怎么计算无缝钢管能承受多大的压力

如果钢管厚度是3.5mm，计算长度是1.5米的话，钢管抗压承载能力设计值[Nc]=φAfbt/(γ0γm)，结构重要性系数γ0=0.9，材料强度附加分项系数γm(考虑锈蚀、弯曲、扣件等影响=3），HPB235钢管抗拉强度设计值fbt=215N/mm2（查表），钢管回转半径r=(I/A)0.5=15.78，钢管面积A=π(d2-(d-2t)2)/4=489mm2，长细比λ=l0/r=95，能承受的荷载是19.95KN(稳定系数取值0.512)，也就是不到2吨,长度不同，能承受的荷载能力也不同，如长度不确定时看下表L0长度取值对应的NC数值就是所能承受的荷载。

一、夯管法施工是采用夯管锤进行施工的方法，是非开挖施工技术的一种。

1、夯管锤是一种能夯进空心钢管的设备，其基本原理是以压缩空气或液压油为动力，将待铺设的钢管沿设计路线直接夯入地层，随着钢管的推进，被切割的泥土进入钢管内，等钢管抵达目标位置后，将管中的土芯排除从而实现铺管。

2、钢管在夯进过程中边夯进边焊接，进入钢管内的土可采用压缩空气、高压水射流、螺施钻杆、人工掏土等方法进行清理。这种施工法的难点在于管子能绕开障碍物按照设计路线前进，这种施工方法在大城市用的比较多。

二、顶管法可以分为：

1、静压式顶管，即单纯利用给进油缸顶推及后拉套管。

2、水力冲刺静压式顶管，即采用高压水力冲刺破土，油缸顶推套管，管外少量排渣。

3、然而螺旋式顶管是利用螺旋钻进行施工的一种方法。施工时，先准备顶进坑，将螺旋钻机水平安装在坑内，再利用螺旋杆传输钻压和扭矩，推进机头前进。

利用钻机的顶进油缸向前顶进管节，机头掘削下来的土通过螺旋钻杆从管中输送到坑内。这种方法的顶进距离较短，且只能在直线段使用，一般顶距在60m以内。其优点是施工时无震动、噪音小、重量轻、操作方便、施工人员少、基坑小。管长2m时，采用3.6m长、1.5m宽的顶进坑即可。

4、回转式顶管，即钻头切削土层，套管同步跟进，管内排渣，它可分给水钻进和无水钻进两种，又可分套管回转和不回转两种。

在顶管施工技术中顶力是选用施工工法，确定后背墙加固方案和确定施工进度的重要依据。根据施工实践，静压式顶管阻力最大，需要的顶力最大，水力静压式次之，回转式最小。但回转式工法对机具要求最高，静压式顶管对机具的要求最简单。

因此，在选择顶管施工时，应根据顶进需要的顶力和设备能力来选择合适工法。

扩展资料：

顶管法特别适于修建穿过已成建筑物、交通线下面的涵管或河流、湖泊。顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等。

顶管法的施工特点：

1、适用于软土或富水软土层；

2、无需明挖土方，对地面影响小；

3、设备少、工序简单、工期短、造价低、速度快；

4、适用于中型管道（1.5～2m）管道施工；

5、大直径、超长顶进、纠偏困难。可穿越公路、铁路、河流、地面建筑物进行地下管道施工；

6、可以在很深的地下铺设管道。

技术关键：

1、顶力问题：增加中继环和泥浆润滑。中继环间距20—200m，越靠近工具管间距越小；泥浆作用：润滑、减沉。泥浆材料：膨润土泥浆，稳定、失水少。注入孔设置：轴向——工具管相邻3-4节为有孔管，之后每隔2-5节设有孔管。环向——周圈均匀设3-4个压浆孔。

2、方向控制：计算机控制、激光导向或三段双铰管。

3、正面土体控制：局部加压（冲泥仓）、泥水平衡、土压平衡顶管机应用。顶管设备：千斤顶1000t：行程200mm，6.5万元/只，一般两只。油管20元/m，15KW电动泵1.5万元。千斤顶500t：行程200mm，1.8万元/只，一般两只。7.5KW电动泵1.5万元。

参考资料：

1、引入测量轴线及水准点

（1）、将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。

（2）、将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。

2、下管

（1）、下管前，要严格检查管材，不合格的不能使用。

（2）、第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校核导轨安装的准确性。

（3）、要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。

3、千斤顶和顶铁的安装

千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用100t液压千斤顶。

（1）、千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。

（2）、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。

（3）、每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。

（4）、顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。

4、顶进施工

顶进施工应遵循“先挖后顶，随挖随顶”的原则，连续作业，避免中途停止，顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。

