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顶管施工技术在水利建设工程中的应用

顶管施工技术在水利建设工程中的应用
顶管施工技术在水利建设工程中的应用

浅议顶管施工技术在水利建设工程中的应用

摘要:水利建设工程是我国市政工程的重要组成部分,和人们的生产和生活息息相关,本文从水利建设工程中的顶管施工技术入手,重点阐述了其施工的优势,并结合当前的施工环境,对顶管施工技术的设计和施工的原则展开提出,提出了许多建议和方法,供同行参考。

关键词:顶管水利工程;设计施工

众所周知,顶管施工技术是近些年来在水利工程建设中普遍使用的技术类型,在我国,顶管施工技术是适用于地下管道施工的重要方法,也叫做非开挖管道敷设技术。顶管施工技术最大的优势在于施工时可以和基础设施进行交叉施工,有效的避免了因施工造成的各种社会资源的浪费。同时,顶管施工技术对外在环境的影响较小,符合当前环保的施工正常,随着技术水平的提高,这种技术被广泛的应用和推广。

1 水利工程中采用顶管技术是大势所趋

现阶段,我国水利工程的实施基本上采用的都是顶管施工技术,这说明这种技术在我国正趋于成熟,而随着城市化水平的提高,城市中的排水管道处理成为政府和人们日益关注的重要问题,特别是在一些人口的密集地区,合理的运用顶管技术,用于地下管道的建设是大势所趋。

2 实施顶管施工技术的优越性

顶管技术作为非开挖技术的一种,和传统的技术比起来,具有明

顶管法施工技术

顶管 法施工 1、技术简介 顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两坑之间。 非开挖工程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。 非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语,它涉及的是利用少开挖,即工作井与接收井要开挖,以及不开挖,即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换,顶管直径DN800—4500。通过工作井把要埋设的管子顶入土内,一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上,并且还能曲线穿行,以绕开一些地下管线或障碍物。 它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、高效,保护环境的综合功能。这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁,不破坏地面建筑物;不影响交通;不破坏环境;施工不受气候和环境的影响;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全,综合造价低。 该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。 2、技术原理 顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。 3、现状分析 经过多年的发展,顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用,且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方

市政工程污水管道顶管施工方案_secret

目录 第1章.-编制依据及编制原则 (2) 1.1. 编制依据 (2) 1.2. 编制原则 (2) 第2章.工程概况 (3) 2.1. 工程概况 (3) 第3章.施工部署与安排 (4) 3.1. 施工组织机构 (3) 3.2. 施工准备 (3) 3.3. 施工区域划分 (4) 3.4. 施工顺序 (4) 3.5. 劳动人、机械设备投入 (4) 3.6. 施工进度计划 (5) 第4章.施工技术措施 (7) 4.1. 顶管设备的组成 (7) 4.2. 设备安装 (9) 4.3. 测量放线与纠偏 (11) 4.4. 顶管测量记录 (12) 4.5. 地面沉降监测 (13) 4.6. 防范预案与措施 (16) 第5章.质量、安全保证措施 (20) 5.1. 质量控制和质量验评标准 (20) 5.2. 混凝土管施工质量控制 (21) 5.3. 顶进过程中地面沉降控制 (22) 5.4. 质量保证措施 (22) 5.5. 施工安全管理措施 (22)

第1章.-编制依据及编制原则 1.1.编制依据 本工程图纸、设计说明及招标文件; 《顶管施工技术》人民交通出版社 《国家建筑标准设计-给水排水标准图集》(02S515) 《国家建筑标准图集-混凝土排水管道基础及接口》(04S516) 《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008) 《市政排水管渠工程质量检验评定标准》(CJJ3-90) 1.2.编制原则 在充分理解设计意图、了解已完成部分管线的施工状态、分析已施工管线存在的技术、质量问题的基础上,结合理论实际,编制经济科学切实可行的施工方案。 质量目标明确,施工中采用先进技术和设备,严格管理,保证措施完善,确保工程质量达到优良。 工期目标明确,合理高效安排施工进度,科学划分施工区段,协调统一,确保工期顺利完成。 安全目标明确,安全措施可靠,制度完善确保施工安全。 施工中做到保护环境,文明施工。 坚持技术先进性、科学合理性、经济运用性,安全可靠与实 事求是相结合。 坚持科学管理,对施工现场进行全员、全方位、全过程监控。

顶管施工技术方案

1、编制依据: (一)、中国市政工程西北设计研究院有限公司《昌吉州东三县天然气输气管道工程阜康至吉木萨尔段高压管线工程》施工图设计; (二)、业主、路政管理部门及我施工方对施工现场的实际勘察; (三)、技术标准及规范: ①《公路工程技术标准》(JTG BO1-2003) ②《公路桥涵施工技术规范》(JTG /T F50-2011) ③《顶管工程施工规程》(DG /TJ08-2049-2008) ④《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008) ⑤《顶管施工技术及验收规范》(试行)中国非开挖技术协会行业标准 ⑥《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》(JC /T640-2010) 2.1概要: 依据中国市政工程西北设计研究院有限公司《昌吉州东三县天然气输气管道工程阜康至吉木萨尔段高压管线工程》施工图设计,该项目为昌吉州彩乌线3号阀井至东三县燃气高压输气管道,主管道长度约220KM,支线长度约10KM,管道采用L415级钢,主线管径定高DN300,支线管径定为DN200,压力为6.3MPa。 依设计显示,新建DN300主管线在G216线K522+900处与公路交越,设计采用顶管穿越方式从公路下方穿越。套管选用D800×80×2000钢筋混凝土顶进式排水管。穿越长度为32米。 第①层低液限粉土:厚度4.20m,土黄色,稍湿,稍密状态,局部夹砂透镜体,天然密度1.49 g/cm3,天然含水率5.8%,液限22.7%,塑限16.1%,粘聚力16.1kPa,内摩擦角19.5o,压缩系数 0.26MPa-1,压缩模量7.5MPa,具中等压缩性,修正后标准贯入试验击数7击,承载力130kPa。 第②层低液限粘土:埋深9.60m,最大揭露厚度8.90m,局部夹薄层细砂,未揭穿;土黄色,稍湿,硬塑状态,液限22.6%,塑限11.2%,修正后标准贯入试验击数7击,承载力140kPa。 在勘察深度内未揭露地下水位。

