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顶管测量方法

发布时间:2022-01-09 08:48:06

⑴ 顶管法主要工程技术

在顶管过程中,要充分考虑可能遇到的障碍,如孤石等。以往的经验曾经有遇到障碍无法穿过而整个管道废掉的先例,特别是小直径管管前无法挖土时更容易出现这种情况。所以在顶管施工前,一定要弄清顶管处的地质情况。对遇到障碍时要有充分可靠的处理方案。

下面以手掘式顶管施工为例对顶管施工进行介绍。

此方法适用于软土地层中、地下水位以上黄土地层中、地下水位以上强风岩地层中;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。工艺流程如图9-10 所示。

图9-10 顶管法工艺流程图

人工顶管施工顶管系统主要包括:千斤顶、顶铁、后靠背、导轨、顶管管节。施工示意如图9-11 所示。

图9-11 顶管施工示意图

一、施工准备

1.一般工作坑内的布置

如图9-12 所示,顶管工作井施工,井内设集水坑,便于抽排积水,根据基底情况,可选择原土基础、砂砾基础或混凝土基础。

图9-12 工作坑纵断面图

2.后靠背设置

工作井基础设定后,根据管道走向设置后靠背。

(1)采用原土作后背时,后背墙的安装应符合下列要求:①后背土壁铲修平整,并使壁面与管道顶进方向垂直。②后背墙宜采用方木、型钢、钢板等组装,组装后的后背墙应有足够的强度和刚度,其后背墙底应低于工作坑底不小于 0.5m。③后背土体壁面应与后背墙紧贴,孔隙用砂石料填塞密实。④后背墙安装时,紧贴土体的后背材料(型钢、预制后背、方木等)应横放,在其前面放置立铁,立铁前放置横铁。

(2)当工作坑过长,不能用原土作后背时,应采用结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。

(3)利用已完成顶进的管段作后背时,顶力中心宜与已完工管道中心重合,顶力应小于已顶完管道的抗顶力。后背钢板与管口间应垫缓冲材料,保护管口不受损伤。

3.导轨安装

导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量有较大的影响,因此导轨安装依据管径大小、管道坡度、顶进方向确定,顶进方向必须平直,标高、轴线准确。

(1)导轨宜采用铁路钢轨。

(2)在基础上铺设枕木、安装导轨。导轨用道钉固定于枕木上,两导轨之间用拉杆控制导轨中距,拉杆间距 1.5~2m。

(3)导轨轨面应高于该处管道外底的高程,其坡度应与管道坡度一致。两导轨应平行、等高。

(4)枕木截面不小于 150mm×150mm。

(5)两根导轨应顺直。

4.工作平台安装

(1)顶管工作坑开挖与支护完成后进行工作平台安装。

(2)工作平台承重主梁根据静载、活载及其他附加荷载计算选用,主梁两端伸出工作坑外,一般不小于 1.2m并放于枕木上。

(3)平台开口的长度宜大于管节长度0.4m,宽度宜大于管外径0.4m。

(4)根据顶进设备和混凝土管的重量,选择起重设备,并确定竖向提升和水平运输的支撑架形式。

(5)起重支架安装在锁口圈梁上,宜与防护棚结合成一体,并安装牢固。

(6)工作坑必须设置有护栏的工作钢梯。

5.顶铁安装

(1)顶铁一般采用铸钢件或型钢焊接成型,具有足够的刚度,顶铁上需有吊环(吊孔)及锁定装置。

(2)顶铁放置在管道两侧,且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称直顺。

(3)更换顶铁时,先使用长顶铁,以减少顶铁连接次数。

(4)顶铁与管口之间安装缓冲衬垫。在顶力作用下,管节承压面应力接近设计顶镐压力强度时,应使用U形或环形顶铁等工具,减少管节承压面应力。

6.顶进设备安装

(1)安装前应对高压油泵、千斤顶、液压管路控制系统、压力表等进行检查标定,设备完好方可安装。

(2)根据顶管坑的施工设计,安装高压油泵、管路及控制系统。油泵设置在千斤顶附近;油管应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕应进行试运转。

(3)千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有独立的进油、退油控制系统。

(4)千斤顶受力中心宜位于管口总高的 1/4 左右处,且不小于组装后背高度的 1/3。

(5)千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。

(6)当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置。

(7)对全部设备进行检查并经过试运转合格方可开始顶进。

7.注意

顶管工作坑四周必须采用围护措施,采用彩钢瓦围护,雨帆布防护,并设醒目警示标牌。顶进时,过往车辆应减速慢行,且禁止大吨位、重载车辆通行。

二、挖土与顶进

工作坑内设备安装完毕,经检查各部处于良好正常状态,即可进开挖和顶进。

首先将管子下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管中心和管底标高以便符合设计要求,即可进行管前端挖土。

