城市管道工程

1、城市管道工程頂管施工水平定向鉆施工管道修復(fù)1、頂管施工頂管法：隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。在施工時(shí)，通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道，用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中，同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后，接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn)，這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。施工設(shè)備：頂進(jìn)設(shè)備、掘進(jìn)機(jī)（工具管）、中繼環(huán)、工程管、排土設(shè)備等五部分組成。 目標(biāo)井不需要開挖面層，能穿越地面構(gòu)筑物和地下管線及公路、鐵路、河流工作坑 接收井平面一般也呈矩形，沿管道方向較長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)滿足頂管機(jī)頭可被取出的條件。再管道轉(zhuǎn)折處設(shè)置的接

2、收井，其平面為圓形，內(nèi)徑也應(yīng)滿足機(jī)頭被取出的條件。 接收井的深度也比較深，所以井壁支撐，一般也采用鋼板樁。若竣工后坑位無需覆土，可采用鋼筋混凝土沉箱，箱壁應(yīng)預(yù)留位置正確、大小合適的管孔，竣工后沉井可改建成檢查井。頂管施工結(jié)構(gòu)123456789圖7-11 頂進(jìn)工作井內(nèi)布置圖1-管節(jié)；2-洞口止水系統(tǒng)；3-環(huán)形頂鐵；4-弧形頂鐵；5-頂進(jìn)導(dǎo)軌；6-主頂油缸；7-主頂油缸架；8-測(cè)量系統(tǒng)；9-后靠背；10-后座墻；11-井壁 若主頂千斤頂?shù)男谐滩荒芤淮螌⒐芄?jié)頂?shù)轿粫r(shí)，必須在千斤頂縮回后在中間加墊塊或幾塊頂鐵。頂鐵有環(huán)形頂鐵和弧形或馬蹄形頂鐵之分。 環(huán)形頂鐵的內(nèi)外徑與混凝土管的內(nèi)外徑相同，主要作用是傳

3、力；弧形和馬蹄形頂鐵的作用有兩個(gè)，一是用于調(diào)節(jié)油缸行程與管節(jié)長(zhǎng)度的不一致，二是把傳力。 （a）環(huán)形頂鐵 （b）U形頂鐵 （c）馬蹄形頂鐵頂鐵的斷面形狀土壓平衡頂管機(jī)泥水平衡頂管機(jī) 1.2機(jī)械式頂管施工常用的施工方法：2.1、頂管機(jī)：頂管機(jī)的作用切削土體并攪拌均勻, 控制頂進(jìn)的方向。 土壓平衡頂管機(jī)泥水平衡頂管機(jī)2、頂管施工主要設(shè)備及其在施工中作用主頂系統(tǒng)裝置由：后座墊鐵、導(dǎo)軌、千斤頂及千斤頂支架、后座泵站組成，其作用是完成管道的推進(jìn)。 千斤頂主頂泵站后座頂鐵環(huán)型頂鐵2.2 主頂系統(tǒng)：2.3 穿墻止水環(huán) 穿墻止水環(huán)安裝在工作井預(yù)留洞口，具有防止地下水、泥砂和觸變泥漿從管節(jié)與止水環(huán)之間的間隙流到工

4、作井。 地下水豐富、壓力大，或管道埋深較深時(shí)，壓板可加工成絞接，防止止水橡膠因地下水壓力往外翻出。 導(dǎo)軌洞口止水環(huán)預(yù)留洞口2.5、觸變泥漿系統(tǒng)泥漿攪拌桶觸變泥漿泵觸變泥漿管1、主要設(shè)備：由拌漿、注漿和管道三部分組成。2、作用：減少頂進(jìn)過程中的管節(jié)與土體的摩阻力。2.6、測(cè)量系統(tǒng)激光經(jīng)緯儀 操作臺(tái)機(jī)頭測(cè)量靶 1、測(cè)量系統(tǒng)的主要設(shè)備： 激光經(jīng)緯儀、測(cè)量靶和監(jiān)示器組成。2、測(cè)量系統(tǒng)的作用： 監(jiān)示頂管施工過程中頂管機(jī)推進(jìn)的軸線偏差。2.7、糾偏系統(tǒng)糾偏液壓泵糾偏千斤頂1、主要設(shè)備：糾偏千斤頂、油泵站、位移傳感器和傾斜儀組成。2、作用：控制頂管施工中的頂管機(jī)推進(jìn)方向。2.8、中繼間外殼油泵站千斤頂1、主

