400-636-9008

污水管网提升工程微型顶管施工质量控制-j9九游会网站

  • 2022-10-25

  • 运营部

微型顶管由于工作井所占空间小,施工工艺先进,对交通影响较小,质量可靠等优点,近年来在污水管道施工中逐渐被采用。本文结合芜湖城区污水管网提质增效项目,针对微型顶管施工工艺、质量控制等进行分析,对类似施工环境推广微型顶管施工方法具有借鉴意义。

1概述

项目位于弋江区,工程地处交通要道,交通量大,现场邻近区域为住宅或商业区,地下管线多。如采用开槽施工,一方面由于支护和围挡占用空间较大,对现场交通出行造成不便;另一方面因地质、质量控制措施落实不到位等因素,会造成周边建筑物出现裂缝。同时对环境保护、安全文明施工要求较高。根据施工现场条件,经过方案比选,选择适宜的二次工法的微型顶管施工方案。二次工法的微型顶管因本身设备先进、施工速度快、质量保证率高、环境扰动小、施工占地小等优点,适合小口径顶管施工大量推广应用。

2施工过程

2.1施工工艺的选择

污水管道工程所处地域地质勘察报告显示,管道埋深位于灰色淤泥质黏土夹粉砂层,软塑状,饱和,干强度稍弱,局部粉砂含量多层厚1.7~7.4m,地基承载力65kpa。结合地质、水文、环境、交通等因素,比选后采用微型顶管施工工艺。顶管工作井和接收井均采用①2590钢筒,机械设备为2090型微型顶管机,配备200型挖掘机挖土。摇管机采用y2590型设备,钢筒内径为2560mm,每节钢筒的长度为2.0m,钢筒的壁厚为20mm。钢筒下部切割为锯齿状,齿深为5.0cm,钢筒每节段之间采用焊接方式连接。

施工流程:施工准备→高压旋喷桩施工→钢筒制作安装→摇管机安装→摇管机下沉钢筒→开挖钢筒内土体→混凝土封底→顶管设备安装→顶管施工。

2.2施工准备

微型顶管施工前组织项目部人员认真熟悉施工图设计文件,掌握设计意图和要求,编制专项施工方案,对作业人员进行施工技术交底和培训。摸清施工界域内地下管线及构筑物资料、工程水文地质资料,组织施工技术人员深入调查,对原有管道、建筑物和构筑物与管道衔接的平面位置和高程进行复测。根据施工图设计文件和专项施工方案,本项目选用①500mm,长度为1.0m的钢筋混凝土ⅲ级管材,壁厚8=80mm,混凝土强度c40,f型接口,双橡胶密封圈。管材及配件进场使用前按照规定进行复试和检查验收,确保原材料、半成品质量。依据管节材质、顶进工作井后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。施工最大顶力应大于顶进阻力,但不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。

2.3摇管机下沉钢护筒

确定工作井的开挖位置,摇管机定位,升降油缸伸出至最高处后进行摇管作业。工序:夹持油缸伸出打开夹持环,放入底部带刃的第一节圆形管件,夹持油缸收回以夹紧第一节圆形管件,马达驱动旋转,进而带动夹持环以及第一节圆形管件做360°全回转运动,同时升降油缸收回将第一节圆形管件下压一段距离,重复以上步骤直至第一节圆形管件下压至最大值,在此过程中,利用抓斗车取出第一节圆形管件内的砂土,并利用渣土车将这些砂土进行外运。

夹持油缸伸出打开夹持环,放入第二节圆形管件,并对第二节圆形管件和第一节圆形管件的接触端面进行焊接,焊接完成后重复步骤一中的摇管工序。重复第二步工序,直至压入的圆形管件达到圆形竖井的设计标高要求,达到要求后,进行封底混凝土施工。

2.4混凝土封底

钢护筒工作井边下沉边开挖土体,沉到设计标高后开始挖土清理工作,清理完成后不降水,进行井内封底施工。

封底采用c25水下混凝土,厚度1.5m,封底应及时防止底部隆起、涌水。封底混凝土稳定后,浇筑井底底板混凝土,厚度为30cm,两层钢筋网片防渗混凝土,防渗等级为p8,浇筑完成后进行覆盖养护。

2.5安装顶管设备

机械顶管后背结构为钢筒,后背钢筒与机台之间空隙用三角铁焊接加固,要有足够的刚度和强度。顶管机安装调整完毕后,在顶背板和井壁之间填充c30混凝土,让井壁充分达到反力墙作用,之后进行试运行,取得相应参数。

2.6微型顶管施工

微型顶管设备安装好以后开始进行先导管的顶进,洞口经测量定位后,凿除洞门位置的钢筋混凝土,清除洞口内的混凝土等杂物,在洞口安装防水橡胶板。然后将先导管穿过洞口,向预设路线顶进。采用中空钢管作为先导管,先导管的端头设有导向设备,主要保证管节达到预期的位置和深度。先导管每顶完一节,顶管机油缸后退,再安放另一节,按接力方法向接收井顶进。

先导管的回收:当先导管顶进接收井后,将先导管尾部连接出泥钢管,然后再顶进操作,先导管在接收井拆卸回收。即出泥钢管顶进一节,先导管拆卸一节,如此反复操作直至出泥钢管更换完,钻机就位后进行钻进施工。

扩孔施工:钻进完成后及时复核孔洞轴线位置与高程,满足设计和规范要求后进行扩孔。利用高压水将泥土置换成泥浆,泥浆随着螺旋钻进流到接收井中,如此反复,直至孔径满足成孔要求为止。一般比管道外径稍大,利于管节顶进。在扩孔过程中及时清理井内泥浆,同时注意护壁泥浆比重,防止塌孔。

