時間:2022-03-14 07:43:15
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇頂管技術論文,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TU74 文獻標識碼: A
一.引言
頂管施工最突出的特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求,選用與之適應的頂管施工方式,如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備,對于頂管施工來說將是非常關鍵的 。
頂管施工是繼盾構施工之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法,它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等。頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力,把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井內吊起。與此同時,也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設在兩井之間,以期實現非開挖敷設地下管道的施工方法。
二.工程實例。
1.工程概況。
某地外環(huán)路,路段I
2. 施工方案。
頂管全長535.5m,檢查井按30m或40m兩種間距設置,管材采用抗?jié)B等級為S6的C50II級加強離心式預應力鋼筋混凝土管,F型柔性接口。頂管施工,選擇管道的相應檢查井位置設置2個工作井和3個接收井進行頂進,工作井作管道頂進用,接收井為頂管出洞回收工具頭用。頂管最大單元長度140m。管道頂進完后,再施作污水檢查井。
3.工作經設計、施工。
工作井上設活動式工作臺,臺上設起重架,用于起吊管井。
(1). 工作井井底長、寬尺寸可按式(1)、式(2)確定。W=D+(2.4~3.2)(1)式中為工作井底寬度,m;D為被頂進管外徑,m;L=Ll+L2+L3+L4+L5(2)式中為工作井底長,m;L為管節(jié)頂進后,尾端壓在導軌上的最小長度,混凝土管一般留0.3m;L2為每節(jié)管長度,m;L3為出土工作間隙,一般為1.0~1,5m;L4為千斤頂長度,m;L5為后背墻厚度,m;
本工程工作井長寬為7m×4m,工作井護壁為厚0.4m C30鋼筋混凝土,底板為厚0.5m鋼筋混凝土
(2). 水泥攪拌樁施工。為保證施工時不塌方和減少地下水的流入,在工作坑外側設置了水泥攪拌樁止水帷幕。樁徑D=0.50m,相互搭接0.15m,水泥摻入量19%,水泥用量70kg/m,水灰比為0.45~0.50,用P.032.5普通硅酸鹽水泥。采用“四攪四噴”施工工藝。
(3). 工作井開挖。采用人工垂直開挖,每開挖1m即護壁1m,井底施打木樁進行加固,及時對井底進行封閉。
4.頂管參數及設備安裝。
頂管工程力學參數確定頂管推力就是頂管過程中管道受到的阻力,包括工具管切土正壓力、管壁摩阻力。
(1). 工具管切土正壓力。
F1=S1×K1=πr2×K1=π×0.482×50=36.2t(式中F1為頂管正阻力,t;S1為頂管正面積,m2;K1為頂管正阻力系數,t/m2。) ,工具管切土正壓力與土層密實度、土層含水量、工具管切土狀況有關,根據有關統(tǒng)計資料,軟土層一般為20~30t/m2,硬土層一般為30~60t/m2,本工程頂管經過地層為亞粘土和砂質亞粘土,K1。取50t/m2
(2). 管壁摩擦阻力。
F2=S2×K2=πDL×K2=π×0.96×140×0.9=380t( 式中F2為頂管側摩擦力,t;S2為頂管側面積,m2;K2為頂管側阻力系數,t/m2。) 管壁摩擦阻力一般在0.5~1.2t/m2之間,本工程采用觸變泥漿減阻,管壁摩擦阻力取0.9t/m2,頂進長度按140m計。
(3). 頂管總阻力。
F=F1+F2≈420t 考慮地下工程的復雜性及不可預見因素,頂管設備取1.4倍能力儲備,設備頂進能力應為600t。
(4)千斤頂安裝。本工程采用3臺200t的千斤頂。千斤頂固定在支架上,并與管道中心的垂線對稱,要求其合力的作用點與管壁反作用力作用點在同一軸線上,防止產生頂進偏差。根據施工經驗,千斤頂的著力點作用在管節(jié)垂直直徑的1/4~1/5為宜。
(5). 頂鐵的安裝。頂鐵是頂進管道時,千斤頂與管道端部之間臨時設置的傳力構件。其作用是將一組千斤頂的合力,通過頂鐵均勻地分布在管端,并起調節(jié)千斤頂與管端之間距離的作用。頂鐵可分為環(huán)形頂鐵和u形頂鐵兩種。安裝頂鐵時,頂鐵與導軌之間、頂鐵與頂鐵之間的接觸面,要擦拭干凈,防止接觸不良,相互滑動。安裝后,要使千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線相互平行。頂鐵軸線必須與管道中心的垂線對稱,避免頂力產生偏心,導致“崩鐵”。頂鐵拼裝后要進行鎖定。(3)頂鐵與管口之間墊緩沖材料聯(lián)接(膠合板),使頂力均勻地分布在管端。
三. 頂進施工以及相關措施。
頂進過程中的管道軸線和高程的測量控制:在頂管施工中,激光束的投射通過機器中開口(激光窗)以及其他輔助設備到裝在掘進機前部的目標靶上。由于激光發(fā)射器定期拆卸校對,重新按照定位銷裝上下來可能會有少許位移,在施工過程中需要定期調整激光束的方向。
1. 正常頂進施工。頂進管道前,進行全部設備檢查與試運轉。護壁上的管孔鑿好后將工具管立即頂人土層。每頂進30cm,測量不少于一次,管道進入土層正常頂進時,每頂進100cm,測量不少于一次。工具管開始頂進5~10m的范圍內,允許偏差為:軸線3mm,高程0~+3mm。否則要采取措施糾偏。頂進時遵循“邊壓觸變泥漿邊頂進,不壓漿不頂進”的原則,新開頂時需對整個管路進行補漿。
2. 測量與糾偏。測量儀器采用全站儀和激光水準儀。測量頻率。頂進第一節(jié)管節(jié)時為20~50厘米/次,正常頂進時為1米/次,校正頂進時為每頂進半節(jié)管測量一次。中心線測量。在工作井邊的兩方向樁上掛鉛錘至工作井底部,在工作井內用激光水準儀照準兩鉛錘,讀管前端的中心尺刻度,若與中心尺的中心刻度相重合,說明其方向準確,否則其差值即為偏差值。高程測量。在工作井內引設水準點,在停止頂進時,將激光水準儀支放在頂鐵上,測量前端管底高程。糾偏。工具頭前方有糾偏節(jié),糾偏節(jié)中安裝有糾偏千斤頂,頂進過程中,當工具頭的方向偏差超過5mm,即應糾偏,調整糾偏千斤頂,實現頂進方向的控制。
3. 頂管節(jié)接頭及防水措施。混凝土管采用F型橡膠密封圈柔性接口,氯丁橡膠楔形膠圈,由制管廠配套供應,接頭內設止水鋼環(huán)。當管節(jié)正常頂進安成后,管節(jié)之間都能達到良好的密封狀態(tài)。
4. 穿墻頂進。頂管出洞口對頂管來說是非常重要的環(huán)節(jié),為了順利頂進,在接收井四周仍然采取了深層水泥攪拌對穿墻管前方2m范圍內的土體進行加固,起到擋土、阻水的作用。
5. 作業(yè)面通風。選用大型風扇作鼓風式通風。
四.結束語
因此,隨著我國經濟的不斷的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)規(guī)模的不斷擴大,特別是臨近大中城市的縣鎮(zhèn),發(fā)展勢頭迅猛,目前世界上的頂管技術已經發(fā)展到了十分成熟的階段,各種各樣的頂管方式方法出現。但是,萬變不離其宗, 頂管施工技術的原理都是一樣的。一般都是垂直地面做工作井,然后用高壓液壓千斤頂,將水泥或者鋼制管道涂抹介質頂入地下,各種技術的差別就在于運輸管道內挖掘出來的泥土,石頭等渣子的方法,有人工的,有水抽式的,先進的還有遙控的。在今后的發(fā)展中我們應更科學的對施工范圍及地下管線進行詳細的勘測,保證工程的圓滿。
參考文獻:
[1] 蒲吉見Pu Jijian市政道路污水管頂管施工技術[期刊論文] 《路基工程》- 2007年4期
[2] 馬慶洋張卓慧淺談市政道路污水管頂管施工技術的應用[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》- 2013年7期
【關鍵字】市政工程,頂管施工,技術要點
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
隨著城市現代化進程逐步深入,人們對城市功能和市容市貌提出了更高需求。不僅要求及具有健全的城市功能,還要求各項市政工程施工不得破壞周圍環(huán)境,尤其地下管網工程。現代城市規(guī)劃與建設中不可避免地將在地下鋪設各種功能、直徑不同的管道,為了不破壞施工現場周圍環(huán)境,減少對車輛、行人出行不良影響,頂管施工技術在市政地下管網工程中得到廣泛應用。與傳統(tǒng)的挖溝埋管法相比,頂管施工技術是一種非開挖施工技術,具有了自身獨特的優(yōu)勢。
二.頂管施工技術及其的優(yōu)越性
1、頂管施工技術
頂管施工技術是一種用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術,具有噪音小、施工場地小、對周圍環(huán)境影響小及不影響交通順利通行等優(yōu)勢。由于城市地下管道種類多、管道錯綜復雜,采用傳統(tǒng)的開挖埋管法必然對施工現場周圍環(huán)境造成一定破壞和影響,因而提出了頂管技術—非開挖施工技術。非開挖技術是指利用微開挖或不開挖技術對地下管線、管道和地下電纜進行鋪設、修復或更換的一門科學,具有經濟、高效、保護環(huán)境、地面建筑不用搬遷、不影響交通等特點,是一種高科技且實用的技術。
2、頂管施工技術優(yōu)越性
與傳統(tǒng)的開挖埋管法相比,頂管施工技術在施工工序、工程進度及管道地基施工等方面具有明顯優(yōu)勢。具體內容如下:
(一)施工工序:以市政給排水工程為例,由于該工程中排水管道直徑較大、管道埋深大,土層開挖后需要進行支護處理。如果遇到地下水位較高情況,還需要進行降排水處理,無形中增加了施工工序。盡管頂管施工技術不能全然取消這些施工環(huán)節(jié),但一定情況下可以不采用某些施工工序,比如支護。
(二)工程進度:與傳統(tǒng)的開挖埋管法相比,頂管施工技術工序相對較少、開方工程量小、回填作業(yè)量小,使得工期長度相對短一些,有助于在規(guī)定日期內保質保量地完成施工,并降低對地面交通、環(huán)境過分影響。
(三)管道地基施工:頂管施工技術由于采用的是管道和土同體置換的方式,與傳統(tǒng)開挖埋管法相比,能夠有效減少管道地基沉降現象,并減少對土層過分擾動。
三.頂管施工的技術要點
1、現場勘查與調查,做好施工準備
