论文部分内容阅读
摘要：地下管网是城市基础设施的重要组成部分，日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内，要对上述市政设施进行改建、新建、
扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。本文就市政工程中顶管技术措施进行探讨。
关键词：市政工程；顶管施工技术
中图分类号：TU99文献标识码： A
引言：
顶管施工作为一种特殊的施工手段,随着市场建设规模、建筑密度不断加大,在繁华大都市的市政建设项目中,通过在工程实践中不断改进与完善,使顶管技术以其独有的优势,被更为广泛的应用。
前期技术准备
前期技术准备主要重点在于地质情况的摸查及设备的选型。顶管施工的大忌是对地质情况的摸查不够清楚，一般而言，设备一下井，工程的成败顺利与否就已基本经定了。所以前期的地质情况调查是重中之中的工作。了解土层的物理性质（颗粒组成、含水量大小、透水系数及塑性指数）、力学参数（标准贯入值、内粘聚力及内摩擦角）、分布状况（分布范围及埋深厚度）等等。了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。在业主应承条件下我们自己也在顶进线路上补鉴别孔，局部问题点补技术孔。
顶管施工主要技术工艺
1 .管井降水施工
(1)施工工艺流程。
放线定井位→挖泥浆沟(坑)→钻机就位→成孔→回填井底砂垫层→下井管→填滤料→封井→洗井→安装排水管→装泵→抽水→水位监测→降水井正常工作。
(2)施工方法。
管井井径为600,一径到底,井管为300无砂混凝土管。由于④层含水层为细砂,为防止细砂流入井管中被抽走造成沉降,故针对各段情况对④层细砂层位置井管外缠双层60目尼龙砂网,④层以上外缠单层60目尼龙砂网。井管与井壁填2mm～4mm水洗豆石,豆石填至地面下2m,必须保证豆石填埋高度,1m以上则用粘土填实。对管井采用空气洗井法,水泵间隙抽水直至抽通为止,达到水清砂净。
(3)降水前准备。
根据图纸上的管线位置,对拟建场地降水管井位置处进行平整、清理。开挖泥浆坑和泥浆沉淀排放沟。
(4)钻孔。
钻机按照管井中心位置就位、施钻。钻井采用泵吸反循环钻机,自造浆护壁。钻探施工达到15.5m,钻孔深度比管井深度深0.5m。
(5)管井安装。
检查水泥砾石管无残缺、断裂和弯曲现象,并检查井孔。水泥砾石管要用竹片夹牢、绑紧,防止弯曲或脱落。水泥砾石管井要加井盖。
(6)洗井。
由于降水井分布集中,连续钻进,及时进行洗井,不得搁置时间过长或完成后集中洗井。安装前进行洗井调整井底泥浆的重度,洗井方法为,填入滤料后,应及时洗井,当井内泥浆清除后,先用活塞洗井器洗井,再用压缩空气洗井,采用空压机气举法,要从井底逐节,逐层吹洗,将井底泥砂吹净,洗出清水为止。
(7)设备安装。
降水井内安装潜水泵装好后,立即进行试抽水。根据出水量的大小,可以掌握基坑涌水量大小,以及井的效果,并及时来调整泵的型号。潜水泵用钢丝绳吊在井内,水泵在井下的入水深度以动水位1m～5m,根据出水量及降深调整置泵位置,直至达到降水要求。
2 .顶管设备安装
(1)垂直起重运输设备安装。
安装前对卷场机、电动葫芦、手动葫芦等起重设备进行全面检查,手动葫芦、卷场机、电动葫芦必须有合格证方可使用。起重设备安装后在正式作业前进行试吊,吊离地面10cm左右时,检查重物、设备有无问题,确认安全方可起吊。起重设备设专人检验、安装,并遵守安全操作规程。
(2)顶进设备安装。
