顶管施工关键技术研究课件

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引言,顶管施工作为非开挖施工技术的一种，可彻底解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面优势明显，且具有施工速度快、无需二次内衬、密封性能好、施工安全性好等优点。自1954年国内进行了第一例顶管施工以来，此施工技术已经得到广泛使用并逐步往大断面长距离方向发展。,武汉市江夏区黄家湖大道电力隧道工程，为避开地下管网及地上道路、建筑物，设计中22#-24.1#段采用了顶管施工工艺，管节内径3.5m，最长单段顶进长度444m，属电力行业大直径、长距离顶管施工。施工中选取了土压平衡式顶管机和敞口式机械挖掘顶管机两种施工工艺，施工效果良好。本文结合工程实际施工情况详细介绍了顶管施工工艺、进行了施工经验总结，以期为后续类似工程提供借鉴。,一 引言顶管施工作为非开挖施工技术的一种，可彻底解决管道埋设,Contents,目 录,一 引言,三 施工方案比选,四 工艺流程及操作要点,五,施工中的创新及经验总结,六 结语,Contents目 录一 引言三 施工方案比选四 工艺流程及,二 工程简介,武汉市江夏区黄家湖大道电力隧道工程，主要施工内容包括明挖隧道施工及顶管施工两种类型，其中明挖隧道段长度2306.9米，顶管段长度882.9米。,按设计方案，顶管段有4座沉井（3座始发井，1座接收井），3段顶管，,最长段444米,，采用顶管管材为DN3500钢筋混凝土管，DN3500管节是目前国内,电力行业最大直径顶管,。,表1：主要工程量,二 工程简介武汉市江夏区黄家湖大道电力隧道工程，主要施工内容,二,工程简介,图1：工程平面布置图,二 工程简介图1：工程平面布置图,Contents,目 录,一 引言,四 工艺流程及操作要点,五,施工中的创新及经验总结,六 结语,Contents目 录一 引言四 工艺流程及操作要点五 施工,三,施工方案比选,3,.1机头选型,顶管施工应主要依据土质情况、地下水位、施工要求等因素，在保证工程质量、施工安全等的前提下，合理选用顶管方案。敞口式机械掘进方案，因其施工成本较低，是顶管工艺中使用时间较长、工艺技术较成熟的一种传统施工方案，但此方案对地质条件要求较高，只能用于不含地下水或少量地下水的硬质稳定土体中。随着设备制造业的发展和社会安全意识的提升，敞口式机械掘进方案目前逐渐被土压平衡式和泥水平衡式方案所代替。,三 施工方案比选3.1机头选型,三,施工方案比选,表2：各类顶管机头优缺点,三 施工方案比选表2：各类顶管机头优缺点,三,施工方案比选,根据地质勘察报告，22#-23#、23#-24#段施工区域地质情况多为掌子面中、上部为粉质黏土和含碎石粉质黏土、下部为强风化泥岩；部分区域为回填河床形成的回填土区域，中、上部存在流塑性黏土。24#-24.1#段施工区域地质条件较好，掌子面主要为上部硬质黏土、中、下部强风化泥岩。,22#-23#段、23#-24#段位于主线道路路旁，征地困难，可用面积较小，无法满足泥水平衡所需的设备存放场地，泥水平衡施工所产生的泥浆在市区内处理费用过高，此两段顶管长度较长且部分区域地质条件较差，最终选择采用土压平衡施工方案。,24#-24.1#段施工距离较短且地质条件较好，选用敞口式机械掘进方案。,三 施工方案比选 根据地质勘察报告，22#-23#、23#-,三,施工方案比选,3,.2选用机头介绍,（1）敞口式机械挖掘顶管机,敞口式机械挖掘顶管机外部为顶进工具管，前端配置掘进锯齿，后端安装纠偏油缸、传压环等设备构件，内部配备小型挖掘机械，挖掘下来的土石通过传送带输送至后续电瓶车内，通过轨道进行运输。