⑴ 頂管法主要工程技術
在頂管過程中,要充分考慮可能遇到的障礙,如孤石等。以往的經驗曾經有遇到障礙無法穿過而整個管道廢掉的先例,特別是小直徑管管前無法挖土時更容易出現這種情況。所以在頂管施工前,一定要弄清頂管處的地質情況。對遇到障礙時要有充分可靠的處理方案。
下面以手掘式頂管施工為例對頂管施工進行介紹。
此方法適用於軟土地層中、地下水位以上黃土地層中、地下水位以上強風岩地層中;特點是施工成本低,在頂進過程中如遇前方障礙物可立即採用人工方式排除;其缺點是頂進管徑應大於Φ800mm,否則不便於人員進出,頂進距離不宜過長。工藝流程如圖9-10 所示。
圖9-10 頂管法工藝流程圖
人工頂管施工頂管系統主要包括:千斤頂、頂鐵、後靠背、導軌、頂管管節。施工示意如圖9-11 所示。
圖9-11 頂管施工示意圖
一、施工准備
1.一般工作坑內的布置
如圖9-12 所示,頂管工作井施工,井內設集水坑,便於抽排積水,根據基底情況,可選擇原土基礎、砂礫基礎或混凝土基礎。
圖9-12 工作坑縱斷面圖
2.後靠背設置
工作井基礎設定後,根據管道走向設置後靠背。
(1)採用原土作後背時,後背牆的安裝應符合下列要求:①後背土壁鏟修平整,並使壁面與管道頂進方向垂直。②後背牆宜採用方木、型鋼、鋼板等組裝,組裝後的後背牆應有足夠的強度和剛度,其後背牆底應低於工作坑底不小於 0.5m。③後背土體壁面應與後背牆緊貼,孔隙用砂石料填塞密實。④後背牆安裝時,緊貼土體的後背材料(型鋼、預制後背、方木等)應橫放,在其前面放置立鐵,立鐵前放置橫鐵。
(2)當工作坑過長,不能用原土作後背時,應採用結構簡單、穩定可靠、就地取材、拆除方便的人工後背牆。
(3)利用已完成頂進的管段作後背時,頂力中心宜與已完工管道中心重合,頂力應小於已頂完管道的抗頂力。後背鋼板與管口間應墊緩沖材料,保護管口不受損傷。
3.導軌安裝
導軌安裝牢固與准確對管子的頂進質量有較大的影響,因此導軌安裝依據管徑大小、管道坡度、頂進方向確定,頂進方向必須平直,標高、軸線准確。
(1)導軌宜採用鐵路鋼軌。
(2)在基礎上鋪設枕木、安裝導軌。導軌用道釘固定於枕木上,兩導軌之間用拉桿控制導軌中距,拉桿間距 1.5~2m。
(3)導軌軌面應高於該處管道外底的高程,其坡度應與管道坡度一致。兩導軌應平行、等高。
(4)枕木截面不小於 150mm×150mm。
(5)兩根導軌應順直。
4.工作平台安裝
(1)頂管工作坑開挖與支護完成後進行工作平台安裝。
(2)工作平台承重主梁根據靜載、活載及其他附加荷載計算選用,主梁兩端伸出工作坑外,一般不小於 1.2m並放於枕木上。
(3)平台開口的長度宜大於管節長度0.4m,寬度宜大於管外徑0.4m。
(4)根據頂進設備和混凝土管的重量,選擇起重設備,並確定豎向提升和水平運輸的支撐架形式。
(5)起重支架安裝在鎖口圈樑上,宜與防護棚結合成一體,並安裝牢固。
(6)工作坑必須設置有護欄的工作鋼梯。
5.頂鐵安裝
(1)頂鐵一般採用鑄鋼件或型鋼焊接成型,具有足夠的剛度,頂鐵上需有吊環(吊孔)及鎖定裝置。
(2)頂鐵放置在管道兩側,且頂鐵中心線應與管道中心線平行、對稱直順。
(3)更換頂鐵時,先使用長頂鐵,以減少頂鐵連接次數。
(4)頂鐵與管口之間安裝緩沖襯墊。在頂力作用下,管節承壓面應力接近設計頂鎬壓力強度時,應使用U形或環形頂鐵等工具,減少管節承壓面應力。
