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1.12合理配置通風(fēng)系統(tǒng) 1.13施工中的土壓平衡控制 正文： 1.1施工管材及其長度的選擇 目前工程中常用的管材包括鋼管、鋼筋混凝土管等。在給排水管道工程施工中，頂管的浮推力比大，而管道中以生活污水為主，腐蝕性強(qiáng)。因此要選擇耐腐蝕性的管材，以保證管道長期使用不會漏水，提升使用年限。另外，施工中還要根據(jù)管道的曲率,合理選擇管道長度。如管道彎頭小、距離長，則應(yīng)適當(dāng)增加管道長度;如彎頭又大又短，則安裝的立管不宜過長。 1.2頂管機(jī)的選擇 在市政給排水工程管道施工中，為全面滿足施工技術(shù)要求，對于地下水位以上地層的頂管施工，可選用土壓平衡頂管機(jī)。對于施工地段位于不穩(wěn)定地層中及地下水位以下的管道安裝工程，工程技術(shù)人員要根據(jù)管槽形狀，選用泥水平衡頂管機(jī)。當(dāng)在地下水和碎石結(jié)構(gòu)層較發(fā)育的地段施工時，應(yīng)盡量使用水泥平衡管道提升機(jī)。
1.3頂管施工測量校正技術(shù) 在頂管施工中，技術(shù)人員必須精確測量給排水安裝管道的中心線及標(biāo)高。在提升井兩側(cè)確定中心線管，使高度與安裝管道一致。為保持軸線與設(shè)計(jì)一致，立管在提升中要進(jìn)行測量。當(dāng)進(jìn)出孔位置發(fā)生偏差時，應(yīng)增加測量次數(shù)。同時對測量控制點(diǎn)要定期進(jìn)行復(fù)測，以確保安裝測量的精度。施工人員在施工中，應(yīng)及時判定和修正施工方向,根據(jù)測量報(bào)告結(jié)果，繪制管道安裝位置圖，嚴(yán)格監(jiān)測標(biāo)高軸線的偏差量，以及時進(jìn)行合理調(diào)整。安裝過程中，頂進(jìn)軸和設(shè)計(jì)很容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其合理的修正方法，是調(diào)整頂管的伸縮量，使其撓度值減小，并調(diào)整到同一位置。1.4長距離頂進(jìn)的測控 1.4.1 測控裝置 引入自動測量系統(tǒng)，可降低測量誤差率、提高測量工作速度和測量精度、保證頂管頂進(jìn)的連續(xù)性。選用的系統(tǒng)組件包括:電子激光靶、帶棱鏡全站儀、自動整平臺、連接電纜、軟件系統(tǒng)。第一階段:全站儀安裝在工作井平臺上,位于主千斤頂油缸之間的頂管軸線上。參考方向根據(jù)接收井坐標(biāo)引在工作井洞口上方平臺上,上面安裝有一個棱鏡作為后視點(diǎn),后視點(diǎn)3個,作為校正復(fù)核使用。全站儀激光束不斷地指向機(jī)頭目標(biāo)靶,自動跟蹤測量,數(shù)據(jù)傳輸至電腦。第二階段:距離增加后(達(dá)到500m),管道內(nèi)安裝一個支架帶自動整平臺,與井內(nèi)測量平臺通視。機(jī)頭目標(biāo)靶、管內(nèi)測量基站、井內(nèi)測量基站形成一個自動跟蹤測量系統(tǒng)。第三階段:距離增加后（達(dá)到1000m)，管道內(nèi)再安裝一個支架帶自動整平臺，與井內(nèi)測量平臺通視。機(jī)頭目標(biāo)靶、管內(nèi)測量基站1、管內(nèi)測量基站2、井內(nèi)測量基站形成一個自動跟蹤測量系統(tǒng)。1.4.2測控要點(diǎn) (1)頂進(jìn)測量控制。頂進(jìn)裝置安裝完畢進(jìn)行復(fù)測，使裝置定位及標(biāo)高數(shù)據(jù)符合頂進(jìn)設(shè)定要求;頂進(jìn)中應(yīng)隨時觀察軸線偏差，隨時監(jiān)測調(diào)整，按照要求做好分段測量基站的測控體系。(2)頂進(jìn)參數(shù)調(diào)整。頂進(jìn)過程中掌握和記錄好實(shí)際平衡土壓力、推進(jìn)速度、出土量、各組千斤頂工作油壓等施工參數(shù)。土壓力的設(shè)定根據(jù)頂力和土體變形觀測隨時進(jìn)行調(diào)整，頂進(jìn)時出土斷面要均衡控制，避免在擠壓狀態(tài)下頂進(jìn)，保持頂進(jìn)軸線。(3）頂進(jìn)減摩控制。減摩注漿要與頂進(jìn)同步進(jìn)行，做好注漿部位、注漿量、注漿壓力等記錄;泥漿的注入量、注漿壓力等技術(shù)參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做相應(yīng)調(diào)整。