保证施工安全,而且集市区旧房不受任何影响,可达到预期的效果。
2 该项目使用顶管类型
(1)顶管作业形式:人工顶管。
(2)顶管管径:大口径1500mm～2000mm。
(3)顶进轨迹:直线顶管。
(4)顶进距离:短距离顶管小于100m。
(5)人工顶管。在推进管前安装一个带刃口的钢制管子(称为工具管),其具有挖土保护和纠偏功能,人在工具管内挖土、运土,随后利用安装在工作井内的千斤顶逐渐分段顶入。
特点:工作坑尺寸较小,结构要求不高,造价较低,劳动强度大,施工安全性差,易造成地面下沉,效率较低,需全面降水。
目前南宁市的顶管工艺还处在比较低的水平,基本上是采取人工顶管的方法。南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程主要是采用人工顶管的方法,本文主要论述人工顶管的工艺及质量控制要点。
3 顶管法施工适用的地质条件
在雨污水管道直径较大(Φ800mm以上),施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其它建筑物基础时,可考虑采用顶管法施工。采用人工顶管对于顶进面土质有较高的要求。首先,要求顶进面土体的自立性好;其次,要求顶进面的地下水压力很小,否则会导致正面土体局部塌方,方向也就很难控制。人工顶管的纠偏通常采用顶进面局部超挖的方式,如果顶进面发生流沙现象就无法局部超挖,也就很难纠偏。因此事前应对地勘资料进行细致地了解,并要求在开顶前对不利地质进行必要的处理,以免无法预见的安全质量事故的发生。南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程在顶管施工过程中,对不利地质采取了粉喷桩及地质注浆处理,使工程顶管能顺利按合同要求完成。
4 顶管法施工的原理
顶管法施工原理是在管道的沿线按设计的方案设置工作井和接收井,工作井内设置坚固的后座,吊进油压千斤顶以及要顶进的钢管或混凝土管,接好照明、油管等管线,然后用油压千斤顶缓慢顶进,通过压浆系统使管节周围形成泥浆套,管道在泥浆套中滑行,在顶进的过程中通过经纬仪测量顶管的方向,边顶进边排土调整,直至将钢管或混凝土管顶至接收井内(见图1)。
5 顶管的施工(见图2)
5.1 工作井的设立及准备工作
(1)工作井的设立应确保施工工地沿线单位、公用道路出入口畅通。
(2)要求对管道穿越安全范围内地上与地下构筑物及原有管线采取加固或保护措施。
(3)单向顶进时宜设在下游一侧。
(4)井壁必须严格按设计方案进行施工,严格控制好施工质量。
(5)后背墙按设计或经计算应有足够的强度和刚度。
(6)后背墙的底端宜在工作井底以下不小于50cm。
(7)后背土体壁面应与后背墙贴紧,有孔隙时应采用砂石料或无砂大孔砼填塞密实;
(8)顶管工作井及后背墙的墙面应与管道轴线垂直,其施工允许偏差应符合规范要求。
在南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程施工过程中,严格按以上几点控制工作井的设立及准备工作,这是文明施工的体现及顶管能顺利顶进的前提。
5.2 顶进设备安装
5.2.1 导轨的安装
(1)两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致。
(2)检查安装后的导轨是否牢固,不得在使用中产生位移,应经常检查校核。
5.2.2 千斤顶的安装
(1)千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂直线对称,其合力的作用点应在管道中心。
(2)当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置。
5.2.3 顶铁的安装和使用
