頂管施工范文
時間:2023-04-01 06:50:17
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篇1
關(guān)鍵詞:頂管 平衡 泥水 工作井
中圖分類號: TU71 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
該市政規(guī)劃路給排水施工項目位于石家莊三環(huán)內(nèi),管材采用帶橡膠圈III級鋼筋混凝土承插管,管徑為1500mm,總長270m。其中工作井、接收井均采用矩形鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)。
1 頂管施工技術(shù)方案選擇
1.1 經(jīng)調(diào)查分析研究及結(jié)合本公司在設備和施工及相關(guān)的技術(shù)能力,采用了密封泥水平衡式頂管工藝進行施工。
1.2 頂管施工工藝流程 施工前期準備測量放樣、復核工作井施工攪拌樁施工工作井上下設備安裝準備工具頭吊裝下井、全套設備調(diào)試工具頭穿墻頂進后續(xù)吊放管道管道頂進、測量控制及糾偏管道排泥和廢泥漿外運下一管節(jié)吊放就位下段頂管頂進管道貫通、回收工具頭閉水試驗竣工驗收、清場。
1.3 施工順序 頂管法施工采取先施工頂管工作井及接收井,后頂進管道,然后施工檢查井的施工順序。頂管工作井及接收井施工、管節(jié)制作、頂進施工、檢查井施工盡可能平行交叉進行,以縮短工期。
2 頂管工程力學參數(shù)確定
2.1 頂力計算
本工程采用頂管總頂力計算的經(jīng)驗公式進行計算:
F=F0+F1
F0=αpeBC2π/4
F1=RSL
F0――初始頂力(kN)
F1――管壁摩擦力(kN)
α――綜合系數(shù),本工程取淤泥質(zhì)土系數(shù)值1
pe――土倉的壓力(kpa),pe=150kpa
BC=管外徑(m),取2.238m
R――綜合摩擦阻力(kpa),本工程取淤泥質(zhì)土值2;
S――管外周長(m),=3.1415*2.238=7.03m;
L――推進長度(m),本工程考慮L=400m。
初始頂力:F0=1.5*150*2.2382*π/4=885kN
管壁摩擦力:F1=2*7.03*400=5624kN
總推力:F=885+5624=6509 kN=651T
說明:以上的管壁摩擦力計算沒有考慮觸變泥漿減摩效果,施工是采用觸變泥漿減摩,可以有效折減管壁摩阻力。
工具頭正面泥水壓力:F1=π×D2/4×P其中
F1――頂管泥水阻力(t)
D――頂管外徑(m)
σ――頂管泥水最大壓力(t/m2)
σ與土層密實度、土層含水量、地下水位狀況有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計資料和本工程的分析,估算工具頭正面泥水壓力為50t/m2左右,F(xiàn)1=π×D2/4×P=π×2.2382/4×50=196T
管壁摩擦阻力: F2=S×L×f其中
S―頂管外周長(m)
L―最長一段頂管長度(m)
f―綜合摩擦力系數(shù)(T/ m2)
f與管道的埋設深度、土質(zhì)、地下水位等因素有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計資料和本工程的分析,估算綜合摩擦力系數(shù)f=1.3T/m2。F2=S×L×f=π×2.238×60×1.0=421T
在考慮一次頂進距離為60-70m時,頂管總阻力為以上阻力之和:F=F1+F2≈617t根據(jù)該管徑鋼管的要求,其不能承受的以上頂力,頂力較大,需要增加中繼環(huán),頂進的后座采用4個200T的千斤頂,中繼環(huán)采用10個30T千斤頂,共計300T。頂管中繼環(huán)布置按照“工具頭20m―中繼環(huán)―后座60m”來布置。另外,頂管過程還要采用減阻措施,通常減少管壁摩擦阻力的措施有:管壁與泥土間壓觸變泥漿減阻(優(yōu)質(zhì)膨潤土拌制而成),注漿需要管節(jié)間的密封良好,否則漿體會在管節(jié)間泄漏起不到應有的作用,減阻效果好時,f―綜合摩擦力系數(shù)可以降低到0.3-0.8T/m2左右,將觸變泥漿的減阻作為保險系數(shù)。
2.2 管材受力計算 鋼管內(nèi)徑d=2220mm,厚度t=18mm,每節(jié)管長度6000mm,管的端頭采用焊接接頭。端面受力面積s=π× (2.238×2.238-2.22×2.22)/4=0.063m2
可承受的最大頂力為:F=s×5000T/m2/4=78.8T。
3頂管基本工藝
整個頂管過程大致可分為三個階段:出洞前準備階段,正常頂進階段,進洞及后期收尾階段。
3.1出洞前準備階段
本階段工作包括:履帶吊(25噸)就位,頂管設備進場,洞口止水裝置安裝,軸線放樣,立后靠,基坑導軌 、主頂油缸組測量安裝就位,泥水系統(tǒng)機坑旁通閥組及管道系統(tǒng)安裝就位、操縱平臺搭建。電氣控制線路布置、儲水箱及泥水泵安裝就位、壓漿系統(tǒng)及其管道安裝就位、頂管機頭下井就位、各部分設備調(diào)試運行、聯(lián)機總調(diào)試、觸變泥漿攪拌儲存。
3.2出洞及正常頂進階段
打開洞門、機頭頂入洞口后下設備段。轉(zhuǎn)接油管、電纜及泥水管后繼續(xù)頂進。油缸頂?shù)轿缓?,拆除泥水管和電纜,第一節(jié)管子下井,設備段與第一節(jié)砼管合攏,接通泥水管和電纜繼續(xù)頂進。重復上述過程。在頂進過程中每頂一節(jié)管子對頂進軸線作一到二次測量,確定糾偏的方向和時機;并對機頭前10米,后20米的地面沉降監(jiān)測點作一測量,以便當班施工人員能及時采取相應措施,控制沉降幅度。
整個頂進過程中須在壓漿孔向管壁外注入觸變泥漿,以便頂進的定量定點壓漿,減小頂進時管外壁摩阻力,填充擾動土中空隙,減小地面沉降。
嚴格執(zhí)行班長交接班一小時銜接制度,交待上班各類情況,共同觀察工作現(xiàn)狀,以保證全頂程的連續(xù)。
3.3進洞及后期收尾工作
本部分工程包括:接收導軌就位,洞口止水裝置安裝,機頭偏差復測,井位復測,打開洞門,機頭進洞,管道內(nèi)清理,洞口井壁與砼管節(jié)間連接處理,基坑內(nèi)設備拆除和吊運。管道清洗,管節(jié)偏差測量記錄。
3.4 其他附屬施工方法 ①頂管工作面排水由工作面流向工作井集水坑,再用泵排出地面。②頂管內(nèi)面無人,如果需要進去維修設備等,進管之前需要通風,采用壓入強制性通風措施,用風機通過1.5英寸鐵管向頂管工具頭壓風。③施工用電主干線采用380V三相五線制,接通地面、工作井、管道內(nèi)、工具頭、管道照明采用12-24V低壓電源供電。
4 總結(jié)
頂管過程涉及材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑性力學等諸多學科,必須嚴格控制好頂管推力,而對頂管計算復核能夠準確估計頂管的推力。另在封閉的工作倉內(nèi)加泥水壓力平衡地下水壓力,是防止泥砂涌入的重要方法。泥水壓力一定要合理。壓力較小,大量的泥砂涌入,會造成路面破壞,地表設施受損;壓力過大,會增大主千斤頂負荷,嚴重的可能產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象。此工程必須通過嚴密的頂管計算,采取先進的頂管設備,才能成功地完成頂管施工的工作。
參考文獻:
篇2
【關(guān)鍵詞】市政工程;頂管法;關(guān)健技術(shù);施工控制
1、前言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和進步,頂管施工在社會生活的方方面面得到了應用。燈管施工具有自身很多的獨特優(yōu)勢,比如噪音少,可以長距離穿越江河以及公路和鐵路妨礙施工的因素,對于促進各項施工的進行起到了很大的輔助作用。因此,在管道鋪設領(lǐng)域燈管施工技術(shù)需要大力推廣,廣泛應用于方便人們生活。本文在簡單介紹頂管施工技術(shù)的前提之下進一步分析了頂管施工技術(shù)的特點以及在施工中可能存在的問題,并試圖提出有效的解決方法。
2、頂管施工技術(shù)特點分析
頂管法另一種說法叫做非開挖管道敷設技術(shù),這項技術(shù)在不將表層開挖出來的前提下就可以穿越鐵路和河流等施工的妨礙物,這樣的施工方法為施工帶來了很大的便利同時減少了成本。與此同時,頂管施工技術(shù)對于促進環(huán)境污染的治理起到了一定得作用,屬于無污染而且高效率的施工技術(shù)??傊@項施工技術(shù)不僅施工成本低,施工方便,而且有利于環(huán)境的清潔無污染。由于頂管施工技術(shù)具有如此多的優(yōu)點,在城市的道路建設當中得到了非常普遍的應用。總體來講,頂管施工技術(shù)施工的操作當中占地面積比較節(jié)省,施工不會妨礙到地表正常的活動和行為,不會影響到正常的交通運輸和車輛人流的行動。施工進行的過程中噪音比較小,不會干擾人們正常的生產(chǎn)生活,噪音方面的控制比較好。這樣在總的施工整體的施工造價就是相當?shù)偷?,利于施工的有效進行。頂管施工技術(shù)的主要缺點是在施工之前需要對當?shù)氐牡刭|(zhì)條件以及水文環(huán)境進行詳細的調(diào)查工作和分析研究,總體來講施工的難度還是比較大的,可操作性不強。
3、長距離頂管施工中存在主要缺陷
長距離頂管的施工技術(shù)的應用受到很多因素的制約。其中管徑長度、頂進機械、施工技術(shù)條件和環(huán)境的改善都是可能影響到長距離頂管施工技術(shù)的因素,對于這些問題都可能影響到長距離頂管施工技術(shù)的實施,具體主要包括以下幾點:第一,關(guān)于頂力力量弱分析。關(guān)于頂管的定力有很多需要注意的地方,在具體問題的處理方面也需要不斷改善施工高技術(shù),只有堅強的力量作為支撐才能夠促進施工的順利進行。在施工的時候施工人員需要不斷改善施工技術(shù)。頂力的大小是隨著其長度的增長不斷增加的,施工需要比較強大的頂力。在各項施工的進行中需要對推力盡享考量,適度的考量能夠促進工程的進程。在基本的工程實施中需要不斷對地基的基本情況進行考察,進一步改善工程的基本操作技術(shù)。在施工中不斷改善基本的施工方法,促進施工的全面有效進行。在各項問題的主要問題的解決方面需要不斷推進技術(shù)的改進,不斷對很多問題的解決提供更好地解決方案。第三,關(guān)于頂進方向失控分析。管軸線是頂管施工中比較關(guān)鍵的部位,需要不斷進行調(diào)整。管軸線有的時候是直線的有的時候是曲線的。根據(jù)不同的方式控制頂管施工的方向,充分利用頂管施工的優(yōu)勢,比如,頂管施工技術(shù)施工的操作當中占地面積比較節(jié)省,施工不會妨礙到地表正常的活動和行為,不會影響到正常的交通運輸和車輛人流的行動。頂管施工的方向的把握主要是通過反復測量的方式進行操作,只有不斷對施工的方向進行測量才能夠促進方向的正確性。第四,關(guān)于塌方的分析。在軟土地基等重要的位置進行施工的時候需要不斷關(guān)注塌方的問題,如果工程施工出現(xiàn)塌方的問題可能會對工程造成比較大的損失,影響工程的進度。因此,需要在很大程度上保障施工技術(shù),防止不良問題的出現(xiàn),促進工程的完成。