,图3：机头断面图 图4：顶管机头,三 施工方案比选3.2选用机头介绍图3：机头断面图,三,施工方案比选,3,.,2.1,土压平衡式顶管机,土压平衡工作基本原理是顶管机前端刀盘切削下来的土体在泥土仓内经搅拌棒均匀搅拌成塑性后通过螺旋出土机输送到出料口，经传送带传送至电瓶车内运出。泥土仓内土体可支撑开挖面防止地面塌方，同时调节泥土压力来平衡地下水压力和正面土压力，达到稳定挖掘面的目的。,图,5:,机头正面 图,6:,机头后侧,三 施工方案比选3.2.1土压平衡式顶管机图5:机头正面,三,施工方案比选,土压平衡式顶管机头构造如下图所示：,表3：土压平衡机头各部位名称,图,7,：土压平衡机头简图,三 施工方案比选土压平衡式顶管机头构造如下图所示：表3：土压,Contents,目 录,一 引言,五,施工中的创新及经验总结,六 结语,Contents目 录一 引言五 施工中的创新及经验总结六,四 工艺流程及操作要点,4.1,、工艺流程及操作要点,敞口掘进式、土压平衡式两种施工方案，除机头型式、掘进方不同外，其他施工工艺流程基本一致。本文以22#-23#顶管段施工为例进行相关介绍。施工工艺流程如图。,图,8,：施工流程图,四 工艺流程及操作要点4.1、工艺流程及操作要点图8：施工流,四,工艺流程及操作要点,4,.2顶管顶进力计算,本工程选用顶进长度最长的22#-23#段为例进行顶进力计算。,根据武汉地区顶管法管道穿越技术规定，顶进力计算方式如下：,式中： 总顶进力（kN）,管道外径（m）,管道设计顶进长度（m）,管道外壁与土之间的平均摩阻力（kN/），当触变泥浆技术成熟可靠、管外壁能够形成和保持稳定、连续的泥浆套时， 的值可直接取3.05.0kN/。,顶管机的迎面阻力（kN）,四 工艺流程及操作要点4.2顶管顶进力计算,四,工艺流程及操作要点,顶管机外径（m）,土的重度（kN/m）,H 覆盖层厚度（m）,因本工程顶管设计轴线存在曲线段，在估算曲线顶管的顶进力时，应在直线顶管顶进力计算的基础上，根据曲率半径增加顶进力附加系数K值，K值可按下表选取。,表4：顶进力系数表,四 工艺流程及操作要点表4：顶进力系数表,四,工艺流程及操作要点,计算过程：,H，经查图纸，取最大覆盖层厚度12.58m。,，根据地质情况，取18kN/m,=/44.1421812.58=3048.2kN,经查图纸，曲线段曲率半径为1000m，即250 ,查表附加系数K取1.15；本工程中采用的触变泥浆技术成熟可靠，管外壁能够形成和保持稳定、连续的泥浆套，根据规定则平均摩阻力f取5.0。,则F=(d0Lf+F0)K,=（4.144445.0+3048.2）1.15=36710.2kN,所配置总顶进系统顶力需大于3671t。,四 工艺流程及操作要点计算过程：,四,工艺流程及操作要点,4.3.1,顶管后靠背安装,本工程后靠背采用整体现浇混凝土与沉井井壁连接，混凝土采用与井壁相同型号的,C40,内部铺设一层,2210,cm,钢筋网片与井壁预埋外露钢筋连接，混凝土外表面采用长,4.5m,宽,4.5m,厚,3cm,的匀质钢板与后靠背混凝土连接成整体，确保后靠背稳固。,图,9:,后靠背浇筑,图,10:,后靠背安装,四 工艺流程及操作要点4.3.1顶管后靠背安装图9:图10:,四,工艺流程及操作要点,本工程沉井井壁为,90cm,厚,C40,钢筋混凝土，按照设计要求，井壁外沿,3m,范围内土体已经过压浆加固处理，沉井后,30m,范围土体在顶管施工完成前不得开挖。