非開挖技術(shù)（頂管）施工工法
摘要：管道在地下鋪設(shè)，存在修復(fù)施工困難等問題，文章重點(diǎn)闡述本工程采用大管徑的頂管施工技術(shù)，大管徑施工技術(shù)才有的是管道不開挖技術(shù)來進(jìn)行地下管線鋪設(shè)以及更換，頂管直徑 0.8 米致 4.5 米。使用工作井把相應(yīng)的管子頂入土內(nèi)，則可在地下穿行 2000 米以上，對(duì)于提高非開挖技術(shù)在市政給排水及地下管道施工作業(yè)方面的施工水平均具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。
1 施工工藝
施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線、定井位→鎖口圈梁開挖→圈梁鋼筋綁扎、混凝土澆筑→豎井開挖→豎井鋼筋綁扎、混凝土澆筑→豎井底板施工→頂管施工。
2 操作要點(diǎn) 1）平整場(chǎng)地，工作井及接收井按設(shè)計(jì)圖測(cè)量放線。根據(jù)工作井及接收井的尺寸大小，采用小型挖機(jī)或者人工開挖井筒，在井口離地面 10cm 設(shè)鎖口防護(hù)圈，防止地表雜物及地表水流入井內(nèi)。小型挖機(jī)或者人工由上至下逐層開挖，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時(shí)，如土層部分，開挖一段澆筑一段井壁，同時(shí)將電焊坑及集水坑同時(shí)挖出。
2）鋼筋綁扎及混凝土澆筑：
井筒由上至下逐層分段開挖，根據(jù)地表及設(shè)計(jì)高程在地表上設(shè)置鎖口防護(hù)圈，根據(jù)地質(zhì)情況，分段開挖深度，預(yù)制綁扎鋼筋。驗(yàn)筋后及時(shí)關(guān)模澆筑混凝土，進(jìn)料模具由蓋和模圈組成。防止井壁滲水，井筒混凝土采用防水混凝土澆筑，滲水壓力對(duì)井壁的擠壓，井壁預(yù)留泄水管，及時(shí)排出地下水。須在井口設(shè)置防護(hù)欄桿，防墜落。
3 設(shè)備安裝
3.1 架設(shè)起吊設(shè)備及雨棚移動(dòng)式龍門架安裝要牢固、安全，行走鋼軌基座應(yīng)采用50cm×50cm 的現(xiàn)澆 C20 混凝土，安裝龍門架時(shí)需聯(lián)系設(shè)備公司技術(shù)人員指導(dǎo)安裝，龍門架行走軌道兩端必須用設(shè)置防撞墊，防止龍門架沖出鋼軌。龍門架必須按規(guī)定定期檢查及保養(yǎng)。頂部需搭設(shè)彩鋼瓦棚，以在雨天作業(yè)。
3.2 千斤頂安裝
千斤頂固定在支架上，并與管道中心的垂線對(duì)稱，其合力的中心應(yīng)比管中心低 5%的管內(nèi)徑左右的垂直線上；當(dāng)千斤頂多于一臺(tái)時(shí)，宜取偶數(shù)，且其規(guī)格宜相同；當(dāng)用多臺(tái)千斤頂時(shí)，其油路應(yīng)并聯(lián)，每臺(tái)千斤頂應(yīng)有進(jìn)油、退油的控制系統(tǒng)。
3.3 頂鐵安裝
頂鐵的安裝應(yīng)采用鑄鐵施工技術(shù)，應(yīng)整體澆鑄而成。在進(jìn)行頂鐵安裝時(shí)，應(yīng)首先對(duì)頂鐵與頂鐵之間的接觸面進(jìn)行檢查。如有泥土或油污等，應(yīng)擦試干凈，防止接觸不良，相互滑動(dòng)，頂進(jìn)時(shí)崩開。在安裝完成后，頂鐵與管道軸線須保持平行，讓千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道的軸線三者上下平行；在更換頂鐵時(shí)，應(yīng)首先使用長(zhǎng)度大的頂鐵，在頂鐵拼裝后應(yīng)進(jìn)行鎖定；在頂鐵與管口之間應(yīng)采用油氈或膠合板等材料進(jìn)行緩沖。頂管時(shí)頂鐵施工時(shí)兩邊禁止站人，預(yù)防安全事故的發(fā)生，防止頂鐵崩開。
4 吊管
在吊管之前管道應(yīng)涂刷好防腐涂料，龍門架在正式作業(yè)前應(yīng)試吊，吊離地面 10cm 左右時(shí)，檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全后方可起吊，起吊后不停止，吊至限高位置，檢查限高系統(tǒng)是否完善；吊裝時(shí)重物下及工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人，當(dāng)重物距工作井底板小于 50cm 時(shí)，操作人員方可近前工作；嚴(yán)禁超負(fù)荷工作。