為了確定合理的施工組織設計,設計單位工作人員需要進入施工現場勘察與調查實際情況,做好施工準備工作。具體勘察與調查工作包括以下內容:勘察清楚施工現場或鄰近施工現場地下管網情況,對給水、煤氣、通訊、電力等管道進行現場定位,并嚴格分析那些管道需要停止工作或搬走,之后將其清楚標注出來;考察施工現場路面車流、人流等交通情況,必要時在路口設計交通導向牌、安排專人指揮,并根據道路交通情況合理安排施工路線;清楚掌握施工現場及附近排水管道情況,規(guī)劃與設計最佳排污路線,必要時還可搭建臨時排污管道,避免施工污水流入其他位置;如果施工現場有橋梁或其他建筑物,設計人員一定要摸清楚橋墩、橋臺基礎、建筑物基礎樁等情況,避免管道施工為其帶來破壞性影響。
2、施工技術準備工作
經過系統(tǒng)而周詳勘測與調查后,設計人員應分析相關資料信息得出施工現場的一些施工技術條件,并根據勘察情況與技術分析確定合理的施工組織設計。具體內容如下:
掌握施工現場地質情況,比如,含水量、透水性質等。如果土層中含有砂層或巖層,設計人員則需要進一步摸清砂層及巖層具體情況,然后選擇符合地質條件的頂管施工技術;
分析與總結地下水位變化規(guī)律,并將其來源、水面高度及潮汐情況清楚描述出來;
掌握各種頂管施工技術的相關要點。比如,水平螺旋鉆進法、微型隧道施工法、水平定向鉆進施工法等施工方式都具有自身獨特的施工工藝和程序,設計人員必須根據實際情況選擇最合適的頂管施工技術。
3、設計施工線路與井位施工
經過詳細勘察與技術分析之后,設計人員便可以此為依據設計施工方式、線路及井位。然后,施工單位人員按照設計圖上管道平面位置,利用測量儀器清楚標注出管道的具置,即水平高度及作業(yè)方向。同時,還要計算管道穿越長度,合理確定工作井位置和數量,并盡可能減少工作井數量,原因在于工作井造價比較昂貴。在設計施工線路過程中,設計人員應盡量使其避開樹木根莖、建筑基礎、
橋臺樁基等實物,嚴格設計施工線路,避免與其他實物產生沖突。另外,如果頂
進深度范圍內土層較為復雜,施工人員會同設計人員商議是否降低或抬高標高,
避免為施工帶來不必要的困難。
4、鉆進導向孔軌跡施工
導向孔軌跡設計與施工是否合理,直接影響著管道施工的精度,對管道施工成功與否有著至關重要的影響。完成測量放線工作后,施工人員便可以在管道平面位置按照深度要求操作定向鉆機作業(yè)。鉆孔作業(yè)前,施工人員必須嚴格檢查導向儀,并在施工過程中嚴格控制鉆頭深度與方向,避免產生較大誤差。一旦施工過程中出現鉆壓突變、扭矩、泥漿漏失等情況,施工人員必須及時采取處理措施,確保導向孔的精度。并且,設計導向孔軌跡時設計人員必須綜合考慮現場地質情況、地下管網布置及其他障礙物布置狀況,在此基礎上才能確保軌跡設計的合理性與科學性。
5、擴孔施工要點
導向孔施工完成后,施工人員便可利用鉆擴口對導向孔進行回擴工序。進行回擴工序時,應始終保持適當的泥漿量,并根據實際需要合理控制鉆進速度,以便排渣。回擴工序一般分為幾次完成,并在最后一次中采用擠擴式鉆頭,以便使孔壁定型和穩(wěn)定。
6、頂進施工要點
導向孔施工完成、孔壁具有一定強度后,則進入頂進施工工序。頂進施工過程中應嚴格注意以下內容:頂進時,頂鐵上不準站人;頂進就位后,應立即回復施工線路;頂進施工完成后,施工人員必須對管道線路進行全面修整與鞏固,并進行相關實驗。待一切無任何問題時,管道線路便可以正式運行。
四.頂管施工應注意的幾個問題
1、工程地質和水文地質條件
施工前必須了解土層的變化情況,對于要經過回填土的地帶,需要提前加固處理,避免施工過后地表有過大幅度的下沉。
2、有毒有害氣體的檢測和預防
頂管施工通過的地層一般都會有淤泥層,腐爛的動植物會在地下生成有毒有害的氣體,頂管施工過程中,需要定時監(jiān)測管內有毒有害氣體的含量,及時通風換氣,確保安全。
3、地下管線的提前探察
頂管施工時提前查明其它地下管線的埋設深度,走向位置等,不僅有利于頂管施工工程的順利進行,而且對于保證其它地下管線的安全。
4、穿越建筑物時對基拙的探察
頂管在建筑物基礎下施工時,需要明確施工路線上所遇到的建筑物基礎類型,對部分不穩(wěn)定的基礎,頂管頂進前可以采取托換、加固措施。
5、頂進計算
根據準確計算頂進推力等計算結果,選用相應的油缸類型和確定中間的分布;通過工作設計,根據計算得到最大頂力,提出工作井的加固方案。
參考文獻:
1、頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道鋪設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物的特點,相比開挖鋪設技術,投資和工期將大大節(jié)省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。2、頂管技術施工應用分析 2.1 頂進管的選擇
頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規(guī)程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規(guī)程。一般情況下,管長度須相對于管徑來衡量,當L/D外≤1.10時,為短管;當L/D外=1.15時,為標準管;當IJD外≥2.10時為長管。 2.2頂管施工的工藝
頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。 2.3.頂管井的設計
頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。 2.4頂管施工工序
①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業(yè)中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發(fā)生事故的工序。為防止管線出現偏斜,應采取工具管調零,在工具管下的井壁上加設支撐,若發(fā)現下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。在施工中,首先對頂管機頭尾部壓漿,并要與頂進工作同步,然后在中續(xù)間和混凝土管道的適當位置進行跟蹤補漿,以補充在頂進中的泥漿損失。注漿工序一般多應用于長距離頂管施工中。④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3、膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用 在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩(wěn)定,以致在刀腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮液在砂礫上中的特性。膨潤土懸浮液將滲人土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續(xù)在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性,同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。 4、頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力 只要頂進管在整個圓周上被膨潤土懸浮液所包圍,浮力定律便對它有效,即使懸浮液層的厚度很小也同樣如此。在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環(huán)帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態(tài)的,亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響 5、結語 頂管設計在市政工程中,特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程設計中顯得尤為重要。在特定工程條件下,相對與開槽埋管更具優(yōu)越性。時代要前進,城市要發(fā)展。市政設施配套完善,地下各種管道建設將會大量增加,頂管設計和施工也會增多。管徑加大,長度加長,有直有曲,種類繁多,這將是今后大城市頂管施工的發(fā)展趨勢。因此,我們要重視這個良機,進一步地完善和提高我們的頂管設計和施工技術,使之綜合施工技術達到國際水平。
參考文獻:
[1]廖霞柳.《洛河電廠取水工程頂管施工質量控制分析》
[2] 鄧雅婷.《地下建筑與工程專業(yè)揭密及院校介紹》
【關鍵詞】頂管技術;市政工程;應用;施工工序
地下管網是城市基礎設施的重要組成部分,日夜肩負著傳送信息和能量的重要任務。為城市處理污水的系統(tǒng)、自來水、煤氣、電力和通訊設施等等都屬于地下管網之內,要對上述市政設施進行改建、新建、擴建,需要工程技術人員進行安全的管道安裝。傳統(tǒng)的挖槽埋管地下管線施工技術由于對地面交通影響較大,使本來就擁擠繁忙的城市交通如同雪上加霜,同時給市民工作、生活帶來許多不便,特別在人口稠密的城市和交通擁擠的地區(qū)以及不允許開挖的地段,這個矛盾就更加突出。市政工程如何使這些安裝工程對城市的影響減至最小,如何盡可能減少對人們日常生活的影響。已經成了一個迫切解決的問題。
1 頂管施工的特點
頂管法又稱為非開挖管道敷設技術,它具有不需要開挖面層,就能穿越地面構筑物和地下管線吸公路、鐵路、河道的特點,相比開挖敷設技術,投資和工期將大大節(jié)省。同時,頂管施工技術可以降低噪音,減少粉塵,減輕對城區(qū)的交通條件和環(huán)境狀況的干擾和破壞,屬于真正的無污染、高效率的施工技術。頂管施工法由于其上述多方面的優(yōu)點,在市政工程中尤其是在市政管線工程中得到了廣泛地應用。
2 頂管技術施工應用分析
2.1 頂進管的選擇 頂進管一般選用鋼筋砼管,如沒有腐蝕要求可選用鋼管。鋼筋砼管的規(guī)格設計、配筋和應力驗算應遵守有關鋼筋砼的標準和技術規(guī)程,特別是有關鋼筋砼管的標準和技術規(guī)程。①頂進管直徑的選擇:頂進管的直徑選擇是首先根據工程性質、工程需要確定內徑,根據頂進管所受荷載確定砼管的配筋及壁厚,進而確定外徑。因為頂管工程工作面上需要配備挖土工人,所以一般管內徑不小于500mm;②頂進管長度的選擇:頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。
