非開挖技術(shù)(頂管)施工工法
摘要:管道在地下鋪設(shè),存在修復(fù)施工困難等問題,文章重點闡述本工程采用大管徑的頂管施工技術(shù),大管徑施工技術(shù)才有的是管道不開挖技術(shù)來進行地下管線鋪設(shè)以及更換,頂管直徑 0.8 米致 4.5 米。使用工作井把相應(yīng)的管子頂入土內(nèi),則可在地下穿行 2000 米以上,對于提高非開挖技術(shù)在市政給排水及地下管道施工作業(yè)方面的施工水平均具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。
1 施工工藝
施工準備→測量放線、定井位→鎖口圈梁開挖→圈梁鋼筋綁扎、混凝土澆筑→豎井開挖→豎井鋼筋綁扎、混凝土澆筑→豎井底板施工→頂管施工。
2 操作要點 1)平整場地,工作井及接收井按設(shè)計圖測量放線。根據(jù)工作井及接收井的尺寸大小,采用小型挖機或者人工開挖井筒,在井口離地面 10cm 設(shè)鎖口防護圈,防止地表雜物及地表水流入井內(nèi)。小型挖機或者人工由上至下逐層開挖,當?shù)刭|(zhì)條件較差時,如土層部分,開挖一段澆筑一段井壁,同時將電焊坑及集水坑同時挖出。
2)鋼筋綁扎及混凝土澆筑:
井筒由上至下逐層分段開挖,根據(jù)地表及設(shè)計高程在地表上設(shè)置鎖口防護圈,根據(jù)地質(zhì)情況,分段開挖深度,預(yù)制綁扎鋼筋。驗筋后及時關(guān)模澆筑混凝土,進料模具由蓋和模圈組成。防止井壁滲水,井筒混凝土采用防水混凝土澆筑,滲水壓力對井壁的擠壓,井壁預(yù)留泄水管,及時排出地下水。須在井口設(shè)置防護欄桿,防墜落。
3 設(shè)備安裝
3.1 架設(shè)起吊設(shè)備及雨棚移動式龍門架安裝要牢固、安全,行走鋼軌基座應(yīng)采用50cm×50cm 的現(xiàn)澆 C20 混凝土,安裝龍門架時需聯(lián)系設(shè)備公司技術(shù)人員指導(dǎo)安裝,龍門架行走軌道兩端必須用設(shè)置防撞墊,防止龍門架沖出鋼軌。龍門架必須按規(guī)定定期檢查及保養(yǎng)。頂部需搭設(shè)彩鋼瓦棚,以在雨天作業(yè)。
3.2 千斤頂安裝
千斤頂固定在支架上,并與管道中心的垂線對稱,其合力的中心應(yīng)比管中心低 5%的管內(nèi)徑左右的垂直線上;當千斤頂多于一臺時,宜取偶數(shù),且其規(guī)格宜相同;當用多臺千斤頂時,其油路應(yīng)并聯(lián),每臺千斤頂應(yīng)有進油、退油的控制系統(tǒng)。
3.3 頂鐵安裝
頂鐵的安裝應(yīng)采用鑄鐵施工技術(shù),應(yīng)整體澆鑄而成。在進行頂鐵安裝時,應(yīng)首先對頂鐵與頂鐵之間的接觸面進行檢查。如有泥土或油污等,應(yīng)擦試干凈,防止接觸不良,相互滑動,頂進時崩開。在安裝完成后,頂鐵與管道軸線須保持平行,讓千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線三者上下平行;在更換頂鐵時,應(yīng)首先使用長度大的頂鐵,在頂鐵拼裝后應(yīng)進行鎖定;在頂鐵與管口之間應(yīng)采用油氈或膠合板等材料進行緩沖。頂管時頂鐵施工時兩邊禁止站人,預(yù)防安全事故的發(fā)生,防止頂鐵崩開。
4 吊管
在吊管之前管道應(yīng)涂刷好防腐涂料,龍門架在正式作業(yè)前應(yīng)試吊,吊離地面 10cm 左右時,檢查重物捆扎情況和制動性能,確認安全后方可起吊,起吊后不停止,吊至限高位置,檢查限高系統(tǒng)是否完善;吊裝時重物下及工作坑內(nèi)嚴禁站人,當重物距工作井底板小于 50cm 時,操作人員方可近前工作;嚴禁超負荷工作。
