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干貨!市政工程施工中的頂管施工技術(shù)要點(diǎn)
來源:h078.cn 發(fā)布時(shí)間:2023年11月24日

施工要點(diǎn)



1.概述



1.1 城市地下管線



在城市現(xiàn)代化與信息化高速發(fā)展的背景下發(fā)展迅速,并且,當(dāng)前其作用與功能越來越重要,城市中迫切需要興建大量的新管線。如果采用傳統(tǒng)的開挖施工技術(shù),則不僅經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)大,而且對社會(huì)和環(huán)境都具有不利的影響。所以,為了保護(hù)城市的道路,我們應(yīng)該盡量采用非開挖技術(shù)。



1.2 頂管技術(shù)



1.2.1 頂管技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)



頂管技術(shù)并不需要開槽鋪設(shè)管道,是非開挖施工方法中的一項(xiàng)。它用一種硬制管道在土層下面穿過以形成給排水或者其他作用的設(shè)施。該項(xiàng)技術(shù)的使用時(shí)間較早,優(yōu)點(diǎn)多,例如:



(1)施工精度高;


(2)綜合成本低:只需要排除地下土層中的土體,使工期縮短、工程量減少;


(3)對環(huán)境的破環(huán)小:能使周圍建筑設(shè)施保持其功能,不被破壞;


(4)可穿越障礙物等。


正是憑借這些優(yōu)點(diǎn),頂管技術(shù)得到了較廣泛的應(yīng)用,當(dāng)前,它已經(jīng)被應(yīng)用在污水管道的鋪設(shè)、天然氣管道、雨水管道、自來水工程等多項(xiàng)民生工程中,消除了以往開挖技術(shù)所造成的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)影響。


1.2.2 頂管技術(shù)的缺陷



因?yàn)轫敼芗夹g(shù)常被應(yīng)用于地下的隱蔽性工程中,隱蔽性工程的復(fù)雜程度是難以預(yù)料的,所以,頂管技術(shù)也就有了復(fù)雜性和多邊性的特點(diǎn)。



并且,頂管技術(shù)的安全隱患大,在施工中存在著一定的危險(xiǎn),若是失敗了,則會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。但是,我國的頂管技術(shù)比其他國家起步晚,至今還沒有形成一套完整的理論體系,所以,我們應(yīng)該加強(qiáng)市政工程施工中的頂管技術(shù)的研究。


1.2.3 研究頂管技術(shù)的意義



當(dāng)前,人們越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù)的問題,所以,也逐漸加大了頂管施工技術(shù)的應(yīng)用范圍。加強(qiáng)對頂管技術(shù)的研究能夠改進(jìn)和完善頂管技術(shù),提高設(shè)管道施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),提高管道的利用率,減少經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)能夠使工程更加科學(xué)、規(guī)范,所以,加強(qiáng)對頂管技術(shù)的研究具有十分重要的意義。


2. 市政工程施工中頂管施工技術(shù)要點(diǎn)分析


2.1 糾正錯(cuò)誤認(rèn)識,明確頂管施工概念



由于頂管施工技術(shù)是一種非開挖施工技術(shù),人們普遍認(rèn)為非開挖施工技術(shù)就是一種地表不開挖或不挖溝的施工方式。


2.2現(xiàn)場勘查與調(diào)查,做好施工準(zhǔn)備工作



第一,勘察清楚施工現(xiàn)場或鄰近施工現(xiàn)場地下管網(wǎng)情況,對給水、煤氣、通訊、電力等管道進(jìn)行現(xiàn)場定位,并嚴(yán)格分析那些管道需要停止工作或搬走,之后將其清楚標(biāo)注出來;


第二,考察施工現(xiàn)場路面車流、人流等交通情況,必要時(shí)在路口設(shè)計(jì)交通導(dǎo)向牌、安排專人指揮,并根據(jù)道路交通情況合理安排施工路線;


第三,清楚掌握施工現(xiàn)場及附近排水管道情況,規(guī)劃與設(shè)計(jì)最 佳排污路線,必要時(shí)還可搭建臨時(shí)排污管道,避免施工污水流入其他位置;第四,如果施工現(xiàn)場有橋梁或其他建筑物,設(shè)計(jì)人員一定要摸清楚橋墩、橋臺基礎(chǔ)、建筑物基礎(chǔ)樁等情況,避免管道施工為其帶來破壞性影響等等。


2.3 施工技術(shù)準(zhǔn)備工作



經(jīng)過系統(tǒng)而周詳勘測與調(diào)查后,設(shè)計(jì)人員應(yīng)分析相關(guān)資料信息得出施工現(xiàn)場的一些施工技術(shù)條件,并根據(jù)勘察情況與技術(shù)分析確定合理的施工組織設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容如下:



