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分析管道顶管施工的质量控制,顶管技术在工程

2019-12-09 18:38

摘 要:随着国内今世化城建的不断进步,水利工程根基建设步伐的慢慢加速,地下空间开采工程逐步增多,种种地理条件的特殊性也加进了不法工程建设的难度。本文结合工程实例对水利工程中的顶管施工本事扩充了阐释。

剖析管道顶管施工的质感调整具体内容是何许,下边本网为我们解答。

关键词:水利;顶管能力;设计;施工

所谓顶管法施工,正是在干活坑内依靠于顶进设备产生的顶力,制伏管道与左近土壤的摩擦力,将管道按规划的坡度顶入土中,并将土方运走。豆蔻梢头节管敬仲完毕顶入土层之后,再下首节管敬仲继续顶进。其原理是依赖主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从办事坑内穿过土层一贯拉动到收到坑内吊起,与此同一时候,把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑里面。

顶管技巧又称非开挖管道敷设技能,它富有无需打通面层,就会穿越地面构筑物和非官方管线吸公路、铁路、河道的个性,比较开挖敷设技巧,投资和工期将大大节省。同期,顶管施工技能能够下落噪声,减少固态颗粒物,缓慢解决对市区的交通条件和碰到气象的掺和和毁损,归属真正的无污染、高功效的动工技巧,故顶管施工一定会就要城阙建设中赢得普及的施用和发展。为了更加好地掩护城市道况,方便市民,生活,减弱施工造成的通行影响,近来相继城市都在主动试行顶管施工本领。

1顶管技艺的需求性

1 工程实例

1)城市交通的必要。对于繁忙而薄弱的城市交通系统,开挖敷设地下管道势必会形成交通中断,特别是铺设横濿城市主干道下的管道,大开挖埋管必然带给交通阻断,产生庞大的经济损失。在非开挖状态下对这几个管道举行修补和铺设,浅埋顶管本事有了发挥特长。2)本地面建筑物比较多,不可能运用槽工艺进行违规管线施工,或开槽施工支护费用过大,易招致建筑物的损害,以至碴土堆成堆、外运形成霞山区污染,给都市人办事、生活带给大多不便时,宜接纳顶管施工工艺,实行地下管网施工。

正坑排洪渠整合治理工科程三标松山湖大道处,因门路经过松山湖大道,需下穿松山湖大道而建。涵管下穿的水渠水力要素为:Q设=30m3/s,i=1.5/10000,h设=3.4m,△h超=0.75m,H总=4.15m。工程地质为坡残积砂质黏土,外堤为运用门路开挖的砂质黏大老粗工夯填而成。涵管管材为钢筋砼管,涵管内径2.4m,每节长3.0m,总参谋长度66.0m,涵管管顶距渠底2.5m,职业坑形状为方形,采纳沉井法施工,后座墙选取实地浇筑全体式水泥墙,施工顶进方向从专门的学业井向接纳井举行。

2.顶管破土关键质量调节

2 首要工程手艺

2.1在顶管施工前应对场合实行详尽的勘察

顶管施工是意气风发种不开挖沟槽而敷设管道的工艺,它利用液压传动发生强盛的推力使管道征服土壤摩擦阻力顶进的动工手艺,首要困难是将近门路水体,路子水下渗引起的开挖面涌水或塌方破坏难题。 2.1 施工工序 现场考察→工程降雨→度量放线→职业井定位与开掘→工作井根基、导轨及从属设施施工→后背设计与施工→顶进设备与设施准备→门路供给的加强或停水→下管→挖土→顶进→度量核查→接口→从属工程施工→压浆。 2.2 早先时期准备顶管施工归属违法工程,影响施工的因素众多,施工前应摸清地质,组织施工职员认真读书施工技能文件,了然施工范围、管道沿线的地貌、地质水文地质条件,达成课业范围内不合法划管理线等检察并爱惜,编写好顶管施工技能公司陈设,制定好可信的进洞措施。 顶进施工前应基于设计素材,结合时局、地质情状,对涵管地方、方向、长度、出入口高程等展开核对,施工期应避开路子供水高峰期和雨期。 职业井要确定保证施工时期一连排水要求,顶进作业应选择降雨措施,地下水位应减低到基底以下0.5~1.0m,常常保持顶管掘进机尾部无积液现象,如遇积液,应立时驱除,以幸免土体基底软化,雨期施工还应做好地点排水。 对涵管同有的时候常间布署监测点,供给时监测顶进施工时期的渠底沉降量。管道接口格局选用钢承口管接口方式,钢套环与水泥地管理处利用水膨胀橡胶止水圈止水,以堤防结合面产生渗漏。施工前应反省管道接口处护口铁和承插口,钢套环接口无疵点,焊接接缝平整,并经防腐管理,承插口处不得有缺棱掉角,对外观质量及回弹强度可是关的管仲应予立时退场。 2.3 总推力复核 总推力的分寸鲜明,是以办事井能经受的最大推力、管材所能承担的最大推力和全程顶进所不可不具有的推力那三者中的最小值为基于的,顶进施工前应举办查处。 办事处质勘查的结果明显管线穿越的土层的最大顶力总括公式为: P=frD[2H+tan2(45°-φ/2)+ε/]L 式中:P为总结总顶力,kN;r为管道所处土层的重力密度,kN/m3;D为管道的外径,m;H为管道顶端以上覆盖土层的厚薄,m;φ为管道所处土层的内摩擦角,°;ε为管道单位长度的肃穆,kN/m;L为管道的乘除顶进长度,m;f为管壁与土间的吹拂周全。 思忖到顶管顶进采取人造在管前端开挖,由此,计算最大顶力时只酌量管道自重及土的左边土压力和管道与土的摩擦力就可以。 考验后背1m小幅上泥土的总被动土压力,使土壁单宽上受力不高于土壤的总被动土压力,1m上涨的幅度土壤的总被动土压力计算公式为: P=0.5rh2tan2(45°+φ/2)+2Chtan(45°+φ/2) 式中:r为泥土的重度,kN/m3;h为原状土壁后背的万丈,m;φ为泥土的内摩擦角,°;C为泥土的黏聚力,kN/m2。 管材所能担任的最大顶进力总括公式为: 式中: [Fr]为许用顶力,kN; σc为管体抗压强度,kN/m2; A为加压面积,m2; S为安全周详,取S=2.5~3.0。

