1、整理課件 給水排水工程施工給水排水工程施工整理課件目錄目錄l第七章 管道的特殊施工l第一節(jié) 管道的不開槽施工l第二節(jié) 管道穿越河流施工l第三節(jié) 地下工程交叉施工整理課件第七章第七章 管道的特殊施工管道的特殊施工 第一節(jié)第一節(jié) 管道的不開槽施工管道的不開槽施工l管道的不開槽施工是指不開挖地表的條件下完成管線的鋪設(shè)、更換、修復(fù)、檢測和定位的工程施工技術(shù)。l不開槽敷設(shè)的管道的形狀和材料，采用最多的是各種圓形預(yù)制管道如鋼管、普通鋼筋混凝土管、以及其他各種合金其他非圓形的預(yù)制或現(xiàn)澆的鋼筋混凝土管溝。l地下管道不開槽敷設(shè)管的方法很多，常用的有頂管法、盾構(gòu)法、牽引法、夯管法等整理課件 l一、頂管法l（一）基

2、本程序l（二）頂管施工工藝的選擇l（三）頂力計算l（四）工作坑l（五）設(shè)備安裝l（六）頂管施工的接口形式l（七）頂進(jìn)l（八）測量與糾偏l（九）頂管施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)整理課件 l（一）基本程序l在敷設(shè)管道前，管線的一端事先建造一個工作坑。，在坑內(nèi)的頂進(jìn)軸線后布置后背墻、千斤頂，將敷設(shè)的管道放在千斤頂前面的導(dǎo)軌上，管道的最前端安裝工具管。以工具管開路，進(jìn)入工具管的泥土被不斷挖掘排出管外。l頂管的施工組織應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：l施工現(xiàn)場平面布置圖；頂進(jìn)方法的選用和頂管段單元長度的確定；工作坑位置的選擇及其結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計；頂管機頭選用及各類設(shè)備的規(guī)格、型號及數(shù)量；預(yù)力計算和后背設(shè)計；洞口的封門設(shè)計；測量、糾

3、偏的方法；垂直運輸和水平運輸布置；下管、挖土、運土或泥水排除的方法；減阻措施；控制地面隆起、沉降措施；地下水排除方法；注漿加固措施；安全技術(shù)措施等。整理課件 l（二）頂管施工工藝的選擇l按照管前掘進(jìn)方式不同，頂管施工分為普通掘進(jìn)式（人工掘進(jìn)）、擠壓式、機械式、半機械式、水力掘進(jìn)式等，按照前方防塌方式不同，分為機械平衡、土壓平衡、水壓平衡、氣壓平衡等。l任何一種頂管施工方法，都有其局限性。因此，對具體土層等條件，必須選擇與之相適應(yīng)的頂管施工工藝。l通常，根據(jù)頂進(jìn)管道的口徑大小，將其分為小口徑（D800mm）、中口徑（800mmD1800mm）、大口徑（D1800mm）；從經(jīng)濟角度看，頂管的管徑上

4、限是4000mm。整理課件l（三）頂力計算l頂管的總頂力分兩部分：正面阻力和四周的摩擦阻力l影響頂力的因素很多，除了土質(zhì)、管徑、頂長、管材、地下水位等客觀因素外，還受到中途間歇時間、頂進(jìn)偏差、減阻措施等多種因素的影響。l頂進(jìn)距離較短時，頂力由主千斤頂承擔(dān)，有下列情況之一。則需要考慮增加中繼間：1、總頂力超過主千斤頂?shù)淖畲箜斄Γ?、總頂力超過管道的允許頂力；3、總頂力超過后背墻的最大允許頂力。整理課件l（四）工作坑l工作坑也稱為豎井，是頂管施工起始點、終結(jié)點、轉(zhuǎn)向點的臨時措施。工作坑中除安裝有頂進(jìn)系統(tǒng)外，還設(shè)有導(dǎo)軌、后背及后座墻、密封門、排水坑等設(shè)備。整理課件 l（五）設(shè)備安裝l1、導(dǎo)軌l導(dǎo)軌應(yīng)

5、選用鋼質(zhì)材料制作，兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致，安裝后的導(dǎo)軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。l2、千斤頂與油泵l3、頂鐵l4、起重設(shè)備整理課件 l（六）頂管施工的接口形式l鋼管采用焊接接口。當(dāng)頂進(jìn)鋼管采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿和肋板保護(hù)層時，焊接后應(yīng)補做焊口處外防腐處理。l鋼筋混凝土管常用鋼脹圈接口、企口接口、“T”形接口、“F”形接口等幾種方式進(jìn)行連接。整理課件 l（七）頂進(jìn)l管道頂進(jìn)的過程包括挖土、頂進(jìn)、運土、測量、糾偏等工序。從管節(jié)位于導(dǎo)軌上開始頂進(jìn)起至完成這一頂管段止，始終控制這些工序，就可保證管線的軸線和高程的施工質(zhì)量。整理課件 l（八）測量與糾偏l1

