设计位置一致时,激光点即可射到标示中心,说明顶进质量无偏差,否则应根据偏差量进行较正。
8、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。
9、测量记录要完整、清晰。 (六)顶管纠偏校正
纠偏是指工具管偏离设计轴线后,利用工具管制纠偏机构或其它措施改变管端的方向,减少轴线偏差的方法。
当测量结果超出允许范围外,就要进行纠偏,顶管纠偏是逐步进行的,形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位,应缓慢慢进行,使管子复位,不能猛、纠硬调,以防产生相反的结果。纠偏采用人工与工具管联合应用的方法进行。由于第一节管要承受工具管纠偏较大的不均匀反复应力,故第一段管质量一定要好,同时为保证纠偏较大的灵敏度,第一段管长度不宜过长。
当偏差较小,在1~2CM时,采用超挖纠偏法,即在管子偏向的反侧适当超挖,而在偏向不超挖甚至留坎,形成阻力,使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。当偏差较大时,采用工具管活动头来纠偏,纠偏时应做到以下几点:
1、纠偏应在顶进过程中纠偏,边顶进边纠偏;
2、纠偏应用小角度来逐渐进行,不能急拐或突升突降; 3、用工具管纠偏应注意工具管的复位; 4、 每纠偏均要仔细记录过程纠偏值。 (七)管道纠扭
顶管施工常常碰到管道扭转,这对于工具管有影响,主要影响出泥,特别是长距离顶管,如果不能控制台管道扭转,任其发展,必将带严重后果,甚至无法施工。
管道扭转的原因有如下几种: 1、工具管纠偏造成管道旋转。
2、后座或后背不稳或主油缸与管轴不平行,使主尚未缸在工作时方向变化,因而对管道形成一个扭矩,促使管道扭转。
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3、全断面内钻削机具单方向旋转,使管道反方向扭转。
4、管道内施工设备布置不对称,构成一个固定方向的扭矩,使管道按某一方向扭转。
知道了上述管道扭转的原因后,首先要预防扭转,措施为:管内设备布置重量要对称,主油缸安装要稳固,并且要与管轴线平行,全断面钻进机经经常变换断面,昼要采用小角度纠偏。
其次要纠扭。除全断面钻研削机以外,其余工具管均可采用压重的方法纠扭,即管道单边压重,使管道相反扭转。 (八)对顶接头
对顶接头施工时,在顶至两管端相距约1M时,可从端中心掏挖小洞,使两端通视,以使较对两管中心线及高程,调整偏差量,使两管准确对口。 (九)顶管接口
本工程管道接口采用双胶圈标准接头插连接,具体连接要求按厂家提供的做法施工。
其接口宜采用F型接口是在前一段埋入一半钢套环,为了防止钢套环后管段的插入部分(结合段)产生渗漏,在该处设一个橡胶止水密封圈。该密封圈采用楔形或齿形密封形式。内侧采用O型密封圈。楔形或齿形密封圈不是普通橡胶,而是采用了遇水膨胀橡胶,该橡胶在吸收水分以后体积膨胀1~3倍。 十四、顶管工艺流程质量控制 (一)基本要求
1、接口必须密实、不顺、不脱落。
2、橡胶圈安放正确,内涨圈中心应对下管缝,填料密实。 3、管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块和木块等杂物。
4、顶管完毕,目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝,段间无渗漏。
5、顶进不偏移,接口应对正管缝,管节不错口,填料密实、均匀,管底坡度不得有倒落水。
6、顶管中如遇塌方或超挖空隙,应进行处理。
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(二)顶管实测项目允许偏差
顶进管道允许偏差(mm)
项目 轴线位置 D<1500 管道内底高程 D≥1500 相邻管间错口 钢管道 钢筋混凝土管道 对顶时两端错口 允许偏差 50 +30 -40 +40 -50 ≤2 15%壁厚且不大于20 50 (三)顶管排水
顶管施工,原则上从下游顶向止游,利用顶进管道的坡度,将水排至顶管工作井中,工作井中设置集水坑,用泥浆泵及时排入井内的积水抽干排出井外。排入井内的泥浆沉淀后方可排入市政排入管井。 十五、顶管施工管道内的保护措施
(一)管道吊装
1、顶管管材质量、钢套环、橡胶圈必须符合设计要求及质量标准,方可使用。
2、管道直接存放在地下、地面应平坦,严禁将管道存放在尖锐的物上,所有堆放的管道应加木楔防止滚动。