(4）頂進(jìn)數(shù)據(jù)化管理。實(shí)行頂進(jìn)施工全過程圖表化管理,做好頂進(jìn)速度、頂力、土壓力和泥水壓力、軸線偏差和沉降量變化等數(shù)據(jù)的記錄、收集、整理工作,及時形成數(shù)據(jù)圖表,與設(shè)定控制參數(shù)對比,及時采取相應(yīng)的調(diào)整措施。1.5對洞口土壤進(jìn)行加固 對洞口地面進(jìn)行加固，常采用注漿、高壓注漿或冷凍技術(shù)。施工時要全面考慮地面的摩擦角和泄漏量等參數(shù)。進(jìn)行加固期間，如果地面結(jié)構(gòu)較為松軟，頂進(jìn)時需進(jìn)行整段加強(qiáng)處理。如果地面結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，可以在安裝管道兩側(cè)和上方的地面進(jìn)行加固，防止發(fā)生土壤沉降現(xiàn)象。如果地面結(jié)構(gòu)牢固，則無需進(jìn)行地面加固。1.6頂管出洞及止水 
頂管出洞前，對頂管機(jī)、主頂進(jìn)裝置、泥漿系統(tǒng)、基座及后背、操作間等進(jìn)行一次全面的檢查調(diào)試工作，在洞圈土體加固封閉、端墻拆除前確認(rèn)檢查，落實(shí)頂管出洞施工所需材料，確認(rèn)后可進(jìn)行頂管出洞施工。重點(diǎn)控制貫入地層未注漿前的檢查，頂進(jìn)慢速前進(jìn)，加強(qiáng)頂管機(jī)姿態(tài)測控、后背觀測，合理控制刀盤扭矩，控制軸線狀態(tài)。出洞工作結(jié)束后，將出發(fā)后的50m長度作為試頂進(jìn)區(qū)段，通過試頂進(jìn)總結(jié)頂進(jìn)的各項(xiàng)參數(shù)，掌握觸變泥漿注漿工藝，監(jiān)測地表波動、軸線位移等數(shù)據(jù)，并通過調(diào)整推進(jìn)力、推進(jìn)速度、正面壓力、推進(jìn)坡度、注漿壓力、注漿數(shù)量等施工參數(shù)及時反饋，為后續(xù)頂進(jìn)提供支持。試頂進(jìn)區(qū)段結(jié)束按調(diào)整參數(shù)繼續(xù)頂進(jìn)施工。正常頂進(jìn)時，開挖面切削土體通過螺旋機(jī)輸送至傾土水槽，經(jīng)過攪拌處理后輸送至地面沉淀池，泥水經(jīng)過沉淀后排出清水回送至傾土水槽，作為攪拌處理用水循環(huán)利用。頂進(jìn)中要注意地層變形和軸線控制，收集分析軸線和變形等相關(guān)信息數(shù)據(jù)，及時調(diào)整泥水壓平衡值，控制軸線偏差，減少對土體擾動的同時合理控制出土量及地層變形偏差。頂進(jìn)姿態(tài)的控制，一是滾動糾偏。可通過調(diào)整頂管機(jī)刀盤轉(zhuǎn)向調(diào)整刀盤軸線推進(jìn)偏差。設(shè)置軸線偏差基準(zhǔn)值為1.5°，當(dāng)超過1.5°時頂管控制系統(tǒng)報(bào)警并提示調(diào)整刀盤需進(jìn)行轉(zhuǎn)向糾偏;二是方向糾偏。控制頂進(jìn)方向的措施是調(diào)整相應(yīng)側(cè)千斤頂?shù)捻斄?shù)。當(dāng)頂管機(jī)出現(xiàn)某一側(cè)的姿態(tài)變動時，相應(yīng)調(diào)整該側(cè)千斤頂?shù)捻斄磉M(jìn)行糾偏，糾偏調(diào)整要控制好刀盤轉(zhuǎn)停穩(wěn)定，以減少作業(yè)面擾動;隨時根據(jù)軸線及地層數(shù)據(jù)及時調(diào)整頂進(jìn)參數(shù)、頂進(jìn)姿態(tài)，合理控制偏差進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。工作井洞口止水裝置采用牛油盤根結(jié)合水單道O型膠圈止水方式，洞門圈內(nèi)外側(cè)各設(shè)置一道擋土板，采用3mm厚彈簧鋼板。頂管機(jī)出洞時，待頂管機(jī)通過穿墻套管后，先將O型止水圈套入管節(jié)，然后安裝盤根止水圈。盤根水裝置采用牛油盤根環(huán)繞在管壁外，通過螺母收盤根帶側(cè)方的壓板壓緊盤根帶，盤根向管壁方向膨脹起到止水作用。