2.2 頂管施工的前期準備 ①現場平面布置:平面總體布置包括起重設備、自動控制室、料具間、管片堆場、拌漿棚及拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)、棄土坑的布置等。始發(fā)工作井內安裝發(fā)射架、頂管機、前頂鐵、主推千斤頂、反力架等頂進設備,工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下;②頂管機進、出洞處以及后靠土體加固:為確保頂管機出洞的絕對安全,需對后靠土體及進、出洞區(qū)域土體進行高壓旋噴樁加固。為防止頂管機進、出預留洞導致泥水流失,并確保在頂進過程中壓注的觸變泥漿不流失,必須在工作井安裝止水裝置。
2.3 頂管施工的工藝:頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制成橢圓形或圓形構造物逐漸頂入路基下,以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
2.3.1 頂管井的設計:頂管井分工作井與接收井兩種,頂管井的建造結構有很多種類,一般使用鋼筋混凝土結構。工作井的結構形式通常有單孔井和單排孔井。前者形狀有圓形、正方形、矩形等,后者則大多為矩形,它們的結構受力性能由高至低依次為圓形一正方形一矩形。
2.3.2 頂管施工工序 ①穿墻:打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施如下:1)穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;2)為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩(wěn)定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;3)穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;4)悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優(yōu)質橡膠止水板環(huán),要求具有較高的拉伸率和耐磨性,借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置,應防止因穿墻管外側的土體暴露時間過長而產生擾動流變。②頂管出洞:頂管出洞是頂管作業(yè)中一個很值得注意的問題,頂管出洞,即頂管機和第一節(jié)管子從工作井中破出洞口封門進入土中。開始正常頂管前的過程,是頂管技術中的關鍵工序,也是容易發(fā)生事故的工序。③注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。④頂管糾偏:糾偏是指機頭偏離設計軸線后,利用設置在后部的糾偏千斤頂組,改變機頭端面的方向,減少偏差,使管道沿設計軸線頂迸。頂進糾偏是采用調整4臺糾偏千斤頂組方法,進行糾偏操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮,反之亦然。
3 膨潤土懸浮液在疏松土層中的應用
在無粘性的疏松土層中以及在粘性很小的土壤中,例如在砂礫土中,若不采取其它輔助措施,土層由于本身極不穩(wěn)定,以致在刃腳推進之后立刻就會坍落在管壁上。所以對這類土壤來說,膨潤土懸浮液的支承作用尤其具有重要意義。為了起到這種支承作用,先決條件是要盡可能準確地掌握膨潤土懸浮漓在砂礫上中的特性。膨潤上懸浮液將滲人土層的孔隙內,充滿孔隙,并繼續(xù)在其中流動。流速取決于孔隙的橫斷面與懸浮液的流變特性,同時也取決于壓漿壓力。因此為了在同樣的壓漿壓力下達剄相同的滲入深度,在孔隙橫斷面很小的細粒土層中便需要低流限的懸浮液,面孔隙橫斷面較大的粒粒土層則需要高流限的懸浮液。在克服流動阻力的過程中,壓漿壓力隨著滲入深度的增加而成比例地衰減,所以相應每一種壓漿壓力,都有一個完全確定的滲入深度。
4 頂進管在膨潤土懸浮浪中受到的浮力
在鋼筋混凝土管情況下,浮力均為管子自重的1.4倍。這樣,只要通過正確地壓人膨潤土懸浮液,從而在土層中圍繞頂進管形成一個支承環(huán)帶,并保持懸浮液壓力等于土壓力,于是管子就會在膨潤土懸浮液中漂浮起來。為此必需的前提在于懸浮液應是液體狀態(tài)的,亦即呈現為表觀流限相應較低的溶膠狀態(tài)。在懸浮液的膨潤土含量低到接近運動狀態(tài)下的穩(wěn)定極限時,這個條件便能得到滿足。浮力可使管外璧摩阻力減小,因為管底部由于自重產生的法向力減少了。這一效果首先會對大直徑管子的長距離推頂產生有利的影響
5 結語
頂管技術由于其在市政工程施工中的眾多優(yōu)點而逐漸被廣泛應用,本論文在簡單介紹了項管技術的施工特點的基礎上,重點分析了頂管技術在市政工程建設中的應用,并討論了頂管施工的工藝問題,對于進一步提高頂管施工的質量水平具有一定借鑒意義。
【參考文獻】
[1]廖霞柳.洛河電廠取水工程頂管施工質量控制分析[J].安徽水利水電職業(yè)技術學院學報,2010,(01):13-14,17.
【關鍵詞】頂管技術;給排水管道;方案設計;管理深化
0.前言
城市基礎設施建設的發(fā)展,離不開對其地下給排水管系統(tǒng)的應用,這是城市進行排污、供水等環(huán)節(jié)的運作的基礎,為了滿足城市建設的需要,我們要進行其相關管道系統(tǒng)的健全。
1.關于頂管施工環(huán)節(jié)的分析
在傳統(tǒng)的頂管施工過程中,其相關施工技術的運作,不能保證地面交通的穩(wěn)定運行,導致了一系列的問題的出現,不利于交通系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展,對居民的日常生活帶來了極大的困惱。隨著經濟的發(fā)展,管道施工技術的完善,新型的頂管施工建設系統(tǒng)逐漸健全,這滿足日常工作的需要,可以有效緩解日常交通運作的不便,促進其相關問題的解決,通過對非開挖技術的應用,保證其施工方法完善,確保其施工系統(tǒng)的健全。非開挖技術是指利用少開挖和不開挖技術來進行地下管線的鋪設或更換的工藝。頂管技術就是在這種情況下發(fā)展起來的一種非開挖技術,其在國外已廣泛使用,在國內也已逐漸普及。隨著頂管技術在市政工程的廣泛運用,本論文主要討論在頂管作業(yè)施工過程中出現了一些具體的技術問題,值得施工技術人員重視,并以此和同行共享。
頂管模式我們也稱作非開挖管道敷設技術,它不需要進行相關環(huán)節(jié)的開挖,實現對地下構筑物環(huán)節(jié)相關問題的解決,其突破了開挖敷設技術的局限性,實現了工程的投資環(huán)節(jié)的優(yōu)化,滿足了工程的發(fā)展需要,這種施工方法具備一系列的優(yōu)勢得到了大范圍的應用,比如對其噪音環(huán)節(jié)的控制,確保其粉塵的減少,確保其施工區(qū)域的自身交通系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,降低對周邊環(huán)境的干擾,具備無污染、高質量、效率高的特點,有利于其市政給排水管線工程的穩(wěn)定發(fā)展。頂管施工技術具有幾大方面的優(yōu)點:施工面由線縮成點,占地面積小;地面活動不受施工影響,對交通干擾小;噪音和震動低,城市中施工對居民生活環(huán)境干擾小,不影響現有管線及構筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷設管道,可以安全穿越鐵路、公路、河流、建筑物,減少沿線的拆遷工作量,降低工程造價,其主要缺點是施工技術難度較高,需要詳細的工程地質和水文地質勘探資料。
2.關于頂管技術施工措施的深化
(1)為了滿足市政工作的需要,我們要進行頂進管環(huán)節(jié)的優(yōu)化,實現對其鋼筋砼管的有效應用,避免一系列的質量問題的產生。對于沒有腐蝕要求的環(huán)節(jié),我們可以進行鋼管的應用,在此過程中,我們要進行鋼筋砼管的規(guī)格環(huán)節(jié)的有效設計,確保其配筋環(huán)節(jié)、應力驗算環(huán)節(jié)的優(yōu)化,以滿足鋼筋砼的施工規(guī)范需喲啊,通過對其相關技術制度規(guī)范的遵守,確保其頂進管的直徑的有效選擇,以滿足實際工程的發(fā)展需要,確保其內徑環(huán)節(jié)、外徑環(huán)節(jié)、砼管的配筋及其壁厚環(huán)節(jié)的控制。頂進管的長度對頂管過程的可控性和經濟性有很大的影響。在直線推頂的情況下使用長管可以減少裝管的次數,取得良好的效果,但隨著管長度的增長,如果偏離原定的路線,使之恢復正確路線要比使用短管更加困難。建造頂壓坑時頂壓坑的長度也要增大,挖坑、支護、回填、修復的費用將相應地增加。反之,在直線上推頂很短的管也較困難,因為短管比較容易向周圍土層中擠入,致使整個管列呈蛇形彎曲,這便降低了管路頂進的可控性。
在此過程中,我們要確保其平面總體布置環(huán)節(jié)的優(yōu)化,確保其自動控制室、管片堆場、起重設備等的優(yōu)化,確保其注水系統(tǒng)及其相關環(huán)節(jié)的布置,滿足工程的發(fā)展需要。在施法工作井內進行相關頂進設備的規(guī)范,確保其工作井邊側設置環(huán)節(jié)的優(yōu)化,實現對其相關人員的有效應用,避免一系列的安全事故的發(fā)展。促進其頂管機出洞的安全性,實現對其高壓旋噴樁的加固應用,避免一系列的泥水流失現象的發(fā)展,確保其洞口止水裝置的穩(wěn)定運行。頂管施工又稱為頂進法施工,是指利用頂進設備將預制的箱形或圓形構造物逐漸頂入路基,以構成立體交叉通道或涵洞的施工方法。頂管施工需先在確定的管段之間設置工作井和接收井,然后在工作井內安裝推力設備將導軌上的頂管機頭推入土體,由機頭導向,將預制的鋼筋混凝土管向前頂進,前端土體通過工作井運出,最后完成管道鋪設。
(2)頂管井分為兩個模式,分別是接收井及其工作井模式,其頂管井的建造結構也是比較多的,一般情況下,鋼筋混凝土結構的應用是比較廣泛的。其工作井的結構形式主要有單排孔井及其單孔井。單孔井主要有矩形、圓形等,單排孔井主要有矩形,這是它主要的模式。這些結構的受力性能也是不同的,我們要根據實際工作的需要,進行相關環(huán)節(jié)的優(yōu)化。為了滿足工程的發(fā)展需要,我們在井內進行內支撐的設計,確保其結構受力的改善,確保其建造過程中的完善,在此過程中,我們要進行工作井的雙向頂進設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化,以滿足實際工作的需要。打開穿墻悶板將工具管頂出井外,并安裝穿墻止水裝置,主要技術施工措施如下:a穿墻管內填夯壓密實的紙筋粘土或低強度水泥粘土拌和土,以起到臨時性阻水擋土作用;b為確保穿墻孔外側一定范圍內土體基本穩(wěn)定并有足夠強度,工作井工具管穿墻前,對穿墻管外側采取注漿固結措施;c穿墻前對可能出現的問題進行分析并制定相應處理措施;d悶板開啟后迅速推進工具管,同時做好穿墻止水,本工程采用止水法蘭加壓板,中間安入20mm厚的天然優(yōu)質橡膠止水板環(huán)。
