大口径钢顶管施工工艺

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1、大口径钢顶管施工工艺　　本人有幸参与了电厂三期扩建工程中钢顶管工程，而在实际顶进过程中，又出现了地质报告中没有的两种地质：硬质石英岩地质古河道冲沟地层。本文主要就穿越这两种地质的施工工艺进行论述。　　穿越石英岩地质施工工艺　　石英岩很硬，顶管顶进速度慢，使挖掘面上部砂岩出现滑落，上部流砂涌入顶管机内，造成管节上部出现渗漏漏斗，灰浆池地面开裂。　　针对以上情况，我部将采取如下几点措施　　启用气压平衡顶管法施工，平衡挖掘面水压力。　　采用微差预裂爆破挖掘石英岩。　　针对出现石英岩分布情况不明问题，需立即在右线顶管机头前方轴线上进行地质补

2、堪，以确定石英岩是否属于孤石以及沿顶管方向分布长度，以便于采取后继的相关措施。　　、主要施工工艺　　1、气压平衡顶管施工工艺　　气压法顶管介绍　　气压法顶管是在顶进管道的前方工具仓〔机头〕内设置气压密封门形成气压舱，向舱内充入压缩空气，由于压缩空气向正面土层的孔隙隙中渗透，将工具管前方土层中的地下水从土壤的孔隙中排挤到远方，给工具管作业面提供一个无水稳定的环境，同时，气体的压力也使机头前的土体开挖面维持稳定而不坍落。　　气压舱布置　　在顶管机头处设置两道钢封门，将顶管机头及第一节管节分割成两个舱。同时在第二道封门上安装两个钢管舱口，

3、分别为出土舱口和人员进出舱口。　　1#封门主要用于防止塌方、流砂、透水等事故的应急封闭和爆破减震，门上设有观察室，方便掌握工作面情况。　　2#封门安装有主封门用于非施工阶段人员、设备进出；1个“人行舱”用于充气加压后人员进出，1个“出土舱”用于出土，1个进气管用于加压，1个排气管用于减压，1个压力表用于读取和控制舱内压力，1个排水阀用于排除舱内积水。　　气压平衡加压系统布置　　加压系统主要由空压机组、空气过滤器、减压阀、进气管、阀门等组成，气压仓的气压是通过工作井外的空压机提供，空气需过滤，地下水头大时，应有备用空压机。　　气压顶进

4、工作操作步骤　　当2#封门关闭且增压后，工人自人行舱进入，人行舱和出土舱管道两头分别安装密封门，可交替打开防止人员进出和出土操作时漏气。首先将机头前挖出的土运到一、二道门之间的转运舱内，然后打开出土舱内侧封门，气体继续稳压机头前仓，将土转运至出土舱管道内，再关闭出土舱内侧封门并打开外侧封门，以防止气压泄露，此时可将出土舱管内土运至工作井。管道是边挖边顶，开挖量与顶进长度相匹配。　　开挖顶进平衡控制　　第一、顶管掘进机在顶进过程中，气仓压力与它所处土层的地下水压力和土压力处于一种平衡状态；第二、它的开挖量与掘进机顶进所占有的土的体积也

5、处于一种平衡状态。　　在顶进过程中，其气压仓的压力P如果小于所处土层的地下水压力和主动土压力P1时，地面就会产生沉降：反之，气仓的压力如大于所处土层的地下水压力和被动土压力P2时，地面就会产生隆起，这是一个逐渐演变的过程。我们要将气仓压力控制在Pl至P2之间，才能达到平衡。　　、预裂爆破开挖施工工艺　　爆破工艺流程　　顶管右线顶进至处出现了与地质报告不符的坚硬石英岩，为了保证掘土施工进度，结合隧道爆破技术经验，我部将采用掏心微震爆破法破除岩层，人工装运出土工艺。爆破顶进施工工艺流程：地质调查→放样布眼→掏心爆破→通风排气→顶进挤土→

6、人工出土。　　爆破技术设计　　根据该工地地质及气压法施工环境情况，爆破方案设计要点如下：　　a、布孔：采用水平孔直线桶形掏槽.　　炮眼数目：　　N=×(fS2)1/3+6　　=×(12×)1/3+6=39(个)　　炮眼深度：L=　　光爆孔孔距b=　　单位炸药消耗量：q=/m3　　b、装药量：掏槽眼；辅助眼；周边眼。　　c、装药结构：掏槽孔、辅助孔采用柱状连续装药，周边孔采用间接或不耦合装药结构的光面爆破。　　d、起爆方法：采用微差爆破技术(△t=25～50ms)，选用毫秒延期导爆管雷管分段簇联起爆。　　爆破技术要点　　针对上述爆破条

7、件特点，为确保施工效率、施工安全与施工进度，爆破设计与施工中采取了如下技术措施:　　a、采用小孔网爆破参数，辅助眼、周边眼单孔最大装药量不得大于；　　b、微震爆破控制爆破单响药量，掏槽孔单孔最大装药量不大于。　　c、钻孔底部的最小距离不得小于30cm；　　相关计算　　掏槽孔单孔装药量　　Q=qV/N　　式中:ｑ——单位耗药量，这里ｑ值查表取/m3；　　V——掏槽眼爆破的岩石体积，m3。　　N——掏槽炮孔数，N=4个。　　V=**=　　则Q=*/4=。　　堵塞长度　　药孔法破碎岩层用2#岩石乳化炸药这种低级炸药，装入时，可将装药整卷直

8、接放入药孔，一筒一筒往里丢；也可揉成粉状倒入。　　装药结束后一定要进行填塞。选择合适的填塞长度后，使炸药能量尽可能朝抵抗线方向作用，并控制爆轰气体对空气的冲击，使爆轰气体对岩石进一步破碎。　　填塞长度(L2)和孔径(d)有关：L2=(