1、安裝管節(jié)
(1)下管前在地面上應(yīng)對(duì)下吊的管節(jié)進(jìn)行外觀檢查,包括管端面的平直度,管壁表面的光潔度、端面上有無(wú)縱向裂縫,對(duì)馬蹄行端面、裂縫超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)、管壁粗糙、管體縱裂者不應(yīng)使用。
(2) 往工作坑內(nèi)下管前,施工負(fù)責(zé)人必須進(jìn)行防高處墜落,物體打擊的安全交底,作業(yè)人員分工要明確,嚴(yán)格遵守紀(jì)律。每次下管前,均應(yīng)由負(fù)責(zé)人組織檢查吊裝設(shè)備是否完好無(wú)損,安全可靠,下管工序應(yīng)有專人指揮,人工推運(yùn)管子施工時(shí),管子前方嚴(yán)禁有人,作業(yè)人員應(yīng)集中精神,服從指揮,動(dòng)作協(xié)調(diào)一致,嚴(yán)禁用手扶鋼絲繩,防止手被滑輪、吊鉤碰擠致傷。下管作業(yè)的全部過(guò)程中,工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人,待管節(jié)接近導(dǎo)軌時(shí),工人再向前穩(wěn)管就位,管節(jié)落到導(dǎo)軌以上,要檢查管壁與導(dǎo)軌面是否密切接觸,如發(fā)現(xiàn)有懸空翹起現(xiàn)象,應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)管節(jié)至完全密合為止。坑內(nèi)上下吊運(yùn)物品時(shí),坑內(nèi)人員應(yīng)站在安全角落,嚴(yán)禁利用卷?yè)P(yáng)機(jī)上下運(yùn)人。
(3)頂進(jìn)前將鋼筋砼管在導(dǎo)軌上穩(wěn)好,對(duì)正管口并墊上油氈或麻辮圈,在管內(nèi)用鋼脹圈將接口支撐牢固。
2、管道接口
(1)管節(jié)穩(wěn)好后,在管內(nèi)側(cè)兩管節(jié)對(duì)口處用鋼脹圈將兩管節(jié)連在一起,管與圈之間的間隙用木尖尖緊,使接口處于鋼性連接,避免在頂進(jìn)中受力后產(chǎn)生錯(cuò)口,標(biāo)準(zhǔn)頂進(jìn)過(guò)程中管節(jié)高程和方向的準(zhǔn)確度。
(2)安管與接口完成后,要將管內(nèi)牽引小車的鋼絲繩、照明電線以及其它向管內(nèi)延伸的各種管線安裝完畢后,就可在管前端工作面上挖土。
3、挖土
頂進(jìn)管節(jié)的方向和高程的控制,主要取決于挖土操作,工作面上挖土不單影響頂進(jìn)效率,更重要會(huì)影響質(zhì)量控制。
對(duì)工作面挖土操作要求:根據(jù)工作面地下水位高度來(lái)決定挖土的方法,必須在操作規(guī)程的范圍內(nèi)超挖,不得擾動(dòng)管底地基土,每次管前挖土30—50CM,及時(shí)頂進(jìn),及時(shí)測(cè)量,并將管前挖出的土及時(shí)運(yùn)出管外,土洞挖成后立即開(kāi)始頂進(jìn),既可避免塌方,又不會(huì)加大頂力,在地下水位以下頂進(jìn)時(shí)能減少滲透水量,挖出的土要及時(shí)運(yùn)走。
(1)良好土質(zhì)條件下挖土
管端可不安裝刃腳,允許按規(guī)范要求向前超挖50cm,挖成土洞后才向前頂進(jìn),管頂超挖量一般不大于15mm,但在重要建筑物下不得超挖。管底土基弧度120~135度范圍內(nèi),不能超挖。
(2)土質(zhì)條件差但不會(huì)出現(xiàn)塌方時(shí)的挖土
管前超挖量不能過(guò)大,一般不超過(guò)20cm,隨挖隨頂。管頂部位最好不超挖,由于超挖后在頂進(jìn)過(guò)程中土拱沉陷壓到管頂上,要增加磨擦阻力,管底也不要超挖,保持135度弧度土基礎(chǔ)。
(3)土質(zhì)條件最差時(shí)的挖土
首先要在管前安裝刃腳,以防塌方,并保證操作人員安全。在刃腳上半部的保護(hù)罩下挖土,土層坍塌后流入刃腳內(nèi)會(huì)保持一定的靜止角,挖土?xí)r在坡角處挖取是比較安全的,將積土清運(yùn)后立即頂進(jìn)。管側(cè)土一般不要超挖。管底絕對(duì)不允許超挖。一定要在保護(hù)罩下進(jìn)行挖土。
(4)地下水位以下的挖土
有地下水時(shí),頂進(jìn)管斷面大,前面一定要裝刃腳,不管什么土質(zhì),管下半部不得超挖,土基與管壁一定要求嚴(yán)密吻合,以減少地下水參透量。管前超挖量也應(yīng)比該種土沒(méi)有地下水時(shí)要少。.