為了保證頂管作業(yè)系統(tǒng)的完善,我們要進行頂管出洞環(huán)節(jié)的優(yōu)化,促進該環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行,滿足工程的發(fā)展需要。在此過程中,我們要進行頂管技術環(huán)節(jié)的優(yōu)化,避免一系列的安全事故的發(fā)展,這需要我們進行管線偏斜現象的避免,促進其工具的有效應用,保證其支撐環(huán)節(jié)的優(yōu)化。若發(fā)現下跌立即用主頂油缸進行糾偏,工具管出洞前預先設定一個初始角彌補下跌等措施。注漿減阻:在頂管施工中還有一個重要的技術措施就是通過壓注觸變泥漿填充管道周圍的空隙,形成一道泥漿保護套,起到支撐地層,減少地面沉降,減少頂進阻力的作用。
在工作過程中,我們也要進行頂進工作環(huán)節(jié)的協(xié)調運行,確保其混凝土管道的正常施工,避免出現一系列的泥漿損失,確保其注漿工序的完善。相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優(yōu)越性。從根本上改變了城市管網亂挖現象;另外一方面從切實做到保護環(huán)境入手,加大推廣頂管施工技術力度勢在必行。
3.結語
為了滿足城市的供排水工程的應用,我們要進行非開挖技術的應用,確保該系統(tǒng)的內部環(huán)節(jié)的有效協(xié)調,促進城市經濟建設的穩(wěn)定發(fā)展。【參考文獻】
[1][德]馬·謝爾勒著,漆平生,楊順喜,李周譯.頂管工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1983.
關鍵字:地下工程 施工技術 現狀分析 信息化設計
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
自21世紀以來,我國地下工程建設項目數量不斷增多,建設規(guī)模不斷擴大。此外,地下工程建設不僅包括民間個人行為,也包括政府行為,例如南水北調工程、青藏鐵路工程等,這些工程中隧道工程占據的比例相當大。與此同時,城市高層或超高層建筑的發(fā)展,其地下部分多配備有停車場或商場等。以上所謂的個人行為或政府行為均涉及到地下工程問題,且其施工質量及施工安全均牽絆著每一個社會人的心。本文就地下工程施工技術的現狀及發(fā)展予以討論。
一、地下工程施工技術的發(fā)展現狀分析
經過多年的研究與努力,我國地下工程施工技術或方法的發(fā)展令人欣慰。目前,地下工程主要施工技術包括盾構法(泥水平衡盾構/氣壓平衡盾構/土壓平衡盾構)、新奧法、TBM法、淺埋暗挖法、非開挖施工、頂管法、沉管/沉井/沉箱法、ECL法、明挖法/蓋挖法等。本章節(jié)就沉井法施工技術、頂管法施工技術、盾構法施工技術及新奧法設計新技術展開討論,以探明我國地下工程施工技術的發(fā)展現狀。
(一)沉井法施工技術
沉井法施工技術在我國地下工程建設中的應用時間較長,但就現代地下工程建設中,沉井法施工技術的應用范圍依然較廣。沉井法施工技術的優(yōu)點包括:技術簡單、占地面積小、挖土量少、造價低等。此外,沉井結構可用作地下構筑物的圍護結構,這樣一來,沉井結構的內部空間亦可被利用。鉆吸法沉井新工藝是傳統(tǒng)沉井法施工技術的創(chuàng)新,其由上海隧道工程公司首創(chuàng)。中心島式槽挖法也是基于傳統(tǒng)沉井法發(fā)展而來,其亦是由上海隧道工程公司首創(chuàng)。實踐證明,鉆吸法沉井新工藝及中心島式槽挖法在地下工程的應用具有可行性。
(二)頂管法施工技術
水下長距離頂管施工方法是在地下水位以下直接長距離頂進管道,該施工技術的優(yōu)點包括:無需在水下開挖土方或挖槽、無需任何降低水位的輔助措施、造價低、施工速度快、降低特殊環(huán)境中的施工難度系數等。現階段,水下長距離頂管施工技術在國外多個國家亦得到了廣泛的應用。隨著地下工程施工規(guī)模的擴大及施工要求的提高,我國鋼質管道長距離頂進施工方法取得了新的突破,并在實際的工程施工中取得了成功。
(三)盾構法施工技術
盾構法施工技術多用于隧道掘進施工中,盡管其起步較晚,但其發(fā)展速度較快,則其發(fā)展前景一片光明。就盾構法施工技術掘進隧道而言,占據世界前兩位位的國家包括:日本、德國,該兩國的盾構法施工技術的發(fā)展水平相當高。盾構掘進隧道對施工環(huán)境的適應能力加強,特別是施工難度系數較大的縱長地下結構,亦可正常施工,且其覆蓋層淺,盡管在含地下水的底層或穩(wěn)定性較差的底層施工,其均不會引發(fā)大面積沉陷或地表斷裂。根據盾構法施工技術的施工特點,其亦可用于高壓強地層或松散土質的底層(例如:流動地層或軟塑性地層等)。此外,盾構法施工技術在暫時穩(wěn)定的地層亦可正常施工作業(yè),但此時的盾構僅發(fā)揮頂部保護作用。總而言之,盾構法施工技術的應用前景一片光明。就盾構法施工技術的優(yōu)點及缺點進行歸納總結,如下表所示:
(四)新奧法設計新技術-典型類比分析法
新奧法設計新技術-典型類比分析法源自于對工程實踐的總結,其首創(chuàng)者為中國學者李世輝。實踐證明,新奧法設計新技術-典型類比分析法適應中國國情,且其應用效果較佳。典型類比分析法屬于一項初步的綜合集成技術,其是用于預測與控制一種具有開放性的復雜巨系統(tǒng)在特定時刻的行為。此類開放的復雜巨系統(tǒng)的特點包括:信息不完全、不一致且不確定,數據匱乏、機理不清,不支持從整體角度使用理論分析方法進行描述、預測或控制;系統(tǒng)整體行為,允許通過量測個別宏觀參數來實現有效控制等。
典型類比分析法組成成分包括典型分類與類比、個體測試數據、理論分析等子系統(tǒng),且三者間存在相互滲透的關系。典型類比分析法在獲取、表達或處理信息時主要借助計算機技術的特點知識,其亦是一種人機結合的智能化系統(tǒng)。
二、地下工程信息化設計施工技術
地下工程的穩(wěn)定性與巖土體材料的物理力學特性、地下水作用、圍巖構造等因素有關。現有設計方法多以事先確定的影響因素為基礎創(chuàng)建數學及物理模型,并以各數值方法及解析方法等為手段對工程的穩(wěn)定性予以判斷,從而得到最優(yōu)開挖方案。實踐證明,該設計方法受到巖土體、地應力的分布及巖土應力與滲流間的耦合關系制約。通過對現有地下工程施工技術設計方法存在的局限性的分析,地下工程信息化設計應用而生。
研究結果表明,若把地下工程信息化施工技術結合原有計算方法及計算模型使用,有助于把各自的優(yōu)點充分發(fā)揮出來。地下工程信息化設計融合了力學計算、監(jiān)測技術及經驗評估等,其是一種以施工監(jiān)測、監(jiān)測信息為顯著特征的地下工程設計方法。該設計方法可對圍巖開挖過程的穩(wěn)定性及支護過程的施工狀態(tài)予以全程監(jiān)控,并將獲取到的信息準確記錄下來。這樣一來,工作人員僅需對相關信息予以分析研究,便可準確掌握支護的作用及圍巖的穩(wěn)定性,并獲取支護參數及圍巖參數,從而為設計決策技術施工決策提供參考依據。此外,在地下工程信息化施工階段,量測信息可對圍巖的物理力學參數予以反演計算,從而對地質信息的正確性予以檢驗,再通過反演分析法獲取圍巖力學參數,并利用有限元等數值方法計算分析圍巖的穩(wěn)定性,以此對工程后續(xù)施工發(fā)揮指導性作用。地下工程信息化設計技術包括信息采集-施工監(jiān)測、信息處理-反演分析、信息反饋-穩(wěn)定分析等三個環(huán)節(jié)。
三、結束語
綜上所述,我國地下工程施工技術或方法多樣,且經過多年的研究及努力,我國在部分施工技術方面已經取得了較大的突破,特別是盾構法等應用前景較廣的施工技術,對其的研究及創(chuàng)新應該進一步加強。此外,就地下工程施工技術設計方法而言,地下工程信息化施工技術在確保地下工程施工安全及施工質量方面具有重要的作用,值得我國地下工程施工企業(yè)深入研究及廣泛應用。在研究及發(fā)展地下工程施工技術時,應該始終堅持“安全可靠、技術可行、環(huán)境良好、經濟合理”的原則及理念,對各種可能技術手段予以靈活搭配、綜合運用,以適應我國地下工程綜合化、大型化、復雜化、深層化的發(fā)展趨勢。
參考文獻:
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關鍵詞:非開挖技術;管道鋪設;更換管道;施工技術
Abstract: water supply and drainage design of city municipal construction process often encounter through the railway, highway, river, obstacles such as buildings, often due to the impact of external construction environment, cannot use slotted construction, so the trenchless technology will emerge as the times require. The use of trenchless technology reduces the earthwork excavation and backfilling work, do not have to remove obstacles on the ground and underground obstacles in shallow, at the same time needed construction space is also small, will not affect the normal traffic and navigation channel of the ground, is not affected by seasons and weather. This paper makes a brief analysis on the application of Trenchless Technology in city road construction engineering, hoping to play a certain reference role for municipal drainage design, construction.
