鋼管頂管施工方案

上海市第二市政工程有限公司1D1800上海市第二市政工程有限公司1一、概述本次Φ1800頂管工程是南京市城東污水處理系統(tǒng)07標段污水收集系統(tǒng)中的一個重要組成部分。本段Φ1800頂管施工具體長度如下：B15＃井～Φ1800鋼管，頂進長度。B15＃井～B16Φ1800鋼管，頂進長度約。B5＃井～B16Φ1800鋼管，頂進長度約。道，所以施工比較復(fù)雜。頂管施工覆土較深，頂進距離較長，對施工有影響的建（構(gòu)）筑物尚未拆除，因此頂管施工的難度較大。本項目共有段頂管，全長約M，管徑為Φ1800鋼管。本工程鋼管頂管采用機械式土壓泥水平衡頂管掘進機進行施工。PAGE2PAGE2上海市第二市政工程有限公司PAGE3上海市第二市政工程有限公司PAGE3上海市第二市政工程有限公司二、頂管工藝流程圖施工準備測量放樣軌道安全后座頂板安裝頂進設(shè)備安裝后座千斤頂安裝洞口止水裝置安裝掘進機井內(nèi)就位掘進機試運行割開悶板掘進機穿墻后座千斤頂頂進出泥準備偏差測量軸線控制管道頂進出泥頂進糾偏鋼管拼接接口檢驗鋼管進場驗收鋼管頂進結(jié)束施工準備切削刀盤切削刀盤切口 封板糾偏千斤頂 殼體吊盤電視攝像儀前后傾斜儀切土口控制電動機測量儀器液壓泵減速裝置密封圈排泥漿軟管橡膠墊板排泥漿軟管法蘭接頭旁通閥 墊板三、頂進掘進機選型本工程經(jīng)過反復(fù)方案論證，最后確定選用D1000機械式土壓泥水平衡頂管掘進機。作可以在基坑內(nèi)或地面操縱室內(nèi)進行的，即Telemole進機前方的土挖成與掘進機殼體一樣大小的洞，使掘進機頂進過程安裝著兩根管子為進、排泥管。20Kpa于該掘進機有機械平衡土壓力和泥水壓力平衡地下水壓的雙重平衡功能，因此，它施工過后的地面沉降較小。四、中繼環(huán)的選型由于本次頂管頂進距離為1力頂進。由于中繼環(huán)啟動伸縮次數(shù)很多。密封圈極易摩損失效而發(fā)生漏水、漏泥砂、漏漿等現(xiàn)象，給工程帶來嚴重后果，甚至發(fā)生工程事故。為此本工程中繼環(huán)設(shè)二道密封圈。在二道密封圈之間設(shè)置44構(gòu)形式的中繼環(huán)，在歷次水下頂進中，未發(fā)生泥漿泄漏現(xiàn)象。五、頂管出洞技術(shù)措施由于本工程管道頂部為粉砂土,做好頂管出洞口措施是施工成敗范圍為L＊B＊H＝8m*5m*13m放樣定位注漿就位放樣定位注漿就位埋設(shè)注漿管制備漿液注漿注漿拔管移孔、注漿雙液注漿的基本原理（2~3cm）而壓力又很大時8~10Mp1Mpa。漿液的顆粒尺寸必須小于土的漿在較大范圍的使用中收到良好效果。后到總管中匯合注入土中。注漿方案大大增加止水效果。PAGE8PAGE8上海市第二市政工程有限公司根據(jù)設(shè)計預(yù)留的法井壁根據(jù)設(shè)計預(yù)留的法井壁橡膠密封環(huán)筋板蘭，我們在法蘭上安裝洞鋼法蘭口止水裝置。該裝置必須與導(dǎo)軌上的管道保持同預(yù)埋注漿孔心，誤差應(yīng)小于2cm。循環(huán)水泵房洞口止水裝置密封為橡膠止水法蘭。在橡包括損失系數(shù)水玻璃＝1:1/水泥＝15%水泥含量:375KG/M3土體。２)注漿設(shè)備１～２壓注漿泵４臺；拌漿桶：ss-200３)注漿材料水泥：要求普通硅酸鹽水泥，新出廠；水玻璃；濃度；４０度模數(shù)３左右。4、洞口止水裝置（見下圖）在循環(huán)水泵房制作過程中，在洞內(nèi)側(cè)預(yù)埋鋼法蘭和鋼內(nèi)套，再在洞口砌磚墻封口，頂進開門時，用風鎬破除磚墻。坡洞時應(yīng)不留隱患。在預(yù)留洞底部，還應(yīng)設(shè)置延長導(dǎo)軌，以免機頭出洞時嗑頭。PAGE10上海市第二市政工程有限公司PAGE10上海市第二市政工程有限公司膠止水法蘭之前應(yīng)預(yù)埋注漿孔，以便壓注膨潤土泥漿。5、頂管出洞口措施基坑導(dǎo)軌上的管道同心。線，安裝精度高，并確保牢固穩(wěn)定。好，并調(diào)整好主頂油缸編組，以防機頭出洞入土后叩頭。六、頂管的頂力控制技術(shù)頂力控制的關(guān)鍵是做好觸變泥漿的注漿工藝，其次是合理地布置中繼環(huán)。1、確定控制頂力頂管后座土體穩(wěn)定驗算由于頂管后座經(jīng)過土體加固，經(jīng)試算完全能滿足施工要求。頂進設(shè)備允許最大頂力41500KN6000KN?？刂祈斄Φ拇_定本工程根據(jù)鋼管允許頂力確定，本工程控制頂力取F2、頂力計算和中繼環(huán)的設(shè)置方案

