引水管道工程論文(共3423字)

第7頁共7頁引水管道工程論文(共3423字)1石獅市引水二期工程頂管施工技術建議基于石獅市引水二期工程頂管施工的背景概況，以及結(jié)合工程實地勘察現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)工程在控制和調(diào)整頂管方向、吊裝與焊接管道、配置主頂油缸等方面的施工技術難度比較大，筆者認為有必要借助人工頂管技術，具體的施工技術方法如下：1.1總頂力計算為精準計算出總頂力，需要考慮頂進深度范圍內(nèi)不同質(zhì)量土質(zhì)的情況，并選取合適的開挖與頂進施工方法：（1）土質(zhì)較好情況。頂進深度范圍內(nèi)，較好的土質(zhì)為粘土、亞粘土和含水量較大的亞粘土，這種土質(zhì)開挖后，容易成拱，土質(zhì)系數(shù)在1.5～2.0之間，在此取值2.0。建議采用先開挖后頂進的施工方法，其總頂力可根據(jù)土質(zhì)系數(shù)與頂進管子自重計算，其中頂進管子單位自重為0.789t/m，而頂進管道總長度為108.7m，可得出總自重為85.76t，總頂力為171.52t。與此同時，鑒于實際工程存在諸多復雜的不確定性因素，因此總頂力需加上設備51.46t的儲備能力，最終得出頂進總頂力為222.98t。（2）土質(zhì)較差情況。頂進深度范圍內(nèi)，較差的地質(zhì)為砂質(zhì)粘性土、含水量較大粉細砂，這種土質(zhì)開挖后，不容易成拱，土質(zhì)系數(shù)在3～4之間，建議采用先頂進后開挖的施工方法。根據(jù)工程提供統(tǒng)計資料，確定頂管正阻力為70.34t，頂管側(cè)摩擦力為273.05t，最終確定頂管阻力343t，即克服頂管阻力所需總頂力為343t。綜合兩種假設的條件，筆者建議本工程可借助2個250t的千斤頂作為頂進動力設備，即滿足500t的總頂力需求。另外以鋼管外徑和鋼管壁厚作為參數(shù)，其中取值1.62m，取值0.032m，根據(jù)公式，可計算出單位鋼管承受的最大破壞力為3418.3t。由此可見，最終判斷出鋼管在2個250t千斤頂?shù)捻斄ψ饔孟?，不會造成任何損傷。1.2設備選型、配置與安裝本工程頂進施工所需設備的選型與配置情況，具體如表1所示。在做好頂進施工設備選型與配置工作的基礎上，需要進行頂管設備的安裝，其中主要有導軌安裝、承壓壁設置、主頂設備安裝等。（1）導軌安裝。本工程所使用的導軌，為裝配式導軌，這種導軌需要穩(wěn)固安裝在砼基礎面之上，以便在頂進施工時，能夠承受各種負載作用，同時保證不會出現(xiàn)位移、變形、沉降等問題。安裝導軌時，一方面需要對管道中心點位置進行詳細復核，然后根據(jù)設計管底標高平行設置導軌面，另一方面是在頂進施工時，根據(jù)實際需求對導軌進行復測調(diào)整，旨在保證頂進軸線的精度。（2）承壓壁設置。頂進施工需要借助承壓壁克服頂力的影響，因此要求承壓壁具有一定的強度與剛度。本工程承壓壁的承壓面以枕木與鋼板為主材，其中枕木規(guī)格為20cm×20cm，鋼板襯厚為15cm，并且垂直于頂進軸線，以及在設置到位后，利用鋼絲將其綁縛牢固，以免在頂進施工中出現(xiàn)傾斜。（3）其他設備安裝。在安裝導軌和設置承壓壁之后，還應該重點把關主頂設備的安裝和管節(jié)安裝，安裝時要求在沉井中測量放樣中心線，然后在安裝好頂機架、主頂裝置和頂進管機之后，將管節(jié)依次吊裝、頂進和拼裝，直至管節(jié)安裝到位，方可出洞。1.3頂進施工在選型、配置和安裝好頂管施工設備之后，根據(jù)案例工程的特點，并秉著保證施工質(zhì)量與安全目標的原則，按照以下方法進行頂進施工：（1）鋼管接頭的測量控制。本工程所選用的鋼管接口，都以焊接作固定處理，在頂進施工期間，如果頂進方向稍偏，很有可能導致鋼管變形，甚至是接口脫焊。筆者認為頂進施工時務必進行縝密測量，以控制好頂進的方向，并調(diào)整頂進的力度，如果發(fā)現(xiàn)存在偏差，需要第一時間調(diào)整方向，同時檢查鋼管的順直程度和接口是否脫焊，必要時作更換鋼管處理。（2）頂進施工細節(jié)控制。