第一,掌握施工現(xiàn)場地質(zhì)情況,比如,含水量、透水性質(zhì)等。如果土層中含有砂層或巖層,設(shè)計(jì)人員則需要進(jìn)一步摸清砂層及巖層具體情況,然后選擇符合地質(zhì)條件的頂管施工技術(shù);



第二,分析與總結(jié)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;



第三,掌握各種頂管施工技術(shù)的相關(guān)要點(diǎn)。


2.4 設(shè)計(jì)施工線路與井位施工



經(jīng)過詳細(xì)勘察與技術(shù)分析之后,設(shè)計(jì)人員便可以此為依據(jù)設(shè)計(jì)施工方式、線路及井位。然后,施工單位人員按照設(shè)計(jì)圖上管道平面位置,利用測量儀器清楚標(biāo)注出管道的具體位置,即水平高度及作業(yè)方向。


2.5鉆進(jìn)導(dǎo)向孔軌跡施工



導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計(jì)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(guān)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(jī)作業(yè)。


2.6 擴(kuò)孔施工要點(diǎn)



導(dǎo)向孔施工完成后,施工人員便可利用鉆擴(kuò)口對導(dǎo)向孔進(jìn)行回?cái)U(kuò)工序。進(jìn)行回?cái)U(kuò)工序時(shí),應(yīng)始終保持適當(dāng)?shù)哪酀{量,并根據(jù)實(shí)際需要合理控制鉆進(jìn)速度,以便排渣?;?cái)U(kuò)工序一般分為幾次完成,并在最 后一次中采用擠擴(kuò)式鉆頭,以便使孔壁定型和穩(wěn)定。


2.7 頂進(jìn)施工要點(diǎn)



導(dǎo)向孔施工完成、孔壁具有一定強(qiáng)度后,則進(jìn)入頂進(jìn)施工工序。
頂進(jìn)施工過程中應(yīng)嚴(yán)格注意以下內(nèi)容:頂進(jìn)時(shí),頂鐵上不準(zhǔn)站人;頂進(jìn)就位后,應(yīng)立即回復(fù)施工線路;頂進(jìn)施工完成后,施工人員必須對管道線路進(jìn)行全面修整與鞏固,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。


3. 頂管施工需注意的事項(xiàng)



3.1 千斤頂?shù)闹c(diǎn)



著力點(diǎn)一般位于管子總高的1/4到1/3的地方。


3.2 頂進(jìn)方向控制



管道的方向應(yīng)用經(jīng)緯儀校核,管子每頂30cm需用經(jīng)緯儀校核一次,若管道頂進(jìn)的方向和設(shè)計(jì)軸線方向不對應(yīng),應(yīng)該用工作管內(nèi)的調(diào)節(jié)千斤頂進(jìn)行校正。管道的水平方向用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量糾偏,同樣是管子每頂進(jìn)30cm,用水準(zhǔn)儀測量管子兩端的高程,若有偏差需進(jìn)行糾偏直到達(dá)到施工要求。


糾偏的方法



(1)挖土校正法:就是在管子偏向一側(cè)少挖土,但在另一側(cè)多超挖些,使得管節(jié)在頂進(jìn)時(shí)向另一側(cè)偏移。這種適用于偏差在10到20mm時(shí)。



(2)木杠支撐法:若管端下陷或管節(jié)發(fā)生錯(cuò)口,那么采取木杠支撐法進(jìn)行校正。


3.3 地下水位



地下水位距離管底不能小于0.5m,不然需要根據(jù)現(xiàn)場情況及實(shí)地勘測,應(yīng)做好打井降水工作,這對保證工程質(zhì)量和安全起著非常重要的作用,井點(diǎn)必須布置在中軸線的兩端,鑿井深度應(yīng)做準(zhǔn)確的計(jì)算。



3.4 施工障礙



如果遇到挖土工作面塌方或遇到障礙物、后背變形或傾斜、管位偏差超限、頂力突然增大時(shí)應(yīng)停止工作,處理后再施頂。


舉 例 子




在珠海對澳供水60周年之際,被列入《粵澳合作框架協(xié)議》的珠?!拔魉畺|調(diào)”二期項(xiàng)目再傳捷報(bào):過磨刀門水道的2329米超 長頂管工程于8日正式貫通,比原計(jì)劃的貫通時(shí)間提前4個(gè)月。


當(dāng)日,粵澳兩地的水務(wù)部門負(fù)責(zé)人共同見證了這一歷史時(shí)刻。澳門特別行政區(qū)水資源管理廳廳長表示:“沒有祖國對澳門的關(guān)心和珠海對澳門的支持,就沒有今天如此規(guī)模和繁華的澳門。”