4、關(guān)于污水截流頂管某事例的施工控制分析
4.1工程的基本情況和特點分析
關(guān)于污水截流工程的一個典型事例分析,其應用的是頂管法施工技術(shù),管徑為Φ1200mm,平均埋深為6.5一7.Om。頂管工程總共包括兩個部分,第部分長度約為600m,第二部分長度約120m。這個部分的地下水的位置是比較高的,最高可達2m左右,土質(zhì)含粉質(zhì)比較高,普遍含鈣質(zhì)結(jié)核并夾粉砂薄層,各層土體飽和度在90%到100%之間,軟土地基含水量相對比較大,具有很多的不利于施工的缺陷存在,無法進行和堅硬的土質(zhì)相同的技術(shù),需要在施工的時候多加注意各項事件??傮w而言,頂管施工技術(shù)具有很多其他的工程施工方法不具有的特點,頂管施工技術(shù)施工的操作當中占地面積比較節(jié)省,施工不會妨礙到地表正常的活動和行為,施工進行的過程中噪音比較小,這些特點極大促進了施工的有效進行。
4.2主要技術(shù)措施
(l)穿墻。穿墻是頂管施工的主要工序,包括打開穿墻管悶管,將工具管頂出井外,安裝好穿墻止水幾個過程。穿墻后工具管方向的準確程度將直接決定了管道的方向,也會影響到管道拼接工作。因此在穿墻前,應先在墻管內(nèi)事先填滿經(jīng)過夯實的黃粘土,以免地下水和土大量涌人工作井。打開穿墻悶板后,應迅速將工具管頂進,同時做好穿墻止水,防治因穿墻管外側(cè)的土體暴露時間過長而產(chǎn)生擾動流變。
(2)糾偏與導向。頂管頂進過程中,發(fā)生管道偏離設計軸線時必須利用一定的機構(gòu)來調(diào)整管端方向,主要控制頂進方向和高程。以往糾偏工作大多是當管道頭部偏離了軸線后才進行,但這時管道已經(jīng)產(chǎn)生偏差,管軸線也出現(xiàn)了一定程度的彎曲,糾偏往往比較困難。頂進施工中的方向控制,最主要的在于做好預防控制措施,在導致方向偏離的若干因素中,頂力不平衡是一個主要原因。該工程的頂進作業(yè)中,加強了頂進系統(tǒng)的檢查和監(jiān)控,基本消除了頂力不平衡的現(xiàn)象,很大程度上防止了管道的偏位。
(3)局部氣壓平衡。頂管在流砂層和流塑狀態(tài)的土層頂進,有時因正面擠壓力不足以阻止坍方,則易產(chǎn)生正面坍方,不僅增加出泥量,還可能造成地面沉降,管軸線彎曲,給糾偏帶來困難。為解決這類問題,在頂進施工中采用局部氣壓平衡的原理,局部氣壓的大小視具體情況而定,一般土層以不坍方為準。
(4)觸變泥漿減阻。為減少長距離頂管中管壁四周摩阻力,在管壁外壓注觸變泥漿,形成一定厚度的泥漿套,使頂管在泥漿套中頂進,以減少阻力。觸變泥漿由膨潤土和水攪拌而成,配合比為1:8。泥漿經(jīng)攪拌后存人儲漿箱,通過注漿機經(jīng)管道輸送至混凝土管注漿孔,注人土體形成泥漿套。
5、結(jié)語
綜上所述,在介紹頂管工程的特點和適用范圍的基礎(chǔ)上,重點探討了長距離頂管施工中存在的一些主要技術(shù)問題,結(jié)合某污水截流工程的工程實踐,提出了一些頂管施工過程中的施工控制方法,并探討了其效果和存在的不足之處,為類似工程提供了參考依據(jù)。
參考文獻
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篇3
關(guān)鍵詞:頂管、施工、校正、方法
Abstract: combining with practical engineering case, this paper discusses the construction technology and pipe jacking construction process of the pipe jacking error correction method.
Key words: top tube, construction, calibration, method
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著我國經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展,城市基礎(chǔ)設施逐漸完善,其中,各類地下管線的鋪設與改造,在城市的基礎(chǔ)設施的建設中扮演了重要的角色。在地下管線的鋪設與改造中,非開挖施工技術(shù)越來越受到重視,作為非開挖技術(shù)中經(jīng)濟性與適用性較為突出的頂管技術(shù)發(fā)展迅猛,具有廣闊的應用前景。本文結(jié)合實例談談頂管的施工。
1.項目概況:
南寧市江北片污水管網(wǎng)建設工程南湖竹排沖流域污水管網(wǎng)一期工程,是利用日本政府貸款南寧市城市水環(huán)境綜合整治工程內(nèi)容之一,工程的目的是:建設污水管網(wǎng)系統(tǒng),收集朝陽溪及二坑流域、西鄉(xiāng)塘流域、南湖及竹排沖流域的污水,建立雨污分流的排水體系。污水管道工程共計7條,總長15639米。
2.頂管施工工藝
2.1地質(zhì)與環(huán)境調(diào)查工作
根據(jù)業(yè)主提供的各段污水管道工程地質(zhì)勘察報告可知:地層自上往下依次分別為素填土、粘土、粉質(zhì)粘土。擬建場地無地下水。
2.2頂管機頭選型
根據(jù)業(yè)主提供的污水管工程地質(zhì)勘察報告,結(jié)合投標人的頂管施工經(jīng)驗,土體穩(wěn)定系數(shù)Nt值,選擇頂管掘進機正面裝置形式。
土體穩(wěn)定系數(shù)Nt按下式計算:
Nt=(γ×h+q)×n/Su
式中γ—土的天然重度(KN/m3);h—地面至機頭中心的高度(m);q—地面超載(kpa);n—折減系數(shù);SU—土的不排水抗剪強度(kpa);
φ=0時,Su=C;φ≠0時Su=tgφ+C
式中φ—土的內(nèi)摩擦角(0);C—土的粘聚力(kpa);
Nt=(19.8×3.5+20)÷40.3×1=2.22<4
因此,機頭型式可采用手掘式。
2.3頂管工作井的設置
頂管施工需設置兩種形式的工作井,一種是供頂管機安裝和出坑用的頂進工作井,即在總體施工方案中提到的;另一種是供機頭進坑和拆卸用的接收井。在頂進過程中,頂管的管節(jié)從外面吊入工作坑內(nèi)安裝頂進,管內(nèi)的出土通過工作坑提升到地面運走。
頂進工作井尺寸的設計由施工現(xiàn)場的實際情況、檢查井的設計及頂管操作技術(shù)要求決定??紤]以上因素,頂進工作井平面尺寸盡量縮小,開挖采用槽鋼密排護壁支撐與現(xiàn)澆鋼筋砼模筑護壁靠背結(jié)合的方法。
根據(jù)公式及承包人的施工經(jīng)驗,工作井平面尺寸一般采用為:當管徑為1.0M~1.2M時工作井長×寬=6.8M×4.8M。
2.4頂進工作井的結(jié)構(gòu)型式
頂進工作井是頂管工作活動最集中的地方,是管道頂進的關(guān)鍵部位。工作井的結(jié)構(gòu)形式對提高管道頂進質(zhì)量和確保施工安全至關(guān)重要。在本工程中,設計工作井采用槽鋼密排護壁與現(xiàn)澆模筑砼護壁支護的方法修建。工作井的開挖采用一次挖深2.5m,裝配槽鋼密排護壁且整體焊接,2.5m以下采用現(xiàn)澆模筑鋼筋砼護壁并作為頂進后靠背。
頂進工作井采用以下圖示結(jié)構(gòu)圖
2.5中繼站施工工藝
2.5.1安裝原則
⑴只有在頂進阻力超過主頂千斤頂?shù)娜菰S總頂力或管節(jié)容許的極限壓力或工作井后靠土體極限反推力,即一次達不到頂進距離要求時采用。
⑵根據(jù)本包污水管道工程地質(zhì)勘察報告及投標人的施工技術(shù)經(jīng)驗,一次頂進60m左右加設中繼間。
2.5.2機械準備
中繼站必須具有足夠的強度和剛度,良好的水密特性,加工精確,安裝方便。中繼環(huán)主要由四個部分構(gòu)成:短沖程千斤頂組(沖程為15~30cm)規(guī)格,性能要求一致;液壓、電器與操縱系統(tǒng);殼體和千斤頂緊固件,止水密封圈,泵壓法蘭片。
2.5.3施工工藝
采用中繼站頂管,將一根長管道分成數(shù)個區(qū)段,區(qū)段與區(qū)段之間加入中繼站,每只中繼站只承擔頂推前面區(qū)段的管道,后面區(qū)段由它后面的中繼站頂推,最后區(qū)段由主頂站頂推。
2.6導軌的選用
導軌采用43kg/m重軌,按管道設計中心線和坡度進行安裝,以保證管子在頂入前的位置正確。
導軌間距按下計算:
導軌間凈距:A=2√(d+2t)(h-c)-(h-c)2
導軌中距:Ao=a+A
式中D—管子內(nèi)徑;A—管壁厚;h—導軌高度;a—導軌寬度;c—管外壁與基礎(chǔ)面的間隙
根據(jù)以上公式及承包人的施工經(jīng)驗,頂進Φ1000管徑的鋼筋砼管,導軌間凈距為70CM。
2.7加入觸變泥漿減阻的施工方法
為了減少頂進阻力,增大頂進長度,并防止塌方,采用在管壁與土壁的縫隙間注入觸變泥漿,形成泥漿套,減少管壁與土壁之間的摩擦阻力,泥漿經(jīng)過一定時間固結(jié),產(chǎn)生強度,對周邊土層起到護壁作用。
泥漿再輸送和灌注過程中具有流動性、可泵性。灌注主要從頂管前端進行,頂進一定距離后,從后端及中間進行補漿。
2.8工作井的垂直運輸
地面與工作井底的土方,管子和頂管設備的垂直運輸采用簡易龍門吊和卷揚機,并搭設鋼軌橫梁作為地面工作平臺。
2.9管子接頭的連接
⑴一節(jié)管子頂完,再將另一節(jié)管子吊入工作坑,繼續(xù)頂進前,將兩節(jié)管連接好,以保持管道的整體性和減少誤差。
⑵混凝土管接頭的槽口要求尺寸準確、光潔平整且無氣泡;
⑶橡膠圈的外觀和任何斷面都必須致密均勻、無裂縫孔隙和凹痕等缺陷,橡膠圈應保持清潔,無油污,且不得在陽光高溫下直曬;
⑷鋼套環(huán)必須進行防腐處理,刃口無暇疵,焊接處平整,肢部與鋼板平面垂直;
⑸襯墊板的厚度應按設計頂力大小確定,粘貼時,凹凸對中,環(huán)向間隙應附合要求;
⑹承插時外力必須均勻,橡膠圈不移位,不反轉(zhuǎn),不露出管外,否則應拔出重插;
⑺頂管結(jié)束后,按設計要求在管內(nèi)間隙嵌以彈性密封膏或水泥砂漿填料,要求與二管口抹平。
2.10頂進設備的選擇
根據(jù)本工程實際情況,采用工作頂力為400T活塞式雙作用液壓千斤頂。千斤頂布置根據(jù)頂管距離長短不同而采用單列或者并列的形式,并使千斤頂?shù)暮狭ξ恢煤晚斶M抗力的位置在同一軸線上,避免產(chǎn)生頂進力偶,防止管子發(fā)生位置誤差。頂進時著力點位置在管子全高的1/4~1/5之間。千斤頂與管子之間采用頂鐵傳遞頂力,頂鐵可用型鋼焊拼成長方型結(jié)構(gòu)的傳力形式,根據(jù)實放位置和傳力作用不同,用橫鐵和立鐵組合。