(1)安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称。
(2)更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁;顶铁拼装后应锁定。
(3)顶铁的允许连接长度,应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相连。
(4)顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁。
(5)顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
5.3 管节的选用及安装
管节必须全面检验,发现外观有缺陷的一律禁止使用。管道吊放前上好橡胶止水圈。将管节吊放在轨道上,安放环形顶铁,缓慢推进,让接头平顺对接。如发现有破坏、翻转、出槽等现象,必须退出管节重新更换、调整橡胶圈,重新安装对接。接头对好后,继续开动液压千斤顶将管节顶进。
5.4 顶进
5.4.1 顶进前的要求
(1)全部设备经过检查并经过试运转。
(2)工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合设计要求。
(3)由于施工线路需进过如民族大道等部分人口密集的新老城区,交通繁忙,地下各单位线路走向复杂。所以在开工前要先对原有地下管线进行全面地了解,避免出现管线破坏事故。
5.4.2 顶进不良情况的处理
根据地勘资料和实际情况,南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程在顶进过程中,要穿越淤泥层和煤层,当线路穿越淤泥层和煤层时,要做好通风及相应的事故应急处理预案,以确保施工无重大伤亡事故。
(1)在稳定土层中正常顶进时,管下部135°范围内不得超挖;管顶以上超挖量不得大于1.5cm;管前超挖应根据地质情况确定。
(2)在进行茶花园路段较松软容易坍塌下沉的淤泥层地段时,管端四周的土一律不超挖,保证使土体完全包裹着管道顶进,并时刻观察淤泥层下沉情况。而在穿越青山路段的煤层时,由于煤层中可能存在有毒气体,我们在掘进过程中用鼓风机不间断送风,并在每次开工前都用鸽子进行活体试验,确认安全后才下井施工。
(3)顶进过程中管头承受的阻力不均、管壁与土壤间摩擦力不均、千斤顶作用点的微小误差等都会造成管道顶进中的偏差,因此要求在顶进过程中必须勤测、勤纠,发现偏差及时采取正确的方法纠偏才能确保顶进质量。
(4)顶进过程中,测量员经常用全站仪对顶进轴线进行测量,检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下,每顶进1节混凝土管节测量1次;在出洞、纠偏、到达终点前,还适当增加测量次数,保证了测量的精度。
5.4.3 顶进的阻力主要为正面阻力、管道周边摩阻力两部分组成
根据南宁市地质勘察资料,该项目顶进路段大部为三、四级土。为减少顶进正面阻力,利于切土,顶进的机头采用尖头处理。
随着顶管距离的增长,推力上升很快。为避免管节超过受压极限破坏,管壁外的减阻是工程顺利完成的必要措施。施工时采用管节周围注触变泥浆,将管节与土之间的干摩擦变为湿摩擦,使管外壁形态规则和表面光洁,以达到减阻的目的。触变泥浆按膨润土∶烧碱∶CMC∶水=0.3∶0.2∶0.01∶1的配比配制后静置24h后使用。施工时通过压浆泵系统从节管的注浆孔压入触变泥浆,形成约10mm厚的泥浆套,使顶管在泥浆套中滑行,减少摩阻力。根据压力表和流量表,控制压浆的压力约为自然水压的1.1～1.2倍。
5.4.4 顶进线路的控制
