大直径雨水管顶管及曲线顶管施工技术
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复杂条件下大直径顶管施工工法一、前言随着城市化进程的加快,地下管道的建设需求不断增加。
大直径顶管施工工法作为一种先进的无开挖技术,广泛应用于各种复杂条件下的地下管道施工。
本文将详细介绍大直径顶管施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及具体工程实例。
二、工法特点大直径顶管施工工法是一种无开挖的管道铺设方法,其最大特点是可以在不破坏地面及地下设施的情况下完成管道的铺设和替换。
该工法具有施工速度快、施工风险小、对环境影响小等优点。
此外,大直径顶管施工工法适用于各种土层条件,可以在软弱土层、强风化岩层以及诸如高速公路、铁路、桥梁等特殊条件下进行施工。
三、适应范围大直径顶管施工工法适用于各种地下管道的铺设和替换,包括给水、排水、沥青、天然气等各类管道。
此外,该工法还适用于河道、道路、铁路、机场等地下通道的建设。
无论是直线段还是弯曲段,都可以通过大直径顶管施工工法来完成。
四、工艺原理大直径顶管施工工法的工艺原理是在地面上预制一段管道,并通过顶推、转向等操作将管道顶替到地下。
具体操作中,需要采取一系列技术措施,如控制推进力、稳定地面、防止管道滑动、保护地下设施等,以确保施工的顺利进行。
五、施工工艺大直径顶管施工工法的施工过程可以分为准备工作、井口及起段结构施工、管道顶推施工、井内管道连接及封固、局部扩大段制作和安装等阶段。
每个阶段都有具体的操作步骤和注意事项,需要精确控制施工时间和力度。
六、劳动组织大直径顶管施工工法需要严格的劳动组织,包括施工人员的技术培训和操作规范、施工队伍的组织和协调、施工现场的管理和安全保障等。
只有合理的劳动组织才能确保施工的高效和安全。
七、机具设备大直径顶管施工工法需要使用特定的机具和设备,如顶推机、转向机、起段结构、管道段制作设备等。
这些机具设备具有特殊的结构和性能,可以满足施工工艺的要求,提高施工效率和质量。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求,大直径顶管施工工法需要采取一系列质量控制措施。
大直径长距离曲线顶管施工工法大直径长距离曲线顶管施工工法一、前言随着城市建设的发展,越来越多的地下管道需要铺设。
而在大直径长距离曲线顶管施工中,因施工要求的复杂性以及工地环境的限制,常规的施工工法可能无法满足需求。
因此,研发出了大直径长距离曲线顶管施工工法,该工法可以有效地解决这一问题,并得到了广泛应用和验证。
二、工法特点大直径长距离曲线顶管施工工法的特点如下:1. 施工范围广泛:适用于大直径长距离曲线顶管施工,在各类土质中都可以施工。
2. 提高施工效率:采用先进的机具设备和工艺,工作效率高,施工时间大大缩短。
3. 灵活性好:适应曲线和复杂地质条件,可以在不同曲率半径和曲线段长度的情况下进行施工。
4. 施工精度高:采用先进的控制技术和测量方法,保证施工的准确性和精度。
5. 对环境的干扰小:噪音、振动和扬尘等环境污染问题较少,对周围环境的影响较小。
三、适应范围大直径长距离曲线顶管施工工法适用于以下情况:1. 地下管道布置复杂、曲线较多的地区。
2. 地下管道穿越各类土质、岩石以及其他障碍物的情况。
3. 对施工时间和环境干扰要求较高的项目。
四、工艺原理大直径长距离曲线顶管施工工法是基于以下原理进行的:1. 施工工法与实际工程之间的联系:通过对目标管道穿过处地下土质和岩石的测试和分析,选择施工工法的关键参数。
2. 采取的技术措施:通过对土体力学性质和岩石力学性质的学习和分析,确定合理的施工工法。
五、施工工艺大直径长距离曲线顶管施工工艺包含以下具体步骤:1. 建立临时工地:包括搭建办公室、仓库、车间和设备安装区等设施,并确保施工现场安全。
2. 土质和岩石测试:针对目标工程地区进行土质和岩石的取样和测试,获取施工参数。
3. 预制管段:根据施工参数,预制合适的管段,并进行质量检查。
4. 管道布置:根据设计要求,布置管道线路,确定曲线半径和曲线段长度。
5. 机具设备安装:安装施工所需的机具设备,包括导向机、顶管机和推进机等。
大口径顶管施工方案一、工程概况大口径顶管是一种应用于地下管道施工的先进技术,适用于直径较大的管道铺设。
本工程的施工范围为XXX地区的其中一条道路,铺设直径为X米的大口径管道。
