深析污水廠工程中頂管施工技術(shù)

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摘要:本文主要介紹頂管法施工在在污水廠工程中應(yīng)用，以及介紹了其施工原理，頂力計(jì)算，注意事項(xiàng)等 

關(guān)鍵詞:頂管法， 施工技術(shù)， 注意問題  abstract: this paper mainly introduces the method of pipe jacking construction in wastewater treatment plant in engineering application, and introduces the construction principle, top, force calculation, points for attention  key words: top tube method, construction technology, pay attention to the problem  中圖分類號(hào)：tu74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：  1施工原理  頂管施工就是借助主頂油缸及管道間的中繼間的推力,把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作坑內(nèi)穿過土層一直推到接收坑內(nèi),與此同時(shí),也就是把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋在兩坑之間。這是一種非開挖的敷設(shè)底下管道的施工方法。  2頂管施工工藝  2.1工作坑設(shè)置  (1)頂管工作坑的位置的設(shè)置應(yīng)便于排水、出土和運(yùn)輸,并對(duì)地上與地下建筑物、構(gòu)筑物易于采取保護(hù)和安全生產(chǎn)措施。(2)采用裝配式后背墻由方木、型鋼或鋼板等組裝而成,組裝后的后背運(yùn)動(dòng)員具有足夠的強(qiáng)度和剛度。(3)工作坑的支撐應(yīng)形成封閉式?？蚣?矩形工作坑的四角應(yīng)加斜撐。  2.2工作井內(nèi)設(shè)備安裝  (1)導(dǎo)軌安裝:嚴(yán)格控制導(dǎo)軌的中心位置和高程,確保頂入管節(jié)中心及高程能符合設(shè)計(jì)要求。由于工作井底板澆注了砼,地基穩(wěn)定,導(dǎo)軌直接放置在工作井的底板上。嚴(yán)格控制導(dǎo)軌頂面的高程,其縱坡與管道縱坡一致。導(dǎo)軌采用澆注砼予以固定,導(dǎo)軌長(zhǎng)度采用2～3m,間距可根據(jù)管徑要求做相應(yīng)調(diào)整,一般以便于測(cè)量為宜。導(dǎo)軌必須直順。(2)下管、頂進(jìn)、出土和挖土設(shè)備一般小于φ1000的管可采用電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)下管,大于φ1200的管以吊機(jī)下管比較安全。頂進(jìn)設(shè)備采用千斤頂、高壓油泵,出土設(shè)備用斗車、垂直牽引的卷揚(yáng)機(jī),一般的粘性土可用鐵鍬挖土,遇到較硬的土層時(shí),可用空氣壓縮機(jī)加風(fēng)鎬作為挖土設(shè)備。(3)照明設(shè)備:井內(nèi)使用電壓不大于12v的低壓照明。(4)通風(fēng)設(shè)備:人工挖土前和挖土過程中,采用軸流鼓風(fēng)機(jī)通過通風(fēng)管進(jìn)行送風(fēng),以保證管內(nèi)的含氧率滿足供人呼吸的要求。  2.3頂力計(jì)算  以100m距離段頂管dn1000為例:f＝f1+f2  其中:f為總推;fl為迎面阻力;f2為頂進(jìn)阻力;  f1＝π／4×d2×p(d一管外徑1.20mp一控制土壓力);  p＝ko×γ×ho  式中ko為靜止土壓力系數(shù),一般取0.55;ho為地面至掘進(jìn)機(jī)中心的厚度,取最大值8.5m;γ為土的濕重量,取1.8t／m3  p＝0.55×1.8×8.5＝8.42t／m3  f1＝3.14/4×1.2×8.42＝7.93t  f2＝πd×f×l  式中:f為管外表面綜合摩阻力,此處取0.4t／m2;d為管外徑1.2m;l為頂距100m  f2＝3.14×1.2×0.4×100=150.72t,即每頂進(jìn)lm頂力上升1.5072t。  因此,總推力f＝7.93+150.72＝158.65t。  2.4頂管進(jìn)出洞措施  (1)將工具管推進(jìn)至出洞口1m處停止,然后在工作井洞口處安裝橡膠止水圈。(2)為防止掘進(jìn)機(jī)出洞時(shí)產(chǎn)生叩頭現(xiàn)象,在洞口止水圈下部用副導(dǎo)軌作托塊。