Keywords: trenchless technology; pipe laying; replacing pipeline; construction technology
中圖分類號:TL353+.2文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
非開挖工程技術被廣泛應用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流以及在鬧市區(qū)、古跡保護區(qū)、農作物和環(huán)境保護區(qū)等不允許或不能開挖條件下市政管線的鋪設、更修和修復。由于該技術的綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等優(yōu)勢日益受到人們的青睞,在市政給排水管線等地下管線工程施工中得以廣泛的應用。
非開挖工程技術總的可以分為兩大類,即新管道(線)的鋪設技術和舊管道的修復和更新。新管道(線)鋪設的非開挖技術施工方法主要有頂管法、微型隧道法、水平定向鉆進、導向鉆進、水平螺旋鉆進、水平頂推鉆進、水平回轉鉆進、沖擊矛法、夯管法等;舊管道的修復和更新的非開挖技術施工方法主要有爆管法、脹管法、吃管法、內襯法、軟襯法、纏繞法、噴涂法、灌漿法等。
一、非開挖技術設計要點
為了給出合理的設計,確定高效的施工工藝,選擇適當的施工機具,非開挖技術設計及施工前必須進行現場踏勘、勘察、測量等調查工程查明有無阻礙施工的因素,確定非開挖給排水管道的路線,從而使非開挖施工工程經濟合理、安全可靠。非開挖段施工前的調查結束后,就要進行非開挖的設計工作,非開挖設計直接關系到非開挖段的施工質量,非開挖設計應綜合考慮工程性質、使用要求、地質條件、現場條件、施工技術、綜合造價等因素。在非開挖設計中,所選擇的給排水管材必須滿足如下要求:①能夠抵抗管道內外的侵蝕;②能夠承受管道內外的壓力,并具有較高的軸向承載能力;③進水通暢,具有較好的流態(tài);④長度方向平直,端部平整垂直;⑤管道應具有光滑的內壁和密封的接口;⑥成本低。管道接頭應滿足下列要求①密封性良好;②抗偏斜能力強;③保證軸向力的傳遞。
二、 非開挖技術的特點
2.1 該技術適用范圍較廣,在砂土、粘土、粉土等地質中也能夠適應;
2.2 施工簡便,只要做好施工前對現場的必要的勘察,設計好穿越路線,待鉆機就位施工即可, 具有較強的可操作性, 方便組織實施;
2.3 對環(huán)境的污染較少,在施工作業(yè)時不會產生粉塵及噪音等污染,對地貌的破壞狀況也比較輕微,并不會影響正常的交通運行;
2.4 施工速度快,效率高,鉆機在一般的施工現場環(huán)境上都可以進行作業(yè),并且還能夠比較靈活進出施工現場;
2.5 經濟效益明顯。采用的是非開挖方式進行施工作業(yè)時,會大大節(jié)約了土方挖填、 基坑抽水等費用,降低成本;
2.6安全可靠性高。非開挖技術的施工人員基本都是在地面作業(yè),所以無需在深基坑等不良條件下進行施工,這樣大大提高了施工安全系數,由于管道焊接工作也是在地面完成的,從而保障了焊接質量,這樣整個工程的施工質量都得到了有效保證。
三、非開挖施工技術施工方法
結合本人的工作實踐,探討研究總結可以在給排水非開挖施工方法時可按其用途可分為管線修復、管線更換和管線鋪設三大類,詳細介紹如下:
4.1管線修復
管道修復一般是指對已經破損,泄露的輸送管道通過采取相應的技術對其進行修復。可分為外防腐層修復與內修復兩種:
4.1.1 復合軟管
復合軟管翻轉內襯是指在采用水壓或氣壓時將柔韌的內襯材料翻轉使其進入管道的內壁,同時利用熱水或蒸汽的作用,使內襯材料潮化從而形成堅硬的管道內壁。
4.1.2 PE 管縮頸
該技術主要是利用了PE 材料具有的恢復 “記憶”的特性,將 PE 進行縮頸后穿入舊管中,再利用氣壓或自然恢復使 PE 管能緊貼舊管從而達到舊管內襯的修復。
4.1.3 高壓射水
該方法主要是針對一些管道內壁存在大量的結垢、沉積物從而影響管道正常工作的情況。出現該情況時可利用高壓清洗車的噴頭能噴射出高壓射水流,強力的射水流能夠將管道內的各種結垢沖刷干凈,從而使管道恢復正常運行,特別注意為了防止出現結垢變硬后難以用水沖去的情況,應結合各個管道使用情況,定時進行高壓沖洗。
4.1.4 不銹鋼薄板
不銹鋼薄板內襯是在對舊管道進行修復的一項新的技術創(chuàng)舉,不銹鋼內襯因為具有對水質無污染、耐腐蝕、修復后使用壽命長的特點,因此在管道修復施工作業(yè)中,采用不銹鋼薄板內襯會變的越來越普遍。
4.2管線更換
4.2.1 爆管法( 脹管法)
爆管法在全國范圍內的適用范圍是最為廣泛的一項管線更換方式。其操作方法主要是將一個圓錐型的爆管工具插入到欲換管道中,再通過拉(或頂入)的方法使爆管工具進入原管道并使其破裂,盡量讓管道碎片擠到管道周圍的土壤里面,從而使連接在爆管頭后面的新管道可以快捷的鋪設到原管道的位置。
4.2.2 吃管法
在一些比較小的隧道掘進方法中施工的一種變通方法叫吃管法, 又稱原位管線替換法,吃管法是以專門的隧道掘進機,按照舊管的方向,把舊的管道破碎,使其形成更大的孔,在此期間頂入直徑更大的管道。通過使用該技術可以更好的增大管道的流通能力。
4.3管線鋪設技術
4.3.1 頂管法
在采用該方法施工時,主要是通過使用液壓千斤頂支承于基坑后座上并將新管壓入土層中,于此同時要挖除并運走管道上面的泥土。在第一節(jié)管全部頂入土層后,再緊接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進,將一節(jié)節(jié)管子頂入,注意作好接口。
4.3.2 微型隧道施工法
微型隧道施工法施工作業(yè)時主要是依靠安裝在管道初始位置的鉆掘系統(tǒng)進行不斷切削土屑,并由出渣系統(tǒng)將其排出,按照邊頂進、邊切削、邊輸送的原理進行施工,然后將管道逐段向前鋪設,另外要特別注意的是在頂進過程中要通過激光導向系統(tǒng)和操作系統(tǒng)來糾偏或者調節(jié)鋪管方向。
4.3.3 螺旋鉆進法
螺旋鉆進法是一項簡單的施工方法。在施工時只要將螺旋鉆機以水平方式安放在預先掘好的工作坑內,再而只需依靠螺旋鉆桿傳遞鉆壓、扭矩并排除土屑,并將切下的土屑推入工作坑內即可。
五、非開挖技術在市政給排水方面應用的展望
非開挖技術對市政給排水管網的建設及更修來說,擁有千載難逢的大好機遇。
5.1高速發(fā)展的基礎設施建設需求為非開挖技術開拓了廣闊的市場,
5.2管道修復技術的“黃金季節(jié)”即將到來
自我國成立以逾半個多世紀,建國以后修建的市政給排水管網也基本到了老齡期,需要修復和更換的工作量很大,估計在今后20年中,市政給排水管網非開挖管道的修復和更換技術在我國將會具有廣闊的市場前景,并逐步取代開挖管道鋪設技術目前在我國的市場主導地位。
5.3勞動力成本的提高和市政管線埋深的增加將加快非開挖技術的推廣應用。
目前,大城市道路兩側的市政管網已非常密集,為了避開現有的管網系統(tǒng),新鋪設管線的埋深必然加大,從而為非開挖技術提供了明挖施工難以抗衡的技術市場。
5.4環(huán)保要求和社會公眾意識將促進非開挖技術的應用
隨著環(huán)保意識的逐漸加強,開挖道路進行市政給排水管網的施工導致的社會問題、交通問題和環(huán)境污染問題已越來越受到人們的關注,市政管理部門限制開挖道路鋪管的法規(guī)也陸續(xù)出臺,對非開挖技術的推廣無疑會產生極大的推動作用。
六、結語
隨著我國的經濟發(fā)展越來越大強大和政府及民眾對環(huán)境的日益重視,非開挖技術在市政給排水管網上的應用將會呈現高速增長的態(tài)勢,其將形成一個新興的產業(yè)。極具潛力的非開挖技術將具有十分廣闊的應用前景經濟效益和社會效益也將非常巨大。
參考文獻
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關鍵詞:非開挖技術; 供水管道; 施工技術; 應用
Abstract: with the rapid development of lianyungang city construction, the trenchless technology as a new type construction technology, and has been widely applied in water supply line. Below the author mainly discusses the trenchless technology construction technology, and deep research on its water supply line, the application of the city construction of grass-roots edition gradually.