施工期间需要注意保护周围环境、交通秩序和现有管线的安全。
二、工程准备1.设备准备将需要的施工设备组织调配到施工现场,包括顶管机、润滑剂、挤压缓冲器等。
2.现场勘测对工程的施工现场进行详细勘测,确定管道的起点、终点、路径和深度。
确保施工路径不会与已有管线和地下设施发生冲突。
3.管道制造根据设计要求,制造相应直径的大口径顶管。
确保管道的材质符合国家标准,并进行质量检测。
4.施工方案设计根据现场勘测结果和管道设计要求,设计相应的施工方案,包括顶管的起点、终点、铺设路径、施工顺序等。
三、施工流程1.准备工作在施工现场周围划定施工区域,并设置警示标志,确保施工安全。
对施工设备进行检查和维护,保证设备的正常运行。
2.施工准备根据施工方案,确定起点和终点,并进行相应挖掘工作。
确保挖掘的深度、宽度和平整度符合要求。
3.管道铺设将制造好的大口径顶管运送到施工现场,并使用顶管机进行铺设。
根据施工方案的要求,逐段进行铺设,确保管道的水平和垂直度。
4.润滑和推进在管道铺设过程中,需要不断地进行润滑和推进。
润滑剂的选择应符合环保要求,并确保润滑剂的使用量和方式正确。
5.挤压缓冲顶管机在推进过程中,需要使用挤压缓冲器,保证管道的平稳推进。
挤压缓冲器的使用要符合安全要求,并及时检查和更换。
6.管道连接将管道铺设完成后,进行管道连接。
连接的方式根据材质和设计要求确定,确保连接的安全可靠。
7.管道回填在进行管道连接后,将管道周围进行回填,填土时应注意土质的选择和加密度的控制。
8.施工验收完成铺设和回填后,进行施工验收。
验收中要检查管道的质量、连接的可靠性和回填的稳定性。
四、施工安全与环保措施1.施工区域保护在施工现场周围设置围挡和警示标志,确保施工区域的安全,防止人员和车辆进入。
市政工程大管径顶管作业施工技术施工工法一、前言市政工程大管径顶管作业施工技术施工工法是一种先进的管道施工技术,它具有工艺简单、施工效率高、施工质量好、对环境影响小等诸多优点。
本文将介绍这种工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例,旨在让读者了解该工法的理论、实践和应用。
二、工法特点市政工程大管径顶管作业施工技术施工工法是一种利用管迁移机将顶管推入土层,达到沉管目的的一种非开挖施工技术。
这种工法相比于传统的开挖施工方法,在施工时间、施工范围、施工效果等方面有很大的优势。
具体来说,它的特点包括:1.工艺简单:该工法无需开挖,能够有效避免因施工而带来的环境污染和噪声污染,工艺简单,易于上手。
2.施工效率高:施工速度快,并且能够同时进行,减少了工期,提高了施工效率。
3.施工质量好:因为施工不涉及破坏地下管道、地下设施等问题,所以对环境影响小,能够保证施工质量。
4.对环境影响小:该工法对地下管道、地下设施等的影响很小,能够有效保护原有的地下设施。
5.可重复使用:市政工程大管径顶管作业施工技术施工工法的机械设备、管线管材等可重复使用,降低了工程成本,提高了工程经济效益。
三、适应范围市政工程大管径顶管作业施工技术施工工法能够适用于各种类型的管线工程,如下水道、中水净化系统、排水管道、电缆电线等。
同时,该工法还适用于各种类型的地质环境,如砂土、黏土、粉土、软岩、硬岩等。
四、工艺原理市政工程大管径顶管作业施工技术施工工法的工艺原理是利用管迁移机将管线推入土层,从而完成管线铺设的一种非开挖施工技术。
该工法依据的理论基础是青藏高原隧道建造的圆形管拱理论,其原理是:在一定半径范围内,管道的强度受到地表和管道长度的影响。
在这个半径范围内,管道作为一个拱形结构,能够抵御地下水压力、土层上的荷载和共振等外力的影响,保证了管道的正常运行。
在施工中,管线的铺设需要经过三个步骤:头部掘进、管道铺设、尾部回收。
浅论大口径排水管道顶管施工关键词:大口径排水管道顶管施工不论是道路还是房建,必然都与管道密切相关,市政道路作为城市交通的载体,其地下必然铺设着大量的城市排水管道,通常有雨水管道、自来水管道、排污管道、燃气管道、热力管道和长距离天然气管道等。
排水的主要特点是排量大,大管径的排水管道的广泛使用是必然趋势,它的主要特点有重量轻、强度高、耐腐蚀、管壁光滑、接口密封性能好、输水能力大、便于施工,使用寿命长等。
下面主要介绍大管径管道的顶管施工的控制管理。
一、设计方案为了能够设计最合理的施工方案,需要进行现场勘测调查工作,以便施工工作的顺利开展。
