顶管拉管施工工艺及施工方法

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

-nH

I

卜

说明:1.TML掘进机；2.注浆系统；3.洞口止水装置；4.

5.U 型顶铁；

6.主顶油泵;

7.主顶油缸；

8. 基坑导轨

（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,—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。① 800中继间安装油缸12台，每套最大推力2400KN①1200中继间安装油缸18台，每套最大推力3600KN①1400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，内径误差士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，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+F2

F—总推力； F 1—顶管、拉管机头迎面阻力； F 2—顶进

阻力

(2) F i= n /4D2K)rH

D —管外径；K 0 = r(H+2/3D i)tg(45 0+?/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=n DfL

D —管外径；f —采用注浆工艺的摩阻系数(此处取4KN/M);

L—全部顶进长度；

(4) 计算不同直径工具管迎面阻力F1

2

① 1000 F i=3.14 - 4 X 1.2 X 16 x (6.2+2/3 X 1.2) X

tg 2(450+150/2)=218.15(KN)

2

① 1400 F仁3.14 - 4 X 1.642X 16 X (6.895+2/3 X 1.64) X

tg(45 °+15°/2)=458.31KN

(5) 计算不同直径顶管、拉管摩阻力F2

①1000:顶进长度L=211.01m;

F2= 3.14 X 1.2 X4X 211.01 = 3180.34 (KN

F2= 3.14 X 1.64 X 4X 289.79 = 5969.20 (KN

① 1000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，是降低顶进阻力的最有效方法。

触变泥浆的配方和性能指标

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①1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）。

R-.

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=0.1%H,水平线与中心线的偏差，导轨长度L= 0.1% L。后背与后背井壁之间的空隙用细石砼浇筑密实，确保后背顶进时

不移位及传递顶进全部顶力。