即可进行试顶。首先将工具头下到导轨上，就位以后，装好顶铁，连接好各系统并检查正常后，校测工具水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节，再次测量标高，核定无误后进行试顶，待调整各项参数后即可正常顶进施工。

接口在顶进前先用粘的牢胶水将遇水膨胀止水圈贴在钢筋混凝土管口上，止水圈偏于管厚度中间偏外放置，使管与管顶紧后管里缝有2-3cm的深度，利于顶机顶力将其压实，管里缝再用水泥砂浆勾缝填充密实，素水泥浆抹内带压光，防止渗水。

为防止顶进过程中管与管错口，两管之间接口处安装钢内胀圈固定，或安装钢卡，将管与管控制在同一圆心上，同时防止顶管导致周围土体松动，在管壁外侧安装设置钻有蜂窝状小孔的压浆管（d50mm钢管），以便管道顶进完成后对土体与管道之间空隙压浆，使顶进管道与周围土体密实无空隙，防止管顶土层沉降。

顶进施工时，主要利用风镐在前取土，千斤顶出镐在后背不动的情况下将管道向前顶进，其操作过程如下：

（1）、安装好顶铁并挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作冲程，将管道推向前一定距离。

（2）、停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

（3）、添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。

(4)、卸下顶铁，下管，用环形橡胶环连接混凝土管，以保证接口缝隙和受力均匀，保证管与管之间的连接安全。

(5)、测量：在顶第一节管时，及时校正顶进偏差过程中，应每顶进20～30cm，即对中心和高程测量一次；在正常顶进中，应每顶进50～100cm时，测量一次。

中心测量：根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏差。高程测量：使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程；

同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校核水准点，提高精度。一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。

(6)、设计坡度在导轨安装时做好调整，导轨坡度应与管道设计坡度一致，固定两侧测点，随时校正，正负高差不得大于10mm。

(7)、管道纠偏

顶管施工比开槽施工复杂，容易产生偏差，因此对管道中心线和顶管的起点、终点标高等都应精确地确定，做好顶进过程中的偏差校正。 当测量发现偏差在10mm左右，即应进行校正。

校正是逐步进行的，偏差形成后，应缓慢进行校正，使管道逐渐复位，禁止猛纠硬调。 可采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，使偏差回归。

当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。

(8)、管前挖土要求

管前挖土是保证顶进质量和地上构筑物安全的关键，挖土的方向和开挖的形状直接影响到顶进管位的准确性，因此应严格控制管前周围的超挖现象，在一般顶管地段，如土制质较好，可超挖管端300～500mm；对于密实土质，在管端上面允许超挖15mm以内，以减少顶进阻力，管端下部135度范围内不得超挖，保持管壁与土基表面吻合。

(9)、接口的处理：由于顶管的管材为F型接口，顶管完毕后，对于管与管之间的缝隙，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：膨胀水泥：砂：水=1:1:0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实抹平后，在潮湿状态下养护。

5、压注水泥加固浆

管外壁压浆：由于顶进钢筋混凝土管，管壁四周土层有松动，管壁与地层间有少量间隙，为使顶进管与地层间空隙密实，确保顶进管段不沉陷，纯土层顶进时，由于管道和土层之间没有间隙，所以，一般不做压浆处理。

（1）、压浆管制作

使用φ50mm钢管，每节长度1.95m，将钢管按梅花型布置吹成眼孔，间距为30cm，管与管之间使用丝口连接。

（2）、压浆管布置

根据所顶砼管道内径大小确定，管径为φ600mm、φ800mm，布设一根注浆管，每顶进一根管道安装两根，在砼管与砼管接缝处用钢片焊接成卡，随着管道顶进而带动前行，直到单侧顶进完毕为止。

（3）、压浆

顶管完成后，利用拌浆机和高压注浆泵，通过该管压入水泥浆，压浆材料选用水泥和粉煤灰，按1∶4配置而成。分2-3次压入，压力从0.5MPa慢速调到2.0MPa，使压入的水泥浆包裹砼管外壁，达到无空隙，起到防沉防裂作用。

6、回填土

顶管完成后，应按设计要求进行井室施工。

（1）、为保证井室四周不发生下沉现象，采用连砂石进行分层回填。

（2）、回填土木夯夯实要求30cm一层，机械夯实要求20~25cm一层。回填密实度应符合质量标准。

7、闭水试验

为确保工程质量，砼管顶进完毕后，应对管道作闭水试验，按照规范要求进行，达到设计要求后，方为合格成功，若不能满足要求，则重新检查整修，直至合格为止。

深基坑开挖是基坑工程中的一个过程，在一份完整的深基坑土方开挖方案中，基坑开挖方法内容如下：

5.4.1车站基坑开挖步骤车站基坑由西向东纵向分段竖向分层开挖，每段基坑的开挖长度与主体分节相对应，为了有利于基底排水，开挖面比主体施工段超前6.0m，开挖面坡度定为1:1，并设置1个长为6.0m的平台，以保证开挖面的稳定。基坑从上至下分两层开挖，挖一层吊装一排钢支撑。连续墙底标高约14m6m6m原地面结构底板开挖步骤示意图