頂管機頭的控制，頂進時保持該設備與土體界面的平衡，以此規(guī)避頂進時地面沉降問題的出現(xiàn)。頂進偏心度的控制，可在頂進的同時增加檢測頻率，及時糾正管道軸線的偏差。頂進摩阻力控制的具體的做法是將改性石蠟涂抹在管道的外壁，并適當增加頂進的長度，即可減少頂進時的摩阻力。不穩(wěn)定土層的控制，本工程某些部位的土層不穩(wěn)定，頂進時存在地面變形和土體位移的現(xiàn)象，筆者建議以水泥注漿的方式進行加固，同時實時觀察土層的變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應予以及時預防。地下水壓控制，本工程地下水位大約1m，頂進期間水壓過大，而頂管地面沒有其他的建筑物，因此建議在地下水壓過大的位置，施打降水井進行排水。頂進與出土平衡的控制，為避免流砂和塌方的影響，頂進同時應該控制土體的開挖量，不得出現(xiàn)超挖行為，以及保持頂管軸線平衡。（3）地下障礙物處理。地下障礙物直接影響頂管施工的進度與質(zhì)量，本工程主要的地下障礙物，有地下廢棄管線、孤石和磚墻等，為避免地下障礙物對頂管施工的影響，在施工前，需要根據(jù)現(xiàn)場勘察資料，檢查是否存在與頂管管路沖突的障礙物，以便適時調(diào)整管路設計路線。在施工時，如果發(fā)現(xiàn)存在地下障礙物，需以開挖或者使用鋼套筒的方式，排除地下障礙物，但期間需要糾正機頭推擠反力造成的偏差。（4）頂管軸線測量及管道糾偏。通過地下導線測量，可控制頂管軸線，具體的做法是從工作井地面開始，往井底方向引測，測量導線長度約為7m，即可控制長109m左右的頂管線路，適時需要借助全站儀、控制箱、工作井測站、電腦控制臺等，以較高的測量精度要求，將起始邊點位誤差控制在2mm以內(nèi)，其測量方法如圖2所示。以上的頂管軸線測量，需要在每次頂入土層中約30cm的時候進行至少1次，以及在每次頂入土層中約100cm的時候進行至少1次，如果存在頂管軸線偏差，則必須要根據(jù)實際情況增加測量的頻率。關于頂管軸線偏差的糾正，根據(jù)偏差的大小，以及判斷偏差是否存在增大趨勢，進而對不同油壓狀態(tài)下的千斤頂機頭長度進行調(diào)節(jié)，將每次糾偏角度控制在10'～20'范圍內(nèi)，以較為緩慢的速度，將偏移的頂進管道，重新調(diào)整在設計的軸線上。1.4頂管施工時地面沉降控制本次引水管道工程的頂管施工，多次穿越外環(huán)線的主干道，對周圍的建筑物造成一定影響，其中地面沉降的影響最為明顯。工程在頂管施工時，上部建筑物的基礎與頂管軸線距離較近，而所穿越位置的土層不穩(wěn)定，容易引起局部的地面沉降。為此，在頂管施工同時，應該采取措施控制地面的沉降。（1）為提高控制地表沉降的精度，筆者建議采用人工掘進的方式配合施工，但期間必須控制好掘進的泥水壓力，其壓力控制的最佳狀態(tài)大約在高于地下水壓力0.01MPa，該壓力值有利于頂管開挖面穩(wěn)定性的控制。（2）頂進施工期間，管道外壁背土容易擾動土地，并造成建筑空隙，適時應當遵循“觸變泥漿套”原理，在管道外壁建立觸變泥漿潤滑套，以及時填充頂管造成的建筑空隙。但填充時需要同時進行工作井口壓漿、機尾壓漿、管道沿線補漿。（3）完成頂進施工工序后，為了避免管道出現(xiàn)后期沉降問題，需在觸變泥漿壓注孔接頭拆除之前，利用觸變泥漿，將每個觸變泥漿壓注孔球閥里面的水泥漿置換出來；置換泥漿時，需在釋放水泥漿的同時，依次將觸變泥漿壓注進去。（4）在置換泥漿的同時，還應該觀測與控制管道后期的沉降，期間重點監(jiān)測頂管施工位置的地表、管線持續(xù)與周圍建筑，并根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果，采取注漿加固措施，將管道的沉降控制于基本穩(wěn)定狀態(tài)。1.5管道功能性試驗在管道頂進施工及其他工序完工后，需進一步試驗管道的功能性，其試驗的參照標準為《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》，檢查管道工作壓力大小，如果工作壓力超出0.1MPa壓力值，則需要進行水壓試驗。