由于该顶管工程处于南宁市新旧城区的特殊地理位置,地质既有回填土、淤泥和煤层,也有较好的三、四类土,在顶管过程中,穿越不同土质时由于所受阻力的变化而容易造成顶进线路的偏差,虽然机头自身有一段纠偏段,纠偏最大角度范围能够达到上下1.7°,左右1.2°。但在顶进线路的控制方法上还是主要依靠设备的正确操作以及有预见性的防范措施。
为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进,在顶进过程中我们不断对工具管的高程方向转动进行测量,“勤测勤纠”,根据测量反馈结果,及时相应调整千斤顶位置,使机头根据要求改变方向,从而实现顶进方向的控制,确保管道按设计轴线顶进。
线路的测量主要是采用经纬仪和全站仪进行方向的测量,对于扭转,则由机头的角度仪测出。
顶管穿墙时要防止工具管发生偏差。在穿墙的初期,因入土较少,工具管的自重仅由两点支承,其中一点是导轨,另一点是入土较浅的土体。土体支承面上承载力较低,使机头容易下沉。因此,机头穿墙时,在穿墙管下部要有支托,工具管的推进要迅速,缩短穿墙管内的土体暴露时间,以减少质量隐患。
管道顶出穿墙管及在长度3m～4m范围内的偏差是影响全段偏差的关键,特别是出墙洞时,由于管段长度短,机头重量大,近出洞口土质容易受扰动等因素的影响,往往会导致向下偏,此时应该综合运用机头自身纠偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管方向。
5.4.5 泥土开挖及外运
南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程的顶管挖土采用人工掏土形式。挖土时,为减少顶进阻力,密实土层内坑壁与管上方可有不大于1cm～2cm间隙。但管中心下部135°范围内应留2cm厚的土层,以便可以少许切土顶进。每次挖土掘进深度,可等于千斤顶的顶程,在顶进青山路段等土质较好的地段时,可适当超挖,但应控制在每次挖深在0.2m范围内。每次开挖纵深严格控制,长顶程的千斤顶全顶程必须分为若干次顶进,管内运土采用手推车运输外运。
5.5 管内动力及照明
管内动力主要用来掘进、纠偏、出土及顶进,选择380V动力电源。由于管内环境潮湿,施工照明用电则采用12V安全低压照明。
5.6 顶管注意事项
由于该项目处于南宁市内人口稠密区或大型建筑物、构筑物及支流小河等区域,为防止地面出现沉降或隆起,我们在顶管施工沿线按每10m布设沉降观测点,监测顶管顶进施工期间的地面沉降量。
开挖端面的取土过多或过少,都会造成地面的沉降或隆起。为避免这种不良影响,该工程采取了以下措施:在压浆时根据不同路段不同土质的密实度相应调整压力,平衡“泥浆套”以上土体的压力,如在开挖第8段竹溪路段时,由于井筒周边存在部分回填土,造成挖土不均匀,地耐力,不一致而导致井筒倾斜,经测量发现偏差量达20mm。经研究,我们采取了在下沉较慢的一侧多挖土、超挖土的方法,同时用千斤顶加载在下沉较慢的顶管另一侧,经过这些技术措施,有效地校正了井筒的倾斜现象。
纠偏后刃脚后面会形成一个空洞,如果刚好纠偏位置处于回填土路段,如茶花园路段时,管道继续顶进时周围的土方会坍塌进入空隙,从而造成地面局部下沉。为避免这种情况发生,在顶管顶进时,要做到及时测量,勤测勤纠,重在提前做好预防措施,避免大角度纠偏。
在南宁市竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程的施工过程中,我们每道工序严格按以上操作规程进行操作,避免了安全及质量事故的发生,使工程能按合同的要求按质、按量、按时完成,收到了良好的效果。
摘要：本文就顶管施工工艺及质量控制在南宁市锦春路东段、汇春路东段、民族大道等路段竹排冲污水截流工程和雨水管渠工程中的实际应用作简要阐述,以供参考。
关键词：顶管,施工工艺,质量控制
参考文献
[1]孙钧,袁金荣.盾构施工扰动与地层移动及其智能神经网络预测[J].岩土工程学报,2001,(3).