浅论大口径排水管道顶管施工

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/08816449.html, 浅论大口径排水管道顶管施工 作者:李维国 来源:《科技探索》2013年第10期 摘要:目前,城市在不断的向外扩张,市政排水的范围就随之不断增大,大管径的排水在此情况下应运而生,在解决城市排水效果差的问题上是一个新的突破。而如何进行大管径的顶管施工就成了大管径排水的重要前提。本文对顶管施工进行了初步的探讨。 关键词:大口径排水管道顶管施工 不论是道路还是房建,必然都与管道密切相关,市政道路作为城市交通的载体,其地下必然铺设着大量的城市排水管道,通常有雨水管道、自来水管道、排污管道、燃气管道、热力管道和长距离天然气管道等。排水的主要特点是排量大,大管径的排水管道的广泛使用是必然趋势,它的主要特点有重量轻、强度高、耐腐蚀、管壁光滑、接口密封性能好、输水能力大、便于施工,使用寿命长等。下面主要介绍大管径管道的顶管施工的控制管理。 一、设计方案 为了能够设计最合理的施工方案,需要进行现场勘测调查工作,以便施工工作的顺利开展。应做到:一,要了解施工现场的路面情况或者是建筑物的规模,记录施工现场的路面的交通情况。二,明确确定以前的施工管道的位置,大小,还有一些影响的因素比如树木根茎、桥梁,古迹等,尽量保证施工过程不受这些因素的影响。其次,要负责处理好施工前期应做的充分准备工作,设置交通导向牌,必要时安排专人指挥。根据现场的勘测情况,对设计方案进行更加全面,细致的研究分析。从而设计出最佳的施工方案。一般有:沉井干封底;洞口、地基加固;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。 二、测量工作 测量工作是进行施工选线工作的具体实施方法,测量能够准确定位顶管管线的准确位置,测量工作是整个施工过程的核心的工作,需要不断的进行测量,复核,校验。通过这一系列的测量工作,可以保证顶管施工的准确,是施工质量的保证。复核需要做到三个方面:一是对甲方提供的测量数据进行复核,二是对施工管道位置进行定位的复测,三是对顶管机导轨轴线和标高进行复核与对出洞的标高和轴线进行复核。 三、施工过程质量控制 1.施工控制 在实际的施工过程中,做好施工控制是整个施工过程的关键,控制的方面主要依据合理的施工组织设计和施工方案来进行的,除了要做好施工控制,还应重视关键工序工程、隐蔽工程

谈手掘式顶管施工关键技术

谈手掘式顶管施工关键技术 发表时间:2018-12-17T11:30:56.840Z 来源:《基层建设》2018年第31期作者:王亮1 王强2 [导读] 摘要:手掘式作为顶管施工的一种方法,具有易掌握、好控制、成本低的特点,应用较为广泛。 1中国葛洲坝集团第三工程有限公司湖北宜昌 4430022黑龙江省水利水电勘测设计研究院黑龙江哈尔滨 150080摘要:手掘式作为顶管施工的一种方法,具有易掌握、好控制、成本低的特点,应用较为广泛。本文详细阐述了手掘式顶管施工的洞门止水、管线测量以及触变泥浆减阻等关键技术的内容,供同类施工参考。 关键词:手掘式顶管;施工;关键技术 1 手掘式顶管(人工土顶法)施工概述 手掘式顶管施工的工具管是一种刃口敞口式工具管,进泥口大小根据土质情况确定,如遇顶含石块土层、强度较高的干土,基本上采用全敞口方式,用人工掘进先挖后顶、人工运土的施工方法,这种施工方法主要适用于无地下水并对地面沉降无严格要求的含石块土层、砂石土等,但不适用于含水量较高的土质。 工具管前端设计为斜面,其倾斜角度为70 o(见图),保证土体自身稳定性,有效地防止前方土体自身滑移。 工具管设计安装了注浆系统,可对管顶土方进行加固,防止塌方,减少后继顶力,且工具管比管材周边外径各大1.5cm以形成注触变泥浆需要的空隙。管前保证足够的插入力切土顶进。 1.1 手掘式顶管(人工土顶法)施工的工作原理 在一般正常的湿土,当工具管在顶力的作用下向前推进时,工具管正面的土体向压力较低的方向流动,从进泥口进入工具管,如遇强度较高的土质,必须先挖后顶,减少工具管正面阻力。要实现上述过程,需要具备以下条件: (1)要有足够的覆盖层,工具管正面土体的最大被动土压力要大于土体挤入工具管的阻力,否则地面会隆起。 (2)工具管进泥口大小,要根据土质情况调整,否则工具管正面土体会自动流入工具管内或不会流入工具管内(先挖后顶)。造成地面变形。 1.2 顶进速度控制 顶进速度的控制过程中,应注意以下几点: (1)主顶启动时,必须检查千斤顶是否靠足,开始顶进和结束顶进之前速度不宜过快。每节顶进开始时,应逐步提高顶进速度,防止启动速度过大。 (2)在先挖后顶施工过程中,千斤顶行程必须严格控制在设定范围内,防止靠背及设备吃力过猛。 (3)顶进速度的快慢必须满足每节润滑泥浆注浆量的要求,保证润滑泥浆系统始终处于良好工作状态。 根据实际施工经验,正常顶进条件下(干黄土),顶进速度应设定为1~1.5cm/min;如正面遇到障碍物或地基加固土,顶进速度应低于1cm/min。 2 顶管配套设备选型 主顶进系统由油缸组、顶进环及液压泵站等组成,其主要功能是完成管节顶进,是顶管设备系统的主要组成部份。 (1)油缸组 由4只油缸分两列左右对称布置,每列各2只油缸叠积而成,并用可分式结构的支座固定,用联接梁连成一体。其最大推力根据顶力计算配置。 (2)液压泵站 由油泵和电机组成。通过调速阀可改变油泵的流量,据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件,从而起到控制地面沉降的作用。 (3)后靠背 管节顶进时油缸的反力,通过后靠均匀地传递到工作井井壁上,避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。后靠制作时,应与顶进轴线保持垂直。 (4)导轨 导轨安装时,应复核轨道的中心位置,两根导轨必须相互平行、等高,导轨面的中心标高应比设计管底标高适当抛高(一般为0.5~1cm)。平面布置图如下:

污水处理排水管道顶管工艺及施工

污水处理排水管道顶管工艺及施工 【摘要】本文介绍了排水管道施工的的方法、注意要点和工艺流程。 标签污水;排水;管道;顶进 1 引言 近年来,随着我国经济建设的巨大发展,全国各地城市建设规模越来越大,各种居住小区大量出现,使得市政给排水技术因此也得到了迅猛发展。但是随着城市生活的居民的生活加快,现有的排水管道已无法满足整个城市的快速的发展与建筑建设的快速扩张,在有些大城市,管道布局凌乱,加之现在的排水管道技术复杂,不易施工,在预定的时间内很难完成施工目标。 通过多年的施工实践检验,顶管施工技术已经被很多同行所认同,它既解决了管道埋设施工中对城市道路交通的堵塞问题,又能稳定环境跟土层,具有高效、经济,保护环境的综合功能,这种优势尤为凸显在人口密集,地面建筑物众多,地下管网复杂的大中城市。同时,它可以为一个城市带来舒适,干净的环境。顶管施工技术的最大优点在于能纠正管道在地下延伸的偏差。适用于大中型管径的非开挖铺设。 顶管施工技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工,能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞,具有显著的经济效益和社会效益。 2 顶管施工技术施工原理 顶管施工技术是近年来在我国发展起来的一种地下管道施工方法,这种技术不需要开挖施工,就可以穿过铁路、地下建筑物、公路、河流铺设,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物施工。从地面开挖两个基坑井,然后管节从工作井安放,通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进,推动管节从工作井预留口穿出,穿越土层到达接收井的预留口边,然后通过接收井的预留口穿出,形成管道的施工。 3 顶管施工工艺 3.1 顶管的分类方法很多,常见的顶管主要为以下三种:人工开挖式顶管、泥水平衡式顶管、土压平衡式顶管。根据平衡原理来分还有气压平衡式顶管,但采用该原理的施工方法对土质、环境、设备、人员等均有较高的要求,且容易造成的较大的地面沉降,因此较少采用。 3.2 顶管工具管有手掘式、挤压式、泥水平衡式、三段两铰型水力挖土式和

(完整版)顶管施工技术参数计算

顶管施工技术参数计算 一、顶推力计算 (1)推力的理论计算: (CJ2~CJ3段) F=F1+F2 其中:F —总推力 Fl 一迎面阻力 F2—顶进阻力 F1=π/4×D 2×P (D —管外径2.64m P —控制土压力) P =Ko ×γ×Ho 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6.43m γ—土的湿重量,取1.9t/m 3 P =0.55×1.9×6.56=6.8552t/m 2 F1=3.14/4×2.642×6.8552=37.5t F2=πD ×f ×L 式中f 一管外表面平均综合摩阻力,取0.85t/m 2 D —管外径2.64m L —顶距,取最大值204.53m F2=3.14×2.64×0.85×204.53=1441.15t 因此,总推力F=37.5+1441.53=1479.04t 。 (2)钢管顶管传力面允许的最大顶力按下式计算: F ds =φ1φ3φ4γQd f s A p 式中 F ds — 钢管管道允许顶力设计值(KN ) φ1—钢材受压强度折减系数,可取1.00 φ3—钢材脆性系数,可取1.00

φ4—钢管顶管稳定系数,可取0.36:当顶进长度<300 m 时,穿越土层又均匀时,可取0.45,:本式取0.36 γQd —顶力分项系数,可取1.3 A p —管道的最小有效传力面积(mm 2 )计算得181127=3.14*13222-3.14*13002 f s —钢材受压强度设计值(N/mm 2)235 N/mm 2 由上式可得钢管顶管传力面允许的最大顶力11787KN,约1202.75t 经计算得知总推力F=1479.04t ,大于钢管顶管传力面允许的最大顶力1202.75t ,顶管时只能用其80%,1202.75×80%=966.2t 。主顶使用四台400t 级油缸,在推进时,每台油缸的最大顶力不得超过962.2t/4=240.5t 。剩余顶力需要中继间来解决。顶进时,当顶力达到中继间设计推力的60%时,即需设置中继间,当顶力达到中继间设计推力的80%时,即需启动中继间,中继间设计推力f 0=1000t 。(20只50t 小千斤顶组成) 当估算总顶力大于管节允许顶力设计值或工作井允许顶力设计值时,应设置中继间。 (3)设计阶段中继间的数量按下式计算: n =πD 1fk (L+50)0.7×f0 -1 式中 n —中继间数量(取整数) D 1—管外径2.644m fk —管外表面平均综合摩阻力,取0.85t/m 2 f0—中继间设计允许顶力(KN )1000t L —顶管长度 204.53m 由上式可得n=1.56,取整数为2个中继间 (4)中继间位置布置 1.第一个中继间布置在76.9m 以内