顶管顶进反力通过后靠背传递至沉井井壁及后方土体，设计方已对井壁及土体结构进行过受力核算，承载能力可有效保证。因此后靠背施工关键是与井壁连接的后靠背混凝土振捣密实，外嵌钢板平整且与后方混凝土连接紧密，确保受力均匀可靠且与顶进轴线垂直。,四 工艺流程及操作要点本工程沉井井壁为90cm厚C40钢筋混,四,工艺流程及操作要点,4.3.2,导轨安装,基坑导轨由两根平行的钢结构焊接在轨枕上制成，其作用主要有两点：一是使推进管在工作坑中有一个稳定的导向；二是让环形顶铁工作时能有一个可靠的托架。本工程基坑导轨采用型钢整体焊接而成，导轨与沉井底板采用型钢连接牢固可靠，导轨结构整体强度、刚度满足施工要求。两导轨平行、等高，对管道的支撑角为,60,，导轨走向与设计轴线一致。,四 工艺流程及操作要点 4.3.2导轨安装,四,工艺流程及操作要点,导轨断面图如下：,图,11:,导轨示意图,图,12:,导轨安装,四 工艺流程及操作要点导轨断面图如下： 图11:导轨示意图,四,工艺流程及操作要点,4.3.3,油泵、千斤顶配置及安装,为确保管道受力均匀并提供足够主推力，千斤顶配备,10,台二级等推力液压油缸，行程,3500mm,，单缸推力为,400t,，总推力为,10,400=4000t,，大于计算总顶力。,油泵系统采用,2,台,YZ1200,型（额定流量,25L/min,、额定压力,31.5MPa,）的柱塞式高压油泵并联控制，其中一台使用变频调速机。开一台油泵顶进速度可在,20mm/min,80mm/min,调整；主顶系统空推时，两台泵同时开跟进速度为,160mm/min,。,油顶架采用,22,槽钢焊接制作而成，千斤顶在油顶架上以管道中心线为轴均匀布置。,图,13:,液压动力站铭牌,图,14:,油顶安装,四 工艺流程及操作要点4.3.3油泵、千斤顶配置及安装 图1,四,工艺流程及操作要点,4.3.4,护口铁、顶铁安装,为确保管材安全，使管体端面传力均匀，采用,1,块内径内径,3.5m,、外径,4.1m,、厚,40cm,的圆形钢护口铁。护口铁与关节间衬垫,2,层环形竹胶板。,护口铁后方设置弧形顶铁，顶铁顶部开口尺寸确保出土吊斗可顺利通过。,护口铁、顶铁制作时均需保证其刚度、稳定性，两个受压面平整、平行，以满足传递顶进力的要求。,图,15:,护口铁,图,16:U,型护口铁,四 工艺流程及操作要点4.3.4护口铁、顶铁安装 图1,四,工艺流程及操作要点,四 工艺流程及操作要点,四,工艺流程及操作要点,四 工艺流程及操作要点,四,工艺流程及操作要点,四 工艺流程及操作要点,四,工艺流程及操作要点,需设置中继间的位置由厂家生产专用中继间管节，并按照计算顶进力配置相应的千斤顶。中继间使用时应对中继间进行编组控制，从顶管机头向后按次序依次将每段管节向前推移，当一组中继间伸出时，其他中继间保持不动，在所有中继间依次完成作业后，主顶工作站完成该顶进循环的最后顶进作业。,图,17:,中继站外部,图,18:,中继站内部,四 工艺流程及操作要点需设置中继间的位置由厂家生产专用中继间,四,工艺流程及操作要点,4.3.6,预制管节准备,用于本工程的管节为,“F”,型,3500,钢筋砼预制管节，其接口为“,F”,型钢套环,图,19:,“,F,”型管节断面,四 工艺流程及操作要点4.3.6预制管节准备图19:“F”型,四,工艺流程及操作要点,顶进前应对管节成品，钢套环，橡胶密封圈和软木衬垫材料从尺寸，规格，性能，数量等均作详细检查，必须符合标准设计图的要求，顶进前还必须在现场作预安装，不合格的砼成品不予使用。砼管接头的槽口尺寸必须正确，光洁平整，无气泡。,橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀，无裂缝，孔隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保持清洁，无油污，不得在阳光高温下直晒。,钢套环必须按要求进行防腐处理，刀口无庇点，焊接处平整，肢部与钢板平面垂直，堆放时整齐，搁平。,衬垫板其厚度按设计顶力大小确定，贴粘时，凹凸口对中，环间间隙符合要求。,四 工艺流程及操作要点顶进前应对管节成品，钢套环，橡胶密封圈,四,工艺流程及操作要点,图,20:,衬垫板,图,21:,橡胶止水条,四 工艺流程及操作要点 图20:衬垫板,四,工艺流程及操作要点,管节采用,130t,履带吊吊入工作井内导轨上就位待安装。,插入安装前滑动部位可均匀涂薄层硅油等润滑材料，对橡胶无侵蚀性，减少摩阻。,承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位，不反转，不露出管外，否则应拔出重插。,顶管结束后，按要求在管内接口间隙嵌以弹性密封膏或自粘性橡胶作填料，要求与两管口抹平，然后覆盖防腐材料。,四 工艺流程及操作要点管节采用130t履带吊吊入工作井内导轨,四,工艺流程及操作要点,4.3.7,洞口止水圈安装,顶管过程中，无论是出洞还是进洞，管道和洞口之间都必须有一定的间隙。为保证顶管机进出洞时泥浆和地下水不从顶管机外壳周围涌出，需在顶进方向安装洞口止水装置。本工程采用的洞口止水装置为双道橡胶法兰形式，既能保证良好的水密性能又能安装简便易行。如下图：,图,22:,止水圈断面图,图,23:,止水圈安装图,四 工艺流程及操作要点4.3.7洞口止水圈安装图22: 图2,四,工艺流程及操作要点,4.3.8,顶管机头及管节安放设备,顶管机头下井、出井及顶管管节安放均采用,130t,履带吊。机头下井、出井采用钢丝绳、卡扣与预留吊点连接。管节安放采用专用吊具。所有吊索具使用前均进行了受力计算。,图,24:,机头安装,图,25:,管节安装,四 工艺流程及操作要点4.3.8顶管机头及管节安放设备,四,工艺流程及操作要点,4.3.9,出土设备,出土设备采用出土吊斗，通过电瓶车沿临时轨道进行运输。,出土吊斗安放在电瓶车上，顶管机头出料口将机头切削产生的“泥粥”通过皮带机传送至吊斗内。吊斗盛满后，通过电瓶车沿临时轨道运输至工作沉井，履带吊将满载吊斗从顶铁顶部开口处吊至地面存放。,图,26:,出土吊斗,图,27:,绞笼出土,四 工艺流程及操作要点4.3.9出土设备 图26:出土吊斗,四,工艺流程及操作要点,4.4,顶管顶进,4.4.1,初始顶进阶段,顶进准备工作完成后，开始初始顶进。,初始顶进在顶管工作中起着很重要的作用，一要穿过工作井洞口，在这过程中保证洞口结构不被破坏；二要保证高程、中心偏差最小，为正常顶进打下良好的基础。初始顶进长度为机头和第一节管节。,顶管机进洞口是关键工序，由于顶管机重量大，在软弱地层中顶进，为防止顶管机在出洞时产生“叩头”现象，采用延伸导轨，并将前,4,节钢筋砼管与机头做成钢性联接，连接位置在每节管的四个对称点,:,四 工艺流程及操作要点4.4顶管顶进,四,工艺流程及操作要点,图,28:,钢性连接图,四 工艺流程及操作要点图28:钢性连接图,四,工艺流程及操作要点,机头入洞阶段由于在加固区土体较硬，且土体对机头周边握裹力不足，应根据刀盘扭矩进行速度控制，速度大致控制在,20,30mm/min,，机头外壳需进行防转钢板焊接，防止因刀盘扭矩突然增大导致机头旋转，此阶段重点是找正管节中心、高程，偏差控制在,5mm,之内，速度不能太快。