水利工程顶管施工控制 篇9
1 顶管施工地面变形机理分析
顶管推进过程中产生地面变形(沉降或隆起)的根本原因是顶管施工对周围土体的扰动。顶管推进过程中产生的地面变形主要由以下几部分组成:
1)工具管到达前的地面变形。当工具管离测点较远时,由于刀盘的切削、搅拌、振动,会对土体产生扰动。土体在扰动作用下,产生一定的压缩,地面会出现微小的沉降。
2)工具管到达时的地面变形。当工具管距离很近时,位于工具管正前方的土体,受到千斤顶推力的挤压、刀盘的切削剪切力及振动荷载的作用,引起地面沉降或隆起。
3)工具管通过时的地面变形。当工具管通过时,工具管外壳与土层间会形成剪切滑动面,剪切滑动面附近的土层内产生剪切应力,剪切应力引起地面变形。推进速度越快,剪切应力越大,周围土体位移也越大。
4)工具管通过后的地面变形。为减小摩擦阻力,后续管节的直径比工具管的直径要小2 cm～5 cm。所以,当工具管尾部通过后,管道周围的土体要向管壁移动,以填补后续管节外围的间隙。这样就会引起土体移动,这部分土层位移与间隙的大小、注浆压力、注浆方法等因素有关。
2 顶管施工开挖引起地表变形损害形式
2.1 地表沉降损害
顶管施工引起的地表沉降会使建筑物产生整体下沉。如果这种沉降比较均匀且不大时,对于建筑物的稳定性和使用条件可能不会产生太大的影响;若沉降过大,就有可能对基础承载力造成一定损害。对于砌体结构,这种垂直方向的沉降会使砌体中因为存在着垂直方向的下沉力而形成水平裂缝,最终造成结构的破坏。
2.2 地表倾斜损害
顶管开挖时很多情况下会引起地层的不均匀沉降。不均匀沉降将导致地表倾斜,使建筑物产生结构破坏裂缝,对建筑物的危害最大。此外,地表倾斜还会使高耸建筑物发生重心偏斜,引起附加应力重分布,使结构内应力发生变化,严重时,使建筑物丧失稳定性而破坏。
2.3 地表曲率损害
顶管施工引起的不均匀地层变形会使地表形成曲面,地表曲率对建筑物有较大影响。在负曲率(地表相对下凹)的情况下,建筑物中部沉降大,端部沉降小,建筑物中央部分悬空,端部受剪,使墙体形成正八字型裂缝;反之,会产生倒八字型裂缝。
2.4 地表水平变形损害
地表水平变形有拉伸和压缩两种。由于建筑物抗拉能力远小于抗压能力,建筑物对地表拉伸变形非常敏感,当基础侧面受外向水平推力作用时,很容易开裂。实际上,地表移动和变形对于建筑物的破坏作用往往是几种变形共同作用的结果。比如,地表的拉伸和正曲率同时出现,压缩和负曲率同时发生。
3 地表沉降控制措施
3.1 事前控制
顶管施工最突出的特点是施工工艺的适应性问题。针对不同土质、不同施工条件必须选用不同的顶管施工机具和施工方法。顶管机具选择合理,对于保证工程质量,控制并减少地面沉降,降低工程造价,都具有十分明显的作用。目前主要是根据地质条件、地下水情况、施工场地大小、施工环境影响等选用合适的顶管机具。
工具管装在所顶管道的最前端,用以挖土取土,保持开挖面稳定,确保正确的顶进方向,它有很多种形式。工具管选择的好与坏是决定顶管成败的关键。
不管是采用何种机具、工艺,均应视具体情况而定,因地制宜才能充分显示各种顶管机独特的优越性,具体可按以下原则进行选择:
1)详细了解工程概况、工程地质条件、地下水位、顶管管径、埋深、附近地上和地下建筑物、构筑物及各种设施、管线的埋设情况等。对于顶管前方地下障碍物探查可采用地质雷达探测,采用顶管前方超前预报的环形剖面与管线地基剖面探测相结合的方法,不会影响施工的正常顶进。
2)进行技术方案比较,可以从以下几个方面进行:
a.对于小口径顶管,因无法在管内施工,通常都采用泥水顶进。当顶进长度较短、管径较小且为金属管时,宜采用一次性顶进的挤密土层顶管法。b.对于埋深较大的管段,可以从有无地下水及所处土层特性来考虑,若地下水位较低、土层较稳定,可选用手掘式顶管施工;若地下水位高或者变化大以及土质较松软,则宜采用全断面掘进机施工。用手掘式顶管施工时,应将地下水位降至管底以下不小于0.5 m处,以防其他水源进入管道。c.对于地下障碍物较多的情况,应选用具有除障功能的机械式掘进机或采用手掘式顶管。 手掘式顶管只适于能自立的土中。 d.在黏性或砂性土层,当无地下水影响时,宜用手掘式或机械挖掘式顶管,当黏性土层中必须控制地面隆陷时,宜用土压平衡顶管法。e.当土质为砂砾土时,可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施。在粉砂土层中,当需控制地面隆陷时,宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法。f.在软土层且无障碍物的情况下,管顶以上土层较厚时,宜采用挤压式或网格式顶管法。在软弱土层中宜采用土压平衡或局部气压等施工,选择土压平衡工具管时,还要考虑其刀盘的适用情况和切削面积。g.在流砂层中顶管可采取局部气压施工或泥水平衡法施工。