6、、測量l頂管施工中的測量，應(yīng)建立地面與地下測量控制系統(tǒng)，控制點應(yīng)設(shè)在不易擾動、視線清楚、方便校核、利于保護(hù)處。在管道頂進(jìn)的全部過程中應(yīng)控制工具管前進(jìn)的方向，并應(yīng)根據(jù)測量結(jié)果分析偏差產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢，確定糾偏的措施。l2、糾偏l為了保證管道的施工質(zhì)量，必須及時糾偏，做到“勤頂、勤挖、勤測、勤糾”。尤其是在開始頂進(jìn)階段，更應(yīng)及時糾偏。l糾偏時應(yīng)首先分析產(chǎn)生偏差的原因，再采取相應(yīng)的糾正措施才是比較有效的。整理課件 l（九）頂管施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)l頂進(jìn)管道的施工質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：l1、管內(nèi)清潔，管節(jié)無破損；l2、允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定；l3、有嚴(yán)密性要求的管道應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗；l4、鋼筋混凝土

7、管道的接口應(yīng)填料飽滿、密實，且與管節(jié)接口內(nèi)側(cè)表面齊平，接口套環(huán)對正管縫，貼緊，不脫落；l5、頂管時地面沉降或隆起的允許量應(yīng)符合施工設(shè)計的規(guī)定。整理課件 l二、盾構(gòu)法施工l盾構(gòu)是集地下掘進(jìn)和襯砌為一體的施工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于鐵路隧道、地下鐵道、地下隧道、水下隧道、水工隧洞、城市地下綜合管廓、地下給排水管溝的修建工程。l盾構(gòu)為一鋼制殼體，稱盾構(gòu)殼體，主要由3部分組成，按掘進(jìn)方向：前部為切削環(huán)、中部為支承環(huán)，尾部為襯砌環(huán)，如圖所示。整理課件l（一）盾構(gòu)的尺寸確定l盾構(gòu)外徑D可由下式確定：l D=d+2(h+x+t) l式中 d管端竣工內(nèi)徑；l h一次襯砌和二次襯砌的總厚度；l x襯砌塊與盾完間的空隙量

8、；l t盾構(gòu)的外殼厚度。l襯砌塊與盾殼間的空隙量x為：l x=Ml/D0 l式中 l砌塊環(huán)上頂點能轉(zhuǎn)動的最大水平距離；l M襯砌環(huán)遮蓋部分的襯砌長度；l D0砌塊環(huán)外徑。整理課件l盾構(gòu)全長L為:l L=L1+L2+L3 l式中 L1切削環(huán)長度；l L2支承環(huán)長度；l L3襯砌環(huán)長度整理課件l（二）盾構(gòu)千斤頂及其頂力計算l盾構(gòu)千斤頂采用液壓傳動。為了避免壓壞砌塊，應(yīng)將總頂力分散，每個千斤頂?shù)捻斄^小，而千斤項數(shù)目較多。千斤項的頂程率略大于砌塊的寬度。l盾構(gòu)在頂進(jìn)時的阻力可根據(jù)盾構(gòu)的形式和構(gòu)造確定。頂進(jìn)阻力p可由下式確定：l p=p1+p2+p3+p4+p5l式中 p1盾構(gòu)外殼與土的摩擦力；lp2

9、盾構(gòu)內(nèi)壁與砌塊環(huán)的摩擦力；lp3盾構(gòu)切削環(huán)切入土層的切土阻力；lp4盾構(gòu)自重產(chǎn)生的摩擦力；lp5開挖面支撐阻力或閉腔擠壓盾構(gòu)土層正面阻力。整理課件l開挖面支撐土壓力或密閉式擠壓盾構(gòu)土層正面土壓力P5可按下式計算：l開挖支撐面上的主動土壓力為：l p5=EaD2/4 l式中 Ea主動土壓力。l閉腔擠壓盾構(gòu)的地層正面阻力為l p5=E平D2/4l式中 Ep被動土壓力。l盾構(gòu)千斤頂?shù)目傢斄為：l P=Kp=(1.52)p l式中 K安全系數(shù)。整理課件l（三）盾構(gòu)的分類和構(gòu)造l確定盾構(gòu)形式時，要考慮到掘進(jìn)地段的土質(zhì)、施工段長度、地面情況、隧道形狀、隧道用途、工期等因素。l根據(jù)挖掘形式可分為手工挖掘盾

10、構(gòu)、半機械化盾構(gòu)和機械化盾構(gòu)。根據(jù)切削環(huán)與工作面的關(guān)系，可分開放式或密閉式。當(dāng)土質(zhì)較羌應(yīng)在工作面上進(jìn)行全斷面或部分?jǐn)嗝娴闹?。?dāng)土質(zhì)為松散的粉砂、細(xì)砂，液化土常為了保持工作面穩(wěn)定，應(yīng)采用密閉式盾構(gòu)。當(dāng)需要對工作面進(jìn)行支撐時，可采用如氣壓盾構(gòu)或泥水壓力盾構(gòu)。整理課件l（四）盾構(gòu)施工要點l給排水管道或管廊采用盾構(gòu)施工過程時應(yīng)做好下列工作：盾構(gòu)的選型、制作和安裝；工作坑的設(shè)計與注漿；管片的制作、運輸；現(xiàn)場勘察；盾構(gòu)始頂；挖土與頂進(jìn)；襯砌等。整理課件l三、其他幾種主要的不開槽施工法簡介l（一）氣動矛鋪管法l氣動矛類似于一只臥放的風(fēng)鎬，在壓縮空氣的驅(qū)動下，推動活塞不斷打擊氣動矛的頭部，將土擠向周邊，并將