1.7頂管進(jìn)洞及止水 (1）在距離接收井約30m區(qū)段時，作貫通測量和進(jìn)洞準(zhǔn)備。確定頂管機(jī)的位置，計(jì)算刀盤與洞門的位置坐標(biāo);校核頂管機(jī)姿態(tài)，做好進(jìn)洞前姿態(tài)的預(yù)控;安裝頂管基座，按設(shè)計(jì)頂進(jìn)軸線安裝到位;安裝進(jìn)洞導(dǎo)軌支撐，按預(yù)設(shè)機(jī)頭姿態(tài)調(diào)整好導(dǎo)軌標(biāo)高。(2)在進(jìn)洞前的3倍管徑范圍內(nèi)，減慢頂進(jìn)速度，待頂管機(jī)刀盤到達(dá)距洞門4m左右位置時，開啟預(yù)設(shè)在洞門上的2個DN50應(yīng)力釋放孔，釋放擠壓應(yīng)力，并觀察外部土體情況，隨時觀測土體壓力變化和洞門的變形情況。(3）進(jìn)洞封閉。根據(jù)貫通測量結(jié)果，沿進(jìn)洞軸線在洞門端墻部位放樣鑿出洞門，在土體壓力和洞門變形確認(rèn)安全的前提下，快速頂進(jìn)頂管機(jī)，頂入洞門落下封閉鋼板，管道進(jìn)入洞圈50cm后將封閉鋼板與管道焊接封閉。2.5置換泥漿管道頂進(jìn)完成后，為預(yù)防管道發(fā)生沉降，需將原有的觸變泥漿置換，置換的泥漿采用純水泥漿，可使用原有系統(tǒng)及管路進(jìn)行置換。采取分段注入壓出置換，從起始管節(jié)開始依次注入和排出，第一管段水泥漿注入時，應(yīng)將下一管段的注漿孔打開，使原有觸變泥漿陸續(xù)從下一管段注漿孔排出，直至置換水泥漿壓出且達(dá)到規(guī)定注漿壓力時，停止該管段注漿，依此類推完成泥漿置換。接收井洞口止水裝置采用牛油盤根止水方式。待頂管機(jī)進(jìn)洞后，安裝盤根止水圈。盤根水裝置采用牛油盤根環(huán)繞在管壁外，通過螺母收盤根帶側(cè)方的壓板，壓緊盤根帶，盤根向管壁方向膨脹起到止水效果。
1.8洞口降水措施 因頂管井地層含水量豐富、水頭壓力高，在頂管機(jī)頭出洞、進(jìn)洞開鑿洞門時風(fēng)險(xiǎn)較大，極易產(chǎn)生突然漏水漏沙、威脅周邊地層及長江大堤的安全。為降低頂管洞口的水頭壓力、減少滲漏，在頂管洞門軸線兩側(cè)（離開軸線5m~6m）各設(shè)置2口深井降水井，布置見表1。1.9中繼間設(shè)置 中繼間采用套筒承插式鋼結(jié)構(gòu)件，由鋼護(hù)套、鋼內(nèi)芯、千斤頂、電機(jī)、止水圈五個部分組成。每個中繼間有10只千斤頂，中繼間采用電腦自動控制。在較接處內(nèi)側(cè)設(shè)置兩道D2型頂進(jìn)密封圈，設(shè)置直通油杯壓注潤滑油，以控制頂進(jìn)漏漿及密封圈的磨損。
中繼間的設(shè)置根據(jù)試驗(yàn)段的頂進(jìn)阻力計(jì)算確定。約60m設(shè)置一處。頂進(jìn)中管道內(nèi)施工所需的各類照明、線纜等配套設(shè)施,應(yīng)與中繼間的設(shè)置同步布設(shè)安裝及調(diào)試,各種管線應(yīng)分類有序布置固定,中繼間在使用中發(fā)生故障應(yīng)立即組織修復(fù)。中繼間頂進(jìn)應(yīng)按照順序分組作業(yè)，各組中繼間分組陸續(xù)頂入，當(dāng)某一組頂進(jìn)時，其他組中繼間應(yīng)停止作業(yè)，當(dāng)各組中繼間依次頂進(jìn)完成后，主千斤頂最終完成頂進(jìn)。頂管進(jìn)入接收井后進(jìn)行中繼間閉合，對中繼間前后管段進(jìn)行雙液注漿，形成膠結(jié)封閉以控制中繼間部位的滲漏;注漿完成后進(jìn)行分組拆除，依次拆除千斤頂并封閉中繼間管段注漿孔;拆除中繼間體內(nèi)構(gòu)件，將外層環(huán)向鋼板割除端部后進(jìn)行焊接。1.10長距離頂進(jìn)減摩 觸變泥漿是地下水位以下長距離頂進(jìn)中減少管壁阻力采取的輔助措施，通過注入觸變泥漿在管壁外圍形成漿液保護(hù)套，減小鋼管與土體之間的摩擦阻力，本工程選用膨潤土觸變泥漿。前三節(jié)管段每節(jié)布置1組注漿面，其余管段每兩節(jié)鋼管布置1組注漿面，各組中繼間均設(shè)置注漿孔，每組注漿部位布置5個注漿孔,分布于除管底部位外的管壁，注漿孔與管壁呈45°夾角，外設(shè)梯形套，注漿孔在現(xiàn)場開設(shè)。
