长距离大口径钢管顶管施工质量控制.pdf

文章编号:100926825(2009)3220220202 长距离大口径钢管顶管施工质量控制 收稿日期:2009205230 作者简介:徐朝晖(19672 ) , 女,工程师,扬州扬城水业有限责任公司,江苏 扬州 225009 郑全兴(19712 ) , 男,硕士,工程师,扬州扬城水业有限责任公司,江苏 扬州 225009 徐朝晖 郑全兴 摘 要:以扬州第五水厂取水泵房引水管道安装工程为例,介绍了采用顶管施工时在施工前,施工过程中,出洞、 焊接、 测 量等环节的质量控制要点,并阐述了施工安全注意事项,为今后类似长距离大口径钢管施工积累了质量控制经验。 关键词:管道安装工程,顶管施工,质量控制,注意事项 中图分类号:tu712. 3文献标识码:a 新建的扬州第五水厂取水泵房引水管道安装工程中穿越长 江大堤采用了顶管施工,单根管道长度均为432 m ,两根单向同时 顶进,前后错开100 m施工;采用非开挖顶管法施工,无需解决施 工用地征地问题,并可穿越河塘,不用破堤,可满足安全度汛的要 求,而且节省了施工成本。 1 工程概况 第五水厂取水水源位于长江三江营段,南水北调(东线)夹江 口上游1. 5 km处;取水泵房规模60104m3/ d ,引水管采用钢 管,钢管材料q235 ,管外径d1 820 ,管壁厚度18 mm ,单管节长度 为6 m ,质量约为4. 9 t。顶管中心标高出洞处为- 5. 5 m ,终端为 - 5. 0 m ,地面平均标高约为2. 7 m ,覆土深度8. 0 m左右。 2 质量控制要点 2. 1 施工前质量控制 1) 熟悉合同文件及相关规范。学习设计规范、 材料规范、 安 装施工规范及验收规范。施工前参加工程建设的各方技术人员 学习合同文件中有关技术规范和上述规范,这对后续工作的开展 非常有帮助。 2) 掌握设计意图。认真审核设计图纸,掌握设计意 图,工程施工前,首先要对设计文件、 施工图纸等进行会审,检查核 对工艺与结构是否交错,设计是否满足施工要求。 3) 安装施工前 的配套准备。根据工程特点、 设计要求、 规范规定,施工单位提交 的施工组织设计必须经过监理工程师的审查通过。事先检查施 工环境、 施工用水、 施工用电、 施工道路是否符合要求,施工机械 性能能否保证连续施工,材料进场 “三证” 齐全,并组织验收。 2. 2 施工过程中的质量控制 2. 2. 1 出洞控制1 洞口止水装置见图1。根据设计预留的法兰,在法兰上安装 工作井洞口止水装置,该装置必须与导轨上的管道保持同心,误 差应小于2 cm ,工作井洞口止水装置密封为橡胶止水法兰。 1) 预防措施。a.管槽回填时必须根据回填的部位和施工条 件选择合适的填料和压(夯)实机具。如本地区主干道下的排水 等设施的坑槽回填用中粗砂。管槽从胸腔部位填至管顶30 cm , 再灌水振捣至相对密度不小于0. 7 ,实践证明效果很好。b.管槽 较窄时可采用微型压路机填压或人工和蛙式打夯机夯填。不同 的填料,不同的填筑厚度应选用不同的夯压器具,以取得最经济 的压实效果。c.填料中的淤泥、 树根、 草皮及其腐殖物既影响压 实效果,又会在土中干缩、 腐烂形成孔洞,这些材料均不可作为填 料,以免引起沉陷。d.控制填料含水量大于最佳含水量2 %左右; 遇地下水或雨后施工必须先排干水再分层随填随压密实;杜绝带 水回填或水夯法施工。 2) 处治措施。根据沉降破坏程度采取相 应的措施:a.不影响其他构筑物的少量沉降可不做处理或只做表 面处理。b.如造成其他构筑物基础脱空破坏的,可采用泵压水泥 浆填充。c.如造成结构破坏的应挖除不良填料,换填稳定性能好 的材料,经压实后再恢复损坏的构筑物。 5 结语 管道工程属隐蔽工程,其在竣工时只有检查井可供人们检 验。因此,检查井的施工质量常常左右着整体工程质量的评定。 尽管如此,排水管道工程创优必须建立在主体结构工程创优的基 础之上。在施工过程中要努力克服各种通病,确保整体工程施工 质量达到优良,再把检查井施工质量做得更好,从而实现创优目标。 