关于管道中顶管施工关键技术分析与研究

关于管道中顶管施工关键技术分析与研究 本文主要对顶管施工各关键技术进行分析,阐述了工作坑、顶进方式、进出洞口等方面的技术问题,本文提出了自己的观点,可供同行参考。 标签管道施工;顶管施工;出洞技术;顶进方式 前言 顶进方式的正确选择,是影响工程的成败的关键环节。采用何种顶进工艺,应结合工程概况、地质条件、地下水位、顶管的管径和埋深、地下阻碍物等情况。从技术、经济、安全的角度进行比较分析。工作坑的选取是获得较高经济效益的重要方面,选取是尽量结合拟建主体工程考虑利用永久性设施外,还要根据工程特点确定工作坑的形状、结构和选址等。 一、工作坑的选取和设置问题分析 顶管施工虽不需要开挖地碰,但在工作坑和接收坑处必须开挖。为了获得较高的经济效益,除了尽量利用永久性设施,结合将来的主体工程考虑外,还要根据工程特点合理确定工作坑的形状、结构类型和选址等。工作坑按其形状来分有矩形的、圆形的及多边形几种,其中矩形工作坑是顶管施工时最为常见的一种形式,在直线或两段交角接近1800的折线顶管中,多采用此形式,矩形工作坑布置后背方便,坑内空间能充分利用,覆土深浅都可利用。若在两段交角较小或在一个工作坑内分别向几个不同方向顶进时,则往往采用圆形工作坑,圆形工作坑为深工作坑,占地面积小,但需另筑后背,多采用沉并法施工,沉井材料为钢筋混凝土。多边形的使用基本上和圆形工作坑相似。工作坑按其结构可分为钢筋混凝土坑、钢板桩坑、地下连续墙坑等。其中钢筋混凝土坑是工作坑设计时优先考虑的一种结构类型,施工方法简单,造价较低、作业强度小。钢板桩坑施工成本低、构筑比较容易且旌工速度快,施工时用的较为普遍。当所顶管子管径很大且埋设的很深时,多采用地下连续墙坑。 二、管道顶进方式的选择问题分析 顶管顶进方式选择的正确与否,会直接影响工程的成败。那么,采用何种工艺,应视具体情况就技术可行、经济、安全的角度进行分析比较,因地制宜才能充分显示其独特的优越性,选择原则如下所述。首先,详细了解工程概况,地质条件,地下水位,顶管的管径,埋深,附近地上或地下建筑物、构筑物和各种设旌,附近管线的埋设,地下阻碍物情况等。其次,从技术的角度考虑:对于口径小的顶管,因人无法进入管内施工,通常都采用泥水顶迸。在顶进长度较短,管径小的金属管时,宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。对于埋深较大的管段,可以从有无地下水及所处土层的特性来考虑,若地下水位较低,土层较稳定,可选用手掘式顶管,但对于地下水位高、变化大及土质较松软的地段,宜采用掘进法施工。对于地下杂物、石子较多即障碍物较多的情况,应选用具有除障功能的机械式掘进机或采用手掘式顶管。在粘性或砂性土层,且无地下水影响时,宜用手掘式或机械挖掘式顶管,在粘性土层中必须控制地面隆陷时,宣用土压平衡顶管法。当土质为砂砾土时可采用具有支撑功能的工具管或注浆加固土层的措施。在粉砂土层中且需控制地面隆陷时,宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法。最后,还应考虑安全因素,一般所选顶管方式要能处理未预见到的情况(如石块等),避免出现顶不进退不出的局面。施工工艺的选择在整个顶管阶段是尤为重要的,在顶管施工前宜按以上方法确定施工工艺的合理组合。

浅谈顶管施工技术的应用与发展

浅谈顶管施工技术的应用与发展 【摘要】本文介绍了顶管技术的必要性,分析了目前顶管技术的现状和存在的问题,进而探讨了保证施工质量的措施及顶管技术的应用发展方向。 【关键词】顶管质量控制应用发展 0 引言 近年来,随着我国经济和城市建设的快速发展,城市基础设施逐渐完善,其中,各类地下管线的铺设与改造,在城市的基础设施的建设中扮演了重要的角色。在地下管线的铺设与改造中,非开挖施工技术越来越受到重视,作为非开挖技术中经济性与适用性较为突出的顶管技术发展迅猛,具有广阔的应用前景。 1 顶管施工技术简介 顶管施工技术是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法[1]。 2 顶管技术的必要性 对于繁忙而脆弱的城市交通系统,开挖敷设地下管道势必会造成交通中断,特别是敷设横穿城市主干道下的管道,大开挖埋管必然带来交通阻断,造成巨大的经济损失。在非开挖状态下对这些管道进行修复和敷设,浅埋顶管技术有了用武之地。当地面建(构) 筑物较多,无法采用槽工艺进行地下管线施工,或开槽施工支护费用过大,易造成建筑物的破坏,以及碴土堆放、外运造成市区污染,给市民工作、生活带来不便时,宜采用顶管施工工艺,进行地下管网施工。 3 顶管技术在我国的现状与存在问题 3.1 现状 经过多年的发展,顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用,且保持着高速的增长势头,无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步,在某些方面甚至达到了世界领先水平。2001年8月~12月嘉兴市污水处理排海工程一次顶进2050m超长距离钢筋混凝土顶管,由于选择了合理的顶管机具型式、