应做到:一,要了解施工现场的路面情况或者是建筑物的规模,记录施工现场的路面的交通情况。
二,明确确定以前的施工管道的位置,大小,还有一些影响的因素比如树木根茎、桥梁,古迹等,尽量保证施工过程不受这些因素的影响。
其次,要负责处理好施工前期应做的充分准备工作,设置交通导向牌,必要时安排专人指挥。
根据现场的勘测情况,对设计方案进行更加全面,细致的研究分析。
从而设计出最佳的施工方案。
一般有:沉井干封底;洞口、地基加固;顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物、顶管穿过河道的专项保护方案。
二、测量工作测量工作是进行施工选线工作的具体实施方法,测量能够准确定位顶管管线的准确位置,测量工作是整个施工过程的核心的工作,需要不断的进行测量,复核,校验。
通过这一系列的测量工作,可以保证顶管施工的准确,是施工质量的保证。
复核需要做到三个方面:一是对甲方提供的测量数据进行复核,二是对施工管道位置进行定位的复测,三是对顶管机导轨轴线和标高进行复核与对出洞的标高和轴线进行复核。
三、施工过程质量控制1.施工控制在实际的施工过程中,做好施工控制是整个施工过程的关键,控制的方面主要依据合理的施工组织设计和施工方案来进行的,除了要做好施工控制,还应重视关键工序工程、隐蔽工程验收、闭水试验及涂装施工的质量检验工作。
超长距离大口径曲线钢顶管施工工法第一节概述随着城市基础设施建设的不断发展,超长距离大口径曲线钢顶管的应用越来越广泛。
这种施工方法具有施工速度快、对环境影响小、施工安全等优点。
本工法旨在提供一种安全、高效的超长距离大口径曲线钢顶管施工方法,确保施工质量和工程安全。
第二节工艺流程1. 施工准备:包括施工现场的勘查、施工图纸的审查、施工方案的编制、施工材料的采购及验收等。
2. 测量放线:根据设计图纸,进行施工现场的测量放线,确定顶管的轴线位置和标高。
3. 沟槽开挖:按照设计要求进行沟槽开挖,确保沟槽的稳定性和安全性。
4. 顶管制作:根据设计要求,在工厂内制作顶管,包括钢管的加工、焊接、防腐等。
5. 顶管运输:将制作好的顶管运输至施工现场。
6. 顶管安装:在沟槽内进行顶管的安装,包括顶管的吊装、对接、焊接等。
7. 顶管推进:采用顶管推进机进行顶管的推进,确保顶管的安全、准确、快速推进。
8. 施工监测:在施工过程中,进行施工监测,包括顶管的轴线、标高、沉降等。
9. 质量验收:在施工完成后,对超长距离大口径曲线钢顶管施工质量进行验收,确保工程质量符合设计要求。
第三节施工要点1. 测量放线:测量放线是施工的基础,要确保准确无误,为后续施工提供依据。
2. 沟槽开挖:沟槽开挖应严格按照设计要求进行,确保沟槽的稳定性和安全性。
3. 顶管制作:顶管制作应满足设计要求,确保钢管的尺寸精度和表面质量。
4. 顶管运输:顶管运输应采取有效的保护措施,防止顶管在运输过程中受损。
5. 顶管安装:顶管安装应严格按照施工方案进行,确保顶管的稳定性和垂直度。
6. 顶管推进:顶管推进应控制好速度和力度,确保顶管的安全、准确、快速推进。
7. 施工监测:施工监测应贯穿整个施工过程,及时发现问题并采取措施。
第四节质量控制措施1. 施工前的质量控制:对施工图纸进行审查,确保施工方案的可行性。
对施工材料进行验收,确保材料质量符合设计要求。
2. 施工过程的质量控制:加强施工现场的管理,确保施工过程的顺利进行。
大直径长距离泥水平衡顶管施工工法1. 引言泥水平衡顶管施工工法是一种在地下施工中常用的方法,特别适用于大直径长距离地下管道的铺设。
本文将介绍大直径长距离泥水平衡顶管施工工法的基本原理和施工步骤。
2. 基本原理泥水平衡顶管施工工法的基本原理是通过注入流体(通常是泥浆)到顶管和地层之间的空间中,使管道顶部形成一定的浮力,以抵消管道自身的重力和外界土层的压力。
通过控制流体的压力和流动速度,可以保证施工过程中的稳定性和安全性。
3. 施工步骤3.1 设计和准备工作在施工前,需要进行详细的设计和准备工作。
包括确定管道的直径、长度和施工路线,选择合适的泥浆类型和注入设备,以及制定施工计划和安全措施等。
3.2 安装顶管机首先需要安装顶管机,通常包括顶管推进机和泥浆处理设备。
顶管机应根据工程条件和实际需要进行选择和调整,以确保施工的顺利进行。
3.3 预备工作和管道定位在施工前,需要对施工现场进行预备工作和管道定位。
预备工作包括清理施工现场、铺设施工道路和搭建施工设施等。
