工程实例看非开挖技术.doc

摘要近年来随着城市的快速发展顶管施工在城市市政管道铺设中被广泛应用本文从施工原理方法和技术措施及施工过程等方面详细介绍了下沙幸福北路顶管施工技术详细阐述了泥水平衡掘进顶管施工技术论文关键词非开挖顶管施工地下管线是城市基础建设的重要组成部分它就像人体内的神经和血管日夜担负着传送能量的工作是城市赖以生存和发展的物质基础被称为城市的生命线地下管线的施工方法有开挖和非开挖两种所谓非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段在地表不开挖沟槽的条件下铺设更换或修复地下管道电缆电线等公用设施不影响任何交通和设施运行做到最小限度地扰民碍市本文根据具体的实例说明城市地下管线非开挖技术工程概况本工程位于下沙幸福北路工程桩号污水管道该段管线主要位于道路西侧绿化带中污水管道管径顶管管材采用管钢承口型接口级管顶管长度为米坡度图顶管工作坑布置图管材的确定根据幸福北路九沙大道德胜快速路工程设计图纸的要求本工程污水管顶管所使用的管材为采用管钢承口型接口级管顶管施工方案工艺及质量控制措施顶管简况幸福北路九沙大道德胜快速路工程顶管工程顶管管径为采用泥水平衡机械掘进机顶管施工投入台泥水平衡顶管掘进机用于本工程施工作业顶管设备的选用及安装顶管掘进机的选择图泥水平衡掘进机选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的根据业主提供的工程地质勘察说明书地质资料显示本工程顶管穿越地层为粉砂土层渗透系数大物理力学性质差因此选择一种较先进的全封闭机械顶管掘进机泥水平衡掘进机该机具有沉降控制精度高顶进速度快等优点主顶进系统设置主顶进系统由油缸组顶进环钢后靠及液压泵站等组成其主要功能是成管节顶进是顶管设备系统的主要组成部份油缸组油缸组由只油缸分两列左右对称布置每列各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油缸选用国产的双冲程双作用等推力液压千斤项每只油缸最大推力为装备最大推力为满足顶管最大允许顶力的要求油缸行程因此长度的管节可一次连续顶进完成无须再设垫块提高了工效并减轻了劳动强度液压泵站选用台斜轴式柱塞油泵配备型电机通过调速阀可改变油泵的流量根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钢后靠管节顶进时油缸的反力通过钢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钢后靠安装时应与顶进轴线保持垂直与井壁间的空隙应用素混凝土填实确保整体接触主顶进装置主要技术参数油缸数量只油缸尺寸油缸行程限定油压额限定推力额最高油压最大推力顶进速度泥水出土系统图泥水出土系统泥水系统采用管路系统渣浆泵型号电机功率流量扬程顶管施工的管内出土是影响工效的关键环节因为采用泥水管路系统可使顶管实现连续推进顶管工作坑设施布置图顶管工作坑布置基坑导轨应具有足够的强度和刚度本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成在工作井底板基础上应事先预埋钢板预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合以便导轨与之焊接预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度导轨安放后还应在二侧用型钢支撑好必要时再浇筑混凝土确保导轨在受撞击的条件下不走动不变形导轨安装的允许偏差为轴线位置顶面高程两轨内距在顶进过程中经常进行检查和复核主顶油缸架是拼装式结构主顶油缸架的安装也要定位准确保证油缸受力点的正确位置其高程和平面安装误差小于顶铁轴线应与管道轴线平行对称顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土油污顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬在顶进过程中工作人员不得在顶铁上方及侧面停留并应随时观察顶铁有无异常迹象承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙更应具有足够的强度和刚度并有足够安全度本工程的承压壁设计在内衬混凝土上先用钢筋混凝土浇平后靠钢板用钢板在钢板和混凝土平面之间衬满堂松木板顶进施工工艺技术及质量控制措施顶管施工工艺流程图详见图最大顶推力及其限制措施本工程主顶液压系统最大顶推力根据工作井的许用顶力设置为限制措施为控制液压系统的压力当液压系统的压力达到时主顶液压控制台将报警以满足限制最大顶力的措施由于限制的系统压力较小所以液压系统的故障将大大减小顶管的可靠性也相应提高顶管纠偏技术要点纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点方案的依据为测量提供的机头折角倾斜仪基数和走动趋势前后尺读数比较机尾处地面沉降量等等度以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测纠偏动作后如无折角变动应即停顶会同电工机修工检查电路和液压管路尽早排除故障严防轴线超差纠偏应在下管后尽早进行注意观察倾斜仪读数的纠后趋势及光点滞后变化同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量沉降控制措施要点在顶管施工前必须摸清管线或构筑物的标高及位置制订切实可行的保护措施并取得对方的认可才能施工确保管线及构筑物安全地面监测优化掘进机参数在初始推进阶段要精心组织地表监测在轴线上方每隔布设一个沉降控制桩通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数包括推进速度开挖面土压力值出土率等进行比较从而优化掘进机参数指导以后的顶管推进注浆稳定措施除了在初始推进阶段优化推进参数以外在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动形成连续的环状浆套要选择触变性能良好的膨润土制浆材料测量仪器配备与检验顶管施工需进行三维动态测量其精度要求特别高必须采用精度高性能优良的测量仪器为此特配备了苏一光型全站仪侧角精度量距水准仪等一系列精密高档仪器图顶管施工工艺流程图顶管过程中的应急措施对开挖面的土体进行改良的技术措施为了对正面的土体进行改良在机头迎土面的上部布置了注浆管顶进时通过注浆管向土体内压注一定量的泥浆并经刀盘搅拌后可以有效地改良正面地土体使出土保持顺畅管节止转的技术措施顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响因此对工具管要采取纠转措施在机头前方筒的水平二侧焊翼板长宽厚以防止机头旋转对机头的旋转主要采用加压重块的方法在机头二侧焊压块支架与管二侧亦焊压铁支架二侧先平均放压块共一旦发现机头有微小偏转立即将压铁移到另一侧结语城市非开挖技术在世界上已经经历了年的历史而在中国却处于一种起步应用阶段随着城市经济的不断发展非开挖技术越来越显示其优越性并广泛地被人们认识和接受我国很多大中城市均采用此技术发挥了非开挖技术的独特作用参考文献颜纯文蒋国盛叶建良非开挖铺设地下管线工程技术上海科学技术出版社