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1、顶管施工中大幅度纠偏方法 摘要:实际施工中出于对地层情况的不了解,施工人员水平问题常会出现高程偏差较大的质量问题,如何补救成为关注的问题。本文介绍了顶管施工中出现偏差后纠偏的几种常见施工工法的特点,对比实际应用中的效果和效率,提出了一种新的纠偏方法-不开挖错口纠偏。关键词:顶管;偏差纠正;注浆抬升;错口换管;布袋桩中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:顶管工艺先进,技术可靠,安全性高,节省空间,适应性强,作为一种成熟的非开挖施工技术,已经在市政管道铺设中广泛采用。但是,在实际施工过程中,由于地层情况、施工人员技术水平等问题,经常会出现高
2、程偏差较大的质量问题,严重时甚至会造成顶进失败。出现质量问题以后,如何进行补救,是顶管施工中必须面对的问题。1工程实例和解决方案1)错口换管-武志国《机械顶管施工中的大幅度纠偏》该方法是在偏差管段处开挖工作坑后,使用人工顶管方法顶进工具管,修正管道坡度的同时顶推原偏位管道,从而达到纠偏目的。此法可纠正轴线偏向各个方向的管道,在纠正偏差幅度大,距离长的大口径管道上有明显优势。7北京市清河流域污水截流管线二期工程的施工中,采用机械顶管施工技术进行管道铺设,因刀盘的严重磨损及土质的显著变化,引起了管道高程偏差过大。为了修正该段管道的坡度,北京某市政公
3、司发明了“错口换管”的纠偏补救方法。顶管管径为内径1550MM,顶进段长度为172米。顶管铺设的前100米管道完全合格,100米后偏差依次加大,高程最大偏差为高364mm。经过研究,确定了“错口换管”的纠偏方案,施工顺序为:出现偏差管段处开挖人工顶管工作坑→安装千斤顶,顶推工具管→错口换管→固化注浆。图一换管顶进工作图灌浆顶升-袁丽《灌浆顶升技术在顶管施工中的应用》采用土体压密灌浆原理,在偏位管线管道下方打孔进行化学注浆,提供反力使其建(构)筑物和其上覆土层抬升,同时还起到以渗漏灌浆充填灌浆为辅的多种作用。灌浆顶升技术对已偏位管线进行化学灌浆纠
4、偏加固有三个有利条件即(1)管线上覆土层是松散填土、淤泥等具有高压缩性(2)加固区域内粉细砂层的强度特性,能为浆泡产生的上抬力提供较好的支座反力(3)顶管施工过程中,大量砂土流失而形成的空洞及沉降,一方面能够在注浆过程中得到回填,另一方面为管线的抬升提供一定的空间。7广州东南部某顶管工程,全长117.5米,直径3000MM;每管节长2.5米,壁厚290MM;混凝土强度为C60;管顶埋深在地面下4-5米,主要为砂层;由于含水量大,大量涌水涌沙的产生,造成管线偏位。考虑到现场实际情况,采用灌浆顶升纠偏方案很好的完成了管道纠偏。(1)钻孔。首先,按设
5、计要求布置好灌浆孔,用小型钻机预先钻孔,深度为20cm;其次,按孔位情况布置两个膨胀螺丝,安装好止水胶垫钢板,以防止钻穿钢筋混凝土管时涌砂涌水,然后用小型钻机钻穿钢筋混凝土管;最后,安置已装好单向出浆装置的1.5寸灌浆管,并用膨胀螺丝固定止水胶垫、钢板,以保证灌浆管内、外不会出现涌砂涌水,用人工打管方法把灌浆管下到3m的深度。(2)将配制好的水泥浆和化学浆经双液系统再通过灌浆管,并在灌浆管出浆口处混合后灌人到土层中。(3)灌浆次序。采取先外排后内排逐步加密的方式灌浆。为此,采用分段双液循环反复灌浆方法,直至偏位高程达到设计要求时止。顶升纠正-刘
6、会等《顶升纠正浅埋顶管下沉的一种方法》原理是通过在偏差管下方打孔,改良孔下地基提供千斤顶反力,通过千斤顶顶推支撑架来顶升管道。使偏差段管道逐步依次抬升,管段全部达到设计高程后,管节下方压注水泥浆加固。重庆主城排水工程D2.12标段浅埋圆形顶管工程管顶覆盖土层厚度均不超过3m,管内径2500mm,壁厚250mm,7工作井S74至S81已经全线贯通,施工中由于顶管距离较长(1200m)且多次穿越小半径曲线轴线,导致在距离SD74井40m至55m(长度约15m)处高程低于原设计高程并超出规范要求,最低点比原设计轴线高程低15.5cm。具体做法是:先将
7、管道上方覆盖土层按高程调整方案开挖到露出1/2半圆管节后,在钢筋混凝土管道内正中下方钻孔,具体实施方法步骤如下:(1)在5节需要顶升的管节中部下方钻一直径为180mm的孔洞,向下压入多根60cm长160mm无缝钢管作为支撑基础,无缝钢管的端头焊上直径170mm、厚20mm的钢板作为连接板,使用千斤顶预压600kN,直到钢管支撑不再下陷为止。(2)在基础上摆放液压千斤顶,安置在预先埋设好的钢管支撑上。(3)在千斤顶上方顶推点安装一个支撑架,作为提升主要受力支点。为了固定中柱在顶升过程中不发生偏移,在中柱两侧设水平梁。(4)准备完毕后即可启动液压千
8、斤顶。(5)在管节抬高至预定高度后,立即对管节下方的地基压注水泥浆,用以加固管节下方土体和抬高管节。图二管节抬升示意图布袋桩抬升-盛德洋等《布袋桩在顶