顶管技术在城市雨污水管道应用中的施工

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1、顶管技术在城市雨污水管道应用中的施工　　摘要：顶管施工将作业面移到了地下，以避免对地面交通的影响。只要施工前选线合理，施工方法恰当，构筑物并不妨碍施工的正常进行。文章结合某城市雨污水管道工程实际，探讨了顶管技术的施工方法。　　关键词：顶管技术；雨污水管道；施工方法　　顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。本工程为城市雨、污水管道穿越铁路和穿越公路的顶管工程。本段雨、污水共计穿越铁路3道、穿越公路1道，管材均采用D1000钢承口式顶进用钢筋混凝土管。雨污水共计需顶管长度为156m。本段以下土质为粉土：褐

2、黄色，稍湿，中密，摇振无反映，干强度和韧性低，含少量钙质结核。本段6米以内没有地下水，局部地方有房屋基础。　　本工程采用普通顶管方式，管前人工挖土，设备简单，适应不同的土质，对本工程能够满足要求。　　在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置必要的设施，并有专职人员进行管理。　　工作坑布置在管道标高较低的一端，以利于出土运土和地下排水的方便，按0-045～0-065之间顶管段为例，工作井布置在0-045端。　　工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站设备等。　　矩形工作坑尺寸计算如下：　　工作坑的底部尺寸　　B=D1+2b+2c=+2×2+2×

3、=　　L=L1+L2+L3+S1+S2+S3=2+++++=　　式中：B-矩形工作坑的底部宽度；D1-管道外径；b-操作宽度，取2m；c-支撑材料厚度，采用木撑板，按计算；L-矩形工作坑的底部长度；L1-管节长度2；L2-千斤顶长度；L3-后背墙的厚度；S1-顶进管节预留在导轨上的最小长度，取；S2-管内出土操作在管尾留出的空间，按小车取；S3-单向顶进时附加长度取。　　工作坑的深度　　H1=h1+h2+h3=++=　　式中：H1-顶进坑地面至坑底的深度；h1-地面至管道底部外缘的深度；h2-管道外缘底部至导轨底面的高度；h3-基础及其垫层的厚底。　　顶

4、管完成后的工作坑应及时进行下步工序，经检验后及时回填。　　根据勘察资料分析，本段6米以内没有地下水，所以工作坑内不用设集水井。　　本方案顶进时采用人工掘土方式，工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量应，应符合下列规定：　　人工挖掘的土方装入小车，运出管外至工作坑内，然后用铲车运至指定地点。　　F=F1+F2　　F1=π/4*D*2P　　P=Ko*γ*Ho　　P=**3=/m2　　F1=πD/4*2P=*2*=　　F2=πD*f*L　　F2=***26=。　　因此，总推力F=×=。　　根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许

5、推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井设计允许承受的最大顶力为200t，管材轴向允许推力300t，主顶油缸选用1台200t级油缸。油缸顶力控制在180t以下，无需增加额外的顶进系统即可满足要求。　　顶管施工质量的好坏与设备安装的精确度有直接的关系。安装前，应根据已知的控制点、标高，准确无误地测放出进出洞口的标高和顶管的轴线，并依此测放设备和安装位置。导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固，以保证顶管的顺利进行。　　测量放线　　使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至A点，后视B点，作BA直线的延长线，并在工作井后部定出一

6、点C。保证C、A、B在一条轴线上，置经纬仪在C点上，后视A点，在工作井井壁上定出一点A，，置激光经纬仪基座于井下D点，并抄平固定激光经纬仪架，置经纬仪于A点，后视B点，在激光经纬仪器架上定出D点，D点同A，，A，B点在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上，对中D点，后视A，点，依设计轴线打好角度，既可定出轴线。顶管前，应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。开始顶进前，准确测量中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。　　设备安装　　轴线确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁100～200mm，调

7、整后靠背前后以及左右方向，应尽量保证后靠背的中心于轴线相重合。在轴线定好后既可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，至水平仪于井下，在井四周作出4～6个临水点，保证轴线标高-临水点高程=h，安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。引轴线至井底前后两侧A、B两点，分中后靠背，在后靠背上作一分中点C，开始放置后靠背时尽量使C点在AB的延长线上，此值可肉眼鉴定，误差不应大于1

8、0cm，在后靠背边缘定出任意等高两点D、D，测量AD和AD，的距离，只需保证AD