5、要設(shè)備：小千斤頂、液壓泵站、外殼體組成。2、中繼間的作用：將整段管道分段推進(jìn)，減少主推頂力。主頂推力3、頂管施工的工藝流程圖： 加中繼環(huán)包括施工準(zhǔn)備地下管線勘察工作井/接收井施工設(shè)備安裝后座、導(dǎo)軌安裝液壓系統(tǒng)、千斤頂安裝穿墻止水環(huán)安裝泥水循環(huán)系統(tǒng)安裝觸變泥漿系統(tǒng)安裝測(cè)量系統(tǒng)安裝照明、通風(fēng)系統(tǒng)安裝掘進(jìn)機(jī)吊裝穿墻頂進(jìn)下放管節(jié)、接管安裝中繼環(huán)正常頂進(jìn)、測(cè)量是否到接收井回收掘進(jìn)機(jī)是下一段頂管施工設(shè)備調(diào)試否全段測(cè)量2、正常頂進(jìn)4、測(cè)量 5、糾偏、數(shù)據(jù)傳輸 4組糾編千斤頂 糾偏千斤頂設(shè)在頂管機(jī)前后段之間，共4組千斤頂。通過組合動(dòng)作，控制頂管機(jī)的頂進(jìn)方向。 當(dāng)激光點(diǎn)偏移測(cè)量靶中心，表明頂管機(jī)偏移軸線推進(jìn)，就

6、要啟動(dòng)糾偏動(dòng)作。（如激光點(diǎn)往上移動(dòng)，說明機(jī)頭是往下偏移，必須伸出下面的2組千斤頂）。9、管內(nèi)通風(fēng) 1、施工人員需進(jìn)入管道內(nèi)作業(yè)或檢查維修設(shè)備時(shí)，施工前須對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)，施工過程中應(yīng)連續(xù)對(duì)管道內(nèi)通風(fēng)；2、臨時(shí)進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)間沒有對(duì)管道內(nèi)通風(fēng)的管道作業(yè)時(shí)，須對(duì)管道內(nèi)通風(fēng)30min后，并對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行毒氣監(jiān)測(cè)，明確安全后才能進(jìn)入管道內(nèi)作業(yè)；3、管道鋼管頂進(jìn)施工時(shí)，焊接過程中應(yīng)對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)，減少煙霧進(jìn)入管道內(nèi)，減少煙霧對(duì)測(cè)量激光束的影響；10、管內(nèi)照明 管內(nèi)照明電源應(yīng)與動(dòng)力電源分開，設(shè)置獨(dú)立電源控制； 管內(nèi)照明電壓應(yīng)采用低壓，電壓一般采用36V、24V、12V、6V，管道內(nèi)氣體嚴(yán)重潮濕時(shí)宜采用6V電源；

7、 照明應(yīng)能清淅地看清管道內(nèi)的環(huán)境人工挖土法人工挖土：人工挖，小車運(yùn)。前端挖掉一段后，方可頂管。 要求：土質(zhì)較好，管道的管徑不應(yīng)小于1000mm。出土車主要施工工藝和方法人工挖土與頂進(jìn)糾偏與矯正：采用小角度、頂進(jìn)中逐漸糾偏，不得猛糾硬調(diào)。挖土糾偏法 在管子偏向一側(cè)少挖土，而在另一側(cè)多超挖些，強(qiáng)制管子在前進(jìn)時(shí)向另一側(cè)偏移，從而達(dá)到糾偏的效果。適用偏差為10 20mm時(shí)。木杠糾偏法管端下陷，可采用下圖方法。適用偏差大于20mm時(shí)。盾構(gòu)法和頂管法的主要異同點(diǎn)： 相同點(diǎn)：（1）二者都屬于暗挖法施工大口徑（900）地下工程的主要施工方法。（2）二者都要開挖工作基坑（工作井和接收井）。（3）二者工作面的開挖

8、方法，出、進(jìn)洞施工技術(shù)基本相似。（4）二者都要注意接縫防水處理、地表沉降控制、周邊環(huán)境保護(hù)等問題，都要進(jìn)行注壓漿。不同點(diǎn)：（1）盾構(gòu)法的襯砌為管片，且每環(huán)管片要在盾構(gòu)機(jī)的盾尾進(jìn)行拼裝，拼裝好后一般不會(huì)再移動(dòng)；頂管法的襯砌為管節(jié)，且每環(huán)管節(jié)是一次預(yù)制成功的，由頂進(jìn)裝置依次頂進(jìn)，直至第一節(jié)管節(jié)到達(dá)接收井位置。（2）盾構(gòu)法施工的盾構(gòu)千斤頂布置在盾構(gòu)機(jī)的支撐環(huán)外沿，而頂管法施工的主頂進(jìn)裝置布置在工作井內(nèi)，如果頂力不足要加設(shè)中繼間。（3）盾構(gòu)機(jī)內(nèi)有拼裝管片的拼裝機(jī)，而頂管機(jī)內(nèi)沒有。（4）盾構(gòu)法主要用于大斷面城市地下隧道、水工隧道、公路隧道的施工；頂管法主要適用于斷面稍小一些的城市地下管線的鋪設(shè)。 2、定