2.11管內(nèi)挖土和運土
工作井布置完畢,即開始挖土和頂進。挖土采用人工掏土形式。挖土時,密實土層內(nèi)坑壁與管上方可有1~2cm間隙,以減少頂進阻力。但管中心下部135°范圍內(nèi)應留有2cm厚土層,以便可少許切土頂進。每次挖土掘進深度,一般可等于千斤頂?shù)捻敵?,土質(zhì)較好地段,每次挖深在0.5~1m范圍內(nèi)。每次開挖縱深嚴格控制,長頂程千斤頂全頂程可分為若干次頂進。管內(nèi)運土采用手推車運輸,前方挖出的土要及時運出管外,避免管內(nèi)因堆土過多而導致管子下沉。
2.12頂進施工工藝流程
工作井布置完畢,用卷揚機把管子吊到頂管工作井的導軌上,這時即可開始挖土和頂進,頂進工藝流程圖如下:
2.13頂管測量及頂管誤差校正
頂管施工中,為了使管道按照規(guī)定的方向前進,在頂進過程中,必須不斷觀測頂進管節(jié)的軌跡,當發(fā)現(xiàn)偏離設計位置時,要及時地進行校正。
2.13.1頂進前的測量工作
⑴把地面樁引入工作坑內(nèi),在坑內(nèi)設置管道中心樁和高程樁以校測頂進管道位置。
⑵安裝導軌時嚴格控制中線和高程。頂進過程中的測量工作主要是對工具管和首節(jié)管進行測量,首節(jié)管在頂進過程中起導向作用,要求質(zhì)量高,需頻繁觀測。正常頂進每頂進30~40cm測量一次,頂進第一節(jié)時,每20cm左右觀測一次。
⑶除對工具管和首節(jié)管頻繁測量外,每頂進40~60cm需對整個頂管段進行復測,以檢查中線管節(jié)有無下沉現(xiàn)象。本工程在工作坑內(nèi)采用能固定方向的經(jīng)緯儀進行頂進中線和DSZ3水準儀進行高程測量的測量控制,并做到隨頂隨測。
2.13.2產(chǎn)生頂管誤差后的校正方法
采用三種方法校正
⑴挖土校正法:當誤差范圍在10~20mm時,采用在不同部位增減挖土量的辦法,以達到校正目的。
⑵強制校正法:當偏差大于20mm時,用挖土法已不易校正,這時用圓木或方木頂在管子偏離中心的側(cè)管壁土上,另一端裝在墊有木板的管前土壤上,支架穩(wěn)固后利用千斤頂給管子施力,使管子得到校正。
⑶襯墊校正法:對淤泥、流沙地段管子因地基承載力弱,常出現(xiàn)管子低頭現(xiàn)象,這時在采取頂木強制校正法的同時,需在管底下部補墊砂石、木板等物,以加強地基的承載力。
篇4
關(guān)鍵詞:污水管線;頂管;施工技術(shù)
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
引言
近年來,我國城市化進程不斷加快,使得城市建設大規(guī)模的快速發(fā)展,而城市污水管道作為城市重要的基礎(chǔ)設施之一,需在城市建設中不斷新建、擴建和維修,以便科學有效的處理城市污水。在城市污水管道施工中,城市污水處理的保障是管道的功能及穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),但由于污水管線通常埋設距離遠,導致在污水管線末端埋設深度大,開挖截面大,在埋設深度超過5米后其施工危險性較高,特別在遇到不良地質(zhì)時,其開挖截面大,開挖施工周期性長且對人身安全有較大影響,且需要較高的施工技術(shù)。由此管道施工方法不斷改進,頂管施工技術(shù)的應用很好的解決了這些問題。這項施工技術(shù)改變了管道傳統(tǒng)的埋管方法,適用于人口集中、地面交通擁擠、地面建筑物與地下管線密集的城市地段,相對于傳統(tǒng)管道施工方式來說具有明顯的優(yōu)越性,滿足人們對城市持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的需求。
1、對頂管施工技術(shù)的概述
頂管施工技術(shù)作為一種新興的施工技術(shù),主要是用在道路排水工程的施工當中,它是一項用于市政施工的非開挖掘進式頂管技術(shù),其主要特點是少開挖,即工作井與接收井要開挖,以及不開挖,即管道不開挖技術(shù)來進行地下管線的鋪設或更換。其最大的優(yōu)點便是不影響周圍環(huán)境或者影響較小,施工場地小,噪音??;同時頂管施工可以穿越地上障礙物,對交通的干擾小,無需隔斷交通,不會對周邊環(huán)境造成較大影響。當然這種施工技術(shù)還是會有其他缺點存在的,如相較于其它的施工技術(shù),其工程造價相對較高,在推進過程中如果遇到障礙物時處理這些障礙物也非常困難,同時頂管施工的最小管徑也有要求(須大于DN800)。目前,頂管施工技術(shù)的施工方法和施工工藝相對較多而且較為縝密,是發(fā)展得較好的一種施工技術(shù)。
2、頂管施工技術(shù)的施工工藝
開放型頂管施工方式、密封型頂管施工方式是目前在國內(nèi)較常用的兩種施工方法。頂管施工在施工過程中通常會將其分為三大階段進行施工:第一階段便是準備階段,對于施工過程中需要用到的施工工具和器材、物資及材料,以及施工人員的招募和挑選等;第二階段就是要讓導軌制安、接收井、千斤頂、工作井等就位;第三階段就是頂管頂進施工階段。
3、城市污水管道頂管施工工藝
3.1、頂管方式的選擇
管道頂進方法的選擇,應根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構(gòu)筑物和各種設施等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定,并應符合下列規(guī)定:
在粘性土或砂性土層,且無地下水影響時,宜采用手掘式或機械挖掘式頂管法;
當土質(zhì)為砂礫土時,可采用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施;
在軟土層且無障礙物的條件下,管頂以上土層較厚時,宜采用擠壓式或網(wǎng)格式頂管法;
在粘性土層中必須控制地面隆陷時,宜采用土壓平衡頂管法;
在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時,宜采用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法;
在頂進長度較短、管徑小的金屬管時,宜采用一次頂進的擠密土層頂管法。
3.2、測量與方向控制
利用全站儀、激光經(jīng)緯儀和水準儀進行頂進的測量與方向的控制。在工作井后座位置設置測量基座,為了避免工作井變形而引起的誤差,測量基座由地面引入地下,將激光經(jīng)緯儀放置在平臺上調(diào)平,使紅外線激光方向、高度與設計軸線一致,激光經(jīng)緯儀發(fā)射出的激光沿著頂進方向水平射出,打在機頭后殼體圓心處的激光靶位上,通過望遠鏡讀出工具頭的偏差,機頭尾部的實際偏差就是光靶上的光點位置讀數(shù),每隔0.5m記錄一次。機頭前殼體土艙上有一前尺,前尺和激光靶的水平相互位置指示了機頭運動的水平趨勢。同時,在機頭放置一坡度板,掛好鉛錘,通過鉛錘的左右偏移可以知道機頭的轉(zhuǎn)向,通過機頭的前后偏移可以知道機頭的上下運動趨勢,從而便于控制機頭的走向。
測量與方向糾偏控制。頂進的同時做好放樣復核的原始記錄。布設儀座避免頂進移位和變形,頂進中如果發(fā)現(xiàn)管位偏差5mm左右應立即進行校正,但糾偏校正的過程應緩緩進行,不得猛糾硬調(diào),應使管節(jié)逐漸復位。其校正的方法應采用工具頭自身糾偏的方法:首先控制工具頭向下、向上、向左、向右的狀態(tài),每次糾偏的幅度以5mm為一個單元,再頂進1m時,如果工具頭的測斜儀及激光經(jīng)緯儀偏位趨勢沒有減少時,增大5mm的糾偏力度,如果根據(jù)工具頭的測斜儀及激光經(jīng)緯儀測量偏位趨勢穩(wěn)定或減少時,保存該糾偏力度,繼續(xù)頂進,當偏位相反時,則需要將糾偏力度逐漸減小。
3.3、管道接口和管道裂縫的處理方法
排水管通常使用的是混凝土管,管道接頭應保證對管道導向環(huán)的充分固定。一般接口處理方法為若頂管的管材為平型接口,頂管完畢后,對于管與管之間的縫隙,采用環(huán)氧泥砂漿壓實填抹。如果管道頂進完成后的壓力試驗導致管道泄漏,應在管道內(nèi)部安裝一個密封環(huán),然后還應進行接口的防水測試。在頂進過程中,管道因受力不均產(chǎn)生的裂縫,需進行處理。細微裂縫采用環(huán)氧砂漿進行填縫,明顯裂縫采用摻有鋁粉的砂漿填縫處理。
3.4、頂力劇增的現(xiàn)象
頂力劇增所造成的原因從選材、配比到攪拌、注漿,頂進的每個工序都可能有:頂進中沒有控制好注漿壓力和注漿量,泥漿的選材質(zhì)量是否過關(guān),泥漿料的配比是否合理,攪拌時間是否充分,水化時間是否適宜,污水管路的布置距頂管要求不宜超長,接頭是否有滲漏,注漿孔布置是否合理,注漿泵耐壓是否正常,不可以偏低,有沒有形成完整的泥漿套,頂進時管外壁是否有帶土頂進等等。其防治措施:首先是泥漿的選材必須選用經(jīng)過多次測試和論證為合格品的材料,再經(jīng)過篩分、優(yōu)化后得出配比試驗數(shù)據(jù),攪拌時要注意水化時間大于6h,這樣的泥漿才可用于注漿。布置管路和注漿孔時都要科學合理,布置注漿泵要考慮到超長距離頂管要求設兩至三座在中間,檢查液壓注漿泵的工作完好性,確保耐壓大于2MPa,按照設計要求控制好注漿量和注漿壓力,確保整條管道形成完整的泥漿套,注漿完成后,把所有壓漿接頭用生料帶包扎,確保無滲漏現(xiàn)象。
3.5、地表沉降大的現(xiàn)象
地表沉降大所造成的原因有:開挖面土體壓力大,失衡不穩(wěn)定,管道線型不齊,機頭殼體外徑比管外徑大得多,頂進的速度太快或者是帶土頂進,泥漿套形成不好,檢測數(shù)據(jù)沒有及時反饋不能指導施工等等。其防治措施:開挖面應注意土壓的平衡條件,必須采用能穩(wěn)定開挖面水土壓力的頂管掘進機,機頭姿態(tài)控制精度良好,殼體應比管外徑大20mm,控制好頂進速度和注漿工藝,在頂進時做好檢測,用數(shù)據(jù)化及時進行信息反饋,以便更好地指導施工,隨時調(diào)整施工方案。
4、結(jié)語
頂管施工技術(shù)在不斷發(fā)展得現(xiàn)代化城市建設中具有非常重要的作用。隨著頂管施工技術(shù)的應用,給城市的發(fā)展帶來了較為優(yōu)良的影響,解決了管道埋設過程中可能出現(xiàn)的管道破壞、管道堵塞的問題;同時由于頂管施工可不阻斷交通,不破壞道路和植被,因而可以避免開挖施工所帶來對居民生活和交通干擾,無污染,無噪音。因此,提高污水管頂管施工技術(shù)在道路排水工程中的應用,完善施工工藝,對于推動城市的發(fā)展也有重要作用。
參考文獻
[1]范煒強.污水管線頂管施工技術(shù)措施探析[J].科技創(chuàng)新與應用,2012,24:126.
