供水工程中顶管的施工技术分析.docx

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1、供水工程中顶管的施工技术分析摘要：阐述大型地下管网式枢纽型供水工程中顶管施工技术，着重阐述顶管顶进施工中工作坑内顶管设备安装、工作坑地面设备安装、顶管参数选择、管道顶进、钢管防腐、焊接钢管顶进、顶管出洞、管道内通风、有害气体监测、顶管接口、顶管超挖注浆处理措施、闭水试验等顶管顶进关键技术，快速有效建造供水枢纽工程地下管网输水管线。关键词：供水工程；顶管；施工技术大型地下管网式枢纽型供水工程中地下管线分布广而复杂，穿越交通繁忙的城镇、铁路、公路等建筑物。随着我国城市化进程的加快，城市人口数量增大导致城市交通拥挤等系列问题。穿越城市的管线明挖，必将会使拥堵的城市交通愈加雪上加霜，且一些建筑物下不易

2、开挖，明挖管线还会影响到一些建筑物的使用功能。本文着重阐述大型地下管网式枢纽型供水工程中顶管施工技术，来解决地下输水管线明挖带来的系列问题。1顶管的工作原理及技术特点顶管施工从各个不同的施工特点来进行分析，它属于非开挖施工的一种方法。在这个经过中对于施工条件来讲，是能够不开挖或是少开挖的管道埋设施工技术，对公路建设、铁路建设和地面建筑及其地下建筑等都有显著的施工技巧。顶管施工就是在工程坑内借助顶进设备产生的顶力，主要克制管道和周围土壤之间的摩擦力，在利用工具和掘进机从需要工作的地方进行设计坡度，直进入到整个土中，并将土方运走，在这个经过中会出现一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。

3、因而，顶管的技术要点主要是缓解由于地下延伸中出现的偏差。需要顶管设计的一般都属于大型管径的铺设，利用顶管设计就是能够保证不拆迁，不毁坏地面建筑和环境等因素。2大型地下管网式枢纽型供水项目中顶管的施工技术应用分析2.1工作坑内顶管设备安装顶管设备主要包括后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙止水等见图1。图1工作井内主顶设备安装图图2导轨安装导轨安装。针对导轨安装首先是利用型钢和钢轨来操作的，把钢轨焊于型钢上，然后再利用螺丝来进行加固，置顶钢梁上，然而在这个经过中钢横梁置于工作底板上，安装过后还要进行焊接，主要就是稳定导轨不发生移动现象，牢固整个根基见图2。导轨安装在顶管中至关重要，在安

4、装经过中不仅要求安装的牢固性，同时还要确保安装的精度，每个导轨都是直行的，当然也是T字型的，根据施工情况来确定轨道的高度和形状，这样纵坡与管道设计也要保持一致；降低整个轨道的偏差和顶面高差及其两轨之间的距离。2.2工作坑地面设备安装1在进行工作坑地面设备安装经过中，需有效的控制液压系统，例如高压油泵和压力表等一些常见的保护装置。这些保护装置不仅能够使得液压工作顺利完善，还能够对中途出现的压力不稳定问题进行检修维护，对于故障能够有效的进行排除障碍；2注浆系统。在这个经过是顺着压力泵来进行注浆，有效的控制好整个管道的压力和管道内供给减阻泥浆。在注浆经过中，要合理进行配料，防止由于周围土体的扰动和地

5、层的损失，导致地表沉降；3就是选用合适安装的设备电动空压机。该设备的主要用处是使整个空气在压缩的状况下进行净化，有效的利用空压管道将其空气送到工作地方，使得管道内施工人员在安全的环境下工作，对身体也没有影响。2.3顶进施工管道顶进主要内容：顶管参数确定，顶进施工，施工记录与管理，管道顶进超挖灌浆等。1顶管参数选择。顶管工艺选择：在一个工作坑内安装设备向相邻工作坑顶进，完成后转向顶进或转移设备至另外的工作坑；顶管顶进力的计算采用技术规程估算公式法。顶管的顶进力按（给排水工程施工及验收规程）GB50268-2008，推荐式计算Fp=D0Lfk+NF；管道允许顶力验算：总顶力标准值应知足顶力计算要求

6、；千斤顶的选择：针对千斤顶的选择是根据设计图纸计算出工程在承受范围内的数据，来选择液压千斤顶；顶管机安装。在这个经过中需要千斤顶固定在支架上，将整个横梁进行焊接，在焊接经过中要把千斤顶的管轴进行对称布置，合力的作用下选择管道圆心来进行。同时在这个经过中千斤顶安装要合理根据坡度的情况，减少由于坡度不合理导致倾斜和颠覆。这样不仅不利于工程操作，还对限压闸、滤油器、溢流阀和压力表等保护装置带来隐患，因而安装坡度也是需要考虑的。最后安装完毕后试车，检验设备完好情况，利用千斤顶启动开关，控制好速度，对整个阀门的控制也要在合理的情况下操作，这样能够加快顶进的速度。2管道顶进。施工工序：设备调试试行下管管道

