浅谈砂层人工格栅挤压式顶管施工技术.pdf

《浅谈砂层人工格栅挤压式顶管施工技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、圃浅谈砂层人工格栅挤压式顶管施工技术李秉文中铁十四局集团西安建设投资有限公司摘要：人工格栅挤压式项管是手掘式项管的一种特殊形式，它是在混凝土管前端加设一个格栅工具管机头，机头由两段组成，前壳体主要由刃口、取土口扣设在刃口与取土口之间的网格组成，用来切削土体和稳定挖掘面，以保证操作人员的安全及减少地表的沉降。关键词：格栅挤压；顶管；施工技术1工程及地质概况陕西西咸新区沣东新城尚航路与绕城高速公路斜交，斜交角度为64．5。，w6-WO段污水管道位于下穿绕城高速框架桥下，管道长210．45m，管径d=2400珊，管道所在位置地质情况为细中砂，包

2、含有少量砾石，砾石直径在10cm以下，实测地下水位深度为12．8～13m，管道底部位于地下水位。2本工程采用格栅式挤压顶管的必要性和可行性2．1由于本工程砂层中含有较大砾石，泥水平衡随对较小砾石具有破碎功能，但对粒径较大的破碎能力差，施工风险较大；2．2由于地层含土量小，泥水平衡顶管施工时携渣困难，极易造成堵管，且该工艺为封闭施工，堵管后排泥管道疏通难度大：2．3格栅挤压式顶管采用先顶进、后出土的方式，作业人员在有格栅的工具管内出土，施工安全能保证；2．4通过在工具管前端加入格栅，减小开口率，可有效防止挖掘面坍塌；2．5由于格栅挤压式顶管

3、为敞口式顶管，遇地下障碍物时处置难度小；3顶进前准备3．1导轨安装必须根据放样高程调整导轨高程，两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度相一致；安装后的导轨应当牢固，不得在使用中产生位移，并经常检查校核；3．2后靠背安装应与导轨方向垂直，且应牢固；后靠背使用250珊厚定型钢构件，尺寸为4．5米x4．3米，后靠背和工作井井壁之间浇筑400咖C30钢筋混凝土后座墙；3．3为防止工具管出入洞和顶进过程中泥砂涌入工作井及管外壁减摩泥浆流失，须在工作井出入洞口制作洞口止水装置。3．4在顶进前需根据工程地质情况和管段长度对顶进所需总顶力进行验算

4、。并根据管材最大容许顶力和后背承载力计算出本段项进所需中继间数量。依据“给排水工程顶管施工技术规程”(CEcS246：2008)，总顶力按以下公式估算lF_F。+NF，其中F一总顶力标准值：F1一管道顶进阻力；NP一工具管迎面阻力；F。=ⅡD。fkL式中：D。一管道的外径(m)；L一管道设计顶进长度(m)；fk一管道外壁与土的平均摩阻力(麒／m2)，平均摩阻力根据土质情况取值，在砂层中取16削／m2：NF．-D92口R兀／4，式中Dg一顶管机外径(m)；a一网格截面参数可取0．6—1．0；R-挤压阻力，可取300—500KN／m2；根据计

5、算，本施工段最长顶管距离预测总顶力为22000烈，工作井允许项力12000心，需加设中继间。设计阶段中继阔的数量可按下式估算：刀：璺丝丝±兰翌一1，2=-·--_j‘二___________-l--__一一IO．7×厶式中n——中继间数量(取整数)；k一一顶管长度fo——中继间设计允许顶力(心)。中继间设计允许项力按5000刖配置，经计算，顶管所需中继间数量为lO套。3．5砂层顶管施工中顶进阻力较大，管材质量对顶进施工质量具有重要影响，因此在顶进施工前，需会同业主、监理对管材生产厂家进行考察，确定合格供方；管材运至施工现场后，质检员会同材

6、料员对管材外观质量逐根检验，并填写《材料外观检查记录》，经检验不合格管材严禁用于本工程。4初始顶进控制从破洞到工具管完全推入砂土中的全过程称之为初始顶进。在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的成败将取决于整个顶管过程的成败。初始顶进分为以下四个步骤：第一步是破洞，前段工具管下入基坑后，先将该段工具管穿过洞口止水与洞口井壁贴住，然后用风镐对封闭洞口砖墙进行破碎，以防止洞口砂土涌入工作井造成洞口塌方；第二步是将前段工具管与后段工具管在导轨上进行连接，由于前段工具管较短且自身自重较小，若不与后段工具管连接直接顶进，高程中线不易控制，且

7、易造成工具管偏转；第三步是让工具管入土，在此过程中，要加大高程中线监测频率，每顶进30cm监测一次，若有偏差要及时纠偏，为后续顶进创造条件。第四步是出洞，前段工具管贴住接收井井壁后，用风镐对封堵洞口砖墙进行破碎，同时进行顶进，直接把封堵砖墙顶出洞外，从而保证了工具管上方砂土不塌方。5顶进过程控制5．1初始顶进完成后，进入管道正常顶进阶段，格栅挤压式顶管采取的是先顶进、后出土的施工顺序，因此在挤压顶进前，作业人员必须掌握已顶进段高程、中线变化趋势，根据变化趋势调整工具管后段纠偏油缸行程，再进行正常顶进；5．2人工挖土应在工具管内进行，为防止

8、挖掘面失稳，严禁在格栅内进行挖土作业，工具管内的挖土应自上而下进行，若遇工具管前方有障碍时，须先行排除障碍后再行顶进；5．3顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