3.2事中控制
顶管掘进主要由4个参数控制,即开挖面土压力、推进速度同步注浆、纠偏方向与纠偏量。掘进过程中,必须视管道上覆土厚度、地质条件、地面荷载情况及顶管顶进姿态、地表监测情况等进行参数调整。这些参数既是各自独立的,又存在互相匹配、优化组合的问题。优化组合的根本目的是控制顶管推进轴线偏差不超出允许范围及尽量减少地层变形的影响。推进中参数优化组合的宏观表现就是地表变形的控制,同时必须配以相应的监测手段,将实测的各类数据与监测的地表沉降值整理分析、优化组合,指导下一步的顶进,实行信息化施工。
4结语
通过对顶管施工的地面变形机理分析,以及顶管施工对周边环境危害形式的探讨,对顶管施工提出了事前和事中两阶段控制措施。事前控制措施是要对施工场地的地质条件进行详细了解,选择合适的顶管机械;事中控制是通过优化掘进参数控制顶管推进轴线偏差。通过两阶段的控制,最终达到控制地面变形,从而减少由于地面变形引起的各种损害。
摘要：分析了顶管施工地面变形的机理,介绍了顶管施工开挖引起地表变形的损害形式,论述了顶管施工事前和事中两阶段的控制措施,以保证顶管施工质量,控制地面变形,减少地面变形损害。
关键词：顶管施工,地表变形,地表沉降
参考文献
[1]魏纲.顶管施工中土体性状及环境效应分析(硕士学位论文)[D].杭州:浙江大学,2003.
[2]余建锋.顶管施工引起地表变形问题研究(硕士学位论文)[D].广州:广州大学,2006.
[3]任建文.非开挖顶管施工技术[J].西部探矿工程,2004(1):33-34.
顶管施工技术在市政工程中的应用 篇10
【摘 要】顶管工程是非开挖敷设管线技术。当工程施工遇见公路、铁路、河流或者主要构筑物时均可采用该项技术。它可有效地解决大面积开挖给交通和市民带来的不便。
【关键词】顶管；施工工艺；构筑物
0.工程概况
本工程红线宽度为20m，行驶重型车辆比较多。污水管全长120m，横穿立交桥下和两侧副道，采用顶管施工。污水管为雨污合流，采用钢筋混凝土管，管径为Φ1200，管道外直径Φ1440，管长2.0m/节。平均埋深为4.8m。为减少土方开挖，拟在检查井处设置工作井和接收井。该场地地层以杂填土、粉质黏土和粉砂为主。所穿越位置并无其他管线敷设。
1.顶管施工工艺
工程施工原理是在管道的沿线按设计的方案设置工作井和接收井，工作井内设置坚固的后座，吊进油压千斤顶以及要顶进的混凝土管，接好照明、油管等管线， 然后用油压千斤顶缓慢顶进，通过人工开挖方式，将混凝土管顶进至接收井内。
2.后背结构及抗力计算
后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用现浇整体式后座墙组合钢板结构，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。
2.1顶力计算
推力的理论计算：（以Φ1200mm计算）
F=F1+F2 （1）
式中F1——迎面阻力；
F2——顶进阻力
F1=π/4×D×2×P （2）
式中D——管外径1.44m；
P——控制土压力
P=Ko×γ×Ho （3）
式中Ko——静止土压力系数，一般取0.55；
Ho——地面至掘进机中心的厚度，取最大值4.5m；
γ——土的湿重量，取1.9t/m3。
本工程中，P=0.55×1.9×4.5=4.70t/m2
F1=3.14/4×1.44×2×4.70=10.63t
F2=πD×f×L （4）
式中f——管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取1.6t/m2
D——管外径1.44m；
L——顶距，取值60m。
F2=3.14×1.44×1.6×60=434.07t。
因此，总推力F=10.63+434.07=444.7t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。
2.2后背的计算
后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应对后背的强度和刚度计算。
后背受力计算公式
R=aB（rH2KP/2+2ChK1/2P+rhHKP） （5）
式中R——总推力之反力（一般大于推力的1.2～1.6）；
a——系数（取1.5～2.5之间），此处取2；
B——后座墙的宽度（m）此处取1m；
r——土的容重（kN/m3）；
H——后座墙的高度（m），此处取1m；
KP——被动土压系数tan2（45°+φ/2）；
C——土的内聚力（kPa），一般情况下取10；
h——地面到后座墙顶部土体的高度（m），此处取4m。
按上式计算，工作井后背加护套后能承受534t。顶力大于实际顶力444.7t，完全能满足要求。
3.施工方法
3.1测量放线