管道定位则需要根据设计要求和地质条件确定具体位置和角度。
3.4 注入泥浆在管道顶部开设注入泥浆的口,然后通过泥浆处理设备将泥浆注入到管道和地层之间的空间中。
泥浆的注入压力和流动速度应根据实际情况进行调整,以保证施工过程的稳定性和安全性。
3.5 推进顶管在泥浆注入的同时,使用顶管机推进管道。
顶管机通过推进力和泥浆浮力的共同作用,将管道逐步推进到目标位置。
3.6 断头和固结当达到设计长度或目标位置后,停止推进顶管机。
然后进行断头和固结工作。
断头是指将顶管机与已经施工好的管道分离,固结则是指用适当的方法将管道固定在地层中,以确保施工品质和安全性。
3.7 后续工作完成顶管施工后,需要进行后续工作,包括清理施工现场、进行管道连接和测试、填充回填材料等。
这些工作是施工过程的重要环节,也是保证施工质量和工程安全的关键。
4. 施工注意事项在进行大直径长距离泥水平衡顶管施工时,需要注意以下事项: - 确保设计和施工计划的准确性和合理性; - 严格按照施工规范和安全措施进行施工; - 确保泥浆的质量和正确使用; - 定期检查和维护施工设备,确保其正常运行; - 注意施工现场的环境保护和生态平衡等。
大直径雨水管顶管及曲线顶管施工技术5篇第一篇:大直径雨水管顶管及曲线顶管施工技术第1期施工技术论文集-市政桥梁总师办大直径雨水管顶管及曲线顶管施工技术摘要:介绍了上海浦东新区张江集镇1#、2#(合建)泵站的雨水进水管,管径DN2700和DN3000的大直径顶管以及管径DN1800的曲线顶管在复杂环境下的施工技术,由于施工措施合理,使顶管精度达到规范要求,顺利贯通,为类似工程施工积累经验。
关键词:排水工程;大直径顶管;曲线顶管;施工技术;施工措施;上海市浦东新区摘自:城市道桥与防洪.2005.第6期工程概况某雨水泵站工程包括雨水泵站和雨水管道两部分。
雨水管道有高科路东端工作井到泵站的DN2700顶管,西北方向高斯路的1接收井到2工作井的DN1800曲线顶管、西南2接收井到2工作井的DN2400顶管,2工作井到1工作井的DN3000顶管和1工作井到泵站转折井的DN3000顶管(详见图1)1#接收井(原井改造)路高斯广兰路张江马家浜路DN1800-13.33直线顶管DN1800-20.78直线顶管工作井2顶管9-00DN24高科路51.4-18管800DN1线顶曲1#工作井高科路DN3000-134顶管DN3000-116顶管管顶0702DN泵站转折井2#工作井2#接收井马家浜雨水泵站图1 泵站雨水管道平面图2 工作井施工 2.1 施工顺序该工程按照设计图纸,结合现场实际情况决定各工作井施工顺序为先逆作法施工1工作井,再逆作法施工2工作井,最后逆作法施工2接收井,1接收井属原井改造,泵站转折井随泵站施工完成。
顶管施工顺序为:从1工作井先顶进DN3000管,穿越马#家浜进入2工作井,再从2工作井顶进DN1800曲线段,再从2工作井顶进DN2400管进入2接收井,最后从1工作井顶进DN3000管,进入泵站的转折井。
2.2 工作井基坑SMW工法桩围护施工技术工作井为圆形井,基坑内径Φ10.6m,开挖深度13.62m,SMW工法桩(Φ1200双头水泥搅拌桩一隔一跳插HN500×200型钢)##第1期施工技术论文集-市政桥梁总师办围护。
曲线顶管施工工艺技术措施
1、曲线顶管顶力控制
曲线顶管曲线段由《给水排水工程顶管技术规程》可知,该顶管工程属于长距离中口径曲线顶管。
在长距离中口径的顶管工程中,顶力总是随着顶管顶程的增加呈线性增长的,当顶程达到一定值时其顶力必然大于混凝土管材的抗压强度,此时若不采取顶力控制措施,在管材与千斤顶接触部位易产生管材强度破坏;其次,在保证注浆效果的前提下,顶力的增大或减小将直接引起顶管机前方土反力增加或减小,即产生机头前方地面的隆起或沉降破坏,而长距离曲线顶管不同于直线顶管的顶力计算方式,通常在附加顶力系数的影响下,其顶力较直线顶管要大,且顶力在管材平面内分布与管线的曲率半径有关,曲率半径越小,管材在曲率半径平面内的分布差异越大,即管材的破坏风险越大;另外,顶力的控制直接关系到千斤顶油缸的选择以及顶管工作井后背加固要求等。
因此本文将在后续第五章节中通过顶管施工前的理论计算确定曲线段顶力进而选择千斤顶油缸和中继间的数量,根据现场实际顶进过程中顶力的变化及时调整注浆参数,以保证顶管的顺利顶进,得出适用于镇江地区的曲线顶管顶力控制的一般方法。
2、进出洞施工构造措施
