頂管施工方法、工序、接口、糾偏

1、頂 管一、管道施工工序 頂管法是用大功率的頂推設(shè)備將新管頂進(jìn)至終點來完成鋪設(shè)任務(wù)的施工方法，其工序如下：（1）鋪設(shè)前在管段一段建造工作坑（豎井）。（2）工作坑內(nèi)布置后背墻、千斤頂，講管道放在千斤頂前面的導(dǎo)軌上，管道最前端安裝工具管。（3）調(diào)整好管道高程和中心位置，開啟千斤頂使工具管的刃角切入土層，然后工人進(jìn)入工作面挖掘刃角切入土層的泥土，并將棄土通過外運設(shè)備運至地面。二、頂管設(shè)備（1）千斤頂：分活塞式和柱塞式兩種，多采用液壓千斤頂（2）高壓油泵：（3）頂鐵：把千斤頂幾個點的推理均勻分布到鋼筋混凝土管端面，按位置和作用不同分為順鐵、橫鐵和立鐵（4）刃角：安裝于首節(jié)管前端，先貫入土中以減少貫入阻力

2、，有外殼、內(nèi)環(huán)和肋板組成（5）機(jī)頭：掘進(jìn)機(jī)，切開土層并向前推進(jìn)的機(jī)構(gòu)，主要有水力切削式機(jī)頭、土壓平衡式機(jī)頭和泥水平衡式機(jī)頭 水力切削式機(jī)頭² 水力切削式有三矯式和套筒式² 三鉸式由控制室、操作間和沖泥艙三段組成，用于管徑12003000mm飽和軟土層² 套筒式由兩段組成，兩段之間放套筒，套筒與第一段之間上下安裝糾偏千斤頂，水平方向設(shè)置鉸鏈 土壓平衡式機(jī)頭² 切下泥土中注入流動性和不透水性的作泥材料，是切下來的土變成流動性的、不透水的特殊土體使之充滿密封艙，并保持壓力平衡挖面土壓² 適用于含水量較高的黏性、砂性土以及地面隆陷要求控制 較嚴(yán)格地區(qū)

3、泥水平衡式機(jī)頭² 與土壓平衡式機(jī)頭類似² 挖掘面穩(wěn)定、地面沉降小、可以連續(xù)出土，但因泥水量大，棄土的運輸和堆放比較困難三、頂管施工方法1、按鋪設(shè)管道口徑分類（1）小口徑頂管法（管道內(nèi)徑小于800mm管道） 擠壓類施工法：² 管段形狀有錐形擠壓（管尖）和開口擠壓（管帽）² 錐形擠壓正面阻力大，易偏差，無需排泥² 開口擠壓正面阻力小，頂進(jìn)是土體擠入管內(nèi)形成土塞，及時排除土塞以減少正面阻力² 擠壓類施工法適用于軟土層，如淤泥之土、沙土、軟塑狀態(tài)的黏性土，不適合用于土質(zhì)不均勻或混有大小石塊的土層 螺旋鉆輸類頂管法：² 管道前段管外安

4、裝螺旋鉆頭，鉆頭通過管道內(nèi)鉆桿與螺旋輸送機(jī)連接，可以邊切削、邊頂進(jìn)、邊輸送² 適用于砂性土、砂礫土以及呈硬塑狀態(tài)的黏性土 泥水鉆進(jìn)頂管法：² 采用切削法鉆進(jìn)，棄土排放采用泥水² 采用碎石型泥水掘進(jìn)機(jī)，一次可頂進(jìn)100m以上，偏差小² 泥水由輸送管和排泥管排放² 適用于硬土層、軟巖層及流沙層和極易坍塌的土層 擴(kuò)管法：² 先頂進(jìn)小直徑管² 然后小直徑管末端接擴(kuò)管器，再把所需管道頂進(jìn)去² 或者擴(kuò)管器安裝在所需管道前端（2）大口徑頂管法² 構(gòu)筑頂進(jìn)工作坑² 管道前段挖掘土層，向后方運棄土² 與

