頂管施工受阻原因分析措施

1、頂 管 施 工 受 阻 原 因 分 析 及 措 施 1. 工程概況： 上海某污水處理2400×22mm鋼管管線頂管工程，采用土壓平衡式機頭進行頂進，總長為210m。根據(jù)原來掌握的施工現(xiàn)場實際情況及地質(zhì)資料，該頂管工程主要在灰色砂質(zhì)粉土中頂進（如地質(zhì)勘察報告表中陰影所示）。在近長江防洪大堤堤頂約 5m處，累計頂進40m施工時地面沉降嚴重.2. 原因分析 2.1 因長江大堤下發(fā)現(xiàn)大量塊石堵塞機頭（最大直徑為1.0m）導致頂管施工工作受阻。2.2以及本地區(qū)地下水豐富。由于排除毛石費時較長，導致粉沙層流沙，頂管沿線地面最大沉降量為1.0m，無法滿足業(yè)主對地面沉降的安全控制要求。如果按此繼續(xù)施

2、工將造成長江防洪大堤堤頂出現(xiàn)將出現(xiàn)較大的沉陷和管線前方民居樓房結(jié)構(gòu)破壞。3. 采取措施3.1 方案選擇為能安全、順利完成施工工作，經(jīng)工程技術人員參考配水頂管的成功經(jīng)驗分析論證并聘請專家進行指導：將原設計頂管軸線標高下降4m，即頂管軸線標高在7.5m，采用土壓平衡式機頭進行頂進，方可安全、順利完成管線頂管施工。原因如下：3.1.1頂管最小覆土厚度的要求： 最小覆土深度Z的計算：A= BS BC4 ctg(45。-/2) tg (BS + BC)-2 C(BS + BC)B=(BS + BC) tg2(45。-/2) tgZ=A / B式中 土的天然重度 18N3 土的內(nèi)摩擦角 24。 土的內(nèi)聚力

3、 C5Pa BC 管 徑 BC 2.4m BS 工具管向前挖的部分 BSBC tg45。+0.4m=2m Z 最小覆土深度 計算得: Z=4.32m設計標高降低可避免頂管穿越前方河道時減低風險并保證航道暢通。3.1.2根據(jù)查閱江堤加固工程竣工圖和隨塘河的施工記錄，只有將原設計標高降低4m才可以避免原有的毛石和暗浜，減少頂管過程中不可預見的種種不利因素。3.1.3根據(jù)地質(zhì)勘察報告，粉砂層底標高處于5.4m，由于頂管沿線地質(zhì)請況的不均勻性，若頂管軸線降低的太少使頂管處于粉砂層和淤泥質(zhì)層的交接處，將不利于控制頂管的方向。降低頂管軸線的標高，采用土壓平衡機頭進行頂進，地面的沉降量將嚴格控制在05mm，

4、避免對頂管沿線建筑物和構(gòu)筑物的破壞。根據(jù)以上方案，管線頂管的重新頂進，需將頂進的40鋼管拔出,原頂管沉井工作井、接收井的井壁需接高、底板鑿除并下沉至修改后標高再重新頂管。3.2 措施3.2.1 40m鋼管的拔管和注漿3.2.1.1 對工作井頂管出洞周圍及頂管各連接部位進行驗算和加固,滿足拔管要求。3.2.1.2 拔管時利用頂管頂進時的四臺200t主頂千斤頂作為拔管動力，在頂管前墻出洞周圍設置拔管后座，并在鋼管端部焊接四個鋼制牛腿，鋼制牛腿位置與千斤頂位置一致，基本保持四個拔管千斤頂合力中心與頂管中心軸線重合。拔管時千斤頂直接頂在四個鋼制牛腿上，利用千斤頂?shù)耐屏ν苿愉撝婆Ｍ群笸藦亩鴮⒃斎胪翆又?/p>