市政污水管道顶管专项施工方案

邢峰线白塔镇区段改造工程给水、污水、雨水 管道顶管施工方案 一、编制依据 1 、《市政排水管渠施工操作技术规程》 2、《市政排水管渠工程质量验收评定标准》GJJ3-90 3、《城市道路设计规范》CJJ37-90; 4 、给排水管道工程施工及验收规范GB50268-97; 4 、河北省有关政策及法规; 5 、邢峰线白塔镇区段改造工程图纸及要求; 二、工程概况 1 、概况 邢峰线白塔镇区段改造工程设计顶管三道,东西两侧污水、雨水、给水管 道汇入中间分隔带污水、雨水、给水管道内。管道采用d1000mm*2米承插式钢筋混凝土管道(带钢圈)。每道管道30m。 2 、主要工程数量 D1000*2 米承插式钢筋混凝土管道(带钢圈):90m。 3 、工程地质条件 (1)地理位置 该工程位于邢峰线白塔镇区段,为东西走向,交通便利。 (3)地形、地貌 该段顶管沿线,道路完整,地形较平坦,建筑物较少,相对高度差0.5m 左右,地面一般坡度为0.2%左右。

(4)交通、电力 该管道施工正处邢峰线,因此,道路通畅,管径不太大,而且重物较轻,吊车进 入十分方便,就地利用原有道路就可以满足施工车辆的正常运行。现动力电采用自备发电机,随时可以解决工程用电问题。根据设计图纸所提供数据,管道埋深3m 左右,经过调查结果了解基坑及管道顶进过程中没有障碍物影响施工。 三、施工部署 1、我们将组织高素质精干队伍,强有力的管理机构,精良的施工机械设备迅速 进场,建立健全施工所需相应职能项目部,完善管理结构层,满足该工程的需要,确保一个月之内完成该项目工程。 2 、施工管理组织机构 为了统一协调,统一指挥,确保工程高效、有序的进行,本着高效精干、业务系统化管理原则,选用精明强干领导者任项目经理,选用懂业务、懂技术、会管理的各类人员组成整体素质高、安全质量意识强、管理水平高的项目经理部,对整个工程进行运行施工。项目经理部设项目经理1 名、技术员、安全员、测量员、质检员各一名,土建 施工队、顶进队组成。 施工管理组织机构图

顶管施工关键技术

1.工程概况 百色市新兴路位于老城区,交通繁忙,地下管线复杂。新兴路改造工程}126fl0双排排水涵位于K} + 5}i3---lC1 + 328路段,总长约88o m;最大埋深12 m,最小埋深8 m;该涵采用并排布置的两条DN}soo}级钢承口钢筋混凝土管,两条涵管中心距离为5. 72 m,管外壁间距为} m;管内径2.}rri,管壁厚Q, 2fi m,管底纵坡1. 02 0/o;按照设计图纸分4个顶程,平均每段顶进长度约22} me管道沿线地下水丰富、地层主要为淤泥质粉质粘土、沙质粉土、细 砂、卵石、砂岩和泥岩等。 2.施工工艺流程 合理、先进的施工工艺是保证施工质量的前提条件。泥水平衡式顶管施工工艺流程如图1所示。图生顶管施工工艺流程图 3.顶力的确定与调控 顶力是整个顶管施工的重要技术参数。 影响顶力大小的因素有顶进工具管迎面的阻力和摩阻力。由于受项进管沿线土质不均匀且随机变化,管道埋深、管径大小,以及管道与土体之间的接触力等因素影响,精准的确定项力是无法做到的。根据国内外的文献,按理论公式计算得到的项力因公式引入很多假定且未考虑设置触变泥浆润滑等影响而使计算顶力值偏大,且按经验公式计算得到的顶力因公式是根据实际工程一些测试资料得到的而具有很大的局限性。在新兴路排水涵顶管施工中,我们在充分了解管道沿线土质、管道埋深、管径等因素的基础上,采用修正后的顶力

计算公式来计算并调控项力,特别是在工程施工后期,我们直接根据实测顶力资料,采用分段函数数值模拟的顶力计算经验公式来确定并调控顶力,使顶管施工得以顺利进行。 修正后的项力计算公式: 尸霖力D} 粤(1+K2) Z ,,,.众 月个-下尸 L 一县。。(:十xo+ J W门_._ 丁汁}L+Pa (1) Y}z厂1。 ~二,了_二』D, t,. 其中:八一y(H}号厂、一sirs)’7t 式中:P—计算的总顶力(kIV) ; 厂—顶进时,管道表面与其周围土层 间的摩擦系数; y—管道所处土层的天然容重(}I

