同安区DN3000水泥顶管施工技术

根据该地区工程地质勘察资料及现场实际情况和设计资料等，本项目顶管施工采用泥水平衡法。泥水平衡法是一种对土体不进行明挖的管道铺设方法，其作用原理是利用顶管设备即千斤顶产生前进的推力，来克服管道与周围土体之间产生的巨大摩擦力，管道在前进的同时将管道占用的土体不断地置换出来。该方法的优点为：1、适用地下水压力变化范围大的土质；2、在施工过程中，因对土体扰动较小，泥水平衡有效地保证了被挖掘面的稳定性，因此地面沉降量小；3、施工时总推力比较小，适用于在黏土层中的长距离顶管施工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。同安区DN3000水泥顶管施工技术

刃口式推进工法的掘进机结构较简单，其刃口部分（即机头）加工简便，可以根据土质条件加工成全敞开式、半敞开式或活瓣式，一般称之为敞开式掘进机。刃口式推进工法可适用于软土地层中、地下水位以上黄土地层中、地下水位以上强风岩地层中。刃口式推进工法的特点是施工成本低，在顶进过程中如遇前方障碍物可立即采用人工方式排除；其缺点是顶进管径应大于Φ800mm，否则不便于人员进出；顶进距离不宜过长，一般对于Φ800mm顶管、其顶进距离不宜超过150m，管径较大时可适当延长顶进距离；同时在管内应设置照明、通风和通讯设备；由于是采用敞开式或半敞开式取土，顶进完成后地表均有沉降现象，不适用于已建成的建筑物区域，一般在类似于农田对地面沉降要求不严格的情况下或随新建市政道路工程同时施工的情况下采用。此种机型的缺点是顶速慢、遇到流砂层时难以控制出土量，因此沉降也是大于以下所述几种顶管掘进机。莆田水泥顶管施工工程各种工序要按照各项操作规程施工，严禁违章指挥、违章操作。

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。

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。工作井和接收井上部采用人机配合开完，下部采取人工开挖作法作业。

沉井顶管施工段落地层根据其形成年代、成因类型及工程性质特征自上至下可划分为两个主层和若干亚层。耕土层：粉土为主，土层厚度在0.2～1.4m之间，处于松散状态；粉土层：褐黄色，土层厚度在1.3～6.2m之间，中度密实、土质均匀，局部与粉质黏土互层，其工程力学性质较好；细砂层：黄褐色，土层厚度在0～2.8m之间，且分选性好，以石英、长石为主要矿物成分，其物理力学性质较好；粉质粘土层：褐黄色，土层厚度在0.4～5.5m之间，为夹粉土层，其物理力学性质较好；施工场地地基土承载力在100～240KPa之间，压缩性中等，其力学性质较好。明确质量、安全、节约措施和工作目标。龙岩DN1200球墨管顶管施工方案

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。同安区DN3000水泥顶管施工技术

测量的内容测量放线测量工作应有正规的测量记录本，认真仔细记录，将测量的日期、工作地点、工作内容以及司镜、记录、对点、拉练、扶尺等参加测量人员的姓名记录，测量记录均应有专人妥善保管，随时备查，作为工程竣工的原始资料。3、临时水准点的设置和要求开工前根据设计图纸和建设单位指定的水准点，测设临时水准点，临时水准点应设置在不受施工影响到地方上，应妥善保护，详细记录在测量手册上。临时水准点的设置要求（1）设置的临时水准点应与沿线设置的水准点相校核至符合要求；（2）施工设置的临时水准点、轴线控制桩、高程桩必须经复核方可使用，并应经常校核。（3）临时水准点的设置应与观测点靠近，不应设置在现场堆料或构筑物施工开挖处；（4）临时水准点应设置在交通要道、挖填方范围以外，房屋和构筑物基础压力影响线以及机械震动范围外。同安区DN3000水泥顶管施工技术

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