顶管施工技术特点（精选三篇）
顶管施工技术特点 篇1
顶管施工的基本过程是施工前先开挖工作井和接收井,从工作井将工具管吊下,在工具管前开挖土方,将工具管通过千斤顶顶入土中,然后吊下首节待铺设管道,紧随工具管顶入土中,一节顶完再下另一节管道,如此循环,直到到达接收井,将工具管从接收井吊起回收,完成整个管道铺设。
为了保证工程建筑物及其附属设施的几何尺寸及空间位置的准确,使施工成果符合设计意图,需在整个施工过程中进行严密的测量控制。
1 顶管施工的人工测量方法
1.1 施工前的控制测量
施工单位进驻施工现场后,首先应对业主及设计单位交接的控制点资料进行核查复测,包括平面控制点的复测和高程控制点的复测,并将核查复测结果报业主及监理工程师,以确保这些控制点切实可靠。其次,应根据各单位工程的平面布置图创建施工测量平面控制网,控制点要考虑通视、稳固、方便控制等因素进行合理布置,要确保放样时至少有两个控制点作后视,便于校核,控制点的测量要当天完成所有观测。最后,应对各控制点进行护桩保护。
1.2 工作井的施工放样及施工设备的安装
工作井的施工放样比较简单,首先确定工作井中心位置,然后用经纬仪配合钢尺确定出工作井轮廓边界线即可,也可通过简单计算求得工作井角点坐标,直接用全站仪定出角点。
施工设备安装过程中涉及测量的工作主要有导轨的安装定位、千斤顶的安装定位及顶铁的安装定位。导轨安装位置是否精确直接影响管道顶进是否偏位,应安装牢固、顺直、等高,其滑道应与设计管轴线平行,纵坡与管道设计坡度一致,在使用中经常检查校核导轨,防止产生位移。千斤顶应安装固定在支架上,并与管道中心的垂线对称。顶铁的轴线应与管道轴线平等、对称。
1.3 管道中线及高程控制
1.3.1 地下测量控制系统的建立
1)平面控制点的建立。
建立地下平面控制点有垂线法和经纬仪法两种方法。
垂线法如图1所示,在地面点A,B两桩顶的钉子上拉上细线,然后在细线上系两个垂球自然垂下,待垂球位置稳定后,在对应位置C,D处打上标记桩,作为地下测量控制系统中线位置的定位依据。
经纬仪法如图2所示,首先将经纬仪架在地面A点后视B点,在坑底定出D点,然后将仪器移到B点后视A点,定出C点。为了消除仪器误差,提高点位精度,每次定点应分盘左、盘右观测两次取其中间位置。
2)高程控制点的建立。
将地面点的高程引测到地下有塔尺导入法和钢尺导入法。
塔尺导入法适用于工作坑深度较小的情况,如图3所示,首先将地面高程控制点引到工作坑边某点A,然后在工作坑底标记一个控制点O,在地面上假设水准仪观测得到A,O两点高差,求得控制点O的高程。当工作坑深度较大,使用水准仪传递高程有困难时,可用钢尺导入法。
1.3.2 顶管轴线偏差测量
1)激光经纬仪测轴线偏差。
激光经纬仪是将激光发射器与经纬仪并联后,固定于望远镜上,按照管线设计的坡度和方向,将发射器调整好,通过棱镜将激光射入望远镜内发射出去。同时在顶管内立上接收靶(靶上刻有尺度线),当顶管轴线与设计坡度一致时,投光点直射靶心,当顶管轴线与设计坡度不一致时,则投光点射在靶上的位置与中心点的偏心距即为偏差,偏差值直接从靶上读得。
2)光学经纬仪测轴线偏差。
将经纬仪置于工作坑中测量平台上,将仪器整平对中后,用望远镜竖丝对准井上标点,竖向移动至顶管内,在工具管后端接缝处,放置有刻度的水准管气泡居中的一端顶在管内壁的水平尺,用手电筒照射,如果经纬仪竖丝卡在水平横尺中间点(即设计轴线圆心点),则偏差为零。
1.3.3 顶管高程偏差测量
顶管高程偏差测量,在建立地下高程控制点后可按常规高程测量方法进行测量控制顶管内底高程。
2 顶管施工的机械测量控制系统简介