6.頂進設備安裝
(1)安裝前應對高壓油泵、千斤頂、液壓管路控制系統、壓力表等進行檢查標定,設備完好方可安裝。
(2)根據頂管坑的施工設計,安裝高壓油泵、管路及控制系統。油泵設置在千斤頂附近;油管應順直、轉角少;油泵應與千斤頂相匹配,並應有備用油泵;油泵安裝完畢應進行試運轉。
(3)千斤頂的油路應並聯,每台千斤頂應有獨立的進油、退油控制系統。
(4)千斤頂受力中心宜位於管口總高的 1/4 左右處,且不小於組裝後背高度的 1/3。
(5)千斤頂宜固定在支架上,並與管道中心的垂線對稱,其合力的作用點應在管道中心的垂直線上。
(6)當千斤頂多於一台時,宜取偶數,且其規格宜相同;當規格不同時,其行程應同步,並應將同規格的千斤頂對稱布置。
(7)對全部設備進行檢查並經過試運轉合格方可開始頂進。
7.注意
頂管工作坑四周必須採用圍護措施,採用彩鋼瓦圍護,雨帆布防護,並設醒目警示標牌。頂進時,過往車輛應減速慢行,且禁止大噸位、重載車輛通行。
二、挖土與頂進
工作坑內設備安裝完畢,經檢查各部處於良好正常狀態,即可進開挖和頂進。
首先將管子下到導軌上,就位以後,裝好頂鐵,校測管中心和管底標高以便符合設計要求,即可進行管前端挖土。
1.拆除洞口封門
機頭及首節管空頂就位後,拆除洞口封門。採用鋼木支架、立板密撐時,應採取措施保持洞口上方支撐穩固。採用沉井、地下連續牆,應先拆除內側的臨時封門,再拆除井壁外側的封門或其他的封堵措施。在不穩定土層中頂管時,封門拆除後應將工具管立即頂入土層內。應有防止流動性土或地下水由洞口進入工作坑的措施。
2.挖土與運土
管前挖土是保證頂進質量及地上構築物安全的關鍵,管前挖土的方向和開挖形狀,直接影響頂進管位的准確性,因此管前周圍挖土應嚴格控制。在一般頂管地段,土質良好,可超越管端開挖300~500mm;在土質不好的地段,最大不得超過管端 300mm。在鐵路道軌下不得超越管端以外 100mm,並隨挖隨頂,在道軌以外最大不得超過 300mm,同時應遵守其管理單位的有關規定。在土層比較穩定的情況下,管頂以上最大超挖量宜控制在15mm以內,管道下部 135°范圍內不得超挖。
安裝管帽:在土層鬆散或有流沙的地段頂管時,為了防止土方坍落,保證安全和便於挖土操作,在第一節管前端可安裝管帽(帽檐伸出的長度取決於土質)。將管帽頂入土中後便可在帽檐下挖土。
管前挖出的土應及時外運,大管徑可採用手推車推運,管徑較小時,採用雙筒卷揚機牽引小車出土。土運至管外,再用工作平台上的搖頭扒桿吊到平台上,然後運出坑外。
3.頂進
頂進利用千斤頂頂出鎬在後背不動的情況下將頂進管子推向前進,其操作過程如下:①安裝好頂鐵、擠牢,管前端已挖一定長度土後,啟動油泵,千斤頂進油,活塞伸出一個工作行程,將管子推向一定距離;②停止油泵,打開控制閥,千斤頂回油,活塞縮回;③添加頂鐵,重復上述操作,直至需要安裝下一節管子為止。
頂進注意事項:
(1)頂進時應遵照「先挖後頂,隨挖隨頂」的原則。應連續作業,避免中途停止,造成阻力增大,增加頂進困難。
(2)首節管子頂進的方向和高程關繫到整段頂進質量,應勤測量,勤檢查及時校正偏差。
(3)安裝頂鐵應平順,無歪斜扭曲現象,每次回收活塞加放頂鐵時,應換用可能安放的最長頂鐵,使連接的頂鐵數目為最少。