1.拆除洞口封门

机头及首节管空顶就位后,拆除洞口封门。采用钢木支架、立板密撑时,应采取措施保持洞口上方支撑稳固。采用沉井、地下连续墙,应先拆除内侧的临时封门,再拆除井壁外侧的封门或其他的封堵措施。在不稳定土层中顶管时,封门拆除后应将工具管立即顶入土层内。应有防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施。

2.挖土与运土

管前挖土是保证顶进质量及地上构筑物安全的关键,管前挖土的方向和开挖形状,直接影响顶进管位的准确性,因此管前周围挖土应严格控制。在一般顶管地段,土质良好,可超越管端开挖300~500mm;在土质不好的地段,最大不得超过管端 300mm。在铁路道轨下不得超越管端以外 100mm,并随挖随顶,在道轨以外最大不得超过 300mm,同时应遵守其管理单位的有关规定。在土层比较稳定的情况下,管顶以上最大超挖量宜控制在15mm以内,管道下部 135°范围内不得超挖。

安装管帽:在土层松散或有流沙的地段顶管时,为了防止土方坍落,保证安全和便于挖土操作,在第一节管前端可安装管帽(帽檐伸出的长度取决于土质)。将管帽顶入土中后便可在帽檐下挖土。

管前挖出的土应及时外运,大管径可采用手推车推运,管径较小时,采用双筒卷扬机牵引小车出土。土运至管外,再用工作平台上的摇头扒杆吊到平台上,然后运出坑外。

3.顶进

顶进利用千斤顶顶出镐在后背不动的情况下将顶进管子推向前进,其操作过程如下:①安装好顶铁、挤牢,管前端已挖一定长度土后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离;②停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞缩回;③添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。

顶进注意事项:

(1)顶进时应遵照“先挖后顶,随挖随顶”的原则。应连续作业,避免中途停止,造成阻力增大,增加顶进困难。

(2)首节管子顶进的方向和高程关系到整段顶进质量,应勤测量,勤检查及时校正偏差。

(3)安装顶铁应平顺,无歪斜扭曲现象,每次回收活塞加放顶铁时,应换用可能安放的最长顶铁,使连接的顶铁数目为最少。

(4)顶进过程中,发现管前土方坍塌或油泵压力表指针骤然增大等情况,应立即停止顶进,查明原因,排除故障后再继续顶进。

三、注触变泥浆

顶进过程中,在管节四周注触变泥浆,减少摩擦阻力和防止土层坍塌。

1.触变泥浆的配置

触变泥浆的配置主要是由膨润土、外加剂、水充分搅拌而成。调整纯碱用量,使浆液pH 值控制在8~10。外加剂主要有纯碱、烧碱、氨盐、高效润滑剂、防塌剂等,根据实际情况选择品种及掺量。

2.注浆孔的布置

注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定,每个断面可设置 3~5个,均匀布置,并具备排气功能;相邻断面上的注浆孔可平行布置或交错布置。

3.注浆作业

注浆前,通过注水检查注浆设备,确认设备正常后方可灌注。

注浆用注浆泵进行。输浆管宜用钢管或高压胶管,布设至注浆孔口,每个注浆孔宜安装阀门。注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时,经处理后,方可继续注浆。

注浆压力从0.1Mpa开始加压,在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数,应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。

注浆通常从顶管的第一节向后进行,待顶进数米后,改从后端依次向前进行补浆。

注浆量宜按管道与周围土层之间月牙形间隙的 1~2倍估算。

4.背后注浆

顶进结束后,应进行触变泥浆的置换(背后注浆):①可采用水泥砂浆或粉煤灰水泥砂浆从注浆孔注入;②拆除注浆孔管后,应用水泥砂浆将注浆孔封闭严密。

四、测量和误差的校正

1.测量

顶管中线和水准点引入工作坑内,控制导轨、顶管机安装位置和顶进方向及高程。

顶进时,每顶一定距离测量一次,第一节管子测量间距应缩短。校正时,每顶进一镐即测量一次。

2.顶进偏差的校正

顶进过程中发现管位偏差 10mm 左右时,即应进行校正,纠偏校正应缓缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调。校正方法一般采用:

(1)挖土校正法:偏差值为 10~20mm 时采用此法。即管子偏向设计中心左侧时,可在管子中心右侧适当超挖,而在偏向一侧不超挖,使管子在继续顶进中逐渐回到设计位置。

(2)顶木校正法:偏差较大时或采用挖土校正法无效时,可用圆木或方木,一端顶在管子偏向一侧的内管壁上,另一端支撑在垫有木板的管前土层上,开动千斤顶,利用顶木产生的分力,使管子得到校正。