7、就位管道焊接管道顶进校正。设备调试运行：设备安装完成后，在管道顶进前对设备再次进行调试试运行，并对设备安装精度再次校核，保证在规范允许精度范围方可正式进入管道顶进施工；下管：下管前对管道进行外观检查，合格管道，吊至工作井井底。管道吊至距井底高度小于50cm时操作人员方可进行工作；管道就位：当第一节管道放至导轨上后，复测管道中心轴线及管道前后端高程，确保符合规范要求后方可顶进。第一节管道为工作管，顶进方向和高程的准确是保证整段管道顶进质量的关键，必须严格按规范要求控制；管前挖土：管前挖土主要采用人工挖土作业方式；管道顶进：管道顶进的操作经过需用千斤顶来进行。由于每个管道的顶端无法预测，因而在这个

8、经过中必须预测管道的高度和中心线，在千斤顶进入时，需要严格根据操作标准，避免出现误差，同时高低的误差也要在控制范围内，假如误差差距大则需要固定时候进行纠正。3管道顶进允许误差见表1。表1管道顶进允许误差项次项目单位允许偏差1中心线毫米502相邻管间错口毫米15%壁厚且不大于203管底标高毫米404内腰箍无渗漏4管道纠偏：顶管施工中，为使管道根据规定方向前进，在管道轴线上安装激光靶，顶进经过中不断观测管节轨迹，出现偏离设计位置时，及时校正。必须在误差很小时进行校正，要求顶管始终在测量工作的严格控制下进行。5钢管防腐及焊接钢管顶进。钢管防腐：钢管外壁采用两油一布，沥青加玻璃纤维布。钢管内壁用管内注

9、浆防腐；管道顶进：焊接钢管顶进方法同钢管顶进。由于顶坑条件有限，钢管运至施工现场切割成6m/节，防止钢管焊接处现接缝出错和顶管轴线偏位。钢管顶进时，坑内设简易焊接坑，设置在距离工作坑墙身80cm位置，先焊接再顶进；管道焊接要求：首先，管节焊接前清理管道内污垢，修口，管口边缘和焊口的范围内打磨露出金属光泽，管端端面坡口角度，钝边，间隙，知足规范规定。其次，不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间距施焊，缝内外侧面均应施焊。对口调节好后进行对口、焊接，避免钢管重量集中在焊缝位置。最后，纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆45度左右处，纵向焊缝错开，管道任何位置不得出现十字焊缝。6顶管出洞。顶管出洞就是在

10、进行操作时的第一个钢管，这个钢管是在外力的作用下破土而出，这就是所谓的顶管。当内、外准备工作完成后，需要调整方向，开场操作，对于常出现的工作壁前的管道需要预留出口，防止外水土经过缝隙流入，预留的洞口还要与管道之间设置密封装置。出洞工艺：从构造和出洞的情况来进行操作，一般在构造上会出现水泥的管节与洞口间的定位作用，同时还要考虑整个机头前端的预留位置，在顶前用风镐凿除部分封堵墙体或直接用机头刀盘破碎堵墙，只要这样才能将整个顶管根据正常的力度来推进。7管道内通风。管内通风：改善管道内工作环境是顶管施工的重要技术措施之一。在进行顶进施工时，严格要求管道内强迫进行通风，首先考虑的是工作坑地面需要应用无油

11、空压机来进行换气，在这个经过中明确该技术的主要优势是对恶劣空气的施工、除湿、降温的新鲜空气，通过供气管强迫送入管内作业面，浑浊空气自然排出管内有害气体监测：空气质量标准：保证顶管内的氧气浓度20%，二氧化碳不得高于0.5%。有毒有害气体、灰尘浓度不大于有害于身体健康浓度；配置XPO-317气体检测仪，天天对管内气体检测4次，若上述二个极限有一个超出，检测次数增加，并立即改善通风。8顶管接口。采用的砼顶管专用III级钢筋混凝土钢承插管，其接口自带密封橡胶圈，方便接口进行密封，密封性好，采用防水水泥砂浆进行管内接口抹带处理。9顶管超挖注浆处理措施。顶管结束后及时对管体四周的缝隙和局部超挖地段灌注水

12、泥砂浆，使其密实并与周边岩土结合严密。填充水泥砂浆设备与填充触变泥浆设备一样。灌注水泥浆必须自一个方向顺序压浆。压浆分两次进行，第一次注满土层和管壁之间孔隙，等24小时后进行二次压浆，二次压浆重新布孔。10闭水试验。雨水管道所有井段都需作闭水实验，含井在内同时闭水即闭水，闭水水头为2.0m，详细根据（给水排水管道工程施工及验收规范）GB50268-2008来执行。闭水试验程序见图3。图3闭水试验程序3结束语综上所述，本文针对大型地下管网式枢纽型供水工程中顶管的施工技术应用，通过顶管的工作原理及技术特点来进行分析，同时延伸出该技术对铁路建设、公路建设的地下管理施工有很大的意义。城市供水地下管线扑朔迷离，穿越城镇、铁路、公路、地面建筑物等技术问题彻底解决，要采取地下管网管道埋设，能有效的缓解城市建筑物的毁坏及其对于道路交通的堵塞等难题，并通过顶管施工技术的相关应用来进行分析、来深化顶管技术的优越性。