安装前应对液压油缸、高压油泵、液压管路控制系统及顶铁等进行检查;设备完好,方可安装。应根据顶管坑的施工设计,安装高压油泵、管路及控制系统。
(3)顶铁安装。
项铁放置在工作坑内顶进方向的两侧,摆放整齐。项铁有足够的刚度,项铁上有锁定装置,顶铁单块旋转时保持稳定,采用型钢焊接成型。安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称。
3.管道顶进
(1)下管。
下管前應对管材作全面的质量检查,对下管设备作安全检查。下管采用四角支架、卷扬机下管。管子用方木垫在轨道上,用厚橡胶皮将下管的钢丝绳包好,将钢丝绳套入管子。徐徐起吊,将管子拉入工作坑口上的四根QUl00钢轨上,吊起离钢轨50cm后,将钢轨撤离,徐徐将管子下入坑中。管子下完后,将活动平台复位。注意下管方向。
(2)顶进施工。
① 顶进前检查设备、测量高程中心及排水设施等,具备条件后,方可进行顶进。拆除钢木支架洞口处工字钢,并保证上方支撑稳固。②为防止土方坍塌,确保顶管质量,在首节管前端安装管帽,将管帽项入土中后便可在帽檐下挖土。③首节管顶进高程及中心位置是保证以后顶管质量的关键。初始顶进5m～l0m范围内,增加测量密度,要缓慢进行,防止管子上下、左右摆动,增大顶力,影响质量,出现偏差进行纠正时。首节管允许偏差为:轴线位置3mm;高程0～ +3mm。④ 管前挖土长度:土质良好,在正常顶管地段,可超越管端30cm～50cm, 并随挖随顶;在土质不良地段,开挖超越管端距离,不得大于30cm。在正常项管地段,管顶部位最大超挖量控制在1.0cm左右,管底部位135°范围内不得超挖,在房屋及道路下等不允许土层下沉的顶管地段,管子周围不得超挖。⑤顶进作业时,禁止进行工作坑内的垂直运输;进行垂直运输时,禁止顶进作业。⑥顶进过程中要加强测量复测,首节管每顶一镐测一次中线及高程,随时纠偏,在顶迸一根管后要求每50cm测量一次中线及高程,并做好记录,交接班时必须复测上一班的高程及中线。全段顶完后,及时对管道进行中心、高程的验收。⑦每班均填写施工记录。施工记录包括项进长度、顶力数值或油泵压力表数值、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、土质水位变化以及出现的问题和应注意事项。交接时将施工记录向下一班交接清楚。
(3)管道纠偏。
① 一个顶管段完成后,测量一次管道中心线和高程;高程及中线必须在设计规范允许范围内,保证满足设计意图。保证每个接口应测一点,有错口时测两点,并形成文件,将信息及时反馈。②偏差主要是由开挖断面形状不正确、工作面土质不均匀、千斤顶位置不正确等引起,施工中必须予以重视,必须加强量测及调整工作。
4 .闭水试验
采用分段闭水试验,管段按井距分隔带试验,长度不大于1000m,每3个井段抽检1段。事先管道浸泡24h。闭水试验的水位为上游管道内顶2.0m或至井口为止。观测管道的渗水量,从达到试验水头开始计时,直至观测结束。观测期间不断的向试验管段内补水,保持试验水头恒定,渗水量的测定时间不得小于20min。
5 .补浆、压浆
为防止路面沉陷和地上、地下构筑物不受扰动,顶管结束后,应及时对管体四周的缝隙充填水泥浆,使其密实坚固,填充水泥所用设备与触变泥浆设备相同。逐孔注浆,水泥浆液需搅拌均匀,无结块,无杂物,注浆结束后,要及时清理注浆设备,以防堵塞。
结束语：
顶管设计在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术， 使之综合施工技术达到国际水平。
参考文献：
[1] 赵剑伟.顶管技术在市政工程中的应用研究[J].价值工程,2011(7).
