人工頂管的主要施工及應用價值

1、摘 要：介紹了人工頂管地主要施工技術 , 分析了人工頂管地優(yōu) 點、存在問題及應對措施 , 用例子比較分析了人工頂管及機械頂管地 經濟效益 , 得出人工頂管地應用價值 .關鍵詞 ：人工頂管 施工技術 機械頂管 應用價值人工頂管 即手 掘式頂管 是最早發(fā)展起來地一種頂管施工工藝 , 由于它采用了一定 地輔助措施后便具有施工操作簡便 , 設備少 , 施工成本低、施工進度快 等優(yōu)點 1, 所以目前還具有一定地應用價值 . 本文簡單介紹廣州市某 截污工程運用人工頂管地主要施工技術 , 并作簡單地經濟比較分析 , 得出其相應地應用價值 .1 施工技術11 施工順序人工頂管地施工順序為： 工作井施工頂進設備

2、安裝調試 吊裝砼管到軌道上連接好工具管裝頂鐵開啟油泵頂進 出泥管道貫通拆工具管 .人工頂管地實施 ,先建立一個工作井和接收井 , 工作井中在澆底 板時同時布設導軌 , 在井面安裝一個支架式地起重設備以做出土用 , 井下共需二人 ,其中一人挖土 , 另一人負責用斗車將挖掘出地土運到 洞口,井上也需二人 , 其中一人負責卷揚機地操作 ,另一人則負責將井 下地吊上來地土運到特定地場地 .圖 1 即為人工頂管頂進過程中地照 片.圖1 某人工頂管頂進照片1. 2頂管工作井內設備安裝導軌安裝.嚴格控制導軌地中心位置和高程，確保頂入管節(jié)中心 及高程能符合設計要求.(1) 由于工作井底板澆注了砼,地基穩(wěn)定,導

3、軌直接放置在工作井 地底板上.(2) 嚴格控制導軌頂面地高程，其縱坡與管道縱坡一致.(3) 導軌采用澆注砼予以固定，導軌長度采用23m,間距可根 據(jù)管徑要求做相應調整，一般以便于測量為宜.(4) 導軌必須直順.下管、頂進、出土和挖土設備 一般小于© 1000地管可采用電動 卷揚機下管，大于© 1200地管以吊機下管比較安全.頂進設備采用千 斤頂、高壓油泵，出土設備用斗車、垂直牽引地卷揚機，一般地粘性土 可用鐵鍬挖土，遇到較硬地土層時，可用空氣壓縮機加風鎬作為挖土 設備.照明設備：井內使用電壓不大于 12V地低壓照明.通風設備：人工挖土前和挖土過程中，采用軸流鼓風機通過通風

4、管進行送風，以保證管內地含氧率滿足供人呼吸地要求.1. 3引入測量軸線及水準點將地面地管道行淖牘朋骶牟啾諫？兩個點），作為頂管中心地測量基線.將地面上地臨時水準點引人工作井底不易碰撞地地方，作為頂管 高程測量地臨時水準點.1. 4下管下管前,先嚴格檢查管材，齡期未到、強度不夠及有明顯缺陷地不 合格管材地嚴禁使用.第一節(jié)管下到導軌上時，應測量管地中線及前后端管底高程，以 校核導軌安裝地準確性.要安裝戶口鐵或弧形頂鐵保護管口 ，以防止管周被破損.1. 5千斤頂和頂鐵地安裝千斤頂是人工頂管地主要設備，先根據(jù)每段頂進長度及土質情況 計算所需頂力，根據(jù)頂力再選用 相應較合適噸位地千斤頂千斤頂?shù)毓ぷ骺觾鹊?/p>

5、布置一般采用并列式 , 頂力合力作用點與管 壁反作用力作用點應在同一軸線 , 防止在頂進行過程時有力偶存在 , 造成頂進偏差 .根據(jù)施工經驗 , 采用機械挖運土方 ,管上部管壁與土壁 有間隙時 ,千斤頂?shù)刂c作用在管子垂直直徑地 1415 處為 宜.安裝頂鐵應無歪斜、扭曲現(xiàn)象 , 并且必須安裝直順 . 每次退千斤頂加放頂鐵時 ,應安放最長地頂鐵 , 保持頂鐵數(shù)目最 少.頂進中, 頂鐵上面和側面不能站人 , 隨時觀察有無扭曲現(xiàn)象 ,防止 頂鐵崩離 .16 頂進施工工作坑內設備安裝完畢 ,經檢查各部分處于良好狀態(tài) . 即可進行 試頂.首先校測設備地水平及垂直標高是否符合設計要求 , 合格后即 可

6、頂進工具頭 , 然后安放混凝土管節(jié) , 再次測量標高 , 核定無誤后進行 試頂, 待調整各項參數(shù)后即可正常頂進施工 .在施工過程中 ,做到勤挖勤頂勤測 ,加強監(jiān)控.頂進施工時 ,主要 利用一邊人工在前面取土 , 千斤頂出鎬在后背不動地情況下將污水管 向前頂進 , 其操作過程如下：安裝好頂鐵擠牢 ,工具管前端破取一定長度后 , 啟動油泵,千斤頂 進油,活塞伸出一個工作行程 , 將管子推向一定距離 .停止油泵,打開控制閥 ,千斤頂回油,活塞回縮.添加頂鐵 , 重復上述操作 , 直至需要安裝下一節(jié)管子為止 .卸下頂鐵 ,下管, 用環(huán)形橡膠環(huán)連接混凝土管 ,以保證接口縫隙和受力均勻 , 保證管與管之間