(4)頂進過程中,發現管前土方坍塌或油泵壓力表指針驟然增大等情況,應立即停止頂進,查明原因,排除故障後再繼續頂進。
三、注觸變泥漿
頂進過程中,在管節四周注觸變泥漿,減少摩擦阻力和防止土層坍塌。
1.觸變泥漿的配置
觸變泥漿的配置主要是由膨潤土、外加劑、水充分攪拌而成。調整純鹼用量,使漿液pH 值控制在8~10。外加劑主要有純鹼、燒鹼、氨鹽、高效潤滑劑、防塌劑等,根據實際情況選擇品種及摻量。
2.注漿孔的布置
注漿孔的布置宜按管道直徑的大小確定,每個斷面可設置 3~5個,均勻布置,並具備排氣功能;相鄰斷面上的注漿孔可平行布置或交錯布置。
3.注漿作業
注漿前,通過注水檢查注漿設備,確認設備正常後方可灌注。
注漿用注漿泵進行。輸漿管宜用鋼管或高壓膠管,布設至注漿孔口,每個注漿孔宜安裝閥門。注漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時,經處理後,方可繼續注漿。
注漿壓力從0.1Mpa開始加壓,在注漿過程中的注漿流量、壓力等施工參數,應按減阻及控制地面變形的量測資料調整。
注漿通常從頂管的第一節向後進行,待頂進數米後,改從後端依次向前進行補漿。
注漿量宜按管道與周圍土層之間月牙形間隙的 1~2倍估算。
4.背後注漿
頂進結束後,應進行觸變泥漿的置換(背後注漿):①可採用水泥砂漿或粉煤灰水泥砂漿從注漿孔注入;②拆除注漿孔管後,應用水泥砂漿將注漿孔封閉嚴密。
四、測量和誤差的校正
1.測量
頂管中線和水準點引入工作坑內,控制導軌、頂管機安裝位置和頂進方向及高程。
頂進時,每頂一定距離測量一次,第一節管子測量間距應縮短。校正時,每頂進一鎬即測量一次。
2.頂進偏差的校正
頂進過程中發現管位偏差 10mm 左右時,即應進行校正,糾偏校正應緩緩進行,使管子逐漸復位,不得猛糾硬調。校正方法一般採用:
(1)挖土校正法:偏差值為 10~20mm 時採用此法。即管子偏向設計中心左側時,可在管子中心右側適當超挖,而在偏向一側不超挖,使管子在繼續頂進中逐漸回到設計位置。
(2)頂木校正法:偏差較大時或採用挖土校正法無效時,可用圓木或方木,一端頂在管子偏向一側的內管壁上,另一端支撐在墊有木板的管前土層上,開動千斤頂,利用頂木產生的分力,使管子得到校正。
五、沉降觀測及控制
頂管過程中,因開挖正面土體鬆弛、糾偏對管道周圍空隙填充不足、管道與土層摩擦等原因均會引起地面沉降,因此,施工時必須設置沉降觀測點,加強沉降觀測。
⑵ 頂管長度怎樣計算
機械頂管長度一般按照實際測量的直線距離×1.3~1.5的系數,得出實際長度。深度在4m以內。根據甲方、監理,最低的一般不低於1.1的系數。
光學法(測量水平和垂直偏差)。頂管施工常用的測量方法主要裝置包括激光和主動或被動目標、經緯儀、激光經緯儀和CCD攝像機。
電磁法(測量垂直和水平偏差)。
陀螺法(測量水平偏差)。
液面水平法(測量絕對高度)。
傾角計主要是機械鍾擺(測量掘進機的傾角和偏轉)。
路徑測量(測量頂進長度)
⑷ 頂管測量怎麼算平偏和高偏 要公式
這個很簡單,一個頂進段設計一般是千分之五的坡度,也就是說,一千米,有5米的高差,是用於水自流,你看圖紙上的坡度是多少,按你初中所學的幾何知識,當成斜度來算就可以了。
平偏就不用算了,用測量儀就可以直接測量出來,我們通常用的是激光經緯儀來測量頂進偏差的。
⑸ 頂管施工監測要注意哪些方面
