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摘 要:本文主要是根据实际的工作经验进行总结,阐述顶管技术在给排水系统工程中的运用。
关键词:顶管给排水系统
中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:
1 顶管施工技术方案选择
1.1确定是密封泥水平衡式頂管的施工工艺
这种工艺的实际确定综合考量了施工的地段环境和施工的需求目标,同时也适当的结合了实际施工单位的技术水平和施工经验,最终经过经济技术比较分析,确定了该施工工艺。
1.2 该工艺的选择有其独特的运用优势
地下水平衡能力加强,流沙和淤泥质地层的应对能力提高。同时该工艺还可以实现可连续顶进作业,提高了施工的进度,提高工作效率;施工的工作人员可以路面作业,降低了施工的危险系数,保证了工人的人身安全;经济的投资比较小,对于环境的影响也极低,是一种高效的环保技术。
1.3 顶管施工主要设备
同样结合工程的实际施工需求,选取了 GTNS 中1500泥水平衡顶管机,50T吊机1台、25T吊机1 台,后座泵站 2套、激光水准仪1台、经纬仪1台等基础的施工设备。
1.4 顶管施工工艺流程
需要按照相关的工作流程进行系统的作业,首先是施工前期工作的准备,准备工作必须妥当,才能不影响后期的施工进度;然后是测量放样、复核→工作井施工→搅拌桩施工→工作井上下设备安装准备→工具头吊装下井、全套设备调试→工具头穿墙顶进→后续吊放管道一管道顶进、测量控制及纠偏→管道排泥和废泥浆外运→下→管节吊放就位→下段顶管顶进一管道贯通、回收工具头→闭水试验→竣工验收、清场 。全部施工流程的既定顺序不可以进行人为地更改或者调换,同时在上一个施工环节完工之后必须进行必要的质量验收,确认合格之后才可以进行下一个环节的实际作业。循序渐进,不可急功近利。
1.5 施工顺序
顶管法施工采取先施工顶管工作井及接收井,后顶进管道,然后施工检查井的施工顺序。可以根据工期和施工的客观条件的要求,采取范围内的交叉作业。
2 顶管工程力学参数确定
2.1 顶力计算
本工程采用顶管总顶力计算的经验公式进行计算:初始顶力:F1=1.5*150*2.2382*л/4=885kN
管壁摩擦力:F2=2*7.03*400=5624kN
总推力:F=885+5624=6509 kN=651T
说明:在实际的施工过程中,由于误差和实际的数值变化,可能存在管壁摩阻力数值变小的情况,这是理论与实际的数据差。
工具头正面泥水压力:F1=Pл×D2/4
管壁摩擦阻力:F2=S×L×f
考虑一次顶进距离为60~70m,顶管总阻力为以上阻力之和:F=F1+F2≈617t
在实际的施工作业中,根据数据的测量我们发现,钢管因为所受的顶力较大,必须增加中继环。为了降低施工的难度,提高施工的作业效率,顶管过程中应该注意到减阻措施的使用,现在顶管技术施工过程中,经常利用的减少管壁摩擦阻力的有效手法是:管壁与泥土间压触变泥浆减阻,注浆需要管节间的密封良好,否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用,通常情况下这种技术可以达到必要的减阻预期值。
3 各主要工序施工方法
3.1 项进前准备所有机械设备交班检查
顶进前,相关的工作人员一定要做好交接班的工作,工作中的员工要把设备的实际情况和注意的事项,详细的向替班的技术人员进行口头的交代,同时应该及时的整理出必要的数据记录本,替班的工作人员必须高度集中施工者对于实际运行情况的阐述,对于可能存在的问题高度警惕,同时检查上次的数据记录情况,并要求在自己上岗之后,也能够对数据进行准确的技术记录,以便后来的替班人员的实际作业。交接过程中需要对于设备进行系统的检查,同时整理必要的施工工具。
3.2 工具头刀盘转动、开进出渣浆泵
