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頂管工藝在城市污水處理工程中的應(yīng)用
2011-07-14
來源:中國環(huán)保設(shè)備展覽網(wǎng)責(zé)任編輯:未填
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中國過濾分離網(wǎng)
核心提示:隨著人們環(huán)保意識的提高,城市對污水處理的要求越來越嚴(yán)格,污水處理廠外收集系統(tǒng)工程截污管道大量增加,由于截污管道較長,經(jīng)過的地質(zhì)條件以及現(xiàn)場條件較為復(fù)雜,施工時無法明溝開挖埋管時,頂管法可成為有效的補充。我司在順德區(qū)大良施工地下排污管采用此方法施工,不但能保證施工安全,而且集市區(qū)舊房不受任何影響,達(dá)到預(yù)期的效果。
一、引言
隨著人們環(huán)保意識的提高,城市對污水處理的要求越來越嚴(yán)格,污水處理廠外收集系統(tǒng)工程截污管道大量增加,由于截污管道較長,經(jīng)過的地質(zhì)條件以及現(xiàn)場條件較為復(fù)雜,施工時無法明溝開挖埋管時,頂管法可成為有效的補充。我司在順德區(qū)大良施工地下排污管采用此方法施工,不但能保證施工安全,而且集市區(qū)舊房不受任何影響,達(dá)到預(yù)期的效果。
二、頂管法施工適用條件
在污水管道直徑較大(Φ600mm以上),施工現(xiàn)場無法有采用明溝開挖埋管施工而管道沿線又無其它建筑物基礎(chǔ)時,可考慮采用使用頂管法施工。
三、頂管法施工的原理
頂管法施工原理是在管道的沿線按設(shè)計的方案設(shè)置工作井和接收井,工作井內(nèi)設(shè)置堅固的后座,吊進油壓千斤頂以及要頂進的鋼管或混凝土管,接好照明,泥漿管,油管等管線,然后用油壓千斤頂緩慢頂進,通過壓漿系統(tǒng)使管節(jié)周圍形成泥漿套,管道在泥漿套中滑行,在頂進的過程中通過激光經(jīng)緯儀測量頂管的方向,邊頂進邊排土邊調(diào)整,直至將鋼管或混凝土管頂至接收井內(nèi)。
四、頂管的施工
1、工作井及接收井、檢查井施工,根據(jù)地質(zhì)情況及現(xiàn)場條件,采用合適的支護方式開挖,然后盡快做好底板及壁板混凝土,并進行頂管所需的后靠背混凝土以及土體的強度復(fù)核,確定混凝土以及鋼板墊塊的厚度。這是管節(jié)能否順利頂進的關(guān)鍵。
2、油壓千斤頂?shù)醴啪臀?,軌道安裝。
3、管節(jié)的選用、安裝:管節(jié)必須全面檢驗,發(fā)現(xiàn)外觀有缺陷的一律禁止使用。管道吊放前上好橡膠止水圈。將管節(jié)吊放在軌道上,安放環(huán)形頂鐵,緩慢推進,讓接頭平順對接。如發(fā)現(xiàn)有破壞、翻轉(zhuǎn)、出槽等現(xiàn)象,必須退出管節(jié)重新更換、調(diào)整橡膠圈,重新安裝對接。接頭對好后,繼續(xù)開動液壓千斤頂將管節(jié)頂進。
4、管節(jié)頂進
a.頂進的流程為:
b.頂進的阻力主要為正面阻力、管道周邊摩阻力兩部分組成。
為減少頂進正面阻力,頂進的機頭可改良為尖鉆頭。
隨著頂管距離的增長,推力上升很快。為避免管節(jié)超過受壓極限破壞,管壁外的減阻是工程順利完成的必要措施。施工時采用管節(jié)周圍注觸變泥漿,將管節(jié)與土之間的干摩擦變?yōu)闈衲Σ粒_(dá)到減阻的目的。觸變泥漿按膨潤土:燒堿:CMC:水=0.3:0.2:0.01:1的配比配制后靜置24小時后使用。施工時通過壓漿系統(tǒng)從機頭,前三節(jié)管的注漿孔壓入觸變泥漿,形成約10mm厚的泥漿套,使頂管在泥漿套中滑行,減少摩阻力。根據(jù)壓力表和流量表,控制壓漿的壓力約為自然地下水壓的1.1~1.2倍。