一、頂管施工檢測的基本要點
主要包括頂管施工階段的要求、方法及頂管工作坑設置和設備的安裝。
1.作好施工組織設計要全面、細致地研究並分析。
2.作好洞口構造、中繼環的設置、壓漿孔的布置、穩定土層的措施要做好檢查 。
3.作好工程保護措施和環境監測做好檢查。
4.作好施工方法及機頭的選型及採取技術措施。
5.要了解施工機具性能。
6.作好採用的頂管施工方法,應檢查施工單位是否預先做出分析,估算應符合合同規定的保護環境的要求,當預計影響程度難以確保地面建築物、道路、交通和地下管線的正常使用時,應督促施工單位必須採取有效技術措施進行監測和保護。
7.檢查施工現場機頭和工具管,必須和經過批準的所選定機頭設備一致,特別是機頭直徑、糾偏設備、出土裝置、動力等必須匹配,機頭與工具的聯結必須滿足糾偏的技術要求,無滲漏。
8.作好頂管設備必須經維修保養,檢驗合作後方可進入施工現場。開頂前作好 頂管全套設備及各類機具進行模擬操作,確保正常方可使用。
9.工作坑的平面位置應避免設置在高壓電線下,在交通出入口及場地狹小處,要離開地下管線、建築物、鐵路等有一定距離。
10.工作坑與建築物及地下管線的最小平面距離,要根據土質及場地條件來考慮工作坑的施工方法。當採用鋼板或沉井法施工的工作坑,地面沉陷的影響范圍,一般可按基礎深度的1.5倍考慮,否則應採用技術保護措施。
11.工作坑的施工機械設備或腳手架等裝置,與架空輸電線路之間的最小距離應滿足有關電業規定。
12.頂進工作坑的後背設施和土體的最大允許反力需經計算,並滿足最大頂力的需要,必須保證結構物穩定、無位移,必要時作好 結構物後背及土體應予以加固。
架空線作好 地和跨越物的最小距離 表1-14
線路經過地區或跨越項目 最小距離(m)
電力線 垂直交叉 0.5kv以下 1.0
6~10kv 2.0
35~110kv 3.0
154~220kv 4.0
水平接近 0.5kv以下 2.5
6~10kv 2.5
35~110kv 5.0
154~220kv 7.0
13.頂管進出預留洞的一段距離范圍,通常取10~20m,根據土體特性、機頭類型、周圍的地下管線、建築物的情況,應採取井點降水,土體加固等保護措施,保證機頭順利進出洞口,以防止土體流失,機頭下沉。
14.工作坑的洞口必須設置止水圈和封門板,止水圈應在整個頂管過程中能有效防止水土和觸變泥漿的流失。
15.接收坑平面位置應滿足施工設計的要求,盡量避免設置在高壓電線下和交通繁忙處。地下管線與建築物要有一定距離,必要時應採取井點降水、土體加固。
16.作好 導軌、頂機、千斤頂、油泵站、後背的布置安裝、應按順序進行以達到導軌穩定,頂機平衡,軸線、標高坡度符合頂管設計要求,當檢查操作運行正常後才可以拆除封門機頭頂入土體。
二、頂管施工階段質量標准及檢驗方法
1.作好 機具的使用、安裝方法、採取措施、施工要求,必須符合頂管施工技術規程、規范的要求。
2.工程施工質量應達到設計和驗收的質量標准。
3.檢驗方法:作好 照工程質量標准,運用常規檢查方法和儀器測量的方法(經緯儀、水準儀及鋼尺丈量),結合工程施工經驗和工程地質資料,認真觀測第一頂段施工情況進行分析考慮,嚴格施工 ,不斷提高工程質量。
4.作好 頂管機頭的選用型式必須滿足頂管穿越土層的特性和頂管工程的質量要求。