Keywords: trenchless technology; Water supply pipe; Construction technology; application
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
0前言
非開挖技術是指通過導向、定向鉆進等手段,在地表極小部分開挖的情況下(一般指入口和出口小面積開挖),敷設、更換和修復各種地下管線的施工新技術,對地表干擾小,因此具有較高的社會經濟效果。主要包括水平定向鉆進、頂管、微型隧道、爆管、沖擊等技術方法。
1 非開挖技術施工方法
1.1 導向鉆管法的施工工藝
地質勘察穿越曲線設計———測量磁方位角———鉆機就位——鉆導向孔———擴孔———回拖———環(huán)境保護———地貌恢復
1.2 導向鉆管法的工作原理
水平導向鉆機的工作原理是:在施工時,按照設計的鉆孔軌跡(一般為弧形),采用可從地表鉆進的鉆機先鉆一個近似水平的導向孔,然后在導向鉆頭后換上大直徑的擴孔鉆頭和直徑小于擴孔鉆頭的待鋪設工作管線,然后進行反向擴孔,同時將待鋪管線回拉入鉆孔內,當全部鉆桿被拖回時,鋪管工作同時也就完成了。此工程根據地質情況計劃采用分級擴孔,共分2 級擴孔,再回拖管線的方法,進行穿越施工。
1.3 設備就位、安裝、調試
鉆機就位前對機施工場地進行平整(20m×30m),保證設備通行及進出場。設備及材料存放場地須高出自然地面不小于15cm,推平、碾壓,并設斷面不小于0.3m×0.3m 的邊溝。打好軸線后,根據入土點、入土角度結合現場實際情況使鉆機準確就位。鉆機設備、泥漿設備、固控設備安裝完成后,對設備進行調試、檢查、測試,確保設備安全運行。控向設備儀器安裝完成后,對其進行調試,確保導向孔的精度。
1.4 鉆導向孔
鉆導向孔的成功與否關鍵在于如何防止塌方的問題,故此在鉆導向孔時按照地質構造的不同詳細制定出合理的泥漿配比方案,規(guī)定在不同的地質情況下選用不同的泥漿配方,該工程中需加適量大分子聚合物及一些多功能處理劑,增加泥漿的粘度、降低泥漿的失水,使其性能控制在密度1.02-1.05g/cm。左右、粘度45-55s、失水10mL,以利于更好的保護孔壁,提高泥漿在孔洞中的懸浮攜帶能力。在造斜段使用的泥漿中添加適量的劑,降低孔壁的摩擦系數,從而可以防鉆具粘卡。
1.5 預擴孔及磨孔
擴孔前要做好泥漿循環(huán)系統(tǒng)的準備工作,FDP-30 型導向鉆機配套的泥漿系統(tǒng)工作性能,每小時的最大工作流量為5m3,則泥漿泵每一個工作日的最大循環(huán)流量為120m3,在入土點、出土點旁各開挖一個泥漿坑,并配有清運泥漿的專用設備。保證施工現場的清潔衛(wèi)生,做到文明施工。
2 非開挖技術在供水管道施工中的應用
2.1 管道翻轉內襯修復技術
供水管道在運營多年后, 會因老化使管道產生不同程度的損壞,引起地面塌陷及水污染的嚴重后果。把翻轉內襯修復技術引用到供水管道的修復及緊急搶修中是一種很好的技術,其優(yōu)點是:對交通和環(huán)境的影響較小;可以運用到建筑物下管道及過河管道的修復中;成本合理,較經濟。管道翻轉內襯技術的原理:內襯纖維軟管在被樹脂浸透后,用氣壓將軟管翻轉進入需修復的管道內,通過蒸汽等外部因素,使樹脂固化將軟管緊貼在原管內壁形成“管中管”的新型結構。
2.2 翻轉內襯技術主要工序
2.2.1 初步檢測
使用TV 檢測設備初步檢測,尋找管道需要修復的地方及檢查管內內襯層的質量(注:發(fā)現缺陷后可在TV 檢測設備后面的電纜上貼上醒目膠布標記,量出膠布標記位置與TV 視頭之間的距離,這樣即可對被修復的距離有一個準確的參數)。
2.2.2 清洗管道
用TV 檢測機器初步檢測后,若發(fā)現管內的依附物太多,則應進行管內清洗,理論上清洗到管內壁沒有瘤塊及污黏物即可。
2.2.3 預制內襯材料
確定相符管徑內襯軟管的長度,計算出樹脂的用量,用真空吸氣機抽空內襯管中的空氣,將混合樹脂倒入內襯軟管中,再使用碾壓機由慢到快將膠碾均勻,使樹脂充分地滲入到內襯軟管中。在該過程中,樹脂的混合與攪拌很重要,一般樹脂有A 和B 兩種,摻和的比例通常為1∶1,攪拌均勻后產生的混合樹脂才能具有較強的黏合力。根據型號的不同,樹脂可以分為長時間固化樹脂和短時間固化樹脂。例如:型號T0530 樹脂指的是操作時間為5h,固化時間為30min;型號T3008 樹脂指的是操作時間為30min,常溫固化時間為8h。一般情況下樹脂固化時間長的不需要伴隨加熱處理。
2.2.4 翻轉內襯軟管
使用氣壓翻轉機將已溶合了樹脂的內襯軟管翻轉進入需修復的供水管道中,采用蒸汽加熱或常溫固化措施,使內襯軟管緊密地貼在管道內壁。如果條件允許的話,在管道的兩頭分別安裝溫度測試器,在進熱水口和出熱水口進行測溫監(jiān)控。固化合格后,在內襯軟管的兩頭裝上內襯環(huán),進一步保證內襯軟管的粘貼質量。
2.2.5 管道翻轉內襯
處理完成后,應進行水壓試驗,并進行沖洗及水質化驗,合格后方可運行管道。對內襯材料的試驗,以5mm×5mm 的孔為標準進行水壓試驗,內襯材料的最大承壓應為1.6MPa。另外,一般翻轉內襯技術的應用條件為:舊管損壞(不密封),裂縫寬度小于0.15mm 且是細長裂縫。
2.3 定向鉆孔拖管技術
對于供水管線穿越江河渠道、建筑物等工程時,使用定向鉆拖管技術可以不影響交通,并且施工周期較短,所以它的優(yōu)越性越來越明顯。
2.3.1 定向鉆拖管技術基本原理
在不開挖地表的條件下,通過定向鉆機按事先設計好的管線軌跡鉆進鉆頭,并且通過導向儀檢測控制,保證鉆進的導向性和穩(wěn)定性。然后進行回拖擴孔、泥漿護壁,待擴孔孔徑達到終孔要求后,及時進行回拖管道施工。
2.3.2 定向鉆拖管技術主要工藝
(1)收集拖管段沿線地下管線的原始資料,包括已有管線的管位、種類、埋深等;采樣土質,通過實驗確定該處土質是否滿足施工要求。
(2)將設備定向鉆就位,安裝調試鉆機及導向設備儀器。
(3)開挖入土端泥漿儲運坑和出土端泥漿儲運坑,按照地質構造選用合理的泥漿配比方案。
(4)鉆進軌跡設計。考慮到地下障礙物及各種已有管線,設計出拖管管線的管位、深度、鉆進角度、鉆出角度及水平距離等數據,作為施工參數。
(5)調試鉆機運行正常后,開始導向孔的鉆進施工,確保鉆頭的鉆進方向與設計的軸線位置相一致,采用輕壓慢轉、循序漸進的方法,仔細復核各種參數,及時調試鉆頭方向。
(6)擴孔施工。導孔施工完成后,進行擴孔施工,邊擴孔邊打入泥漿,擴孔的孔徑為拖管外徑的1.2-1.5 倍。擴孔完成后,為防止鉆孔塌陷及減少拖管摩擦而采用泥漿護壁, 也可在泥漿中添加適量的劑,防止鉆具粘卡。
(7)拖管材料的準備。拖管材料相對于自來水管
道施工,主要采用鋼管與PE 管。其中鋼管采用焊接連接,PE 管采用熱熔連接,嚴格按照施工規(guī)范及設計要求連接管材,確保滿足拖管工藝的強度要求。
(8)拖管。檢查回拖系統(tǒng)是否安全可靠,檢查鋼絲繩、拉管頭與工作管是否連接可靠牢固。回拖采用邊打泥漿邊旋轉回拖的方法,拖進時連續(xù)作業(yè),避免拖力增大。
3 結束語
總之,非開挖技術步驟清晰,施工效果好備受廣大同仁的青睞。只有掌握非開挖技術,明確其應用范圍,才能獲得最大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
關鍵詞PE PPR PVC供水管材
一、給水管道材質選擇的影響因素
1.管道承受內壓和外部荷載
1.1內部壓力
給水管道是用于輸送生活用水、消防用水的管道,因此除了具有材料本身必備性能外,還應具備抵抗內部液體壓力或者外部荷載的能力。給水管道以水為輸送介質。供水所需給水管道管材的工作內壓約為0.5~1.0兆帕,給水管道所受到的內壓或外壓在管體上引起的徑向內應力是極小的,所造成的徑向內應變一般處于可控制范圍之內,而由溫度變化引起的脹縮在徑向可視作不受約束,不產生徑向應力,在實際工作中,給水管道從未發(fā)生過因徑向內應力致使管體破裂的情況。給水管道在直線段上一般不會產生徑向內壓力,但是在變徑段,內分支端或者彎曲段則會產生沖擊性縱向內應力,這種沖擊性的縱向內應力會產生側向位移或者拔開力,因此在選用給水管材時,一般會選擇彎道材質好,抵抗側向位移強的管材。并且在管道變徑段,內分支段或者彎曲段加設固定卡子或者支架,以控制側向位移的產生。2007年鐵路水區(qū)因為在給水管道轉彎處未設固定卡子,造成管道因水流量瞬間增大而產生管道內壓,撐破管道承插接口,使該小區(qū)斷水達6小時之久,嚴重影響了該小區(qū)居民正常的生活。