全站仪顶管施工测量控制系统由独立坐标系、全站仪、便携式电脑(或可编程计算器)及绘图软件组成。建立独立坐标系是以方便求出顶管的方向、高程偏差为原则;利用全站仪的坐标测量功能实时控制顶管方向;利用全站仪三角高程测量功能实时控制管道标高,以保持管道的设计坡度始终不变;利用便携式电脑及软件获取实时测量数据,绘出管道轨迹,求出偏差。
顶管动态参数测试仪是为追踪动态施工参数而设计研制的,该仪器将现代激光技术与电子计算机技术相结合,对顶管施工中工具管倾角,中心及高程偏差及时测试,通过屏幕随时显示出动态施工曲线,并由打印机打印输出。在顶管施工过程中,采用该仪器进行测量,不但可以大大提高测试精度,而且可以完成由于环境限制人所不能进行的检测工作,同时也解决了测量与顶进争时间的矛盾。
该仪器采用激光经纬仪作准直光源,激光器发出准直单行光束,面阵式光电传感器构成光靶。当激光光斑中心偏离光靶几何中心时,计算机自动进行扫描及数据处理,以图形及数字方式给出中心、高程及坡度的偏差值。
测量中,由激光经纬仪根据设计坡度打出设计中心线作为基准,激光束指向预定方向,光靶及角位移传感器安装在工具管上。当工具管按预定方向顶进时,激光束发出的光斑中心与光靶几何中心重合,中心及高程偏移量为零,若工具管偏离预定方向,则激光光斑中心偏移光靶中心,仪器将显示偏移量并以圆形及数字方式显示,表明工具管应该修正,操作人员则可根据显示数据修正工具管方向。
3 结语
在顶管施工过程中,精确的施工测量是保证施工成果符合设计意图,确保工程质量的关键条件,必须高度重视。顶管施工测量的重点是管道轴线及高程的偏位监控。传统监控方法技术简单、方便经济,但控制偏差较大,故多用于中小距离顶管的施工。随着现代科学技术的发展,电子计算设备广泛使用于各种工程施工,专门应用于顶管施工测量控制的技术设备被开发并应用于生产实践。这些设备测量精度高,测量速度快,节省人力,施工干扰小,自动化程度高,是长距离顶管施工轴线及高程偏位测量控制的重点。
参考文献
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[4]张立平,王俊.STD总线工业控制计算机在地下顶管施工测量中的应用[J].市政工程,2002,22(3):12-13.
论市政工程顶管施工技术 篇2
【关键词】市政工程；顶管技术；施工方案；管理优化
前言
改革开放以来，我国的经济建设日益发展，在此过程中，城市建设规模逐渐得到扩大，社会经济的发展，人们对于生活质量的要求越来越高，这就需要我们做好城市市政工程工作，确保人们的生活质量水平的提高。确保市政工程施工环节的经济效益与生态效益的结合，以满足城市规划建设的健康可持续发展。确保地下管道系统的建立健全，以满足市政工程建设的发展要求，为了减少对人们日常生活的不利影响，我们进行市政地下管网工程建设是很有必要的。
一、對市政工程的实例分析
浙江某个工程干线进行顶管施工的全线控制。其顶管管材是三级钢筋混凝土材质顶管，为了保证顶管施工工程的顺利实现，我们要进行工程所处路段的水文地质条件的有效勘察，经过勘察，其工程的施工路段比较平坦，砂纸粉土层是其地下第四夹层、该工程顶管施工地面的标高为7米，其顶管内标高高度为4米，其覆土的深度为8.5米。这个路段受动力压力因素的影响，会出现一系列的流砂情况。不利于沿线建筑施工与顶管施工工程的需要。为了保证施工工程的稳定发展，我们要进行顶管施工质量的有效控制，确保顶管施工环节的稳定发展，减少其对土层的扰动。施工路段的地下水一般为潜水，需要依靠地表水以及大气降水进行补给。
二、顶管施工技术的深入剖析
1.通过对工程管井降水工艺的应用，来实现顶管施工整体环节的协调性。该工程管井的井管是一种无砂性的混凝土土管，其井径为500。由于受到砂纸粉土层的影响，我们要采取措施避免流砂的渗入井管的情况，为此我们要进行双层尼龙砂网的有效应用，实现对第四夹层井管的有效包裹，确保对各个路段的施工情况的有效监督。利用单层60目尼龙砂网对其1、2、3夹层井管进行合理包裹。