5、小口徑頂管法施工方法相同2、按開掘工作面的施工方法分類 （1）敞開式² 適用于土質(zhì)條件穩(wěn)定，無地下水干擾，工人可以進(jìn)入工作面直接挖掘而不會出現(xiàn)大塌方和涌水等現(xiàn)象 （2）封閉式² 適用于土質(zhì)不穩(wěn)定，地下水位高，工人不能進(jìn)入挖掘² 將挖掘面與工人操作室之間用密封艙隔開² 在密封艙內(nèi)充入空氣、泥漿、泥水混合物等，借助此壓力支撐開挖面，以穩(wěn)定土層、防止塌方、涌水、控制地面沉降四、管道施工接口1、鋼管接口 一般采用焊接接口。當(dāng)采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿和肋板保護(hù)層時，應(yīng)做防腐處理。2、鋼筋混凝土管接口（1）鋼漲圈連接² 鋼漲圈是用68mm的鋼板卷焊成圓環(huán)，寬度3

6、00400mm，外徑小于管道內(nèi)徑3040mm² 鋼漲圈放在管道接口處，接縫居中，打入木楔，使鋼漲圈下外壁與管道內(nèi)壁直接接觸，安裝緊² 管道頂進(jìn)到位后，拆除鋼漲圈，管口用油麻、石棉水泥打密實（2）企口連接² 用于直徑13502400mm管道連接² 采用企口連接的鋼筋混凝土管道不適用與長距離頂管，² 存在企口連接允許最大偏角（3）T形接口² 兩管段之間插入鋼套管，插入部分有橡膠密封圈（4）F形接口² 鋼套管與管段一端澆鑄成一個整體，并形成插口² 管段另一端混凝土做成插頭，帶有密封圈凹槽² 安裝時安裝橡膠密封圈

7、，然后插口安裝木墊片，插入即可五、頂管測量和糾偏1、頂管施工測量：（1）測量工具管的中心和高程，測量及時、準(zhǔn)確。² 當(dāng)?shù)谝还?jié)管位于導(dǎo)軌上開始校核，符合要求后繼續(xù)進(jìn)行。² 工具管進(jìn)入土層時加密測量次數(shù)。² 常規(guī)做法：開始每300mm測量不少于1次，正常作業(yè)后每1000mm測量不少于1次，測量均已管子前端為準(zhǔn)。² 進(jìn)入接收工作井錢30m，應(yīng)該增加測量，每300mm不少于1次² 糾偏量較大，頻繁糾偏時，應(yīng)增加測量次數(shù)² 頂進(jìn)完之后，應(yīng)在每個關(guān)節(jié)接口處測量其水平軸線和高程，有錯口時，應(yīng)測出相對高差² 測量記錄清晰、完整（2）控制點設(shè)

8、置：不易擾動、視線清楚、方便校核、利于保護(hù)處。（3）高程測量用水準(zhǔn)儀，軸線測量用經(jīng)緯儀，轉(zhuǎn)動測量用垂球。先進(jìn)的可用激光經(jīng)緯儀。（4）長距離頂管時，采用計算機(jī)輔助的導(dǎo)線法（自動測量導(dǎo)向系統(tǒng)）；在管道內(nèi)增設(shè)中間測站進(jìn)行常規(guī)人工測量時，宜采用少設(shè)測站的長導(dǎo)線法，每次測量應(yīng)對中間測站進(jìn)行復(fù)核2、頂管糾偏方法：產(chǎn)生偏差原因：工具管迎面阻力不均勻、管壁周圍摩擦力不均勻、千斤頂微小偏心等。（1）挖土校正法：² 不同部位增減挖土量² 校正誤差在1020mm² 用于黏土或地下水位以上的沙土² 管內(nèi)挖土糾偏法和管外挖土糾偏法（2）強(qiáng)制校正法：² 圓木支托或斜撐對管

