1 工程概况
天津海河两岸综合开发改造项目是为了解决海河两岸污水排放问题的一项工程，该工程设计为一条直径Ф2600mm的污水截流管线，为天津市最大口径污水管道。本次施工管道全长1977m，其中直径声2600mm的管道1957m，直径Ф2200mm倒虹管道20m。直径Ф2600管道一次顶进长度为150～220m，埋深为地下3.5～7.8m，管道所经过地段的土质为灰淤泥质粉质粘土、灰淤泥质粘土及灰粘土，各类检查井共计17座。 为了保证路面不发生沉降和四周建筑物的平安，全部管线全部采纳顶管施工。采纳土压平衡式顶管设备，依据现状土质的不同，运用大刀盘和多刀盘2种机具。 2 顶管施工艺
施工前需对工作坑的尺寸、挡土桩人土深度、抗倾覆稳定性、顶力及后备承载力进行计算，作为施工技术可行性的论证参数和限制指标。同时，还要对顶管路面、工作坑、旁边建筑物等进行沉降估算，并布设监控点，由专业测量技术人员负责工程监控，发觉问题刚好处理。
熔断器盒工作坑完成后，预览调试各种设备，并做好各项打算工作。
洞口止水措施采纳搅拌桩帷幕止水，顶管机头顶进时，将搅拌桩用人工开挖成圆孔。直径蛇600mm 顶管圆孔直径为3.14m，即形成搅拌桩帷幕止水。
为了削减顶进压力，排管依次按机头后跟10节带注浆孔管、7节一般管，第1节管的注浆孔设阀门。
顶管施工工艺的主要步骤如下。
(1)拔桩、初顶、刃机头。
用80t起重机将机头吊至井内，平稳放在导轨上，保证管外皮与导轨之间接触严实，并使其靠近洞口。用起重机将工作坑洞口范围内的钢桩拔起，使钢桩底比管外皮高20cm即可。此时，马上将导轨上的机头顶到洞口，使机头正面和洞外土体紧密顶严，然后快速顶机头人土。为预防刃机头时下跌，需加强机头与第1节管及第1、2、3节管之间的连接。采纳了4组M30螺栓。
(2)机械出土。
用工作井内油缸将机头向前方顶进，同时刀回旋转搅土究竟部，通过螺旋输送机将底部的土提升后卸至运土车运走(见图1)。一般顶进开动前应先转动刀盘。
运土车在混凝土管内铺设的轻型轨道上运行，轻轨由8#槽钢焊接而成，每节长2m，用螺栓连接。由于
管线较长，管内运土采纳卷扬机和人工协作推动运土车，将土运到工作坑内，用起重机将土吊至地面的运输车上运走。
(3)回动缸、下顶铁，接着顶进，出土。
当顶进油缸伸出约0.7m时，应将油缸回缩，下1块顶铁，然后接着顶进、出土。
(4)注浆。
当机头顶进土内约8m时，起先注浆。依据计算，注浆压力以0.5MPa为宜，注浆量限制为理论计算值的1.5倍左右，实际压浆量需依据详细状况测定。假如压浆量超过理论压浆量数倍，则应变更泥浆配方，增加泥浆的粘度和稳定性，如提高含土率，掺加粉煤灰、木屑，增加化学浆糊等。注浆孔一般设置在环形套筒的下面，套筒向后开口，环向连通，同一断面上设置4个，环向匀称布置。注浆时要遵循“先压后顶，随顶随压”的程序。顶管机注浆及管子接口见图2。 曲线长线顶管时，管道还受到土层的被动土压力，所以须要减小土体对管道的阻力，注入减阻泥浆是减小阻力的重要措施。顶进时要刚好有效地同步跟踪注浆，确保形成完整的泥浆套，同时在管道四周定时补压浆，确保泥浆套不流失破坏。由于顶进过程中会遇到暗冰，泥浆需特别配制，其比重1.09g/cm3、胶体率100%，状态略稀疏。泥浆协作比(重量比)为膨润土：水：碱=25：83.7：0.75。
(5)顶进测量。
顶管时测量特别重要，要勤顶勤测，随时校正。一般在下管前和下管顶进一次后都应测1次，此时发觉偏移简单校正。正常顶进时每顶进1m测1次。测量采纳激光经纬仪和水准仪协作进行，机头前方有固定光靶。测量时将油缸缩回。
(6)回油缸、下管节。
下管节前，将顶进油缸全部缩回，管道内全部的工艺管路全部临时断开，切断管内及坑内全部电源，坑内人员全都走进管内或上至地面。下管需由专人指挥，管节要留意插口朝前，承口朝后，在插口安装胶圈
时要涂抹油脂，以使油缸顶紧管接口时胶圈匀称压缩，防止漏浆漏水。
(7)回油缸、下顶铁、顶进出土(重复步骤3)。
管节稳定好后，先下弧形顶铁，再下U型顶铁，然后顶进，将刚稳定好的管节与前1管节顶紧。同时连接各种管路、电路及送土车轻轨。
(8)拔桩、进副坑。
当机头顶到接近副坑时，采纳25t起重机或振动锤拔副坑进洞口范围内的钢桩，桩拔起至比管外顶稍高即可。当机头全部顶进副坑内，再将桩拔出，倒换木板。
最终将机头吊至地面，运回主顶坑，起先施工另一排顶管。
图1 机头装置及出洞口示意图
3 顶管常见问题的防治
3.1 管道轴线偏差过大
管道顶进轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。
(1)缘由分析。
a.地层正面阻力不匀称，使工具管受力不匀称，形成导向偏差。
b.顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移。
