顶管、拉管施工设计工艺设计及施工方法

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1、顶管、拉管施工工艺及施工方法1、工具管选型(1)根据福州市勘测设计院提供的地质资料，本工程LG—06标段顶管、拉管推进主要穿越（3）淤泥及（4）粉质粘土层，外壁与土体间将产生单位摩阻力，沉井工作坑基础持力层可置于（4）粉质粘土中，局部可置于（3）淤泥，但应采用抛石挤淤法进行适当处理。由于存在（3）淤泥软弱层，施工时应注意护壁和排水。因此我公司选用泥水式顶管、拉管掘进机头。该工具管适用此种土质，该机形对地下特殊地质构造如水包、暗滨等具有很强的适应能力。(见下图：顶管、拉管施工工艺图)。(2)泥水式顶管、拉管的特点：a、适用的地质范围较广，如遇地下水压力高以及地质变化范围大的土

2、质条件。b、可以保持挖掘面的稳定，对周围土层的影响比较小。c、与其它类型顶管、拉管相比，泥水顶管、拉管的推力比较小，最适宜长距离顶管、拉管。d、工作井内作业环境较好，如挖掘面稳定，不太会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。2、砼管材与接口形式本工程按设汁选用管材为T形接口形式，管材可承受最大顶力应大于3000KN。管材进场必须为合格产品，施工技术专人过检，尺寸、外观不合格要求退场。3、顶进设备(1)主顶千斤顶采用15台200KN油缸，行程1.5米，油缸安装要垂直于后背平行于导轨，使顶进受力点和后背受力保持良好状态。弧型分力环，整体后背均按3000KN顶力配备。通风设

3、备，电力照明设备配齐，管内照明用36伏低压安全电压。(2)中继间安装，根据主顶系统，工作井和管材的最大承受推力，工作井设计最大顶力2000KN,一次顶进不能完成，而设置数量、位置按顶力计算安排，中继间油缸安装。中继间设计安装200KN油缸。Φ800中继间安装油缸12台，每套最大推力2400KN；Φ1200中继间安装油缸18台，每套最大推力3600KN；Φ1400中继间安装油缸21台，每套最大推力4200KN。中继间制做要严格按设汁要求，内径误差±1.5mm，与中继间连接管材采用特殊管材，入场时要加强检验，符合设计要求方可使用。油缸要在安装前认真查验保养。在安装中继间环密封时

4、，要粘结牢固，在止水带外表面均匀涂满润滑油，以减少磨损。4、顶进总推力计算和继间设置(1)F＝F1+F2F—总推力；F1—顶管、拉管机头迎面阻力；F2—顶进阻力（2）F1=π/4D2K0rHD—管外径；K0＝r(H+2/3D1)tg(450+ø/2)—静止土压力系数；r—土的天然重度（取16KN/M3）；H—管顶土层厚度；（3）F2＝πDfLD—管外径；f—采用注浆工艺的摩阻系数（此处取4KN/M2）；L—全部顶进长度；(4)计算不同直径工具管迎面阻力F1Φ1000F1=3.14÷4×1.22×16×(6.2+2/3×1.2)×tg2(450+150/2)=218.15(K

5、N)Φ1400F1=3.14÷4×1.642×16×(6.895+2/3×1.64)×tg(45°+15°/2)=458.31KN(5)计算不同直径顶管、拉管摩阻力F2Φ1000：顶进长度L=211.01m；F2＝3.14×1.2×4×211.01＝3180.34（KN）F2＝3.14×1.64×4×289.79＝5969.20（KN）Φ1000总推力F＝218.15+3180.34＝3398.49（KN）增加一套中继间中继间设置在实际施工操作中，要根据顶进过程中的工作压力适当调控合理安排中继间放置位置，避免造成不必要的损失。5、泥浆减阻措施顶进时采用泥浆减阻，是降低顶进阻

6、力的最有效方法。触变泥浆的配方和性能指标配方膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度（秒）视粘度CP失水量ml终切力（达因/mm3）比重稳定性A浆12%6%CMC适量3630.591301.0370注浆压力：大于地下水压，注浆量为建筑空隙的6～8倍。注浆方法是由地面液压注浆泵，通过2”注桨管路压送到各注浆孔。砼管注浆孔为设计预留孔。在顶进时每3节安放一节有孔砼管，注浆孔在管头cm4个均布，通过Φ1橡胶支管接入，在所有注浆孔内要设置球阀，橡胶支管和接头的耐压为2Mpa，注浆要在管道推进时，这样可以在管外壁形成泥浆套，起到减阻降压的作用。6、泥水输送与排放泥水管路系统是泥水顶管、拉管中的重要环

7、节，它包括泥水钢管、泥水软管、各种阀门、流量计和压力表、排水泵等（见下图）。泥浆排放采用集水池沉淀方法二次处理，达标排放，沉淀土方运至弃土场。7、顶管工作坑布置(1)导轨安装测量放样按设计顶管轴线、高程。用经纬仪定位，中线位移左右不大于3mm，高程误差+3mm–0。安装时导轨与底板预埋铁焊牢，并与井壁支撑加固，确保导轨在受撞击的条件下不移动，不变形。(2)主顶油缸安装：安装要水平且平行于顶进轴线，受力点要正确。高程和平面误差小于20mm。(3)后背安装：整体式后背，按顶力900KN配备。安装要求，垂直度为后背高度H