,当顶管机头部分进入土体，千斤顶达到最大行程后，机头刀盘暂停转动，千斤顶慢慢收回。吊下第,1,节管节，启动千斤顶推动管节沿导轨慢慢移动，直至与顶管机尾部连接紧密。启动顶管机，在千斤顶作用下机头切削土体逐步前进，当千斤顶再次达到最大形成后，退顶下放第,2,节管节，依次往复。,四 工艺流程及操作要点 机头入洞阶段由于在加固区土体较硬，,四,工艺流程及操作要点,图,29:,初始顶进,1,图,30:,初始顶进,2,四 工艺流程及操作要点 图29:初始顶进1,四,工艺流程及操作要点,4.4.2,顶管机正常顶进,顶进参数收集,顶进前,20,米为顶进数据收集阶段，地面设置沉降观测点，结合顶进速度及沉降观测情况，再调节预设的顶进速度、出泥速度、注浆压力、注水量和纠偏量等数据。在此阶段确定一个精准的顶进控制参数。,四 工艺流程及操作要点4.4.2顶管机正常顶进,四,工艺流程及操作要点,顶进操作程序,土压平衡式顶管机：,启动顶管机操作主机，根据确定好的顶进控制参数，设定顶管机顶进速度，同时调整螺旋出土机频率，使土仓压力保持在正常工作范围内，刀盘扭矩保证在正常的设定范围，压力计测量压力。顶管机持续顶进，当电瓶车上吊斗满载后停止，电瓶车沿轨道出泥，用吊车将吊斗吊至地面存土场，空斗返回后恢复顶进。,图,31:,操控台,图,32:,顶进出土,四 工艺流程及操作要点顶进操作程序图31:图32:,四,工艺流程及操作要点,敞开式机械挖掘顶管机：,启动油泵，开始顶进，待机头前端插入掌子面后挖掘机开始挖土，挖掘机挖土范围仅限于掌子面中下部滑落的土体，确保机头前端插入掌子面内,50cm,以上，以保证掌子面稳定。挖掘机将渣土扒至传送带，输送到吊斗内，吊斗装满后停止传送，吊斗车使用有轨电瓶车运输到井口，用吊车将吊斗吊至地面存土场，如此循环顶进。,图,33:,正常顶进,图,34:,渣土吊运,四 工艺流程及操作要点敞开式机械挖掘顶管机：图33:图34:,四,工艺流程及操作要点,操作注意事项：,机头刀盘扭矩数据发生异常时需判断原因，是否是土质变化或是遇到其他特殊障碍物。,泥土仓压力突然变化时，判断是否出泥不畅通。,顶力突然增大时查看顶速是否与出土量匹配，或是观察注浆情况和土质是否有变化。,遇到上述任何异常情况必须停机查明原因，排除故常后方可顶进。,顶进过程中随时观察机头前段土质变化及有无渗水情况，土质变化较大时应及时停止顶进，上报业主，采取保护措施。顶进掌子面如发现有渗水情况，应及时停止顶进，人员撤离、关闭电源，待渗水情况查明并排除透水风险之后，再进行顶进作业。,四 工艺流程及操作要点操作注意事项：,四,工艺流程及操作要点,4.5,顶进测量控制,本段顶管施工测量控制采用激光仪与经纬仪、水准仪相结合的方式进行。,激光测量，在顶进工作井内安装激光发射器，按照管线设计的坡度和方向将发射器调整好；同时在管节内装上目标靶，目标靶上刻有尺度线，当顶进管道与设计坡度一致时，激光点直射靶心，说明顶进质量良好，没有出现偏差。如顶进管道在方向或高程上出现偏差，则光点射在靶上的位置偏离中心点，此时实际误差方位与靶上所反映的位置相反。由于发射器与接收靶各自固定在顶程的一端，而激光束总是按照管线设计方向发射并射在接收靶上，因此能及时观测管端与设计线路的相对位置，故而能做到随时观察并及时发现误差。,四 工艺流程及操作要点4.5顶进测量控制,四,工艺流程及操作要点,激光测量需与经纬仪、水准仪测量紧密结合。经纬仪、水准仪校核每两天进行一次，根据测量结果对隧道内控制点及激光测量进行校正。由地面向隧道进行的传递测量在隧道掘进开始后,50m,、,100m,、曲线隧道掘进前后、出洞,100m,前进行,5,次，以避免产生误差，提高隧道贯通精度。