(5)巖石的爆破
如頂進(jìn)時(shí)碰到巖石,則需請(qǐng)爆破專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行爆破。
4、運(yùn)土
選用導(dǎo)軌車將土從挖掘處拖置工作坑,然后將導(dǎo)軌車用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊置原地面高,用平板車拖到倒土點(diǎn),泥水排除用泥漿泵抽到附近的雨水井中。
5、頂進(jìn)
管節(jié)安裝完畢,用千斤頂將管節(jié)沿導(dǎo)軌前挖好的土洞內(nèi)頂進(jìn)。
(1)頂鐵的布置與安裝.
頂鐵的布置采用單行傳力式。
在鋼筋砼企口管口增設(shè)環(huán)形頂鐵與管子企口吻合,將管口變?yōu)槠矫嬉岳斶M(jìn),同時(shí)又?jǐn)U大了承壓面。
安裝頂鐵是靠千斤頂力將頂鐵擠緊后傳遞頂力,所以對(duì)尺寸要求嚴(yán)格,不能有偏心和錯(cuò)位。對(duì)頂鐵安裝的要求如下:縱頂鐵相接時(shí)一定要平直,不能出現(xiàn)上下左右的彎曲和錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,以防止產(chǎn)生偏心荷載;單行縱頂鐵的中心線要與管道軸線一致;橫向頂鐵與管端面相接觸時(shí),必須使橫向頂鐵的中心線通過(guò)管壁的平均半徑上,即著力點(diǎn)位于管壁厚度的中點(diǎn);縱向頂鐵間的頂鐵塊數(shù)應(yīng)減少到最少,只要滿足模數(shù)就應(yīng)換上整體頂鐵;橫向頂鐵著力點(diǎn)高度位于外直徑高度的1/3~1/4間,并且靠下半部,以防止著力點(diǎn)太高容易使前管低頭,縱向頂鐵與橫向頂鐵應(yīng)垂直相接,頂力增大時(shí)管端應(yīng)加設(shè)弧形頂鐵,增加管子受力面:為了接觸均勻,管端面與頂鐵應(yīng)同時(shí)加設(shè)襯墊,襯墊材料可用油氈、橡膠墊、石棉板等。在施工中自始至終應(yīng)加強(qiáng)注意,只要發(fā)現(xiàn)頂進(jìn)過(guò)程中管子不向前走而向后背壓縮,頂鐵上拱或下啃,立即停鎬,加固后背嚴(yán)防崩鐵傷人。
(2)頂進(jìn)程序
頂鐵安裝完畢,管前端已挖成土洞,就可頂進(jìn)。
開(kāi)動(dòng)油泵,千斤頂活塞出程,開(kāi)始先壓縮后背和壓緊頂鐵,以后才頂進(jìn)管節(jié)。當(dāng)千斤頂活塞桿伸到臨界長(zhǎng)度,立即關(guān)閉油泵,停止頂進(jìn),退回活塞桿,然后安裝頂鐵繼續(xù)頂進(jìn)。
當(dāng)頂完一節(jié)管時(shí),即頂?shù)搅粼趯?dǎo)軌上的管節(jié)長(zhǎng)度0.4~0.5m時(shí),無(wú)論千斤頂是否出程完畢都要停止頂進(jìn),退回千斤頂行程,拆除頂鐵,準(zhǔn)備安裝新管節(jié),隨即測(cè)量。
四、頂進(jìn)事故的防止
1、頂鐵必須直順,無(wú)歪斜,扭曲等變形現(xiàn)象,要充分保證頂鐵使用時(shí)接觸面的嚴(yán)密性,在安裝時(shí),不給使用過(guò)程中潛伏下崩鐵傷人的隱患。頂機(jī)、頂鐵必須與管子保持平直,受力平均一致。
2、在頂進(jìn)作業(yè)時(shí),發(fā)現(xiàn)頂鐵變行、異常、左右偏移或向上有凸出現(xiàn)象,應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行調(diào)整;搬運(yùn)頂鐵、內(nèi)脹圈要穩(wěn)拿輕放,不準(zhǔn)往坑內(nèi)拋擲;頂進(jìn)作業(yè)時(shí),人不得站在頂鐵上方或兩側(cè),嚴(yán)禁穿行。在頂進(jìn)作業(yè)時(shí),如發(fā)現(xiàn)混凝土管端有混凝土剝皮脫落等異常現(xiàn)象,應(yīng)立即停機(jī)檢查。在頂進(jìn)作業(yè)過(guò)程中,對(duì)頂鐵的觀察要有專人,絲毫不得放松,嚴(yán)防崩鐵事故的發(fā)生。
