泥水平衡法机械顶管施工工法1

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1、泥水平衡法机械顶管施工工法安徽省新路建设工程集团有限责任公司XXXXXXXXX1.前言顶管施工是一种非开挖管道施工方法，不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。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。1984年前后，我国的北京、上海、南京等地先后开始引进国外先进的机械式顶管设备，使我国的顶管技术上了一个新台阶。顶管分为人工掘进式顶管、机械顶管，机械顶管又根据不同的平衡理论分为气压平衡、泥水平衡和土压平衡。目前，机械顶管的的使用已经较为广泛，顶管技

2、术在XX市的市政建设中大量采用。随着技术引进，XX市也逐步推广机械顶管施工技术。本次的XXXXXXXX路泥水平衡法机械顶管的管径、管道埋置深度为XX之最。本工法根据XXXXXXXXXX路泥水平衡法机械顶管的施工经验编制。2.工法特点泥水平衡法机械顶管相较于传统大开挖管道施工及其他顶管方法有以下优点：2.1、顶管施工能穿越公路、铁路、桥梁和地面建筑物。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；省时、高效、安全，综合造价低，具有显著的经济效益和社会效益。2.2、可有效保持挖掘面的稳定，对管体周围的土体扰动较小，

3、因此施工引起的地面沉降也较小，稳定土层的同时也克服了大开挖管道回填时路面沉降的质量通病。2.3、顶管施工不占用地面空间，能于地面以上道路施工同步，缩短了工期。2.4、泥水平衡法机械顶管工具管及钻头形成了封闭仓，有效保护了井下操作人员，不会造成因土体失稳引起的坍塌事故，比其他顶管方法增加了安全性。3.适用范围本工法适用土层为粘土、粉质粘土、砂质粉土、中细砂、砂砾，适用环境为地表沉降要求严格的部位，开挖深度大于6米的管道，交通繁忙、人口密集的城镇管道施工。4.工艺原理4.1土体的平衡原理顶管掘进机正常工作时，刀盘按预先设定的压力紧贴在被切削的土体断面，在后

4、方顶力作用下一方面旋转切削土体，一方面向前推进维持土体的平衡。顶进中如果土体硬度增大，顶速不变时，刀盘受到迎面阻力大于预设定的刀盘压力，刀盘渐渐向后缩回，保持刀盘对土体的压力不变。在刀盘缩回时，刀盘的切土口自动增大，切削土体的量增大，土体对刀盘的压力减小。土体压力增大时，刀盘仍然以预设定的土压力与土体在新位置保持平衡。配合手动调节刀盘切土口和预设压力大小的调节功能，可以使土体侧压力得到非常精确的平衡。停机时手动关闭切土口，刀盘仍然保持预定压力紧贴土体，并且将泥水仓与开挖面隔离。无论土体过软或过硬，当自动调节范围到达极限值时，刀盘报警装置报警，提醒操作人

5、员注意，通过调节顶速，重新设定刀盘压力等手段，使土体维持新的平衡。4.2土层中地下水的平衡原理向开挖仓注入一定压力的泥浆，该泥浆除能够将土层中的颗粒带走外，通过控制出泥流量的大小，就可以简单而准确地控制泥水仓中的水压力，平衡地下水。5.施工工序流程及操作要点5.1工序流程（见图5.1）测量放线工作井、接收井沉井制作、养护临时供电专家论证专项方案编审沉井下沉、就位水下砼封底、养护沉井抽水、砖砌井靠背、导轨安装、进出口密封泥浆池选定管材采购管材进场顶进膨润土制备钻头出土井中井、骑马井砌筑、回填设备调离泥浆池处理图5.1泥水平衡法机械顶管施工工序流程5.2泥

6、水平衡法机械顶管施工示意图泥浆搅拌机泥浆处理机废弃土注入管顶进施工电脑操作台泥浆流量控制器排泥管推进机导轨5.3操作要点5.3.1、测量要复核，交桩要明确顶管用的水准点、控制点、设计高程的计算和放样成果，必须进行双人互相校核，放样后的控制桩并做好醒目标志，向顶管施工班组明确交桩，避免因测量失误或交桩不明引起不必要的返工。5.3.2、工作井、接收井的钢筋砼沉井、封底、靠背的施工质量必须满足要求a、工作井、接收井的沉井高度、砼强度、厚度、配筋必须经过验算，在考虑成本效益的同时必须确保顶进过程安全。b、沉井下沉至设计高程30cm以上时，应降低下沉速度，做到少

7、扰动基底土层，避免因不均匀下沉引起的沉井偏转和过沉。c、沉井水下砼封底前须整平基底，确保封底厚度均匀，砼浇筑完成后根据气温条件2-7天后方可抽水，避免封底砼不密实引起泉涌，给井内作业带来困难。d、靠背砼及配筋的设计和施工要能考虑到各种地质情况，要有足够的富余系数，避免土质太硬造成顶力过大，靠背碎裂的情况发生。5.3.3、降水工作井、接收井四周井点降水是顶进作业前重要的一道工序，在天鹅湖路顶管施工时经过多次的现场验证后，我们根据地下水文情况设置了6-10个Ф30cm，深度15m左右的砂井，基本能满足降水要求。5.3.4、管材强度和龄期顶管工程的管材，国标

8、要求一般为C50的Ⅲ级管。进场前先要考察管材生产厂家，选择手续齐全，质控措施有力的合格厂家，管