大口径泥水平衡顶管的施工技术.docVIP

精品论文 参考文献 大口径泥水平衡顶管的施工技术 茂名市水务投资集团有限公司 广东 茂名 525000 【摘 要】泥水平衡顶管施工技术是城市建设中的一项重要的施工技术，普遍应用于市政管网施工中。本文结合工程实例，对大口径泥水平衡顶管施工技术进行了详细的介绍，并提出了应对高地下水位的技术措施，旨在为类似工程施工提供参考。 【关键词】泥水平衡；顶管施工；施工技术 引言 随着我国社会经济的快速发展以及城市建设的不断进步，顶管施工技术以其综合造价低、施工推进快、施工安全、对环境影响小等优点，在城市建设工程施工中得到广泛的应用。而泥水平衡顶管施工技术作为较为常用的一种非开挖施工方法，在地下水位较高的工程施工中具有良好的应用前景。鉴于此，笔者结合工程实例，进行了相关介绍。 1 泥水平衡顶管施工 1.1 工程概况 某供水管道顶进总长1319m(米)，单段顶进长度最长230m。管道穿越地质地层从地面以下20m以内为素填土、粉质粘土、淤泥、中砂层。3个顶进管段地下水位为地面以下2.3m。管道埋深(地面至管中心线)约7m。管道穿越地层土质主要为粉质粘土，部分是淤泥。此种地质适合选用泥水平衡式顶管施工。管道全部采用直线顶进。 1.2 工艺原理 泥水平衡顶管机施工以泥水平衡为基础，由泥水平衡顶管机掘进头向前顶压掘进，刀盘切削前方泥水、砂石、磨碎大颗粒砾石，和输送至泥水仓的水混和成泥浆，由泥水输送系统输送至泥水处理站，即弃土以泥水方式排放出顶管机，利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力，通过调节出泥舱的泥水压力稳定开挖面，在不开挖地表的情况下，利用液压顶进工作站从工作坑将铺设的管道顶入，从而在顶管机之后直接铺设管道。 1.3 工艺流程 见图1。 1.4 施工关键技术 1.4.1 顶力估算 顶力计算参考《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008) F=pi;DLfk+NF F—总顶力(KN) D—管道的外径(m)取2.16m L—管道设计顶进长度(m)取230m fk—管道外壁与土的平均阻力(KN/m2)取7kN/m2 NF—顶管机的迎面阻力(KN) NF=pi;/4D2rH D—顶管机外径(m)取2.16m r—土的重度(KN/m3)取18KN/m3 H—覆盖层厚度(m)取7m F=3.14times;2.16mtimes;230mtimes;7kN/m2+3.14/4times;2.162m2times;18kN/m3times;7m=10919kN+416kN=11335kN 总顶力估算为11335kN。无需设置中继环。 1.4.2 泥水平衡管理 在不同土质条件下控制好泥水平衡，方能建立起挖掘面上的压力平衡。根据所在土层(粉质粘土、淤泥)实际控制泥浆密度在1.078－1.109(kg/cm3)之间，可以保证压力控制。 在施工时，输入的泥水在泥水仓建立一定的泥水压力，此压力应需比顶管机掘进头处土层的地下水压高△P，一般为20kpa，这样才能保证施工时开挖面的稳定。 在掘进过程中，除关注压力仪表外，应经常注意排泥处水头变化，观察水头可以看出地下水压力的变化。如果出现排水泥水压力水头大增，应及时采取调整顶进压力，增减泥水泵压力，或控制阀门大小等措施，保持挖掘面稳定。 要经常检查排出泥水浓度和密度，还有所含物质，对照检查排泥泵的流量及压力是否正常，防止排泥量过小造成排泥管淤积和堵塞，过大造成挖掘的失衡。 当掘进停止或者排泥管清淤时，应关闭排泥阀门，防止泥水流出，也应防止泥水从洞口或其他地方流失，防止挖掘面失稳。 泥水分离；对顶进过程中排放出来的泥水进行泥水分离，最常采用的是沉淀池法，就是把排出的泥水排入沉淀池，一定时间后，颗粒较大的自然沉淀于底层，抽去上层清水，下层既是分离出来的泥浆，上层清水可重复使用，泥浆可以处理，这是一种简单而又经济的处理方法。 1.4.3 纠偏 随着管节的顶进，不断观察机头轴线位置和各种指示仪表，纠正管道轴线方向并根据土压力大小调整顶进速度。纠偏原理是:全站仪发出不可见光，到机头中心光靶，光靶把偏移反应到控制台，控制台控制纠偏千斤顶工作