顶管施工质量控制措施.pdf

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1、顶管施工质量控制措施 1.顶管施工工艺及流程 2.顶进与纠偏 1）掘进机出洞后顶进的起始阶段，机头的方向主要受导轨安装方向控制，一方面要减慢主顶推进速度；另一方面不断地调整油缸纠偏和机头纠偏。严格控制前 5m 管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过 50mm。20，不大于 10。如果产生偏差及时纠正。纠偏逐步进行，坚持“缓纠、慢纠”的原则。2）注浆与顶进同步进行，其原则是先注浆，后顶进；随顶进，随注浆；以保证管外围泥浆套的形成，充分发挥减阻和支承作用。在顶进过程中避免长时间的泥浆停注，保证顶进的全部管段形成良好的泥浆套。3）顶进过程中根据顶力变化和偏差情况随时调整顶进速度，速度一般控制在

2、35mm/min 左右，最大不超过 50mm/min。4）顶进过程根据顶力计算和实际顶力变化情况及时安放中继环，坚持安放后即使用，以减小后方千斤顶的工作负荷，减小设备磨损。5）通风设施的使用根据顶进距离的延伸和管道内空气质量的变化提前安装到位，并根据距离的延伸调整通风机的开启频率，保证管道内有足够的新鲜空气。6）管道顶进到离工作井前方内壁 50cm 卸载，收回油缸和垫铁安装管节，然后继续顶进。3.管节安装 1）当一个顶程结束且收回千斤顶和环型垫铁后，即可在工作坑内再下一根管节。2）在管节吊入工作井以前，首先在地面上进行质量检查，确认合格后，在管前端口安放楔型橡胶圈，并在橡胶圈表面涂抹硅油，减小

3、管节相接时的摩擦力。3）在企口端面安放胶合板衬垫，衬垫采用胶粘在管端面，以防止顶进过程中管端面局部破坏。4）下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于 50cm 时，操作人员方可下井准备管道对口。5）以上工作完成后再将管节吊放在工作坑内轨道上稳好。使后部管节插口对正前管的承口中心，缓缓顶入，直至两个管节端面密贴衬垫，并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好，如发现胶圈损坏，扭转、翻出等问题，拔出重新插入，确认完好后再布置顶铁进行下一顶程。4.顶进出土 因泥水平衡掘进机在掘进过程中将泥浆水打入泥仓中与机具切削土混合，然后由排泥管输出。在理论上切削下的土体混合转化为 4倍体积的泥浆。由于土的可松性及泥土处理

4、程度的差异，实际产生的泥浆量要略大于理论计算的体积。工作井周围地方允许时，在其周围砌筑两组沉淀池，进行泥浆的二级沉淀处理，沉淀后的处理水又作为泥浆水打入机具的泥仓中重复使用，沉淀后的剩余土方运至指定的弃土场。如果工作井所处位置特殊，无法设置沉淀池时，采用泥浆储存罐或直接将泥浆运至业主指定的地方排放处理。5.注浆减阻 顶力控制的关键是最大限度的降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是注入膨胀土泥浆，我们设想在管外壁与土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套，变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态。这样就可以大大地减少顶进阻力。为达到这一目的，采取如下措施：1）根据不同地质条件，采用不同的触变泥水密度，以

5、利于最大限度的降低顶进阻力。2）选择优质的触变泥浆材料，对膨胀土取样测试，主要指标为造浆率、失水量、静切力、动切力和动塑比。这些指标必须满足设计要求。3）在管节制作时根据要求预埋压浆孔，设计压浆孔时在掘进机后连续放置三到四节有注浆孔的管子，不断注浆使浆套在管子外面保持的比较完整，然后再间隔两节管子放置一节有注浆孔的管子用以补浆；安装注浆管时，每个预埋压浆孔里要设置单向阀，目的是防止注浆压力不够时管外壁的浑浊的泥浆液倒流。4）触变泥浆的配制、搅拌、静置时间，都必须按照膨胀土的特性要求执行。一般膨胀土的配制按如下比例进行，根据实际试拌情况再进行调整：根据地质资料，对于土层中粉粒、粉质粘土含量较高的