经纬仪、水准仪校核应根据施工实际情况适当提高测量频率。,建立地面控制网：施工场地范围选取,5,个观测点作为控制点布设三等控制网，进行地面的控制测量，确定出发井和接收井的井口中心坐标及隧道轴线。,四 工艺流程及操作要点 激光测量需与经纬仪、水准仪测量紧密结,四,工艺流程及操作要点,4.5.1,管道纠偏,管道顶进过程中，应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶管机前进方法和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施，,进入接收井前应提前进行顶管机位置和姿态测量，并根据进口位置提前进行调整。,四 工艺流程及操作要点4.5.1管道纠偏,四,工艺流程及操作要点,顶管施工的测量与纠偏应符合下列规定：,施工过程中应对管道水平轴线和高程、顶管机姿态等进行测量，并及时对测量控制基准点进行复核，发生偏差时应及时纠正；,顶进施工过程中，每次测量前应对井内的测量控制基准点进行复核，发生工作井位移、沉降、变形时应及时对基准点进行调整；,管道水平轴线和高程测量应符合下列规定,出工作井进入土层时，每顶进,300mm,，测量不应少于一次；正常顶进时，每顶进,1000mm,，测量不应少于一次：,进入接收井前,30m,应增加测量，每顶进,300mm,，测量不应少于一次；,纠偏量较大或频繁纠偏时应增加测量次数；,四 工艺流程及操作要点顶管施工的测量与纠偏应符合下列规定：,四,工艺流程及操作要点,每节管道顶进结束后，应进行复测，绘制管道顶进轨迹图,(,含管道高程、方向、顶进力曲线等）；,顶管始发前应测定顶管机头的轴线和标高，并将测量数据及时反馈进行调整。顶进施工中的原始数据记录应连续、真实、完整。,图,35:,测量控制系统,四 工艺流程及操作要点每节管道顶进结束后，应进行复测，绘制,四,工艺流程及操作要点,4.6,触变泥浆减阻,顶力的控制关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶力阻力最有效方法是触变泥浆减阻。通过注浆在管外壁与土层间形成一条完整的环状泥浆润滑套，改变原来的干摩擦状态，大大减少顶进阻力。要达到这一目的，应做到以下几点：,选择优质的触变泥浆材料，对膨润土造浆率、失水量和动态塑性指数比进行取样测试。,管道上预埋压浆孔，压浆孔位置有利于浆液形成环状。,浆液的配制、搅拌、水化时间，都必须按照产品性能要求进行，使用前必须先进行试验。,四 工艺流程及操作要点4.6触变泥浆减阻,四,工艺流程及操作要点,注浆遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则。,注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。,图,36,：加注触变泥浆,四 工艺流程及操作要点注浆遵循“同步注浆与补浆相结合”和“,四,工艺流程及操作要点,4.7,中途停工和无法顶进时的处理措施,顶进作业一开始，中途就不能停顿。如果停止一段时间后再顶进，其起始顶力要大大超过停工前的顶力。这主要是由于停工时间过长，使管顶土层坍落的缘故。在地下水位以下顶进时，因停顶而使液化的土体将管周围包裹起来，顶力也会大大增加，如果顶力增加至管材或后座墙的设计强度，此时就不能再顶进，必须采取措施，分析原因，降低顶力后方可再顶进。