步骤一、坑内降水，开挖基坑至第一道支撑底1m。

步骤二、架设第一道钢支撑，第二次开挖基坑至第二道钢支撑底1m。

步骤三、架设第二道钢支撑。步骤四、开挖基坑至设计基底标高。基坑开挖前，设置管井井点降水，以利开挖人员和机械作业及土体装卸运输。顶层6.0m以内用长臂挖掘机开挖，开挖过程中坑内用小型装载机配合，将远离挖机的土方推至挖机的工作范围内。6.0m以下的土方用人力配合挖掘机挖装，吊机提装自卸车。白天开挖土方存于临时堆土场，夜间开挖土方直接运至弃土场。小挖掘机的就位(进出工作面、调头等)用吊车吊运。因坑内的钢管支撑间的水平净距只有2.4m，上下净距约3.8～5.4m，为确保挖掘机作业时不挤压、不碰撞钢支撑，作业时注意以下几点：

第一：钢支撑顶面以下1.0m范围内挖掘机直接挖装。机械作业时派人前后左右引导司机作业。这一高度挖掘机的左右履带不平引起的左右摆动较小，不致于碰撞钢支撑。第二：以下部分先用人力在基坑一侧挖一个底部长宽尺寸为4.5m×3.0m的工作坑，坑底离钢支撑底面3.0m～3.5m，将挖掘机吊运至工作坑内往另一头开挖，此时机器在钢支撑之下，不致引起碰撞。

如下图示：5.4.2钢管支撑施工

1）钢管支撑布置横向支撑钢管沿深度方向设置2道，纵向间距约3m。

2）钢管支撑构造图5-19钢支撑端头构造图模筑砼边界Ф609钢管底座顶力锁紧段钢围檩止水环钢支撑采用壁厚16mm，直径为609mm的钢管，根据支顶距离选合适的节段用螺钢管支撑钻孔桩吊土斗栓连接法兰盘拼接成要求的长度。如下页图示：

图5-20钢支撑预加顶力示意图模筑砼面边界千斤顶底座锁紧片伸缩头钢围檩φ609钢管支撑φ609钢管支撑钢支撑平面布置图二钢围檩钢围檩100t千斤顶100t千斤顶钢支撑平面布置图一基坑宽度（按实长）钻孔灌注桩

3）顶力施加

①预加顶力设备：用两套电动油压千斤顶，专用千斤顶顶力一致，始终能保持两个千斤顶的极限顶力一致，并控制在设计与顶力以内，其原理如下图：

P千斤顶换向阀

压力表换向阀油泵

②加力方法和预应力的锁定：钢管撑的端部设有专门的顶力座，用两台千斤顶在两侧均匀施顶，当顶力达到设计预顶力105%要求后，在锁紧段安装锁紧片后卸下千斤顶。

（3）垂直对顶钢支撑安装①安装型钢底座。②在地面拼接好支撑用吊车就位。③将顶头焊在型钢底座上。④施加预应力。⑤用锁紧片锁紧钢支撑。⑥支撑两头焊接。⑦千斤顶卸载。

（4）端头斜撑安装：其方法同上，只是在型钢底座安装好后顶点处焊制防滑挡块，防止支撑受力侧滑。

（5）钢支撑拆除：钢支撑的拆除时间必须在砼强度达到设计要求后，先用两个三角架将钢支撑托起，用千斤顶顶紧支撑让锁紧片松动，然后拆除锁紧片。

（6）钢支撑的施工安全措施吊车悬吊就位

①在支撑表面粘贴电阻式应变片，定期测量其轴力，根据测量结果判定安全性。

②加强支撑的端部焊接质量，避免顶紧力丧失后下坠。

③加强斜撑的防滑措施如下图示：钢槽挡块钢管斜撑防止斜撑滑动示意图H型钢底座

④跨度超过22m的钢支撑根据设计要求对支撑要进行加固，加固办法在跨中部位下设钢立柱支承，水平用型钢将钢支撑联系，以增加支撑稳定性。

⑤严禁施工作业时碰撞支撑。

备注：中达咨询小编总结，明确深基坑开挖技术要点，熟悉深基坑开挖技巧，才能顺利包括深基坑工程项目的顺利进行。

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这里假设钢管材质Q235B，

厚度负偏差取12.5%，

腐蚀余量假设为3.0mm，

焊缝系数取0.8，

计算方法采用GB/T 20801.2-2006公式1。