在施工操作時,必須“先壓漿后頂管,邊壓漿邊頂進,停頂進勤補漿”的辦法維持泥漿套的性能。
c.頂進線路的控制
機頭自身有一段糾偏段,糾編最大角度范圍能夠達(dá)到上下1.7°左右1.2°。頂進線路的控制主要依靠設(shè)備的正確操作以及預(yù)見性。
為了使管道按照設(shè)計要求的高程和方向頂進,在頂進過程中應(yīng)不斷對工具管的高程方向轉(zhuǎn)動進行測量,“勤測勤糾”,根據(jù)測量反饋結(jié)果,調(diào)整糾偏千斤頂,使機頭改變方向,從而實現(xiàn)頂進方向的控制,確保管道按設(shè)計軸線頂進。
糾偏貫穿頂進施工的全過程,盡量做到糾偏在偏位發(fā)生的萌芽階段。
測量是采用2″激光經(jīng)緯儀進行方向的測量的,對于扭轉(zhuǎn),則由機頭的角度儀測出。激光經(jīng)緯儀經(jīng)校正后,牢固固定在千斤頂端,然后管道的機頭端安裝反射玻璃,并將測量的結(jié)果直接輸出至控制液壓千斤頂?shù)碾娔X上,方便操縱。
頂管穿墻時要防止工具管發(fā)生偏差。在穿墻的初期,因入土較少,工具管的自重僅由兩點支承,其中一點是導(dǎo)軌,另一點是入土較淺的土體。土體支承面上承載力較低,使機頭容易下沉。因此,機頭穿墻時,在穿墻管下部要有支托,工具管的推進要迅速,縮短穿墻管內(nèi)的土體暴露時間,以減少安全隱患。
管道頂出穿墻管及在長度3-4m范圍內(nèi)的偏差是影響全段偏差的關(guān)鍵,特別是出墻洞時,由于管段長度短,機頭重量大,近出洞口土質(zhì)容易受擾動等因素的影響,往往會導(dǎo)致向下偏,此時,應(yīng)該綜合運用機頭自身糾偏和調(diào)整千斤頂?shù)淖饔昧狭χ行膩砜刂祈敼芊较颉?br />
d.泥土外運
泥屑由泥水系統(tǒng)隨泥漿管排出,在泥漿池過濾土渣并及時外運。
e.管內(nèi)動力及照明
管內(nèi)動力主要用來掘進、糾偏、出土及頂進,選擇380V動力電源。由于管內(nèi)環(huán)境潮濕,照明必須采用安全低壓照明。采用變壓器變?yōu)?6V安全電壓照明。
f.頂管注意事項
注意防止地面的沉降或隆起:在頂管施工沿線按一定間距布設(shè)沉降觀測點,監(jiān)測頂管頂進施工期間的地面沉降量。
開挖端面的取土過多或過少,會造成地面的沉降或隆起。為避免這種不良影響,可采取以下措施:在壓漿時要控制好壓力,恰好能平衡“泥漿套”以上土體的壓力。嚴(yán)格控制管道接口的密封質(zhì)量,防止?jié)B漏。在某些管節(jié)埋藏較淺,離地面不足1.5米的位置,可采用沿管線局部壓鋼板,上堆砂包加載的形式,防止管節(jié)頂進時觸變泥漿上浮使到泥漿套失效。
工具管糾偏后,刃腳后形成一個空隙,管道頂進時周圍的土體會塌入空隙,造成地面沉降。為避免這種情況,在頂管頂進時,要及時測量,勤測勤糾,避免大角度糾偏。
五、結(jié)束語
社會發(fā)展,人們環(huán)保意識不斷加強,城市的規(guī)劃越來越嚴(yán)格,城市污水處理量越大,需要建設(shè)的污水管道不斷增加。過去,人們受施工現(xiàn)場條件控制,很多時候很難開挖,或無法穿過河道等困難,污水管道敷設(shè)處處受制。隨著頂管法的日漸成熟,以上問題可迎刃而解,污水管道的布置可以越來越靈活,可極大滿足人們對污水處理的要求。頂管法施工將成為市政工程施工中的一種常用工藝。
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