頂管技術(shù)在給排水施工中的應(yīng)用

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1、頂管技術(shù)在給排水施工中的應(yīng)用頂管技術(shù)在給排水施工中的應(yīng)用　　摘要：本文通過(guò)對(duì)某開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)規(guī)劃路沿線頂管施工段的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了頂管施工技術(shù)在給排水管道工程中的應(yīng)用，并取得了顯著的成效。　　關(guān)鍵詞：頂管；平衡；泥水；工作井　　該市政規(guī)劃路給排水施工項(xiàng)目位于某開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，該工程中的W334—W337設(shè)計(jì)為頂管施工段。管材采用帶橡膠圈III級(jí)鋼筋混凝土承插管，管徑為1500mm，總長(zhǎng)270m。其中工作井、接收井均采用矩形鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)?！　　　∫?、頂管施工技術(shù)方案選擇　　　　(1)經(jīng)調(diào)查分析研究及結(jié)合本公司在設(shè)備和施工及相關(guān)的技術(shù)能力，采用了密封泥水平衡式頂管

2、工藝進(jìn)行施工。　　(2)泥水式平衡頂管機(jī)相比于土壓式平衡頂管機(jī)，能有效平衡地下水、對(duì)付流沙和淤泥質(zhì)地層。同時(shí)泥水式平衡頂管施工比土壓式平衡頂管施工具有以下優(yōu)點(diǎn)：a、可連續(xù)頂進(jìn)作業(yè)，施工速度快：b、人員不用進(jìn)入管道作業(yè)，安全性高；c、在淤泥質(zhì)和砂層中頂進(jìn)，對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響小，能有效控制施工精度，而且成本低等?！　?3)頂管施工主要設(shè)備　　該工程選取了GTNS中1500泥水平衡頂管機(jī)，50T吊機(jī)1臺(tái)、25T吊機(jī)1臺(tái)，后座泵站2套、整體式頂進(jìn)構(gòu)架2套、泥水處理系統(tǒng)2套、激光水準(zhǔn)儀1臺(tái)、全站儀1臺(tái)、水準(zhǔn)儀1臺(tái)、經(jīng)緯儀1臺(tái)，另外還有通用設(shè)備電焊機(jī)、水泵等?！　?4)頂管

3、施工工藝流程　　施工前期準(zhǔn)備→測(cè)量放樣、復(fù)核→工作井施工→攪拌樁施工→工作井上下設(shè)備安裝準(zhǔn)備→工具頭吊裝下井、全套設(shè)備調(diào)試→工具頭穿墻頂進(jìn)→后續(xù)吊放管道一管道頂進(jìn)、測(cè)量控制及糾偏→管道排泥和廢泥漿外運(yùn)→下→管節(jié)吊放就位→下段頂管頂進(jìn)一管道貫通、回收工具頭→閉水試驗(yàn)→竣工驗(yàn)收、清場(chǎng)　　(5)施工順序　　頂管法施工采取先施工頂管工作井及接收井，后頂進(jìn)管道，然后施工檢查井的施工順序。頂管工作井及接收井施工、管節(jié)制作、頂進(jìn)施工、檢查井施工盡可能平行交叉進(jìn)行，以縮短工期?！　　　《㈨敼芄こ塘W(xué)參數(shù)確定　　　　1、頂力計(jì)算　　本工程采用頂管總頂力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算

4、：　　F=F0+F1　　F0=apeBC2л/4　　F1=RSL　　F0—始頂力(kN)　　F1—管壁摩擦力(kN)　　a——綜合系數(shù)，本工程取淤泥質(zhì)土系數(shù)值1　　pe—土倉(cāng)的壓力(kpa)，pe=150kpa　　BC=管外徑(m)，取2.238m　　R—綜合摩擦阻力(kpa)，本工程取淤泥質(zhì)土值2：　　S—管外周長(zhǎng)(m)，=3.1415*2.238=7.03m：　　L——推進(jìn)長(zhǎng)度(m)，本工程考慮L=400m?！　〕跏柬斄Γ篎O=1.5*150*2.2382*л/4=885kN　　管壁摩擦力：F1=2*7.03*400=5624kN　　總推力：F=885+

5、5624=6509kN=651T　　說(shuō)明：以上的管壁摩擦力計(jì)算沒(méi)有考慮觸變泥漿減摩效果，施工是采用觸變泥漿減摩，可以有效折減管壁摩阻力。　　工具頭正面泥水壓力：F1=л×D2/4XP　　其中　　F1N管泥水阻力(t)　　D—頂管外徑(m)　　a—頂管泥水最大壓力(t/m2)　　a與土層密實(shí)度、土層含水量、地下水位狀況有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計(jì)資料和本工程的分析，估算工具頭正面泥水壓力為50t/m2左右，F(xiàn)1=×лD2／4×P=π×2.2382/4×50＝196T　　管壁摩擦阻力：F2=S×L×f　　其中　　S—項(xiàng)管外周長(zhǎng)(m)　　L—最長(zhǎng)一段頂管長(zhǎng)度(m)　　f

6、—綜合摩擦力系數(shù)(T/m2)　　f與管道的埋設(shè)深度、土質(zhì)、地下水位等因素有關(guān)。根據(jù)有關(guān)工程統(tǒng)計(jì)資料和本工程的分析，估算綜合摩擦力系數(shù)f=1.3T/m2。F2=S×L×f=π2.238X60×1.0＝421T　　在考慮一次頂進(jìn)距離為60—70m時(shí)，頂管總阻力為以上阻力之和：F=F1+F2≈617t　　根據(jù)該管徑鋼管的要求，其不能承受的以上項(xiàng)力，頂力較大，需要增加中繼環(huán)，頂進(jìn)的后座采用4個(gè)200T的千斤頂，中繼環(huán)采用10+30T千斤頂，共計(jì)300T。頂管中繼環(huán)布置按照“工具頭20m—中繼環(huán)一后座60m”來(lái)布置。另外，頂管過(guò)程還要采用減阻措施，通常減少管壁摩擦阻力

7、的措施有：管壁與泥土間壓觸變泥漿減阻(優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土拌制而成)，注漿需要管節(jié)間的密封良好，否則漿體會(huì)在管節(jié)間泄漏起不到應(yīng)有的作用，減阻效果好時(shí)，f—綜合摩擦力系數(shù)可以降低到0.3－0.8T/m2左右，將觸變泥漿的減阻作為保險(xiǎn)系數(shù)。2、管材受力計(jì)算　　鋼管內(nèi)徑d=2220mm，厚度t=18mm，每節(jié)管長(zhǎng)度6000mm，管的端頭采用焊接接頭。端面受力面積s＝π×(2.238×2.238—2.22×2.22)/4＝0.063m2　　可承受的最大頂力為：F=s×5000T/m2/4＝78.8T?！　　　∪?、各主要工序施工方法　　　　1、項(xiàng)進(jìn)前準(zhǔn)備所有機(jī)械設(shè)備交班檢查　　

8、頂進(jìn)前，機(jī)械工需要進(jìn)行交接班手續(xù)，將記錄的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情