3、管道用30t的吊车吊装,将管吊入工作井内。
4、管道采用两个支撑点起吊、保证管道在空中均衡,严禁用绳子贯穿其两端装卸管道,吊装绳采用吊装绳应是柔韧的,较宽的皮带或吊带绳索。
(二)管道内壁保护
本工程采用手掘式管施工方法,管内采用人力车动土,由于人力车轮在管道内壁来回运土,管向会产生泥砂,可能会破坏管材内衬层,将会影响管材接口的二次密封施工,因此采取下列措施:
1、夹砂玻璃管连接好后,延管道内长度铺设1.1米宽的施工道路。 2、施工道路底层采用聚苯泡抹挤塑板铺设
3、施工道路面层采用胶合板铺设并连接牢固,确保施工道路平整、稳定。
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十七、顶管管道失稳的分析和防治措施
(一)顶管管道失稳是指工具管后续管道的轴线发生弯曲,并且弯曲率不断拉加,甚至失去控制。发生顶管轴线失稳的情况主要发生在长距离和超长距离顶管,只有采用中继环的顶管才有可能发生,本工程各管段均不同程度上采用中继环,故必须密切注意管道的失稳问题。管道换稳的后果是严重的,有可能造成工程停顿和失败,因此应引起足够重视。
管道失稳的直接原因是侧向力。顶管施工只有直线顶进才无侧向分力,但无论怎样精心施工,管道轴线不可能毫无偏关,有偏差就有侧向力,侧向力大到一定的程度,管轴线有可能开始换稳。失稳后,管轴线曲率增加。侧向力增加又造成曲率增加,如此发展下去,将形成恶性循环,因此一定得采措施以防止。
总结以往的施工情况,管道失稳主要有以下几种情况: 1、不稳定的土体:在不稳定土体中顶管,管轴线容易位移。
2、土体承载力过低:顶管施工中的侧向力要由土体反力业平衡,因此土体坚实,管轴线不容易发生位移,土体软弱,管轴线容易发生位移。
3、施工轴线偏差过大:顶管施工因偏差造成管轴线弯曲,偏差越大,曲率越大,侧向力越大,管轴线失稳,特别是管轴线向上弯曲,顶力的侧向分力向上,管顶土层压力不足。覆盖层越薄,管轴线越容易失稳。
5、触变泥浆注浆过量:在职软粘土中,如果覆盖层较落薄,在这种情况下顶管,如果触变泥浆过量压注,有可能使洞穴圹大,覆盖层被上抬,洞穴向上扩大。洞穴扩大部分由触变泥浆充填,管道上浮,结果使管轴线弯曲,侧向力增加,使管道失稳。
(二)管道失稳的措施: 1、不在不稳定的土体中顶管。 2、对承载力过低的土体,要事先加固。 3、管顶要有足够厚的覆盖层。 4、要尽量减少轴线偏差。
5、在控制压浆量,特别是在软土中。 (三)地面沉降的控制
顶管施工都力求不发生地面沉降,但不管采用哪一种施工设备,要完全避免
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沉降,无论在理论上还是在实践上都是非常困难的。只能做力求减少沉降,使沉降维持在最小范围内。
地面沉降主要有以下原因:
1、掘进工作面的塌方是造成地面较大沉降的主要原因。 2、地层损失造成沉降。 3、纠偏造成沉降。 4、触变泥浆造成沉降。 5、覆盖层薄造成沉降。 防止沉降的措施:
1、根据土质合理选择工具管。 2、加强管理,严格遵守操作规程。 3、尽量避免大角度纠偏。
4、覆盖不能太薄。本工程管道覆土深度较深,有利于防止地面的沉降。 5、触变泥浆套不宜太厚,如有必要,顶管后期应用迟凝泥浆转换触变泥浆。 十八、顶管记录与管理
1、在一个施工段的管子顶进过程中,管道一直处于动态,对于加强顶进施工中的动态管理,是提高顶进质量的首要保证。顶进工作记录则是反映管道在顶进过程中动态过程中动态情况的依据,所以在顶管施工过程中,应注意做好施工记录。
2、记录内容包括:交接班记录、顶进动态记录、设备情况等。
3、顶进记录与交接班:填写顶进施工记录必须真实、清晰、完整。交接班时,当班的负责人必须向接班负责人交清记录,并说明在顶进过程所出现的问题及处理情况(包括工作井的情况、设备情况和顶进质量及安全情况等)。
4、及时处理问题:对于影响顶质量及安全的问题,必须及时处理,减少停带,不得不停下来研究解决的问题,要尽快制定出对策,抓紧处理,及早恢复顶进。
5、分阶段进行检验:整个施工过程的顶进应分阶段进行检查,不可等到全段顶完再全面检验。日常的顶进原始记录,如交接班记录,只反映了当班的情况,但顶进的管道在动态的过程中的变化情况则应掌握,每顶进10~20M,宜全面检
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