＝4500KN控機頭迎面阻力

＝rHtg2(45°+18°/2)*A1＝1.8*7.6tg254(π*0.62)＝29t機頭外壁阻力F＝πd*L*f2 0 0＝π*1.2*4.5*1.5＝25t管外壁摩阻力F＝πDLf3＝π1.2*270*0.5＝508t總阻力 中繼環(huán)設(shè)置計劃

+F+F1 2

＝562tL＝（450－54）×0.6/3.14×1.2×0.5=126m1L＝450/(π×1.2*0.5)=238m2①本工程270m頂管需設(shè)置中繼環(huán)1套。3．頂力控制的關(guān)鍵技術(shù)觸變泥漿的材料與配方泥漿潤滑減摩劑又稱觸變泥漿，是由膨潤土、CMC糊)、純堿和水按一定比例配方組成。不同的土質(zhì)，應(yīng)采用不同的配方，才能滿足不同的需要。膨潤土是觸變泥漿的主要材料，作為頂管施工用的膨潤土應(yīng)選鈉基膨潤土，由其拌制成的漿液，觸變以后的流動性和靜止下來的膠凝性、固化性都比鈣基膨潤土拌制的漿液要好，對土層的支承和潤滑效果好。但是，我國的膨潤土多為鈣基膨潤土，所以一般用鈣基土進行鈉化處理。土土膨潤度(秒)度視粘失水終切力(達因/mm3)比重穩(wěn)定性CP量mlA漿12％6‰CMC適量塞流30.591301.0730觸變泥漿的制漿工藝12305m3,充分滿足612觸變泥漿系統(tǒng)的管路布置系統(tǒng)管路為一路總管，總管為2G1〞100m觸變泥漿系統(tǒng)的壓注方法制定合理的操作規(guī)程，使頂進時形成的建筑空隙及時用潤滑泥漿就必須嚴格執(zhí)行頂管注漿操作規(guī)程，由專人操作，質(zhì)量員檢查嚴格把好質(zhì)量關(guān)。壓漿時必須堅持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時補漿”的原則，補漿應(yīng)按順序依次進行，每班不少于2次循環(huán)，定量壓注。同步跟蹤注漿地面泥漿站配制好的觸變泥漿，經(jīng)液壓注漿泵增壓后，進入輸漿總管，通過環(huán)形分管注入頂管機及管節(jié)的壓漿孔形成泥漿套。當管節(jié)頂進時，利用掘進機尾部環(huán)向均勻布置的四只壓漿孔，與頂進同步進行跟蹤注漿，以確保當掘進機向前時在其后形成的環(huán)形空隙立即被泥漿所充填，從而形成完整的泥漿環(huán)套。補壓漿管節(jié)在頂進過程中，由于有部分漿液流失到土層中去，因此必須利用鋼管上的壓漿孔進行補壓漿。一般在一節(jié)管節(jié)頂進結(jié)束后，就應(yīng)進行補壓漿。而且還要視每段頂進的阻力情況，隨機采取分段補壓漿。