[2]劉剛,臺運好,華偉,張萬里,陸永宏,蔣嵐嵐.不穩(wěn)定土層中頂管施工的技術(shù)問題與措施[J].城市道橋與防洪,2012,09:220-222+241+340.
篇5
關(guān)鍵詞:管道施工、頂管施工技術(shù)方案、頂管操作工藝及管道方向控制、安全保證措施
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
一、頂管的施工程序:
測量放線——挖工作坑與交匯坑——清理工作坑——安裝頂進設備——下管——頂管運土——驗收——回填。
二、頂管的人、機、材配置:
1、人員配置:起重工1名(負責起重機械指揮作業(yè)),頂管設備操作機械工2人(負責頂進設備操作),技術(shù)員1名(負責頂進管道位置、方向、坡度的檢查控制),管道安裝工2名(負責頂管的管道施工),土方開挖及外運力工5名,專職安全員1名(負責監(jiān)護工作坑四周土方及道路過往車輛)。
2、機械配置:雙作用液壓千斤頂(QYX320型)1臺,BZ系列電控液壓站1臺套,8噸汽車吊1臺,鐵鍬5把,運土車輛隨需配置。
3、材料配置:沙袋若干、枕木若干
三、施工技術(shù)方案
1、工作坑的布置:
工作坑布置如下圖所示
2、工作坑的平面尺寸:工作坑為頂管工作的操作面,視工程具置、頂管直徑大小、頂管長度、操作機具、出土方式、后墻長度、工作坑周圍土質(zhì)情況確定,以方便操作、安全可靠為宜。一般可用下述公式計算:
a.工作坑寬度B=D+2b+2c
D——管外徑(米)
b——管兩側(cè)操作空間
c——撐板厚度,一般采用0.2米。
B.工作坑長度L=L1+L2+L3+L4+L5+L6
L1——管節(jié)長度
L2——頂進設備長度
L3——后背墻厚度(包括后背立板、后背木方、后背頂鐵
等,月1米)
L4——接管時前一節(jié)頂管留在導軌上的最小長度,一般為
0.3~0.5米。
L5——管尾出土所留長度,根據(jù)出土設備確定。
L6——調(diào)整頂進時的附加長度。
C.工作坑深度:由設計管底標高,頂管的基礎(chǔ),軌道等綜合尺寸
確定。H=h1+h2+h3+h4
h1——設計管底標高
h2——軌道高度
h3——混凝土基礎(chǔ)厚度
h4——套管外壁距管道外壁的距離
3、頂管操作工藝及管道方向控制:
1)在頂管的各項準備工作完成后就可下管,開始頂進工作,頂管時先用千斤頂頂頭伸出頂管入土,當頂頭伸到極限后退回,插入頂鐵,再使千斤頂頂頭伸出,如此反復逐節(jié)將管子頂入土中。頂管過程中靠人工挖土將土運至操作區(qū)外。管前挖土是保證頂管施工質(zhì)量的關(guān)鍵,人工挖土時要掌握管子方向,根據(jù)土質(zhì)情況和地下水高低,采用不同的刨挖方法和管子方向糾正方法,隨時注意前方情況和第一節(jié)管子上下左右的變化,發(fā)生變位及時校正,如發(fā)現(xiàn)管下地基承載力小時還應采取鋪小礫石或級配砂石等處理措施。
2)管前挖土與頂進:
管前挖土一般是先挖后頂,在管子前端先挖掉一層土,外運后頂管,再挖再頂。在無水滲出的土中挖土可先挖下面,管前15cm以內(nèi)的土要隨挖隨切邊,保持土孔洞略小于管道外徑,管前25cm以外的土可先挖成鍋底型,頂管過鐵路時只允許挖管前5cm內(nèi)土。在有水的管前人工挖土必須由上往下挖,管前端下面不能出現(xiàn)稀泥,底部應挖的整齊無損,使管底保持平順防止管道頂進過程中彎曲變形。在正常情況下挖土時,上部可較管道外壁多挖1—1.5cm,下部土層切面與管到外壁夾角120—135o為宜,較管底外壁高1cm為宜,讓管子頂進過程中切去,可防止管子下沉。在遇到松散土壤地段時,則管子四周都不能超挖,使土層完全包圍管子前進,在流沙、松散土壤地段挖土要防止管底土壤的擾動,可先頂管后挖土。
3)頂管過程中的管道方向控制及偏向校正:為了保證頂管操作過程中工作管按設計方向頂進,必須加強測量檢測工作,特別是第一節(jié)管子的方向,它直接決定上孔方向,其他管子都將沿第一節(jié)管道入土后形成的上孔前進,頂進過程中發(fā)現(xiàn)偏向及時校正。為了能準確測量管道頂進的高程和方向我們需要在工作坑架設水準儀和經(jīng)緯儀,將高程坐標點和管道軸線引入工作坑,在管道內(nèi)設置一個有中心線和高程標記的丁字尺,隨頂進隨時用經(jīng)緯儀觀測丁字尺中心線是否偏離,用水準儀測量管道高程是否符合設計要求。當檢測到工作管發(fā)生了變位誤差應根據(jù)變化大小采取不同的校正方法,當發(fā)生的誤差僅發(fā)生在第一根管上時,采取挖土方法校正。當管頭抬高時,挖前方土孔的下半圓土,從發(fā)生高程誤差的起點向前挖土1.5米以上長度,使其頂進中借自身重量而下沉;當管道低頭時,則多挖上半圓土,在繼續(xù)頂進中管頭自然推起,也可以用小型千斤頂一次頂?shù)皆O計高度或設計坡度要求,再將管子頂進100mm,使第一節(jié)管頭落在硬土上。當管子軸向發(fā)生變位也可采取上述相同原理多挖變位點反向土層,頂進過程中管道因受不均勻摩擦力而發(fā)生變位達到要求。
四、安全保證措施及危險事故的預防措施
1、施工機具設備臨時用電必須符合臨時用電規(guī)范要求。
2、施工前必須進行安全技術(shù)交底,讓所有參與工作人員熟知
工作環(huán)境中的危險所在及保護措施。
3、設置專職安全員對現(xiàn)場進行監(jiān)護,發(fā)現(xiàn)隱患及時解決。
4、工作坑要設置合理,放坡角度要嚴格計算,坑內(nèi)要做好護
坡、撐木防止塌方事故,施工過程中要隨時觀測后座墻變
化,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
5、路面兩側(cè)設立安全網(wǎng)和前方施工警示牌,夜間懸掛指示紅
燈,提醒過往行人車輛。
6、為防止路面塌陷,宜采用施工側(cè)單側(cè)限行,管前端挖土不
宜超過200mm,每挖200mm頂進一次等措施。
以上是在簡易頂管過程中的一些施工要點,視地質(zhì)情況有不同的處理辦法,僅供參考。
參考文獻:
篇6
【關(guān)鍵詞】市政給排水;長距離頂管;施工技術(shù)
一、頂管施工技術(shù)概述
1、概念
頂管施工技術(shù)是在不進行挖掘操作的前提下,通過對液壓的頂進,利用擠壓頂進的方式對管道內(nèi)部進行鋪設。這一技術(shù)在市政排水施工中得以廣泛應用,也是現(xiàn)如今較為常見的一種排水施工方式。頂管施工技術(shù)在工程建設施工當中,不會對道路交通和施工周圍環(huán)境造成影響,并且有著節(jié)能減排、降低工程造價的諸多優(yōu)勢。
2、頂管施工技術(shù)特點
目前,我國的大部分排水管道工程建設都采用頂管施工技術(shù)。該技術(shù)的應用,大大改善了工程建設的施工環(huán)境,并且簡化施工流程,技術(shù)應用簡單,降低了施工難度。除此之外,頂管施工技術(shù)在市政排水建設中,還可減少工程建設費用,解決在施工過程中造成的交通堵塞問題。頂管施工技術(shù)的以上特點體現(xiàn)了該技術(shù)在排水施工中的優(yōu)勢所在,是新形勢下市政建設的重要施工技術(shù)。
二、長距離頂管管體的結(jié)構(gòu)設計
1、鋼筒
使用長距離頂管技術(shù)進行施工時,要選擇1.5 mm厚度的冷軋鋼板作為原料,將其制作成鋼筒,同時在鋼筒的兩端設置鋼制的插口環(huán)和承口環(huán),通過這種方法制成鋼筒的連接部分。使用雙膠圈作為墊層進行連接,使管道具有很強的封閉性,從而有效避免水體發(fā)生滲入的情況,使管道具備良好的防滲青年。
2、鋼筋骨架網(wǎng)
為了確?;炷梁弯撏策M行連接時可以牢固,可以在鋼筒的外側(cè)和內(nèi)側(cè)焊接一個鋼筋骨架網(wǎng)。同時為了在后期使用過程中出現(xiàn)混凝土塊掉落的情況,所以鋼筒內(nèi)側(cè)進行鋼筋骨架網(wǎng)焊接時,通常都使用單層的鋼筋骨架網(wǎng);而在鋼筒外部進行鋼筋骨架網(wǎng)焊接時,目的在于最大限度的提高鋼筒和混凝土結(jié)合之后的承載能力,確保鋼筒和混凝土結(jié)合之后〕惺芡飩繅約八壓帶來的壓力,從而盡量避免管體受到不必要的破壞,所以在鋼筒外側(cè)焊接的鋼筋骨架網(wǎng)通常都是雙層的鋼筋骨架網(wǎng)。
3、管體
在鋼筒外部和內(nèi)部澆筑好混凝土之后,就會形成混凝土頂管管道,使用這種施工方法和技術(shù)澆筑成的管道可以有效避免鋼筋籠或者鋼筒出現(xiàn)銹蝕的情況,所以有利于最大限度的延長管道使用的壽命。
三、市政給排水中長距離頂管施工技術(shù)的應用分析
1、非開挖頂管施工技術(shù)
市政給排水長距離頂管施工技術(shù)中,采取非開挖頂管施工技術(shù),借助灰漿噴射襯層法的方式,完成非開挖頂管施工。近幾年,隨著市政給排水施工技術(shù)的發(fā)展,非開挖頂管施工得到有效的保障,朝向成熟化的方向發(fā)展,其在市政給排水長距離頂管施工中的應用越來越廣泛。非開挖頂管施工技術(shù),同樣需要在長距離頂管作業(yè)的地方,開挖工作溝,限制工作溝的規(guī)模,促使其符合給排水施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況,預防發(fā)生開挖偏差。市政給排水長距離頂管施工中,非開挖頂管施工技術(shù)的核心是管道設計,按照市政給排水的方案需求以及現(xiàn)場的地質(zhì)情況,設計科學的管道系統(tǒng),便于提高管線敷設的質(zhì)量,表明非開挖頂管技術(shù)的實踐作用。
2、頂管施工法
