排水管道顶管施工技术应用分析

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1、排水管道顶管施工技术应用分析　　摘要：本文首先介绍了排水管道顶管施工中如何进行钢管的选择，然后阐述了排水管道顶管施工技术，最后探讨了顶管施工的质量控制措施。　　关键词：顶管施工；技术　　中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：　　　1钢管的选材　　大口径、长距离的顶管施工，一般顶进力都非常大。在选用管材时，一方面要求所选管材轴向抗压强度要大:另一方面，所选管材在顶进过程中不会额外地增加阻力。钢管与混凝土管相比较就有这些优势。　　轴向抗压强度大。常用的混凝土管的抗压强度为;而钢管的抗压强度则可达Z10MPa;因此，在长距离顶管中，从抗压强度来讲

2、应首先选用钢管。　　断面面积小、自重轻、外壁摩阻力小。钢管管壁的断面只有同口径混凝土管管壁的%左右，顶进过程中端阻力较小;同时，因同长度同口径的钢管比混凝土管轻，且表面摩阻力小，在顶进过程中所要克服的自重力及摩阻力也小，对长距离顶管比较有利。　　直线性好，不会增加额外的阻力。因混凝土管为柔性连接，在顶进过程中极易发生轴线弯曲变形，从而使摩阻力成倍增长。导致总顶进力的大幅提高，进而影响到中继接力环数量的增加，这不但影响到施工顶进速度，而且也会造成一定的经济损失。而钢管为刚性连接，在这方面存在的问题较小。　　2顶管施工工艺　　顶管施工流程如图1所示。

3、　　图1　　2．1顶进用管　　顶管掘进机是顶管用的主要设备，是决定顶管成败的关键所在，它总是安放在所顶管道的最前端。在手掘式顶管施工中是不用顶管掘进机而只用一只工具管。不管哪种形式，顶管掘进机的功能都是取土和确保管道顶进方向的正确性。钢筋混凝土管是顶管中使用得最多的一种管材。按它的生产工艺可分为离心管、立式振捣管和悬辊管三大类，按其接口形式可分企口、平接口和F型接口三种。在钢筋混凝土管中，还有采用玻璃纤维进行加强的管道和用钢板进行加强的管道。单管节的顶进管是钢管，它的接口都是焊接成的，施工完工以后变成一根刚性较大的管道。它的优点是焊接接口不易渗漏

4、，缺点是只能用于直线顶管，而不能用于曲线顶管。除此之外，铸铁管、硬塑料管、玻璃钢管和复合管等也可用于顶管。　　土压力控制　　在顶管开始徐徐推进后，刀盘前的土压力便会慢慢上升，当土压力升到大于控制土压力P时，停止推进，刀架回缩，减小切削土量。只要把推进速度调节到与排土量相符，则可保持土压力为恒值。但在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于排土速度，操作上采取推推停停，间断式向前推进。　　输土装置　　输土装置随顶进方式的不同而不同。在手掘式顶管中，大多采用手推车出土；在土压平衡式顶管中，有蓄电池拖车、砂泵等方式出土；在泥水平衡式顶

5、管中，都采用泥浆泵和管道输送泥水。　　浅层顶管时土体移动的分析计算　　由于大直径顶管施工时在地下开挖引起卸载，虽然后续管节起到支撑作用，但开挖时开挖面四周的土体因应力松弛已向开挖面和隧洞空间膨胀，仍会引起地层损失。以前有学者认为，对于粘性土，可近似地认为所有的地层损失均表现为地面沉降。但从软土地层顶管工程的实践看，土体的移动形式是复杂的，其运动既有竖向分量(沉降或隆起)，也有水平分量，其中水平分量包括土体沿顶管轴线方向的运动　　地面起吊设备　　地面起吊设备最常用的是门式行车，它操作简便、工作可靠，不同口径的管道应配不同吨位的行车。它的缺点是转移过

6、程中拆装比较困难。汽车式起重机和履带式起重机也是常用的地面起吊设备。它们的优点是转移方便、灵活。　　测量和校正系统　　顶管过程中，每隔一定时间应测量标高和中心线一次。发现偏差时，除及时校正外，还应每顶进一个行程后，正式测量校正一次。使用得最普遍的测量装置是经纬仪和水准仪。经纬仪用来测量管道的左右偏差，水准仪用来测量管道的高低偏差。在机械式顶管中，大多使用激光经纬仪，即在普通经纬仪上加装一个激光发射器，激光束打在掘进机的光靶上，观察光靶上光点的位置就可判断管的上下和左右偏差。当管的偏差超过允许值时，应根据实际情况采用校正千斤顶等方法进行校正。顶进过

7、程中出现中心偏差土1gmm或高程偏差士1lmm。及有偏差趋势应及时纠偏。纠偏用调整部分内统一布置在一个断面上的4个可调式千斤顶调正机头，通过控制各方位的千斤顶的伸缩，调整工具管刃角走向实现的。纠偏时每顶进20一30cm测量一次。顶进时，必须加强第一节管道顶进质量控制，减少起顶误差，因此导向轨、千斤顶受力点、管底滑道、管侧超挖必须严格按施组要求进行。　　注浆系统　　注浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液。注浆是通过注浆泵来进行的，它可以控制注浆的压力和注浆量。管道分为总管和支管，总管安装在管道内的一侧。支管

8、则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔去。注浆压力的大小和稳定性会对土体的移动有影响。如果注浆压力过大，会对管道周围的土体造成挤压，使