市政工程顶管施工技术

施工技术　皿两目麓晦　２０１３年６月　市政工程顶管施工技术　覃益端　（广西南宁市５３０００１）　摘　要：在市政工程管网工程施工过程中，由于地下土质复杂或由于减少对地面交通的于扰，采用顶管施工技术得到　广泛应用，本文就着重介绍市政顶管施工技术，并结合案例作一阐述。　关键词：市政顶管施工；测量控制要点；施工技术　中图分类号：ＴＵ９９０．３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—００３８（２０１３）１８—０１２４—０２　工作坑采用现浇钢筋混凝土（Ｃ２５以下同）护壁厚度为　１工程概况　ｂ１６＠２００钢筋，架立筋为￣ｂ１４＠２００钢筋，架立筋　广西某污水管网工程主干管道Ａ干线Ａ２＋１２～Ａ＋９３２，在市　２５０ｍｍ，主筋为￣　区旧街道（一马路）上。路面狭窄，路两旁多是旧房子。要求埋设　１型，两条架立筋搭接围成周长。工作坑的支护要根据土质情况，一般每挖ｌｍ深度支护一　管径ＤＮ１２００的钢筋混凝土管，埋设深度５￣７ｍ，土质为亚粘土、　５ｍ支护一次。　淤泥、风化岩等。根据工程实际情况，本工程施工采用顶管作业。　次，如遇卵石、砂或渗水性的土层，开挖０．根据地质资料，地下水位较高，开挖过程中可能遇到地下水，　２工艺流程　测量控制一工作井（接收井）施工一顶管设备安装一始顶一　管道顶进一顶至终点一回填加注水泥浆一设备拆除。　此时采用水泵进行降水，在工作坑锁口圈上口砌筑挡水墙。　工作坑基础采用钢筋混凝土基础，钢筋为双向４，１６＠２００钢　筋。　后背墙为钢筋混凝土墙，在原基坑护壁上增加２０ｃｍ厚混凝　土墙，钢筋为双向ｄ？１６＠２００钢筋。　３施工操作技术及操作要点　３．１测量控制　施工前，必须根据规划部门或设计部门提供的水准点、坐标　３．３平台及起重设备　点进行复测，并办理相关手续，在确认无误后才能作为测量的依　工作坑的垂直运输设备采用简易龙门和卷扬机（电动葫芦），　据。在原有的水准点、导线点不能满足施工要求时，应进行加密，　并搭设钢轨梁作为地面工作平台，平台设不低于ｌｍ的防护栏，　保证在管道施工的全过程中相邻导线点间能互相通视，并且复　作业人员出入口设不低于１．２ｍ的护身栏，下管采用汽车式起重　测导线时，必须与相邻施工段的导线闭合。　机吊装。　施工前须将管线的中线点及水准点引至工作坑附近，并作　上标记。工作坑施工完成后，将地面管道中心桩用经纬仪（标称　３－４顶进设备　综合分析本工程的实际情况，选择工作顶力为３００ｔ活塞式　精度不低于６”）引入工作坑两侧坑壁上或支撑上，作为项管中心　双作用液压千斤顶较为合理。施工时采用应单列式布置千斤顶，　的测量基线。　并将着力点选在管子整体高度的１／４　１／５处，且管子和千斤顶的　将地面的临时水准点用水准仪（精度指标不低于３ｍｍ）引入　顶力使用顶铁传送。顶铁主要使用型钢焊拼而成，使用使应根据　工作坑的底部，每一个工作坑须设置三个水准点，选择不易碰撞　实际需要选择不同形式的顶铁。　及不遮挡测量的地方设置。　工具管：工具管用１２ｍｍ钢板制成圆弧形，长度ｌｍ，套在首　工作坑的中心桩与水准点设置必须牢固可靠，要经常校对　节管前上方与管节固定在一起，工具管外焊，１，２５钢筋，前端制成　并保证准确。　尖形，间距５ｃｍ，出工具管长３０ｅｍ。工具管内用１２ｍｍ钢板焊肋，　对中心桩设置可靠的延长桩，延长桩设置时采用２　经纬仪　间距２０ｃｍ，长度与工具管相等。　用正倒镜实施，结果采用归化法确定。管道中心桩位置，要考虑　到后背或基础变形影响。　检查、校对各种测量仪器及工具均经权威部门检测，凡不符　３．５顶进准备　合精度标准且过了检测期的绝对不许使用。　查的管子才允许安装使用。　