钢管顶进施工工艺技术要点样本.doc

泥水式顶管施工钢管顶进施工技术分析 地下管线顶管施工常采取机械刀盘切削泥土，由隔板密封掘进机前部泥水仓压送泥水来平衡地下水压力和土压力，以确保切削刀盘稳定。切削刀盘将切削下来土砂混人泥水，经过流体输送装置排泥泵输送到顶管坑外沉淀池里进行土和泥水分离。泥水仍由送泥泵送回顶管机泥水仓里。顶进管依靠后方千斤顶推力压人地层。这一类顶管形式称为泥水式顶管施工。伴随城市建设规模不停扩大，城市道路等级也越来越高，交通量不停上升，很多建成区内已无法采取开槽埋管施工工艺。泥水式顶管施工适应土质范围比较广，对所顶管子周围土体扰动比较小，顶管引发地面沉降也比较小，在小口径顶管施工中采取泥水式顶管比较理想。泥水式顶管施工还可应用于自来水、天然气等钢管直顶施工中。 一、泥水顶笛设备系列情况介绍 一个完整泥水顶管系统分为八大部分:第一部分是掘进机。它有切削刀盘可浮动泥水平衡顶管掘进机、含有破碎功效泥水平衡顶管掘进机、气压式泥水平衡顶管掘进机、和浓泥水式顶管掘进机。第二部分为进排泥系统。第三部分是泥水处理系统。第四部分是主顶系统，它包含主顶油泵、油缸、顶铁等。第五部分是掘进机操作控制系统，它包含机头泥水仓压力控制系统、机头激光导向控制系统、泥水泵控制系统、机头绕本身轴旋转控制系统等。第六部分是起吊系统。第七部分是供电系统。第八部分是洞口止水圈、基坑导轨等隶属系统。 二、施工工艺关键点 在泥水顶管施工过程中，必需注意以下几点: 1、从理论上讲，假如泥水仓中泥水压力小于土层主动土压力时，地面就会下陷;反之，假如泥水仓中泥水压力大于土层被动土压力时，地面就隆起。施工时泥水压力应控制在主动土压力和被动土压力之间。 2、粘土层中，因为基渗透系数极小，不管采取是泥水还是清水，在较短时间内，全部不会产生不良情况，这时在顶进过程中应考虑以土压力作为基础。在较硬粘土中，土层相对稳定，这时，即使采取清水而不用泥水，也不会造成挖掘面失稳现象。然而，在较软粘土中，泥水压力大于其主动土压力，从理论上讲是能够预防挖掘面失稳。但实际上，即使在静止土压力范围内，顶进停止时间过长，也会使挖掘面失稳，从而造成地面下陷。这时应合适提升泥水压力。 3、土质渗水系数越大，挖掘面越轻易失稳。这么，当土质渗水系数增大时，可利用增加泥浆相对密度，使挖掘面在较短时间内形成泥膜，以确保泥水性质稳定，从而达成保持挖掘面稳定目标。 4、掘进机停止工作时，一定要预防泥水从土层中或洞口及其它地方流失。不然，挖掘面就会失稳，尤其是在出洞这一段时间内更应预防洞口止水圈漏水。 5、在掘进过程中，应注意观察地下水压力改变，并立即采取对应方法和对策，只有这亲，d能保持挖掘面稳定。 6、在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要不时检验泥水浓度和相对密度是否正常。应预防排泥泵排量过小而造成排泥管淤积和堵塞现象。 三、钢管顶进做业应注意车项 1、钢管直顶施工和砼顶管施工最大区分在于钢管接头是焊接，呈刚性，而砼管接头则呈柔性，由此带来了钢管顶管利弊。有利一面是:假如在初始顶进时中就掌握好顶进方向，则在以后顶进中，管子通常也不会产生较大偏差，使管子顶进很顺利;不利首先是假如顶迸方向掌握得不好，就不轻易纠正过来。假如纠得过猛，还会出现管子变形，接口脱开等毛病，甚至于会出现管子报废恶果。另外，钢管顶进推力通常比同口径砼管要低很多。一是因为钢管管壁和土摩擦系数较小，二是因为钢管较轻，三是因为钢管直线性好。 2、为了尽可能克服钢管顶进过程中不利原因。首先，要掌握好初始顶进方向，顶进过程中经过操作台上仪表和激光监视仪，发觉偏差立即纠偏;其次，还要对洞口土壤进行注浆加固，预防掘进机出洞时洞口土壤塌方，而影响出洞效果。同时，假如是在长距离钢管顶进中，为了使校正方向好部分，必需把机头后面三节管子接口做成企口形柔性接口(即采取3根和顶进钢管同径2m长钢管，管前焊接已加工好钢制插口，掘进机后面前2根管管尾焊接已加工好钢制承口;掘进机后面第3根管管尾和顶进钢管焊接)。这么，在纠偏过程中，前三根管子会形成一个过渡区域，从而会使整体性好钢管有个很好适应性。待顶进结果三根过渡管。 3、顶时钢管外防腐通常采取环氧沥青涂料外防腐层结构，管口外防腐采取冷缠或热缠防腐胶带进行防腐;在长距离砂砾土中顶进时，为预防防腐外表涂料因磨擦而遭到破坏，可采取加大防腐层厚度或在钢管外用硅做外防腐。对需要管道内防腐钢管，可视管内防腐要求，采取一般涂刷工艺漆防腐、或采取PVC等作为内衬用来防腐。 4、管口焊接可采取手工电弧焊进行焊接，或采取氢弧焊打底，手工电弧焊进行堵充、罩面。管道焊接时，除必需确保焊缝焊接质量外，还必需确保管道直顺、同轴。预防前后管子因焊接时不一样轴而产生夹角，使顶进推力增大。同时，顶进管道在推力作用下产生径向应力，而造成管口焊缝破坏和因径向力存在而增加了顶管出现偏差原因。管道在进行焊接质量检验时，因为顶进钢管内钢制进排泥管道存在，无法使用射线照像进行检验，可采取超声波进行管口检验。 5、在钢管顶进时，为降低顶进管外壁和土层磨擦力，降低顶进推力，降低地面沉降。可在掘进机注浆口注入润滑材料。 顶进所用钢管壁厚除要考虑埋深、管径、腐蚀余量等原因外，还应考虑钢管所要承受推力。钢管所承受最大推力为: F=210000(D+t)式中:F-钢管所能能承受最大推力(KN) D-钢管内径(m) t-钢管壁厚(m) (作者单位:许昌市市政工程企业)