9、向鉆施工3、管道修復(fù) 近年來，全球極端氣候致使暴雨、特大暴雨頻發(fā)，我國多個(gè)城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害，嚴(yán)重危及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和城市的正常運(yùn)行。城市內(nèi)澇造成的危害和影響，暴露了我國在城市化水平不斷提高、城市規(guī)模不斷擴(kuò)大的狀況下，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與安全保障不相適應(yīng)的矛盾。與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比，我國存在排水標(biāo)準(zhǔn)偏低、應(yīng)對(duì)特大暴雨的內(nèi)澇防治系統(tǒng)缺乏、相應(yīng)的預(yù)警、應(yīng)急措施不完善等問題，直接削弱了城市抵御暴雨災(zāi)害的能力。 4、規(guī)范解讀一、關(guān)于以徑流量作為區(qū)域開發(fā)控制指標(biāo)的規(guī)定 “當(dāng)?shù)貐^(qū)整體改建時(shí)，對(duì)于相同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，改建后的徑流量不得超過原有徑流量。” 本條為強(qiáng)制性條文。本次修訂提出以徑流量作為地區(qū)開發(fā)改

10、建控制指標(biāo)的規(guī)定。地區(qū)開發(fā)應(yīng)充分體現(xiàn)低影響開發(fā)理念，除應(yīng)執(zhí)行規(guī)劃控制的綜合徑流系數(shù)指標(biāo)外，還應(yīng)執(zhí)行徑流量控制指標(biāo)。規(guī)定整體改建地區(qū)應(yīng)采取措施確保改建后的徑流量不超過原有徑流量?？刹扇〉木C合措施包括建設(shè)下凹式綠地，設(shè)置植草溝、滲透池等，人行道、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)和小區(qū)道路等可采用滲透性路面，促進(jìn)雨水下滲，既達(dá)到雨水資源綜合利用的目的，又不增加徑流量。 二、關(guān)于調(diào)整雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的規(guī)定 1、經(jīng)濟(jì)條件較好，且人口密集、內(nèi)澇易發(fā)的城鎮(zhèn)，宜采用規(guī)定的上限；2、新建地區(qū)應(yīng)按本規(guī)定執(zhí)行，原有地區(qū)應(yīng)結(jié)合地區(qū)改建、道路建設(shè)等更新排水系統(tǒng)，并按本規(guī)定執(zhí)行；3、同一排水系統(tǒng)可采用不同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期。” 目前我國雨水管渠

11、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與國外發(fā)達(dá)國家相比整體偏低。以美國、日本為例，美國、日本等國在防治城鎮(zhèn)內(nèi)澇的設(shè)施上投入較大，城鎮(zhèn)雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期一般采用510 a。日本將設(shè)計(jì)重現(xiàn)期不斷提高，日本下水道設(shè)計(jì)指南（2009年版）中規(guī)定，排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期在10 a內(nèi)應(yīng)提高到1015 a。 三、關(guān)于內(nèi)澇防治系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的規(guī)定1、經(jīng)濟(jì)條件較好，且人口密集、內(nèi)澇易發(fā)的城市，宜采用規(guī)定的上限；2、目前不具備條件的地區(qū)可分期達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；3、當(dāng)?shù)孛娣e水不滿足表2要求時(shí)，應(yīng)采取滲透、調(diào)蓄、設(shè)置雨洪行泄通道和內(nèi)河整治等措施；4、對(duì)超過內(nèi)澇設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的暴雨，應(yīng)采取包括非工程性措施在內(nèi)的綜合應(yīng)對(duì)措施?！?四、關(guān)于檢查井的相關(guān)規(guī)定 為避免在

12、檢查井蓋損壞或缺失時(shí)發(fā)生行人墜落檢查井的事故，規(guī)定污水、雨水和合流污水檢查井應(yīng)安裝防墜落裝置。防墜落裝置應(yīng)牢固可靠，具有一定的承重能力，并具備較大的過水能力，避免暴雨期間雨水從井底涌出時(shí)被沖走。五、關(guān)于雨水口設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定 平箅式雨水口的箅面標(biāo)高應(yīng)比附近路面標(biāo)高低3 cm5 cm，立箅式雨水口進(jìn)水處路面標(biāo)高應(yīng)比周圍路面標(biāo)高低5 cm。當(dāng)設(shè)置于下凹式綠地中時(shí)，平箅式雨水口的箅面標(biāo)高應(yīng)根據(jù)雨水調(diào)蓄設(shè)計(jì)要求確定，且應(yīng)高于周圍綠地平面標(biāo)高。六、關(guān)于削減雨水徑流量的相關(guān)規(guī)定 新建城區(qū)硬化地面中可滲透地面面積所占比例不宜低于40%，有條件的既有地區(qū)應(yīng)對(duì)現(xiàn)有硬化地面進(jìn)行透水性改造；綠地標(biāo)高宜低于周邊地面標(biāo)高5 cm25 m。 下凹式綠地 透水性路面地下雨水蓄水池地下雨水蓄水池 某橋梁工程橋臺(tái)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，施工場(chǎng)地開闊，基礎(chǔ)尺寸為8m 4m 4m（厚），基礎(chǔ)底標(biāo)高為-5m。基礎(chǔ)專項(xiàng)施工方案提出基坑開挖采用地下連續(xù)墻支護(hù)，后專家論證時(shí)對(duì)