五、沉降观测及控制

顶管过程中,因开挖正面土体松弛、纠偏对管道周围空隙填充不足、管道与土层摩擦等原因均会引起地面沉降,因此,施工时必须设置沉降观测点,加强沉降观测。

⑵ 顶管长度怎样计算

机械顶管长度一般按照实际测量的直线距离×1.3~1.5的系数,得出实际长度。深度在4m以内。根据甲方、监理,最低的一般不低于1.1的系数。

⑶ 顶管施工常用的测量方法哪些

  1. 光学法(测量水平和垂直偏差)。顶管施工常用的测量方法主要装置包括激光和主动或被动目标、经纬仪、激光经纬仪和CCD摄像机。

  2. 电磁法(测量垂直和水平偏差)。

  3. 陀螺法(测量水平偏差)。

  4. 液面水平法(测量绝对高度)。

  5. 倾角计主要是机械钟摆(测量掘进机的倾角和偏转)。

  6. 路径测量(测量顶进长度)

⑷ 顶管测量怎么算平偏和高偏 要公式

这个很简单,一个顶进段设计一般是千分之五的坡度,也就是说,一千米,有5米的高差,是用于水自流,你看图纸上的坡度是多少,按你初中所学的几何知识,当成斜度来算就可以了。
平偏就不用算了,用测量仪就可以直接测量出来,我们通常用的是激光经纬仪来测量顶进偏差的。

⑸ 顶管施工监测要注意哪些方面

一、顶管施工检测的基本要点
主要包括顶管施工阶段的要求、方法及顶管工作坑设置和设备的安装。
1.作好施工组织设计要全面、细致地研究并分析。
2.作好洞口构造、中继环的设置、压浆孔的布置、稳定土层的措施要做好检查 。
3.作好工程保护措施和环境监测做好检查。
4.作好施工方法及机头的选型及采取技术措施。
5.要了解施工机具性能。
6.作好采用的顶管施工方法,应检查施工单位是否预先做出分析,估算应符合合同规定的保护环境的要求,当预计影响程度难以确保地面建筑物、道路、交通和地下管线的正常使用时,应督促施工单位必须采取有效技术措施进行监测和保护。
7.检查施工现场机头和工具管,必须和经过批准的所选定机头设备一致,特别是机头直径、纠偏设备、出土装置、动力等必须匹配,机头与工具的联结必须满足纠偏的技术要求,无渗漏。
8.作好顶管设备必须经维修保养,检验合作后方可进入施工现场。开顶前作好 顶管全套设备及各类机具进行模拟操作,确保正常方可使用。
9.工作坑的平面位置应避免设置在高压电线下,在交通出入口及场地狭小处,要离开地下管线、建筑物、铁路等有一定距离。
10.工作坑与建筑物及地下管线的最小平面距离,要根据土质及场地条件来考虑工作坑的施工方法。当采用钢板或沉井法施工的工作坑,地面沉陷的影响范围,一般可按基础深度的1.5倍考虑,否则应采用技术保护措施。
11.工作坑的施工机械设备或脚手架等装置,与架空输电线路之间的最小距离应满足有关电业规定。
12.顶进工作坑的后背设施和土体的最大允许反力需经计算,并满足最大顶力的需要,必须保证结构物稳定、无位移,必要时作好 结构物后背及土体应予以加固。
架空线作好 地和跨越物的最小距离 表1-14
线路经过地区或跨越项目 最小距离(m)
电力线 垂直交叉 0.5kv以下 1.0
6~10kv 2.0
35~110kv 3.0
154~220kv 4.0
水平接近 0.5kv以下 2.5
6~10kv 2.5
35~110kv 5.0
154~220kv 7.0
13.顶管进出预留洞的一段距离范围,通常取10~20m,根据土体特性、机头类型、周围的地下管线、建筑物的情况,应采取井点降水,土体加固等保护措施,保证机头顺利进出洞口,以防止土体流失,机头下沉。
14.工作坑的洞口必须设置止水圈和封门板,止水圈应在整个顶管过程中能有效防止水土和触变泥浆的流失。
15.接收坑平面位置应满足施工设计的要求,尽量避免设置在高压电线下和交通繁忙处。地下管线与建筑物要有一定距离,必要时应采取井点降水、土体加固。
16.作好 导轨、顶机、千斤顶、油泵站、后背的布置安装、应按顺序进行以达到导轨稳定,顶机平衡,轴线、标高坡度符合顶管设计要求,当检查操作运行正常后才可以拆除封门机头顶入土体。
二、顶管施工阶段质量标准及检验方法
1.作好 机具的使用、安装方法、采取措施、施工要求,必须符合顶管施工技术规程、规范的要求。
2.工程施工质量应达到设计和验收的质量标准。
3.检验方法:作好 照工程质量标准,运用常规检查方法和仪器测量的方法(经纬仪、水准仪及钢尺丈量),结合工程施工经验和工程地质资料,认真观测第一顶段施工情况进行分析考虑,严格施工 ,不断提高工程质量。
4.作好 顶管机头的选用型式必须满足顶管穿越土层的特性和顶管工程的质量要求。
5.钢板桩工作坑的平面尺寸以及后背的稳定和刚度应满足施工操作和顶力的要求,基础标高应符合施工组织设计的要求,钢板桩宜采用咬口联结的方式。平面形状宜平直、整齐。允许偏差:轴线位置100mm,顶部标高±100mm,垂直度1/100。
6.工作坑后背墙应结构稳定,无位移,与顶机轴线垂直后背墙的承压面积应符合设计和施工设计的要求。允许偏差:宽度5%,高度5%,垂直度1%,检验方法常用钢尺丈量、测斜仪。
7.导轨应安装稳定,轴线、坡度、标高应符合顶管设计要求。允许偏差:轴线为3mm;标高为0~ +3mm。
8.钢筋混凝土沉井的制作、结构强度、下沉标高应符合设计和施工技术规程,井体无渗漏。制作允许偏差见表1-15。
沉井制作允许偏差 表1-15
偏差名称 允许偏差(mm) 偏差名称 允许偏差(mm)
长、宽 ±0.5%,不得大于100 井壁厚度 ±15
曲线部分的半径 ±0.5%,不得大于50 井壁、隔墙垂直度 1%
两作好 角线长度 作好 角线长的1% 预埋件, 预留孔位移 ±20