5、的鋼管拔出。拔管過程中千斤頂每頂推一個沖程，縮回千斤頂，割下牛腿，將牛腿前移至近千斤頂處焊接于鋼管上，在鋼管內(nèi)部加固,繼續(xù)拔管。拔出一節(jié)管段后，割除管段吊出井外，繼續(xù)拔下一節(jié)管段，如此循環(huán)往復，直至將頂管掘進機拔出至工作井內(nèi)。3.2.1.3拔管過程中，為防止大堤破壞，從地面間隔5 m排一根DN22 豎管至原設計標高，在拔管過程中壓漿充填拔管所形成的空洞，混合漿液壓入量應保證壓入漿液固化后體積等于或略大于所拔出鋼管段形成的空洞體積?；旌蠞{液配比為：膨潤土：粉煤灰：水=1：2：44. 壁的鑿除和接高4.1 頂管工作井和接收井井壁混凝土按設計規(guī)范進行鑿除滿足鋼筋的搭接要求。4.2利用沉井的封底和地面

6、作為支撐，搭設內(nèi)、外腳手架將沉井井壁按原<<施工方案>>接高4m。5. 鑿除和沉井下沉5.1利用4臺風鎬將800mm臺風鎬將800mm后鋼筋混凝土底板鑿除，鑿除過程中應均勻?qū)ΨQ，將鋼筋混凝土碎塊運出沉井。5.2下沉系數(shù)的計算：管線頂管工作井：K=G/(Rt+ Rf)=0.96管線頂管工作井：K=G/(Rt+ Rf)=0.72經(jīng)過計算，沉井的下沉系數(shù)不能滿足要求。由于沉井井壁的長期握裹作用，并且由于工作井外壁已注漿加固，沉井下沉需逐級加載配重100150噸。沉井下沉系數(shù)的驗算如下：管線頂管工作井：K=G/(Rt+ Rf)= （G+130）/(Rt+ R) =1.5管線頂管

7、工作井：K=G/(Rt+ Rf)= （G+100）/(Rt+ Rf)=1.25.2.1為了使沉井能夠均勻下沉，在沉井井壁周圍填充膨潤土，形成沉井助沉的潤滑泥漿套。5.2.2沉井下沉至標高后，用水泥漿置換膨潤土泥漿套，進行沉井封底。6. 結(jié)束通過對管線頂管線路上地面建、構(gòu)筑物：長江大堤、樓房、隨塘河漿砌塊石駁岸、盛豐路路面、5號泵站樓房進行沉降觀測,觀測結(jié)果均滿足控制要求。 附表：原地質(zhì)勘察報告地質(zhì)時代層 序土層名稱成 因類 型厚度（m）層底標高（m）地質(zhì)描述及其工程性質(zhì)填土0.62.63.7-2.7長江大堤以內(nèi)以雜填土為主，成份復雜，大堤 外為江邊灘涂，以含有機質(zhì)、蘆根等雜物有粉土、粉質(zhì)粘土，

8、見有氧化鐵斑點。Q341黃色粉質(zhì)粘土濱海河口相0.41.63.31.69含氧化鐵斑點、鐵錳質(zhì)，飽和，軟塑。中壓縮性，僅見于大堤以內(nèi)，分布厚度較小。21黃色粉質(zhì)粘土1.00.88含氧化鐵斑點、飽和，軟塑，僅見于ZK44孔22黃灰灰色粘質(zhì)粉土0.62.01.90.02含氧化鐵斑點、夾粘性土，分布局限，厚度較小，飽和、稍密，中壓縮性t灰色粉質(zhì)粘土1.42.60.01-0.10土質(zhì)不均勻，夾粘性土，飽和、流塑，高壓縮性，僅見于JK30孔及43孔3灰色砂質(zhì)粉土2.46.6-2.38-5.42，夾粘性土，分布穩(wěn) 定，飽和、中密，中壓縮性Q24灰色淤泥質(zhì)粉粘土夾粉土濱海淺海相0.83.4-4.50-6.31土質(zhì)不均勻，夾薄層或不規(guī)則狀粉土，飽和、流塑，高壓縮性灰色淤泥質(zhì)粘土11.813.4-17.14-18.18夾薄層粉砂、粉土，含有碎蚌殼，飽和、流塑，高壓縮性Q141灰色粉質(zhì)粘土濱海沼澤、溺谷相4.68.8-22.32-26.76含有機質(zhì)、腐植物，鈣結(jié)核，土質(zhì)不甚均勻，夾有粉土，飽和、流塑，中高壓縮性2灰色粘質(zhì)粉土1.44.6-25.183