11、土壓密。同時氣動矛不斷向前行進(jìn)，形成先導(dǎo)孔。先導(dǎo)孔完成后，管道便可直接拖入或隨后放入。適用土層必須是可壓縮的土層。l（二）夯管錘鋪管法l夯管錘類似于臥放的雙筒氣錘，以壓縮空氣為動力，施工是夯管錘始終處于管道的末尾，在工作坑內(nèi)。其沖擊力直接作用在鋼管上。這種施工方法僅限于鋼管施工。適用土層除有大量巖體或較大的石塊外，幾乎都可以采用。整理課件l（三）定向鉆鋪管法l定向鉆的工作原理與液壓鉆機相類似。在鉆先導(dǎo)孔過程中利用膨潤土、水、氣混合物來潤滑、冷卻和運載切削下來的土到地面。鉆頭上裝有定向測控儀，可改變鉆頭傾斜角度。先導(dǎo)孔施工完成后，一般采用回擴，即在拉回鉆桿的同時將先導(dǎo)孔擴大，隨后拉入需要鋪設(shè)的管

12、道。l定向鉆適用土層為黏土、粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土、粉砂土等。整理課件l四、管道更新l常見的管道更新是指以待更新的舊管道為導(dǎo)向，在將其破碎的同時，將新管拉入或頂入的管道更新技術(shù)。l（一）破管外擠l破管外擠也稱爆管法或脹管法。是利用氣動矛破碎舊管道的一種更新辦法。l采用破管外擠答施工，有一定的限制；舊管道必須是混凝土管，無配筋；周圍主體必定是可以壓縮的；適用于同口徑管道更新。l（二）破管頂進(jìn)l破管頂進(jìn)法是使用經(jīng)改進(jìn)的微型隧道施工設(shè)備或其他的水平鉆機，以舊管為導(dǎo)向，將舊管連同周圍的土層一起切削破碎，形成直徑相同或更大直徑的孔。同時將新管頂入，完成管線的更新，破碎后的舊管碎片和土由螺旋鉆桿排出。整理課件

13、第二節(jié)第二節(jié) 管道穿越河流施工管道穿越河流施工l給水排水管道可采用河底穿越與河面跨越兩種形式通過河流。l以倒虹管作河底穿越的施工方法可采用頂管；圍堰，河底開挖埋設(shè)；水下挖泥，拖運，沉管鋪筑等方法。河面跨越的施工方法可采用沿公路橋附設(shè)；管橋架設(shè)等方法。整理課件l一、管道過河方法的選擇l管道過河方法的選擇應(yīng)綜合考慮以下幾個因素：河床斷面、流量、地質(zhì)等條件；過河管道水壓、管材、管徑；河岸工程地質(zhì)條件；施工條件及作業(yè)機具布設(shè)的可能性等。整理課件l二、水下鋪筑倒虹管l給水管道河底埋管，為保證不間斷供水，過河段一般設(shè)置雙線，其位置宜設(shè)在河床、河岸不受沖刷的地段；兩端設(shè)置閥門井、排氣閥與排水裝置。l倒虹管通

14、常采用鋼管、塑料類管道等。l（一）頂管法施工l（二）圍堰法施工l（三）浮運沉管施工整理課件l三、河面修建架空管l跨越河道的架空管通常采用鋼管，有時亦可采用鑄鐵管或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。管距較長時，應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié)，于管線高處設(shè)自動排氣閥；為了防止冰凍與震害，管道應(yīng)采取保溫措施，設(shè)置抗震柔口；在管道轉(zhuǎn)彎等應(yīng)力集中處應(yīng)設(shè)置鎮(zhèn)墩。l（一）管道附設(shè)于橋梁上l管道跨河應(yīng)盡量利用原建或擬建的橋梁鋪設(shè)?？刹捎玫醐h(huán)法、托架法、橋臺法或管溝法架設(shè)。l（二）支柱式架空管l（三）行架式架空管l（四）斜拉索架空管l（五）拱管過河整理課件第三節(jié)第三節(jié) 地下管道交叉工程地下管道交叉工程l對任何一個城市而言，街道下都設(shè)置有各種地下工程，常出現(xiàn)相互跨穿的交叉情況。此時，應(yīng)使交叉的管道與管道之間或管道與構(gòu)筑物之間保持適宜的垂直凈距。各種地下工程在立面上重疊敷設(shè)是不允許的，這樣不僅