在穿孔施工的過程中, 在需要頂進鋼套管或無鋼套管時頂進了永久性公共管道時, 引用頂管施工的方法選擇頂管施工的方法主要是因為其發(fā)出的噪音較小, 對地表的干擾少, 振動幅度小。 集優(yōu)點于一身的頂管施工方法在實際作業(yè)過程中更受工程師的青睞。 具體的頂管施工方法分為以下幾步: 1 )在地面上開挖兩個基坑井; 2 ) 在工作井中安放好鋼管; 3 )利用千斤頂將鋼管從工作井的預留口中推出, 使其移動到接收井的預留口邊; 4 ) 穿出接收井的預留口形成管道。
3、水平螺旋鉆進技術(shù)
水平螺旋鉆進技術(shù),屬于長距離頂管施工中不可缺少的技術(shù),也是市政給排水施工中最常見的一類技術(shù)。水平螺旋鉆進的技術(shù)方法,可以有效降低長距離頂管操作時對地表造成的波動,避免發(fā)生土層破壞的問題。水平螺旋鉆進技術(shù)的目的性強,通過螺旋鉆桿,按照長距離頂管的方案設計,把鋼管推入到預留井內(nèi)。水平螺旋鉆進技術(shù)的應用雖然廣泛,但是對市政給排水中的長距離頂管施工有明確的要求,僅適用于小口徑的給排水管道中,目的是規(guī)避管道頂進中的偏差風險,減少水平螺旋鉆進技術(shù)對管道方向的干擾,促使長距離頂管保持在準確的位置。
4、通風系統(tǒng)設計
除了要做好各項施工技術(shù)的管理控制, 還要注意長距離頂管施工時對通風效果的要求,對保證施工人員生命安全具有重要意義。就長距離頂管施工技術(shù)應用實際情況來看,經(jīng)常會受管道容量限制, 頂進時間往往都比較長, 如果通風系統(tǒng)設計不合理, 會因為供氧不及時而威脅到施工人員安全, 很容易出現(xiàn)缺氧情況。通風系統(tǒng)設計時可以選擇用鼓風形式、 抽風形式以及鼓風抽風組合形式, 其中鼓風式在應用上出口氣流具有更長的有效射程, 將工作面有害氣體及時排向地面, 具有更高的安全性。
四、市政給排水工程長距離頂管施工技術(shù)要點
1、進出洞技術(shù)
施工時需要利用橡膠止水法對工作井洞口止水裝置做好密封處理,其中在正式密封前,需要提前預埋注漿孔,便于壓住濕潤的土泥漿,如果是洞外處理,則可以選擇用SMW工法樁技術(shù)對土體結(jié)構(gòu)進行密封處理。另外,為提高出洞效率,還可以提前在支護結(jié)構(gòu)內(nèi)部,設計一個鋼圈,并且對于內(nèi)襯預留洞結(jié)構(gòu),應安裝雙道橡膠止水法蘭止水裝置,提高止水處理安全性與可靠性。對頂管進行施工時,針對出洞口進行處理時,需要加強觸變泥漿壓注處理,在最大程度上來避免對出洞段土地造成擾動。
2、泥漿制備與注漿
第一,制備泥漿。在對于不同施工用泥漿進行制備時,所對應的技術(shù)不同,例如配置觸變泥漿時,應選擇性能良好的濕潤土,并且要提前做好試驗分析,確保配比的合理性,提高泥漿支承能力與減摩效果。第二,注漿技術(shù)。在進行注漿施工時,需要著重控制好注漿壓力,使其始終大于管體上部水頭壓力與靜止土壓力。在持續(xù)頂進施工時,應結(jié)合施工現(xiàn)場地下水、地面變形等因素,適當調(diào)整壓力與壓漿量。同時為避免出現(xiàn)回漿問題,還應在出口位置設置一個單向閥,在臨時停泵后不會改變觸變泥漿套壓力。
結(jié)束語
總而言之,要想進一步提高長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水工程施工過程中的應用范圍,充分發(fā)揮長距離頂管施工技術(shù)的作用,還需要專業(yè)人士對這項技術(shù)進行更深層次的研究,加強對長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水工程中應用的研究力度,從而促進文明城市、現(xiàn)代化城市的建設。
參考文獻
[1]孫明.市政給排水施工中的長距離頂管施工技術(shù)分析[J].科技與企業(yè),2014,10:209.
[2]沙永建.市政給排水施工中的長距離頂管施工技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2014,16:131.
篇7
關(guān)鍵詞:市政工程 頂管施工技術(shù)
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著城市人口的迅速增加,城市的拆遷改造工作持續(xù)深化。享有城市“經(jīng)絡”之稱的地下管網(wǎng),擔負傳送能量和信息的重要任務,是城市生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。為了更好地保護城市環(huán)境,方便居民生活,減少施工造成的交通影響,目前各個城市都在積極推行頂管施工技術(shù)。
1 市政工程中頂管施工的特點
頂管施工技術(shù)是指在不開挖地表的情況下,利用液壓頂進工作站從頂進工作坑將待鋪設的管道頂入,從而在頂管機之后直接鋪設管道的非開挖地下管道施工技術(shù):在工程量方面,頂管施工工藝土方開挖量較少,只有工作坑和接收坑。在覆土深度大的情況下,比傳統(tǒng)施工工藝更經(jīng)濟、更科學。
2 市政工程中頂管施工的幾個要點
2.1 頂管施工中對材料的要求
頂管施工工藝對頂進管道的要求十分的嚴格,要求管道的材料本身具有較強的抗腐蝕性,具有滿足設計要求的抗壓能力,能夠承受設計的動靜荷載以及管道內(nèi)外部的壓力。對管道接頭的幾何尺寸、軸向荷載能力和防水能力也都有較為嚴格的要求,保證緊密配合,端部要平整垂直,在發(fā)生一定角度的偏移時仍具有防水能力,防水接頭不允許突出管道的內(nèi)外壁。
2.2 機頭的選用
頂管機頭的選用是頂進施工中的關(guān)鍵。頂管施工包括大刀盤土壓平衡法、泥水平衡法、水沖吸法和氣壓平衡法等多種施工工藝,這是由頂管工具管(機頭)的功能分類而定的。施工中應根據(jù)機頭穿越的土層性質(zhì)和地下水情況等因素,選擇合適的頂管機頭。
2.3 工作坑
工作坑形狀一般有矩形、圓形、腰圓形、多邊形等幾種,其中矩形工作坑最為常見。在直線頂管中或在兩段交角接近180。折線的頂管施工中,多采用矩形工作坑,矩形工作坑的短邊與長邊之比通常為2:3。如果兩段交角比較小,或者是在一個工作坑中需要向幾個不同方向頂進時,則往往采用圓形工作坑。
3、實例說明施工方法
3.1管井降水施工
(1)施工工藝流程
放線定井位一挖泥漿溝(坑)一鉆機就位一成孔一回填井底砂墊層一下井管一填濾料一封井一洗井一安裝排水管一裝泵一抽水一水位監(jiān)測一降水井正常工作。
(2)施工方法
管井井徑為600,一徑到底,井管為300無砂混凝土管。由于④層含水層為細砂,為防止細砂流入井管中被抽走造成沉降,故針對各段情況對④層細砂層位置井管外纏雙層60目尼龍砂網(wǎng),④層以上外纏單層60目尼龍砂網(wǎng)。井管與井壁填2ram~4mm水洗豆石,豆石填至地面下2m,必須保證豆石填埋高度,lm以上則用粘土填實。對管井采用空氣冼井法,水泵間隙抽水直至抽通為止,達到水清砂凈。
(3)降水前準備
根據(jù)圖紙上的管線位置,對擬建場地降水管井位置處進行平整、清理。開挖泥漿坑和泥漿沉淀排放溝。
(4)鉆孔。
鉆機按照管井中心位置就位、施鉆。鉆井采用泵吸反循壞鉆機,自造漿護壁。鉆探施工達到15.5m,鉆孔深度比管井深度深0.5m。
(5)管井安裝。
檢查水泥礫石管無殘缺、斷裂和彎曲現(xiàn)象,并檢查井孔。水泥礫石管要用竹片夾牢、綁緊,防止彎曲或脫落。水泥礫石管井要加井蓋。
(6)冼井。
由于降水井分布集中,連續(xù)鉆進,及時進行洗井,不得擱置時間過長或完成后集洗井。安裝前進行洗井調(diào)整井底泥漿的重度,洗井方法為,填入濾料后,應及時洗井,當井內(nèi)泥漿清除后,先用活塞洗井器洗井,再用壓縮空氣洗井,采用空壓機氣舉法,要從井底逐節(jié),逐層吹洗,將井底泥砂吹凈,洗出清水為止。
(7)設備安裝。
降水井內(nèi)安裝潛水泵裝好后,立即進行試抽水。根據(jù)出水量的大小,可以掌握基坑涌水量大小,以及井的效果,并及時來調(diào)整泵的型號。潛水泵用鋼絲繩吊在井內(nèi),水泵在井下的入水深度以動水位lm~5m,根據(jù)出水量及降深調(diào)整置泵位置,直至達到降水要求。
3.2頂管設備安裝
(1)垂直起重運輸設備安裝
安裝前對卷場機、電動葫蘆、手動葫蘆等起重設備進行全面檢查,手動葫蘆、卷場機、電動葫蘆必須有合格證方可使用。起重設備安裝后在正式作業(yè)前進行試吊,吊離地面10cm左右時,檢物、設備有無問題,確認安全方可起吊。起重設備設專人檢驗、安裝,并遵守安全操作規(guī)程。
(2)頂進設備安裝。
安裝前應對液壓油缸、高壓油泵、液壓管路控制系統(tǒng)及頂鐵等進行檢查;設備完好,方可安裝。應根據(jù)頂管坑的施工設計,安裝高壓油泵、管路及控制系統(tǒng)。
(3)頂鐵安裝。
頂鐵放置在工作坑內(nèi)頂進方向的兩側(cè),擺放整齊。頂鐵有足夠的剛度,頂鐵上有鎖定裝置,頂鐵單塊旋轉(zhuǎn)時保持穩(wěn)定,采用型鋼焊接成型。安裝后的頂鐵軸線與管道軸線平行、對稱。
3.3管道頂進
(1)下管
下管前應對管材作全面的質(zhì)量檢查,對下管設備作安全檢查。下管采用四角支架、卷揚機下管。管子用方木墊在軌道上,用厚橡膠皮將下管的鋼絲繩包好,將鋼絲繩套入管子。徐徐起吊,將管子拉入工作坑口上的四根QUt00鋼軌上,吊起離鋼軌50cm后,將鋼軌撤離,徐徐將管子下入坑中。管子下完后,將活動平臺復位。注意下管方向。
(2)頂進施工