扩建，需要工程技术人员进行安全的管道安装。本文就市政工程中顶管技术措施进行探讨。
关键词：市政工程；顶管施工技术
中图分类号：TU99文献标识码： A
引言：
顶管施工作为一种特殊的施工手段,随着市场建设规模、建筑密度不断加大,在繁华大都市的市政建设项目中,通过在工程实践中不断改进与完善,使顶管技术以其独有的优势,被更为广泛的应用。
前期技术准备
前期技术准备主要重点在于地质情况的摸查及设备的选型。顶管施工的大忌是对地质情况的摸查不够清楚，一般而言，设备一下井，工程的成败顺利与否就已基本经定了。所以前期的地质情况调查是重中之中的工作。了解土层的物理性质（颗粒组成、含水量大小、透水系数及塑性指数）、力学参数（标准贯入值、内粘聚力及内摩擦角）、分布状况（分布范围及埋深厚度）等等。了解地下水的状况及变化规律如地下水来源、水面标高及是否受到潮汐影响而变化等。在业主应承条件下我们自己也在顶进线路上补鉴别孔，局部问题点补技术孔。
顶管施工主要技术工艺
1 .管井降水施工
(1)施工工艺流程。
放线定井位→挖泥浆沟(坑)→钻机就位→成孔→回填井底砂垫层→下井管→填滤料→封井→洗井→安装排水管→装泵→抽水→水位监测→降水井正常工作。
(2)施工方法。
管井井径为600,一径到底,井管为300无砂混凝土管。由于④层含水层为细砂,为防止细砂流入井管中被抽走造成沉降,故针对各段情况对④层细砂层位置井管外缠双层60目尼龙砂网,④层以上外缠单层60目尼龙砂网。井管与井壁填2mm～4mm水洗豆石,豆石填至地面下2m,必须保证豆石填埋高度,1m以上则用粘土填实。对管井采用空气洗井法,水泵间隙抽水直至抽通为止,达到水清砂净。
(3)降水前准备。
根据图纸上的管线位置,对拟建场地降水管井位置处进行平整、清理。开挖泥浆坑和泥浆沉淀排放沟。
(4)钻孔。
钻机按照管井中心位置就位、施钻。钻井采用泵吸反循环钻机,自造浆护壁。钻探施工达到15.5m,钻孔深度比管井深度深0.5m。
(5)管井安装。
检查水泥砾石管无残缺、断裂和弯曲现象,并检查井孔。水泥砾石管要用竹片夹牢、绑紧,防止弯曲或脱落。水泥砾石管井要加井盖。
(6)洗井。
由于降水井分布集中,连续钻进,及时进行洗井,不得搁置时间过长或完成后集中洗井。安装前进行洗井调整井底泥浆的重度,洗井方法为,填入滤料后,应及时洗井,当井内泥浆清除后,先用活塞洗井器洗井,再用压缩空气洗井,采用空压机气举法,要从井底逐节,逐层吹洗,将井底泥砂吹净,洗出清水为止。
(7)设备安装。
降水井内安装潜水泵装好后,立即进行试抽水。根据出水量的大小,可以掌握基坑涌水量大小,以及井的效果,并及时来调整泵的型号。潜水泵用钢丝绳吊在井内,水泵在井下的入水深度以动水位1m～5m,根据出水量及降深调整置泵位置,直至达到降水要求。
2 .顶管设备安装
(1)垂直起重运输设备安装。
安装前对卷场机、电动葫芦、手动葫芦等起重设备进行全面检查,手动葫芦、卷场机、电动葫芦必须有合格证方可使用。起重设备安装后在正式作业前进行试吊,吊离地面10cm左右时,检查重物、设备有无问题,确认安全方可起吊。起重设备设专人检验、安装,并遵守安全操作规程。
(2)顶进设备安装。
安装前应对液压油缸、高压油泵、液压管路控制系统及顶铁等进行检查;设备完好,方可安装。应根据顶管坑的施工设计,安装高压油泵、管路及控制系统。
(3)顶铁安装。
项铁放置在工作坑内顶进方向的两侧,摆放整齐。项铁有足够的刚度,项铁上有锁定装置,顶铁单块旋转时保持稳定,采用型钢焊接成型。安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称。
3.管道顶进
(1)下管。