3、及時(shí)注意油泵的壓力表指針的變化,當(dāng)發(fā)生壓力突然上升時(shí),要立即停止頂進(jìn),檢查壓力上升的原因,防止發(fā)生意外。
4、控制千斤頂活塞的完伸長(zhǎng)度,不要超越臨界沖程,以免損壞設(shè)備。
5、要連續(xù)頂進(jìn),不能停滯不前。由于停工時(shí)間長(zhǎng),地下水滲透增加,土拱容易坍塌,再開(kāi)頂時(shí)頂力將大幅度上升。
6、根據(jù)不同土質(zhì)情況,堅(jiān)持挖土后立即頂進(jìn),隨挖土隨頂進(jìn),以免塌方。
7、將頂速控制適當(dāng)范圍內(nèi),不要過(guò)快或過(guò)慢,過(guò)快產(chǎn)生偏差后不易糾正,過(guò)慢管節(jié)前進(jìn)速度小于工作面保持穩(wěn)定的時(shí)間,就要塌方。
五、管道測(cè)量、糾偏
1、測(cè)量:
(1)測(cè)量次數(shù):在頂?shù)谝还?jié)管時(shí),及校正頂進(jìn)偏差過(guò)程中,應(yīng)每頂進(jìn)20~30cm,即對(duì)中心和高程測(cè)量一次;在正常頂進(jìn)中,應(yīng)每頂進(jìn)90~100cm時(shí)測(cè)量一次。
(2)中心測(cè)量:根據(jù)工作坑內(nèi)測(cè)設(shè)的中心樁,掛中線,利用中心尺,測(cè)量頭一節(jié)管前端的軸線中心偏差。
(3)高程測(cè)量:使用水準(zhǔn)儀和高程尺,測(cè)首節(jié)管前端管內(nèi)底高程,以控制頂進(jìn)高程;同時(shí)測(cè)首節(jié)管后端管內(nèi)底高程,以控制坡度,頂坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),以便閉合之用。
(4)一個(gè)管段頂完后,應(yīng)對(duì)中心和高程再作一次竣工測(cè)量,一個(gè)接口測(cè)一點(diǎn),有錯(cuò)口的測(cè)兩點(diǎn)。
(5)對(duì)頂施工時(shí),在頂至兩管端相距約100cm時(shí),可從兩端中心掏挖小洞,使兩端通視,以便校核兩管中心線及高程,使兩管準(zhǔn)確對(duì)口。
2、糾偏:
頂管工程頂進(jìn)過(guò)程中,由于各種不平衡外力影響管節(jié)在土內(nèi)不可能形成直線前進(jìn),而是上下左右擺動(dòng)前進(jìn)呈現(xiàn)偏離設(shè)計(jì)位置的現(xiàn)象,出現(xiàn)此種現(xiàn)象即稱之為“誤差”。應(yīng)及時(shí)及早的采取措施,使管節(jié)回到原設(shè)計(jì)的位置上,此為“糾偏”。產(chǎn)生誤差現(xiàn)象的原因很多如:導(dǎo)軌的安裝、千斤頂?shù)奈恢?、后背與管節(jié)位置的布置等操作上的因素。在客觀因素上,因管道周圍土質(zhì)不同,作用于管周壁的土壓力便會(huì)出現(xiàn)不平衡,粘土層中夾帶砂層,硬土層中夾帶軟土層,均會(huì)造成力系的不平衡,土層較淺等亦可造成誤差,頂管產(chǎn)生誤差后,應(yīng)即時(shí)糾偏,否則會(huì)造成報(bào)廢的嚴(yán)重后果。
