顶管施工处理问题方法.doc

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作者：龚红燕 文章来源：本站原创 点击数： 520 更新时间：2009-12-9 20:06:36

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065 城市污水管网顶管施工方法

作者：龚红燕 文章来源：本站原创 点击数： 520 更新时间：2009-12-9 20:06:36

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065 城市污水管网顶管施工方法

作者：龚红燕 文章来源：本站原创 点击数： 520 更新时间：2009-12-9 20:06:36

随着国家现代化的进程的加速，城市建设步伐越来越快，许多城市需要对原有排水系统进行改造，排水系统在市政基础设施建设中占有很大比例，为确保既有道路的畅通和道路两侧既有房屋、电力线及供水管道等设施的安全，污水干管常采用顶进法进行施工。采用顶管法施工具有占地面积少，施工过程控制严格的优点，可保证交通畅通，在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时可减少沿线的拆迁工作量，大大降低工程造价。
一、管道顶进施工工艺流程
1．安装管节
下管前首先在地面上对管节进行外观检查，管长、管壁厚、管径等必须符合设计要求，对不符合要求的禁止使用，具体操作如下：
（1）先进行工具管的安装和顶进，再将钢筋混凝土管在导轨上安好，对正管口并按设计层数垫上油毡，在管内用钢内涨圈支撑牢固。（2）管节下吊时，工作坑内吊点下方严禁站人，待到管节接近导轨时，工人再稳管就位。管节落到导轨上后，检查管壁与导轨是否密切接触，如发现有悬空、翘起现象，应转动管节直到完全密合为止。（3）管道接口。管节稳定后，在管内侧两管节对口处用钢内涨圈将两管节连接在一起，使接口处于刚性连接，避免顶进中受力后产生错口，保证顶进过程中管节高程和方向的准确。
2．挖土
（1）安管与接口完成后，将管内低压（36V）照明电线及其他管内延伸的各种管线安装完毕，即可在管前端工作面上挖土。（2）管前挖土是保证顶进质量及防止地面沉降的关键，直接影响顶进管位的正确性，因此管前周围超挖应严格控制。正常进行顶进时，管端上方允许有不大于15mm的空隙，以减少顶进阻力。
管端下部135°中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可留10mm厚土层不挖，在管子顶进时切去，防止管端下沉。根据该工程工作面土质及地下水位高的情况，在开挖过程中不得扰动管底地基土，及时顶进及时测量，挖出土方及时运走。
3．顶进
管节安装完毕后，用QYL150千斤顶将管节沿导轨方向和已挖好的土洞向前顶进。（1）顶铁的布置采用单行传力式。在钢筋混凝土管口设环形顶铁，把主顶油缸的推力较均匀地分布到钢筋混凝土管端面上，同时保护管端面。（2）顶铁安装不得有偏心和错位，要求为：（a）纵向顶铁相接时一定要平直，不能出现上下左右的弯曲和错台现象，以防止产生偏心荷载；（b）单行纵向顶铁的中心线要与管道轴线一致；（c）纵向顶铁与管端面相接触时，必须使纵向顶铁中心线通过管壁的平均半径上，即着力点应位于管壁厚度的中点；（d）纵向顶铁着力点高度位于外直径高度的1/3-1/4之间，并且靠下半部，以防止着力点太高而使前管低头；（e）纵向顶铁与横向顶铁应垂直相接；（f）为了接触均匀，管端面与顶铁间应加设衬垫，衬垫料用油毡。（3）顶进程序。顶铁安装完毕，管前端已挖土洞，就可顶进。（a）开动油泵，千斤顶油塞出程，开始先压缩后背和压紧顶铁，之后再顶进管节，当千斤顶油塞杆外伸到临界长度，立即关闭油泵，停止顶进，退回活塞杆，然后安装顶铁继续顶进；（b）当顶完一节管时，即顶到留在导轨上的管节长度约0.4m～0.5m时，无论千斤顶是否出程完毕都要停止顶进，此时退回千斤顶行程，拆除顶铁，随即测量。
二、施工安全措施
在顶管施工中，即使从最简单的手掘式顶管施工来说，也要考虑其挖掘是否稳定的问题，其包含两方面的内容：（1）工具管前方挖掘面上的土体是否稳定；（2）工作坑及接收井周围土体是否稳定以及是否需要进行支护。在工程实施过程中如发现有不稳定的现象则必须采取有效的施工措施。
依据作业重要条件危险性评价结果，污水管网顶管施工采用如下安全技术措施：采取超前地质探测，防止坍方、涌水和流砂；设置稳妥的排水系统，及时排走井下积水；加强井下空气监测，加强井下通风。
1．防突泥、突水
