Φ1200砼顶管纠偏一例

所属栏目:机械论文 发布日期:2011-01-28 08:24 热度:

  [摘要]在城市排水工程顶管施工中,由于土质变化、设备和操作等因素的影响,会在施工中出现管道偏差的现象。此时施工中的纠偏工作就显得非常重要。本文结合太仓市沽塘街污水顶管实际施工经验,针对在粉质粘土地质情况下,局部地质特殊情况引起管道产生偏差的原因进行了分析,并对采取纠偏控制措施进行了总结。
  [关键词]手掘式,顶管施工,偏差,原因,纠偏
  1、引言
  顶管施工技术近年来在我国发展迅猛。市政工程中采用顶管施工可以将作业面移入地下,从而避免了对地面交通的影响。只要施工前选线合理,施工方法恰当,构筑物并不妨碍施工的正常进行。手掘式顶管是使用最早也是使用最多的方法,以其操作简便、设备少、施工成本低,施工进度快等优点,且较易排除地下障碍物为许多工程采用,手掘式顶管工作原理是依靠人工在管内前端挖掘泥土,然后用小型轨道车将泥土运出管道,再吊出工作井,管道的推进依靠油缸的压力将管道按照预先设置的中心控制线推进,本工程采用顶管用管材为平口悬辊工艺钢筋砼管、T型接口。
  2、问题的提出
  太仓市古塘街污水管顶管在太仓市是首次使用,污水管道从南到北,污水管道设置为Φ1200钢筋砼悬辊管,窨井平均间距60米,土层为粉质粘土,施工方法主要由以下几个因素决定的:
  2.1古塘街沿线管线较多,错综复杂。
  2.2古塘街道路狭窄,路面为砼路面宽度仅有7米,街道两侧高层建筑较多。
  2.3管道设计深度满足顶管要求深度,平均深度3.8米。
  2.4要求在不中断交通情况下施工。
  根据地质资料情况,确定采用自然平衡法手掘顶管。工艺流程:挖顶进工作坑→边挖边放沉井→吊装钢筋砼管到轨道上→装密封圈→开启油泵推进→出泥土→管道贯通→拆除工具管→砌检查井→回填。由于工期较紧,在经过一定的准备研究之后,决定对古污2#井至古污3#井进行试验性顶进,两井之间距离52米,古污2#井为工作井,采用钢筋砼沉井,古污3#井为接收井,采用钢板桩支撑围护,对周围土体进行压密注浆加固,保证土体结构稳定,防治坍塌。这段顶管主要目的是进行设备的测试及现场技术数据采集分析,以便了解地下实际土质情况,适应施工环境,掌握顶管设备运行情况,合理组织操作,通过对起始掘进段的顶管情况进行分析总结,进一步调整各项施工技术数据,优化下一步顶管施工方案。在前十四米顶进中,施工情况基本正常,在以后顶进中发现机头逐渐偏高,在采用机头纠偏措施后,还难以控制向上偏移趋势,顶进32米后管道偏离设计位置8cm,严重超过规范要求的+30mm至-40mm的范围。在封闭机头后,停止施工,商讨解决方案。
  3、问题分析
  古污2#井至古污3#井施工前,提前对顶管段土体进行处理,其中主要措施是:井点降水,井壁四周压密注浆加固土体,采用PH1200悬辊钢筋砼管,接口采用T型钢套环,施工段地质情况如下:
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  这段管道设计埋设深度为3.827~3.813米,污水管位于1-3至1-4层粉质粘土层,顶管正面阻力变化不大,含水量较大,渗透性强。施工人员在掘进时发现上面土层向下掉落现象,泥水流大,水温较高,经检查发现,施工位置东侧,约2米处有一旧污水管道,从浴室流出的热水流到浴室管道,经检查污水管道接口及窨井处有大量漏水现象。从以上观察分析,污水管露出热水经地层渗透到顶管范围,特别是顶管推进速度慢时,粉质粘土在水压冲刷下,形成泥水俱下的现象,管道顶部土层掉落,管道上部失去土压力约束,致使管道朝上方偏移;另一个原因是含水量大于质地报告,在软塑粘土层上,由于浮力作用,机头漂移不定,难以控制。
  3、处理方案
  通过检查分析,找到管道偏移的影响因素,有的放矢,抓住主要矛盾解决问题。
  3.1管道换置
  确定机头实际位置,在古污2#沉井以北32米处,也就是机头位置开挖,制作一座钢板桩井沽污2#加井,尺寸3m×6m,其作用之一是拖拉出古污2#至2#加段超高管道;作用之二是顶进古污2#加至古污3#段20米长余下的管道。所以古污2#加井即是工作井又是接收井。
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  将偏移过高的两节管子A、B下端凿开,人工挖土至设计标高后,开始从古污2#井内顶管推进向古污2#加推进,这样当开口的管子向前推进一节管长,后面管子就会降低到挖土后的设计管道标高,即可达到纠偏的目的,在开口的管子下面进行挖土,这样一节一节将偏高管子置换出来,顶出的管子从古污2#加吊出,这样循环进行,达到管道置换,消除误差的目的。
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  当管道调整到设计标高后,将顶管设备移到2#加井,将古污2#加至古污3#之间20米管道顶完。
  3.2采用压密注浆工艺,将置换管道上部空隙填充加固,使管道和土体接触良好,增加管道上部土压力,同时也防止道路下陷,影响交通。
  3.3切断地层水源,将旧的污水管道封闭,污水管道水流暂改方向, 为顶管提供良好的土质环境。
  3.4.提高井点降水质量,维护井点管正常工作,设立观察井,.使井点降水范围与顶管同步速度进展。一但完成顶管地方,应立即拆除井点管,恢复底层水压,防止过度降水对周围建筑物的影响。
  结束语:在顶管前方遇到一条河道时,设计管道在河底下1.5米处,采用的方法是通过围堰,填土加压,这段管道也顺利顶管成功,通过顶管试验,采用的措施,行之有效,管道标高调整达到了预期效果。通过古污2#到古污3#井的试项,积累了一定技术数据和实际土质情况,施工方案进行了必要调整,采取井点降水和压密注浆措施,有效改善了土质的物理指标。正式施工后,顶管进展顺利。
  参考文献
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  [2]叶涛广东有色地勘局九三二队,广东韶关512026巨厚淤泥层中手掘式顶管施工《西部探矿工程》2008年第20卷第10期
  [3]黎见明王维萍广州市市政工程维修处510091浅谈手掘式顶管的安全控制《非开挖技术》2005年第2期
  [4]农胜南宁市政工程有限公司,广西南宁530022顶管施工中管道偏差成因及纠偏措施《企业科技与发展:下半月》2009年第8期
  [5]杨杰郑州市市政工程总公司,450003大直径顶管施工偏差及其防治《河南建材》2008年第5期

文章标题:Φ1200砼顶管纠偏一例

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