① 頂進前檢查設備、測量高程中心及排水設施等,具備條件后,方可進行頂進。拆除鋼木支架洞口處工字鋼,并保證上方支撐穩(wěn)固。② 為防止土方坍塌,確保頂管質(zhì)量,在首節(jié)管前端安裝管帽,將管帽頂入土中后便可在帽檐下挖土。③ 首節(jié)管頂進高程及中心位置是保證以后頂管質(zhì)量的關(guān)鍵。初始頂進5m~lOm范圍內(nèi),增加測量密度,要緩慢進行,防止管子上下、左右擺動,增大頂力,影響質(zhì)量,出現(xiàn)偏差及時糾正。首節(jié)管允許偏差為:軸線位置3mm;高程0~+3mm。
(3)管道糾偏
一個頂管段完成后,測量一次管道中心線和高程;高程及中線必須在設計規(guī)范允許范圍內(nèi),保證滿足設計意圖。保證每個接口應測一點,有錯口時測兩點,并形成文件,將信息及時反饋。②偏差主要是由開挖斷面形狀不正確、工作面土質(zhì)不均勻、千斤頂位置不正確等引起,施工中必須予以重視,必須加強量測及調(diào)整工作。
3.4閉水試驗
采用分段閉水試驗,管段按井距分隔帶試驗,長度不大于l000m,每3個井段抽檢l段。事先管道浸泡24h。閉水試驗的水位為上游管道內(nèi)頂2.0m或至井口為止。觀測管道的滲水量,從達到試驗水頭開始計時,直至觀測結(jié)束。觀測期間不斷的向試驗管段內(nèi)補水,保持試驗水頭恒定,滲水量的測定時間不得小于20min。
3.5補漿 壓漿
為防止路面沉陷和地上、地下構(gòu)筑物不受擾動,頂管結(jié)束后,應及時對管體四周的縫隙充填水泥漿,使其密實堅固,填充水泥所用設備與觸變泥漿設備相同。逐孔注漿,水泥漿液需攪拌均勻,無結(jié)塊,無雜物,注漿結(jié)束后,要及時清理注漿設備,以防堵塞。
結(jié)語
改進和完善頂管技術(shù)在市政污水管道中的應用,有利于保證污水管道施工的技術(shù)和質(zhì)量標準,做到設施利用率高,避免浪費;加強市政污水管道工程施工管理力度,使工程施工趨于成熟、規(guī)范、科學、合理,有利于提高管理水平,降低工程成本。因此加強對頂管施工技術(shù)的深入研究具有十分重要的意義。
參考文獻
[1]張志勇.復雜環(huán)境下大截面矩形頂管施工管線保護技術(shù)[J].施工技術(shù),201l(10).
篇8
關(guān)鍵詞:市政工程 頂管施工技術(shù)
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(b)-0046-01
1 工程概況
某工程干線全線為頂管施工,管徑D= 1050-1950,采用Ⅲ級鋼筋混凝土鋼承口頂管管材,D1050規(guī)格為:1050×117×3000,D1150規(guī)格為:l150×125×3000,D1350規(guī)格為:1350×142×3000,D1750規(guī)格為:1750×175×3000,D1950規(guī)格為:1950×190×3000,接口采用鋼承口接口形式。全部檢查井均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),預制混凝土井筒。
2 頂管施工主要技術(shù)工藝
2.1 管井降水施工
(1)施工工藝流程。
放線定井位挖泥漿溝(坑)鉆機就位成孔回填井底砂墊層下井管填濾料封井洗井安裝排水管裝泵抽水水位監(jiān)測降水井正常工作。
(2)施工方法。
管井井徑為600,一徑到底,井管為300無砂混凝土管。由于④層含水層為細砂,為防止細砂流入井管中被抽走造成沉降,故針對各段情況對④層細砂層位置井管外纏雙層60目尼龍砂網(wǎng),④層以上外纏單層60目尼龍砂網(wǎng)。井管與井壁填2mm~4mm水洗豆石,豆石填至地面下2m,必須保證豆石填埋高度,1m以上則用粘土填實。對管井采用空氣洗井法,水泵間隙抽水直至抽通為止,達到水清砂凈。
(3)降水前準備。
根據(jù)圖紙上的管線位置,對擬建場地降水管井位置處進行平整、清理。開挖泥漿坑和泥漿沉淀排放溝。
(4)鉆孔。
鉆機按照管井中心位置就位、施鉆。鉆井采用泵吸反循環(huán)鉆機,自造漿護壁。鉆探施工達到15.5m,鉆孔深度比管井深度深0.5m。
(5)管井安裝。
檢查水泥礫石管無殘缺、斷裂和彎曲現(xiàn)象,并檢查井孔。水泥礫石管要用竹片夾牢、綁緊,防止彎曲或脫落。水泥礫石管井要加井蓋。
(6)洗井。
由于降水井分布集中,連續(xù)鉆進,及時進行洗井,不得擱置時間過長或完成后集中洗井。安裝前進行洗井調(diào)整井底泥漿的重度,洗井方法為,填入濾料后,應及時洗井,當井內(nèi)泥漿清除后,先用活塞洗井器洗井,再用壓縮空氣洗井,采用空壓機氣舉法,要從井底逐節(jié),逐層吹洗,將井底泥砂吹凈,洗出清水為止。
(7)設備安裝。
降水井內(nèi)安裝潛水泵裝好后,立即進行試抽水。根據(jù)出水量的大小,可以掌握基坑涌水量大小,以及井的效果,并及時來調(diào)整泵的型號。潛水泵用鋼絲繩吊在井內(nèi),水泵在井下的入水深度以動水位1m~5m,根據(jù)出水量及降深調(diào)整置泵位置,直至達到降水要求。
2.2 頂管設備安裝
(1)垂直起重運輸設備安裝。
安裝前對卷場機、電動葫蘆、手動葫蘆等起重設備進行全面檢查,手動葫蘆、卷場機、電動葫蘆必須有合格證方可使用。起重設備安裝后在正式作業(yè)前進行試吊,吊離地面10cm左右時,檢物、設備有無問題,確認安全方可起吊。起重設備設專人檢驗、安裝,并遵守安全操作規(guī)程。
(2)頂進設備安裝。
安裝前應對液壓油缸、高壓油泵、液壓管路控制系統(tǒng)及頂鐵等進行檢查;設備完好,方可安裝。應根據(jù)頂管坑的施工設計,安裝高壓油泵、管路及控制系統(tǒng)。
(3)頂鐵安裝。
項鐵放置在工作坑內(nèi)頂進方向的兩側(cè),擺放整齊。項鐵有足夠的剛度,項鐵上有鎖定裝置,頂鐵單塊旋轉(zhuǎn)時保持穩(wěn)定,采用型鋼焊接成型。安裝后的頂鐵軸線與管道軸線平行、對稱。
2.3 管道頂進
(1)下管。
下管前應對管材作全面的質(zhì)量檢查,對下管設備作安全檢查。下管采用四角支架、卷揚機下管。管子用方木墊在軌道上,用厚橡膠皮將下管的鋼絲繩包好,將鋼絲繩套入管子。徐徐起吊,將管子拉入工作坑口上的四根QUl00鋼軌上,吊起離鋼軌50cm后,將鋼軌撤離,徐徐將管子下入坑中。管子下完后,將活動平臺復位。注意下管方向。
(2)頂進施工。
①頂進前檢查設備、測量高程中心及排水設施等,具備條件后,方可進行頂進。拆除鋼木支架洞口處工字鋼,并保證上方支撐穩(wěn)固。②為防止土方坍塌,確保頂管質(zhì)量,在首節(jié)管前端安裝管帽,將管帽項入土中后便可在帽檐下挖土。③首節(jié)管頂進高程及中心位置是保證以后頂管質(zhì)量的關(guān)鍵。初始頂進5m~l0m范圍內(nèi),增加測量密度,要緩慢進行,防止管子上下、左右擺動,增大頂力,影響質(zhì)量,出現(xiàn)偏差進行糾正時。首節(jié)管允許偏差為:軸線位置3mm;高程0~+3mm。④管前挖土長度:土質(zhì)良好,在正常頂管地段,可超越管端30cm~50cm,并隨挖隨頂;在土質(zhì)不良地段,開挖超越管端距離,不得大于30cm。在正常項管地段,管頂部位最大超挖量控制在1.0cm左右,管底部位135°范圍內(nèi)不得超挖,在房屋及道路下等不允許土層下沉的頂管地段,管子周圍不得超挖。⑤頂進作業(yè)時,禁止進行工作坑內(nèi)的垂直運輸;進行垂直運輸時,禁止頂進作業(yè)。⑥頂進過程中要加強測量復測,首節(jié)管每頂一鎬測一次中線及高程,隨時糾偏,在頂迸一根管后要求每50cm測量一次中線及高程,并做好記錄,交接班時必須復測上一班的高程及中線。全段頂完后,及時對管道進行中心、高程的驗收。⑦每班均填寫施工記錄。施工記錄包括項進長度、頂力數(shù)值或油泵壓力表數(shù)值、管位偏差及其校正情況、機械運轉(zhuǎn)情況、土質(zhì)水位變化以及出現(xiàn)的問題和應注意事項。交接時將施工記錄向下一班交接清楚。
(3)管道糾偏。
①一個頂管段完成后,測量一次管道中心線和高程;高程及中線必須在設計規(guī)范允許范圍內(nèi),保證滿足設計意圖。保證每個接口應測一點,有錯口時測兩點,并形成文件,將信息及時反饋。②偏差主要是由開挖斷面形狀不正確、工作面土質(zhì)不均勻、千斤頂位置不正確等引起,施工中必須予以重視,必須加強量測及調(diào)整工作。
2.4 閉水試驗
采用分段閉水試驗,管段按井距分隔帶試驗,長度不大于1000m,每3個井段抽檢1段。事先管道浸泡24h。閉水試驗的水位為上游管道內(nèi)頂2.0m或至井口為止。觀測管道的滲水量,從達到試驗水頭開始計時,直至觀測結(jié)束。觀測期間不斷的向試驗管段內(nèi)補水,保持試驗水頭恒定,滲水量的測定時間不得小于20min。
2.5 補漿、壓漿
為防止路面沉陷和地上、地下構(gòu)筑物不受擾動,頂管結(jié)束后,應及時對管體四周的縫隙充填水泥漿,使其密實堅固,填充水泥所用設備與觸變泥漿設備相同。逐孔注漿,水泥漿液需攪拌均勻,無結(jié)塊,無雜物,注漿結(jié)束后,要及時清理注漿設備,以防堵塞。
3 結(jié)語
改進和完善頂管技術(shù)在市政污水管道中的應用,有利于保證污水管道施工的技術(shù)和質(zhì)量標準,做到設施利用率高,避免浪費;加強市政污水管道工程施工管理力度,使工程施工趨于成熟、規(guī)范、科學、合理,有利于提高管理水平,降低工程成本。因此加強對頂管施工技術(shù)的深入研究具有十分重要的意義。
參考文獻
[1] 張志勇.復雜環(huán)境下大截面矩形頂管施工管線保護技術(shù)[J].施工技術(shù),2011(10).