9、端使力，強(qiáng)行校正² 校正誤差大于20mm² 支托法和斜撐法（3）襯墊校正法：² 管壁一側(cè)加木楔，使管道沿正確方向頂進(jìn)² 校正管子低頭現(xiàn)象² 用于淤泥流沙地段，地基承載力較弱3、糾偏規(guī)定：² 頂管過程中，應(yīng)繪制頂管機(jī)水平和高程軌跡圖、頂力變化曲線圖、管節(jié)編號圖² 及時糾偏，微糾偏² 糾偏時土體應(yīng)保持穩(wěn)定；采用挖土糾偏法時，超挖量應(yīng)符合底層變形控制和施工要求六、頂管施工一般規(guī)定（1）頂管技術(shù)措施選用的基本規(guī)定² 一次頂進(jìn)100m以上，應(yīng)設(shè)置中繼間² 采用管外壁熔蠟和觸變泥漿減阻技術(shù)² 使用

10、激光經(jīng)緯儀或激光指向儀與安置在頂管機(jī)內(nèi)的激光目標(biāo)靶共同組成誤差測量系統(tǒng)，進(jìn)行全過程監(jiān)控（2）頂管施工頂力選擇應(yīng)綜合考慮管材力學(xué)性能、工作坑后背墻允許的最大荷載、頂進(jìn)設(shè)備能力和頂進(jìn)措施等原因，適當(dāng)留有一定安全系數(shù)，必須進(jìn)行頂進(jìn)阻力計算。（3）頂進(jìn)前應(yīng)對規(guī)定事項進(jìn)行確認(rèn)，特別是密閉式頂管機(jī)的全部設(shè)備應(yīng)聯(lián)動運轉(zhuǎn)合格。（4）頂管進(jìn)出井封門拆除、破洞頂進(jìn)等應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。（5）頂管施工具體規(guī)定：² 根據(jù)土質(zhì)、設(shè)備性能、技術(shù)等確定頂進(jìn)、開挖、出土的作業(yè)順序² 嚴(yán)格監(jiān)控，確保工作面土體穩(wěn)定和土壓平衡，控制頂進(jìn)速度、挖土量和出土量、減少土體擾動和底層變形² 采用敞口式頂管機(jī)，穩(wěn)定

11、土層允許超挖：管下部135°范圍不的超挖，頂部超挖不能超過15mm² 勤測量，勤糾偏，微糾偏² 頂進(jìn)是嚴(yán)格控制頂進(jìn)機(jī)的速度和方向² 軟土層頂進(jìn)混凝土管是，為防止管節(jié)漂移，應(yīng)將35節(jié)管體和頂管機(jī)連成一體（6）管道過建筑物頂管時，管道至建筑物基礎(chǔ)的凈間距，管道平行基礎(chǔ)底時，凈間距一般為管道外徑2倍，不少于3m;管道與基礎(chǔ)底不在同一個平面時，還應(yīng)考慮土體平衡（7）頂管施工應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不可停頓；事故時可暫時停工，及時處理，并采取防止掘進(jìn)面塌方措施（8）頂管穿越公路、鐵路或其他設(shè)施時，應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)定7、 中繼間1、中繼間的使用² 設(shè)計頂力嚴(yán)禁超過冠詞

12、啊允許頂力² 第一個中繼間要克服管道外壁摩擦力和頂管機(jī)迎面阻力，后邊中繼間應(yīng)克服兩個中繼間之間管道外壁摩擦力² 設(shè)置中繼間應(yīng)留有足夠的頂力安全系數(shù)（第一個根據(jù)經(jīng)驗確定）² 中繼間密封裝置宜采用徑向可調(diào)形式，密封配合面的加工精度和密封材料質(zhì)量滿足要求² 超長距離、超深頂管工程，中繼間應(yīng)具有可更換密封止水圈的功能2、中繼間的安裝、運行、拆除² 中繼間殼體具有足夠剛度，其中千斤頂?shù)臄?shù)量根據(jù)頂進(jìn)長度計算，沿周長均勻分布安裝² 安裝中繼間是檢查各部件，正常后方可安裝，安裝完畢后試用檢驗² 中繼間啟動和拆除應(yīng)從前向后依次進(jìn)行²

