土壓平衡頂管施工工藝工法概要(完整版)
【正文】 不僅適用于DN800～3000mm口徑的鋼筋混凝土管施工，而且也適用于鋼管施工。 棄土的運(yùn)輸、處理都較方便、簡(jiǎn)單。隨著土砂泵的應(yīng)用，該工法將會(huì)更加得到普及推廣使用。因而，這種土壓平衡頂管施工工法越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)人士和技術(shù)人員的歡迎。 能保持挖掘面穩(wěn)定，地面變形極小。 該法在砂礫層和黏粒含量少的砂層中施工時(shí)，必須采用添加劑改良土體。與此同時(shí)，通過(guò)土壓平衡頂管機(jī)的螺旋輸出裝置將掘進(jìn)面板前方的土體輸出，采用輸送帶或人工運(yùn)至工作井中，吊出外運(yùn)。2 開(kāi)工前，應(yīng)對(duì)頂管軸線兩側(cè)各5m范圍內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)勘察，核對(duì)地質(zhì)是否與設(shè)計(jì)相符，并核對(duì)附近是否有既有建筑物。8 質(zhì)量安全技術(shù)措施質(zhì)量及安全技術(shù)措施主要包括：控制頂進(jìn)軸線、高程誤差及其他質(zhì)量因素的措施；頂進(jìn)操作及設(shè)備維護(hù)的技術(shù)與安全措施；控制地面隆起、沉降的措施；穿越重要構(gòu)筑物的技術(shù)與安全措施。3）吊運(yùn)完成后，調(diào)整底盤(pán)及頂管機(jī)機(jī)頭的位置、高程、中線、仰俯角、旋轉(zhuǎn)角等。通過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)查找和消除設(shè)備可能存在的所有問(wèn)題，確認(rèn)其處于完好狀態(tài)。7）注漿系統(tǒng)輸送泵的試運(yùn)轉(zhuǎn)符合設(shè)備說(shuō)明書(shū)的規(guī)定。在土質(zhì)均勻的黃土中頂進(jìn)時(shí)，一般洞口采用磚砌封門(mén)；但是在砂土中，比較有效的是采取深層攪拌樁和高壓旋噴樁兩種方法。2）頂管機(jī)刀盤(pán)轉(zhuǎn)速和扭矩控制和調(diào)整在頂進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)土質(zhì)情況和頂進(jìn)效果進(jìn)行刀盤(pán)轉(zhuǎn)速和扭矩的控制和調(diào)整。頂進(jìn)速度應(yīng)盡量控制平穩(wěn)，尤其要避免頂速突然加大的現(xiàn)象。頂進(jìn)過(guò)程中，操作人員必須對(duì)頂管各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行記錄，頂進(jìn)記錄應(yīng)做到記錄準(zhǔn)確、清楚、完整、及時(shí)，頂進(jìn)記錄每頂進(jìn)一根砼管記錄數(shù)據(jù)不得少于一次，每班次不少于6次，尤其是交接班前，無(wú)論該管是否完全頂進(jìn)都應(yīng)進(jìn)行記錄，交接班必須履行交接班手續(xù)，測(cè)量人員應(yīng)相互溝通。2）為了實(shí)現(xiàn)對(duì)前端頂管機(jī)偏離軸線的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、提高施工測(cè)量效率并與機(jī)械化頂管技術(shù)相適應(yīng)，土壓平衡頂管應(yīng)采用激光導(dǎo)向進(jìn)行監(jiān)控。2）隆沉觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿頂管機(jī)前進(jìn)軸線方向?qū)ΨQ(chēng)安排布置，具體布設(shè)尺寸應(yīng)結(jié)合初始頂進(jìn)試驗(yàn)，由施工設(shè)計(jì)確定。3）注漿系統(tǒng)及注漿孔布置。②防止?jié){液竄入管道內(nèi)。1 應(yīng)根據(jù)頂進(jìn)作業(yè)總頂力的計(jì)算和頂進(jìn)管材的管壁承受能力等在施工方案中確定中繼間的設(shè)置及其使用數(shù)量。2 接收井的尺寸應(yīng)滿足頂管機(jī)與首節(jié)管子脫離后進(jìn)行設(shè)備檢查、維護(hù)及吊運(yùn)所需空間要求。7 勞動(dòng)力組織由于頂管施工需要連續(xù)24小時(shí)不間斷，因此勞動(dòng)力配備每日三班，具體每班勞動(dòng)力配備及職責(zé)如表1所示。