每镐顶进３００～５００ｍｍ，每项进一镐用经纬仪测设管中心线　起重设备检查：起重设备经常检查、试吊、确认安全可靠方可　位置、水准仪测量流水面高程一次。下完一根管后用经纬仪及水　下管，下管时工作坑内严禁站人，当距导轨小于５０ｅｍ时，操作人　准仪核测一次中心及管高程。每天做好现况地面沉降施测，早晚　员方可进前操作。　次做好测量记录。　下管就位：当第一根管子安装就位后，测量管子两端以及中　全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，　心位置的高度，满足设计和施工要求后才能进行项进施工。第一　有错口时，应测出错口的高差。　根管是工具管，对整段顶管施工质量有重要影响，因此应准确把　一检查管子：下管前应对管子外观进行详细的检查，检查内容　包括管子是否出现裂缝、表面是否出现鼓泡现象等。只有通过检　３．２工作坑、接收坑施工　工作坑的尺寸按设计要求及项管操作技术要求决定。本例　工作坑和接收坑为５．５ｍｘ３．５ｍ。深５￣７ｍ。　工作坑采用反铲挖掘机挖土，用自卸汽车运土，为不影响道　路交通，应随挖随装随运。　握管子高程和顶进方向。　３．６管前挖土与顶进　管前挖土作业决定着管子的高程和顶进方向，是保证顶管质　量施工的关键环节，因此，施工时应引起高度的重视，按照相关的　・１２４．　２０１３年６月　曩赫国爱晦　施工技术　标准要求进行施工，并注意以下问题：　３．８触变泥浆减阻施工　管前挖土的长度：在一般顶管地段，土质良好，可超过管前　为了减少顶进阻力、防止塌方，顶进过程中应采用在管壁与　３０～５０ｃｍ，并随挖随顶。　土壁之间注入触变泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壁之间的摩　管子周围超挖的控制：一般地段管子上部土允许超挖　擦阻力。触变泥浆除起到润滑作用外，静置一定时间之后泥浆固　１．５ｃｍ，但在下面１３５。范围内不得超挖，一定要保持管壁与土基　结产生强度。泥浆在输送和灌注过程中具有流动性，可泵送。主　表面吻合。如遇上部有建筑物或其它管道，管子周围一律不得超　要从顶管前端进行，顶进一定距离后，再从后端或中间进行补　挖。　浆。　管帽安装：当顶管施工处在土质松软位置时，应在首节前端　（１）触变泥浆材料：膨胀土、碱（碳酸钠）、水。　安装管帽，以此防止土方塌方情况的出现。顶进时将管帽放入土　（２）调浆设备：搅拌机及储罐。　中即可在帽檐下施工。　（３）灌浆设备：注浆泵、输浆管。　人工开挖：一般是安排一个人挖土，为加快进度，每班两人，　（４）拌和程序：　轮换开挖。土方在管内可采用人力车或电瓶车运输，土方到了工　①在搅拌罐中放入一定量的的水，并使用部分水将碱溶化；　作坑采用电动葫芦进行垂直运输上地面。　②搅拌时，应在搅拌罐中缓慢的加入一定量的膨胀土，然后　顶进施工：顶进初期，应把握好顶进速度尽量缓慢进行，当接　搅拌均匀；　触部位密合后，在按照正常顶进速度进行顶进操作。顶进施工应　③加入膨胀土搅拌均匀后，将碱水倒入搅拌罐搅拌均匀，并　注意观察各油路压力，发现异常应立即停止，修复到原来压力数　将其放置１２ｈ后就能使用。　值才能技术施工。回镐操作时速度仍不能太快，且油路压力不能　（５）触变泥浆使用时应注意事项：搅拌均匀的泥浆应静置后　过高。及时运走挖出的土，及时顶进，并将顶力控制在一定的范　方可灌注，注浆孔在下管之前用冲击钻成孔，每节管中间设一　围内。　孔，环氧树脂埋固钢管。下管时将注浆孔放置斜上方，且前后两　安装工具胀圈：应在项进的前几段管子接口处，安装内胀圈，　节的应错开布置。灌浆前应先注水检查设备，确认设备正常后方　以减少钢筋混凝土出现错口的几率。通过背楔或调整螺栓，使胀　可灌注。灌浆压力可按０．１ＭＰａ开始加压，在灌浆过程中再按实　圈和管壁融合成刚体。