1.2外部荷載
由于施工、地基承載力等因素的影響,管道基礎承載墩的墩頂標高往往會出現偏差,這樣就會造成管道基礎的不平整或者沉降不均勻,而安裝在這些基礎墩上的給水管道也會出現不平整的問題,由于管道安裝屬于隱蔽工程,在安裝試水完畢后,管道偏差且處于可允許范圍之內,管道就會埋地或者架空敷設。而此時埋于地下的管道就變成了懸臂梁、簡支梁、連續(xù)簡支梁,這樣的管道就受到了上部的均布線荷載或者集中荷載。當管線附近有開挖、或者造成土壤震動等施工情況時,給水預埋管線周圍的堅硬土體將因此受力產生縱向位移,橫向段位移等土質現象,此時管段猶如一道擋土墻,會在受到上部均布線荷載和集中荷載作用下產生縱向彎曲效應,這種縱向彎曲在管段上就產生縱向彎曲應力。這種縱向彎曲應力對于大口徑鑄鐵管給水管道來說,最為危險的就是承插接點,承插接點為受力薄弱環(huán)節(jié),承插接縫處不能有效提抗外部荷載后,插入的給水管段以此支點轉動,使承口處于拉裂狀態(tài),最后使供水管線因抵抗不了外部荷載而產生水管爆裂。
2.管道的試壓
給水管道安裝完畢后,應按設計要求對管道系統(tǒng)進行壓力試驗。按試驗的目的可分為檢查管道力學性能的強度試驗、檢查管道連接質量的嚴密性試驗、檢查管道系統(tǒng)真空保持性能的真空試驗和基于防火安全考慮而進行的滲漏試驗等。水壓試驗時放凈空氣,充滿水后進行加壓,當壓力升到規(guī)定要求時停止加壓,進行檢查,如各接口和閥門均無滲漏,持續(xù)到規(guī)定時間,觀察其壓力下降在允許范圍內,通知有關人員驗收,辦理交接手續(xù)。然后把水泄凈,被破損的鍍鋅層和外露絲扣處做好防腐處理,再進行隱蔽工作。除真空管道系統(tǒng)和有防火要求的管道系統(tǒng)外,多數管道只做強度試驗和嚴密性試驗,經過試壓合格后的給水管材方可交付使用。
3.給水管道使用年限
西安鐵路局安康建筑段供水范圍內的部分用水戶反映:有時自來水呈現黃顏色甚至為紅褐色。通過現場提取水樣分析及實地勘查發(fā)現:這是用戶使用的給水管道使用時間過長,出現銹蝕,特別是中小口徑的鍍鋅鋼管銹蝕造成的。為避免給水管道因使用年限超期而給用戶帶來的二次污染現象,給水管道一般使用非金屬管材,控制金屬管材的使用,不得不使用的部位,也盡量采取良好的防范措施(如防銹涂層)。對于一部分銹蝕嚴重的小口徑金屬管線進行及時更換,主要是選取適用的塑料給水管代替鍍鋅鋼管。
二、給水管材的選用
1.PPR熱熔管
PPR管又叫三型聚丙烯管、無規(guī)共聚聚丙烯,采用無規(guī)共聚聚丙烯經擠出成為管材,注塑成為管件。由于PPR管材是制作過程用不加入化學制劑,而其原料則只有碳、氫元素,沒有有害有毒的元素存在,衛(wèi)生方便,這種管材不僅用于冷熱水管道,還可用于純凈飲用水系統(tǒng)。相比于其他塑料給水管,PPR管在使用中韌性好、耐沖擊、耐熱、耐壓。在通過70℃的水、壓力為1Mpa的條件下,能夠保證技術規(guī)程中50年的使用年限。PPR管的最大特點是連接可靠。PPR管材具有良好的焊接、抗彎、抗折及防老化性能,這種管材、管件可采用熱熔和電熔連接,使用操作較為方便,工人施工時只需使用熱熔器將管材兩端及管件進行熱熔,待管件與管材達到熱熔點時進行連接,冷卻后管材連接可靠,其連接部位的強度甚至大于管材本身的強度。PPR管材的另一特點是環(huán)保,PPR廢料經清潔、破碎后回收后,可再利用于管材、管件生產。回收料用量不超過總量10%,不影響產品質量。
2.PVC管
PVC其實是一種乙烯基的聚合物質,其材料是一種非結晶性材料。PVC材料在實際使用中經常加入穩(wěn)定劑、劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。PVC管材對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。以PVC塑料管為代表的塑料管道與金屬管材比較,在民用給水中都具有耐腐蝕、不生銹、不結垢、重量輕(僅為金屬管的1/6~1/10)、水流阻力小(輸水能耗降低5%以上)、綜合節(jié)能性好(制造能耗降低75%)、運輸安裝方便、使用壽命長的特點。根據歐洲各國長期的使用經驗,PVC管材使用壽命在50年以上,我國現行規(guī)范規(guī)定PVC塑料給水管使用年限不小于50年,但PVC管材在制造過程中會加入鉛的添加劑,或者有毒添加劑和增塑劑,這些添加劑在在加熱過程中會滲出或者揮發(fā),一般不于熱水管道的選用,PVC管道焚燒或掩埋后,會造成對土壤和水源的污染。PVC管道在制作安裝完成前應先測量好長度,下好料(需要增加連接管件的接口長度)。按照制作要求,用砂紙把PVC管材接口的內外側清凈打毛,涂上適量的合格的膠水,插入,干透即可加壓試水。PVC管道在安裝時也應注意溫度。氣溫在5℃以下,不適宜施工此類管道,因為此時管道粘膠低溫硬化很慢。容易造成漏水。而氣溫超過30°C以上時,PVC管道也不宜施工,因為此時粘膠硬化很快,PVC管道來不及插入就會硬結。
3.PE管
給水用PE管材是傳統(tǒng)的鋼鐵管材、聚氯乙烯飲用水管的換代產品。PE管是一種好的管道,不僅應具有良好的經濟性,而且應具備接口穩(wěn)定可靠、材料抗沖擊、抗開裂、耐老化、耐腐蝕等一系列優(yōu)點,同傳統(tǒng)管材相比,PE管道連接可靠,因管道之間采用電熱熔方式連接,管道接頭的強度高于管道本體強度。PE管低溫脆化溫度極低,可在-60-60℃溫度范圍內安全使用。冬季施工時,因材料抗沖擊性好,不會發(fā)生給水管脆裂等現象。PE管道可耐多種化學介質的腐蝕,土壤中存在的化學物質不會對管道造成任何降解作用。PE管是電的絕緣體,因此不會發(fā)生腐爛、生銹或電化學腐蝕現象;此外它也不會促進藻類、細菌或真菌生長。PE管道具有光滑的內表面,其曼寧系數為0.009。光滑的表現和非粘附特性保證PE管道具有較傳統(tǒng)管材更高的輸送能力,同時也降低了管路的壓力損失和輸水能耗。PE管道具有多種施工技術,除了可以采用傳統(tǒng)的開挖方式進行施工外,還可以采用多種全新的非開挖技術如頂管、定向鉆孔、襯管、裂管等方式進行施工,這對于一些不允許開挖的場所,是唯一的選擇,因此PE管道應用領域更為廣泛。
關鍵詞:供水管線;并網施工;方法
中圖分類號:TK284.7 文獻標識碼:A 文章編號:
在現代城市的整個供水體系中,城市的供水管道作為最基礎的設施具有重要地位。面對當前水資源利用開發(fā)程度的提高以及資源的緊缺問題的來臨,加強舊系統(tǒng)的改建、擴建,興建新的供水系統(tǒng)工程不斷增多,在管線施工過程中也會愈加更多復雜問題。為了全面提升供水系統(tǒng)的安全性、降低施工成本,提升工程質量,必須加強城市供水管線施工技術的研究。
一、供水管線并網工程概述
1.某供水管線的并網工程概述
山東省某地須新敷設長度約為10km的DN200至DN600供水管線,計劃投資1000萬元用于當地供水管網改造,以期明顯將當地的供水現狀進行改善。在舊城區(qū)改造過程中,主要的管線施工工程內容為拆除舊的管線,換成口徑更大的管道,并新管道與已有用戶支管實現L連通[1]。在實現供水管線的并網工程時,會在某段時間之內進行停水,或者在較長的時間之內將供水量降低,會對工程附近居民的正常飲水狀況造成影響,在供水管網的施工中,并網施工成為整個工程十分關鍵的環(huán)節(jié)。
在管線工程開始之前,要求進行定位新管線工序時需首先將舊有管線的位置進行清除和明確,在不占用管線的情況下施工,盡量確保舊管線和新管線之間至少保持1.5m的距離,保證已有管線能夠進行居民用水的正常供應。如果出現舊管線的沾滿地下管線的規(guī)劃范圍,則新管線施工不能占用已有管轄位置,全面采取臨時供水的措施。
在該并網工程施工中,存在以下這些突出問題:已有用戶的供水支線較多,供水管道的管材、管徑各不相同,部分支線位置無法有效確定,并網工程施工時間較長,一旦廢除已有管線再繼續(xù)施工,在在某些特殊情況下會熬帶來居民用水供應中斷數天現象,會造成供水公司的巨大損失,為人們生活帶來不便,因此必須考慮新舊管線同時供水的方法解決問題。要求在進行管線施工時,對當地情況進行考察無法完成新舊干管雙向供水時,則必須在施工過程中化整為零,進行合理的安排統(tǒng)籌,提前做好停止供水的施工應對措施,提升停水施工的效率,節(jié)約時間,加快施工進度。
