莆田DN3000水泥顶管施工技术

模拟过程（1）边界条件和初始条件：三维数值模型的前后左右以及底部边界为法向约束限制位移，地表为自由面。施工计算前，土体在自重应力的作用下，达到初始应力平衡状态。因为在施工前，土体经过长时间的作用已经处于稳定状态，不经过施工扰动不会发生地表沉降。如图3所示，在自重应力作用下土体沉降量自上而下逐渐增大，地表的沉降量比较大可达到72mm，在模量顶管施工前要将所有的位移沉降清零。开挖：在模拟中，管道沿着X轴方向推进，模拟完全按照管长4m的步长进行。每步开挖后，管道和土体之间都留有间隙，间隙按照有注浆进行数值模拟，分析其地表沉降量。在有注浆时，由于边顶进边注浆，因此开挖后应将开挖间隙立刻按照触变泥浆的力学参数回填，待全部管道顶进完毕后，再将触变泥浆的力学参数换成凝固体力学参数进行计算，比较终使其达到平衡状态；在无注浆数值模拟计算时，管道和土体之间的间隙按空模型计算，直至达到平衡状态。组织工人学习公司的各项规章制度、质量安全管理条例。莆田DN3000水泥顶管施工技术

2001年8月～12月嘉兴市污水处理排海工程一次顶进2050m超长距离钢筋混凝土顶管，由于选择了合理的顶管机具型式、成功地解决了减阻泥浆运用和轴线控制等技术难题，用约5个月完成全部顶进施工，创造了新的顶管施工记录。全长3600m、管径为1.8米的钢管从23至25米深的地下于2002年9月成功横穿黄河，无论从顶进长度、埋深、地质条件，还是钢管直径在国内尚属头一次。其中比较长的一段位于黄河主河床上，长达1259米，还要穿越较厚的砾砂层与黄河主河槽，既是我国西气东输项目的关键工程，也是世界上复杂地质条件下大直径钢管一次性顶进距离比较长的顶管工程。厦门DN1000水泥顶管施工设备机械作业要严格按文明施工的有关规定进行，严禁扰民影响市容的现象出现。

4.8钻进速度不宜过快，应根据地层条件合理调定给进力。4.9造斜顶进时，每次顶进进尺控制在0.5m左右为好，曲线要缓。4.10钻杆内不得进脏物，以免堵塞钻头喷嘴。4.11当机油压力报警指示灯亮时，说明油压不正常，要进行检查。4.12当机油堵塞报警指示灯亮时，要更换机油滤心。4.13改变水泵排量时，先摘开离合器，不得带速换档。4.14当水泵较长时间不工作的情况下，应将其变速箱挂空挡，后合上离合器，以保持离合器操纵系统中的分离轴承。

顶升设备由一台高压油泵和两台200-500t千斤顶组成。千斤顶安装在后梁和管接头之间。在管接头后端和千斤顶之间有特殊的钢固定器和麻或橡胶垫，以保护混凝土管端。管道外壁涂有石蜡作为润滑剂，以减少顶托摩擦。千斤顶通过传力柱将管接头顶入路基。在安装和试运行后，设备可以挖掘和顶起，没有任何异常。挖掘深度取决于土质和管道顶部的覆盖层厚度。土质密实，覆盖层厚度较厚，有利于卸荷拱的形成。可以适当多挖一些。如果土质疏松或者覆盖层厚度小，就要少挖多挖。挖掘直径不应超过管接头的外径。挖掘和运土工具根据管道直径确定。可以做内径880-1500mm的特用台车。内径1500mm以上的双轮小车可直接出土，用吊车或电动葫芦垂直运土。应始终测量顶升过程。每次顶进过程后，应测量一次管道的标高和左右偏差。发现问题时，纠正左右偏移和抬头的措施可以是:在管道前端设置斜撑支撑管前土壁，结合一侧超挖，随顶进一起纠正偏移。在前两段的连接处，用钢板焊接的钢制膨胀环进行加固，作为防止偏移的措施。临时水准点应设置在交通要道、挖填方范围以外。

数值模拟计算模型本项目共设有7处顶管，顶管总长540m，各处顶管长度以及管道上比较大覆土厚度见表1。表1顶管长度及覆盖土厚度统计表序号顶管长度/m覆土厚度/m1725.72685.33565.64725.15685.461645.87405.7图2三维数值计算模型选取比较长一段顶管施工距离，建立数值模拟的物理模型，即顶管为164m，上覆土层5.79m，顶管道与上覆土层之间的间隙按20mm计算，管道内径为3m，壁厚为0.3m，单管节长度为4m。模型尺寸X*Y*Z为164*24*18m，浅蓝色表示管道与土体之间的间隙、绿色表示管壁厚度、红色表示管体中的土体、浅绿色表示管道周围的土体。模型包含56437个节点，324071个单元。在管道中心上方地表设置监测点，两侧间隔2m分别设置15个监测点，在管道上方到地表设置5个监测点。坚持上道工序的施工质量达到合格标准，并及时上报监理，监理认定工序质量合格后，下道工序才能施工的原则。厦门DN1000水泥顶管施工设备

各分项工程施工前，应由项目技术负责人向参加该项目的全体施工人员进行技术交底。莆田DN3000水泥顶管施工技术

在顶管施工中比较为流行的有三种平衡理论：气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。顶管施工比较突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说将是非常关键的。经过多年的发展，顶管技术在我国已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上取得了很大的进步，在某些方面甚至已达到了很高的水平。2001年上海隧道股份有限公司在江苏省常州完成了长2050m、直径2m的钢筋水泥管顶管工程，是已完成的我国比较长的顶管工程。莆田DN3000水泥顶管施工技术

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