关于泥水平衡顶管施工技术研究

关于泥水平衡顶管施工技术研究 刘卫 中铁十八局集团轨道交通工程有限公司519000 摘要:泥水平衡顶管施工技术可以在保证质量的前提下缩短工期。在小直径顶管和土体地下水位较高时,该技术更显出优势。 关键词:泥水平衡;顶管施工;技术 1.泥水平衡顶管简介 1.1工作性能 用泥水压力来对管周水压力和土压力进行平衡,就是施工理论基点。这个施工的技术特点有如下几点: 1.1.1对于挖掘面的稳定可以有效的进行保持,扰动管周土比较小,对地面沉降的控制有很大的帮助; 1.1.2纠偏可以在上、下、左、右进行,施工的精度很高,纠偏角最大在 2.5%; 1.1.3它比较起其他类型的顶管,有比较小的施工总推力,更加突出的是在粘土层,因此,长距离顶管是很适合的; 1.1.4作业环境在工作坑内比较好,也会有比较安全的作业,机头前端刀盘切削土体,通过搅拌装置,把土体搅拌成泥浆,利用进、排水系统,把泥浆输送到地面泥浆罐内,它用泥水管道完成弃土工作,不存在吊土、搬运土方等作业,它在大气常压下作业,无气压顶管带来危及作业人员健康的问题; 1.1.5连续进行作业,进度快,顶进速度达12cm/min; 1.1.6有简单的维修保养使用,很小的噪音以及震动。 1.2适用范围 1.2.1在软土、粘土、砂土、砂砾土、硬土中都能够适用,土质的适用范围比较广,破碎土体的能力比较强,在破碎大粒径土体中也很适用,特别能适用在地下水压力很高并且范围较大的时候。另外,不需要在复杂地质情况对辅助措施进行增加。 1.2.2适用小口径顶管施工,一般在管径小于1350mm时采用。普通小口径顶管机因内部空间狭小,不适宜人员进机内工作。泥水平衡顶管在地面遥控操作,克服了上述弊端,还可提高施工质量。 1.3NP1000型泥水平衡顶管机 NP1000型泥水平衡顶管机的基本情况如下: 1.3.1地面操作系统在施工中被采用,因为其安全、直观、方便、结构紧凑; 1.3.2土体经过切削系统、搅拌系统,通过进排水装置拌和后由输泥管输送到地面。 2.泥水平衡顶管机工作基理 通过对泥水仓的送、排泥水量的改变以及排土量需要顶进速度来进行控制,使泥水仓内有稳定的泥水压力值。并且在设定的范围内进行控制,以达到稳定的开挖面和周边土体,这就是工作基理。 2.1泥水平衡功能 泥水平衡输送系统有如下三项功能: 2.1.1对于管周土体和地下水压力的平衡,要通过泥水压力来进行,以保证开挖面的稳

市政给排水管道顶管施工技术

市政给排水管道顶管施工技术 摘要:顶管技术以最小的破坏和最大的环境保护优势解决了市政给排水管道施工难题,对于交通繁忙、建筑物密集、地下管线复杂的城市建设起着非常重要的作用,所以积极探讨如何促进顶管技术在市政给排水管道施工中的更好应用具有显著的现实意义。本文主要对市政给排水管道顶管施工技术进行了分析探讨。 关键词:给排水:施工 一、市政给排水工作的现状 市政给排水系统属于现代化城市最重要的市政工程之一,对于我国的经济发展和社会发展都有着非常重要的作用,不仅可以满足人民群众日益增长的物质文化需要,还可以进行环境保护,维护生态的平衡。但是目前我国市政给排水工程中仍然存在很多问题,如:排水设施形同虚设,原有的作用不能充分发挥;排水体系出现漏洞;排水管道以及其他设施在养护和维修等方面的力度还有欠缺等。所以从目前情况来看, 我国市政工程的建设仍然需要不断的加以处理和改良, 施工人员要加强对给排水工程施工的管制力度,不断完善给排水工程的施工设计方案,引用科学、先进的新技术和新设备,保障给排水工程的施工质量

和施工效率。 二、顶管施工的特点 顶管法又称为非开挖管道敷设技能,它具有不需要开挖面层,就能穿越地上构筑物和地下管线及公路、铁路、河道的特色,比较开挖敷设技能,投资和工期将大大节约。并且,顶管施工技能能够下降噪音,削减粉尘,减轻对城区的交通条件和环境情况的搅扰和损坏,归于真实的无污染、高效率的施工技能。顶管施工法因为其上述多方面的长处,在市政工程中尤其是在市政给排水管线工程中得到了广泛地运用。归纳起来,顶管施工技能具有几大方面的长处:施工面由线缩成点,占地上积小;地上活动不受施工影响,对交通搅扰小;噪音和振动低,城市中施工对居民生活环境搅扰小,不影响现有管线及构筑物的运用;能够在很深的地下或水下敷设管道,能够安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,削减沿线的拆迁工作量,下降工程造价,其主要缺陷是施工技能难度较高,需求具体的工程地质和水文地质勘探材料。 三、顶管施工的前期准备 1.现场平面布置。平面总体布置包括起重设备、 自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。

顶管技术总结

关于南沙环岛路顶管施工技 术总结

南沙污水管道顶管施工技术总结 2005年4月,本人调至中铁一局集团有限公司南沙工程项目经理部,参与了南沙环岛路西段污水管道的施工,并参与优化管道施工技术方案过程。在此对施工技术做总结如下: 一、应用背景 南沙环岛路西段道路改造污水管道工程横穿京珠高速大桥,设计管道中线位置有滨海花园地产。在道路改造工程排水改造实施过程中,受立交桥及滨海花园地产下已有的地下管网和构筑物等地下障碍很多,以及立交桥引桥高度的影响,无法采用地面开槽铺设管涵施工方法,而只能采取无开挖地下顶进的施工方案。经过项目部从技术、经济、施工等方面进行反复论证,最终决定使用D900 F型管作为顶管。工作井、接收井为沉井施工,施工降排水使用井点降水施工。 二、施工工艺 1、沉井施工 沉井施工采用逆做法施工,这样可以避开以上地下管线复杂的问题,又可以加快施工进度。工艺如下: 平整场地→测量放线→开挖→垫层→支模→绑扎钢筋→现浇沉井→下沉→下沉到位→水下混凝土封底→浇底板。 2、顶管施工 顶管施工工艺见附图1: 三、沉井施工方法 1、沉井制作: 沉井(含工作井、接收井)采取二次浇注成型的方式制作,即刃脚浇注完成达到一定强度后,再分两次浇注上部井壁。沉井为钢筋混凝土结构,采取内外钢模对拉螺栓定位,每次浇注均应连续施工。 沉井制作前依据设计图纸和导线控制网准确测放出沉井的位置,同时在沉井附近不易被扰动的地方设置临时水准点。基坑所处土层必须无地下

