頂管和隧道暗挖施工技術(shù)分析

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1、頂管和隧道暗挖施工技術(shù)分析頂管和暗挖施工技術(shù)對(duì)比分析管道施工過程中不可避免出現(xiàn)穿越公路、鐵路等設(shè)施的情況，由于某些地段受管道埋深、地形條件、道路交通等因素制約，一般不宜采取明挖施工或采用明挖施工不經(jīng)濟(jì)，頂管和暗挖是目前比較常用的兩種施工工藝，但在成都平原地區(qū)的管道施工中，該如何進(jìn)行選擇，首先對(duì)兩種施工工藝的特點(diǎn)進(jìn)行分析。1.頂管施工工藝頂管施工方案的選擇，首先應(yīng)根據(jù)管徑、土壤類別等合理選擇管道頂進(jìn)的方法，再結(jié)合最大頂力等來選擇頂進(jìn)設(shè)備及后背結(jié)構(gòu)。頂管技術(shù)修建管道總體來說，就是在擬修建管道的兩端先修建豎井，然后在豎井之間采用頂管技術(shù)，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承

2、于基坑后座上的液壓千斤頂將管道壓入土層中，同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后，接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn)，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成管道，并滿足管道的質(zhì)量技術(shù)規(guī)范要求。其主要施工步驟為：1.1基礎(chǔ)與導(dǎo)軌安裝基礎(chǔ)導(dǎo)軌是安裝在豎井內(nèi)為管子出洞提供一個(gè)基準(zhǔn)的設(shè)備。導(dǎo)軌要求具備堅(jiān)固、挺直，管子壓上去不變形等特征。基礎(chǔ)一般選用木枕基礎(chǔ)，在方木上直接鋪設(shè)導(dǎo)軌。1.2頂管后背墻后背墻土壁應(yīng)鏟修平整，并使壁面與管道頂進(jìn)力*向垂直后背墻附加層采用道木，因木材具有仲縮性，頂管頂進(jìn)時(shí)，為防止主頂油缸反復(fù)作用會(huì)造成木材反復(fù)受力，形成疲勞破壞，影響頂進(jìn)質(zhì)量

3、，同時(shí)也會(huì)造成頂進(jìn)設(shè)備損壞在道木前端加設(shè)20mm后鋼板用以保證靠背穩(wěn)定性。1.3頂管設(shè)備安裝頂管下井前應(yīng)作一次安裝調(diào)試，油管安裝先應(yīng)淸洗，防止灰塵等污物進(jìn)入汕管，電路系統(tǒng)應(yīng)保持干燥，機(jī)頭運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試各部分動(dòng)作正常，液壓系統(tǒng)無泄漏。1.4頂進(jìn)施工管子下到導(dǎo)軌上，要測(cè)量管子屮心及前后端的調(diào)和，確認(rèn)合格后方可頂進(jìn)，1頭節(jié)管作為工具管，頂進(jìn)方向與高程的準(zhǔn)確，是保證整段頂管質(zhì)量的關(guān)鍵。頂進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，等各接觸點(diǎn)部位密合后，再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)。1.暗挖施工工藝暗挖施工采用一次襯砌結(jié)構(gòu)型式，支護(hù)為鋼拱架噴射混凝土結(jié)構(gòu)，初支采用短臺(tái)階法施工，先采用超前小導(dǎo)管雙液注漿加固上

4、層，然后開挖隧道上拱土方、立拱架、焊縱向連接筋、綁扎鋼筋網(wǎng)片、噴射混凝土，上拱和邊墻支護(hù)施工完成后，再進(jìn)行底部施工，保證每榀拱架封閉后再時(shí)行下一榀施工。具體施工步驟如下：2.1超前小導(dǎo)管雙液注漿隧道開挖前，在隧道拱部外利用風(fēng)鎬打入?32鋼制小導(dǎo)管，斜向上插角10°左右，小導(dǎo)管一端加工成尖，端頭封嚴(yán)。小導(dǎo)管根據(jù)拱架間距布置，搭接長(zhǎng)度lm。2.2土方開挖采用臺(tái)階法開挖，施工順序?yàn)椋洪_挖上臺(tái)階土方一支立拱部拱架-＞噴射混凝土一開挖下臺(tái)階土方一支立邊墻和底板拱架一噴射混凝土一下一循環(huán)。拱部幵挖后要盡早封閉，盡量減少頂部土方的懸空時(shí)間。2.3鋼拱架安裝2土力*開挖后及時(shí)架

5、立鋼拱架，鋼拱架間距0.5m,安裝前應(yīng)將拱架下虛土及其它雜物清理干凈，閽利用激光導(dǎo)向儀控制位置，然后焊接縱向連接鋼筋，安裝鋼筋網(wǎng)片。2.4噴射混凝土噴射混凝土按試驗(yàn)室給定的配比通知單進(jìn)行配料施工，混凝土分層噴射，每層7cm左右，每層噴完后及吋清理表面結(jié)構(gòu)，使其平整度良好。1.成都平原地質(zhì)分析成都平原的地質(zhì)構(gòu)造是在很硬的巖石上覆蓋丫一層厚厚的以泥土為主的沉積物。據(jù)四川深部地球物理資料，盆地基地是硬化程度很高的早前寒武紀(jì)花崗石結(jié)晶基底，成都平原巖層十分堅(jiān)硬，之上有雜填土，平均深度約5?7米和沙卵石，平均深度約7?10米。砂卵石地層作為一種典型的力學(xué)不穩(wěn)定層，其物理力

6、學(xué)特性與一般粘性土、黃土、軟土以及復(fù)合地層等存在較大差別。該地層的主要特點(diǎn)為地層膠結(jié)較差、結(jié)構(gòu)松散、自穩(wěn)能力差、卵石顆粒點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳力、單個(gè)卵石強(qiáng)度高、顆粒之間空隙大、滲透系數(shù)大、粘聚力小、內(nèi)摩檫角大等。1.砂卵石層地質(zhì)施工方案選擇4.1施工工藝對(duì)比由于在開挖施工前，實(shí)際地質(zhì)情況無法真正明確判斷，特別是砂卵石中卵石粒徑無法確定，這給穿越施工帶來巨大的質(zhì)量和安全隱患，根據(jù)冃前在頂管施工屮表現(xiàn)出不少問題，主要有以下幾點(diǎn)：1、地面沉降地面沉降的根本原因是施工中對(duì)土體產(chǎn)生了擾動(dòng)，進(jìn)而引起地層損失地層損失主要是由于超挖、開挖面及管道周圍土體塌陷、泥漿流失、管道糾偏以及砂卵石土

7、特定的骨架效應(yīng)等引起的。在砂卵石層中進(jìn)行頂管施工嚴(yán)重的管前塌方和隱蔽在管頂?shù)亩翁?，是造成地面沉降的主耍因素，而暗挖施工具有足夠的作業(yè)空間，根據(jù)地層條件和機(jī)械配套情況，能較旱使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。2、糾偏困難砂卵石地層后背土體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果顯示，后背土體極限承載力不滿足頂管3頂進(jìn)力要求，不能直接作為天然后背墻，需進(jìn)行加固處理。砂卵石地層頂管頂進(jìn)方向不易控制，頂進(jìn)過程中極易發(fā)生管道偏離，進(jìn)而引起地表大血積沉陷;產(chǎn)生偏差糾偏難度大，采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防及糾偏措施可修正偏差開挖面穩(wěn)定性分析結(jié)果顯示，砂卵石層自穩(wěn)能力較差，工具管在進(jìn)出洞口時(shí)土

8、體易失穩(wěn)坍塌，造成工具管