非开挖顶管施工在管道排水工程中的应用.pdfVIP

第 3 4卷第 1 期 2 0 0 8年 3月 建厂科技交流 e x c h a n g e o f j i a n c h a n g s c i e n c et e c h n o l o g y v0 i 3 4 no 1 ma r 2 0 o 8 非开挖顶管施工在管道排水工程中的应用 路桥分公司 华珍宝 介绍非开挖顶管施工在成都市中心城水环境 综合整治工程 g标段管道排水工程 中的应用，实 践证明，该施工方法具有准确 、迅速、简便、费 用较低等优点。 成都市中心城水环境综合整治工程 g标段包 含 l 2条街道的道路、排水、电力浅沟 的施工。其 中 5条街道采用 非开挖顶管施工。本篇只简述其 中 l 条街道 ( 新二村 a线)的非开挖顶管施工方 法及工艺。 l 工程介绍 成都市中心城水环境综合整治工程 g标段新 二村 a线道路宽 6 m，长 9 1 6 4 m，污水管直径为 4 0 0 mm，主管长 9 1 m：雨水管直径为 5 0 0 mm，主 管长9 1 m， 污、 雨水管道轴线距中心均为 l m， 污、 雨水管道中的水均捧入西体路的污、 雨水干管中。 在该段雨水管道施工过程 中，雨水管要穿越西体 路才能接至雨水干管中，由于成都市政府有“ 市内 新修道路在 5 年内不允许破路施工” 的规定， 另外 西体路 的车流量较大，经过业主 、设计及监理 、 施工单位现场决定雨水管道穿越西体路采用非开 挖顶管施工，以满足设计要求 。 2 工程特点及分析 2 1 地质条件 由于业主及设计没有给该路段的地勘资料， 同时又不能对西体路进行地质勘探，故我单位根 据现场调查及向当地居 民了解决情 况得知：本工 程所在旌工区域路面 以下 l m 左右为回填土 ，以 下 3 m 左右为连砂石 。根据 施工期间的季节为秋 季，分析得出地下水位在路面 以下 5 m 左右。顶 管施工深度在 2 8 m 以上进行 ，因此本工程施工将 不考虑地下水降水措施 。 2 2 原有地下管线 根据调查 ，该施工 区域 内管线有污水 、电力 浅沟、通信管道，其深度对此次雨水管道的顶进均 无太大影响。 3 施工工艺选择 本工程施工特点是：设计管道内径为 d 5 0 0 钢筋混凝土水泥管，但为了满足 非开挖性顶管施 工操作要求 ， 该管道必须改为 1 3 6 0 0钢筋混凝土水 泥管。施工过程 中，要确保 西体路的绝对安全， 不影响穿越地段的地层结构和交通安全。 综合考虑本工程施工特点要求和地质条件， 本雨水管工程拟采用手掘式液压顶管法完成该项 工程。采用此方法施工，需在 电力浅沟旁 1 5 m处 设置一工作坑 ，以便于设备 安装与顶进操作 。 4 施工工艺 过程 施工工艺采用手掘式液压顶管法，管道接口 处作防腐处理。 现场勘察与探测一测量放线一工作坑设置一 设备进场安装一顶管一基坑回填一场地清理一工 程结束 。 4 1 测量放线 根据规划施工，先用经纬仪在现场地面上准 确放 出管道铺 设的中线控制桩 ，控制桩必须用混 凝土保护好 ，待 工作坑 工挖好后 ，再用经纬仪将 管道 中线控制桩 引至工作坑并做好保护，确保施 5 l 维普资讯 2 0 0 8 年第 1 期 建厂科技交流 工使用时管道中线的准确。 4 2 工作坑设置 根据施工场地与顶管设备操作条件，在电力 浅沟旁 1 5 11 1 处开挖个 5 mx 4 m ( 底部长x 宽 ) 的工作坑，由于施工场狭窄，连砂石粘聚性差， 易产生塌方，工作坑采用框架支撑开挖，深度以 设计管道底面标高为依据，结合管道壁厚，导轨 承台枕木厚度及导轨高度等因素决定， 作业坑挖 掘施工过程中，进行彩钢板围挡，并设置醒目安 全警示标识。 ( 1 ) 土方外运 ( 含顶管内出土 ) 工作坑采用以机械开挖为主，人工修边为辅 进行施工，堆放于距工作坑外 3 m 再用机械转运 至弃土场， 管道内出土采用提升设备提升至地面， 工具管切入土层后 ，自上而下分层开挖，土方由 人工通过提升设备提升至地表面堆放，管内不得 有泥土、石子、砂袋等杂物。 在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下 部 1 3 5 o 范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大 于 1 5 c m，超前超挖视具体土质情况确定。 ( 2 ) 基坑护壁与后座 利用坑壁土体作后背，加以 2 0 c m x 2 0 c m方 木作满铺后加垫 2 0 m m厚钢板组成装配式后背墙 后背土体壁面与后背墙贴紧，孔隙处采用砂石料 填塞密实。 ( 3 ) 基坑排水 根据成都的天气情况， 为防止雨水流入坑内， 确保顶管安全及顶进质量，保持坑内干燥无水， 在坑工作坑一角设集水坑 ( 0 8 m x 0 8 m x 0 8 m) ， 再 用 q ) 5 0 m m潜水泵抽水。 ( 4 ) 导轨 导轨 的设置是顶管工程关键 ，导轨采用 5 0 k g m钢轨。为保证导轨设置牢固可靠， 轨距高 程正确，在轨底下浇注2 0 m m厚 t2 2 0垫层， 并预 埋轨枕 ， 通过扣件扣紧导轨，导轨高程偏差不大 于 3 i l 皿，中线位移不大于 3 i l皿。 ( 5 ) 顶管机械 5 2 顶管机型的选择应根据该施工地段土质，顶 进管道 自身重量、磨擦力等计算其顶力，由下式 计算得出： p = - l 2 肌(2 肌。 一 詈 】+ 暑f + 经测算穿越的混凝土管选用 2 5 0 t液压顶管机 l 台。( 根据顶管所需的压力逐步增加液压千斤顶) 4 3 管道接口 水泥混凝土管每根长 2 m,每顶进 5 0 c m后， 接 口在顶进前先在导轨上用沥青麻绳嵌放于接口 处，加钢内胀圈固接，利用顶进之力将沥青麻绳 压实， 再用水泥砂浆勾缝，保证接口的密实性。 4 4掘进与顶进 人工掘进，用小回轮车拖出，集中后提升外 弃， 每次挖掘长度不大于 5 0 c m， 采用顶一节挖一 节的手掘式液压顶管法。顶铁与管口之间采用缓 冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强 度时，管端应增加环形顶铁。顶进中必须作好高 程，中线控制， 作好顶进压力、方位，高程记录。 4 5 方位、高程控制 此工作事关工程质量，要求在工作坑内安置 好 s 3 水平仪、 j 2 级经纬仪， 每次顶进观测后作好 记录，计算其方位、高程，如发生偏离，应及时 纠正， 不允许超出设计要求( 中线允许偏差 3 0 m m， 管内高程：-0 m m) a 4 6 坡度控制 根据设计坡度在导轨上作好调整，通过测量 无误后才固定导轨，并在坑内部设两个可供相互 检校的临时水准点，以随时控制管道顶进坡度。 在测量中如发现管位偏差达 l c m，应校正。 4 7 管道注浆 ( 根据工作坑开挖后土质情况定 ) 为使顶进管道与土壁四周填充密实，并使铺设管 道与周围地层形成整体， 增加铺设管道的稳固性， 确保外接口衔接完善，顶完后通过预埋在管道顶 部外侧的钻有蜂窝状小孔的压浆管压入水泥浆。 压浆分次进行，每次稳压 5 1 0 ra i n再进行二次压 浆。( 见图 1 。 ) 维普资讯 华珍宝：非开挖顶管施工在管道排水工程中的应用 2 0 0 8年第 1 工作坑断面图 木 撑 立 扳 水 准 点 n 后 背 方 木 方 u 木 九 彗 管 子 i 。 ： 霉 f l 。 一 i ) 广 f 。 r 一 厂 1 水准点 工 作 坑 k 度 集 井 工作坑底部平面图 图 1 顶管施工工作坑布置示意图 5 施工质量与安全措施 由于本工程具有较大特殊性 ，在施工过程中除 了必须执行常规安全措施外，需特别强调的是必须 做好降排水工作 ，作业坑与人工挖土掘进时的支护 工作，确保路面不发生沉降，杜绝作业坑与管道顶 进时塌方事故，为此必须严格执行以下措施： 5 1 施工质量措施 本工程所用的混凝土管道必须具有检验合格 证 ，进入施工现场的管道必须 由现场施工人员、 技术人员进行验收。 在进行项管施工时， 每项进 5 0 c m， 进行轴线、 标高检查，确保管道位置 的准确。工程用机械设 备均由专人保养 ，发现故障及时进行维修 ，并做 好相关记录，不得带病作业，并配齐易损、易耗 配件，随时取用 ，确保工程正常进行。 5 2 施工安全措施 安全生产是生产工作 的重要前提，建立现场 安全管理组织 ，昼夜值班 。设专职安全员一名， 负责整个施工现场安全检查工作，坚持巡视现场 和操作部位 ，及时发现不安全因素及隐患，排除 险情 ，纠正违章作业 ，严格执行安全文明施工制 度 ；由于施工地 段的特殊性 ，工作区设有安全标 识和安全彩钢瓦围栏 。掘进时依据具体的地层条 件和上部动荷载 的变化确定尺寸 。由于施工现场