大直径顶管工程施工工艺及方法研究.docVIP

PAGE PAGE 1 大直径顶管工程施工工艺及方法研究 　　【摘要】本文以武汉市杨春湖地区高压线路迁建友谊大道隧道顶管工程为例，对大直径顶管工程施工工艺及方法进行了分析，本文通过对该类工程的设计施工过程的中遇到的各类问题进行了总结分析，希望本文的分析为大直径顶管工程施工的施工规划做出的有益的帮助。 　　【关键词】工程施工；大直径；顶管工程 　　1、引言 　　随着我国城市化进程的不断推进，地下空间的利用和开发受到越来越多人们的重视。顶管法作为一种暗挖施工技术，是一种在不挖开表层土地的基础上，完成管道敷设的技术，其技术优势独特，具有无可比拟的优点，得到越来越广泛地应用。但是顶管法施工不可避免地会引起地下和地面土体的移动，在土中产生附加应力。当土体位移过大时，将对周围建（构）筑物和邻近地下管线构成危害，因此，顶管工程是隧道类工程中难度较大的工程，其工程难度较大，本文以武汉市杨春湖地区高压线路迁建友谊大道隧道顶管工程为例，对大直径顶管工程施工工艺及方法进行了分析。 　　2、大直径顶管工程的原理及施工控制难点 　　2.1顶管工程的原理 　　顶管施工就是借助于主顶油缸及管道中继站的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直顶至接收井内。与此同时，也把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间。在顶进过程中，通过工具管或掘进机平衡正面土体的压力，同时通过管道将机头内掘进的土体运出井外。 　　2.2顶管工程的特点 　　（1）设备的专用性较高，对设备的依靠程度大 　　每一项顶管工程均需根据其管径、壁厚和地质情况等设计制造该工程的专用设备。即使同一直径的顶管，也会因地质条件不同而选用不同切土形式、不同循环方式和不同止水结构的顶管机。 　　（2）具有一定的风险性，必须技术超前 　　顶管工程是地下工程，一旦遇到地质与设计不符、顶管机头故障或渗漏进水等意外情况，处理起来比地面复杂，甚至不可收拾而使整个工程失败。要求善于总结、技术超前、对可能出现的问题更有预见性，从而避免意外和风险出现。 　　2.3顶管工程的施工控制难点 　　顶管为非开挖施工，因此在施工过程中对以下几点进行控制。 　　（1）根据不同地质选择顶管机和刀盘。在顶管施工中，对地质情况的了解至关重要，不同的地质对顶管机和刀盘都有较高的要求，也是整个工程施工的成败关键点。在实施顶管工程之中，要在探明地质情况后正确的选择设备是顶管施工成败的基础。 　　（2）克服长距离顶管施工过程中磨阻力不断增大的影响以及顶力的损失。 　　（3）顶管施工穿越软硬不均土层时可能出现轴线偏移，顶管起拱、机头下沉等现象的控制。 　　3、大直径顶管工程施工工艺及方法 　　3.1工程简介 　　武汉市杨春湖地区高压线路迁建友谊大道隧道顶管工程位于青山区友谊大道建设十路和王青公路之间，原设计方案为开挖土体后，施工钢筋混凝土箱涵。后由于地下障碍物的影响和保护周边建筑物等原因，将部分地段调整为顶管施工。本工程顶管内径为D3000mm，外径为D3600mm，顶管分为友谊大道段和三环线段，友谊大道共两段长度分别为530m和420m，由二座工作井和一座接收井相连接组成。三环线段总长397m，由一座工作井和一座接收井相连组成。其中，顶管管节中心线标高位于地面以下约-9.3m处，顶管管节直径为3.6m，壁厚30cm，混凝土强度等级为C50，抗渗等级为P10，顶管外接头处设置有两道环状楔形橡胶圈；工作井和接收井底标高（刃脚底部处）位于地面以下-15.5m处，底板顶标高为-12.3m，混凝土强度等级为C30，抗渗等级为P8，壁厚为1m。 　　3.2主要工程施工工艺及方法 　　3.2.1沉井施工 　　（1）工程概况 　　本工程工作井、接受井采用沉井施工法施工，沉井施工采用水泥搅拌桩止水，同时结合深井降水法进行挖土下沉干施工。接收井、工作井井壁分二次浇筑，二次下沉，冷缝连接采用预埋钢板止水。 　　（2）主要工艺流程 　　地基处理基坑测量放样降水井布设刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土养护及拆模封砌预留孔凿除垫层挖土下沉沉降观察沉井到位混凝土封底绑扎底板钢筋浇捣底板混凝土混凝土养护沉井四周注浆。 　　3.2.3顶管施工 　　（1）概况 　　顶管管径为DN3600，管节为2.5m一根，混凝土强度等级为C50，抗渗等级为P10，顶管外接头处设置有两道环状楔形橡胶圈。三环线顶管总计397m，管径为DN3600，顶管施工穿越粉质粘土和淤泥质粘土，水平直线顶进。 　　（2）顶管工艺的选择 　　DN3600管道主要穿越地质为粉质粘土层和淤泥质粘土层，根据我单位长期施工的经验和各种顶管机头的优劣来分析，三环线顶管采用泥水平衡顶管工艺，该工艺适用土质范围较广，沉降较小，进度较快。 　　正常顶管时，顶管机及管道内的操作均由地面操作者完成，