高水位全砂层条件下格栅挤压式顶管施工工法

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1、2014年4月第4期城市道桥与防洪管理施工181高水位全砂层条件下格栅挤压式顶管施工工法陶炳芳(兰州工业学院，甘肃兰州730050)摘要：就传统顶管施工方法在砂层施工时存在塌方严重，无法施工，难以保证顶管施工质量、进度及安全等缺点，提出了高水位全砂层条件下格栅挤压式顶管施工工法。介绍了格栅挤压式顶管施工的特点、适用的范围、施工工艺及操作要点等，有关经验可供相关专业人员参考。关键词：格栅；顶管施工；施工工艺中图分类号：TU74文献标识码：B文章编号：1o09—7716(2014)04—0181—03O前言近几年

2、随着北郊经济开发区的快速发展及市政府的北迁，使得西安市北郊地区的市政基础设施建设的全面展开，管道基础设施敷设质量的好坏及如何加快进度已成为需要解决的首要问题。鉴于北郊地区地下大部分处于全砂层地段，加上设计的管道埋深较大，且地下水位较浅，明开挖施工既不安全又存在诸多不便，所以基本上管道敷设均设计为顶管施工。但通过污水工程施工发现，采用以前的传统顶管施工方法即手掘式顶管施工图1工具管示意图方法顶进时遇到大量砂层，塌方严重，无法施工，难以保证在全砂层条件顶管施工质量、进度及安及湿软土基的施工排水管道施工。全，经多次

3、实践，对施工工艺进行改进，形成一套2施工工艺行之有效的施工工法：高水位全砂层条件下格栅挤压式顶管施工工法。全砂层条件下格栅挤压式顶管施工工艺为：施工准备一工作井施工(沉井法或逆作法施1工法特点及适用范围工)一设备安装、调试、试运行一正式顶进一中继1．1工法特点间顶进一工具管接收。(1)与传统的人工顶管施工方法相比，此法利3操作要点用主顶油缸或中继间油缸的推力把格栅工具管挤入砂层，而被挤压的砂土从工具管的格栅排人工3．1工作井施工具管内，代替人工挖砂，确保人身安全，见图1。由于管道施工地处于砂层，地下水水位较高

4、，(2)与传统的施工方法相比，在工具管内设置所以工作井一般采用沉井法或旋喷桩支护钢筋混了纠偏装置，增加了随时纠偏功能，确保中线及高凝土逆作法施工。下面介绍旋喷桩支护钢筋混凝程满足规范及设计要求，保证了工程质量。土逆作法施工工艺。(3)与传统的工艺流程相比，减少了大面积开工作井旋喷桩支护钢筋混凝土逆作法施工：挖、基础混凝土管座浇筑及养生等环节，这样将大(1)工作井周围施工降水，根据现场地质情况大缩施工工期，并节省一定的工程费用。确定施工降水方案，包括施工降水井布置、降水井1．2适用范围深度、口径、抽水泵的流量及

5、扬程。适用于埋深较大、地下水位较高、全砂层地段(2)先用机械开挖一个4．0m深的工作井，然后进行人工修整；接下来是扎筋、立模、浇捣。收稿日期：2013—12—11(3)工作井在施工过程中按照设计高程预留掘作者简介：陶炳芳(1974一)，女，青海互助人，讲师，从事土木工程教学工作。进机进入洞洞口，直径比掘进机大0．15—0．20m，182管理施工城市道桥与防洪2014年4月第4期接受坑的洞口直径比顶进坑中的洞口要大0．1m斤顶之间的钢结构件。承压壁承受和传递全部顶左右。力，必须具有足够的刚度和强度。(4)矩形工

6、作井底部宽度l1](4)安装主顶设备：主顶设备安装在承压壁前B=D】+S；L=l+L2+L3+L4+L5(1)方，使顶管掘进机和管道向轴线方向顶进的加力式中：日——矩形工作井的底部宽度(m)；组合装置。由组合千斤顶架、主千斤、油泵站管阀、D——管道外径m)；马蹄形顶铁、环行顶铁组成。S——操作宽度(m)，可取2．4～3．2m；(5)千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂——矩形工作井的底部长度(m)；线对称，其合力的作用点在管道中心的垂直线上。L。——工具管长度(m)；3．3顶进施工￡广管节长度(m)；(1)沿

7、线施工降水，根据现场地质情况确定施厶——运土工作间长度(n1)；工降水方案，包括施工降水井布置、降水井深度、厶——千斤顶长度(m)；口径、抽水泵的流量及扬程。L广后背墙的厚度(m)。(2)管道的总顶力可按式(3)估算】：(5)基坑上自然地面进行有定向排水坡度的工Fo=arD~L+Ⅳr(3)作面，并开挖排水沟、集水井，以防地面水、雨水流式中：一总顶力标准值(kN)；入坑内。D——管道的外径(m)；(6)钢筋混凝土逆作法的施工工艺流程为：施——管道设计顶进长度m)；工准备-+测量放线_+挖基坑(机挖)-+井壁制作

8、管道外壁与土的平均摩阻力(kN／m2)；封底。*一顶管机的迎面阻力(kN)。3．2顶进设备安装Ⅳf=}(4)(1)导轨安放前，先复核管道中心位置，在安装时还必须复核管道中心位置。导轨面标高在顶式中：Dr顶管机外径(m)；进中经常复核调整，确保顶进轴线的精度。导轨安——网格截面参数，可取ot=0．6一1．0；R——抗压阻力(kN／m2)，可取R=300～放在混凝土基础面上，导轨定位后必须稳固、正500