CN112160756A - 一种应用于大坡度曲线顶管施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，施工准备，施工准备，根据工作井、接收井的中心坐标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线的坐标，现场放线时，根据标定的坐标将工作井、接收井位置逐一放出，并用钢钉做标识；顶进设备安装；现场平面布置，在工作井周围实行全封闭隔离；起重设备安装；注浆设备系统安装；注浆材料配制；基坑导轨安装，导轨延长至井壁洞口；后座钢板安装；主顶油缸安装；洞口止水装置安装，在洞口外侧，设置钢封门，钢封门采用16#槽钢，密排布置；掘进机试运行；掘进机井内就位；管道顶进；工作井标准高度测量；掘进机顶进控制；压润滑浆；填写报表；顶进出泥；砼管拼装；砼管顶进结束。
Description
技术领域
本发明涉及大坡度曲线顶管施工技术领域，具体为一种应用于大坡度曲线顶管施工方法。
背景技术
在施工领域中，根据不同的地质来针对进行不同的施工方案。有种场地较为常见，也较为重要。该场地地下水位埋深比较浅，顶管穿越区附近环境错综复杂，甚至包含有天然气管道、石油管道等；或者施工段顶管数量较多，长度较长，最长段顶管也较大，大坡度，为长距离大坡度顶管施工，顶管阻力较大，需要采用的技术工艺(减阻、中继环技术)施工难度较大，技术含量高；再者，顶管采用钢管，但穿越交通要道采用钢筋砼内穿管，管径大，材料不同，增加施工难度。为此我们提出一种应用于大坡度曲线顶管施工方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，包括以下步骤：
S1：施工准备，施工准备，根据工作井、接收井的中心坐标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线的坐标，现场放线时，根据标定的坐标将工作井、接收井位置逐一放出，并用钢钉做标识；
S2：顶进设备安装；
S2.1：现场平面布置，在工作井周围实行全封闭隔离；
S2.2：起重设备安装；
S2.3：注浆设备系统安装；
S2.4：注浆材料配制；
S2.5：基坑导轨安装，导轨延长至井壁洞口；
S2.6：后座钢板安装；
S2.7：主顶油缸安装；
S2.8：洞口止水装置安装，在洞口外侧，设置钢封门，钢封门采用16# 槽钢，密排布置；
S2.9：掘进机试运行；
S3：掘进机井内就位；
S4：管道顶进；
S4.1：工作井标准高度测量；
S4.2：掘进机顶进控制；
S4.3：压润滑浆；
S4.4：填写报表；
S4.5：顶进出泥；
S6：砼管拼装；
S6.1：砼管进场；
S6.2：接口检验；
S6.3：砼管顶进前防水处理；
S7：砼管顶进结束。
优选的，步骤S2.1中同时进行加密控制网的布设：加密控制网的布设采用导线测量，加密桩尽量于施工区间沿线两侧现有高度适宜的永久建筑物的上进行设置，无建筑物可埋石布点并加固保护。
优选的，所述布点履盖全标段测量放线，边长为50～200m。
优选的，所述洞口止水装置为橡胶止水法兰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、在顶管顶进过程中采用管外壁注触变泥浆的措施从而降低顶进时的摩阻力,施工工程中严格控制膨润土的浓度来达到最好的减阻效果，施工现场按重量计的触变泥浆配合比为：水：膨润土＝20：1。
(2)、在顶进过程中设置中继站，将整段管道分段推进，减少主推顶力；
(3)、对穿越轴线上路面变化进行跟踪监测，一旦发现异常情况，马上停工，采取补救措施。
附图说明
图1为本发明顶管施工流程示意图；
图2为本发明中定位井和接收井标记流程图；
图3为本发明中中继站示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，包括以下步骤：
1.施工准备
施工准备，根据工作井、接收井的中心坐标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线的坐标，现场放线时，根据标定的坐标将工作井、接收井位置逐一放出，并用钢钉做标识。