管节顶进:微型顶管开始施工前应进行顶前检查,确认符合顶进条件时方可开始顶进。主要检查全部设备试运转,顶管机在导轨上的中心线、坡度和高程,防止流动性土或地下水由洞口进入工作井的技术措施,拆除洞口封门的准备措施等。管节吊装到井底,与顶管机进行连接安装,开始第一节管节顶进作业,先试顶,调整好顶力、角度后进行正常顶进。

顶进过程中及时测量轴线和高程,减少累积误差。为保证顶进时管外壁和土体之间的间隙能形成稳定、连续的泥浆套,应对泥浆配比、注浆量进行控制,经过试验确定泥浆的材料、性能,选择失水量小、稳定性好的材料,且搅拌均匀、流动性要好。

3 质量控制方法

3.1原材料、构配件质量

所供产品必须提供出厂合格证、产品说明书、性能检验报告和使用说明书。管材进场后必须按规定进行检查验收,并进行抽样复试,包括各项指标复检、尺寸及观感质量,未经检测或检测不合格一律不得使用。

3.2顶管进、出洞的保护措施

工作井、接收井施工前先在井周边施工水泥搅拌桩,沿井周身布置一排高压旋喷桩,在进、出洞口的部位布设三排旋喷桩,每排4根,桩径800mm,间距500mm,形成止水帷幕。顶管机出洞采用行之有效的洞门密封装置,井壁后座浇筑混凝土,进、出洞口前凿出洞口,在池壁上安装钢环,钢环上安装双层橡胶止水装置,形成封闭隔断。

3.3管道纠偏

①顶进开始阶段。首先要严格控制顶进速度与方向,速度不可过快,控制前进位置和方向。在正常顶进过程中随时测量管道轴线和标高,严格遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则。顶进过程中注意对测量数据进行复核、汇总,并进步分析,查找产生偏差的原因,采取相应的补救措施,研判偏差进一步发展的趋势。

②轴线及高程测量。每顶进一段距离,需要进行一次高程和轴线测量。正常顶进时,每顶进1.0m不应少于次测量,在进、出洞口增加测量次数,缩短顶进距离,通常每0.3m测量不少于次。测量的数据必须准确、清晰、齐全

③纠偏。在顶进中及时纠偏,纠偏角度、各方向上千斤顶的油压值、轴线输入微机。微机根据数据及时对角度进行调整,采用小角度纠偏方式。

3.4加注触变泥浆

按照“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则,选择好注浆材料,确定泥浆比重、注浆孔、注浆压力等指标。顶进过程中,为了减少管道与土体的摩阻力,提高顶进施工效率,在施工过程中往管外侧喷注触变泥浆,降低顶进的阻力。顶管机尾部的后续几节管节连续设置注浆孔,顶管机外径宜比顶进管节外径大2-6cm,注浆后使土体与管节周边间形成10-30mm厚泥浆环。加注触变泥浆填充管道周围的空隙,形成一道泥浆保护套,减少顶进阻力的作用。

4 工程监测

4.1顶管施工监测项目

根据本工程设计资料及现场实际情况,监控量测主要项目如下:地表沉降、地下管线沉降、建(构)筑物沉降、顶管井沉降及水平位移。工作井周边设置监测点,设置在不受扰动的位置,用水泥混凝土加固,钉上水泥钉,做好防护。工作井土方开挖前监测2-3次,用其平均值作为初始值。工作井开挖时实时监测,开挖过程中至井周边回填每天监测一次,连续不中断测量,在出现监测数据异常时加密观测次数。采用向地面打人钢针的方法观测顶管沉降,钢针长度不小于1200mm。在设计管中线正上方每隔10m布设1点,中线点两侧每2500mm布设1点,中线点两侧的沉降点数不应少于4个。待点位稳定后(约需10d)方可进行观测。后视点选在稳定处,后视距离不小于50m。

4.2建立预警系统

通过顶管施工预警系统的建立,分析监测数据及成果,做出提前预判,并采取针对性措施。遇意外情况发生时能够及时预警,减少质量安全事故的发生,确保顶管施工体系绝对安全。

建立“三级预警”机制,按照正常、异常和危险代表相对应的预警值,根据预警类别进行处置。在正常预警值范围内,按常规处理。当出现异常值时加大监测频率,同时检查周边地面构筑物、工作井及管线位移值。当出现危险预警值时,进一步加大监测频率,全面进行现场巡查,同时启动应急预案,重新复核各项施工参数,请专家分析现场情况。立即上报业主等相关单位,24h现场值班巡视,密切关注各部位的累加变化值,采取基坑回填等方式进行抢险处理。

5质量验收

所有的原材料、成品、半成品必须符合设计文件和规范要求,工作井、接收井的混凝土强度、刚度、尺寸满足设计要求,橡胶圈安装位置正确,没有脱落、位移现象。管道的接口无破损、顶裂且无滴漏,管底坡度无反坡。

6 结束语

本工程通过微型顶管技术,大幅度缩减占地范围,施工时对周边建筑物稳定性无影响、对地面交通无影响,有效地解决了现场施工场地受限制的情况,很好地保证了工程施工质量和施工安全,可为今后城区类似排水工程的施工方案提供借鉴,具有很大的市场应用空间。

 

本文由唐兴装备整理自《污水管网提升工程微型顶管施工质量控制》陈峰,转载请注明出处,如有侵权请联系删除。

sales@tangxing.cn

400-636-9008

网站地图