,四 工艺流程及操作要点4.7中途停工和无法顶进时的处理措施,四,工艺流程及操作要点,如特殊情况下无法顶进时需采取以下处理措施,:,土压平衡式顶管工艺，每隔,4,小时需观察机头开挖面土压是否泄压，如压力不够，容易开挖面失稳，需对土仓进行泥土加压。,敞口式机械掘进工艺，观测顶进压力，若发生顶进压力过大时，需增加注浆量，加快土方开挖速度，以平衡土压。,注浆浆液容易流失，要经常观察注浆压力，一旦流失要及时补浆，根据以往经验，每隔,6,个小时就需补浆一次。,主顶千斤顶要经常拉动，每隔,3,小时左右就要对千斤顶进行伸缩几次，以确保管线在千斤的作用下会弹性伸缩，这样会防止泥土抱住管壁，减小启动顶力。,及时安排组织人员解决故障，尽快恢复正常顶进。,四 工艺流程及操作要点如特殊情况下无法顶进时需采取以下处理措,四,工艺流程及操作要点,4.8,顶管出洞,顶管出洞前，应采取以下措施，确保顶管出洞顺利。,（,1,）为保证顶管机顺利进入接收井，防止机头出洞后水土沿工具管与井圈之间的空隙涌入接收井内，顶管洞口施工所影响范围内的土层应进行预加固处理，顶管出洞前应检查加固处理后的土体强度和渗漏水情况，不符合要求的进一步采取措施。,（,2,）检查洞口橡胶止水圈的安装是否牢固，尺寸是否准确，是否能完全封堵机头与洞口空隙。,四 工艺流程及操作要点4.8顶管出洞,四,工艺流程及操作要点,（,3,）机头推进距离接收井约,2m,处，拆除出洞口的临时砖墙，主顶油缸慢慢推进至机头中心刀露出后，停止推进。安放机头接收托架，慢慢将机头推出洞口至接收托架上。,图,37:,机头出洞,四 工艺流程及操作要点（3）机头推进距离接收井约2m处，拆除,四,工艺流程及操作要点,4.9,泥浆置换和洞口止水加固,（,1,）泥浆置换,由于本工程管道穿越地层主要为粉质黏土及含碎石粉质黏土，为保证管道稳定，在管道顶进就位后，立即进行管道进行注浆加固，防止后期地表下沉。利用管道内的注浆孔向管外注浆加固，置换顶管施工过程中的触变泥浆，最大限度地填充管道周围的土层空隙。,四 工艺流程及操作要点4.9泥浆置换和洞口止水加固,四,工艺流程及操作要点,使用的泥浆置换材料为水泥加粉煤灰浆，施工前进行配合比设计。每两节管节编为一组，分为注浆孔和排浆孔。将注浆泵清洗后，开启注浆泵，从第一组注浆孔开始注浆，当第一组排浆孔冒出灰浆后，关闭阀门并打开第二组，以此类推，直到全线完成。最后关闭所有阀门，保压三十分钟，保压时注浆压力为,0.5-1Mpa,。,每段注浆全部完成后，进行下一次注浆，总体注浆次数不少于三次，两次注浆间隔时间不大于,24,小时。,四 工艺流程及操作要点使用的泥浆置换材料为水泥加粉煤灰浆，施,四,工艺流程及操作要点,（,2,）洞口加固,由于工作井与接收井预留洞口比管道外径尺寸要大,顶管施工完后需封堵洞口与管外壁的间隙,同时对洞口区域管道进行加固。管壁与洞口之间的缝隙采用优质油麻封堵，并浇筑,30cm,厚的砼挡水墙，在洞口区域地层进行分层注浆止水加固。,图,38:,洞口加固图,四 工艺流程及操作要点（2）洞口加固图38:洞口加固图,Contents,目 录,一 引言,五,施工中的创新及经验总结,六 结语,Contents目 录一 引言五 施工中的创新及经验总结六,五 施工中的创新及经验总结,5,、施工中的创新及经验总结,（,1,）施工前顶管路径范围内的地质勘探及地下管线等障碍物的探查工作极为关键，此两项工作直接关系到顶管设备的选型及顶管路线的确定，是顶管施工能否顺利进行的关键。为确保地质勘探的准确性，尤其是选用敞口式机械掘进工艺对地质条件要求较高、安全风险较大时，可采用更为先进的超前地质预报技术进行辅助，以保证施工的安全顺利进行。