解决好运行之前的施工准备工作之后,接通电源,将工具头的刀盘转动,当设备的参数稳定后,开进出渣浆泵,开始泥浆循环。
3.3 调整进出渣浆泵流量达到平衡
工具头的操作全部采用在管道外控制台控制,单一的作业人员就可以实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、时时监控。顶进千斤顶,观察工作仓的土压力表,调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡。
3.4 泥水处理系统处理好砂土、装车、外运。
3.5 测量工具头的偏位、作好记录、纠偏。
3.6 1 个行程顶完后,整体式顶进构架调节顶块。
3.7 触变泥浆系统
顶进过程中,需要经常进行压触变泥浆工作,以减少顶进的阻力,触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆的基本材料就是水,具体的搅拌比例需要按照数值进行,同时应该注意拌浆材料不能立刻使用;注浆要使用必要的注浆设备和测量仪器,基本上是注浆泵、压力表和流量表。管道分总管和支管,总管安装在管道内一侧,支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔的实际步骤和距离也应该遵循必要的数据规定值,禁止人为的不规范作业。
3.8 顶完一节管后,拆开各管路、钢管吊装、各管路安装。
4结论
顶管是一项比较复杂的作业环节,专业技术的难度大,要求结合必要的力学原理和物理学原理等,通过综合学科的考虑,进行必要的数值计算,根据预算的数值和综合评估进行实际的操作和施工。需要注意的是,由于理论的实验结果是没有任何外力的作用下形成的实验数值,可能与实际的数值存在理论差,符合标准的理论差是允许存在的,人们应该理性对待。工程开始前,必须严格的对顶管工作进行事先的规划和设计,然后根据计算的数值进行施工,施工的过程要严格的遵循设计,只有这样才能提高顶管的质量,从案例和数据的分析中我们可以看出,顶管技术在给排水系统工程中的应用是成功的,带来了诸多的经济利益和使用效率,应该在今后施工中得到更多的运用。
关键词:顶管给排水系统
中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:
1 顶管施工技术方案选择
1.1确定是密封泥水平衡式頂管的施工工艺
这种工艺的实际确定综合考量了施工的地段环境和施工的需求目标,同时也适当的结合了实际施工单位的技术水平和施工经验,最终经过经济技术比较分析,确定了该施工工艺。
1.2 该工艺的选择有其独特的运用优势
地下水平衡能力加强,流沙和淤泥质地层的应对能力提高。同时该工艺还可以实现可连续顶进作业,提高了施工的进度,提高工作效率;施工的工作人员可以路面作业,降低了施工的危险系数,保证了工人的人身安全;经济的投资比较小,对于环境的影响也极低,是一种高效的环保技术。
1.3 顶管施工主要设备
同样结合工程的实际施工需求,选取了 GTNS 中1500泥水平衡顶管机,50T吊机1台、25T吊机1 台,后座泵站 2套、激光水准仪1台、经纬仪1台等基础的施工设备。
1.4 顶管施工工艺流程
需要按照相关的工作流程进行系统的作业,首先是施工前期工作的准备,准备工作必须妥当,才能不影响后期的施工进度;然后是测量放样、复核→工作井施工→搅拌桩施工→工作井上下设备安装准备→工具头吊装下井、全套设备调试→工具头穿墙顶进→后续吊放管道一管道顶进、测量控制及纠偏→管道排泥和废泥浆外运→下→管节吊放就位→下段顶管顶进一管道贯通、回收工具头→闭水试验→竣工验收、清场 。全部施工流程的既定顺序不可以进行人为地更改或者调换,同时在上一个施工环节完工之后必须进行必要的质量验收,确认合格之后才可以进行下一个环节的实际作业。循序渐进,不可急功近利。
1.5 施工顺序
顶管法施工采取先施工顶管工作井及接收井,后顶进管道,然后施工检查井的施工顺序。可以根据工期和施工的客观条件的要求,采取范围内的交叉作业。
