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时间:2018-08-27
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1、市政排水工程中曲线顶管施工应用的阐述 【摘要】城市各项基础用水设施的正常运行基础的保障这是给排水工程的施工管理,对城市居民的生活用水提供有效的保障。本文主要从某工程的排水系统的改造进行分析,针对其施工过程中曲线顶管轨迹控制、纠偏技术曲线顶管施工沉降分析及控制进行了详细的探讨,并结合道路、公用管线和建筑物的保护措施进行了合理论述。 【关键词】市政排水;曲线顶管;施工应用 该排水系统改造遗留工程位于市区繁华地段,污水管道走向主要沿着交通繁忙道路,沿线建筑物密集,地下管线错综复杂。污水管为2400钢筋混凝土管,“F”型接口,采用顶管施工,管道全长约。工程分7段顶进,其中3段为直线顶管
2、;4段为曲线顶管,包括:汾阳路曲线顶管,桃江路曲线顶管,宝庆路曲线顶管和复兴西路曲线顶管。 整个曲线顶管过程分为四个阶段:出洞前准备阶段、正常顶进阶段、曲线段顶进、出洞及后期收尾阶段。 顶管自动测量引导系统 测量对曲线顶管的轨迹控制至关重要。由于在曲线顶管管内,测量仪器不能与机头通视,而且在顶进过程中,整体管道都是处在无规则动态,还会发生旋转现象。若采用人工地下导线测量方法,不仅测量时顶管必须停止,而且工作量大,影响顶管进度。在二次测量之间,只能盲目顶进,顶管质量难以得到可靠保证。为此,引进了国内先进的顶管自动测量引导系统,实现了机头的跟踪测量,做到“随测随纠”,有效地保证了顶
3、管的质量并大大提高整体施工进度,效果特别明显。 曲线顶管的纠偏技术 除了机头一套纠偏装置以外,把最前3节管子设计成纠偏特殊管。曲线顶管从直线段到曲线段和曲线段恢复到直线段,应经过一段过渡曲线。施工前可根据设计曲线制定实际控制曲线,实际控制曲线宜保持在设计曲线的内侧。 沉降分析 顶管施工引起地层沉降而破坏环境的原因往往是综合性的,涉及到施工的方方面面,归纳起来,主要有以下一些因素。 膨润土泥浆制备质量差,减摩性能不好,顶进摩阻力大;注浆工艺不合理,顶管密封性不好,不能形成完整的泥浆套,泥浆减阻作用不能有效发挥甚至产生“背土”现象;纠偏措施不力,轴线偏差过大。这些因素都会使管周
4、土体扰动范围过大而引起较大沉降。如果顶管机选型不合理,开挖面土体因卸荷作用大量向外挤出甚至坍塌也会引起较大地层沉降。 中继环或顶管接头因曲线顶进而张开或局部应力集中而破损,密封失效,使膨润土泥浆大量渗漏到管内,以至浆套无法形成。 泥浆配比不当,泥浆套支撑作用难以有效发挥,导致上覆土体特别是非粘性土垮塌。 沉降控制措施 在顶管施工过程中,难免会扰动周围的地层而引起一定的沉降,但制定良好的施工预案和采取合理的应对措施,将沉降控制在周围环境能够承受的范围内却是非常必要的。针对沉降原因的分析,就泥浆制备和注浆工艺、进出洞技术和中继环密封技术等几个方面系统地讨论一下相应的施工控制措施。
5、 泥浆制备和注浆工艺 ①配置触变泥浆要选用优质膨润土,根据经验和试验采用合适的配比,以保证泥浆的减摩效果和支承能力。浆液必须搅拌充分,在膨润土泥浆压入以前,对储浆箱内的泥浆再进行一次搅拌。②严格控制注浆压力,使其不能小于管体上部的静止土压力和水头压力。顶进时要根据地面变形、地下水位等因素适当调整压力和压浆量。在泥浆出口处装单向阀,不使其回浆,以使触变泥浆套的压力在临时停泵后仍基本不变。根据工程实际情况设置中继压浆泵,以抵消输送管的压力损失,稳定注浆压力。 进出洞技术 工作井洞口止水装置密封采用橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前预埋注浆孔,以便压注膨润土泥浆。洞外工作井土体密封加
6、固采用SMW工法桩加压密注浆等方案。在支护结构内预设钢圈,使出洞更加快捷。在内衬的预留洞上安装双道橡胶法兰止水装置,确保止水可靠安全。顶管过程加强出洞口的触变泥浆压注,减小对出洞段土体的扰动。 中继环密封技术 结合该工程的情况设计一种新型的中继间,用于接力顶进。这种中继间采用双道可调节橡胶密封圈进行密封,其中有一道密封圈是可更换的,密封圈内圈有环向压板将密封圈压紧,每块压板上有一个调节螺栓来调节密封圈的压密量,如果密封效果不好,通过压紧压板可以改善密封状况。两道密封圈中有一道事先是压紧的,另一道的压板则是放松的,留作备用,若一道密封圈损坏,就使用另一道。 顶进时机头在刀盘及螺旋
7、机的作用下会发生旋转,而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响,因此对工具管要采取纠旋转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板,长,宽30mm,厚25mm,以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压铁支架,1号与6号管二侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压铁,共20t。一旦发现机头有微小偏转,立即将压铁移到一侧。 机头所需用水采用消防用水排入泥浆箱,通过泥浆泵注入机头泥水仓,泥水仓叶轮将机头切削入仓的土与水搅拌成泥浆通过泥浆泵输送至沉
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