本工程顶管开工前发现原物探图不准确，经聘请专业单位复探后重新探出多条管线与原有路径冲突，设计方对路径进行了优化调整后仍有部分管线无法避开，最终待部分管线的迁改工作完成后顶管才正常开工，对顶管施工计划造成了一定影响。,五 施工中的创新及经验总结5、施工中的创新及经验总结,五 施工中的创新及经验总结,（,2,）顶管机头选型确定后，切削刀盘上不同刀具的配置极为重要，它是影响顶管顶进速度最为重要的因素，并且顶管机头一旦开顶后便很难采取简易方式对原有刀盘进行改造，因此顶管机刀盘配置方案必须高度重视，充分考察好顶管路径内的各种地质情况，并选取专业可靠的厂家进行配置加工。,五 施工中的创新及经验总结（2）顶管机头选型确定后，切削刀盘,五 施工中的创新及经验总结,（,3,）要提前对顶管路径中存在的不良地质条件或地面障碍物进行处理，以免影响正常顶进，造成安全风险。本工程,22#-23#,段顶管需穿越宽度,40m,的河流，河床底距顶管顶部最小覆土厚度仅,0.5,倍顶管直径，不满足规范最小一倍顶管直径的要求，覆土较浅易出现渗透、坍塌等风险。我部对此处与顶管交叉的河道进行了提前处理，顶管范围内河道打设了钢板桩围堰，对围堰内河水进行抽排并对河堤进行了清淤、分层回填塑性土并进行压实，顶管顺利通过后对原有河道进行了恢复，处理效果良好。,23#-24#,段顶管轴线上存在一大型广告牌，地面以上结构拆除后地下部分,2m,桩基无法判明具体长度，我部桩中取芯后发现桩底与顶管标高冲突，因不具备开挖破桩条件，最后聘请专业拔桩单位进行了拔除，为顶管施工扫清了障碍。,五 施工中的创新及经验总结（3）要提前对顶管路径中存在的不良,五 施工中的创新及经验总结,（,4,）机头选型要综合考虑各种因素。,24#-24.1#,段因地质条件良好且线路较短（,74.6m,），我部选用的敞口式机械掘进工艺从设备组装到顺利贯通仅用,10,天时间，正常顶进速度可达到,10m/,天。此种工艺比土压平衡机头每延米可节省,1500,元左右，经济效果也较为明显。但此种工艺因为采用敞口式作业，在不良地质条件下易发生掌子面坍塌等问题，安全风险非常大，需谨慎选用。我部在此段施工过程为防止安全问题出现，施工过程中严格要求采用“先顶后挖、严禁超挖”的施工工艺。土压平衡掘进工艺具有顶力控制稳定，成洞后线型、标高等参数控制精确等优势，且安全性能可靠，但顶进速度一般，在本工程中正常顶进速度为,5m/,天。,五 施工中的创新及经验总结 （4）机头选型要综合考虑各,五 施工中的创新及经验总结,（,5,）实际施工中顶进力控制情况：本工程设计要求的管节允许施加的顶进力为,500t,，我部在实际施工中触变泥浆减阻、线型控制等总体情况较好，绝大部分时候顶力控制稳定且在,500t,以下。顶进过程中偶尔出现过顶力迅速提高的情况，分析排除其他可能原因后，认定为地质条件突变导致，我部采取了减慢顶进速度、增加减阻泥浆加注量、合理调配中继间距离等措施，确保最大顶力不超过管节允许顶力。油泵及千斤顶配置时参照最大顶进力进行的配置，相比较管节允许顶力留有充足的富裕系数，主要是用于顶进过程中突发情况的处理。,五 施工中的创新及经验总结 （5）实际施工中顶进力控制,Contents,目 录,一 引言,五,施工中的创新及经验总结,Contents目 录一 引言五 施工中的创新及经验总结,六 结语,顶管施工作为江夏区黄家湖大道电力隧道工程的重要组成部分，因其管径大、顶距长，施工难度较大。经过前期的认真技术准备及过程中的严格工艺控制，顶管施工最终顺利完成。本文详细叙述了顶管施工过程中各个环节的操作要点，同时总结了施工过程中相关经验教训，具有较强的施工指导意义，以期为后续类似项目施工提供借鉴。,六 结语,