参考文献: 1 gb 50268297 ,给水排水管道工程施工及验收规范s. 2 gb 5014122002 ,给水排水构筑物施工及验收规范s. 3 王浩远.浅谈排水管道施工方法和应注意的问题j .山西 建筑,2007 ,33(25) :2132214. countermeasures for common faults of construction quality of municipal drainage pipe project liu chun2dong abstract : the paper discusses about reasons and preventive measures for common faults in construction of municipal drainage engineering , in2 cluding location offset or water pipes , pipe leaking , closed water test failure , deformation of manhole , sinking , bad quality of parts , as well as back to soil subsidence , so as to make sure the constructional quality of the entire drainage pipe. key words : municipal drainage pipe project , construction , quality common faults , preventive measures 022 第35卷 第32期 2 0 0 9年1 1月 山 西建筑 shanxi architecture vol. 35 no. 32 nov. 2009 穿墙时,首先要防止井外的泥水大量涌入井内,防止塌方和 流砂;其次要使管道不偏离轴线,顶进方向要准确。当掘进机准 备出洞时,应先破除砖封门并将杂物清理干净,将掘进机刃进入 井壁中,当止水橡胶法兰与掘进机充分结合后,拔除钢板桩。钢 板桩拔除数量与实际数量相符,否则会导致顶管掘进机的损坏。 顶管出洞时,掘进机要调零。 1) 防止掘进机穿墙时下跌。下跌的 原因:a.穿墙初期,因入土较少,掘进机的自重仅由两点支承,其 中一点是导轨,另一点是入土较浅的土体。这时作用于支撑面上 的应力很可能超过允许承载力,使掘进机下跌;b.下沉时扰动洞 口土体且掘进机较重。为防止掘进机下跌,采取延伸导轨、 顶力 合力中心低于管中心及将前部管子同掘进机用连接件连接成整 体,同时掘进机头亦可抬高一些。 2) 防止掘进机和前几节管子后 退。产生这种现象主要是因为掘进机的主顶面上主动土压力大 于掘进机和管子的周边摩阻力及它们与导轨间摩阻力的总和。 一般采取在主顶油缸回缩前,在洞口两侧安装手拉葫芦拉住,或 用木(钢)柱将管子顶住,使其不向后退。 2. 2. 2 注浆减阻控制 1) 注浆设备及注浆孔布置。注浆泵选用单缸柱塞泵,注浆孔 按120 设计3个,环向均布,顶管机及前3节管内各设置1组注 浆孔,相互错开,前4组注浆孔在顶进过程中保持连续注浆,以形 成完整的泥浆套,后面每隔20 m布设1组泥浆孔,用于补浆。管 外壁注浆孔加设盖板,改变浆液喷射方向,使注浆液单点直喷为 平面均布注入,加大了浆液的影响面积,从而确保注浆液在管壁 外形成封闭环套,最大限度地减小管壁摩阻力(见图 2) 。 2) 注浆控制2。注浆原则:先压后顶、 随顶随压、 及时补浆。 注浆控制包括:注浆量、 注浆压力、 注浆速度。从顶管注浆开始就 对注浆量、 顶进长度、 顶进推力、 注浆压力及时间作了综合的对比 记录,并根据注浆量、 顶进长度、 浆膜厚度对减阻效果进行动态分 析。在顶管过程中注意观察浆池液面的变化。 2. 2. 3 钢管焊接控制3 1) 钢管坡口处理:焊接前对坡口及坡口边缘两侧30 mm处的 浮锈进行打磨除锈,焊接时,每层间用铁锤对焊缝内的渣皮进行 清除,碳弧气刨后,施焊时,先将坡口两边的粉末清理掉。 