浅谈大口径混凝土顶管的制造工艺及质量控制措施

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1、浅谈大口径混凝土顶管的制造工艺及质量控制措施中国葛洲坝集团第三工程有限公司842003摘要：随着城市建设的发展，顶管法在地下工程中普遍采用。所谓顶管法施工,即是在地下工作坑内，借助顶进设备的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管子逐渐顶入土中，并将阻扌当管道向前顶进的土壤，从管内用人工或机械挖出。顶管施工技术目前应用比较成熟，可以有效解决施工与交通、环境等方面的相互影响。因此，全面做好安全技术管理工作，严格按照施工规范进行控制，严抓过程质量控制，确保每项工作的细节落实和质量控制。关键词：大口径；混凝土顶管；制造工艺；质量控制前言：顶管施工是一种非开挖铺设

2、地下管道的施工方法，借助于主顶油缸及管道中缝间的推力，把钢筋混凝土排水管（简称顶管）一节一节地顶入需要的地方。这种方法比开槽挖土减少大量土方，并节约施工用地，特别是要穿越建筑物时，采用此法更为有利。顶管作为一种比较特殊的管材，必须能承受几千kN至上万kN预定的纵向推力，混凝土的抗压强度也必须达到C50以上，才能满足顶管施工的需要。因此混凝土顶管质量的优劣，直接关系顶管的施工质量。1、顶管技术的必要性和作用随着社会城市化进程的推进，地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视。顶管施工作为一种暗挖施工技术，可以在不开挖地表土的情况下将管道敷设完毕，具有无可比拟

3、的优点，得到越来越广泛地应用。1.1城市交通建设发展的需求。在高速发展的现代化城市建设中，开挖铺设地下管道会一定程度上造成交通拥堵和中断，同时影响城市环境，造成资源浪费。特别是在铺设大型管道下穿城市主干道的时候，严重阻碍交通，造成更大的经济损失。在非开挖情况下，进行管道的铺设和修复，采用浅埋顶管施工技术，一方面提高了工程建设速度，也更大的减少了建设资金投入。1.2当地面建（构）筑物较多，无法采用开槽工艺进行地下管线施工或开槽施工支护费用过大，易造成建筑物的破坏，以及磴土堆放、外运造成市区污染，给市民工作、生活带来不便时，宜采用顶管施工工艺，进行地下管网施

4、工。2、顶管施工的发展及工作原理顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同吋，也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间，以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。3、工艺特点及适用范围顶管法施工技术顶管施工即在地表不挖下槽沟，以液压为动力将钢管（含多节钢管）或混凝土管从A点顶至B点的施工工艺。3.1路下顶管，路上畅通；3.2建筑物下顶管，不影

5、响建筑物使用功能；3.3缩短管道铺设周期，降低工程造价显著；3.4设备单一，操作简便；3.5本工艺所用管道的管节必须是国家定点厂家生产的合格产品；3.6该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、天燃气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。4顶管制造工艺及质量控制措施大口径顶管制造工艺关键工序控制点为：强制式搅拌、钢筋强度处理、焊接骨架成型、悬轮成型、蒸气养护。4.1钢筋加工制作工

6、艺的改进由于悬辘法成型工艺的特殊性，干硬混凝土靠外力作用辘压成型。在悬辘成型过程中，钢筋骨架由于受到来自辘轴方向混凝土径向和切向辘压力的作用,受损隐患大，钢筋在成型吋易松动和位移变形，保护层的厚度不易控制。根据以上容易出现的问题，采取了如下措施：(1)对钢筋进行强化处理，提高钢筋的屈服强度。对φ12的I级环向钢筋，冷拉总延伸率控制在8%〜10%之间，屈服强度可从原来250MPa提高到420MPa；对纵向φ12的II级螺纹钢，冷拉总延伸率控制在4%〜6%之间，屈服强度从原来的415MPa提高到470MPao这样保证了在成型吋，骨架变形小。顶

7、管成品力学性能试验表明裂缝荷载和破坏荷载得到了提高。(2)在改变原来钢筋骨架成型时普通绑扎法，采取在纵向钢筋与环筋相交点进行点焊成型。要保证钢筋骨架的整体性，焊点的抗拉和抗剪能力必须大于成型过程中受到的作用力。在钢筋骨架两端密绕两圈环向筋，以增加两端的强度，然后将内、外层钢筋骨架用120根短筋焊接成整体，不但保证了内外双层钢筋骨架的间距，又防止了钢筋在悬辘成型吋产生位移，提高了骨架整体刚度。再在外层纵向钢筋上套16个混凝土保护层控制圈，以确保钢筋骨架不偏移，使保护层的厚度始终控制在误差范围内。4.2混凝土的配制水泥使用阿克苏青松建化水泥有限责任公司生产的

8、42.5R普通硅酸盐水泥。为了改善混凝土内部结构，提高混凝土抗腐能力和耐久性，增