顶管出洞方案选择的正确与否直接决定顶管施工的成败。
根据顶管设计管线的标高可知,长距离曲线顶管在接受井部位的出洞口管内
底标高为,由地勘报告孔可知,进出洞口周围分布有深厚的淤泥质粉质黏土层,该土层承载力低,属高压缩性土。
顶管管道出洞后易产生“磕头”,故本文在洞口双重管高压旋喷桩加固设计的基础上,通过顶管出洞后顶进速度控制并将顶管工具管与前部管节进行联结构造等方法,以保证顶管能够顺利的出洞,旨在为镇江地区类似长距离曲线顶管工程提供施工参考。
给排水工程顶管施工工艺根据管道口径的不同,可以分为小口径、中口径和大口径3种。
小口径是指内径小于800mm的不适宜人进入操作的管道;中口径管道的内径为800~1800mm;大口径管道是指内径不小于1800mm 的操作人员进出比较方便的管道。
通常,顶管法施工主要针对大口径管道。
管道顶进作业的操作要求根据所选用的工具管和施工工艺的不同而不同。
1.大口径顶管(1)人工掘进顶管。
由人工负责管前挖土,随挖随顶,挖出的土方由手推车或矿车运到工作坑,然后用吊装机械吊出坑外。
这种顶进方法工作条件差,劳动强度大,仅适用于顶管不受地下水影响,距离较短的场合。
(2)机械掘机顶管法。
机械掘进顶管法与手工掘进顶管法大致相同,但是掘进和管内运土不同。
它是在顶进工具管里面安装了一台小型掘土机,把掘出来的土装在其后的上料机上,然后通过矿车、吊装机械将土直接排弃到坑外。
该法不受地下水的影响,可适用于较长距离的施工现场。
(3)水力掘进顶管法。
水力掘进顶管法是利用管端工具管内设置的高压水枪喷出高压水,将管前端的水冲散,变成泥浆,然后用水力吸泥机或泥浆泵将泥浆排除出去,这样边冲边顶,不断前进。
管道顶进工作应连续进行,除非管道在顶进过程中,工具管前方遇到障碍;后背墙变形严重;顶铁发生扭曲现象;管位偏差过大且校正无效;顶力超过管端的允许顶力;油泵、油路发生异常现象;接缝中漏泥浆等情况时,应暂停顶进,并应及时处理。
顶管过程中,前方挖出的土可用卷扬机牵引或电动、内燃的运土小车及时运送,并由起重设备吊运到工作坑外,避免管端因堆土过多而下沉,而改变工作环境。
2.小口径顶管小口径顶管常用的施工方法可以分为挤压类、螺旋钻输类和泥水钻进类3种。
(1)挤压类。
挤压类施工法常适用于软土层,如淤泥质土、砂土、软塑状态的黏性土等,不适用于土质不均或混有大小石块的土层。
其顶进长度一般不超过30m。
挤压类顶管管端的形状有锥形挤压(管尖)和开口挤压(管帽)两种。
锥形挤压类顶管正面阻力较大,容易偏差,特别是土体不均和碰到障碍时更容易偏差。
城区复杂地质大直径管道曲线顶管施施工工法城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法一、前言随着城市化进程的不断加快和人口的增长,城区管网建设已成为城市发展的重要任务。
而在城区建设中,很多地区的地质条件常常非常复杂,特别是地下水位较高、土壤湿度大、地下管线频繁等情况下的大直径管道施工,一直是一个难题。
为了解决这一问题,城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法应运而生。
二、工法特点城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法是一种适用于城区复杂地质条件下的大直径管道施工方法,其特点主要包括以下几个方面:1. 采用曲线顶管技术,可以避开地下管线和障碍物,减少对地面的破坏和影响;2. 采用大直径管道,增加管道的承载能力和流量,满足城区管网的发展需求;3. 通过无开挖施工方式,减少对周围环境的影响,提高施工效率;4. 结合地质勘测和地质条件分析,制定合理的施工方案,增加工程的成功率。
三、适应范围城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法适用于以下情况:1. 地下管线较为密集、管道交叉较多的地区;2. 地下水位较高、土壤湿度大的地区;3. 地质条件复杂、地层不稳定的地区;4. 需要增加管道承载能力和流量的城区。
四、工艺原理城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法的工艺原理是通过曲线顶管技术在地下无开挖的情况下完成管道的铺设。
具体的工艺原理如下:1. 首先,根据地质勘测数据和地质条件分析,确定合适的曲线顶管施工方案。
2. 在施工现场安装曲线顶管机和其他必要的施工设备。