把糾偏油缸全部收緊,在底部安裝延伸導(dǎo)軌,并將前6節(jié)鋼砼管與機(jī)頭做成可調(diào)節(jié)鋼性聯(lián)接,連成一整體,后續(xù)管道出洞時(shí),同樣采取此法,逐節(jié)下去,直至不會(huì)叩頭為止。(3)推進(jìn)工具管,直至洞口止水圈能起作用為止,靜候3～4小時(shí),測(cè)出靜止土壓力,結(jié)合理論資料,定出推進(jìn)土壓力控制系數(shù)。(4)繼續(xù)推進(jìn)工具管,在安裝第一節(jié)管前,應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)闹雇搜b置,以免在主頂縮回后,由于正面土壓力的作用將工具管彈回。(5)為了減小機(jī)頭及管子出洞時(shí)的阻力,在進(jìn)行沉井洞口封門施工時(shí)設(shè)置注漿管,以供正常頂管施工時(shí)注入觸變泥漿,從而減小管子與土體之間的摩阻力。  2.5工具管進(jìn)洞技術(shù)  (1)當(dāng)工具管距接收井還有30m左右時(shí),應(yīng)加強(qiáng)軸線復(fù)測(cè)力度,將工具管確切位置測(cè)放于接收井內(nèi),從而確保安全進(jìn)洞。(2)同樣由于本工程接收井外圍均設(shè)有水泥土攪拌樁隔水帷幕,因此無須對(duì)洞口土體進(jìn)行加固。(3)繼續(xù)推進(jìn),直至推進(jìn)至設(shè)計(jì)要求尺寸為止,將工具管與后混凝土管脫離。(4)吊起工具管,將井內(nèi)雜物清理完畢,然后將管外壁與預(yù)留孔之間間隙用水泥砂漿填充密實(shí),以免造成土體塌方及第一節(jié)管沉降。  2.6建筑物沉降控制及保護(hù)措施  (1)地面監(jiān)測(cè),優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù)。在掘進(jìn)機(jī)的軸線上方,每隔2m設(shè)一個(gè)沉降控制監(jiān)測(cè)點(diǎn),在頂進(jìn)時(shí)精心組織地表監(jiān)測(cè),通過測(cè)得地表沉降資料與相對(duì)應(yīng)的掘進(jìn)機(jī)主參數(shù)進(jìn)行比較,從而優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù)指導(dǎo)以后的推進(jìn)施工,控制地表沉降。(2)除了沉降監(jiān)測(cè)以外,還必須盡可能將膨潤土泥漿套隨工具管向前移動(dòng),形成連續(xù)的環(huán)狀漿套,要選擇觸變性能良好的膨潤土制漿材料。(3)在頂進(jìn)結(jié)束后,立即用純水泥漿置換膨潤土漿,以更好的控制管道的沉降。(4)沿途重要建(構(gòu))筑物,在開始頂進(jìn)前,在有效范圍內(nèi)采用制作樹根樁的方法進(jìn)行保護(hù)。  3頂管施工應(yīng)注意的問題  (1)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。沿管線土層變化頻繁,所以在頂管施工前必須了解土層的變化情況,此外對(duì)于要經(jīng)過回填土地段,需要提前加固處理,以防頂管施工后地表有過大的下沉。(2)有毒氣體的檢測(cè)與防護(hù)。頂管施工的地層一般會(huì)通過淤泥層,腐爛動(dòng)、植物體會(huì)在地下形成有毒氣體聚集體,危害施工人員的健康和生命,所以需要定時(shí)監(jiān)測(cè)管內(nèi)有毒氣體含量,一般使用儀器檢測(cè)或做活體試驗(yàn),當(dāng)超過正常值時(shí)采用通風(fēng)裝置予以解決。(3)超前探查地下管線。盡管先進(jìn)的頂管設(shè)備具有在施工時(shí)探查前進(jìn)路線不遠(yuǎn)距離管線的能力,但是采用在地面提前查明地下管線仍是值得開展的,這對(duì)于保證通訊、電力、上水、排水、煤氣等其他管線安全運(yùn)營。(4)穿越建筑時(shí)對(duì)基礎(chǔ)的探查。頂管在建筑物基礎(chǔ)下施工時(shí),需要明確施工路線上所遇到的基礎(chǔ)類型,對(duì)于部分基礎(chǔ)頂管頂進(jìn)前可采取托換、加固措施。(5)頂管出洞檢查。頂管出洞即打開鋼封門,將工具管頂出井外,頂管出洞是整個(gè)頂管工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),此時(shí)要防止工具管前方土坍塌和工具管偏離設(shè)計(jì)軸線。  4結(jié)語  頂管法施工目前常用于城市市政管道的建設(shè)中,使用該方法占地面積少,施工控制嚴(yán)格,可保證交通暢通;在穿越鐵路、公路、河流、建筑物等障礙物時(shí)可減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價(jià),無噪音、無污染,在本程中也得到了很好的應(yīng)用,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。