2 顶管工程力学参数确定
2.1 顶力计算
本工程采用顶管总顶力计算的经验公式进行计算:初始顶力:F1=1.5*150*2.2382*л/4=885kN
管壁摩擦力:F2=2*7.03*400=5624kN
总推力:F=885+5624=6509 kN=651T
说明:在实际的施工过程中,由于误差和实际的数值变化,可能存在管壁摩阻力数值变小的情况,这是理论与实际的数据差。
工具头正面泥水压力:F1=Pл×D2/4
管壁摩擦阻力:F2=S×L×f
考虑一次顶进距离为60~70m,顶管总阻力为以上阻力之和:F=F1+F2≈617t
在实际的施工作业中,根据数据的测量我们发现,钢管因为所受的顶力较大,必须增加中继环。为了降低施工的难度,提高施工的作业效率,顶管过程中应该注意到减阻措施的使用,现在顶管技术施工过程中,经常利用的减少管壁摩擦阻力的有效手法是:管壁与泥土间压触变泥浆减阻,注浆需要管节间的密封良好,否则浆体会在管节间泄漏起不到应有的作用,通常情况下这种技术可以达到必要的减阻预期值。
3 各主要工序施工方法
3.1 项进前准备所有机械设备交班检查
顶进前,相关的工作人员一定要做好交接班的工作,工作中的员工要把设备的实际情况和注意的事项,详细的向替班的技术人员进行口头的交代,同时应该及时的整理出必要的数据记录本,替班的工作人员必须高度集中施工者对于实际运行情况的阐述,对于可能存在的问题高度警惕,同时检查上次的数据记录情况,并要求在自己上岗之后,也能够对数据进行准确的技术记录,以便后来的替班人员的实际作业。交接过程中需要对于设备进行系统的检查,同时整理必要的施工工具。
3.2 工具头刀盘转动、开进出渣浆泵
解决好运行之前的施工准备工作之后,接通电源,将工具头的刀盘转动,当设备的参数稳定后,开进出渣浆泵,开始泥浆循环。
3.3 调整进出渣浆泵流量达到平衡
工具头的操作全部采用在管道外控制台控制,单一的作业人员就可以实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、时时监控。顶进千斤顶,观察工作仓的土压力表,调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡。
3.4 泥水处理系统处理好砂土、装车、外运。
3.5 测量工具头的偏位、作好记录、纠偏。
3.6 1 个行程顶完后,整体式顶进构架调节顶块。
3.7 触变泥浆系统
顶进过程中,需要经常进行压触变泥浆工作,以减少顶进的阻力,触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆的基本材料就是水,具体的搅拌比例需要按照数值进行,同时应该注意拌浆材料不能立刻使用;注浆要使用必要的注浆设备和测量仪器,基本上是注浆泵、压力表和流量表。管道分总管和支管,总管安装在管道内一侧,支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔的实际步骤和距离也应该遵循必要的数据规定值,禁止人为的不规范作业。
3.8 顶完一节管后,拆开各管路、钢管吊装、各管路安装。
4结论
顶管是一项比较复杂的作业环节,专业技术的难度大,要求结合必要的力学原理和物理学原理等,通过综合学科的考虑,进行必要的数值计算,根据预算的数值和综合评估进行实际的操作和施工。需要注意的是,由于理论的实验结果是没有任何外力的作用下形成的实验数值,可能与实际的数值存在理论差,符合标准的理论差是允许存在的,人们应该理性对待。工程开始前,必须严格的对顶管工作进行事先的规划和设计,然后根据计算的数值进行施工,施工的过程要严格的遵循设计,只有这样才能提高顶管的质量,从案例和数据的分析中我们可以看出,顶管技术在给排水系统工程中的应用是成功的,带来了诸多的经济利益和使用效率,应该在今后施工中得到更多的运用。