浅析城市管道顶管施工质量控制

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1、浅析城市管道顶管施工质量控制　　摘要：顶管施工法与其他施工法相比,能够不受交通、障碍等环境影响,可以顺利通过施工复杂地段,提高工效,降低工程造价。同时,可以减少环境污染,确保安全文明施工,工程质量也得到了充分保证。文中通过实例探讨了城市管道顶管施工质量控制。　　关键词：城市管道顶管施工质量控制　　中图分类号：O231文献标识码：A　　前言　　在城市交通繁忙地段,埋深超过3米的排水、排污管道,利用顶管施工技术,能保证道路畅通,经济上也合理。制定具有针对性的施工方案,富有经验、熟练的施工队伍和严密的施工组织与管理手段是施工成败的关键。　　

2、一、工程概况及施工特点　　某工程厂外管线桩号由KJ7+至KJ12+，管线桩号里程总长度约，其中穿富力城段管线采用顶管方式施工，管线长度约，采用DN2400钢管，管材为甲供材料。其中顶管井4座，井编号为J8～J11，均采用沉井方式施工。各井之间管线长度：J7～J8段约长72m、J8～J9段约长510m、J9～J10段约长570m和J10～J11段约长341m。本项目顶管施工除J8～J7段，其余施工段长度均超过500米，一次性顶进距离长，施工难度较大，对施工精度要求高。　　本项目采用的是管径为DN2400的钢管顶管，在砼管材、玻璃钢夹砂管

3、、钢管等管中，以钢管的抗压强度最大，最适宜长距离顶管，DN2400的管径大小也较为适合。　　二、顶力计算分析　　1、顶力计算　　J8～J7顶管段，约长72m、J8～J9段约长510m、J9～J10段约长570m和J10～J11段约长341m。管顶覆土取。　　F=F0+f0L　　式中：F――总推力　　F0――初始推力　　f0――每米管子与土层之间的综合摩擦阻力　　式中：Bc――管外径，取　　Pe――挖掘面前土压力　　Pw――地下水压力　　△P――附加压力　　Pw＝ρgh=1000×10×4＝40000Pa＝　　式中：ρ――水的密度　　g

4、――重力加速度　　h――地下水位到挖掘机中心深度，取　　得：F0＝×××/4＝　　F0=RS+Wf　　式中：R――综合摩擦阻力，取8kPa。　　S――管外周长，得S＝＝×＝　　W――每米管子的重力，查表得该管每米重量为　　W＝×/1000=　　f――管子重力在土中的摩擦系数，取。　　得：f0＝8×+×＝　　总推力　　J7～J8段总推力：F＝+×72＝，总推力大于工作井设计顶力，需加中继间。　　J8～J9段总推力：F＝+×510＝，总推力大于工作井设计顶力，需加中继间。　　J9～J10段总推力：F＝+×570＝，总推力大于工作井设计顶力

5、，需加中继间。　　J10～J11段总推力：F＝+×341＝，总推力大于工作井设计顶力，需加中继间。　　2、管材受力分析　　DN2400钢管壁厚24mm。　　钢材可承受压力为235000kN/m2。　　钢管受力面积为圆环受力面积，DN2400钢管圆环受力面积S2＝****＝m2。　　DN2400钢管轴向允许推力＝235000kN/m2*＝42065kN。　　三、合理配置中继环　　DN2400钢管轴向允许推力为42065kN，根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。　　中继环是长距离顶管中不

6、可缺少的设备，中继环是经机械加工的内外套组合。　　中继环的放置以主顶顶力来控制，中继环在安放时，第一只中继环应放在比较前面一些。中继环在管道上的分段安放位置，可通过顶进阻力计算确定。下面以J10、J11工作井作简单介绍：　　J10、J11工作井设计顶力均为XXKN，不能满足施工需要，对工作井使用拉森钢板桩进行后靠背加固，使J10、J11工作井设计顶力增强为8000kN，主顶油缸采用4个XXkN的千斤顶，总顶力为7200kN，顶管长度小于L＝/F，，即L＝/45＝的管段可以直接由总顶力完成顶进，不需要增加中继间。当顶进长度大于时，中继间

7、布置方法如下：　　1、第一道中继间布置　　L=/F　　式中：P――中继间设计顶力，拟设计采用16个500kN的油缸，则总推力为8000kN　　N――机头迎面阻力，为0KN　　F――每米管壁摩阻力，取为45kN/m　　K――总推力达到中继间总推力的百分比，取50％　　得：L=/45=，取66m，即11节6m/节的钢管总长度。因此，第一道中继间布置于距头部66m处。　　2、第二道中继间开始，若余下顶管长度小于L＝P/F＝8000/45＝，则管段可以直接由总顶力完成顶进，不需要继续增加中继间。　　3、若余下顶管段大于时，则增加中继间布置如下

8、：　　L=/F　　式中：P――中继间设计顶力，拟设计采用16个500kN的油缸，则总推力为8000kN　　F――每米管壁摩阻力，取为45kN/m　　K――总推力达到中继间总推力的百分比，取75％　　得：L=/45=，取1