5 頂進
1)挖土:因喀斯特地貌,巖層較多。本工藝采用水磨鉆配合人工掘進頂管法。在開挖處工作面架設(shè)水磨鉆,并根據(jù)開挖線沿孔壁一圈取芯,中部采用風鎬掘進。水磨鉆取芯時上下左右先各鉆取一次。遇地質(zhì)情況不良,如土層時,應(yīng)立即停止水磨鉆施工,將管道頂至掌子面,采用人工開挖。頂級掌子面人工開挖時,須在管頂端頭焊接一塊長 0.4m 的鋼板帽檐,由人工在孔頂開挖出帽檐預(yù)留位置,將管道全部頂進至掌子面,人工開挖時帽檐對開挖工人起保護作用,防止頂部土層塌落。土渣用專用土渣斗車裝好,采用卷揚機將渣斗車拉出管道至工作井,用龍門架吊至堆渣池堆放,然后用渣車運至附近倒土場。超欠挖管頂以上的超挖量不得超過1.5cm,管下部 135o范圍內(nèi)不得超挖。
2)頂進
在開始頂進時,應(yīng)緩慢進行,待各部位接觸密合后,再按正常頂進速度進行;如在頂進中突然發(fā)現(xiàn)油壓突然增高,應(yīng)立即停止頂進,檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。頂管要連續(xù)進行,不能停滯不前,隨挖隨運隨頂。盡量減少停歇時間,以免造成管上方土質(zhì)塌方及水位上漲造成頂力增大。當頂管單元段計算頂力較大時,可采取管外壁潤滑等措施以減小阻力。
6 測量及糾偏
在頂進過程中,開始每頂 30cm~70cm 時;應(yīng)做好高程和軸線的控制工作,測量高程和軸線應(yīng)不少于 1 次;管道頂入土層后正常頂進時,每頂進 100cm,對于高程和軸線的側(cè)臉不少于 1 次;開始頂進 5~10m 的范圍內(nèi),對于高程和軸線的控制標準是,允許偏差為軸線位置 3mm,高程允許偏差0~3mm,測量記錄應(yīng)完整、清晰,當超過允許偏差時,必須及時糾正;如偏差在 1~2cm 左右,可采用超挖糾偏法,即在管子偏向的反側(cè)適當超挖,使管子在頂進中向阻力小的超挖側(cè)偏向,逐漸回到設(shè)計位置。
7 對管、管道焊接
本工藝采用Φ1.8m、壁厚 30mm 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)無縫鋼管。在地表上將管道涂刷好防腐涂料,龍門吊吊入工作井內(nèi)對管,管口之間必須對接平整,防止頂進管間中間繼受力不均,管道軸線偏移。管節(jié)之間采用內(nèi)外坡口焊接,焊條采用 42#(碳鋼管道專用焊條)。焊縫須經(jīng)無損探傷檢測合格后方可頂進,如不合格必須返工合格;焊縫不合格,管節(jié)中間繼力易將焊縫擠裂,影響管道頂進軸線及質(zhì)量。
8 孔管間隙回填注漿
重復(fù)開挖、頂進、測量糾偏、管道焊接直到管道頂進接收井內(nèi)。管頂預(yù)留有注漿管,在管口兩頭封堵,預(yù)留排氣孔與觀察孔,注入水灰比為1:0.6水泥漿,水泥采用325#水泥,不間斷注漿,回填超挖處。
9 結(jié)語
本工程還需注意的問題有:地下管線及地上地下既有設(shè)施的保護加固措施,調(diào)查了解擬建場地的地下即有設(shè)施情況,繪制“地下障礙物綜合圖”。對不得拆除的地下電纜、煤氣管道、給排水管道、地下人防工程和歷史文物等要制定嚴密的保護措施。并且重視施工用電安全,保證人員施工安全。
參考文獻
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