水,基坑设置在地面下2.0m,边坡取1∶0.25,采用机械开挖,人工配合,基坑土方随挖随外运,基坑四周设置排水沟及集水井。 基坑预先清理、平整、夯实,使地基在沉井制作过程中不致发生不均匀沉降,并具有足够的承载力。沉井基础采用中粗砂垫层夯实后,上加混凝土垫层加以处理,砂垫层和砼垫层的宽度及厚度根据计算确定。混凝土垫层必须用水准仪抄平,保证使刃脚踏面在同一水平面上。铺砂垫层和砼垫层后,即可制作沉井刃脚和井筒。 2、沉井下沉 沉井下沉前在沉井外壁画出标尺及轴线控制点,在沉井附近不被扰动的地方作好观测点及护桩,以便在沉井下沉时测量控制,每班至少测量一次。沉井刃脚混凝土强度达到100%,其余部分达到70%,方可下沉。沉井下沉时,首先凿除混凝土垫层,先内后外、分区域对称、按顺序凿除,凿断线与刃脚平齐。凿断的垫层要及时清除,不得漏凿。在沉井下沉开始的5m以内,要特别注意保持平面位置与垂直度的准确。 沉井下沉采用抓斗挖土,人工配合掏挖,刃脚沉井内设可靠安全的上下扶梯。机械设备必须稳定安全,设专人指挥。挖土时,若土质松软,挖土由中到边,若土质坚实,则由边到中;挖土必须对称、均匀,同步进行,中途不能有长时间停歇。沉井下沉至一定深度,若出现下沉困难,可采取以下方法:a.外加荷载;b.井外壁适当加长;c.挖除井壁外侧上部土层,减少侧压力及摩阻力。在下沉中,井位中部设置始终低于基坑表面的集水坑进行地下水的抽除,保证人员在干爽的环境作业。 当沉井下沉接近设计标高时加强观测,待8h内沉井自沉累计不大于10mm时,方可进行素砼封底,此时井体的标高位移和倾斜在允许偏差范围内,并经检查合格。 3、沉井纠偏 沉井下沉时在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点,以控制位置和标高。在井筒外四边标出垂直轴线,各吊线坠一个对准下部标板来控制沉井垂直度,并定时用经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时,随时观测垂直度,当线坠离墨线达50mm或四面标高不一致时,

注浆技术在顶管施工的应用

注浆技术在顶管施工的应用 摘要:在顶管施工过程中经常会遇到松散、易坍塌等不良地层的问题。本文结合工程实例,介绍如何采用压密注浆法加固土体,提高土层力学强度,从而保证顶管施工顺利进行。 关键词:顶管施工;压力注浆;注浆加固 为使2010年亚运会前,广州市水环境质量得到根本好转,广州市举全市之力进行污水治理和整治河涌,共投入了486亿元,共铺设污水管道400多公里。要在城市化已经比较稳定的城区内进行污水管道施工,加上城市道路交通繁忙和地下管线非常复杂,传统的开槽明挖埋管方法会严重影响到城市交通和居民的正常生活和工作;而顶管施工以其施工简便,占地少,对原有设施妨碍小而得到广泛的应用。本文将结合工程实例介绍采用压力注浆的方法加固软弱土体,以解决施工顶管过程中遇到的淤泥、砂砾等不良地质问题。 工程概况 广州市猎德涌东线污水干管工程主要收集天河区五山地区、龙口东路和石牌东路及周边的生活污水至猎德污水处理厂。工程施工路段为城市主干道,交通繁忙且管道埋深较大,故工程主要选用顶管法施工,安装d1350和d1500 Ⅲ级钢筋混凝土管总长约三千米,管道采用F型承插接口。经勘察发现W32井-W33井施工段的地层为素填土,结构松散、加上地下水位较高,容易发生坍塌。如果不进行加固处理,会严重影响该路段的行车安全,而且顶管施工无法进行。经过设计单位勘察,决定在管底、管顶进行注浆加固处理。 二、注浆技术的应用 (一)压力注浆加固原理 压力注浆法是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或空隙中,使其物理力学性能改善的一种方法。压力注浆一般是对地层垂直钻孔,将浆液注入孔内。在注浆孔附近一定影响半径范围内,土颗粒和固化的浆液凝聚成圆柱状的固结体,该固结圆柱体的抗压强度和抗压缩变形能力高于未注浆的土体,密布排列的固结圆柱体形成了群桩效果,使地层的物理力学性质得到提高。 (二)注浆加固方案 在拟建污水管道的底部、顶部进行有压注浆,将土体与水泥浆液胶结,提高土体的力学强度,避免在顶管掘进过程中发生坍塌,确保顶管能顺利进行。 (三)钻孔布置

长距离顶管施工主要技术措施

长距离顶管施工主要技术措施 一、工程概况 φ2000mm排海管道工程是嘉兴市污水处理工程的一个重要组成部分。正常排放管总长2060m,管道内径2000mm,从高位井向大堤外顶进,埋深9.30~21.81m,出洞口管内底标高为-20.23m,前1747.5m为下坡(-2.5‰)顶进,最后302.5m为平坡顶进,终点管内底标高为-24.60m.顶进施工采用F-B型钢承口式钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接 口、多层胶合板衬垫。 二、地质资料 顶进轴线上方覆土为粉土层;淤泥质粉质粘土,局部夹少量薄层粉土;粉质粘土。地质剖面见图1。 三、工具管选型 正常排放管在出洞后的150~200m范围内是④层砂质粉土夹粉砂,然后穿过④a 层粉质粘土、⑤层淤泥质粉质粘土~淤泥质粘土。经多方论证,最终决定采用大刀盘泥水平衡式工具管。 四、主要技术措施 1.减阻泥浆 顶进施工中,减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个