二、供水管線并網工程的應用原則分析
實際上,在具體的管線并網施工,山東省某地的施工狀況較之預計情況更為復雜,不充分具備雙管供水的條件,需要按照并網具體原則完成施工,充分做好停水前施工工作,降低整個施工周期,將停水施工的工程量降低。由于實際上多數物體必須在停水之后才能進行判斷、解決,因此無法在最少時間這種完成工程任務,則工程隊必須全面做好準備工作,應對可能出現的施工問題。
1.“先大后小”原則
即是并網施工時從用戶的用水情況進行分析,根據用水量進行調配工作,在用水量方面,高于500m3的使用用戶為用水大戶,其余則為小用戶,先滿足大用戶再滿足小用戶,將大用戶的的供水支線首先進行連通之后,接著對小用戶實現支線管線的并網施工,如此能夠確保在停止供水后在理論層面將停水后的影響范圍降到最小,將損失降到最低。
2.先簡單后復雜施工原則
在完成觀想并網工程中,存在施工難易程度的區(qū)分情況,在施工存在較為棘手的問題,若是并網施工的技術難度較大,則可先不實施管線并網,首先將應用簡單技術即可完成的簡單管線完成并網之后再完成剩下的較為困難的工序,最后完成整個供水管線的施工。
3.先重要客戶,后普通客戶原則
在對用水用戶進行劃分時,從用水重要性的角度出發(fā),重要用戶即是停水時影響較大的單位,必須保證用水的單位或用戶,例如,學校、醫(yī)院等用水單位,可對這些單位用戶率先進行并網施工,將對用水情況依賴較小用戶進行稍后或者延遲,首先完成重要用戶并網,再完成其他類型用戶并網施工。
三、城市供水管線并網的施工工序、基本施工技術分析
1.城市供水新管線定位方法分析
如果舊城地下管線基本已經鋪滿,難以進行新管線的施工安排,則須現將已有管線進行拆除,并進行新管線的埋設。由于該工程中涉及到城市的舊有管線未能完全鋪滿地下,則能先利用舊管線進行供水,并在新管線的埋設過程中對舊管線具體鋪排位置進行確定,避免出現占位情況,保持1.5m的新舊管線距離,注意在全部完成埋設新管線的施工之后將已有管線進行全面清除,以便在確保居民正常供水的同時,加快施工進度,降低帶給人們生活困擾的程度。
在進行并網工程具體施工環(huán)節(jié)中:首先,將管線中心線進行測量,完成放線、開挖施工管道的工序流程,反復多次校對以及測量不同的測量基準點,分析測量獲得的數據,確保精準完成供水管線的埋設,嚴格按照施工設計要求在完成安裝管道,進行基礎施工,下設操作多個工序中完成施工。接著,在進行基礎施工時確保墊層的打牢夯實,從基礎出發(fā)確保多余泥漿或者是軟土都要被全部進行清除,完成填充、夯實方面的要求。在進行安裝管道的過程中,對安裝管道的實際質量進行有無損傷、是否有裂痕方面的檢測和檢驗,必須確保施工的管材管徑符合工程的質量要求[2]。另外,在進行下管工序時,必須依照中心線位置進行對準,按照要求的大小、尺寸完成預埋工作,在埋設完成后再次復核,保證施工的準確程度。
由于并網施工過程中埋設管線的位置多處于本地人流量較大的繁華區(qū)域,通常利用非開挖施工方法完成埋設管道工作,這里講到的非開挖的施工主要包括了修復、變更以及管線的鋪設3大類別,在鋪設管線的施工過程中可以運用到的方法包括導向鉆進、隧道內完成施工以及頂管等等,修復施工包含了噴涂、內襯、纏繞或者是軟襯等多種方式方法,變更管線的過程中可運用抽管、脹管碎管等多種方式方法。
2.并網管線主要的施工方法分析
(1)并網管道中心線的測定
在并網施工進場之后,施工工程項目部從監(jiān)理方、甲方提供的測量基準點等數據進行放線以及測量,將管線的挖掘中心線進行明確,邀請相關工程師完成復核、確定基線工作。在進行開挖溝槽以及施工過程中,需對溝槽挖掘的基線進行多次復測,確保避免出現偏移開挖現象。從設計的中線控點出發(fā)進行施工,將施工現場中線的起終點、縱向橫向折點、平面折點、直線段的中心樁)全面測設出來,在折點位置以及起終點位置溝槽某處,將方向控制樁進行合理設定,對樁號進行丈量以及明確[3]。在放出中線之后,接著完成安裝供水管線的工作。
(2)安裝管道以及施工的技術要求
從具體的情況出發(fā),在進行基礎墊層施工時,將基礎地位會遭水浸潤產生的泥漿、軟土進行清理,在局部出現的超挖問題,利用碎石、砂以及礫石等物質進行填充。如果管線地步的土質較軟時,則利用粘土將其進行夯實鞏固,確保其夯實的密度高于90%。在安裝供水管道的過程之前,必須保證并網施工使用的是符合管材質量要求的器材設備,并在完成施工后利用敲擊法檢測管線是否出現裂紋、損傷情況。
3.并網施工時利用的新舊干管同時供水方法
進行城市供水并網工程施工過程中,已有的供水支線用戶數量較多,而各個用戶應用的是不同的管材、管徑,且存在個別支線管線位置不明確問題,實際施工情況十分復雜,需要更多的管線并網時間,需進行新舊供水管線同時供水的措施施工。在對山東某地管線并網改造施工時,在北環(huán)西路段的供水管線進行改造,將已有的DN200供水管線改造為DN600供水管線,總共長度為1400m,共有供水用戶支線33條[4]。下圖為該路段的管線并網施工圖示。
圖3-1供水管線并網施工圖示
在鋪設完成DN600管線干管之后,給出了下列并網施工應用方案:(1)把JA位置先連通,將閥1打開,確保新的管線能夠通水,確保之前的DN200管線干管依舊能實現正常的供水[5]。(2)各個用戶的支線進行施工,用支線Y1用戶作為例子,先將閥4進行關閉,斷開JB位置,并和閥3保持連通狀態(tài),在完成適當時期的接口養(yǎng)護工序后,將閥3打開,將Y位置恢復實現供水。在1天之內完成整個過程,在對其他的用戶支線進行并網施工時按照上述基本方法步驟執(zhí)行。(3)在明確完成所有的用戶支線的并網施工之后,把JD與JC位置進行斷開,閥2和之前的DNl50管線進行連通,全部廢除DN200管線的使用,最后完成并網工程的施工[6]。
4.并網工程管線下管操作應用技術
在對消火栓、閥門等尺寸以及具置進行復測時,如果出現尺寸不合適問題,則必須立即進行修理。在安裝第一根管道時,須確保管道中心與定位中線位置進行對準,利用坡度板中線的技術對管道的底高程、管道安裝的中心位置進行控制。在管線安裝中,注意繃緊高程線,在管線內部放入高程尺的桿下腳,若果高程線和尺桿記號吻合,則管線的高程位置安裝正確[7]。利用方木將管線末端與頂點樁、墻面頂緊,避免在打口過程中出現管線移動問題。接著,在進行連續(xù)鋪設管線時,確保管道和管道間的接口從從工程的設計要求出發(fā)形完成曲線鋪設標準,管道周圍的間隙與質量要求的標準相符合。注意對線技術為:把管中線向管外平移5cm,在完成連接后的掛高1/2管徑位置,形成管線平行邊線,以改變現為標準進行施工校正。
5.并網施工過程中需注意的部分問題
(1)在管線并網施工過程中,如果要進行停水,必須對供水用戶進行全面通知,利用媒體將停水通知廣而告之,明確指出停水的原因、時間、停水范圍等,讓各個用戶有充足時間存水,以便獲得施工周圍用戶的支持和體諒。
(2)并網工程進行施工時完成焊接管道與排水設備工作必須利用電源,因此要全面保證施工過程的用電,在工程開始之前和給電單位加強溝通,確保工程中的正常用電工作,否則一旦出現并網施工停電問題,而又無法進行自主發(fā)電時,容易出現工期延誤、施工進度被耽誤問題。
(3)并網施工時必須嚴格按照施工原則進行管線施工,將用水量高、重要用戶放在首位進行率先施工,將并網施工帶來的社會影響降到最低。另外,在進行管線預埋工作過程中,避免將施工的雜物或者其他類型垃圾埋入管線之內,對供水水質造成污染,在整個施工過程中重視清潔工作的重要性,確保工程用戶能夠獲得衛(wèi)生干凈的生產生活用水。。
四、結語
作為城市發(fā)展最為基礎的,最重要的管網設施,城市供水管線并網在優(yōu)化供水系統(tǒng)建設中具有重要意義。供水部門會在一短時期內將部分地區(qū)供水量調低,因此并網施工是改造管網的關鍵環(huán)節(jié)。在進行舊管線、新管線的并網施工過程中必須注意科學安排、合理統(tǒng)籌,將施工先后施工順序進行優(yōu)化,加強先進技術應用,最大程度減少停水波及范圍,減少停水時間,在提升施工效率同時提高工程效益。
參考文獻:
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