設(shè)置管道注漿壓力監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測管壁外注漿壓力，設(shè)置長度為每60m一處，壓力控制值按照覆土被動土壓力+25kPa設(shè)置。根據(jù)監(jiān)測的頂力、注漿壓力及土體變形壓力，及時在注漿部位采取下部放漿、上部補(bǔ)漿的措施，盡可能使管壁各處注漿壓力平衡;合理調(diào)整膨潤土漿液配合比，增強(qiáng)漿液與土體、管壁的膠結(jié)力，使?jié){液保持較好的附著，形成相對均勻的漿液護(hù)套;根據(jù)情況采取注入膨潤土膏阻流作為補(bǔ)充措施，在管道內(nèi)設(shè)置土砂泵及DN100注入孔，將膏狀膨潤土注入管道外壁，一定程度上減緩管壁上部漿液流動，提高管壁頂部減摩效果。1.11水平螺旋鉆進(jìn)技術(shù) 水平螺旋鉆進(jìn)技術(shù)是利用螺旋鉆桿沿中心軸線鉆入地下，在精確定位鉆桿方向的同時,用螺旋鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔作業(yè)，再用鉆桿將管道拖入孔內(nèi)。由于鉆桿和導(dǎo)向裝置的直徑較小，因此能準(zhǔn)確定位管軸的方向。使用螺旋鉆進(jìn)技術(shù)，對地表影響很小，它適用于小口徑給管道施工，能有效減少管道安裝方向的偏差，保證施工精度。1.12合理配置通風(fēng)系統(tǒng) 在長距離管道頂管施工時，施工技術(shù)人員應(yīng)注意有效解決通風(fēng)問題。在具體的施工中，如果現(xiàn)場施工人員的氧氣含量較少，容易出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，對施工人員的安全造成嚴(yán)重威脅。另外，在管道涂裝操作中，部分涂層物質(zhì)會產(chǎn)生有毒氣體或異味，對人體造成傷害。因此，在施工中，需全面保證工作面的空氣流通，加強(qiáng)對設(shè)備的管理，及時排除有害氣體，以確保施工作業(yè)人員的人身安全，創(chuàng)建良好的安全工作環(huán)境。1.13施工中的土壓平衡控制 在進(jìn)行長距離頂管施工過程中,結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際地層特點(diǎn)以及以往頂管施工經(jīng)驗(yàn),對土壓平衡進(jìn)行控制,并對施工中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行細(xì)化。在實(shí)際施工中,需要結(jié)合土的性質(zhì),在必要情況下需要對土壓力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,若土壓力超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍,則需要采取合理的措施對其進(jìn)行調(diào)整。 具體而言,在實(shí)現(xiàn)對土壓力平衡控制時,只需要考慮到頂管機(jī)施加的壓力,明確土壓的控制與頂進(jìn)速度之間的關(guān)系。 若在施工中輸送機(jī)排出去的土壤量為恒定不變，則此時說明頂進(jìn)的速度與土壓力成正比例關(guān)系,為了確保對輸送機(jī)的土壓力控制具有持續(xù)性,需要將頂進(jìn)速度控制在合理范圍內(nèi)。若是推進(jìn)的速度保持不變,則此時土壓力與輸送機(jī)排除的土量將成反比例關(guān)系,并且控制的特征變化相對平緩。在初始頂進(jìn)的過程中,還需要對其進(jìn)行重復(fù)測試。正常情況下,能夠達(dá)到土壤質(zhì)量的85%~100%時,則會被認(rèn)為是正?，F(xiàn)象。為了在施工過程中進(jìn)一步測定土壤的排放量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),還可以結(jié)合地面沉降確定是否有必要增加或減少土壤排放量。
根據(jù)市政給排水施工的設(shè)計(jì)要求,土體的沉降應(yīng)當(dāng)在- 5mm~+5mm范圍內(nèi)。同時,當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)隆起時,則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加土壤量;當(dāng)?shù)孛嫔铣霈F(xiàn)沉降時,則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少土壤量。
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