钢筋混凝土管D1500顶管施工工作坑

钢筋混凝土管D1500顶管施工

在与交叉口处即Y1A~Y1段D1500雨水管道因为保持道路的完整而采用非开挖施工，故采用顶管施工，采用钢筋砼离心管（推立模管）。根据地质资料，选用挤压法顶管，并用先进的触变泥浆法减小阻力。

1、工作坑开挖及平台安装

基槽的开挖与防护，施工的排水可参照下一节中雨水管沟槽开挖的施工进行。但工作坑的基槽大开挖，对基坑的边坡稳定性要求很高，对基坑的边坡进行理论验算，适当时我司拟加设钢板桩进行围护或采用贝雷架顶住两侧钢板桩以保证边坡的稳定。

工作坑开挖后，可着手进行顶进后座及坑内平台安装，特别是钢筋混凝土后座的浇捣，要确保其稳定性。

2、管材

本工程采用钢筋砼管材，管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。顶进前应对砼管成品，钢套环，橡胶止水带和软木衬材料从尺寸、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。

顶进的要求：顶进前还必须在现场做预安装，对不合格的砼成品预以剔除。砼管接砂的槽口尺寸必须正确，光洁平整，无汽泡。

钢环套必须按要求时行防腐处理，刀口无癖点，焊接处理时，肢部与钢板平面垂直，堆放时整齐、搁平。钢套环在加工处至现场运输

吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。

橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。

软木衬垫采用多层胶合板（厚度1cm左右），将其夹于前后管节钢套环间，以均匀管节间的相互作用力，减少接口损坏。管道顶通后，管道须作内接口处理，将管节间的胶合板凿至同样深度（深度2～3cm 即可），并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。

衬垫板厚按设计顶力大小确定，粘粘时，凹凸口对外，环间间隙符合要求。管节采用门吊吊入工作坑导轨上就位安装。

3、顶进设备

3.1主顶千斤顶采用15台300KN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。

3.2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3000KN,一次顶进不能完成，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±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、工具管及出土设备的选用

顶管施工的土质为含泥砾砂及砂质粘土，拟采用挤压式取土法，泥水管路系统是泥水顶管中的重要环节，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，出泥管将经截水沟汇至沉淀排水井后，用多台泥浆泵抽至地面，因总取土量较小，故可在现场旁边设立集水池沉淀二次处理，达标排放，再用车辆运走沉淀土方运至弃土场。

5、触变泥浆法

钢筋砼管顶进过程中，为减少土体与管壁间的摩阻力，应在管道外壁压注润滑泥浆，因工具管外径比钢筋砼管外径大2~3cm，故在顶进过程中将形成一个2~3cm的环形空间。采用触变泥浆法施工后，可在比此形空间形成泥浆套，达到减少摩阻力及控制地面沉降的效果。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，合理布置压浆孔，工具管上部应设置3个压浆孔，管顶正上中一个，左右各60°处各设一个。每班不小于2个循环，压浆压力应大于水压力并且三班连续作业。压浆孔与阀门与总管与地面液压注浆泵用软管连接，泵送注浆压力控制在0.1~0.125Mpa。根据我公司的长期施工经验，触变泥浆法泥浆配合比如下(重量比)膨润土：水：纯碱：CMC(掺加剂)：锥度=104:800:.3.05:1.05:10~12。

泥水式顶管的特点：

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、与其它类型顶管相比，泥水顶管的推力比较小。

d、工作坑内作业环境较好，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。

6、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。

7、洞口止水：根据设计预留法兰，在法兰上安装工作井洞口止水装置止水法兰。止水法兰密封为橡胶止水法兰。安装时要与顶进管边同心。安装误差小于20mm。

8、顶管进出洞口地基加固措施

1) 顶管进出洞口措施是施工成败的关键。在进出洞口先进行压密注浆地基加固，以保证施工时顺利进出洞口，此外在进出洞口过程中还应保留喷射井点降水措施作备用。

2)压密注浆施工

注浆浆液采用42.5普通硅酸盐水泥浆，水灰比0.6，外掺2％水玻璃及2％膨润土，水泥掺量8％。

a.压密注浆施工工艺

对于不宜用清水冲洗的场地，可考虑用纯水玻璃或陶土浆灌满阀管内。

b.施工方案

(a)因压密注浆影响半径为600mm，有效半径为500mm。故确定布孔的排距和孔距均为lm。

(b)注浆采用先从外围，后内部的施工方式，以防止浆液流失；

(c)改进注浆喷头，将常规直喷式改为滤网式喷头旨在增加注浆压力，扩大有效半径，增加水泥浆的渗透力。

(d)每孔注浆时，自下而上远段注浆，每次拨管间距≯0.5m，注浆压力为0.25～0.35孔MPa。

(e)先将注浆管压入土层至设计深度，然后接上压浆机，边向上拔起注浆管边向土层内注浆。通过控制注浆量和注浆压力来达到设计要求。

9、顶管工程测量：

(1) 顶进导向是顶管工程的重要环节之一。首先将设计顶进轴线