壓漿量與注漿壓力壓漿量原則上控制在同步跟蹤壓漿量為管節(jié)外理論空隙體積53漿壓力值不宜過高也不應(yīng)過小，據(jù)采用漿液的粘度和管路輸送長度，我們通過試頂后，壓漿站的壓力控制在0.28～0.3MPa較為合適。壓漿工藝質(zhì)量的判別和修正100m12號注漿斷面的支管上也各設(shè)一只壓力表。頂管過程中，作業(yè)人員每班應(yīng)記錄各表頭壓力值。判斷方法；如果支管路上，四個壓漿點的壓力如感覺有靜止情況，說明該支管堵塞，應(yīng)予排除。在總管路上，若壓力表超過預(yù)定值，說明壓漿量太大，反之說明壓漿量不夠，應(yīng)給以及時調(diào)整。在頂進過程中，可以從主頂系統(tǒng)和各中繼環(huán)系統(tǒng)的液壓力值推算就說明壓漿工藝出現(xiàn)問題，應(yīng)立即查明原因，及時調(diào)整。七、頂管方向控制技術(shù)測量儀器配備與檢驗LeicaTC2002（1”1+1ppLeicaT2Leica（精度1/40000，NA2水準儀等一系列精密高檔儀器。頂管施工測量所使用控制測量平面控制為確保兩井間頂管貫通，橫向、豎向誤差小于100mm，在兩端頭將平面控制成果引測到施工現(xiàn)場。利用空導(dǎo)點和地面導(dǎo)線點建立平面控制網(wǎng)TC200261”,6<1/80000，對觀測結(jié)果進行平差。Leica儀垂直投設(shè)。蹤觀測機頭平面偏差方向。高程控制NA2帶平行玻璃板測微器水準儀配合銦鋼尺進行，往返觀測。2～310mm20cm次偏差值，做到及時掌握機頭姿態(tài)和發(fā)展趨勢，以便及時糾偏b.地面沉降觀測+10mm、-30mm之間。c.頂管姿態(tài)測量從而調(diào)整頂管各施工參數(shù)，指導(dǎo)頂管正確、安全推進。測量各尺讀數(shù)，經(jīng)精確計算得頂管轉(zhuǎn)角、頂管中心方向偏差值、頂管坡度、頂管中心高程等數(shù)據(jù)，從而相應(yīng)調(diào)整頂管機的各個施工參數(shù)。例分段糾偏。八、頂管地面沉降控制技術(shù)1cm1、地面沉降預(yù)測計算Attewell和Peck一樣，假定沉降槽的曲線線形為正態(tài)分布曲線.見以下公式：i/R=K(z/2R)n22A式中：i沉陷槽曲線反彎點至中心距離；Z--V沉陷槽的容積；Smax地表面最大沉降量K,n常數(shù)(參照藤田系數(shù)表)A頂管開挖面積。土損失量V/A=2.5%，常數(shù)K=1，n=1，又根據(jù)施工條件，求得i/R=K(z/2R)ni=R*K(z/2R)n=0.6*(7.6/1.2)=3.8m由V/A=2.5%，得到V=A*2.5%=(3.14/4)*1.22*0.025=0.028m322A22A

