大断面土压平衡式矩形顶管施工工法(2)

大断面土压平衡式矩形顶管施工工
法
一、前言
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法，是一种适用于城市地下管线布置密集以及复杂环境条件下进行地下工程施工的先进工法。

该工法以土压平衡作为主要原理，通过在地下挖掘时采用泥水平衡来维持土层稳定，减小地表沉降和地下管线的损坏的风险。

大断面土压平衡式矩形顶管施工工法在工程实践中被广泛应用，并取得了良好的效果。

二、工法特点
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法具有以下特点：
1. 施工安全可靠：采用土压平衡原理，减小了地表沉降
风险和地下管线的损坏风险，保证了施工过程的安全性和稳定性。

2. 施工效率高：工法采用机械化施工方式，可以大幅提
高施工效率和工期控制，减少施工对周边环境的影响。

3. 适应性强：可以适应复杂的地质条件和管线布置要求，例如弱土层、稀疏石层和软弱岩层等。

4. 环境友好：减少挖掘和回填土量，降低环境污染和资
源消耗，符合可持续发展的要求。

三、适应范围
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法适用于以下情况：
1. 城市地下管线布置密集，如排水管、给水管、燃气管等。

2. 地下水位较高，存在较大的地下水压力。

3. 施工地质条件复杂，如弱土层、稀疏石层和软弱岩层等。

4. 施工现场空间有限，不适合采用传统开挖方法。

四、工艺原理
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法的基本原理是通过控制地下挖掘时的泥水平衡，维持土层的稳定性，以实现大断面矩形顶管的施工。

其具体施工工艺包括以下几个阶段：
1. 地下挖掘：先在施工现场进行开挖，形成顶管隧道。

2. 填充泥浆：根据实际地质情况，通过泵送泥浆填充顶管周围的土层，维持土压平衡。

3. 顶管推进：采用专用推进装置，将顶管逐渐推进至设定位置，同时进行填充泥浆以维持土压平衡。

4. 腐蚀土层：在推进顶管的过程中，通过泵注腐蚀液体处理土层，加速土层溶解和排除。

5. 顶管连接：当顶管推进到目标位置后，进行顶管的连接和密封处理。

6. 回填土层：完成顶管连接后，进行回填土层的施工，形成地表的恢复。

五、施工工艺
1. 开挖前准备：在施工前，对施工现场进行清理，确保施工安全。

2. 开挖顶管隧道：采用钢模板，在地下进行开挖，形成顶管隧道。

3. 填充泥浆和推进顶管：在顶管隧道周围通过泥浆注入装置进行填充，同时使用推进装置将顶管推进到目标位置。

4. 腐蚀土层和进行连接：在顶管推进的同时，利用泵注设备进行腐蚀液体的注入，处理土层，完成顶管连接。

5. 回填土层和修复地表：在顶管连接完成后，进行回填土层的施工，并对地表进行修复。

六、劳动组织
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法需要组织具备相关专业知识和经验的工程队伍。

主要包括施工经理、施工队长、泥浆工、推进工等。

七、机具设备
1. 开挖机械：采用液压挖掘机等开挖机械进行地下隧道的开挖。

2. 填充泥浆设备：包括泵送装置、混合桶等设备，用于将泥浆注入顶管周围土层。

3. 推进装置：包括顶管推进机、液压顶进器等设备，用
于对顶管进行推进。

4. 腐蚀液体注入设备：包括泵注设备、管道等，用于将
腐蚀液体注入土层。

八、质量控制
在大断面土压平衡式矩形顶管施工工法中，需要进行严格的质量控制，以确保施工质量达到设计要求。

主要包括：
1. 地质勘察：对施工区域进行地质勘察，了解地下土层
的性质和分布。

2. 材料选择：根据设计要求，选择合适的顶管材料和泥
浆材料。

3. 过程监控：对施工过程进行监控，包括泥浆注入量、
顶管推进速度等参数的监测和调整。

4. 施工质量检查：对施工过程中的关键节点进行质量检查，确保施工符合规范要求。

九、安全措施
大断面土压平衡式矩形顶管施工工法需要采取严格的安全措施，确保施工过程中的安全。

主要包括：
1. 施工现场安全：设立警示标志、安全围栏等，提示施
工区域的危险区域。

2. 人员防护：施工人员需佩戴个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护鞋等。

3. 设备安全：对施工设备和机具进行定期检查和维护，
确保设备的安全性能。

4. 废物处理：及时清理施工现场的废物，避免堆积和影
响施工安全。

十、经济技术分析
对大断面土压平衡式矩形顶管施工工法进行经济技术分析，可以评估其施工周期、施工成本和使用寿命等指标。

该工法具有施工周期短、施工成本相对较低和使用寿命较长的优势，能够提高工程的经济效益和持续运营的可行性。

十一、工程实例
某城市地下排水管线改造工程采用大断面土压平衡式矩形顶管施工工法。

经过工程实践验证，该工法在劳动组织、机具设备、质量控制和安全措施等方面具有良好的实用性和可操作性。

施工过程中，工程队伍按照工艺要求进行组织，准确控制泥浆注入量和顶管推进速度，保证了施工质量和安全。

工程成功推进，施工周期较短，施工成本相对较低，并满足了排水管线改造的要求。

该工法的成功应用为类似工程提供了参考和借鉴。