13、 拆除中繼間時，應(yīng)具有對接接頭的措施，中繼間的外殼若不拆除，應(yīng)在安裝前進(jìn)行防腐處理8、 觸變泥漿注漿工藝1、注漿工藝內(nèi)容² 泥漿配比、注漿量和壓力確定² 制備和輸送泥漿的設(shè)備及其安裝² 注漿工藝、注漿系統(tǒng)及注漿孔的布置2、確保頂進(jìn)是管外壁和土體之間能形成穩(wěn)定、連續(xù)的泥漿套3、根據(jù)現(xiàn)場，選擇泥漿材料、組成和技術(shù)指標(biāo)（頂管機(jī)尾部同步注漿宜選擇黏度較高、失水量小、穩(wěn)定性能好的材料；補(bǔ)漿的材料宜黏滯小，流動性好）4、觸變泥漿應(yīng)攪拌均勻，且性能：² 輸送和注漿過程中呈膠狀液體，具有流動性² 注漿后靜置，呈膠凝狀，具有一定的固結(jié)強(qiáng)度² 管道頂進(jìn)時

14、，觸變泥漿被擾動后，應(yīng)呈膠狀液體² 觸變泥漿材料對環(huán)境無害5、頂管機(jī)尾部的后續(xù)幾節(jié)應(yīng)連續(xù)設(shè)置注漿孔6、同步注漿與補(bǔ)漿相結(jié)合，先注后頂，隨頂隨注，及時補(bǔ)漿7、監(jiān)測觸變泥漿的黏度、重度、PH值、注漿壓力、注漿量8、觸變泥漿注漿系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定：² 制漿裝置容積應(yīng)滿足形成泥漿套的需要² 注漿泵宜選用液壓泵、活塞泵、螺桿泵² 注漿孔布置按管道直徑大小確定，每個斷面可設(shè)置35個；相鄰斷面可平行布置，也可交錯布置；每個注漿孔安裝球閥；在頂管機(jī)尾部或其他適當(dāng)位置的注漿孔管道上安裝壓力表² 注漿前，檢查注漿裝置水密環(huán)；注漿是壓力逐步升至控制壓力；注漿遇到故障

15、處理后可繼續(xù)頂進(jìn)9、 管道垂直頂升施工（1）垂直頂升管道強(qiáng)度、剛度滿足要求；頂升土基進(jìn)行強(qiáng)度驗算，并進(jìn)項相應(yīng)的土體加固（2）頂進(jìn)管段位置準(zhǔn)確（3）頂升設(shè)備安裝：² 頂升架有足夠剛度和強(qiáng)度，高度和平面尺寸滿足垂直管節(jié)安裝和人員作業(yè)² 傳力底梁座底面與水平管道有足夠的均勻接觸面積，是頂管反升力均勻傳遞到相鄰數(shù)節(jié)水平管節(jié)上，底梁座支架對稱布置² 頂升架安裝定位時，頂升架千斤頂合力中心與水平開孔管頂升口中心宜同軸心和垂直，液壓頂升系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行調(diào)試（4）頂升前檢查：² 垂直立管的管節(jié)制作完成后，應(yīng)試拼裝，并對合格管節(jié)編號² 垂直立管頂升前應(yīng)進(jìn)行防水、防腐處理² 水平開孔管節(jié)的頂升口設(shè)置止水框裝置且正確安裝，并與相鄰管節(jié)連成一個整體；止水框裝置與立管之間應(yīng)安裝止水嵌條，止水嵌條壓縮程度可采用設(shè)置羅雙及方鋼調(diào)節(jié)² 垂直立管的頂頭管節(jié)設(shè)置轉(zhuǎn)換裝置（轉(zhuǎn)向法蘭）² 垂直頂升設(shè)備安裝經(jīng)檢驗、調(diào)試（5）垂直頂升規(guī)定：² 按垂直立管的管節(jié)組隊編號順序依次進(jìn)行² 立管關(guān)節(jié)就位正確，保證管節(jié)與止水框裝置內(nèi)圈的周圍間隙均勻一致，止水嵌條止水可靠