下管前應对管材作全面的质量检查,对下管设备作安全检查。下管采用四角支架、卷扬机下管。管子用方木垫在轨道上,用厚橡胶皮将下管的钢丝绳包好,将钢丝绳套入管子。徐徐起吊,将管子拉入工作坑口上的四根QUl00钢轨上,吊起离钢轨50cm后,将钢轨撤离,徐徐将管子下入坑中。管子下完后,将活动平台复位。注意下管方向。
(2)顶进施工。
① 顶进前检查设备、测量高程中心及排水设施等,具备条件后,方可进行顶进。拆除钢木支架洞口处工字钢,并保证上方支撑稳固。②为防止土方坍塌,确保顶管质量,在首节管前端安装管帽,将管帽项入土中后便可在帽檐下挖土。③首节管顶进高程及中心位置是保证以后顶管质量的关键。初始顶进5m～l0m范围内,增加测量密度,要缓慢进行,防止管子上下、左右摆动,增大顶力,影响质量,出现偏差进行纠正时。首节管允许偏差为:轴线位置3mm;高程0～ +3mm。④ 管前挖土长度:土质良好,在正常顶管地段,可超越管端30cm～50cm, 并随挖随顶;在土质不良地段,开挖超越管端距离,不得大于30cm。在正常项管地段,管顶部位最大超挖量控制在1.0cm左右,管底部位135°范围内不得超挖,在房屋及道路下等不允许土层下沉的顶管地段,管子周围不得超挖。⑤顶进作业时,禁止进行工作坑内的垂直运输;进行垂直运输时,禁止顶进作业。⑥顶进过程中要加强测量复测,首节管每顶一镐测一次中线及高程,随时纠偏,在顶迸一根管后要求每50cm测量一次中线及高程,并做好记录,交接班时必须复测上一班的高程及中线。全段顶完后,及时对管道进行中心、高程的验收。⑦每班均填写施工记录。施工记录包括项进长度、顶力数值或油泵压力表数值、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、土质水位变化以及出现的问题和应注意事项。交接时将施工记录向下一班交接清楚。
(3)管道纠偏。
① 一个顶管段完成后,测量一次管道中心线和高程;高程及中线必须在设计规范允许范围内,保证满足设计意图。保证每个接口应测一点,有错口时测两点,并形成文件,将信息及时反馈。②偏差主要是由开挖断面形状不正确、工作面土质不均匀、千斤顶位置不正确等引起,施工中必须予以重视,必须加强量测及调整工作。
4 .闭水试验
采用分段闭水试验,管段按井距分隔带试验,长度不大于1000m,每3个井段抽检1段。事先管道浸泡24h。闭水试验的水位为上游管道内顶2.0m或至井口为止。观测管道的渗水量,从达到试验水头开始计时,直至观测结束。观测期间不断的向试验管段内补水,保持试验水头恒定,渗水量的测定时间不得小于20min。
5 .补浆、压浆
为防止路面沉陷和地上、地下构筑物不受扰动,顶管结束后,应及时对管体四周的缝隙充填水泥浆,使其密实坚固,填充水泥所用设备与触变泥浆设备相同。逐孔注浆,水泥浆液需搅拌均匀,无结块,无杂物,注浆结束后,要及时清理注浆设备,以防堵塞。
结束语：
顶管设计在市政工程中，特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下，相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进，城市要发展。市政设施配套完善，地下各种管道建设将会大量增加，顶管设计和施工也会增多。管径加大，长度加长，有直有曲，种类繁多，这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此，我们要重视这个良机，进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术， 使之综合施工技术达到国际水平。
参考文献：
[1] 赵剑伟.顶管技术在市政工程中的应用研究[J].价值工程,2011(7).