注意应将胶圈接口缝隙对正，并且安装牢　际情况调整。每次项进同时灌浆，按灌浆孔断面位置的前后顺序　固，边顶进边检查出现问题随时进行调整。　依次进行，灌浆过程中遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情　３．７测量与校正　况时，经处理后方可继续项进。　测量：在顶进第一节管（工具管）时，以及在校正偏差过程中，　３．９顶管接口　测量间隙不应超过３００ｍｍ，保证管子入土的位置正确，管道进入　本工程采用的是钢筋混凝土管，顶进过程中必然存在接口的　土层后的正常项进，测量间隙不能超过１００ｃｍ。　现象。其接口的方法如下：顶进钢筋混凝土管时，在两管的接口　高程测量：用水准仪及小塔尺，根据工作坑内设置的水准点　处加衬垫，一般是麻辫或３－４层油毡，企口管应垫于外榫处，平　标高，测头一节管前端与后端管内底高程，以掌握头一节管子的　口管应偏于管缝外侧放置，使顶紧后的管口内有１￣２ｃｍ深度的　走向趋势，测量后与工作坑内另一水准点闭合。　缝，以便顶进完成后进行填缝。项进完毕后，拆除临时连接的内　中心测量：项进长度在６００ｍｍ范围内，可采用垂球拉线的方　胀圈，进行内接口，其接缝处应按设计规定填缝，一般的方法是：　法进行测量。要求两垂球的间距尽可能的拉大，用水平尺测量头　平口管：填打石棉水泥或填膨胀水泥砂浆。填缝前先清理接　一节管前端的中心偏差，一次顶进超过６００ｍｍ采用经纬仪或激　缝，并用清水湿润，填缝完毕及时养护。　光导向仪测量。　企口管：填打油麻石棉水泥或打油麻塞膨胀水泥砂浆。填缝　全段顶完后，在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有　前先清理接缝，填打油麻，然后用清水湿润缝隙，再填打石棉水　错口时，测出错口高差，并做好记录。　泥或塞捣膨胀水泥砂浆，填缝完毕及时养护。　校正（ｇｑ偏）：顶管误差校正是逐步进行的，当出现较大偏差　３．１０施工记录与管理　时，调整时应注意缓慢进行，使管子逐步恢复到正确位置，避免　在一个施工段的管子顶进过程中，管道一直牌动态，对于加　用力过猛，纠正偏差时一般采用以下几种方法：　强项进施工中的动态管理，是提高顶进质量的首要保证。顶进施　超挖纠偏：偏差为１０～２０ｍｍ时，可采用此方法，即适当超挖　工记录则是反映在顶进过程中动态情况时的依据。因此，应认真　管子反侧位置，在管子偏向侧不能超挖，形成一定的阻力。这样　填写顶进施工记录，做好交，掌握顶进的动态，做到情况明、　以来在管子顶进过程中，会使管子向阻力较小的方向偏移，使管　问题清、有对策、处理及时。　子达到安装设计要求。　顶木纠偏：该种方法主要应用在偏差超过２０ｒａｍ，且超挖纠　参考文献　偏不能达到预期效果的情况。具体方法是：将圆木的一端安装在　［１】《工程测量规范》（ＧＢ５００２６—２００７）．　管子偏向的另一端内壁上，将另一端支撑在有钢板的管前土壤　［２］健筑基坑支护技术规程》（ＪＧＪ１２０—２０１２）．　中，固定牢固后才能进行顶进施工。并且边顶进边纠正偏差，利　［３】《给水排水管道工程施工及验收规范》（ＧＢ５０２６８—２００８）　用支撑分力产生的阻力，实现纠正偏差的目的。　【４】《混凝土和钢筋混凝土排水管）ＧＢｆＩ＇１１８３６—１９９９．　千斤顶纠偏：方法基本与顶木纠偏法，只是在顶木上用小千　斤顶强行将管慢慢移位校正。　收稿日期：２０１３—６—１４　对顶接头：在对顶施工时，在顶到两管端想距约ｌｍ时，可从　作者简介：覃益端（１９７４一），女，工程师，本科，主要从事房屋建筑　两端中心掏挖小洞，使两端通视，以便校对两管中心及高程。调　施工管理工作。　整偏差，使两管准确对口。　・１２５・