c.千斤顶不同步，或千斤顶问顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差。
(2)预防措施。
a.顶管施工前应对管道通过地带的地质状况仔细调查，设置测力装置，指导纠偏。纠偏应依据勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。
b.采纳同种规格的液压千斤顶，使其顶力、行程、速度一样，保持顶力合力线与管道中心线相重合。
c.加强顶管后背施工质量的限制，确保后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。
d.顶进过程中应随时绘制顶进曲线，指导顶进纠偏工作。验货平台
3.2 地面沉降与隆起
顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧肯定范围内发生地面沉降或隆起，使管道四周建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常运用和平安。
(1)缘由分析。
a.开挖端面的取土量过多或过少，使工具管推动压力与开挖土体压力不平衡，造成地面沉降或隆起。
b.管道轴线偏差，或纠偏不当造成的地层土体损失。
c.管道外围环形空隙(工具管外径与管节外径之差)引起的地层上体损失，或顶管完成后未置换泥浆造成的损失。
d.管道接口不严密，造成水土流失。
(2)防治措施。
a.施工前应对工程地质条件和环境状况进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，正确选用工具管，并对距离管道较近的建筑物和其他设施实行相应的加固爱护措施。
b.设置测力装置，驾驭顶进压力，保持顶进力与前端土体压力的平衡。
c.严格限制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法。
d.在顶进过程中应刚好足量地注入符合技术标准的润滑支承介质，填充管道外围环形空隙。施工结束后刚好用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。
e.严格限制管道接口的密封质量，防止渗漏。3.3顶力突然增大
电伴热带温控(1)缘由分析。
a.土层塌方或工具管前端遇障碍物，使阻力增大。
b.管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。
c.减阻介质膨润泥浆配比不当或注入不刚好，或注入量不足，减阻效果降低，使摩阻力增大。
d.顶进设备油的泵、油缸或油路发生故障。
e.顶进施工中因故停顶时间过久，润滑泥浆失水使减阻效果降低。
科室牌设计
(2)防治措施。
a.顶进过程中应严格执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作要求，使管道轴线被限制在允许偏差范围以内。
b.按不同地质条件配制相宜的泥浆，并实行同步注浆的方法，刚好足量地注入泥浆。
c.顶进施工前应对顶进设备进行仔细的检修保养。
d.停顶时间不能过久，发生故障应刚好加以解除。
3.4 工具管旋转
工具管沿圆周方向旋转，使顶进操作发生困难。
(1)缘由分析。
a.工具管前端土层软硬不匀称，使工具管受力不均，造成工具管向土层软的方向旋转。
b.顶进千斤顶及油路布置不合理，千斤顶之间存在着顶进时间差，使顶进合力线偏移，造成工具管旋转。
c.顶管轴线发生偏差时，纠偏量过大，使工具管发生旋转。
d.管道向左、向下纠偏，管道反时针扭转。
透明导电膜e.后座或后背不稳或主油缸与管轴线不平行，使i油缸在工作时方向变更，对管道形成一个扭矩，使管道扭转。
f.刀盘单方向旋转，使管道反方向扭转。
g.管道内施工设备布置不对称，构成一个固定方向的扭矩，使管道按某一方向扭转。
(2)预防措施。
a.遇前端土层软硬不匀称，应实行多挖硬、少挖软的方法。
b.顶进前应逐台调试千斤顶，应采纳同种规格，并使液压泵到各千斤顶之间的距离相等、管径一样。
c.严格限制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作要求。
d.工具管设置测力装置，以便测定平衡力的大小指导纠偏。
pfc电感e.管内设备布置重量要对称；主油缸安装要平稳，并且与管轴线平行；刀盘要常常变换方向；尽量采纳小角度纠偏，其次是纠扭。可采纳压重的方法纠扭，即管道单边压重，使管道相反扭转。
采纳反向扭转方法，应留意轴线的限制，以免造成轴线偏差过大形成弯曲，给以后的施工造成困难。
3.5 钢筋混凝土管道接口渗漏
(1)缘由分析。
a.管节和密封材料质量不符合技术标准或在运输、装卸、安装过程中管节被损坏。
b.管道轴线偏差过大、造成接口错位、间隙不匀称、填充材料不密实。
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