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摘要: 泥水平衡顶管就是利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡所处土层中的土压力和地下水压力，同时利用排出的泥水来输送弃土，通过顶管机的掘进和千斤顶的顶进作用进行管道敷设的一种非开挖施工工艺。本文通过结合实例对提高大口径钢管顶进施工精度进行了有益的探索，改进生产工艺，采取一系列的措施提高了顶进施工的精度，缩短了施工周期，提高了经济效益。
关键字:重力流污水管 压密注浆法 钢制转换管节 顶进施工精度
【正文】
一、工程简介
安康某污水处理厂二期改建工程主要为提高污水处理能力，需平行于原排江管道新铺设一条DN1200mm钢管。工程场地处于江滩公园，为减少开挖施工对环境带来的影响，经论证采用泥水平衡顶管法进行施工，顶进距离为66米。
二、难点分析
1.所铺设管道为重力流污水管，对流水面标高控制要求严格：管道坡度为3‰
2.新敷设的管道需与原有排江污水管道对接，对顶管精度提出了更高的要求。
3.穿越地层为松散冲积粉砂层，土层的扰动、水头流失对顶管精度影响较大。
4.顶管机纠偏时需克服钢管变形产生的侧向力：钢管口径大、管壁厚，其变形产生的侧向力也就越大，顶进方向调整就越困难。
三、选题理由
重力流污水管对流水面标高要求严格；新敷设的管道需与原有排江污水管道对接，对顶管精度提出了更高的要求。穿越地层为松散粉砂层，土层的扰动、流失将对顶管精度影响较大。顶管机纠偏需克服钢管变形产生的侧向力，方向的调整存在困难。
四、达到的目标
结合规范要求、本工程具体情况和我公司顶管经验，参照钢筋混凝土管的偏差值进行设定：水平轴线偏差≤50mm ；管内底高程偏差-40mm～+30mm。经过数据分析和实际施工发现土体扰动、流失； 顶管机与钢管之间的焊接连接方式不合理是影响顶进施工的精度的主要原因。
五、制定对策
1．针对土体扰动、流失采取的对策是对顶管洞口周围土体进行改良，确保洞门凿开后遇到临空面时，洞口附近 土体不滑坡坍塌、流失。主要是采用压密注浆法对顶管洞口周边土体进行注浆措施。
2．针对顶管机与钢管采用焊接方式连接不当，采取的对策是变焊接连接为承插连接，改变顶管机与钢管连接方式采用制作钢制转换管节。
六、实施过程
1．采用压密注浆法对顶管洞口周边土体进行注浆，注浆范围： 工作井顶管进洞口外侧沿顶进轴线方向3米、垂直于顶进轴线方向左右各2.5米、垂直于顶进轴线方向上下各2.5米。注浆孔直径为91mm ，注浆孔间距为0.5米； 注浆材料采用水、硅酸盐水泥按1：0.5配制；注浆压力控制在0.8～1.0MPa之间。
2.制作钢制转换管节，变焊接连接为承插连接，制作钢制转换管节：其前端与顶管机承插接口相配套，并带有双重齿形止水密封圈，与顶管机之间为承插连接；其后端与顶进钢管尺寸一致，与钢管之间为焊接连接。这样就可以使顶管机头与后续钢管之间可以像混凝土管节之间一样转动顶进时的纠偏就易于控制。
顶管纠偏受力变化示意图
3.增设2组管节限位装置：为防止顶管机后壳体与钢制转换管节之间在后续钢管产生的侧向力的作用下而脱节，在顶管机后壳体与钢制转换管节之间增设2组管节限位装置，通过螺栓连接起来，螺母又不能完全拧紧，预留2cm左右的间隙。
七、效果检查
1、通过对进洞口外侧土体注浆改良，既防止了洞口附近土体坍塌、流失，又增强了土体对顶管机的支撑力，确保了初始顶进方向准确无误。
2、通过钢制转换管节的使用，变焊接连接为承插连接，提高了顶进过程中的纠偏效果，实现了对顶进方向的精确控制，通过对全段顶管偏差的测量，得到了偏差测量表。各项技术参数均满足设计及规范的要求。
【结束语】摸索出了一套提高钢管顶进施工精度的方法，施工技术先进、措施得当，受到业主、设计、监理一致认可。为顶管市场的开拓奠定了良好的基础。
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论文作者:金峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/8
标签：顶管论文; 钢管论文; 精度论文; 注浆论文; 泥水论文; 管道论文; 污水论文; 《防护工程》2019年9期论文;