2) 施焊:焊接过程中注意起弧和收弧的质量,收弧时必须将 弧坑填满,多层焊的层间弧头要错开,每道焊缝须一次连续焊完, 若因故障被迫中断,应根据工艺要求采取措施,防止裂纹。 2. 2. 4 测量纠偏控制 1) 采用先进设备:工程采用j2激光经纬仪,利用光导纤维将 激光导入望远镜内而同轴发射,使经纬仪的精度得到有效的发 挥;正常顶进过程中,机头内的示位靶上激光光点的坐标和仪表 显示了机头掘进面及机头偏差的各种数据,从这些数据的变化可 以看出挖掘面是否稳定、 运转是否正常。 2) 顶进:在顶进过程中及时观察、 及时调整,顶进纠偏操作要 坚持 “小纠”“勤测”“勤纠” 的工艺原则,遵循两点:a.每次纠偏量不 宜过大,而且要注意发展趋势;b.高低与左右均发生偏差时,先纠正 偏差大的,后纠正偏差小的。 3 施工安全注意事项 1) 安全吊装管道。现场配备专职安全员指挥,吊装钢管采用 龙门吊,钢管卸放靠近吊点,方便操作;检查钢丝绳有无断股,挂 钩要挂牢;钢管下坑时,管道下方严禁有人作业,管道就位后方可 继续操作。 2) 通风与换气。长距离顶管施工,采用压入式通风方式,即 在工作坑井口安装一台对旋式风机,功率45 kw ,最高风压2 750 pa ,风量750 m3/ min ,风管采用d500胶质风筒,实行强制通风后, 管内作业环境改善,起到散热、 通风的作用,管中起雾现象减少, 可视条件得到极大的改善,也为准确测量提供了保证。 3) 有毒气体的监测与防护。采取多功能测试仪器对顶管端 的空气进行检测,防止有毒气体聚集,危害施工人员生命,同时在 机头内配备应急氧气袋,在紧急情况下供机头操作工人撤离使用。 4) 通讯及监控。长距离顶进必须保证信息交换渠道的畅通, 同时需要对施工操作人员进行监护,以防发生事故。通讯采用数 字程控交换机,各联络点之间通过专用的防潮、 防爆电话联系。 监控采用了两台监视器,分别对顶管机操作面和主顶操纵台进行 监控。为了解决长距离输送时的信号衰减问题,将信号通过放大 器放大后再输送到地面,以保证图像的清晰。 4 结语 扬州第五水厂取水泵房引水管道在顶进过程中顶力11 600 kn , 接近理论值11 695 kn ,轴线最终偏差120 mm,高程偏差310 mm, 小于设计要求的500 mm ,施工后地面沉降不超过3 mm。因此长 距离大口径钢管顶管施工中,认真执行审核通过的施工方案,严 格项目管理、 遵守操作规程、 控制施工质量,工程才能顺利成功。 参考文献: 1 张爱明.顶管出洞施工技术措施j .科技资讯,2006 (17) : 56257. 2 张 龙.大口径钢管顶管注浆减阻技术的改进j .市政技 术,2006 ,24(2) :1102112. 3 张 钦.某地铁线上水dn2 000钢管顶管施工关键技术 j .山西建筑,2005 ,31(17) :1562157. 4 常伯春,史 杰.顶管施工工艺的探讨j .山西建筑,2007 , 33(27) :1532154. the construction quality control of long distance and large bore steel pipe driving xu zhao2hui zheng quan2xing abstract : with diversion pipeline adjusting engineering of water intaking pump house in 5th water plant of yangzhou as example , the quality control points of pipe driving preconstruction and construction in unkennel , welding and measuring segments were introduced , the construction safety matters need attention were illustrated , which acc