3. 在施工现场进行坑道掘进,根据优化的掘进参数和曲线顶管机的控制系统,控制好掘进速度和姿态,确保曲线顶管的顺利进行。
4.使用曲线顶管机和其他辅助设备,完成管道的铺设和连接工作,确保管道质量和安全。
5. 完成管道铺设后,进行土方回填和地面恢复,确保施工的无损和环境的整洁。
五、施工工艺城区复杂地质大直径管道曲线顶管施工工法的施工工艺经过以下几个阶段:1. 前期准备:开展地质勘测和地质条件分析,并根据实际情况确定合适的施工方案。
大直径顶管施工技术摘要:宿迁市七堡七堡引水枢纽工程是宿迁市中心城市水系沟通工程的主要工程项目之一。
通过引骆马湖水进城,改善城区水环境,调活水体,改善水质,营造水景,为宿迁的经济社会发展创造条件。
本文结合工程实例详细介绍了大直径顶管的施工技术,对施工中各重要环节的技术措施和施工方法进行了细致的阐述。
关键词:引水枢纽;顶管;注浆;中继间;触变泥浆1 工程简介七堡引水枢纽工程位于宿迁市宿豫区皂河镇、蔡集镇,中心城区西北角的七堡村附近,由骆马湖引水至西民便河,设计流量为10m3/s,其中古黄河引水泵闸引水流量4m3/s。
七堡引水枢纽工程过河顶管段(2号~1号),倒虹穿过古黄河和中运河,全长615mm。
顶管隧道采用DN3500×2500标准F型钢筋混凝土管节顶进。
隧道顶部覆土厚度为6.6~23.0m m。
顶管涉及土层主要为5层粉质粘土、7层粉质粘土或8层细砂。
含水量高,渗透系数大,土层中含有礓结石,其中8层细砂为含承压水层。
2 顶管机头选型针对本工程顶管的工程特点和地质条件,由于是大口径超长距离,且在含水量丰富的砂壤土地层中顶进,决定采用经改进的大刀盘、大扭矩、可变刀盘转速的泥水平衡顶管掘进机施工。
本工程所采用得机械式泥水平衡顶管机,为两段一绞承插式结构,在绞接处设置二道密封装置,并设有4只注浆孔,便于施工时同步注浆。
有8只双作用油缸编组进行纠偏,纠偏角度α=±2°。
浮动的大刀盘由6只液压马达驱动,二段壳体之间设有止转装置。
设有2只泥水压力传感器,显示正面泥水压力值。
根据工程特点和地质条件,为适应大口径长距离顶管在砂壤土(可能含有礓结石)中顶进,对Ф3500顶管掘进机进行部分改进,主要作如下几点适应性改进:顶管机设备改进性能表序号项目改进后性能要求1 泥水平衡顶管机刀盘结构主切削刀之间布置贝型撕裂刀,高出主切削刀1~2cm,适宜于含砂礓盘的复杂地层2 主驱动系统扭矩系数α=2.05,扭矩增加,切削性能提高3 主轴密封结构增设一道可注入油脂密封装置,提高主轴密封的耐久性和可靠性4 排泥泵37KW无堵塞沙砾泵5 刀盘耐磨能力添加不锈钢材料6 泥水控制平衡系统PLC可编程自动控制3 顶管掘进机泥水压力控制3.1 泥水仓压力计算泥水仓的压力一般计算公式为,P = r h + △pr--- 地下水容重;h--- 地下水位高度,综合考虑取20米;△p--- 预计泥水压力取0.02MP;经计算得出P =0.22MP,实际操作过程取值为0.2~0.22MP。
大直径雨水管顶管及曲线顶管施工技术摘要:介绍了上海浦东新区张江集镇1#、2#(合建)泵站的雨水进水管,管径DN2700和DN3000的大直径顶管以及管径DN1800的曲线顶管在复杂环境下的施工技术,由于施工措施合理,使顶管精度达到规范要求,顺利贯通,为类似工程施工积累经验。
关键词:排水工程;大直径顶管;曲线顶管;施工技术;施工措施;上海市浦东新区摘自:城市道桥与防洪.2005.第6期1 工程概况某雨水泵站工程包括雨水泵站和雨水管道两部分。
雨水管道有高科路东端工作井到泵站的DN2700顶管,西北方向高斯路的1#接收井到2#工作井的DN1800曲线顶管、西南2#接收井到2#工作井的DN2400顶管,2#工作井到1#工作井的DN3000顶管和1#工作井到泵站转折井的DN3000顶管(详见图1)图1 泵站雨水管道平面图2 工作井施工2.1 施工顺序该工程按照设计图纸,结合现场实际情况决定各工作井施工顺序为先逆作法施工1#工作井,再逆作法施工2#工作井,最后逆作法施工2#接收井,1#接收井属原井改造,泵站转折井随泵站施工完成。
顶管施工顺序为:从1#工作井先顶进DN3000管,穿越马家浜进入2#工作井,再从2#工作井顶进DN1800曲线段,再从2#工作井顶进DN2400管进入2#接收井,最后从1#工作井顶进DN3000管,进入泵站的转折井。