7、地連接安全 .2 人工頂管存在地優(yōu)點21 施工成本低僅需要少量設備 ,依靠幾個勞動力便可完成頂管施工 . 而機械頂 管不但頂管機及相應配套設備貴 , 而且折舊費及損耗也大大高于人工 頂管.22 工作井及接收井占用場地小對機械頂管 ,由于頂進設備及配套設備多 ,占用場地大 ,并且工作 井及接收井要求地尺寸大 ,對市政交通影響不言而喻 , 有時甚至會造 成整條道路交通癱瘓 .人工頂管不但防止了“拉鏈路”地產生 , 在一 定程度上也能保證交通要求 .23容易發(fā)現(xiàn)地下管線 , 清楚地做出判斷 ,防止出現(xiàn)不必要地損 失由于市政工程地下管線復雜 , 還可能出現(xiàn)高架橋樁基礎及城市供 水管等情況 ,機械頂管在

8、頂進過程中無法分辨地下管線 , 而且容易將 現(xiàn)有地管線破壞 , 有時損失還不小 , 盡管目前可在頂進前可做管線探 測,但一般只能探出金屬管 , 對混凝土管等非金屬管則無法探測出來 , 而人工頂進可第一時間發(fā)現(xiàn)管線 , 并做相應地處理措施 .24施工過程簡單 ,可多個工作面同時開展由于機械頂管地機械及成本費用高 , 對于造價不是很高地項目 , 通常用多臺機械頂管機不現(xiàn)實 ,而人工頂管則彌補這一不足 , 在任何 有工作面地地方都可以開展頂進工作 , 整體頂進進度常常不亞于機械 頂管.3 人工頂管存在地問題及相應地應對措施(1) 一般只適用于短距離施工 , 由于長距離頂進出土地距離加大 , 效率降低

9、 ,而且對千斤頂?shù)仨斄σ蠹哟?, 增加了工作井后靠背地負 擔.應對措施：可根據(jù)土質地實際情況做頂進長度計劃 , 通常每段頂 進以40m左右為宜,對土質好地 情況, 以前我公司頂進地最長距離達 89m.(2) 安全隱患大 , 對于腐質有機土 , 人工頂進時呼吸困難 , 對于流 砂嚴重地土體 , 很難操作 .應對措施：先在開挖前做洞內及挖掘面地含氧探測 , 目前可通過 氧氣探測儀探測含氧量 , 一般不宜 體積百分比不小于 18, 如氧氣不 足, 操作人員可通過井外鼓風機送風地方法以達到氧氣含量滿足要求 對于流砂 , 可先進行降水 , 并要在管內準備足夠地砂包、稻草 , 用來防 止流砂面擴大 .或

10、用改裝后帶網格地工具頭配合施工 , 以防萬一,確保 施工人員地生命安全 .(3) 施工精度不高 . 對于地質條件復雜情況 , 頂進過程較難控制 , 由于人工頂管測量糾偏方法不夠先進 , 偏差較機械頂管大 .應對措施： 通過“勤測勤糾“方法 , 將偏差控制在最小限度 .(4) 管徑受到限制 . 由于人工頂管需要人在洞內進行掘土 ,管徑太 小不但在挖土時很難操作 ,而且如發(fā)生意外時 , 人身安全得不到保證 .應對措施：要求進行人工頂管地管徑不低于 9800 管.(5) 地面沉降控制 . 由于人工頂管屬于敞開式地施工工藝 , 挖掘面 不存在外力來平衡土壓力 , 對覆土濃度淺、地下水位高或砂性土 ,均

11、較 難控制挖掘面地穩(wěn)定 ,造成埸方, 而引起地面沉降 .應對措施：可選擇地下水位不高或自身穩(wěn)定性較好地粘性土作為 人工頂管 .4 經濟分析 我們選廣州市某截污工程做一實例 ,該工程共有 91500頂管 584m, 下表中分別列出了以人工頂管及機械頂管進行施工時頂管地造價及 所需地工作井和接收井數(shù)量及相應地報價 . 并作簡單地經濟分析 .從表 1 可以看出：人工頂管地工作井及接收井地數(shù)量均較機械頂 管多,這是由于機械頂管地每段頂距較人工頂管長地緣故 , 但是考慮 到普通頂管機不能進行曲線及折線頂管 , 頂距也受到一定程度上地限 制, 故井地數(shù)量也不是按比例遞增 .人工頂管工作井及接收井地單價和總價均較機械頂管地低, 而且工作井地總造價僅占機械頂管總造價地 13 左右.人工頂管地頂管造價也較低 , 約占機械頂管地 71.整個584m地 91500頂管及工作井與接收井地總造價，采用機械頂 管需 2651822元. 而人工頂管僅需 1623002元, 僅占機械頂管地 61, 節(jié)約造價達 103 萬元.5 結語綜上所述 , 我們可以初步得出以下幾個結論：(1) 人工頂管存在許多優(yōu)點 , 如施工成本低、對交通影響較小、 清 楚地辨別地下