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摘 要：随着顶管技术在工程的广泛运用,本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,值得施工技术人员重视,供相关人员参考.
关 键 词：建筑工程；顶管；施工
0引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分,日夜肩负着传送信息和能量的重要任务.为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内,要对上述市政设施进行改建、新建、扩建,需要工程技术人员进行安全的管道安装.传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大,使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜,同时给市民工作、生活带来许多不便,特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段,这个矛盾就更加突出.市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小,如何尽可能减少对人们日常生活的影响.已经成了一个迫切解决的问题.
非开挖技术将完全能解决这些难题,提供安全及经济的施工方法.非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺.顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及.随着顶管技术在市政工程的广泛运用,本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,值得施工技术人员重视,并以此和同行共享.
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1顶管施工的特点
顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期将大大节省.同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术.顶管施工法由于其上述多方面的优点,在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用.概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点：施工面由线缩成点,占地面积小；地面活动不受施工影响,对交通干扰小；噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用：可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价.
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2顶管技术施工应用分析
2.1顶进管的选择一般选用钢筋砼管如没有腐蚀要求可选用钢管.钢筋砼管的规格设计、配筋和应力验算应遵守有关钢筋砼的标准和技术规程,特别是有关钢筋砼管的标准和技术规程.①顶进管直径的选择：顶进管的直径选择是首先根据工程性质、工程需要确定内径,根据顶进管所受荷载确定砼管的配筋及壁厚,进而确定外径.因为顶管工程工作面上需要配备挖土工人,所以一般管内径不小于500mm；②顶进管长度的选择：顶进管的长度对项管过程的可控性和经济性有很大的影响.在直线推顶的情况下使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果,但随着管长度的增长,如果偏离原定的路线,使之恢复正确路线要比使用短管更加困难.建造顶压坑时顶压坑的长度也要增大,挖坑、支护、回填、修复的费用将相应地增加.
一般情况下,管长度须相对于管径来衡量,当L/D外≤1.10时,为短管：当L/D外等于1.15时,为标准管：当IJD外≥2.10时为长管.
2.2顶管施工的前期准备①现场平面布置：平面总体布置包括起重设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等.始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备,工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下：②顶管机进、出洞处以及后靠土体加固：为确保顶管机出洞的绝对安全,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固.为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不流失,必须在工作井安装止水装置.
2.3顶管施工的工艺：是指利用顶进设备将预制成椭圆形或圆形构造物逐渐顶入
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2.3.1顶管井的设计：顶管井分工作井与接收井两种,顶管井的建造结构有很多种类,一般使用钢筋混凝土结构.工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井.前者形状有圆形、正方形、矩形等,后者则大多为矩形,它们的结构受力性能由高至低依次为圆形一正方形一矩形.
2.3.2顶管施工工序：①穿墙：打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置,主要技术施工措施如下：1）穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以起到临时性阻水挡土作用；2）为确保穿墙子L外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施；3）穿墙前对可能出现的问题进行分析并制定相应处理措施；4）闷板开启后迅速推进工具管,同时做好穿墙止水,本工程采用止水法兰加压板,中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环,要求具有较高的拉伸率和耐磨性,借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置,应防止因穿墙管外侧的土体暴露时间过长而产生扰动流变.②顶管出洞：顶管出洞是顶管作业中一个很值得注意的问题,顶管出洞,即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中.开始正常顶管前的过程,是顶管技术中的关键工序,也是容易发生事故的工序.为防止管线出现偏斜,应采取工具管调零,在工具管下的井壁上加设支撑,若发现下跌立即用主顶油缸进行纠偏,工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施.③注浆减阻：在顶管施工中还有一个重要的技术措施就是通过压注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,起到支撑地层,减少地面沉降,减少顶进阻力的作用.在施工中,首先对顶管机头尾部压浆,并要与顶进工作同步,然后在中续间和混凝土管道的适当位置进行跟踪补浆,以补充在顶进中的泥损失.注浆工序一般多应用于长距离顶管施工中.④顶管纠偏.纠偏是指机头偏离设计轴线后,利用设置在后部的纠偏千斤顶组,改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶进.顶进纠偏是采用调整4台纠偏千斤顶组方法,进行纠偏操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩,反之亦然.2.3.3顶进过程遇地下障碍物的处理措施：①孤石：如所选用的土压平衡机头直径较小,前端没有检查孔,在顶进过程中,碰到软土中的孤石,当多次调整机头自身操作也无法再继续顶进时,应停止顶进,用开挖的方法来排除孤石,待排除孤石后,继续顶进.②混凝土、砖墙：一般来说,对于小体积的C30以下的混凝土、砖墙均可以切削.具体操作时降低顶进速度,减少每次切削,通过仪表随时注意观察刀盘电机的电流大小,另外切削扭矩也会使机头产生扭转,应不断改变刀盘旋转方向,使机头不至扭转过大.③如遇机型利用自身操作也无法穿越障碍物时,应停止顶进用钢套筒或开挖的方法来排除,待障碍物排除后,再重新顶进.如果顶管作业穿越道路底下而遇到上述情况且无法采取开挖的方式排除障碍物时,则采取反向（由接收井向工作井方向）人工顶管的方法来解决,但需做好足够的安全措施.
3膨润土悬浮液在疏松土层中的应用
在无粘性的疏松土层中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂砾土中,若不采取其它辅助措施,土层由于本身极不稳定,以致在刃脚推进之后立刻就会坍落在管壁上.所以对这类土壤来说,膨润土悬浮液的支承作用尤其具有重要意义.为了起到这种支承作用,先决条件是要尽可能准确地掌握膨润土悬浮漓在砂砾上中的特性.充满孔隙,并继续在其中流动.流速取决于孔隙的横断面与悬浮液的流变特性,同时也取决于压浆压力.因此为了在同样的压浆压力下达刭相同的渗入深度,在孔隙横断面很
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