根据规划施工，先用经纬仪在现场地面上准确布设临时水准点并放出管道铺设的中线控制桩，控制桩必须保护好，待工作坑挖好后，再用经纬仪将管道中线控制桩引至工作坑保护好，确保施工使用时管道中线的准确度。
3.2工作坑设置
根据施工图设计基础，采取检查井所在位置设置工作坑，避免修筑检查井时重复开挖，且检查井间距70m，符合一次性顶进施工要求。工作坑底部为矩形，坑底尺寸为7m（长度）×4m（宽度），高度H为5.2m（根据污水管道设计埋深确定）。本次顶管方案拟采用双向顶进的方法进行施工，即在同一直线上，顶管机在工作坑内，顶完一个方向（两检查井间的距离），调头再顶另一段，形成工作坑和接收坑交替施工。
3.3工作坑开挖、支撑和防护
工作坑挖土采用机械开挖，并与人工配合操作。土方开挖前先做好定位放线工作。首先开挖上层土，采取从上往下逐层开挖的方式，严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。工作坑边不堆积弃土，不堆放建筑材料、机械、水泥罐及行车。尽量减少基槽边外部荷载。顶部采用半封闭式，仅留下管和出土口，以确保工作坑内施工安全。井口周围设防水墙，以防地表水流入坑内，同时设置1m高的钢管护拦。为防止工作坑坡面坍塌，坑壁采用20mm厚木板、钢管支撑，满铺支护处理。工作坑挖掘支护完成后，立即进行围挡，并设立醒目施工安全警示标志。
3.4顶进施工
（1）开始顶进前检查全部设备并试运转；保证工具管在导轨上的中心线、坡度和高程符合规范规定。采取一定措施以防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑。顶管时，封门拆除后将工具管立即顶入土层。
（2）该工程采用手工掘进顶管法，工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管断面的超挖量应根据土质条件确定。该土层比较稳定，正常顶进时，管下部135°范围内不进行超挖；管顶以上超挖量小于1.5cm；管前超挖根据具体情况确定，并制定了安全保护措施。
（3）顶进设备准备：基座是为顶管机提供推进反力，安装要坚固，在承受各种负载的情况下，都能保持不位移、不变形、不沉降。导轨采用38kg/m钢轨，轨底和型钢焊接成一体。该工程主顶系统采用1台500t双冲程等推力油缸。油缸行程500mm，总推力为500t。油缸固定在拼装式油缸架上，下井时整体吊装。安装在油缸架上的油缸中心误差控制在3mm以内。主顶油缸架安装也要定位准确，保证油缸受力点的位置正确，其高程和平面安装误差应控制在3mm以内。起重设备和顶进设备按照施工要求安装。
3.5顶管施工
该工程采用手工掘进，工具管进入土层过程中，经常对顶进轴线进行测量，检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下，每顶进一节混凝土管测量1次，在出洞、纠偏、到达终点前，适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。 另外，指示轴线在顶进工程中，利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。顶进开始时缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。在实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中要不断对工具管的高程方向进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，改变方向，从而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。纠偏贯穿顶进施工的全过程，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。
3.6接口处理
对管道的设置位置、标高进行检查，确认无误后，才进行各个混凝土管接口处理。接口是管道的薄弱环节，易发生渗漏，若管接口施工质量差，管道接口在外力作用下容易产生开裂。 混凝土管表面应光洁、平整，无砂眼、气泡，接口尺寸符合设计规定，接口应保持清洁无油污，接口防水采用“V”形切口，用纯水泥砂浆对管进行处理，再用1∶2水泥砂浆对切口进行封抹，最后采用树脂漆和玻璃纤维进行两次封堵，直到达到闭水要求。
4.结语
本工程采用此项技术，有效地解决了大面积开挖施工造成的不便，具备科学性、合理性、可行性。由此，在管道工程施工遇到公路、铁路、河流或者主要构筑物时，本项技术均可方便适用。
【参考文献】
[1]孙洁.PPP管理模式在城市污水处理中的应用研究[J].湖南财经高等专科学校学报，2010，（01）：73-76.
