速度不得过快;挖出的土方要及时外运,及时顶进,使顶力限制在较小的范围内。
③顶进测量
在顶第一节管(即工具管)时,以及在校正偏差过程中,测量间隔不应超过30cm,以保证管道入土的位置正确;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不宜超过100cm,测量应在管前挖土后进行,根据偏差量修整管前土弧。
中线测量:顶进长度在60m范围内,可采用经纬仪进行测量。一次顶进超过60cm应采用或激光导向仪测量(即用激光束定位)。
高程测量:用水准仪及特制高程尺,根据工作坑内设置的水准点标高(设两个),测第一节管前端与后端管内底高程,以掌握第一节管子的走向趋势。测量后应与工作坑内另一水准点闭合。
激光测量:用激光经纬仪(激光束导向)安装在工作坑内,并按照管线设计的坡度和方向调整好,同时在管内装上标标靶,激光点即可射到标靶上,通过标靶上的刻度读出偏差量。
全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时,应测出错口的高差,以衡量全段高程与纵坡,高程与中心偏差应在允许值之内。
④校正纠偏
顶管误差校正是逐步进行的,形成误差后不可能立即将已顶好的管子校正到位,应缓缓进行,使管子逐渐复位,不能猛纠硬调,以防产生相反的结果。常用的方法有以下三种:
a.超挖纠偏法:
偏差量1-2cm时,可采用此法,即在管子偏向的反侧适当超挖,而在偏向侧不超挖甚至留坎,形成阻力,使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。
b.顶木纠偏法:
偏差大于2cm,在超挖纠偏不起作用的情况下,可用圆木或
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方木的一端顶在管子偏向的另一侧内管壁上,另一端斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上,支顶牢固后,即可顶进,在顶进中配合超挖纠偏法,边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力,使顶管向阻力小的一侧校正。
(8)接口
顶进钢筋混凝土管时,在两管的接口处加采用多层胶合板衬垫。橡胶圈安装时应清除承口内和擦口外的油污、杂物,将选定的橡胶圈套入插口槽内,平顺、无扭曲;橡胶圈应质地紧密,表面光滑平直,无空隙气泡。
(9)质量标准
目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝;钢筋混凝土管道内接口填料饱满、密实,且与管节接口内侧表面齐平;内套环接口应对正管缝,填料密实、均匀,每侧凹进套环边缘1-2mm。
顶进管道允许偏差
序号 1 2 3 4 5 6 7 项 目 中线位移 管内底高程 相邻管D<1500 D≥1500 D<1500 D≥1500 允许偏检查频率 差(mm) 范围 ≤30 每节 ≤50 +30~-40 每节 +40~-50 每个 1 接口 接口 1 1 1 点检验方法 测量并查阅 测量记录 用水准仪测量 用尺量 用尺量 混凝土管 d15%且不大于间错口 钢管 <2 相顶时管节错口 11.闭水试验
顶管施工结束需进行闭水试验。 (1)试验前的检查
≤30 注: D为管径,d为管壁厚。
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管道闭水试验时,试验管段应符合下列规定: —管道及检查井外观质量已验收合格; —管道未回填土且沟槽内无积水。 —全部预留孔应封堵,不得渗水。
—管道两端堵板承载力经核算应大于水压力的合力,除预留进入水管外,应封堵坚固不得渗水。
(2)试验方法
闭水试验按施工阶段划分。管道或检查井首先采用砖砌体封堵,砖砌体两侧均抹防水砂浆。在观察水位的堵头一端留设Φ50钢管,在试验水头上下各1m以内设透明管,以便观察水位。灌水及补水均就近采用自来水,用漏斗灌入,并设水表进行补水量的计量。在管道内充水保持上游管顶以上2m水头的压力。外观检查不得有漏水现象。
管道24h的渗水量不大于按下式计算的允许渗水量:
Q=0.0046Di。
式中Q—每1km管道长度24h允许渗水量,Di—管道内径。
一个施工段的闭水试验通过后,用离心水泵将试验用水排到相邻的管段内继续试验。 6.4顶管施工技术措施
(1)洞口止水圈的设计
本工程管道埋深大,因此管道在顶进时密封必须可靠。在洞口密封设计中,采用橡胶圈密封圈加可可调钢压板密封结构,出洞口密封示意图如下图8.7所示。
出洞口密封示意图
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(2)泥浆减阻技术
顶管掘进施工加注减阻泥浆。
顶管施工中,减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。 泥浆润滑减摩剂又称触变泥浆,是由膨润土、CMC(粉末化学浆糊)、纯碱和水按一定比例配方组成。不同的土质,应采用不同的配方,才能满足不同的需要。
触变泥浆配比,根据不同土质和某些特定的需要通过试验确定。本顶管全程范围内为粉砂性土,含水量高,渗透性强。因此要求该段的浆液粘度要高,失水量要小,并对土层要起一定支承作用。顶管出洞后管节周围能迅速形成泥浆环套。
触变泥浆减摩效果的好坏,除了与上述选用的浆液材料和配比有关以外,还与注浆孔的布置、注浆泵的选用、注浆压力及注浆量有关。
顶进施工中,减阻泥浆的用量主要取决于管道周围的空隙的大小及周围土层的特性,由于泥浆的流失及地下水等的作用,泥浆的实际用量要比理论用量大得多,一般可达到理论值的4-5倍,
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但在施工中还要根据土质情况、顶进状况、地面沉降的要求等做适当的调整。顶管施工完成后,立即对减阻泥浆进行置换,用水泥浆进行置换,以保证管道稳固,防止地面下沉。
(3)轴线控制及顶进中的测量与纠偏
在实际顶进中,顶进轴线和设计轴线经常发生偏差,因此要采取纠偏措施,减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值,使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时,通过调节纠偏千斤顶的伸缩量,使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。在施工过程中,应贯彻“勤测、勤纠、缓纠”的原则,不能剧烈纠偏,以免对管节和顶进施工造成不利影响。
顶进时应及时掌握工具管的走势,顶进时可以通过观察工具管的趋势指导纠偏。
①测量:
将地面上的各点坐标、高程引入井下后,顶进管道水平、高程的偏差均由激光经纬仪测定,仪器固定在工作井的底板上,计算机控制的激光接收靶固定在机头前端,坐标中心在掘进机中轴线上。?顶进时激光经纬仪常开启,机头操作人员通过光靶上的激光光斑移动数据及顶进的长度,分析偏差发展趋势,确定应采取的纠偏方法。?激光经纬仪必须按规定的顶进长度或测量时间进行高程、水平方向校正,高程方向也可使用连通器在顶进中随时校正。
②纠偏:
混凝土管节较短,采用柔性的承插接口,管节在顶进中容易纠偏。但纠偏必须重视勤测勤纠。
(4)顶段的收尾工作
掘进机进入既有井并吊起运走后,管道内还有下列工作要做,拆除各种管道、电缆。机头顶至接收井后因接收井未能制作完成,不能取出机头,需在机头前部用M7.5级砂浆砌筑MU10砖砌管堵,并内抹面。砖堵厚240mm。
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