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北京创安亚丨市政工程顶管施工常见问题及对策

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发表于 2017-12-27 09:59:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
顶管施工中接口问题探讨


  在顶管施工中,管子的连接应分为顶进中的临时连接和顶进结束后的永久性接口。临时连接主要目的是为了在管与管之间传递纵向力和横向力,同时保证管与管之间的接缝有一个有效宽度,以利于顶进结束后进行永久性接口处理。充分发挥管子接头的作用,首先,为了在管与管之间传递纵向力,需在管子接缝夹置弹性衬垫,衬垫必须发生塑性变形而同时又不会变硬,以便补偿管端的不平整度,现时衬垫的弹性应尽可能地小一些,因为在千斤顶卸载时,衬垫的弹性会导致由一节管到下一节管的回弹,致使推顶效果在每次卸载后都有一部分遭到损失。实践证明,作业这种衬垫最好采用软的到中等硬度的木材为好,因为木材具有所要求的全部性能,且较为经济便于加工。



木制衬垫加工制作为圆环,就木垫环的尺寸而言,内侧应向内缩回一个永久性接口的深度,外侧与管外皮有一个有效的间距,木板厚为3cm左右。其次,就一条顶进管路的使用性能来说,管路的水密性也很重要,在上述所示的管子接头形式中,管路的密封采用双重形式,即第一道密封是通过在一节管子的细端与另一节管子的钢圈之间夹置一个橡胶胀圈取得的,橡胶胀圈须坚固又有弹性,而且耐压,橡胶圈装置同时还保证不会由于推顶时的纵向力和横向力而改变位置和发生损坏,采用的方法是在管子的细端开出一条环形槽沟,用以装人像胶胀圈。



第二道密封位于管子端面之间。为此目的,需事先留出相应的空间,如果事先未曾留出相应的空间,可在推顶完毕之后,将木制垫环的内圆凿2~3cm,然后将这样形成的缝处填塞石棉水泥或填塞膨胀水泥砂浆处理永久性接口。

  另外,为了将两节管连接在一起,将一个钢圈固定连接在一个管端上,另一端松动地套在另一管端,以取消钢制内套环。这样在直线推顶情况下,足以保证所要求的纵向导动,同时由于控制运动而出现的横向力,造成管端之间可能发生相对移动。钢圈可在一定程度上有效地加以限制,因为在钢圈管端的系统处于静力平衡上的稳定状态。



  顶管施工沉降控制


  顶管施工往往会遇到穿越公路,铁路,地下管线,河流,地上重要建筑等特殊地段,这些特殊地段的顶管施工对地面的沉降控制要求更高。为此就特殊地段的顶管施工沉降控制技术在顶管机选型,压力的确定,泥浆套,土体最大沉降量的预测,监控点的布置,测量和纠偏,顶管进出洞口处理方面进行探讨。



  1)顶管机选型。通常采用土压平衡式顶管机,该机型适用于饱和含水地层中的粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、粉砂土或砂性土。



  2)工仓压力的确定。为防止地表的沉降和隆起%工仓压力必须控制在1.1~1.2P0(P0为静止土压力)。如果地层对沉降和隆起有严格的要求时宜将工仓压力P控制在P0±15KP范围内。



  3)泥浆套的设置。泥浆套不仅起到减摩作用%同时也起到一定的土体稳定作用,减少顶管对沉降的影响。浆液的配制要求应满足粘滞度高,失水量小,稳定性好。工程中使用的浆液配比主要有以下几种(均为重量比)。膨润上矿粉:水=1:9;膨润上矿粉:纯碱:化学浆糊:水=104:3.05:1.05:800;膨润上矿粉:纯碱:水=100:2:300.搅拌透后,再加入含PH-PAM-11/800的水溶液,经搅拌均匀后可用于注浆。



  4)压浆操作。开顶后对全线管节进行压浆,重点在管道底部压浆,使管道史好地处于悬浮状态,减少摩阻力和因管道与土体摩擦而带走土体。顶进过程中,机尾及其后的3节管道应及时压浆,以填充山于管节小于机头的环形空隙,控制沉降。另外,每节管子顶进结束或因故停顿后,即对全线补压浆,主要对管顶压浆,及时充填由于管节在顶进中压缩管节周围土体而产生的空隙,控制沉降。



  5)土体最大沉降量的预测。在顶管穿越特殊地段前,先安排一段调试段和一段模拟段布设一定数量的监测点,在顶管通过时根据监测点上的沉降数据对工仓压力、注浆量、配比和顶管掘进速度等进行调整。调试段布设在模拟段之前,在这段距离内根据监测点测得的沉降数据。



  6)监控测量的测点布置。纵向:设置4~6个排测点,测点排距3~5m.横向:管道中心线以及两侧各布置2个测点,两侧第一个测点离中心线2.5~3.5m,第一个测点离第一个测点3~3.5m,同时测点要全部布设在沉降影响范围内。调试段的测点数量可适当减少,横向上管道中心线两侧的测点可视情况减少或省去。



  7)顶管进、出洞口处理。顶管在进出洞口时,山于工作井预留洞口与管道之间存在空隙,如果洞口土体处理不当,就会发生土体涌入工作井内,从而造成洞口附近地而发生塌陷。如果洞口附近有管线或建筑物时,就会对它们产生不利的影响;如果附近是道路,地而塌陷就有可能影响交通。通过实践总结如下预防措施:在进、出洞口可采取压密注浆辅以井点降水的技术措施对土体进行加固(注意井点降水也会产生一定的沉降,使用时应谨慎),以提高土体的抗剪强度和减少土体渗透性,保持土体稳定,不渗水,不流泥,使顶管安全进、出洞。




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