加密控制网的布设：加密控制网的布设采用导线测量，加密桩尽量于施工区间沿线两侧现有高度适宜的永久建筑物的上进行设置，无建筑物可埋石布点并加固保护。布点应履盖全标段测量放线，平均边长50～200m。
(1)、在工作井设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。
(2)、机具内，安装倾斜传感器，以便及时、动态检测机头的水平状态，控制机头的选择和纠偏。
(3)、基坑的导轨延长至井壁洞口。导轨要有足够的刚度，且安装焊接牢固。
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。顶管过程中按要求测量和控制管道标高及中心偏差。
2.测量放样
工作井、接收井施工放样根据方案拟定的工作井、接收井位置，现场放线时，用GPS以设计方交付桩为控制点，根据计算坐标将设计井位逐一放出，并用钢钉做标识，钢钉要用铁锤钉牢固，钉帽不能露出地面，以防止被过往的车辆碾倒或偏移。
井位放线完毕后及时进行拴桩工作，拴桩控制点要具有通视性、代表性，应选在远离井位且不易被行人及车辆破坏的地方；拴桩后及时做好护桩工作，控制点在路面上，可钉钢钉做标识，在土地上可采取砖砌或用混凝土浇筑防止被碰；管线放样工作井、接收井施工完毕后，将工作井进洞口和接收井出洞口的中线的坐标引入工作井内，指导顶管顶进方向和距离，同时便于顶进过程纠偏。
根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线。道路中心桩、施工带边线桩，并撒上灰线。放线时同时放出操作坑和接收坑的位置与尺寸。在穿越至验收的全过程中随时使用测量仪器配合。用水准仪测量顶管轴线道路等中间的地势标高，根据设计施工图纸要以测定点标高再加深后则为穿越管线的顶标高。放线定位后在穿越重要公路两侧穿越中心线上插上红旗进行醒目标识。
3.顶进参数计算
(1)、焊接钢管：本标段顶管、钢筋砼套管内穿管采用DN1800焊接钢管，顶管钢管单根管节长6m，壁厚为18mm(钢筋砼套管内穿管为16mm)，各工作井钢管采用K型坡口。
(2)、钢筋砼管：钢筋砼套管顶管采用DRCP III 2200×1800，GB/T11836，壁厚220，接口采用柔性接头C型钢承口，内穿钢管D1800×16。
在管道顶进过程中在管道外壁注触变泥浆的措施从而降低顶进时的摩阻力,施工工程中严格控制膨润土的浓度来达到最好的减阻效果，施工现场按重量计的触变泥浆配合比为：水：膨润土＝20：1。
在顶进过程中设置中继站，将整段管道分段推进，减少主推顶力。
对穿越轴线上路面变化进行跟踪监测，一旦发现异常情况，马上停工，采取补救措施。
4.管道设计参数
(1)、管道及接口尺寸
顶管设计直径为DN1800×18钢管。钢管顶管中心间距7.8～4.6m，钢筋砼顶管中心间距7.8～4.9m。
(2)、焊接钢管
顶管采用DN1800×18焊接钢管，钢筋砼套管内穿管采用DN1800×16 焊接钢管。顶管钢管单根长6m，壁厚18mm(内穿管壁厚16mm)。
(3)、钢筋砼管
1)、钢筋砼管：钢筋砼套管顶管采用DRCP III 2200，GB/T11836，接口采用柔性接头C型钢承口，内穿钢管D1800×16。
2)、DN2200顶管专用Ⅲ级钢筋混凝土钢承口管均采用滚焊成型，严禁采用手工绑扎成型，钢筋的连接处理应符合GB50204、JGJ95的规定。管材公称内径均大于1m，根据规范应采用双层配筋，为了保证顶进安全，顶管钢筋骨架两端200mm～300mm范围内的环向钢筋密缠2圈，最大螺距不大于 150mm。其他构造钢筋应采用二氧化碳保护焊焊接成型。
3)、按照顶管的钢筋配置要求，钢筋骨架应配置U型箍筋或其他形式加强筋。加强筋在两端长度250～300mm、数量为纵向筋的两倍，直径与纵向筋相同。
4)、钢承口钢板
钢承口用钢板的材质性能应符合GB/T700《碳素钢结构》中Q235的规定或符合GB/T3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》中Q345的规定。
钢承口用钢板厚度：钢板采用碳素钢时，厚度不宜小于10mm；当采用16 锰钢板时，厚度不宜小于8mm。承口钢板的性能应符合GB3274和GB/T700 的规定。
5)、钢承口环制作
