大直径管道穿越公路顶管施工技术的探讨报告.doc

大直径管道穿越公路顶管施工技术的探讨 公路穿越的传统方法是开挖路面,管线铺设完成后对路面进行恢复,这种方法造价高,同时会对交通带来不便,并造成粉尘等环境污染。公路顶管穿越施工是在管线需要穿越公路的地方安装砼套管,主管线穿越套管的一种施工方法。这种方法不破坏路面,能保证正常的交通,安全、环保、经济。因此以山西省万家寨引黄工程北干线PCCP输水工作安装Ⅰ标公路顶管施工的经验为例,探讨公路顶管施工技术。 1 顶管施工的特点 1.1 能够在不破坏路面的情况下穿越公路不影响正常交通。 1.2 套管能够有效保护穿越公路的主管线发生故障时也便于维修。 2 主要施工方法和使用范围 2.1 手掘式 适用于能自立的土中，如果在含土量较大的砂土或黏土中，需要采用降水或注浆加固等辅助施工措施。 2.2 挤压式 必须在覆土较深且土质又较软的黏土中才能使用，凡是工具管挤进土里的体积，与其出土口的排出体积比例在95%～100%之间的才可使用。出土量太少，地面就极易隆起；出土量太多，地面就会沉降。 2.3 半机械式 使用范围和手掘式类似，如果采用局部气压的辅助施工措施，则使用范围会较广泛。 2.4 泥土式 使用的范围更广泛，而且在想多条件下不需要采用辅助施工措施。 2.5 土压式 使用范围最广，尤其是加泥式土压平衡顶管掘进机的使用范围最为广泛，可以称得上全土质型，通常也不用辅助施工措施。 3 顶管施工工艺流程 4 顶管顶进前的准备 4.1 测量放样定位 首先对提供的水准点和导线点进行复测，经认可后，定出顶管中心轴线，建立测量控制网。同时在井内适当位置设置好临时的轴线控制校核点和水准控制校核点，作为顶管施工的控制依据。在顶管施工过程中，需要经常对这些控制点进行复核。 4.2 井上地面施工准备 在顶管顶进施工前，按要求安装用电、用水、通道、排水及照明等设备,并且在工作坑上用钢板或木板搭设15m×20m的工作平台。 4.3 井下准备工作及井内布置 顶管基座位置按管道设计轴线准备进行放样、就位、安装、固定。工作井井内布置主要是后靠背、顶管设备、800t、600T千斤顶、枕木。 4.4 在顶管施工前，对参加施工的全体人员进行安全和质量技术交底。 5 顶管设备 5.1 顶进设备 根据提供的工程地质勘察报告显示套管在此处在低液限粉土、卵石混合土层中穿越，结合现场实际地质条件、施工条件, 决定采用千斤顶顶进。 5.2 主顶进系统 主顶进系统采用800T千斤顶顶进，安装位置与设计图一致，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。 5.3 出土系统 本工程采用汽车吊出土，运至指定地点。 6 管子与接口 6.1 管子 （1）根据设计，本工程顶管施工所用钢筋混凝土管节为内径3000mm管，壁厚280mm顶管，型号为IIIΦ3000GR×280×2500, 管受力性能好，接头稳固性高，接口处止水密封性能好。 （2）管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止管钢板受压变形。 6.2 接口 顶进前应对砼成品管、钢套环、橡胶密封圈和衬垫从尺寸、规格、性能、数量等均作详细调查，必须符合标准设计图的要求。砼管接头的槽口尺寸必须正确，光洁平整无气泡。 橡胶圈的外观和任何断面都必须质密、均匀、无裂缝、无孔隙或凹痕等缺陷，橡胶圈应保证清洁、无油污，不能在阳光下直晒。 橡胶圈应牢固地粘结在砼管的槽口上，底部粘结面不脱胶、不翘边。 7 工作坑、接收坑位置及开挖尺寸确定 7.1 顶管工作坑是顶管作业现场设置的临时性设施，包括后背、导轨和基础等，工作坑是人、机械、材料较集中场所，因此， 选择工作坑的位置应考虑以下原则： （1）有可利用的坑壁原状土作后背； （2）工作坑处应便于排水、出土和交通运输，距电源、水源较近，并且具备堆放少量管材和暂存土的用地； （3）工作坑应尽量远离建筑物或对其易于采取安全保护措施处。 7.2 顶管坑开挖尺寸确定工作坑的尺寸应根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况确定。 （1）矩形工作坑底部尺寸应符合以下要求：B=D1+S 式中B—矩形工作坑的底部宽度（m） D1—管道外径（m） S—操作宽度取2m （2）工作坑深度（H1、H2）应符合下列公式要求： H1=h1+h2+h3、H2=h1+h3 式中H1—顶进坑地面至坑底的深度（m） H2—接收坑地面至坑底的深度（m） h1—地面至管道底部外缘的深度（m） h2—管道底部外缘底部至轨底面的高度（m） h3—基础及其垫层的厚度。 8 工作坑、接收坑开挖及坑壁支护 8.1 工作坑、接收坑开挖视地质情况和工作坑深度确定，因本工程地质主要为卵石混合土，厚度4.5～6.5m之间，且土质较松散，故在距管