[2]徐慧.超高层建筑华联-钱江时代广场建筑给排水及消防设计[J].浙江建筑，2008.（10）.
水利工程顶管施工控制 篇11
1 顶管施工
简单而言, 顶管施工就是于管道沿线设置工作井和接收井, 利用油压千斤顶缓慢顶进, 并通过经纬仪测量顶管方向, 直至将管顶至接收井内。基于顶管施工技术的成熟, 已经突破各种土层 (包含水层) 的适用, 管径和管线长度趋于扩大。
1.1 顶管的技术特点
(1) 属于顶管铺管技术和环境保护施工方法, 并具有不开挖面层就能够穿越交通设施和建筑物; (2) 由于被铺设管道的上部土层未经扰动, 故管道寿命较长;同时由于无需拆迁土层之上建筑物, 故有很高的经济效益; (3) 顶管力学性能优良, 适应各种土质。
1.2 泥水加压平衡式顶管施工注意事项
泥水加压平衡式顶管工作原理为采用机械切削泥土并应用水力输送弃土, 同时利用泥水压力平衡地下水压力和土压力, 控制地表隆起和沉降。在施工中需要注意的事项为:一是注意掘进机处于停机状态时需要防止泥水流失, 以便保持挖掘面稳定。二是施工过程之中, 需要注意观察地下水压力变化和挖掘面的稳定状况, 并检查泥水浓度和相对密度及进排泥泵流量的正常度。
2 地铁穿越类型及其风险
地铁穿越区分为上部穿越和下部穿越, 两者区分点是顶管是从隧道上方还是下方穿过, 如若是上方穿过就是上部穿越, 反之如若是下方穿过就是下部穿越。上下部穿越之间的特征最大区分点是:上部穿越由于集中卸载导致隧道上浮, 下部穿越由于地层损失导致隧道下沉;不过两者都会使得隧道差异沉降, 形成小曲率半径, 进而严重影响隧道使用状况甚至结构安全。以下分别探讨上部穿越和下部穿越风险:
(1) 上部穿越风险:一是隧道隆起具有不可恢复性。下部穿越采取二次注浆措施使得下沉隧道恢复, 而上部穿越则对隆起部分毫无办法使得下沉复位。二是土质差, 稳定所需时间较长, 这是缘于施工管道埋深较浅使得土体力学性质较差所致。三是应对措施有限。在隧道上方卸载是其隆起缘由, 但由于隧道上方面层不存在加载条件或不能充分实施加载而使得隆起不能下沉复位。
(2) 下部穿越风险:一是后期整改周期长。在列车停运期间, 遵循多次、多点、均匀原则并采取二次注浆措施来减少扰动性。二是同步注浆存在注浆压力过大而使得周边土体容易劈裂, 导致地层损失难以控制。
(3) 顶管穿越风险:设计风险包括工作井施工设计和洞口加固设计风险;地质勘察风险包括地质差异和勘察不准或疏漏;施工参数风险包括推进速度、顶进正面土压力、顶进纠偏、管道拼装、出土量、注浆参数等;监测风险包括监测数据不准和监察数据传输不及时;此外还包括材料风险和机械故障风险。
3 施工风险控制要点
3.1 顶管工作井和顶管接收井
顶管工作井属于顶管施工临时设施, 可供顶进设备安放, 并对管内土方进行提升处理。而在工作坑设置和顶进形式选择时, 需要兼顾多种因素, 并按不同的顶进方向区分为单向和多向顶进、调头和对头顶进。