篇9
【關(guān)鍵詞】:市政道路,污水管,頂管技術(shù),施工
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
頂管技術(shù)是一種非開挖式的施工技術(shù),與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比而言,給地面的活動帶來的影響較小,如果施工控制嚴格的話,就可保證交通暢通無阻,人們正?;顒?,尤其是在穿越公路、建筑物等是就可減少沿線的拆遷工作量,節(jié)約時間與資金的投入,在一定程度上降低了工程造價,因此,頂管技術(shù)在市政污水管道的施工中得到了廣泛的應用。
一、頂管施工的特點
頂管法又稱作非開挖式的管道敷設技術(shù),它并不需要一定的開挖面層,就可以穿越地面構(gòu)筑物及地下管線等的特點,與開挖敷設技術(shù)相比,將大量節(jié)省投資和工期。與此同時,由于施工面是由線縮成點,占地面積較??;噪音、震動較低,不影響現(xiàn)有管線和構(gòu)筑物的正常使用,因此屬于真正的無污染、高效率的施工技術(shù)。施工方案應注意的問題:
1、在開挖施工時,由于市政管道穿越市政各種建筑物,因此為避免不必要的麻煩,大多數(shù)都應沿路鋪設。但是在非主干道、路邊不大影響交通的情況下可以采用明挖施工。
2、頂管施工,如果市政管道在跨路施工開挖時,可能會影響到交通,那么頂管施工是一種很好的可行性方案。頂管施工從考慮人員在管道內(nèi)施工作業(yè)考慮,管徑一般在0.8m以上。
二、頂管施工的前期準備
1、現(xiàn)場的平面布置
平面的總體布置主要有自動控制室、起重設備、拌漿棚及拌漿材料堆場、注漿系統(tǒng)、棄土坑的布置等。在進行頂管施工之前井內(nèi)應該安裝發(fā)射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等進行頂進的設備,在工作井的邊側(cè)應該設置下井扶梯。
2、頂管機進、出洞處以及后靠土體加固
為了保證頂管機出洞的安全性,就需要對后靠土體和進、出洞區(qū)域土體進行相應的加固,而加固的方法主要有以下幾種(1)高壓旋噴樁加固混凝土后背墻;(2)堆土反壓法。為了防止頂管機進以及出預留洞發(fā)生泥水流失,且在頂進的過程中壓注的觸變泥漿不會流失,則必須在工作井的洞口安裝止水裝置,以保證工程順利實施。
3、頂管施工主要設備
頂管管道通常在淤泥質(zhì)的砂和粘土層中進行頂進,在施工現(xiàn)場無法采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其它建筑物基礎(chǔ)的時候就應該采用頂管管道,管道的直徑最好大于800mm。在此前提下,應根據(jù)管道材料、管徑的大小、土體摩阻力計算頂進機具和千斤頂?shù)拇笮€數(shù)和反力墻、起重設備。
4、機械設備的交班檢查
在進行管道的頂進之前,機械工人就需要進行交接班得相關(guān)手續(xù),將在機器設備的運轉(zhuǎn)情況的有關(guān)記錄表交給下一個班組的機械工以便其在下一道工序中的記錄,并需要進行口頭的設備運轉(zhuǎn)狀況的交班,剛上班的機械工需要對控制臺、各個泥漿泵、管道、測量系統(tǒng)、工具頭等進行例行檢查。
三、頂管技術(shù)施工措施
1、止水圈
就泥水平衡式的頂管機而言,在頂管機通過洞口進入土體的過程中,如果頂管機與建筑空隙的止水密封性能不好的話,不僅會使開挖面的土體失去平衡,而且極易導致泥水的流失,從而造成頂管機周圍的土體損失,引起嚴重的洞口土體的塌方,因此為避免上述情況的發(fā)生就必須在洞口設置密封性能好的止水圈。
止水圈主要是由壓環(huán)、壓板以及橡膠圈組成,止水圈的安裝首先應該打好膨脹螺絲,緊接著將橡膠圈牢牢地套在膨脹螺絲上,然后將壓環(huán)壓在橡膠圈的上面,最后一步就是將壓板壓在壓環(huán)上后上緊螺絲即可。一般情況下壓板需要有36塊,可以沿徑在50mm內(nèi)進行移動,這樣就可以控制橡膠圈的壓緊程度。
2、材料
通常,材料都選用粘土及膨潤土等材料來制作成泥漿液體。若采用膨潤土制成的材料,其泥漿濃度應該保持在5-15%,必須使膨潤土泥漿隨頂管機慢慢向前移動,形成連續(xù)的環(huán)狀漿套。出洞的時候,在洞口土體較穩(wěn)定的情況下,可以降低材料的濃度,在離洞口大約有6m的時候,就選擇清水把泥水壓力降到最低點,以免由于正面的土壓力減小,因為過大的泥水壓力會使洞口的土體發(fā)生擾動。
3、注漿減阻
在頂管的施工過程中有一個非常重要的技術(shù)措施,即注漿減阻。該技術(shù)主要是通過壓注觸變泥漿來填充管道周圍留有的空隙,使之形成一道泥漿保護套,從而起到支撐地層、減少地面沉降以及減少頂進阻力的作用。注漿減阻的措施適用于長距離的頂管施工。
4、校正頂進偏差
在頂進的過程中常常會出現(xiàn)10mm左右的管位偏差,此時就應立即進行校正。糾偏校正要緩慢的進行,使管子逐漸復位,不能猛糾硬調(diào)。若在施工過程中同時存在高程和方向偏差,就應先糾正偏差大的。糾偏時應該做到在頂進中采用小角度逐步進行,勤調(diào)微糾。如果頂管機頭發(fā)生旋轉(zhuǎn),就可在管內(nèi)相反方向增加壓重塊或在中間站提供旋轉(zhuǎn)糾正力矩。
5、挖土校正法
當頂進的偏差值10~20mm時就應該采用挖土校正法。在管子偏向設計中心左側(cè)的時候,就可以在管子的中心右側(cè)進行適當?shù)某?,而在偏向管子中心—?cè)的地方可不挖或者留臺,使管子在繼續(xù)頂進中,逐漸校正到設計的位置。
6、頂木校正法:如果偏差較大或采用挖土校正無效的時候,就要采用圓木或者方木,將其一端頂在管子偏向一側(cè)的內(nèi)管壁上,而另一端則支撐在墊有木板的管前土層上,同時開動千斤頂,充分利用頂木產(chǎn)生的分力,將管子的位置進行校正。
四、頂管井
1、頂管井開挖注意事項
(1)每個頂管井采用一臺抓斗挖土機進行作業(yè)。
(2)開挖的時候必須預留相應的土方進行人工開挖,以避免基底土壤受到干擾發(fā)生移動。
(3)在開挖過程中如果發(fā)現(xiàn)地址情況異?;蚺c設計圖紙的不相符時,應該立即向監(jiān)理工程師及設計單位匯報等待處理。
(4)開挖時要隨時保持警惕,及時對開挖尺寸和土體質(zhì)量進行檢查,嚴格按照施工圖紙進行邊坡的整修、夯實。
(5)基坑的底部應該沿著四周設置2%坡度的排水溝,四角設置集水坑,集水坑的深度要比四周的溝深500mm,并且應及時將集水坑內(nèi)的水排入下水道。
(6)由于夏秋季節(jié)雨水期較多,因此就應該及時做好防雨的準備,避免雨水沖刷邊坡及侵蝕基底的土壤。
2、頂管井的施工
當土方開挖完成后就可以對頂管井進行施工了,其施工主要涉及到鋼筋工程、模板工程以及混凝土工程,在此主要介紹頂管井施工的要點。就鋼筋工程而言,在遇到洞口及相鄰墩墻時必須按相關(guān)規(guī)范進行加強處理,構(gòu)件受拉區(qū)的同一截面鋼筋接頭的數(shù)量不能超過鋼筋總數(shù)的50%,接頭之間應該相互的錯開,間距大于鋼筋直徑的35-40倍,并且接頭和相鄰鋼筋之間的凈間距應該大于混凝土骨料的最大粒徑。而模板工程則采用鋼管扣件進行支撐,模板的設計、制作、安裝則必須按照混凝土的澆筑和振搗要求進行作業(yè)。模板之間的接縫應該平整嚴密,保證在澆筑混凝土時不漏漿。當混凝土達到設計規(guī)范的強度是就可拆模,應該遵循這樣的原則:先支的后拆,后支的先拆,非承重的先拆,承重的后拆。在澆筑混凝土井壁時,應該從兩邊向中間逐漸澆筑的順序進行作業(yè),以防止模板吸水膨脹,造成壁板彎曲變形。
結(jié)束語
綜上所述,就是頂管技術(shù)在市政道路污水管道中的應用。當然就目前而言該技術(shù)還不是很完善,相信隨著科學技術(shù)發(fā)展步伐的不斷加速,頂管的施工技術(shù)一定會達到巔峰。
參考文獻:
[1]王義強,《頂管技術(shù)在管道施工中的應用》,《西部探礦工程》,2006.7
[2]任鳳鳴、袁兵,頂管技術(shù)在城市環(huán)境保護中的應用[J].湖南師范大學自然科學學報,2007,(01)
[3]張傳安.軟土地區(qū)雙排大口徑頂管施工技術(shù)[J].鐵道標準設計,2009(3).