8坑口吊車(chē)司機(jī)1人/班負(fù)責(zé)管材、頂鐵等材料設(shè)備吊運(yùn)。 造成地表隆起或地面沉降。 嚴(yán)格按壓漿操作規(guī)程進(jìn)行壓漿操作，盡可能降低頂進(jìn)阻力。 進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員需按規(guī)定佩戴勞保用品。 頂管作業(yè)必須執(zhí)行交接班制度并保持記錄完整。 現(xiàn)場(chǎng)泥漿要及時(shí)外運(yùn)，車(chē)輛離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)不得夾帶泥沙，城區(qū)內(nèi)要低速慢行，時(shí)速不超過(guò)20km/h，防止沿途拋灑污染環(huán)境。 建設(shè)效果及施工圖片圖2 工作井沉井施工 圖3 安放管節(jié)圖4 頂管掘進(jìn)操作圖5 頂管掘進(jìn)出土圖6 頂進(jìn)中的管道19。12 應(yīng)用實(shí)例 工程簡(jiǎn)介南京城北污水處理廠廠外收集頂管工程于2001年開(kāi)工，全線共有DN800～，其中W14W16段頂管為大口徑長(zhǎng)距離頂管，該段頂管全長(zhǎng)503米，是當(dāng)時(shí)南京市頂管距離最長(zhǎng)，管徑最大的一段頂管工程。 地面以下工作面照明用電電壓不得高于36V，潮濕場(chǎng)所應(yīng)使用12V電壓供電，照明變壓器應(yīng)獨(dú)立于工具管供電系統(tǒng)。 作業(yè)中各環(huán)節(jié)操作人員間必須嚴(yán)格按約定操作信號(hào)操作，遇到任何報(bào)警信號(hào)，應(yīng)立即停止操作。表3 土壓平衡頂管允許偏差表序號(hào)項(xiàng) 目允許偏差（mm）檢查頻率檢驗(yàn)方法范圍點(diǎn)數(shù)1中線位移D＜1500≤30每節(jié)管1 測(cè)量并查閱 測(cè)量記錄2D≥1500≤503管內(nèi)底高程D＜1500+30～40每節(jié)管1用水準(zhǔn)儀測(cè)量4D≥1500+40～505相鄰管間錯(cuò)口混凝土管d15%且不大于20每 個(gè)接 口1用尺量6鋼管＜2對(duì) 頂接 口1用尺量7相頂時(shí)管節(jié)錯(cuò)口≤30注： D為管徑，d為管壁厚。 保證措施 嚴(yán)格控制設(shè)備安裝精度，將水平與垂直的偏差控制在177。8 主要機(jī)具設(shè)備施工機(jī)具設(shè)備主要包括頂進(jìn)設(shè)備和輔助施工設(shè)備，頂進(jìn)設(shè)備由頂管機(jī)主機(jī)、中繼頂進(jìn)裝置、主頂進(jìn)裝置三大部分組成。3主頂站操作員1人/班根據(jù)頂管操作人員指令進(jìn)行主頂泵站操作，協(xié)助頂管機(jī)操作員的工作，負(fù)責(zé)工作坑工作人員的聯(lián)絡(luò)。4 頂管機(jī)臨近接收坑井壁12m時(shí)，應(yīng)調(diào)整、控制頂管機(jī)頂進(jìn)速度，加密對(duì)頂管機(jī)軸線的測(cè)控。3 中繼間應(yīng)在主頂設(shè)備頂力達(dá)到中繼間設(shè)計(jì)頂力的3/4前使用。3 填充注漿頂管終止頂進(jìn)后，應(yīng)向管外壁與土層間形成的空隙，或減阻觸變泥漿層進(jìn)行充填、置換，保障被穿越的地面構(gòu)筑物安全。5）填充注漿和泥漿的置換。5）對(duì)已完成的管段應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行隆沉觀測(cè)，觀測(cè)間隔時(shí)間按控制測(cè)量方案確定。在施工經(jīng)驗(yàn)不足的情況下，應(yīng)使用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行高程和中線誤差的校驗(yàn)測(cè)量；這種測(cè)量方法還用于對(duì)頂進(jìn)管段高程及中線誤差的測(cè)量。 測(cè)量與監(jiān)控1 編制測(cè)量及監(jiān)控方案頂管施工開(kāi)始前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的工程內(nèi)容與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件及
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