为了确保该工程的质量效率的实现，我们要对该工程进行一系列的空气洗井，确保其水泵抽水环节的顺畅性。与此同时，我们也要做好积极的施工准备，通过对施工图相关规范要求的遵守，实现对景观降水位置的有效处理，确保泥浆坑与排放沟开挖工作的顺利进行。实现钻机位置的有效定位，确保其钻坑工作的顺利进行。在管井按照过程中，我们要确保管井的质量，定期对井孔进行检查。在安装排水管之前，必须做好管井清洗工作，将清除管井内的泥浆后，利用活塞式洗井器对管井逐层清洗，最后将管井底中的泥砂吹净，直至管井洗出清水。抽水试验：当水泵安装结束后，对管井进行抽水试验。依据出水量来控制基坑的涌水量，以及管井降水效果，及时对水泵进行调整，直到管井降水符合工程施工要求。
2.我们也要实现对顶管设备、起重设备的有效安装，为此我们需要做好积极的准备工作，确保对卷场机、电动式葫芦以及手动式葫芦的有效检测，确保其起重设备的安全稳定性。为了保证实际工程的相关环节的质量效率的提升，我们要进行及时的试吊，以确保此环节的合理规范。对重物和起重设备进行有效的检查，确保起重设备可安全起吊。起重设备必须安排专业人员进行定期的检修和维护，同时规定设备的安装和操作.安装顶进设备。同样顶进设备安装前，需对液压控制系统、高压油泵、液压油缸及顶铁等设备进行严格检测，设备检测合格后，才能安装。
为了保证施工工程的顺利进行，我们也要确保管道顶进施工工艺的规范，对管材、起重设备进行有效检测、以确保下官环节的稳定运行，我们需要规范相关人员的操作行为，避免出现一系列的安全事故。若管材离导轨间距大于50厘米时，可继续进行下管工作。对混凝土材质的管道应进行严格的检查，包括有无裂缝、断面是否平直、管材是否存在破损状况，当管材检查合格后，才能将管材吊至导轨就位。
3.顶进工艺环节的实现，离不开其合理性的施工准备工作。在此环节中，我们要确保对排水设施、施工设备以及管底高程的有效检查控制，确保其后续施工环节的稳定进行，为了促进上方支撑的稳定牢固性，我们要进行井口支架内的工字钢的有效拆除。只有保证顶管施工工程的质量，才能有效避免土方倒塌的现象。初次顶进深度范围在5至10米，注意顶进施工时必须进行增加测量次数，并慢慢顶入，同时保证管材的稳定性，若出现偏差，要进行及时纠正。第一节管偏差允许值为：高程为0至3mm，轴线位置为3mm。对于土质较好的施工路段，挖土长度可大于管端30至50厘米。
为了促进顶进施工的顺利进行，我们要对管道高程与中心运作环节中出现的偏差进行有效纠正，确保，实现对顶进设备、管道环节的有效调整纠正，确保对可调型千斤顶的有效应用。在纠正偏差中，每顶进20至30厘米需测量一次。在顶进过程中，要对首节管道的顶进质量进行有效的控制，以防止管道顶进发生偏差，所以要对千斤顶的受力点、导向轨、管底的滑道等进行严格的监测。我们也要确保管井闭水试验的稳定运行。
三、结语
顶管施工技术研究 篇3
1 工艺特点及施工范围
(1) 建筑物下面的顶管, 要不影响建筑物的使用功能。
(2) 公路下面顶管施工, 要做到路上畅通。
(3) 对施工周边环境影响要小。
(4) 可以在很深的地下铺设管道。
(5) 可以安全的穿越铁路, 公路以及不易开挖沟槽的管道施工适宜用顶管施工。
2 工艺原理及工艺选择
施工原理是以机械液压动力在表面使管道从一端到另一端 (表1) 。
3 顶管施工关键技术
3.1 顶进纠偏
管道纠偏是顶管施工的关键技术之一, 在实践中已经提出“勤测、微纠、少纠”原则, 钢筋混凝土管的偏差可以在后续使用的过程中慢慢调整, 如果钢管对偏差的要求极高, 若偏差没有得到纠正, 将会对日后的经营维护带来极大的风险。纠偏的重点在于提前做好预防措施, 事前对偏差产生的原因做好相应的预防措施。顶进的过程中采取及时的监控措施, 利用高精度的经纬仪或者水准仪实时监控施工过程的情况, 对产生的偏差及时分析, 并采取相应的纠正措施。若偏差产生后, 应采取纠正措施: (1) 当偏离轴线在10mm~30mm之间, 采用挖土进行纠偏; (2) 当偏差超过30mm时, 采用顶木进行纠偏; (3) 工程中也常利用千斤顶进行纠偏。