6、，渗透系数适中，泥浆扩散较慢，泥浆相对密度保持在 1.01.3 之间；对于土层中的砂砾圆砾含量较高，渗透系数较高，为防止泥浆扩散较快，在泥浆中加入一定比例的粘土，还应增加粉煤灰、木屑等，泥浆的相对密度保持在 1.41.8 之间。泥浆的拌制要均匀。首先应将定量的水放入拌合桶内，开动拌合机徐徐投入膨胀土，拌合 23min，静置片刻，再搅拌 78min，即成泥浆，制成的泥浆排放入贮浆池内贮存 10h，使膨胀土、水、碱发生置换作用，形成稳定性良好，具有一定粘度的泥浆，使用时用注浆泵通过连接注浆孔的管道注入管道外围。为了防止贮浆池内泥浆离析，间歇地对贮浆池内泥浆进行搅拌。5）泥浆的压注方法 注浆压力的确

7、定 PA=WH1+h0 h0=D1+vtg(450-2)/2tg 注浆时泥浆压注压力不宜过低，如果触变泥浆压注压力PPa，则管外侧压力大于注浆压力，触变泥浆无法注入到管道四周，不能形成注浆管；如果 PPa，太高了容易产生冒浆，泥浆流失增加，不易形成浆套；而且过高的压力作用在管子上时，会增加管子周边的正压力，使顶进时的推力增加。因此注浆压力 P 保持在下列范围之内。PAPPA+30（Kpa）为了使触变泥浆套的压力在停注后不能过快降低，在工作井内注浆总管上设置单向阀，不使其回浆。泥浆的压注采用在顶管机压浆，管节、中继环等处连续补浆的方法。对掘进机压浆要与顶进同步，以迅速在管道外围空隙形成粘度高、稳

8、定性好的膨胀土泥浆套。补浆是在已有的泥浆套基础上改善泥浆套，补充其损失量。掘进机尾部第一压浆孔后设置第一道补浆孔，此后根据设计管节上的补浆孔及时补浆，以保证管道外围空隙连续充满触变泥浆，补浆始终要坚持从后向前补压和及时补浆的原则。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况，还可以通过中继环和主顶装置的油压值推算出各段的注浆减阻效果，从而及时加以改进。6）注浆设备的选用 在顶进中，选用螺杆式注浆泵。7）泥浆的置换 全段管道顶进完成后，立即用 1:1 水泥浆与粉煤灰的混合物置换润滑泥浆，以确保管道外围土体有足够的支撑和减少渗漏水。然后对管缝及注浆孔按照设计要求进行封堵。6.机具进洞 顶管机头进

9、洞时，在接收坑内预先安置枕垫和滚桶。当顶管机头接近封门时严禁挤压，拆除封门后顶入接收坑。当管节顶进接收坑后施工技术人员应考虑顶进坑和接收坑各留出的管节长度，以：1）尽量避免敲拆混凝土管。2）方便接口施工。3）露出的管段应小于管长的三分之一，以使管节重心继续留在土层中。掘进机脱离管子时必须采取措施，防止管节接头中橡胶圈的松动。掘进机头出洞后，采用 50t 吊车将其吊出接收井，运至下一个工作井进行安装、调试，准备下一段顶进。7.测量监控 本工程顶管施工主要在道路行车道进行施工，控制好地面沉降及确保按设计管道轴线顶进是顶管施工中的核心问题。1）前期测量 顶管前，先根据领桩点，利用全站仪准确测放出本工

10、程的平面控制点及临时水准点，将每个工作坑的重心放出并设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作坑护桩，以便复核顶管轴线和工作坑位置是否移动。在工作坑施工完成后，顶管顶进开始前，准确测量掘进机中心的轴线和标高偏差，并做好原始记录。在机具内，要安装倾斜仪传感器，操作者可以随时得到机头的水平状态。2）顶进测量 测量仪器固定安放在工作井的后部、千斤顶架子中心，并在工作井内建立临时测量系统。顶管过程中必须按要求测量和控制管道标高及中心偏差，并做好记录。每顶进 50cm 必须测量一次，要勤测量，多微调，纠偏角度保持在 1020 并不得大于 10。每节管道顶进结束时，及时测量管道中心的轴线和标高偏差，记录交工程是

11、审核确认；每顶进完成一段顶管工程测量仪器校正一次，每一次交接班时必须校核测量一次。测量时采用全站仪，直接测出高程及轴线偏差。通过全站仪在机具后部标尺靶盘上的投影，准确测设机具目前所在位置。在每一顶程开始推进前，我们必须先制定订坡度计划，该计划根据工作坑及接收坑的洞口实际高差进行测放，可对设计坡度线加以调整，以方便施工并最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。3）竣工测量 管道顶完后，立即在每节管道上选点，测量其中心位置和管底标高。根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定。管段经过周围房屋建筑或已有管线时，在顶进过程中必须测量周围地面的沉降及管道沉降，并随时调整顶进速度及注浆压力，以确保顶管施工对周围环境的影响降低到规范允许的范围之内。