頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃

1、頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃頂管、拉管施工工藝及施工方法1、工具管選型(1)根據(jù)福州市勘測設計院提供的地質(zhì)資料，本工程LG-06標段頂管、拉管推進主要穿越3淤泥及4粉質(zhì)粘土層，外壁與土體間將產(chǎn)生單位摩阻力，沉井工作坑根底持力層可置于4粉質(zhì)粘土中，局部可置于3淤泥，但應采用拋石擠淤法進行適當處理。由于存在3淤泥軟弱層，施工時應注意護壁和排水。因此我公司選用泥水式頂管、拉管掘進機頭。該工具管適用此種土質(zhì)，該機形對地下特殊地質(zhì)構造如水包、暗濱等具有很強的適應能力。(見下列圖：頂管、拉管施工工藝圖)。一 2T吧仁1說明:1.TML掘進機；2.注漿系統(tǒng)；3.洞口止水裝置；4.型頂鐵；6.主頂油泵；7

2、.主頂油缸；8.基坑導軌(2)泥水式頂管、拉管的特點：a、適用的地質(zhì)范圍較廣，如遇地下水壓力高以及地質(zhì)變化范圍頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃大的土質(zhì)條件。b、可以保持挖掘面的穩(wěn)定，對周圍土層的影響比擬小。c、與其它類型頂管、拉管相比，泥水頂管、拉管的推力比擬小， 最適宜長距離頂管、拉管。d、工作井內(nèi)作業(yè)環(huán)境較好，如挖掘面穩(wěn)定，不太會造成地面沉 降而影響交通及各種公用管線的平安。2、碎管材與接口形式本工程按設汁選用管材為T形接口形式，管材可承受最大頂力應大于3000KN。管材進場必須為合格產(chǎn)品，施工技術專人過檢，尺寸、 外觀不合格要求退場。3、頂進設備(1) 主頂千斤頂采用15臺200KN油缸

3、，行程1.5米，油缸安裝 要垂直于后背平行于導軌，使頂進受力點和后背受力保持良好狀態(tài)?；⌒头至Νh(huán)，整體后背均按 3000KN頂力配備。通風設備，電力照 明設備配齊，管內(nèi)照明用 36伏低壓平安電壓。(2)中繼間安裝，根據(jù)主頂系統(tǒng)，工作井和管材的最大承受推力， 工作井設計最大頂力2000KN, 一次頂進不能完成，而設置數(shù)量、位置按 頂力計算安排，中繼間油缸安裝。中繼間設計安裝200KN油缸。800中繼間安裝油缸12臺，每套最大推力2400KN ;1200中繼間安裝 油缸18臺，每套最大推力3600KN ;1400中繼間安裝油缸21臺，每 套最大推力4200KN。中繼間制做要嚴格按設汁要求，內(nèi)徑誤差

4、土,與中繼間連接管材采用特殊管材，入場時要加強檢驗，符合頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃設計要求方可使用。油缸要在安裝前認真查驗保養(yǎng)。在安裝中繼間環(huán)密封時，要粘結(jié)牢固，在止水帶外外表均勻涂滿潤滑油，以減少磨損。4、頂進總推力計算和繼間設置(1)F =Fi+F2F一總推力；F i 頂管、拉管機頭迎面阻力；F 2一頂進阻力(2 Fi=兀/4D 2K0rHD 管外徑；K 0= r(H+2/3D i)tg(45 0+?/2)靜止土壓力系3r 一土的天然重度取 16KN/M； H 一管頂土層厚度；(3F2=兀 DfL2D 管外徑；f 一采用注漿工藝的摩阻系數(shù)此處取4KN/M；L一全部頂進長度；(4)計算

5、不同直徑工具管迎面阻力F1 1000 F 1=3.14 + 4 X 1.2 2 X 16 X (6.2+2/3 X 1.2) X tg 2(45 0 +150/2)=218.15(KN) 1400F1=3.14 + 4 X 1.64 2 X 16 X (6.895+2/3 X 1.64) Xtg(45 +15(5)計算不同直徑頂管、拉管摩阻力F21000 ：頂進長度；F2=3.14 X 1.2 X4X211.01 =3180.34 KNF2=3.14 X 1.64 X 4X289.79 =5969.20 KN頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃 1000 總推力 F = 218.15+3180.3

6、4 = KN增加一套中繼間中繼間設置在實際施工操作中，要根據(jù)頂進過程中的工作壓力適當調(diào)控合理安排中繼間放置位置，防止造成不必要的損失5、泥漿減阻措施頂進時采用泥漿減阻，是降低頂進阻力的最有效方法。觸變泥漿的配方和性能指標配方膨潤土純堿摻加劑漏斗粘度秒A漿12%6%CMC適量36視粘度CP失水量ml終切力達因/mm3比重穩(wěn)定性91300注漿壓力：大于地下水壓，注漿量為建筑空隙的68倍。注漿方法是由地面液壓注漿泵，通過2注槳管路壓送到各注漿孔。碎管注漿孔為設計預留孔。在頂進時每3節(jié)安放一節(jié)有孔碎管，注漿孔在管頭 cm4個均布，通過 中1橡膠支管接入，在所有注漿孔內(nèi)要設置球閥，橡膠支管和接頭的耐壓為

7、2Mpa,注漿要在管道推進時，這樣可以在管外壁形成泥漿套，起到減阻降壓的作用。6、泥水輸送與排放泥水管路系統(tǒng)是泥水頂管、拉管中的重要環(huán)節(jié)，它包括泥水鋼管、泥水軟管、各種閥門、流量計和壓力表、排水泵等見下列圖。頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃泥漿排放采用集水池沉淀方法二次處理，達標排放，沉淀土方運至棄土場。7、頂管工作坑布置(1)導軌安裝測量放樣按設計頂管軸線、高程。用經(jīng)緯儀定位，中線位移左右不大于3mm,高程誤差+3mm -0。安裝時導軌與底板預埋鐵焊牢，并與井壁支撐加固，確保導軌在受撞擊的條件下不移動，不變形。(2)主頂油缸安裝：安裝要水平且平行于頂進軸線，受力點要正確。高程和平面誤差小于2