篇10
[關(guān)鍵詞]: 市政管道;頂管; 增強纖維塑料夾砂管
Abstract: This paper to the municipal sewage pipeline gas station service area, the use of glass fiber reinforced mortar pipe clamp pipe jacking technology and long distance, introduces the application of long distance jacking pipe in municipal pipeline construction.
Key words: municipal pipeline; pipe jacking; fiber reinforced plastic mortar pipe
中圖分類號:TV5 文獻標識碼:文章編號:
1、前言
頂管工程在市政工程中非常普遍,穿越道路、穿越建筑物一般均設計為頂管,可減少拆遷的工程量,減少對公共交通的影響。
頂管工程施工,在最佳施工條件下一次頂進長度為100 米左右。在城市干管施工中,如果需穿越大型的建筑物或場地時,則需采用超長距離的頂管技術(shù)。本文介紹一例穿越加油站的超長距離頂管施工。
2、工程概況
津南污水處理廠(紀莊子污水處理廠遷建)配套進出水管網(wǎng)工程,鋪設津南污水處理廠進水主干管,本工程為第4標段自1#泵站出水井WD1起,沿京港高速西側(cè)至規(guī)劃薊汕聯(lián)絡線,新建d2800管道4074.7m,其中頂管DN2800管道655m,明開施工管材為內(nèi)襯PVC鋼筋混凝土企口管(Ⅲ級),頂管管材為玻璃纖維增強塑料夾砂頂管專用管材(RPM管);特性檢查井32座。
WD19~WD20頂管穿越由WD19基坑內(nèi)先向WD20方向頂進315米,其中WD19~WD20為雙港加油站服務區(qū)穿越。此段頂管設計埋深為3.95m~4.38m。管徑D2800mm,覆土厚度3.95m~4.38m。設計坡度0.05%。采用直頂玻璃纖維增強塑料夾砂管材形式,管道內(nèi)徑為Φ2800mm。內(nèi)側(cè)接口縫隙采用石棉水泥、彈性密封膏或水泥砂漿密封。管道接口采用兩道膠圈進行安裝。
3、地質(zhì)情況
地基土按成因年代自上而下分述之:
(1)人工填土層(Qml)
全場地均有分布,厚度0.70~8.60m,底板標高為2.00~-6.22m,該層從上而下可分為2個亞層,呈雜色,松散狀態(tài),由磚渣、石子、廢土、生活垃圾等組成,人工填土填墊填墊年限小于十年。
(2)全新統(tǒng)上組陸相沖積層(Q43al)
厚度0.50~4.30 m,頂板標高為2.00~-2.59 m,主要由粉質(zhì)黏土、黏土組成,呈灰黃色,可塑狀態(tài),無層理,含鐵質(zhì),屬中壓縮性土。局部夾粉土淤泥質(zhì)土透鏡體。本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,分布較穩(wěn)定,受人工填土影響,本層土厚度變換較大。
(3)全新統(tǒng)中組海相沉積層(Q42m)
厚度5.90~11.50 m,頂板標高為-1.64~-6.22 m,該層從上而下可分為4個亞層,呈灰色,軟塑狀態(tài),有層理,含貝殼,屬中壓縮性土。局部夾粉土透鏡體。本層土水平方向上土質(zhì)較均勻,各亞層分布不穩(wěn)定。
頂管管道主要分布于素填土、粉質(zhì)粘土及淤泥質(zhì)粘土中。
4、超長距離頂管施工
4.1工作坑設計
根據(jù)本工程施工特點,采用矩形工作坑。頂進坑:寬度B 取8m;長度 L取10m;深度H1取7.5m。接收坑設計:寬度B取6m;長度 L取7m;深度取7.5m。
工作坑支護采用灌注樁及冠梁圍護、水泥攪拌樁止水帷幕。WD19為頂坑,WD20為接收坑。
4.2頂力計算
(1)頂力計算
本次污水管頂管WD19-WD20頂管長度315m,現(xiàn)對WD19-WD20段頂管進行頂力計算。
泥水平衡頂管頂力理論計算
=3.14×2.97×315×5+511.5
=14688.1+511.5=15199kN
F:最大頂力
D。:管道外徑(m)
L:管道設計頂進長度(m)
fk:管道外壁與土單位面積平均摩擦阻力(kN/㎡)
Nf:頂管機迎面阻力
(2)頂管工作坑后背強度校驗
=
=4988kN/m
:土容重
h:后背總長度
:被動土壓力系數(shù)
c:粘聚力
基坑后背寬度為8m,因此頂管工作坑后背墻允許最大頂力為39904kN>該段頂管理論頂力F。
(3)中繼間的設置
由于本標段頂管距離最長的為315m,頂管距離較長,現(xiàn)場準備一臺中繼間。
施工現(xiàn)場WD19~WD20計劃在管道頂進200m時設一臺中繼間,如遇特殊情況,將啟動此中繼間。
4.3頂管施工工藝
本工程采用泥水平衡頂管機。
(1)工藝流程
長距離泥水平衡頂管工藝流程
(2)頂管機出洞
在接收井封門被破壞后工具管應迅速、連續(xù)頂進管節(jié),盡快縮短機頭進洞時間。頂管機整體進洞后應盡快把機頭和工具管節(jié)分離,并把管節(jié)和接收井的接頭按設計要求進行處理,減少水土流失。
(3)頂進速度控制
頂進速度是頂管施工中一個重要的管理參數(shù)。頂進速度必須與注漿減摩能力、進排泥能力相協(xié)調(diào),同時,要密切觀測地表變形情況。頂進速度過快會造成因機頭對土的擠壓力增大而使地表隆起,以及因超過排泥泵的能力而引起阻塞等現(xiàn)象的產(chǎn)生;頂進速度過慢不僅會造成工期延誤,還會造成管節(jié)地層損失增大而增加地表沉陷量等。一般而言,正常頂進條件下,頂進速度以2.5~3. 5 cm/min為宜;如正面遇到障礙物或地基加固土,頂進速度應≤1 cm/min。
(4)觸變泥漿減阻
注漿量及其調(diào)整
本工程每1米注漿量計算如下:
V=πDwtL=0.283
頂管長度最長為315m,注漿量V=0.283×315=89m3;
頂進施工中,減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍的空隙的大小及周圍土層的特性,由于泥漿的流失及地下水等的作用,泥漿的實際用量要比理論用量大得多,一般可達到理論值的4~5 倍,在施工中根據(jù)土質(zhì)情況、頂進狀況、地面沉降的要求等做適當?shù)恼{(diào)整。
注漿控制
1)儲漿池內(nèi)的觸變泥漿由地面上的壓漿泵通過管路壓送至管道內(nèi)的壓漿總管,并到達連通各壓漿孔的軟管內(nèi),通過控制壓漿孔球閥來控制壓漿。
2)注漿壓力控制在0.5~1.0Mpa 之間。
3)注漿量根據(jù)具體頂進過程中摩阻力變化而采取勤注調(diào)整。
4)在地面壓漿泵的出口處,裝置壓力表,便于觀察和調(diào)節(jié)、控制壓漿的壓力。
4.4質(zhì)量控制
1)泥水冒出地面
原因:因覆土層太淺,泥水平衡頂管的復土深度必須大于1.5倍管外徑,否則易發(fā)生冒頂。
防治措施:(1)控制泥水密封艙的泥水壓力,保持在1~1.1倍正面土體靜止土壓力為宜;(2)土層滲透系數(shù)很大,或覆土深度小于1.5時,應加深覆土;(3)增加進水中粘土的比例,適當提高進水比重,使泥水不易滲透。
2)叩頭
原因:(1)大多發(fā)生在粉細砂土中。由于泥水平衡頂管機比較重,而且機器轉(zhuǎn)動起會相起震動,這種震動會使粉細砂土很快液化,從而降低了它的承載力,就會使頂管機產(chǎn)生往下沉的趨勢;(2)或者是遇到了上下兩層不同性質(zhì)的土,由于下面一層土較軟,而使頂管機往下偏;(3)泥水壓力控制不好。
防治措施:(1)如果在粉細砂土層中頂進偏低,可調(diào)低進泥的泥漿濃度,減小頂進速度;(2)如果遇到兩層軟硬程度不一樣的土時,應注意將頂管機頭部略微往上翹一些,同時把前三至四節(jié)管與頂管機后殼體聯(lián)成一體。
3)泥水管內(nèi)產(chǎn)生沉淀、堵塞現(xiàn)象
原因:(1)在泥水管內(nèi)生沉淀這種現(xiàn)象大多發(fā)生在砂土層中。一是由于排泥泵效率低下流量不足,在泥水管內(nèi)的流速小于臨界流速使泥砂產(chǎn)生了沉淀;二是在頂管機停止推進以前對管內(nèi)沖洗力度不足致使泥砂產(chǎn)生沉淀。如果是粉細砂,一旦沉淀在泥水管內(nèi),時間一長板結(jié)起來就比較難沖洗干凈。(2)在含水量少的粘土層中,粘土會變成如同雞蛋一樣的泥團,如果泥團過大,它在管道的彎頭和蝶閥處會把管道堵塞。無論是哪一種管道堵塞,都會影響頂管機的正常推進,時間一長,頂管機會往下沉,從而影響到頂管的質(zhì)量。
防治措施:(1)如果排泥泵達不到所需的流量要求時,就應該更換;(2)停止推進前必須對排泥管道進行較為徹底的清洗;(3)如果是在含水量小的粘土中推進,應減小刀盤每轉(zhuǎn)一圈時所切削泥土的厚度,同時適當加大送水量;(4)在排泥管道與基坑旁能之間加一只沉淀箱,可讓土塊或卵石在該箱里沉淀下來,過一段時間只需打開箱底排出。