5.鋼板樁工作坑的平面尺寸以及後背的穩定和剛度應滿足施工操作和頂力的要求,基礎標高應符合施工組織設計的要求,鋼板樁宜採用咬口聯結的方式。平面形狀宜平直、整齊。允許偏差:軸線位置100mm,頂部標高±100mm,垂直度1/100。
6.工作坑後背牆應結構穩定,無位移,與頂機軸線垂直後背牆的承壓面積應符合設計和施工設計的要求。允許偏差:寬度5%,高度5%,垂直度1%,檢驗方法常用鋼尺丈量、測斜儀。
7.導軌應安裝穩定,軸線、坡度、標高應符合頂管設計要求。允許偏差:軸線為3mm;標高為0~ +3mm。
8.鋼筋混凝土沉井的製作、結構強度、下沉標高應符合設計和施工技術規程,井體無滲漏。製作允許偏差見表1-15。
沉井製作允許偏差 表1-15
偏差名稱 允許偏差(mm) 偏差名稱 允許偏差(mm)
長、寬 ±0.5%,不得大於100 井壁厚度 ±15
曲線部分的半徑 ±0.5%,不得大於50 井壁、隔牆垂直度 1%
兩作好 角線長度 作好 角線長的1% 預埋件, 預留孔位移 ±20
⑹ 水利工程中頂管時高程用什麼儀器測量
樁基工程1.樁基軸線及樣樁放線定位及復核記錄;2.打(壓)樁施工記錄、灌注樁成樁施工記錄;3.預制樁接樁,灌注樁鑽孔、清孔,鋼筋籠製作、吊放,混凝土灌注;4.樁位軸線偏差和標高驗收記錄(若樁頂標高與施工現場場地標高相同時,應在樁基工程施工結束後進行)。基礎工程1.軸線:施工單位填報施工測量報驗單(報驗申請單),附施工測量放線復核單。2.挖土(包括設計標高、暗浜、地質、基槽寬度、長度、放坡、坡度):施工單位填報地基驗槽記錄。3.墊層(包括標高、長度、厚度、寬度、混凝土強度等級)。4.底板鋼筋(包括品種、規格、數量、搭接長度、箍筋間距、保護層厚度、預埋件數量位置)。5.混凝土(包括斷面尺寸,標高,是否有蜂窩、麻面、露筋,混凝土強度等級):混凝土澆灌令、混凝土級配單。6.基礎牆(包括標高、大放腳尺寸、砌築砂漿強度):砂漿級配單。7.防潮層鋼筋(包括數量、規格、品種、搭接長度)。8.架空板安裝(包括樓板型號、下底板的離縫、擱置長度、硬找平、軟坐灰;架空板錨固筋數量、規格、長度)。
⑺ 頂管施工前對測量員有哪些要求具體針對測量員的
施工前?這不真是一句兩句說不清楚。大概給你說一下工序吧,你自己看那些是測量員要做的。
施工前:
1、熟悉圖線(介個應該不用說了吧)
2、業主交樁
3、放線
4、根據實際情況調整工作井及接收井位置.
5、確定工作井及接收井的標高。
施工中:
1、測量及檢查工作井及接收井標高和預留洞口位置。
2、管道中心線的確定及軌道、靠背放線。
3、頂進過程中監測。
施工結束,
1、竣工圖,
2、各類測量資料的整理(別告訴我,你施工過程中沒有做)。
⑻ 頂管施工常用的測量方式有哪些
本人在問問我建築綜合平台了解到:
光學法(測量水平和垂直偏差)。主要裝置包括激光和主動或被動目標靶、經緯儀、激光經緯儀和CCD 攝像機;
電磁法(測量垂直和水平偏差);
陀螺法(測量水平偏差);
液面水平法(測量絕對高度);
傾角計主要是機械鍾擺(測量掘進機的傾角和偏轉);
路徑測量(測量頂進長度)。
⑼ 這次要做一根800米的頂管工程,在頂管頂進過程中,測量應該怎麼做
1、換測量儀。
2、借點。
頂進800米,不用中繼間嗎?最佳方法是借點。怎麼借,不用再說了吧。
⑽ 頂管測量技術
定位準確是關鍵 測量把線定好 工人操作就誤差小