勘查内容满含工程地质和水文地质情形,明白土层变化景况及违规水位处境;对非法划管理线的暗访;穿越建筑物时对建筑底蕴的考察。顶管机械的筛选应依附所经过地方的地质意况合理选拔。泥水平衡、土压平衡、气压平衡及人工掏土等型式的机头各有其适用范围,分化型号的机头各自的表征也不雷同,在顶管机械设备的挑精拣肥上,应先行做好足够的勘测探测职业,区分分裂类土质选拔合适的机械设备。

3 手艺中央

2.2抉择创立的施工工艺

管涵顶进选拔前高后低,坡度调整在3%左右,地下水位以下顶进时,专门的学问坑要设在涵管中游,逆管道坡度方向顶进,有助于施工时期管道排水须要。 顶管接纳在管前先挖土,后顶进的手工业发掘顶管法作业,开挖从上往下发现,开挖面包车型地铁坡度调控在1:0.75,轴线超挖量≤0.3m,渠底下适当减短,管节上部超挖量≤15mm,管节下部135°范围内不应超挖,严禁扰动基底土壤,在顶进过程中应接受随挖随顶的基准和“勤衡量、多微调、紧凑封”的操作方法。 为垄断(monopoly卡塔尔顶进方向,应在涵管外50~100m处设置导向墩,调节点应设在科学扰动、视野清楚、方便校核、易于爱慕处。管节顶进中,每意气风发顶程都要对中线和高程举办观测,开掘不是及时修改,左右偏侧可使用挖土改善法和千斤顶更正法调解,上下偏差可应用调度刃脚挖土量或铺筑石料等措施调解。 液压设备运转时应空转大器晚成段时间,检查类别无足够后顶,顶进开头时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按常规顶进速度顶进,液压千斤顶顶紧后(顶力约为0.1倍构造自重),应反省顶进设备、后背设施和劳作坑周围土体牢固情形,无极其后各自加压(5~10MPa为拔尖)试顶,并牢牢监测,当顶力到达0.8倍布局自重时涵管未运维,应截止顶进,待找寻原因接受措施后才得以重复加压顶进,顶进中若觉察油压忽然增加,应立刻结束顶进,检查原因并经处理后得以三回九转顶进,顶进作业面上还应设专人监护。 顶进作业应白天和黑夜三班不间断一而再连续开展,不得长时间中断,防止形成障碍增大,扩大顶进难度,或因中途停置地下水渗出,产生坍塌破坏。涵管顶进作业停马上应使刃角有丰富的吃土量,当制动踏板时间较长,为防止开挖面的方便或倾倒,应对发现面及时利用正当支撑或任何查封措施。 在管道顶进施工中,应不间断的度量并详细记录以下工艺参数:①顶进力;②管道在笔直高程和偏向地点的离开意况;③管道顶进长度等。记录数据中必需回顾如下新闻:施工作时间间、施工现场的详尽地点、地层和地下水条件等,非常应甘休顶进,深入分析原因并管理后方可继续顶进。顶进中的施工记录是坚实顶进品质的管教,每班组按标准必要真实、清晰、完整地填写好顶管记录表格和施工中的意况,交接班时,必需认真对接清楚记录,交清管道轨迹和校正趋势,并证实在顶进操作中所出现的标题及管理状态。 为了顺遂完成顶管选拔职业,进洞口土体应利用门式加固法进行加固封门,即对所顶管道破堤处两边和顶端一定幅度和长短限定内的土壤进行加固,以增进那部分土的强度,进而使涵管在进洞中不发出坍洞或涵管管顶不带出土方现象。洞口加固采纳低标号水泥砌堵砖封门,也可用低标号的水泥代替砖头,涵管到达时把封门拆除。

