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非开挖技术(顶管)施工工法

发布:山东辉煌类目:行业动态 热点:顶管,非开挖技术,顶管施工 点击:771 发布时间:2020-12-09
非开挖技术(顶管)施工工法
摘要:管道在地下铺设,存在修复施工困难等问题,文章重点阐述本工程采用大管径的顶管施工技术,大管径施工技术才有的是管道不开挖技术来进行地下管线铺设以及更换,顶管直径 0.8 米致 4.5 米。使用工作井把相应的管子顶入土内,则可在地下穿行 2000 米以上,对于提高非开挖技术在市政给排水及地下管道施工作业方面的施工水平均具有一定的借鉴和指导意义。
1 施工工艺 
施工准备→测量放线、定井位→锁口圈梁开挖→圈梁钢筋绑扎、混凝土浇筑→竖井开挖→竖井钢筋绑扎、混凝土浇筑→竖井底板施工→顶管施工。
2 操作要点 1)平整场地,工作井及接收井按设计图测量放线。根据工作井及接收井的尺寸大小,采用小型挖机或者人工开挖井筒,在井口离地面 10cm 设锁口防护圈,防止地表杂物及地表水流入井内。小型挖机或者人工由上至下逐层开挖,当地质条件较差时,如土层部分,开挖一段浇筑一段井壁,同时将电焊坑及集水坑同时挖出。
2)钢筋绑扎及混凝土浇筑:
井筒由上至下逐层分段开挖,根据地表及设计高程在地表上设置锁口防护圈,根据地质情况,分段开挖深度,预制绑扎钢筋。验筋后及时关模浇筑混凝土,进料模具由盖和模圈组成。防止井壁渗水,井筒混凝土采用防水混凝土浇筑,渗水压力对井壁的挤压,井壁预留泄水管,及时排出地下水。须在井口设置防护栏杆,防坠落。
3 设备安装 
3.1 架设起吊设备及雨棚移动式龙门架安装要牢固、安全,行走钢轨基座应采用50cm×50cm 的现浇 C20 混凝土,安装龙门架时需联系设备公司技术人员指导安装,龙门架行走轨道两端必须用设置防撞垫,防止龙门架冲出钢轨。龙门架必须按规定定期检查及保养。顶部需搭设彩钢瓦棚,以在雨天作业。
3.2 千斤顶安装 
千斤顶固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的中心应比管中心低 5%的管内径左右的垂直线上;当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当用多台千斤顶时,其油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
3.3 顶铁安装 
顶铁的安装应采用铸铁施工技术,应整体浇铸而成。在进行顶铁安装时,应首先对顶铁与顶铁之间的接触面进行检查。如有泥土或油污等,应擦试干净,防止接触不良,相互滑动,顶进时崩开。在安装完成后,顶铁与管道轴线须保持平行,让千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线三者上下平行;在更换顶铁时,应首先使用长度大的顶铁,在顶铁拼装后应进行锁定;在顶铁与管口之间应采用油毡或胶合板等材料进行缓冲。顶管时顶铁施工时两边禁止站人,预防安全事故的发生,防止顶铁崩开。
4 吊管 
在吊管之前管道应涂刷好防腐涂料,龙门架在正式作业前应试吊,吊离地面 10cm 左右时,检查重物捆扎情况和制动性能,确认安全后方可起吊,起吊后不停止,吊至限高位置,检查限高系统是否完善;吊装时重物下及工作坑内严禁站人,当重物距工作井底板小于 50cm 时,操作人员方可近前工作;严禁超负荷工作。

5 顶进

 1)挖土:因喀斯特地貌,岩层较多。本工艺采用水磨钻配合人工掘进顶管法。在开挖处工作面架设水磨钻,并根据开挖线沿孔壁一圈取芯,中部采用风镐掘进。水磨钻取芯时上下左右先各钻取一次。遇地质情况不良,如土层时,应立即停止水磨钻施工,将管道顶至掌子面,采用人工开挖。顶级掌子面人工开挖时,须在管顶端头焊接一块长 0.4m 的钢板帽檐,由人工在孔顶开挖出帽檐预留位置,将管道全部顶进至掌子面,人工开挖时帽檐对开挖工人起保护作用,防止顶部土层塌落。土渣用专用土渣斗车装好,采用卷扬机将渣斗车拉出管道至工作井,用龙门架吊至堆渣池堆放,然后用渣车运至附近倒土场。超欠挖管顶以上的超挖量不得超过1.5cm,管下部 135º范围内不得超挖。

2)顶进
在开始顶进时,应缓慢进行,待各部位接触密合后,再按正常顶进速度进行;如在顶进中突然发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进。顶管要连续进行,不能停滞不前,随挖随运随顶。尽量减少停歇时间,以免造成管上方土质塌方及水位上涨造成顶力增大。当顶管单元段计算顶力较大时,可采取管外壁润滑等措施以减小阻力。
6 测量及纠偏 
在顶进过程中,开始每顶 30cm~70cm 时;应做好高程和轴线的控制工作,测量高程和轴线应不少于 1 次;管道顶入土层后正常顶进时,每顶进 100cm,对于高程和轴线的侧脸不少于 1 次;开始顶进 5~10m 的范围内,对于高程和轴线的控制标准是,允许偏差为轴线位置 3mm,高程允许偏差0~3mm,测量记录应完整、清晰,当超过允许偏差时,必须及时纠正;如偏差在 1~2cm 左右,可采用超挖纠偏法,即在管子偏向的反侧适当超挖,使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。
7 对管、管道焊接 
本工艺采用Φ1.8m、壁厚 30mm 优质碳素结构无缝钢管。在地表上将管道涂刷好防腐涂料,龙门吊吊入工作井内对管,管口之间必须对接平整,防止顶进管间中间继受力不均,管道轴线偏移。管节之间采用内外坡口焊接,焊条采用 42#(碳钢管道专用焊条)。焊缝须经无损探伤检测合格后方可顶进,如不合格必须返工合格;焊缝不合格,管节中间继力易将焊缝挤裂,影响管道顶进轴线及质量。
8 孔管间隙回填注浆 
重复开挖、顶进、测量纠偏、管道焊接直到管道顶进接收井内。管顶预留有注浆管,在管口两头封堵,预留排气孔与观察孔,注入水灰比为1:0.6水泥浆,水泥采用325#水泥,不间断注浆,回填超挖处。
9 结语 
本工程还需注意的问题有:地下管线及地上地下既有设施的保护加固措施,调查了解拟建场地的地下即有设施情况,绘制“地下障碍物综合图”。对不得拆除的地下电缆、煤气管道、给排水管道、地下人防工程和历史文物等要制定严密的保护措施。并且重视施工用电安全,保证人员施工安全。
参考文献 
[1]汪高峰,郝华文.市政排水工程中的非开挖技术运用及其注意事项[J].四川水泥,2017(11):132.

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