3.2 注浆减阻技术
为了使管道顶进过程中的摩擦阻力减小, 在顶管施工中常采用触变泥浆减阻。触变泥浆的工作原理是:管道的外环空间充满触变泥浆形成的泥浆套环, 这样不仅减少了土层对管道的垂直压力, 另一方面也因为泥浆有一定的浮力, 而减少了管道对土层的正压力, 此时泥浆处于流动湿润的状态, 保证了管道顶进过程中较小的摩擦阻力。在注浆减阻过程中应注意一下几个关键问题。 (1) 要确保管道不透水, 可以在管道上侧均匀的涂刷沥青油, 这样技能保证管道的密封也能起到防腐的作用; (2) 在管子上预埋压浆孔, 设置压浆孔有利于浆套的行程。对于钢筋混凝土管, 可以预埋钢筋圈或者铁片环。这种方法是形成套浆的有效方法; (3) 要计算土体压力, 以确定膨润土悬浮液压入的压力, 在注浆时要控制好注入的压力, 要防止浆体流入到工具管前端而进入管内, 若能平衡泥浆套上端的土体压力最好, 这样能防止地面的沉降或隆起。
3.3 地面沉降控制
顶管技术由于其对周边以及地面的少干扰性近些年得到普遍的推广, 但在施工过程中会对土体有扰动, 造成土体的损失, 会造成地表的沉降。若在地表沉降时采取措施不利, 会造成严重的影响。所以在顶管的施工中, 在掘进机轴线上每隔一段距离都要实测, 为了防止土体下陷工程上常采取的措施有: (1) 在泥浆护套注浆时保证注浆压力得与土体压力进行平衡, 避免地面的隆起或下陷; (2) 在施工顶进过程中采用局部气压平衡的原理, 局部气压大小应以土层不坍塌为准; (3) 在管顶进结束后, 马上用黏土加之熟石灰以及少量水、水泥搅拌物或纯水泥浆置换膨润土浆。
4 顶管施工注意事项
(1) 在挖掘的过程中应仔细观察地下水压力的变化情况, 并及时采取有力措施保证挖掘面的稳定保证施工正常, 防止地面的隆起或沉降发生。
(2) 在顶进过程中, 要随时检查泥浆的密实正常与否, 同时也应注意进排泥泵的流量以及压力正常与否。应防止由于排泥泵的排泥量过小而导致淤泥堵塞排泥管。
(3) 当施工中掘进机停止工作时, 要防止泥浆从洞口、土层或者其它地方流出, 要保证挖掘面的稳定。尤为要注意此时洞口的止水圈是否漏水。
5 工程案例
某工程为下水管施工项目, 地面标高为4m~6m之间, 水管设计埋深为3m~7m, 管道直径为400mm~800mm;管径小于400mm采用UPVC加筋管, 其余管道采用玻璃钢夹砂管, 穿越河道的采用直径为600mm的倒虹管。雨水管直径600mm~2000mm钢筋混凝土管, 直径在3000mm以上的采用预应力钢筋混凝土管。工程内交通流量较大, 车载量较多。
6 结语
近年来顶管施工技术在市政工程中被广泛的采用, 这样既避免了对公众正常生活的影响也避免了很多麻烦, 显示了很好的优越性。掌握起施工技术并在实践中不断发展, 能为企业以及社会带来很好的经济效益、环境效益以及社会效益。
摘要：顶管施工有明挖施工技术和非明挖施工技术这两种工艺, 这两种的优缺点是, 明挖施工的速度较快, 但是对交通有一定的影响;而暗挖虽然对交通的影响较小, 但是施工进度慢, 工程施工难度较明挖大, 所以具体工程中采取何种施工工艺, 需要根据工程地质条件、经济条件、施工条件、交通条件以及建设条件等综合因素考量。
关键词：顶管施工
参考文献
[1]黄启麟.浅谈顶管施工工艺[J].城市道路与防洪, 2008 (8) :85.
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