施工工艺是或不是创建对顶管施工的胜负起主体的功效。顶管施工工艺是指从机械设备发轫踏进场馆到顶进任何了结的满贯经过。其包蕴顶进机械的接收,顶进线路的选型,机头的进出洞才具及注浆减摩才干等。要依附顶管直径接受工具管,可接纳顶端前伸式,网格加密式等。塌方的另二个原因是操作失误。举例,盲目超前开控,停顶后不曾防塌的措施等如此的操作、管理不力,产生地面沉降。

4 结束语

2.3顶管施工线形调节技艺

顶管是非开挖埋设地下管道的工程本事之意气风发, 对于开槽埋管从社会效果与利益与经济效果与利益上来说更具有优质性。无需建造围堰或断水实行施工,不破坏情形,施工受天气和意况的影响不大,不影响管道的段差变形,降低工程造价分明等优点,抓牢对工程施行进程中的监督管理,抓住关键难题和根本工序,严俊根据设计,旨在不断地巩固施工才能水平及保障工程的品质。

支配好顶管的线形,既满足了规划的渴求,又幸免了过大纠正偏差或趋势变成的当地比较大的升降。平日的话,直线顶进较曲线顶进对周围土体及条件动乱异常的小。但实则工程中反复由于接收地方及工程地质条件的界定,必得绕开地下建筑或是因为土质不佳顶管较难顶进,就供给选拔稳妥的曲线顶进线路。

参照他事他说加以考察文献 [2] 马奋涛等. 市政给排水工程中的顶管施工手艺[J].科学技术术立异新报,2009,

2.4顶拉重力调节手艺

1)顶推后座设计:专心设计顶推的反力墙,确定保证顶推时后座安全。2)泥浆减阻、中继站的接纳:配制非凡泥浆,压力注入管体与岩土之间有效地降落两岸间的摩擦阻力,进而裁减了顶推力,有助于顶进系统安全、减小管体偏移、减少地点沉降。3)在管道顶进进程中要管理好管道接头的密闭难题。密闭不佳会发生渗漏,扩展地层损失,也给施工带来繁多不便。解决密闭难题首先要选用伏贴类型的管道。4)适速顶进,顶进速渡过快,其极易招致地面凸起。顶进然后立马注浆,一方面填充了管体与岩土间的空子,有效的裁减了本地沉降,其他方面起到了注浆减阻的法力。

2.5顶进纠正偏差或偏侧

顶进施工中的方向决定,最重大在于抓好防范调控措施,如依据顶力不平衡,坚实顶进系统的检查和监理,可基本清除顶力不平衡的现象,在十分的大程度上严防了管道的偏位。可接收以下方法打开更正:a.当轴线偏差在10 mm~30 mm,接收挖土纠正偏差或偏侧法;b.当轴线偏差30 mm以上,接受顶木纠正偏差或偏侧法;c.还可使用千斤顶纠正偏差或偏侧,即合作挖土纠正偏差或偏侧法,在超挖的边上管端壁支上小千斤顶,利用小千斤顶的顶力来改革工具管端部的自由化。纠正偏差或偏侧时,选用稳步顶进稳步纠正偏差或偏侧,节制每次纠正偏差或偏侧量,幸免二遍纠正偏差或偏侧量过大,幸免反向偏差爆发。

2.6有关穿越密集建筑群的顶管施工调整

顶管埋深要高达丰富的渴求,那样技术在开挖时形成拱效应,使开挖面上部的土体不至于在本土非常大的荷载下爆发倾覆。对于有些意况当地球表面建筑物或地下管线根基与顶管间距较近时,为保障建筑和建筑的平安,就供给对建筑和管线上面的泥土进行加固。日常采取压密注浆的章程,将浆液注入上中,修正结构物周边的土体力学性质,以减小施工对构造物的震慑。

2.7尊重安全事项

1)施工区域应设置警告牌和警戒线,提醒过往车辆要放慢通过施工区域。2)地质为石方时,接受风钻先将套管前端的石方击碎,然后人工将碎石由管道内拖运到。3)三遍清进工作面宜在0.2~0.3m,碎石清理完结后,运转管后端的液压顶进设备向前顶进套管。如此周而复始,直到将套管全体顶进。4)人士在套管内动工作时间应运用风机加长风管的办法向管道内强迫通风。5)单个人工作时间不要抢先1h.6)操作职员应佩戴防护镜和防止灰尘口罩以致别的的不可或缺防护用品。7)管内通风。长间隔顶管的顶进时间相比较长,职员在管内要消耗多量的氧气,管内氦气含量本来就超级低,长年累月就能够因缺氧症影响学业人士的正规。为确定保证管内空气达到规定的标准,可选择二路供应煤气的款式或在其头顶安装接力抽吸式风机进行接力。

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