2.2 工作井基坑SMW工法桩围护施工技术工作井为圆形井,基坑内径Φ10.6m,开挖深度13.62m,SMW工法桩(Φ1200双头水泥搅拌桩一隔一跳插HN500×200型钢)围护。
地面标高5.12m ,卸载3m 深至2.12m ,卸载宽6m 。
卸载后基坑开挖深度10.62m 。
H 型钢长18.50m ,顶标高2.62m ,伸出圈梁面0.5m 。
搅拌桩比H 型钢深2m 。
桩顶圈1200mm ×600mm ,圈梁面标高2.12m 。
(见图2)A-A 图2 工作井基坑围护2.2.1 搅拌桩施工工艺流程水泥搅拌桩二次喷浆三次搅拌为宜,施 工流程如下:测量放样切土下沉喷浆搅拌提升复搅下沉喷浆搅拌提升桩机移位下一桩位施工 ……用水准仪、经纬仪校正浆液配置2.2.2 HN500×200型钢插入把H 型钢焊接至18m 长 桩架就位 用水准仪及经纬仪定位H 型钢 H 型钢打入或振动压入 制作钢筋混凝土圈梁600mm ×1200mm2.3 工作井内衬结构墙逆作施工技术 结构全高10.62m ,分四段施工。
圈梁和第一段,标高2.12m ~0.00m ,挖土,浇筑内衬墙和圈梁;第二段,标高0.00m~-3.90m,挖土,浇筑内衬墙;第三段,标高-3.90m~-6.50m,挖土,浇筑内衬墙;第四段,标高-6.50m~-8.50m,挖土,先浇垫层和底板,再回筑第四段内衬墙。
每节内衬结构段的施工,土方挖到分段标高后,沿基坑周边往下挖0.8m宽1m深的沟槽,焊接内衬墙结构钢筋,其竖向钢筋下端分别伸入沟槽0.3m和1m,然后对沟槽分层回填黄沙夯实,再50mm厚C10砼垫层铺平到开挖面,接着安装节段模板,浇注节段砼。
节段施工缝的止水,是在节段底部砼垫层面,靠内排钢筋安设一圈150mm×150mm 的木条。
木条于下一节段土方开挖时扣出,形成节段间高低差止水缝。
(见图3)桩顶圈梁图3 内衬墙第一节段施工3 大直径(DN3000)直线顶管主要施工技术3.1顶管掘土机型式选用顶管掘进机的选型,针对该工程覆土层厚(2~3)D,D为顶管内径,“F”型钢筋混凝土承插管,沿线地面建筑物虽不多,但在顶进过程中,要穿越马家浜河,河中覆土厚度约h=2~2.5m ,过河之后要在张江路下穿过,进人2#工作井,张江路两侧各种管线较多,需要保护,根据这个特点,选用多刀(四个小刀盘)土压平衡掘进机。
此种掘进机纠偏灵活,方向容易控制,对土体扰动小,地面变形小,排除障碍物能力强。
3.2 工具管的出洞技术3.2.1 工具管进出洞地基加固措施顶管施工中的进出洞是一项很重要的工作,由于顶管所处的地层含水量大,扰动后易塑流的特点,为防止机头进出洞时地下泥水的涌入,确保机头进出洞时的安全性和可靠性,我们采用压密注浆技术对进出洞口周围的土体进行“窗”式加固措施,加固范围为上下左右超出洞口边2.Om 、轴线方向伸出搅拌桩3.Om 。
加固后,使这一部分土体在工具管进出洞开洞时,不发生土体塌方现象。
3.2.2 工具管出洞技术措施工具管全部安装调试完毕后,准备顶进前,采取如下技术措施:(1)管顶进至离洞口0.5~1.0m 处停止。
(2)按照原设计要求,在出洞前将H 型钢全部拔除。
为确保安全,增大后靠背承受的顶力,后靠背位置处型钢待顶进完成,再将其拔除。
考虑到DN3000 顶管预留洞口直径为4.0m ,该范围内共计有4~5 根H 型钢,如果全部拔除型钢后,该范围内的搅拌桩将被破坏,从而人工进行开洞的时候,带来一定的安全隐患(如搅拌桩土体塌落等),故决定两个洞口处各留2 根H 型钢,暂不拔除,待开洞凿除搅拌土后再将其拔除。
(3)在确保安全的情况下,用空压机凿除井壁洞口,将凿除物清理完毕。
(4)为防止工具管出洞时产生叩头现象,采用延伸导轨,并将前3节钢筋混凝土管与机头做成可调节的刚性连接。
(5)推进工具管,直到洞口止水圈能止水为止,静候3~4h,测出静止土压力,结合理论数据定出推进土压力控制值。
(6)继续前推工具管,在安装第一节管前,应将工具管与导轨之间进行限位焊接,以免在管顶缩回后,由于正面土压力的作用,将工具管弹回。
3.3 工具管的进洞技术方案(1)当工具管推进至距接收井壁30~50cm 时,停止推进。
(2)在确保安全的前提下,拔除洞口H 型钢,用空压机凿开壁洞口,速将工具管推进接收井。
(3)继续推进,直至推进至设计要求位置为止,将工具管与最后一节顶管脱离。
(4)将工具管吊起,将井内杂物清理完毕,然后将顶管外壁与预留孔间间隙堵住,并安插好内径为2cm 引水管。
(5)洞口止水圈装置。
3.4 顶力的理论计算1#顶管工作井~2#顶管接收井段的顶力。
