顶管施工技术的应用第43卷第1期2007年3月甘肃水利水电技术GansuShuiUShuidian激shuVo1.43.No.1Mar..2007?施工技术?顶管施工技术的应用刘锦荣(甘肃机械化建设工程有限公司,甘肃兰州730060)摘要:根据手掘式顶管法在兰州市七里河一安宁污水处理厂厂外工程污水管道工程中的施工经验,重点讨论了手工掘进顶管法的关键施工技术.并对顶管施工中出现的问题进行了分析与说明.关键词:顶管;中继问;触变泥浆;施工技术:U455.47文献标识码:B随着城市建设的不断发展.采用非开挖铺设管道的技术越来越受到人们的关注,由于其不需要开挖地面,交通不断行,对周围的环境影响能减少到最小,在繁华都市的市政建设中,顶管技术独具优势.将会被更广泛地应用.手工掘进顶管法是顶管施工中最简单的一种方法.也是广泛采用的一种方法.它使用的是顶管发展初期最早采用的一种简易工具管.虽然由于顶管施工技术的发展,人们对工具管也进行了不断的探索和开发,出现了各类型针对不同地质,管径,管材的顶管机械,然而,鉴于简易工具管构造和工作原理简单,纠偏容易,手工挖掘,操作灵活,容易掌握,加之需用设备少,成本低等优点.至今在适宜的地质和环境条件下仍然为许多施工项目首选.兰州市七里河一安宁污水处理厂厂外工程吴家园至雁伏滩泵站污水管道工程标段,采用手掘式顶管法施工.成功穿越了含有漂石,古河堤的卵石层.1工程概况本工程为兰州市七里河一安宁污水处理厂厂外工程管道工程的一标段.建设地点从南滨河中路吴家园开始,至七里河一安宁污水处理厂雁伏滩泵房.共敷设两种不同管径的污水干管.总计2994.81Ill.其中D1200I级钢筋混凝土大开挖直埋管为806.54Il1.D1500F型钢筋混凝土管为2188.27m,采用顶管施工.全线管底标高东高西底,坡降约1/1000,污水由东向西重力式自流到雁伏滩泵房.顶管管段基本沿黄河南岸风情线自东向西延伸,其上覆土层厚度自东从3.20m向西逐渐增厚到9.15Ill.2场地工程地质及水文地质拟建管道经过的地段,地貌属黄河古河滩.据钻探揭露,管道沿线地层由上至下为:①杂填土,管道沿线均有分布,厚度为1.2—9.6Ill,回填时间大于20a,呈松散一稍密状;(索填土,主要分布于管道沿线东端,厚1.6～1.9Ill,回填时间大于20a,稍湿,稍密,可塑;(粉土,主要分布于管道沿线东端,其他地段有少量透镜体分布,厚1.2～3.9nl,土质较均匀,稍湿,稍密,可塑;(粉细砂,以透镜体状分布在卵石层顶面,厚度一般为1.0～2.5m,稍密;(卵石,杂色,亚圆形.主要成分由石英岩,砂岩和花岗岩组成,一般粒径40～100mm,约占全重的60%,最大粒径200mill,砂土充填,本层厚2.4～7.7Ill,卵石层面埋深2.7～9.6Ill;⑥第三系风化泥岩及砂质泥岩,褐黄色一浅桔红色,岩体呈厚层状结构,裂隙不发育,成岩作用差.遇水易软化崩解.顶进轴线穿越的地层为⑤卵石层.场址地下水以孔隙潜水为主.卵石层是主要的含水层.第三系泥岩和砂质泥岩是其下部隔水层.管道沿线地下水位埋深4.6～11.8Ill.总体上是东高西低.除管线中间段部分地段地下水位高于卵石层面外,其余地段均低于卵石层面.3顶管施工方法选择管道主要穿越地层为较坚硬的卵石层.卵石层中间或夹杂漂石.粒径最大可达450mill.同时南滨河路为黄河古河滩.在部分地段存在古河堤.考虑到以上因素,结合现有的机械设备和管材尺寸等条件,确定顶管施工方法采用排障方便,成本低廉的手掘式顶进工法.手工掘进顶管法施工是先用人工全断面开挖出一个洞穴.再将管子一节一节地顶进洞内.顶进时.工具管主要起保护钢筋混凝土管和导向作用.刃口主要起削土的作用.有纠偏装置的刃口工具管,通过改变刃口的方向进行纠偏;无纠偏装置的刃口工具管,采用管内挖土纠偏或管外挖土纠偏.4手掘式顶管施工主要技术措施4.1测控技术顶管轴线定向采用经纬仪定向.首先用经纬仪将管道中线从地面引至工作坑内.在顶进轴线方向两端侧壁上埋好中线控制桩,拉上线绳,挂两个线锤,两垂线的连线即为顶进的方向.测量时,管内安装一带刻度水平尺,在水平尺上设一个中心钉.用经纬仪读取顶进方向上管前端的中心尺刻度,该值与中心尺上的中心刻度的差值即为轴线偏差值.为了能及时发现和防止事后纠偏.考虑测量精度.建议每掘进0.5Ill测量一次洞穴的断面尺寸和中心方向.如有偏差应在顶进前进行修正.为了防止超...