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1、泥水平衡式顶管在 长输管线施工主要结合西气东输冀宁支线5 标 段邳濉路穿越对该施工方法进行 介绍。通过案例要讲到的有以下几点穿越施工方案的选择、顶进（重点难点)、沉井 封底、安装主顶设备、注浆系统（难点）、 顶管施工的原理、顶进过程中遇到的问题及 解决方法（重点）等1 工程案例概况 西气东输管道冀宁联络线工程AJ017- AJ018 号桩邳睢高速 公路穿越位于江苏省邳州市议堂镇, 管线与邳睢公路斜交, 沿管线路面宽29m 左右, 高程25.3m 左右, 穿越区地形平坦, 地面高程23.9m ( 左右) , 管线在路北侧还穿越一条水渠。套 管穿越要包括路边沟渠, 套管顶管穿越穿越长度共38 节混
2、凝 土套管, 共76m。二、地质结构v穿越区地层结构简单, 无断裂通过, 在穿越深 度内地层岩性为第四系松散沉积物, 厚 100mm 左右, 岩性以粉土、粘土、粉砂为主 。穿越段地质断面见图1。v针对本工程地质情况, 我们决定采用泥水平衡 式顶管工法进行顶管施工, 选用的机型是Dt- 1000 型泥水平衡顶管掘进机。泥水平衡式顶 管施工工艺布置见图2三、顶管施工的基本原理v顶管施工就是借助于顶油缸以及中继间的顶力， 把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直 顶进到接收坑内吊起。与此同时，把紧随在工具 管或掘进机后的管道埋设在两个工作之间。图4-2-1顶管施工 l混凝土管；2运输车；3扶梯；4
3、主顶油泵；5行车；6安全扶栏；7润滑注浆系统；8操纵房；9配电系统；10操纵系统；11后座；12测量 系统；13主顶油缸；14导轨；15弧形顶铁；16环形顶铁；17混凝土管；18运土车；19机头v四、穿越施工方案选择v项目部在进行方案选择时考虑的是手掘式顶管和泥水平衡掘 进机顶管2 种方案, 这2 种施工方法比较如下。v1、手掘式顶管方法：v( 1) 手掘式顶管有很大的局限性, 由于手掘式没有引入土压 平衡理论, 因此对于顶进面土压很难控制;v( 2) 采用手掘式顶管工法是对于顶进面土质有较高的要求。 首先, 要求顶进面土体的自立性要很好,其次, 要求顶进面的 地下水压力要很小;v( 3) 手
4、掘式顶管的纠偏通常采用顶进面局挖 的方式, 如果顶进面发生流沙现象就无法局部 超挖, 因此也就很难纠偏了。v2、泥水平衡式顶管v( 1) 适用的土质范围比较广, 如在地下水压力很高以 及变化范围较大的条件下, 它也能适用;v( 2) 可有效地保持挖掘面的稳定、对所顶管子周围 的土体扰动比较小。因此, 采用泥水平衡式顶管施 工引起的地面沉降也比较小;v( 3) 与其他类型顶管比较, 泥水顶管施工时的总推力 比较小, 尤其是在粘土层表现地更为突出。所以,它 适宜于长距离顶管;v( 4) 工作坑内的作业环境比较好, 作业也比较安全。 由于它采用泥水管道输送弃土, 不存在吊土、搬运 土方等容易发生危险
5、的作业。它可以在大气常压下 作业, 也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危 及作业人员健康等问题。泥水平衡式顶管 工艺施工流程泥 水平衡式顶管工 艺施工流程见图3 。v( 3) 顶管设备安装。导轨安装 导轨采用轻型导轨, 由钢轨、横 梁和垫板组成。在 顶进中必须经常复测调整, 以确 保顶进轴线的精度。导轨轨距的 确定见图42. 顶管掘进施工 v（1）轨道铺设 导轨铺设 顶进与顶管设备布置 v2.5 顶进工艺流程v安放钢筋砼管工艺安装承插口钢环安装 顶铁安装轨道连接电缆、油路、注浆管路 接头伸出主顶千斤顶活塞杆顶进缩回 主顶千斤顶活塞杆拆除管内轨道电缆、油 路、注浆管路接头吊开顶铁退出承插口 钢
6、环安放钢筋砼管节继续再顶。（9）顶进过程中容易出现的问题以及应急预案 v液压站与机头协调不一致，会造成地表土隆起或塌 陷。解决方法为：增加地面检测系统，随时对地表 进行测量检测，一旦发现问题立即处理 v注浆过程中压力控制不准，造成地面冒浆。解决方 法：在施工过程中，时刻注意机头土压力及液压站 主顶推进力。 v遇到砂层等渗透系数比较大的地层，应增加注浆稠 度，减小泥浆的流动性，易于形成泥浆套，把砂层 阻挡在泥浆套之外，防止砂土抱住套管增加摩擦力 和造成地面沉降。 （8）注浆系统 v顶管过程中通过压浆系统从机头、套管中的注浆孔 压入触变泥浆，形成一定厚度的泥浆套，使顶管在 泥浆套中滑行，减少摩阻力。 v2.6 沉井封底v当沉井达到离设计深度1m 时, 放慢速度取土,v测量沉降量, 到离设计标高15cm 时, 停止沉 井取土,v观测3h, 每30min 检查一次, 累计沉降量不足 5cm 时进行封底。