泥浆套,减小管节外壁和土层间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏,直接关系到减阻的效果。 为了保证压浆的效果,在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔,顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔,以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只,呈90°环向交叉布置。压浆总管用φ50mm白铁管,除工具管及随后的3节混凝土管节外,压浆总管上每隔6m装1只三通,再用压 浆软管接至压浆孔处。 顶进时,工具管尾部的压浆要及时,确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用,补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。由于顶进距离长,一次压浆无法到位,需要接力输送,因此在管道内共设置5只压浆接力站,平均每隔300m左右设1站。压浆接力站的作用有两个,一是运输作用;二是承担至前 面压浆接力站管道部分的补压浆。 减阻泥浆的性能要稳定,施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结,既要有良好的流动性,又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验,找出适合于施工的最佳泥浆配合比。表1是本工程所采用的减阻泥浆控制参数,表2是减阻泥浆的配合比。 表1减阻泥浆的控制参数 表2减阻泥浆配合比(kg/m3)

顶管施工技术及常见问题分析

顶管施工技术及常见问题分析 【摘要】本人结合汕头地区顶管设计与施工的工作经历,简要介绍了顶管施工的特点及工艺,并对顶管施工中遇到的常见问题进行了分析,提出了防治措施。 【关键词】顶管施工常见问题原因防治措施 随着城市建设步伐越来越快,现状的排水管网由于管径小,埋深浅,已渐渐不能满足城市快速发展的要求,许多城市需要对原有排水系统进行改造。为确保既有道路的畅通和道路两侧既有房屋、电力线及供水管道等设施的安全,污水干管常采用顶进法进行施工。顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等,在给排水、煤气、电力、通信等管道的施工中应用越来越广泛。汕头市北轴污水处理厂厂外收集系统工程、汕头市南区污水处理厂濠江分厂厂外收集系统一期工程、汕头市澄海区城区截污管网首期工程等项目中均采用了顶管施工,取得了良好的经济效益和社 会效益。 1 顶管施工特点 与大开挖施工相比,顶管施工有如下特点: (1)顶管施工时不用封路施工,只需在工作井与接受井处设置局部围护,顶进过程中路上交通照常通行。 (2)道路开挖、回填和路面修复面积少,能有效的降低工程总造价。 (3)顶管操作均在工作井或接收井内完成,避免了泥水横溢和稀泥乱堆放的不良现象,确保自然环境不受到污染,能做到文明施工。 (4)现在大部分采用的均为平衡类顶管机,全自动摇控,不需工人在管道内工作,消除了工人繁重的体力劳动,对工人安全也有了足够的保证。 (5)可以在不同的工作井内同时进行顶管作业,相互不干扰,能够有有效的进行工期控制。 2 顶管施工工艺

顶管施工中关键技术的控制措施

顶管施工中关键技术的控制措施 摘要:本文针对在管道建设中的顶管施工应用技术及其控制方式进行总结、分析并进行探讨。 关键词:顶管施工顶进方式技术控制 中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号: 一、顶管施工概要分析 (一)工作坑的设置及管道顶进方式的选择 在顶管施工中不需开挖地面但需开挖工作坑及接收坑。按结构工作坑可分为钢筋混凝土坑、钢板桩坑、地下连续墙坑等。在设计工作坑时优先考虑的是钢筋混凝土坑,它施工方法简单、造价低、作业强度较小。而钢板桩坑施工成本低、构筑也比较容易,并且施工速度也快,施工时采用此方法也较为普遍。但当施工时所顶管子管径很大,且埋深也大时,更多采用的是地下连续墙坑。 (二)顶管出洞技术 顶管出洞技术是指施工从安放好在工作井里的第一节管从井中破门入土的过程阶段。这一过程的关键是管线放线、导轨铺设、洞口止水和穿墙等工作措施。顶管管线放线准确是保证工具管按设计要求顺利进洞的重要环节,达到符合施工质量的要求,如果顶管管线放线不准确就会造成顶管轴线偏差,使工程进度和工程质量受到影响,且损坏设备造成较大的经济损失。铺设土坑导轨是为安装在工作井内的管子出洞提供基准的设备。导轨具有坚固、挺直,管子压上去不变形等特征。在顶管工程中进出洞口应充分考虑其安全、可靠性。当工作坑中的出洞进行顶管时,当出洞安全又顺利,顶管施工就已成功一半。因此应对洞口土体进行加固采取措施确保使进出洞工作顺利开展。 二、顶管施工技术 在选择工作坑时要选择便于排水、出土和运输,与电源和水源较近,在单向顶进时宜在下游一侧利于坑壁土体作后背。当开挖工作坑时要按设计施工规定进行支护,支撑要符合运土、提吊管件以及机具设备等的要求。若后背为千斤顶的支撑结构时要有足够的强度和刚度,保持压缩变形的均匀。工作坑底要根据土质、管子重量和地下水的情况做好基础设施,防止工作坑的下沉,致使管子顶进位置产生偏差。要保证两导轨的顺直、平行、等高等条件,它的纵坡与管道设计坡度要保持完全一致。导轨安装的允许偏差值的范围:轴线位置为3mm;顶面高程为0~+3mm;两轨内距为±2mm。安装后的导轨要牢固不可在使用中产生位移且随时检查校核。千斤顶要固定在支架上且与管道中心保持垂线对称,它的合力点要保持在管道中心的垂直线上。当一开始顶进时要缓慢进行,等到各部位

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