I)=0.028/(

*3.8)=0.005m=5mm22A幾條：泥水平衡頂管掘進機，具有二個平衡機理。能有效控制地表沉降。機殼外徑與管外徑之間的建筑空隙的大小。本工程建筑空隙為2cm，既有利于泥漿套的形成，又不使空隙增大造成沉降。頂進糾偏的偏心度。本工程頂管糾偏控制角度為0.5盡可能使糾偏角度小。泥漿套的形成質(zhì)量。管道的密封狀況。3、減小地面沉降的針對性措施減小頂管過程中的地面沉降措施地面監(jiān)測，優(yōu)化掘進機參數(shù)通過地表監(jiān)測得到隆沉量與相對應(yīng)的掘進機主參數(shù)（包括推進速度、開挖面土壓力,泥水壓力值，出泥濃度等）進行比較，從而優(yōu)化掘進機參數(shù)，指導(dǎo)以后的頂管推進。注漿穩(wěn)定措施0.2°。當糾偏0.53cm經(jīng)研究后方可繼續(xù)頂進。減小頂管后期沉降的措施0.45，P=0.2～0.5Mpa，Q=0.3m3/m。九、頂管施工中所采取的關(guān)鍵技術(shù)措施1、頂管泥漿減阻的技術(shù)措施實際施工中,通過管壁外優(yōu)質(zhì)潤滑泥漿的制作和壓注措施可大大降低頂進阻力.注漿為機頭同步注漿和管道補漿二部分。4502、頂管中繼環(huán)接力頂進技術(shù)措施結(jié)合本工程的特殊情況擬設(shè)計一種新型的中繼環(huán)這種中繼環(huán)采用雙道橡膠密封圈進行密封。3、頂管管節(jié)止轉(zhuǎn)的技術(shù)措施大時會對頂進造成不利影響，因此對工具管要采取糾旋轉(zhuǎn)措施。機頭的旋轉(zhuǎn)主要采用刀盤逆轉(zhuǎn)可實現(xiàn)糾偏效果，另可采用加壓重塊的方法。在機頭二側(cè)焊壓鐵支架，1#與6#管二側(cè)亦焊壓鐵支架。二側(cè)先平均放壓鐵，共10t。一旦發(fā)現(xiàn)機頭有微小偏轉(zhuǎn)，立即將壓鐵移到一側(cè)。1#中繼環(huán)放在機頭后面，起二個作用，其一，輔助機頭糾偏，其二，該中繼環(huán)油缸伸縮時可釋放機頭的扭轉(zhuǎn)力矩起到防止機頭偏轉(zhuǎn)的目的。4、管道密封技術(shù)常重要，我們將抓住每個環(huán)節(jié)，決不留任何隱患。1〕掘進機的密封對機械式土壓泥水平衡頂管掘進機施工，一旦在頂管施工中發(fā)生一道Y2)中繼環(huán)的密封如前所述，中繼環(huán)的密封采用雙道橡膠圈。在施工中，我們還能注入油脂來減少密封件磨損和幫助產(chǎn)生良好的密封狀態(tài)。盡管如此，由于中繼環(huán)是伸縮的，是動密封，所以我們必須對有關(guān)的材料，加工尺寸精度和安裝質(zhì)量引起高度重視，由專人負責把好各道質(zhì)量關(guān)。十、鋼管的制作、焊接和內(nèi)外防腐措施2/組焊工焊工資格：焊工須持有技監(jiān)（勞動）部門頒發(fā)有效的壓力容器2~3個與現(xiàn)場的材質(zhì)、焊接工藝相同的焊口，經(jīng)外觀、無損探傷（線（90%以上射線Ⅱ級以上方允許上崗。上崗焊工登入“焊工登記表”以便集中管理。32-3拼裝工。焊條焊條在密封良好未開封時，可以不進行烘焙。焊條堆放庫應(yīng)滿足必要的溫度、濕度和堆放空間要求，不能受到水、油、潮氣、化學(xué)物質(zhì)等有害物質(zhì)侵蝕。生銹及藥皮脫落的焊條不許使用。焊接質(zhì)量的保證措施1草包封堵，防止穿堂風。