測(cè)量發(fā)現(xiàn)管位偏差達(dá)1cm,一般應(yīng)考慮校正,但對(duì)高程偏差的校正,應(yīng)根據(jù)管道的設(shè)計(jì)坡度和頭一節(jié)管子的走向,來(lái)確定校正方法。當(dāng)根據(jù)頭一節(jié)管子的定向預(yù)計(jì)可能自行恢復(fù)到設(shè)計(jì)位置時(shí),不必校正。糾偏校正應(yīng)緩緩進(jìn)行,使管子逐漸復(fù)位,不得猛糾硬調(diào),以防產(chǎn)生相反結(jié)果。在工程中主要采用普通校正法。
普通校正法分挖土校正法和強(qiáng)制校正法:
a、挖土校正法
偏差為1~2cm時(shí),可采用此法。此法是在管子偏向設(shè)計(jì)中心的一側(cè)適當(dāng)超挖,而在相對(duì)的一側(cè)不超挖或留坎,使管子在繼續(xù)頂進(jìn)中,逐漸回到設(shè)計(jì)位置。
b、強(qiáng)制校正法
襯墊法:即在首節(jié)管外側(cè)局部管口位置墊上鋼?;蚰景澹斐蓮?qiáng)制性的局部阻力后迫使管節(jié)轉(zhuǎn)向。
支撐法:即采用支柱或5~10T千斤頂在管前設(shè)支撐,斜支于管內(nèi)頂端,隨著頂進(jìn)即可將管節(jié)頂起或頂向左右方,當(dāng)管節(jié)接近設(shè)計(jì)高程或中軸線時(shí)即可拆除,使管節(jié)緩慢的正常頂進(jìn)。
支托法:在支撐法無(wú)效時(shí)即可采用支托法,即在第二節(jié)管節(jié)內(nèi)壁和首節(jié)管節(jié)口前,設(shè)兩個(gè)支撐點(diǎn),在兩個(gè)支撐點(diǎn)之間架設(shè)槽鋼,然后用千斤頂將管節(jié)頂起。
千斤頂校正法:當(dāng)頂距較短時(shí)(15~20cm內(nèi))可調(diào)整頂鐵的位置平行的用主壓千斤頂頂進(jìn)的力量校正管節(jié)。校正管節(jié)時(shí),首先要及早及時(shí),同時(shí)需用漸進(jìn)的方法,不可急于求成。
六、頂管工程施工允許偏差如下表:
頂管工作坑允許偏差
?
序號(hào) | 項(xiàng)目 | 允許偏差 | 檢驗(yàn)頻率 | 檢驗(yàn)方法 |
范圍 | 點(diǎn)數(shù) |
1 | 工作坑每側(cè)寬度、 長(zhǎng)度 | 不小于設(shè)計(jì)規(guī)定 | 每座 | 2 | 掛中線 用尺量 |
2 | 后背 | 垂直度水平線與中心線的偏差 | - 1%H
? 0.2%L | ? | 1 ? 1 | 用垂直 與角尺 |
3 | ? | 高程 | +3mm 0 | ? | 1 | 用水平儀測(cè) |
中線位移 | 左3mm 右3mm | 1 | 用經(jīng)緯儀測(cè) |
注:表內(nèi)H為后背的垂直高度(單位:m)
L為后背的水平長(zhǎng)度(單位:m)
頂管允許偏差
?
序號(hào) | 項(xiàng)??? 目 | 允許偏差 (mm) | 檢驗(yàn)頻率 | 檢驗(yàn)方法 |
范圍 | 點(diǎn)數(shù) |
1 | 中?線?位?移 | 50 | 每節(jié)管 | 1 | 測(cè)量并查閱測(cè)量記錄 |
2 | 管內(nèi)底高程 | D<1500mm | +30 -40 | 每節(jié)管 | 1 | 用水準(zhǔn)儀 測(cè)量 |
D≥1500mm | +40 -50 | 每節(jié)管 |
3 | 相鄰管間錯(cuò)口 | 15%管壁厚, 且不大于20 | 每個(gè)接口 | 1 | 用尺量 |
4 | 對(duì)頂時(shí)管子錯(cuò)口 | 50 | 對(duì)頂接口 | 1 | 用尺量 |
注:表內(nèi)D為管徑。