珠海自1959年啟動(dòng)對澳門供水工作以來,日供水能力和供水質(zhì)量逐年提升,尤其是2006年啟動(dòng)珠?!拔魉畺|調(diào)”一期工程以后,2008年珠海對澳供水管道達(dá)3條,日對澳供應(yīng)原水能力達(dá)50萬立方米(實(shí)際供應(yīng)量約30萬立方米),承擔(dān)了澳門96%的原水使用量。為了支持澳門的進(jìn)一步發(fā)展,2017年粵澳兩地再次合作,投資8.5億元人民幣啟動(dòng)“西水東調(diào)”二期工程建設(shè),并將該工程列入《粵澳合作框架協(xié)議》中的項(xiàng)目之一。




西水東調(diào)工程迎來新進(jìn)展,“亞洲第一頂管”成功穿越磨刀門水道


“西水東調(diào)”二期工程包括新建竹銀水庫至平崗泵站輸水隧道1.8公里、鋪設(shè)平崗泵站至廣昌泵站管道約21公里、新建廣昌泵站一座。其中,磨刀門水道超 長頂管工程系平崗泵站至廣昌泵站管道的控制性工程, 因一次性頂管管徑為2.4米、長達(dá)2329米,被譽(yù)為截至目前的“亞洲第一頂”,于2018年11月19日正式頂推?!盀榱舜_保工程進(jìn)度,除了優(yōu)化施工程序、現(xiàn)場制作頂管管節(jié)外,春節(jié)期間,項(xiàng)目部83名建設(shè)者沒有一人請假回家,全員堅(jiān)守崗位堅(jiān)持24小時(shí)連續(xù)施工,頂管速度平均以每小時(shí)不小于2米的速度推進(jìn)?!敝楹N鹘畡?wù)建設(shè)管理有限公司項(xiàng)目經(jīng)理稱。





8日上午11時(shí)許,磨刀門水道東側(cè)頂管施工的36號工作井彩旗飄展。在30多米深的井底下,剛剛完成頂管貫通的建設(shè)者仍然在忙著收尾工作。項(xiàng)目經(jīng)理表示,項(xiàng)目投產(chǎn)后,原水輸送管道由單管變?yōu)殡p管,珠海西水東調(diào)的輸送能力可從每天最高100萬立方米提高到每天200萬立方米,有效解決珠海西水東調(diào)輸水能力不足,同時(shí)供水系統(tǒng)調(diào)度的靈活性將大幅增加?!耙坏┲榘墓┧谒墓艿劳度胧褂茫楹Π拈T的供水能力將從現(xiàn)在的每天近50萬立方米提高到70萬立方米。”



再舉個(gè)例子



淞滬路-三門路下立交工程



該工程由上海市楊浦區(qū)立項(xiàng)、管理和投資,上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),隧道股份承建。





工程采用“Y”型雙層結(jié)構(gòu),下層隧道全長約860m,為沿淞滬路北-淞滬路南方向布置的下立交主線隧道;上層隧道全長約770m,為沿淞滬路-閘殷路方向布置下立交匝道隧道。雙層結(jié)構(gòu)隧道從空間上分離“到發(fā)”和“過境”兩類交通,有效降低交通干擾。地下主線采用雙向四車道形式,地下立交設(shè)計(jì)車速40km/h。





整個(gè)工程采用明挖方式施工,其中主線隧道有一段長163m的路段因下方建有合流污水箱涵而必須采用暗挖法施工。





采用大斷面矩形頂管機(jī)下穿合流污水箱涵



在長163m的路段采用大斷面矩形頂管機(jī)施工2條隧道。大斷面頂管機(jī)“創(chuàng)新楊浦號”設(shè)計(jì)采用中央大刀盤+偏心刀盤相結(jié)合的組合刀盤形式,尺寸為9.8m×6.3m×6.5m。







該段工程緊臨地鐵10號線,區(qū)域邊界離東側(cè)的軌交10號線僅1.5m,且需近距離下穿合流污水箱涵,存在著風(fēng)險(xiǎn)高、環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)。







目前,矩形頂管機(jī)已正式下井安裝調(diào)試,預(yù)計(jì)不久將在井底進(jìn)行始發(fā)推進(jìn)。據(jù)悉,該工程建成后將極大地緩解江灣城及五角場地區(qū)的交通擁堵狀況,更大程度地提升地區(qū)的整體活力,促進(jìn)江灣、五角場地區(qū)的一體化發(fā)展。



施工現(xiàn)場頂管機(jī)下井動(dòng)圖欣賞





來源:工程管理辭典

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