⑹ 水利工程中顶管时高程用什么仪器测量

桩基工程1.桩基轴线及样桩放线定位及复核记录;2.打(压)桩施工记录、灌注桩成桩施工记录;3.预制桩接桩,灌注桩钻孔、清孔,钢筋笼制作、吊放,混凝土灌注;4.桩位轴线偏差和标高验收记录(若桩顶标高与施工现场场地标高相同时,应在桩基工程施工结束后进行)。基础工程1.轴线:施工单位填报施工测量报验单(报验申请单),附施工测量放线复核单。2.挖土(包括设计标高、暗浜、地质、基槽宽度、长度、放坡、坡度):施工单位填报地基验槽记录。3.垫层(包括标高、长度、厚度、宽度、混凝土强度等级)。4.底板钢筋(包括品种、规格、数量、搭接长度、箍筋间距、保护层厚度、预埋件数量位置)。5.混凝土(包括断面尺寸,标高,是否有蜂窝、麻面、露筋,混凝土强度等级):混凝土浇灌令、混凝土级配单。6.基础墙(包括标高、大放脚尺寸、砌筑砂浆强度):砂浆级配单。7.防潮层钢筋(包括数量、规格、品种、搭接长度)。8.架空板安装(包括楼板型号、下底板的离缝、搁置长度、硬找平、软坐灰;架空板锚固筋数量、规格、长度)。

⑺ 顶管施工前对测量员有哪些要求具体针对测量员的

施工前?这不真是一句两句说不清楚。大概给你说一下工序吧,你自己看那些是测量员要做的。
施工前:
1、熟悉图线(介个应该不用说了吧)
2、业主交桩
3、放线
4、根据实际情况调整工作井及接收井位置.
5、确定工作井及接收井的标高。
施工中:
1、测量及检查工作井及接收井标高和预留洞口位置。
2、管道中心线的确定及轨道、靠背放线。
3、顶进过程中监测。
施工结束,
1、竣工图,
2、各类测量资料的整理(别告诉我,你施工过程中没有做)。

⑻ 顶管施工常用的测量方式有哪些

本人在问问我建筑综合平台了解到:
光学法(测量水平和垂直偏差)。主要装置包括激光和主动或被动目标靶、经纬仪、激光经纬仪和CCD 摄像机;
电磁法(测量垂直和水平偏差);
陀螺法(测量水平偏差);
液面水平法(测量绝对高度);
倾角计主要是机械钟摆(测量掘进机的倾角和偏转);
路径测量(测量顶进长度)。

⑼ 这次要做一根800米的顶管工程,在顶管顶进过程中,测量应该怎么做

1、换测量仪。
2、借点。
顶进800米,不用中继间吗?最佳方法是借点。怎么借,不用再说了吧。

⑽ 顶管测量技术

定位准确是关键 测量把线定好 工人操作就误差小

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