（1）在施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。（4） 应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施。（6）当顶管前方地下水较大，或碰到流砂时，必须关闭气压舱门，进行气压施工。
2．防中毒和窒息
（1）采取先进的检测手段，辅以机械通风措施。最好采用先进的检测仪器进行检测，强制通风，使有害气体含量达到安全标准后，方可下井。尤其要注意硫化氢等在泥水中没有大量释放，工人下井后空气流量增大，造成井下毒气突然上升。因此，必须不间断向井内强制通风，在施工作业期间定时对其检测。（2）在下坡顶管过程中，应及时排出管内积水，控制管内的湿度，从而使管道内的含氧量提高，改善施工人员的施工环境。（3）顶进长度超过50m时，除必要的施工间断外，必须不间断通风。
3．防触电
（1）施工用电要合理布置，用电维护、搭接须配有持上岗证专人。（2）每台机械设备分设开工和熔断保险，严禁一闸多机。（3）用电设备须采用接零或接地保护，移动式用电设备均在配电箱内装设保护装置，照明线路按标准架设，不准采用一根火线与一根地线的做法，不得使用保护接地线作为零线。（4）抽水泵、发电机开关线路及各种机械由专人负责，并随时检查运行情况及电器绝缘状况，发现不安全隐患及时纠正。抽水泵不允许带电移位，开关盒应有防雨水覆盖绝缘保护。（5）配电装置的柜门处均应有名称、用途、分路标记及内部电气系统接线图，以防误操作；配电装置必须按其正常工作位置安装牢固、稳定、端正；配电装置均应配锁，并由专人负责开启和关闭。（6）电工和用电人员工作时，必须按规定穿戴绝缘、防护用品，使用绝缘工具。（7）施工现场下班停止工作时，必须将班后不用的配电装置分闸断电并上锁。途中停止作业1小时及以上时，相关动力开关箱应断电上锁。暂时不用的配电装置也应断电上锁。（8）配电箱、开关箱内的电气配置和接线严禁随意改动，并不得随意挂接其他用电设备。（9）在电气设备和线路周围不堆放易燃易爆物和腐蚀介质，不在电气设备周围使用火源。
三、施工中易出现的问题及解决办法
1．管道轴线的纠偏
每节管道顶进后要对中线进行实测， 查看与设计是否吻合，如果发生偏差，就要采用挖土法进行校正。通常可以采用如下两种方法：一是管内挖土法，即开挖面的一边保留土体，另一边被开挖，顶进时，土体的正面阻力移向保留土体的一侧，管道向该侧纠偏。二是管外挖土法，管内的土被挖净，并挖出刃口，管外形成洞穴。洞穴的边缘，一边在刃口的内侧，一边在刃口的外侧，顶进时管道顺着洞穴的方向前进。如果挖土纠偏效果不明显，可以采用横木支撑配合挖土纠偏。纠偏要做到“勤测、勤纠、缓纠”的原则，纠偏挖土应保证每节管超挖或保留土体不大于5cm，顶进中使管中心徐徐复位，不能一次纠偏过激，以免对管节和后续施工造成不利影响。纠偏时应注意，管道出现偏差具有一定的惯性，纠偏的效果也往往要在顶进一段距离后才能反映出来，因此在纠偏时要不断地调整工具管的纠偏角度，在管道回到中线时，工具管前进方向的角度也应与中线一致，否则就会造成纠偏过量。
2．卡管
卡管通常是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不规则，盲目顶进造成。如果在顶进中发现，千斤顶的油泵压力表的读数猛然剧增，应立即停止顶进，进洞检查。这种情况只要派人进洞对开挖面洞口尺寸进行修整一般都能解决。
3．管节爆裂
管节爆裂通常是由于混凝土管质量或顶进时加载偏心造成。加载偏心引起的破坏通常只会发生在还未进洞的管节与顶铁接触的管口处，调整顶铁的着力点，采取增大边圈承压面积，在管壁与顶铁间增加缓冲垫等措施后，一般不会再出现这种现象。如果管节破坏的出现没有规律， 到处都有发生，这时就要怀疑是由于管节的质量不合格或不稳定，必须更换质量合格的管材。
4．地面沉降
地面沉降往往是由于管顶土层不稳定、土体松散、地下水、超挖等原因，挖掘时管内塌方，顶过后又未进行注浆处理造成。预防地面沉降，首先应避免超挖，根据土体的稳定程度，决定挖掘深度与顶进间隔，将地下水位降至管底以下不小于500mm处，并采取措施防止其他水源进入顶管，防止掘进时塌方;其次，如果发生塌方，要在管道顶过后，及时在塌方里程处进行注浆处理。
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065 城市污水管网顶管施工方法

作者：龚红燕 文章来源：本站原创 点击数： 520 更新时间：2009-12-9 20:06:36

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作者：龚红燕 文章来源：本站原创 点击数： 520 更新时间：2009-12-9 20:06:36

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