15、下管 利用卷扬机、滑轮组下管。管节应避免冲撞导轨,第一节管子下到导轨上,与工具管导向环连接牢固,管道中心线依据平面图上的位置而定,前端和后端的高程应符合设计要求,确认合格后方可顶进。
15.1 顶进采用人工挖掘顶进的方式,运土用手推车,水平运输人工推运,垂直运输用卷扬机提升至平台,再装入手推车运走。 顶进前,应在管节后用弧形护口铁,再用顺铁作顶铁,以保护管子末端,防止由于应力集中造成局部损坏。顶进开始时,应缓慢顶进,待各接触部位密合后,再按正常速度顶进。首节管及工具管顶进后,要核测管前管后高程及中心线,经检查无误后方可正式顶进。 首节管的质量是整个工程的关键,所以在施工中对于首节管要严把质量关。顶进过程检查动力系统运转是否正常,检查纠偏系统运转是否正常,并调整好顶进的中心及高程。穿越水渠要尽可能吃土顶进,避免发生塌方、冒顶。
15.2 顶进刚开始时要勤量测,每顶进30cm要对中心及高程进行一次测量,正常顶进每30~50cm测量记录一次,并保存好原始顶进记录,发现超偏及时纠正。可采用管前挖土或扛杆、千斤顶进行纠偏。
15.3 正常顶进时,在稳定土层中,管前挖土30~50cm,横断面超挖最大1.5cm,下部135。范围内,严禁超挖。人工挖土顶进的管前挖土人员应在工具管内操作。在土质不良地段,开挖超越管端距离不得大于30cm。
15.4 在顶进中遇下列情况之一时,应立即停止顶进,及时采取措施,处理完善后,再继续顶进。
①发生塌方或遇到障碍; ②后背倾斜或严重变形; ③顶铁发生扭曲;
④管位偏差过大,且校正无效;
⑤顶力较预计增大,接近管节端面的许可承受顶力。
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如果为了减小顶进阻力,采用触变泥浆减阻。进行注浆时压力控制在0.15MPa以内,本工程触变泥浆应浓稠些,在顶进时将空隙充满以免塌方,严格控制超挖量,采取“少顶、勤顶、随顶随挖”的作业方法,在过水渠、公路时严禁超挖。顶进时必须勤测量、勤检查。为保证施工质量,顶管施工的前3m(顶进初始阶段)以及正在校正偏差过程中要对高程和中心线一镐一测。
15.6 顶进纠偏操作要坚持“小纠”、“勤测”、“勤纠”的工艺原则。纠偏必须遵循两个原则,一是每次纠偏量不要过大,而且要注意发展趋势。二是有高低与左右均发生偏差时,先纠高低,后纠左右。在具体施工中一定要看趋势,综合分分析,唯有这样才能达到减少管节的蛇形状态。
(三)、顶进控制的主要技术措施
(一)顶进工作的关键点
1、测量工作是整个顶管工程质量的关键,它的实施好坏将直接影响到管线线形的平顺,甚至影响到顶管的顺利贯通,因此需精心实施,确保无误。
2、测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。
3、高程测量较简单,在地面上把永久性水准引测至井边,通过垂直吊钢尺引测至井下,设临时水准点,再在管道内架设水准仪测至机头内标靶,即可知道机头高程偏差。此水准还可从机头测出来,闭合差按二级水准控制。
4、轴线测量,在井内设固定的测站,根据设计坡度,经纬仪调好垂直角度,从镜子看光靶上刻度。
5、根据接收井预留孔间隙,考虑到沉井土建施工存在误差,机头操作也存在误差,我们把管道内导线测量误差控制在±25mm。导线测量测回数定为一测回,必要时增加测回数。
6、顶进中要做到勤测量、勤纠偏、微纠偏,在进洞和出洞阶段适当增大测量密度,出现偏差应马上纠偏,减少与轴线的偏差次数。前两节连接成整体。
7、管道每推进250-300mm时测一次中心轴线,若一发现偏移趋势就进行
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纠偏,若偏移量达到20mm时,立刻停止顶进,查明原因有措施保证后再顶进,确保顶管轴线的质量,勤测勤纠。
8、根据地面和地表构筑物沉降监测反馈信息及时调整土压力控制值、出土量与顶进速度。
9、若发现沉降值超标,立即停止顶进,查明原因,采取相应措施后才能重新顶进,确保地面建筑物安然无恙。
10、刚开始向井下卸管、装管时,用钢支架固定已顶入的管节,防止油缩回过程中管节后退。
(二)测量控制 1、测量放样: 1-1地面测量:
由于工作井和接收井两井通视,故采用0.5”极全站仪直接布置地面控制桩。在顶管施工期间必须对控制桩进行复测,每顶50m对控制桩进行复测一次。
1-2 井内测量:
通过控制桩用仪器定出井下管道顶进轴线测量仪器的位置;同时在测量仪器的对面井沿口与井壁上分别设置测量仪器的复测校核点与线,以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移进行监查;仪器位置的复核为每隔6h一次。
1-3 管道顶进轴线测量:
在井内设固定的测站,根据设计纵坡,经纬仪调好垂直角度,在机头处设置控制管道轴线和标高的光靶;当因距离过长不能采用一镜测量,则增设中转测量站测量。
顶管掘进机内垂直面设置顶进轴线灯箱型光靶。顶管掘进机内水平面设置坡度板,测量顶管掘进机的倾斜和旋转。
在顶进过程中经常对顶进轴线的测量,每顶进25~30cm测量一次,并记录3次/节管子,顶进轴线与设计轴线一旦发生偏差,及时采取纠偏措施,减少偏
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差数值。在出洞、进洞及纠偏过程中,适当增加测量次数。
1-4 设置对工作井位移与倾斜的监查点,实行不定时监查,随着顶力的增加而增加对工作井位移与倾斜监测频率。 2 、纠偏
管道偏离轴线主要是由于作用于工具管的外力不平衡造成的,外力不平衡的主要原因有:
1)推进管线不可能绝对在一定直线上; 2)管道截面不可能绝对垂直管道轴线; 3)管节之间垫板的压缩性不完全一致;
4)顶管迎面阻力合力与管道后断推进顶力合力重合不一致。
5)推进的管道在发生挠曲时,沿管线纵向的一些地方会产生约束管道挠曲的附加抗力。
以上几条原因造成的直接结果就是顶管顶力产生偏心,要了解各接头上实际顶合力与管道轴线的偏心度,只能随时监测顶进中管节接缝上的不均匀压缩情况,从而推算接头端面上应力分布情况及顶推合力的偏心度,,并以此调整纠偏幅度,,防止因偏心度过大而使管节接头压缩或管节中部出现环向裂缝。因为管节发生裂缝就无法保证管道外围泥浆环的支撑和减摩作用,造成顶进困难和地表沉降。
顶进纠偏普遍采用调整纠偏千斤顶的编组操作,若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法,反之亦然。如同时有高程和方向偏差,先应纠正偏差大的一面。除此之外,用超挖正面局部土体,以达到纠偏目的。 (三)、推进顶力的理论计算和中继间的设置 (一)推进顶力的理论计算
F=F1+F2 其中F—总推力
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