8、0mm 。(3)后背安裝：整體式后背，按頂力 900KN配備。安裝要求，垂直 度為后背高度 H,水平線與中心線的偏差，導軌長度L = 0. 1%L。后背與后背井壁之間的空隙用細石碎澆筑密實，確保后背頂進時不移位及傳遞頂進全部頂力頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃8、洞口止水：根據(jù)設計預留法蘭，在法蘭上安裝工作井洞口止水裝置止水法蘭。止水法蘭密封為橡膠止水法蘭。安裝時要與頂進管邊同心。安裝誤差小于20mm o 洞口止水裝置見下列圖橡膠法蘭 .井壁錨固鋼筋機頭頂進萬向鋼封門槽鋼預埋注漿管預埋法蘭焊接法蘭9、頂管、拉管進出洞口地基加固措施1）頂管、拉管進出洞口措施是施工成敗的關鍵。在進出洞口先進行壓密

9、注漿地基加固，（工作井加固范圍為LXBXH = 5mX 4mx=90m3 ,接收井加固范圍為 LXBXH = X4mX = 45m3 ,以保證施工 時順利進出洞口，此外在進出洞口過程中還應保存噴射井點降水措施作備用。2）壓密注漿施工注漿漿液采用42.5普通硅酸鹽水泥漿，水灰比0.6 ,外摻2 %水玻璃及2 %膨潤土，水泥摻量 8%壓密注漿施工工藝對于不宜用清水沖洗的場地，可考慮用純水玻璃或陶土漿灌滿閥管內(nèi)。施工方案頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃因壓密注漿影響半徑為 600mm ,有效半徑為500mm。故確 定布孔的排距和孔距均為lm。注漿采用先從外圍，后內(nèi)部的施工方式，以防止?jié){液流失；改良注

10、漿噴頭，將常規(guī)直噴式改為濾網(wǎng)式噴頭旨在增加注漿壓力，擴大有效半徑，增加水泥漿的滲透力。每孔注漿時，自下而上遠段注漿，每次撥管間距A,注漿壓力為0.250.35孔MPa。先將注漿管壓入土層至設計深度，然后接上壓漿機，邊向上拔起注漿管邊向土層內(nèi)注漿。通過控制注漿量和注漿壓力來到達設 計要求。10、頂管管內(nèi)通風：該頂管、拉管工程為長距離頂管，管徑小，在管道推進大于80米至100米，設置通風管道，采用 1寸木橡膠管安置于管側(cè)壁，出風口設置在機頭操作間頂管主坑安置空壓機送氣，確保施工平安。11、頂管、拉管工程測量:(1)頂進導向是頂管、拉管工程的重要環(huán)節(jié)之一。首先將設計頂進軸線用經(jīng)緯儀放樣于井下作好標記

11、，每頂進50米要對軸線進行復核，確保正常頂進的軸線正確。(2)頂進控制測量采用激光經(jīng)緯儀，在初頂階段要隨時監(jiān)控工具管在正確軸線上穩(wěn)步推進，每頂進20cm測量一次，嚴格控制工具管姿態(tài)，發(fā)現(xiàn)誤差及時調(diào)整，初頂階段控制不少于20M。在正常頂進階段每頂進50cm進行測量，并做好測量記錄，在頂時發(fā)現(xiàn)誤差較大時要頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃加強測量。在終頂階段距接收井約15米左右要對頂進中心軸線復核，確保頂管、拉管出洞順利。(3)沉降觀測點布置：每井之間在頂進前要布設沉降觀測點20米布設一點，做好標記。在沉井周圍加密布設。在頂進過程中發(fā)現(xiàn)地面沉降隆起及時調(diào)整頂進壓力和速度。(4)置換泥漿措施：在頂進結(jié)

12、束時根據(jù)設計要求對頂進管邊外壁進 行純水泥漿置換，使頂管、拉管周圍土體強度得以加強。置換水泥漿時，將漿管接入管兩側(cè)注漿孔，并將注漿孔翻開，自機頭至工作井方向依次注入水泥漿。注意控制注漿量。12、保護地面構筑物的措施在頂進時，為更好的發(fā)揮泥水平衡頂進的優(yōu)勢，具體格施是：(1)在頂管、拉管接進民房或河道之前要加強地面上的建筑物及地表變化的觀測，每次頂進時觀測機頭壓力變化及土質(zhì)變化、保證壓力處于平衡狀態(tài)下工作，確保平安通過河底。如發(fā)現(xiàn)路面有隆起、下陷， 隨時調(diào)整推進速度和頂力，保持機頭前進與土壓力平衡，到達不擾動管 外四周的原狀土，使路面不隆起、不下陷，起到保護建筑物和河床的目 的。(2)通過對土壓力的理論計算來指導施工，其計算公式如下：被動土壓力 Pp=RHKp+2C(Kp)1/2 ;主動土壓力 Pa = RHKa-2C(Ka) 1/2主動土壓力 Pa = RHKa-2C(Ka) 1/2; R 土壤容重 KN/M3R 一土壤容重KN/M3頂管、拉管施工工藝及施工方法計劃H 伏土高度M ; Kp 一被動土壓力系數(shù)Ka 一主動土壓力系數(shù)； C 土壤的粘聚力(3)在頂進過程中根據(jù)理論計算和實