5 頂進(jìn)
1）挖土：因喀斯特地貌，巖層較多。本工藝采用水磨鉆配合人工掘進(jìn)頂管法。在開挖處工作面架設(shè)水磨鉆，并根據(jù)開挖線沿孔壁一圈取芯，中部采用風(fēng)鎬掘進(jìn)。水磨鉆取芯時(shí)上下左右先各鉆取一次。遇地質(zhì)情況不良，如土層時(shí)，應(yīng)立即停止水磨鉆施工，將管道頂至掌子面，采用人工開挖。頂級(jí)掌子面人工開挖時(shí)，須在管頂端頭焊接一塊長(zhǎng) 0.4m 的鋼板帽檐，由人工在孔頂開挖出帽檐預(yù)留位置，將管道全部頂進(jìn)至掌子面，人工開挖時(shí)帽檐對(duì)開挖工人起保護(hù)作用，防止頂部土層塌落。土渣用專用土渣斗車裝好，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)將渣斗車?yán)龉艿乐凉ぷ骶谬堥T架吊至堆渣池堆放，然后用渣車運(yùn)至附近倒土場(chǎng)。超欠挖管頂以上的超挖量不得超過1.5cm，管下部 135o范圍內(nèi)不得超挖。
2）頂進(jìn)
在開始頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各部位接觸密合后，再按正常頂進(jìn)速度進(jìn)行；如在頂進(jìn)中突然發(fā)現(xiàn)油壓突然增高，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)。頂管要連續(xù)進(jìn)行，不能停滯不前，隨挖隨運(yùn)隨頂。盡量減少停歇時(shí)間，以免造成管上方土質(zhì)塌方及水位上漲造成頂力增大。當(dāng)頂管單元段計(jì)算頂力較大時(shí)，可采取管外壁潤(rùn)滑等措施以減小阻力。
6 測(cè)量及糾偏
在頂進(jìn)過程中，開始每頂 30cm～70cm 時(shí)；應(yīng)做好高程和軸線的控制工作，測(cè)量高程和軸線應(yīng)不少于 1 次；管道頂入土層后正常頂進(jìn)時(shí)，每頂進(jìn) 100cm，對(duì)于高程和軸線的側(cè)臉不少于 1 次；開始頂進(jìn) 5～10m 的范圍內(nèi)，對(duì)于高程和軸線的控制標(biāo)準(zhǔn)是，允許偏差為軸線位置 3mm，高程允許偏差0～3mm，測(cè)量記錄應(yīng)完整、清晰，當(dāng)超過允許偏差時(shí)，必須及時(shí)糾正；如偏差在 1～2cm 左右，可采用超挖糾偏法，即在管子偏向的反側(cè)適當(dāng)超挖，使管子在頂進(jìn)中向阻力小的超挖側(cè)偏向，逐漸回到設(shè)計(jì)位置。
7 對(duì)管、管道焊接
本工藝采用Φ1.8m、壁厚 30mm 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)無縫鋼管。在地表上將管道涂刷好防腐涂料，龍門吊吊入工作井內(nèi)對(duì)管，管口之間必須對(duì)接平整，防止頂進(jìn)管間中間繼受力不均，管道軸線偏移。管節(jié)之間采用內(nèi)外坡口焊接，焊條采用 42#（碳鋼管道專用焊條）。焊縫須經(jīng)無損探傷檢測(cè)合格后方可頂進(jìn)，如不合格必須返工合格；焊縫不合格，管節(jié)中間繼力易將焊縫擠裂，影響管道頂進(jìn)軸線及質(zhì)量。
8 孔管間隙回填注漿
重復(fù)開挖、頂進(jìn)、測(cè)量糾偏、管道焊接直到管道頂進(jìn)接收井內(nèi)。管頂預(yù)留有注漿管，在管口兩頭封堵，預(yù)留排氣孔與觀察孔，注入水灰比為1:0.6水泥漿，水泥采用325#水泥，不間斷注漿，回填超挖處。
9 結(jié)語
本工程還需注意的問題有：地下管線及地上地下既有設(shè)施的保護(hù)加固措施，調(diào)查了解擬建場(chǎng)地的地下即有設(shè)施情況，繪制“地下障礙物綜合圖”。對(duì)不得拆除的地下電纜、煤氣管道、給排水管道、地下人防工程和歷史文物等要制定嚴(yán)密的保護(hù)措施。并且重視施工用電安全，保證人員施工安全。
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