顶管接收井的围护结构可采用SMW工法桩进行满堂加固的高压旋喷桩和内插型钢, 这样由于顶管施工涉及面较宽, 不可避免地影响地铁结构, 因此, 严禁拔除近地铁侧型钢。
3.2 顶进速度
在顶管施工过程之中, 要保持匀速缓慢速度, 并控制在l0mm/min之内, 以保证刀盘对土体的切削, 从而减少扰动。而顶进速度的控制可以通过顶管机的液压系统增设节流阀和冷却系统, 以对千斤顶顶进油量予以控制并防止油温过高。
3.3 顶管正面压力
土仓中的压力须与开挖面的正面水土压力保持平衡, 并控制好顶管顶进速度和出土量, 如若顶进速度加快而出土率较小, 就会增大土体压力而使得地面隆起, 反之亦然。因此需要做到:顶进速度保持匀速缓慢, 顶进方向予以严格控制, 顶管纠偏力尽减少。
3.4 顶管纠偏
在顶管施工过程之中, 严格遵循顶管施工技术规范, 不随意更改施工标准。相对顶管纠偏而言, 切实做到顶管顶进l0cm就进行一次纠偏, 严格禁止单次大幅度纠偏;顶管纠偏操作要做到“勤”和“微”, 对于“勤”而言, 不仅对显示屏和指示灯等在内的仪器及其它观察点要做到持续观察, 而且集中注意力做到勤动作, 保持顶进度缓慢均速, 顶进方向按照设计标准进行, 不会出现较大偏差。对于“微”而言, 保证不会出现大幅度的纠偏和过正纠偏, 以便防止出现管接头开口造成漏水和形成S形管道。这样, 每次顶管纠偏都要采取小角度纠偏, 避免造成轴线弯曲和地面沉降。
3.5 同步注浆及置换注浆
对于同步注浆而言, 注浆压力需要大于隧道底处的土压力值, 以便保证浆体充分渗人周围土体;同时, 选择触变性能良好的膨润土制浆材料, 并尽力将膨润土泥浆套随机头向前移动, 以便形成连续的环状浆套。对于置换注浆而言, 是在顶管施工完毕后予以换浆, 换浆时间因地点差异而有所不同, 对于距离隧道15m之外的地方可以不受时间限制而随时进行换浆, 而对于隧道及其前后15m所经之处要在列车停运期间内进行;在换浆期间, 如若一旦发现隧道变化过大, 需要即时停止换浆。
4 结语
运用顶管技术穿越隧道施工, 在工程界业已普及。尽管如此, 也要对顶管施工风险点的控制予以高度重视, 不能掉以轻心, 特别是顶管工作井位置的选择、包括顶管推进速度、正面土压力等在内的顶管参数控制和管材选择及接口拼装等, 从而确保隧道结构最大程度保持稳定。
摘要：不需开挖面层就可穿越隧道的顶管施工, 在当今工程建设方面运用日益广泛。而我国随着基础设施的大力兴建, 顶管施工技术也逐渐普及和专业化, 并发展成为一种常规的施工工艺。有鉴于此, 本文针对顶管穿越隧道施工的风险控制进行分析, 旨在为日后规范制定和修改提供参考。
关键词：顶管,隧道,风险控制
参考文献
[1]吴慧佳.浅谈顶管施工在实际工程中的应用[J].山西建筑.2009 (33) :152-153.