制作承口环的钢带按设计尺寸下料，下料长度误差不应大于±3mm，断口应平直，与长轴的垂直度误差不超过1mm。
钢带下料后，断口两面按30°角磨成坡口，坡口高度约为板厚的1/3。
钢带卷圆时应有靠板控制，防止偏歪。经卷圆的钢环用压板将焊口的两端对齐压紧，焊缝应平滑无夹渣、漏焊和裂纹，焊缝两面应磨平。
5.顶力计算
顶管的顶力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。
本发明顶管施工采用泥水平衡顶管施工工艺，管道直径为DN1800(钢管)、DN2200(钢筋砼管内穿DN1800钢管)，顶进段长度在92.63m～ 837.33m范围内，履土层厚度在4.9～8.93m范围内，同时根据实际施工情况需要，顶力计算分别对DN1800钢管、DN2200钢筋砼管道(内穿DN1800钢管)进行计算，是否采用中继间，如经分析要采用中继间的，根据规范要求第一个中继站一般应安装于顶管机后20-40m,但根据我们施工经验中继间安装于顶管机后≤60m；水平段顶管的总顶力分两部分：正面阻力和四周的摩擦阻力
6.后坐墙土体稳定性验算
后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。后座墙设计要通过详细计算，其重要程度不亚于顶进力的预测计算。
后座墙主要有功能是在顶进过程自始至终地承担主顶工作站顶管前进时的后坐力。后座墙的最低强义应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：施工准备，根据工作井、接收井的中心坐标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线的坐标，现场放线时，根据标定的坐标将工作井、接收井位置逐一放出，并用钢钉做标识；
S2：顶进设备安装；
S2.1：现场平面布置，在工作井周围实行全封闭隔离；
S2.2：起重设备安装；
S2.3：注浆设备系统安装；
S2.4：注浆材料配制；
S2.5：基坑导轨安装，导轨延长至井壁洞口；
S2.6：后座钢板安装；
S2.7：主顶油缸安装；
S2.8：洞口止水装置安装，在洞口外侧，设置钢封门，钢封门采用16#槽钢，密排布置；
S2.9：掘进机试运行；
S3：掘进机井内就位；
S4：管道顶进；
S4.1：工作井标准高度测量；
S4.2：掘进机顶进控制；
S4.3：压润滑浆；
S4.4：填写报表；
S4.5：顶进出泥；
S6：砼管拼装；
S6.1：砼管进场；
S6.2：接口检验；
S6.3：砼管顶进前防水处理；
S7：砼管顶进结束。
2.根据权利要求1所述的一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，其特征在于：步骤S2.1中同时进行加密控制网的布设：加密控制网的布设采用导线测量，加密桩尽量于施工区间沿线两侧现有高度适宜的永久建筑物的上进行设置，无建筑物可埋石布点并加固保护。
3.根据权利要求2所述的一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，其特征在于：所述布点履盖全标段测量放线，边长为50～200m。
4.根据权利要求1所述的一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，其特征在于：所述洞口止水装置为橡胶止水法兰。
5.根据权利要求1所述的一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，其特征在于：在所述管道顶进过程中在管道外壁注触变泥浆，所述触变泥浆配合比为水：膨润土＝20：1。
6.根据权利要求1所述的一种应用于大坡度曲线顶管施工方法，其特征在于：在管道顶进过程中设置中继站，通过中继站将管道分段推进。
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2020
- 2020-10-10 CN CN202011078550.7A patent/CN112160756A/zh active Pending
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