F=F1+ F2=2980 + 1180=4160kN式中:F1—正面阻力F2—顶管周边摩擦力顶管实际最大顶力为3750kN,理论值偏大11%。
工作井内布置4 只顶力千斤顶,每只千斤顶顶力2O00kN。
3.5 中继间设置根据设计院提供的资料,工作井所能承受的最大顶力为480t(小于管材纵轴最大允许轴力),由于泥浆剪力取小值,为安全起见当总推力达到中继间总推力的70%时,开始安置中继间,在长距离大口径的顶管中、,中继间的安放相当关键,在该工程中,顶管的长度为134m ,由于泥浆套性能良好,在顶进了6Om 之后,顶力增加很小,虽然在中间设置了中继间,但一直没有启用,直至顶进2#工作井。
3.6 顶管穿越马家浜顶管穿越马家洪河道时,考虑到最大覆土为3m,属于浅覆土。
在穿越河道时,采取以下二种措施:(1)当顶近至河道边时,放慢顶进速度,一般顶进速度为每分钟3~3.5cm,由于在穿越河道时考虑到覆土层较浅,顶进过快会使河道底土体开裂,故采取放慢顶进速度,控制在每分钟1~2cm;(2)减小同步注浆压力,一般注浆压力为0.1 MPa ,过河道时注浆压力控制在0.05~0.07 MPa,并随时观测顶管工具管内压力表的变化及工具管和管节接口是否渗水。
一旦发现有渗水现象,立即停止顶进。
4 DN1800 钢筋混凝土曲线顶管施工技术4.1 工程概况该曲线顶管工程位于张江路2#工作井至高斯路1#接收井,全长215.5m,其中进出洞口为两段直线段,长度分别为21m、13m;曲线段长181.5m,曲线半径为450m,顶管覆土层平均厚为H =6.8m,管径DN1800mm,管材选用“F”型钢筋混凝土承插管。
顶管两侧为一排居民楼,相距10m左右,由于相距较远,在顶管施工时对居民楼影响较小,并且在顶管施工前,做了详细的勘察工作,对年代久远的地下管线进行保护,工具管选型同DN3000顶管。
4.2 曲线顶进推力的理论计算全程顶进阻力F总=F0+ F1+ F2=312+463+2708=3483 kN式中: F0——工具管顶面阻力F1——直线段管壁综合摩阻力F2——曲线段管壁综合摩擦力4.3 中继间设置根据总推力及工作井后靠背所能承受的最大顶力以及管轴向允许推力,取工作井所能承受的最大顶力为3700kN (管材大于此值),而顶进总顶力为3483 kN,基本相近。
故在曲线中间设置一个中继间,完成了该段曲线顶进。
4.4 管接口接缝张开计算管外接缝最大(S1)S1=(L×D)/(R-r。
)=(2.0×2.16)/(450-1.08)=9.62mm管内接缝最大张开计算(S2)S1=L×(D-t) /(R-r。
)=2.O×(2.16-0.18)/(450-1.08)=8.82mm管内接缝最小张开计算(S3)S3=L×t/(R-r。
)=2.O×0.18/(450-1.08)=0.8mm4.5 曲线顶管管缝控制曲线顶管的管缝控制非常重要,如果管缝张不开就形不成曲线,张开过大,将造成顶管纵向失稳,特别在粉质粘土中顶管,在管缝形成后,如果纠偏控制得不好,其偏离趋势会越来越大,虽然可以通过纠偏千斤顶纠偏,但这种偏差不是一下子能纠回来的,这样顶管的线形往往形成蛇行,而且最大偏差值往往超过规范允许范围,如果管缝张开过大,会给工程带来危险,故在该工程中管外最大开口间隙控制在20mm值,以避免顶管接口张缝过大造成渗漏。
该DN1800顶管最小曲率半径:R min=(LD+ S1r0)/ S1=217m 4.6 曲线顶管的测量曲线顶管工程的测量是整个顶管工程质量的关键,它的实施好坏影响到管线线形的圆顺,甚至影响到顶管的顺利贯通。
因此要精心实施确保无误。
该工程曲线测量包括高程测量和左右偏差测量两部分:(1)高程测量较简单,在地面上把永久性水准点引测至井边,通过垂直吊钢尺引测至井下,设临时水准点。
再在管道内架设水准仪测至机关内标靶,即可知道工具管高程偏差。
此水准还可从工具管测出来,闭合差按二级水准控制。
(2)左右偏差测量较复杂,在直线顶管中,我们可以在后座设一激光经纬仪,在满足通视的条件下,直接看工具管内标靶就可知道左右偏差,而曲线顶管却做不到,因为管线线形是圆弧形的,后座内激光经纬仪不能一镜子看到底。
因此需在管道内布置移动测站。
(3)我们在井内后座处设置一个固定仪器墩,上架测距仪(测角精度2 ",测距精度3+5pp):在管道内布设移动测站,采用弧形钢板固定在管壁上;在井边设置固定脚架,上架棱镜,这样管道内就布设成了延伸导线,按导线法进行测量。