浅析大口径钢管顶进施工技术

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1、浅析大口径钢管顶进施工技术王卫蒲中铁十八局集团第五工程有限公司摘要：结合黄浦江水源地连通管道顶进施工，对工作井施工工艺、顶管施工及施工质量保证措施等方面的阐述，实践证明，采用顶管施工减少了对环境的污染、确保了既有道路正常运行等诸多方面的优点，方案优化，效果显著。关键词：大U径；工作井；顶管；掘进；.1八—一、刖g钢管顶进是为满足大口径管道穿越江河通向水域的需要，从70年代开始发展起来的一项新技术。采用这一工法敷设管道，即不需要挖槽或水下挖泥，也不需要降低地下水位，可以直接在地下水位以下的土层中K：距离顶进，穿越江河和地面建（构）筑物，也可直接通向水域。因而避免了施工对航运、铁道或公

2、路交通的影响。二、工程概况该工程为黄浦江上游水源地连通管工程，工作井5座，接收井3座，顶管长度4485.37m,采用DN3000单管，壁厚30mm,单管长6.6m。木文仅阐述该工程一个工作沉井和一段管道顶进施工。工作井（沉井）为圆形钢筋混凝土结构，外径Φ15.0m,高度16.82m,刃脚厚120cm，•壁厚100cm（80cm）。沉井采用不排水下沉，刃脚底釆用高压旋喷桩加固；沉井结构三节制作、两次下沉。该段顶进长度853.63m，均为直线顶进，顶进IX域穿越淤泥质粘土，管顶覆土厚度约11.13m。三、主要施工工艺（一）工作井施工工艺1、砂垫层厚度计算P≥+rshs式中

3、：G—沉井下沉前单位长度动力（KN）；L一砂垫层宽度（m）hs—砂垫层厚度（m）;α一砂垫层压力扩散角（取22.5°）rs砂的容S（取18KN/m3）；p—砂垫层底部土层承载力设计值（KN/m2）经计算可得hs=0.9m,施工吋砂垫层厚度采取1.2m。2、沉井接高稳定性分析Kc=l,因此，在沉井第三节接高前，在井内冋填砂

4、土防止突沉。3、沉井施工工艺（1）地基处理1）测量放样施工前，根据设计图纸坐标及基准点测量定位，冋吋在不影响施工的周围布置坐标控制点和临吋水准点，并应填写测量复核单。2）基坑开挖基坑开挖采用机械挖土和人工修整相结合，机械采用WY-100型液压反铲挖土机，开挖至距坑底标高30cm左右吋采用人工修坡、平底。基坑开挖过程中,利用排水沟结合集水坑进行排水。3）铺筑砂垫层、砼垫层基坑开挖经验收合格后及吋铺筑砂垫层。垫层采用中粗砂，按30cm厚分层铺筑，并按15%的含水量边洒水边用平板振动振实，使其达到中密。为了扩大刃脚的支承面积，减轻对砂垫层的压力，在砂垫层上，底梁及刃脚下铺一层15cm厚的

5、C15素砼垫层，宽度为井壁外20cm。（2）沉井结构制作1）起重设备及支架体系沉井制作及下沉施工选用1辆50t履带吊作为起重设备。沉井制作时，内、外支架搭设于砂垫层之上，支架与井壁脱离,距离约30cm。在沉井下沉期间，内、外支架均需拆除。支架采用扣件式钢管脚手架，外支架沿井壁四周组成整体框架结构，每4m设斜撑一道，并采用安全网封闭，内外支架的作业层铺木板。2）模板工程①刃脚砖胎模砌筑垫层达到一定强度后，在其上精确测放沉井平面位置，进行砖胎模施工。砌砖吋采用水泥砂浆确保刃脚斜面平整，并预留井壁模板对拉杆孔位。②井壁模板模板采用组合式定型钢模，由螺栓连接。在预留孔、井壁底板等特殊部位采

6、用木模，在插筋部位用2cm木板间隔拼装，所奋模板表面平整后符合规范要求。围檩立筋采用φ48钢管，对拉杆采用φ14圆钢，•其水平间距75cm,垂直间1?巨60cm。3）钢筋工程对进场钢筋进行验收，按规格分批挂牌堆放并下垫上盖；对进场钢筋按批按规格抽样试验。对上岗人员进行培训，培训合格后上岗操作，确保焊接质量。制作成型钢筋，按其规格，施工顺序，分别挂牌堆放，其成型的尺寸、规格由质检员抽样检验，钢筋接头位置要互相错开，同一截面的钢筋接头要求严格按施工操作规程要求执行。4）砼工程本工程采用商品砼，泵送到位的方法。沉井混凝土接高的轴线与中轴线重合或平行，并在沉井分节处设凹槽作

7、为施工缝，ii加设钢板止水片，上节混凝土须待下节混凝土强度达到75%后方可浇筑，在下一节浇注之前，施工缝处须凿毛、清洗干净、排除积水，水平缝铺设一层厚lcm同标号水泥砂浆。5）成品养护及拆模砼浇注完毕后，养护采用挂草袋，外覆塑料布养护，养护吋间不少于14d。按设计要求待混凝土强度达到70%即可拆除模板，并在四周互成90°画好水平标高尺，以便观察标高和控制下沉速度。为防止对拉杆孔漏水，在螺栓孔内外端部，均把止水垫挖除，在凹进部位用1:2水泥砂浆抹平，外端用防水砂