1、排水管渠施工及設(shè)計(jì)點(diǎn),本章主要內(nèi)容,排水管渠的埋設(shè)方法 開槽施工 頂管施工 井點(diǎn)排水 排水管渠工程的施工,第一節(jié) 排水管渠的埋設(shè)方法,排水管渠的埋設(shè)方法,排水管渠的斷面為方便設(shè)計(jì)與施工一般采用圓形； 管徑大于D2200的管渠采用矩形或其它形狀。減少豎向所占空間 2200mm以下圓管的規(guī)格，常預(yù)制成管段2、2.5、3米； 大口徑盾構(gòu)施工的圓管采用工廠預(yù)制的管片在現(xiàn)場拼裝； 矩形的大型管渠（鋼筋砼）多為現(xiàn)場澆注，斷面的寬高比一般不大于2倍。,排水管渠的埋設(shè)方法,開槽埋設(shè),頂管施工,埋設(shè) 方法,非圓形大型管渠、小 圓形管道,D1000以上大口徑圓管（小口徑機(jī)械頂管除外）,盾構(gòu)（暗挖）,盾構(gòu)D2600

2、以上的特大型圓形管道（暗挖D1600）,盾構(gòu)施工,第二節(jié) 開槽施工,開槽施工工序,測量放線,開挖溝槽及支護(hù),溝槽排水,做管道基礎(chǔ),管道敷設(shè),管道接口,水壓試驗(yàn),溝槽回填,基礎(chǔ)處理,測 量 放 線,測量的主要任務(wù)是，在管道沿線設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)和控制樁，標(biāo) 定檢查井的中心位置。,放線是指為土方的開挖放灰線。單項(xiàng)管線工程施工前，施工單位的測量人員和圖紙測量勘測單位有設(shè)計(jì)交樁的程序。,設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn),測量放線,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)置臨時(shí)施工水準(zhǔn)點(diǎn)，為排管定高程作準(zhǔn)備。 臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在不受施工影響的固定構(gòu)筑物或建筑物上 。工程范圍比較大的，要設(shè)兩個(gè)以上的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。,臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)高程的測定，以工地鄰近的永久性水準(zhǔn)點(diǎn)為

3、準(zhǔn)， 測定后應(yīng)進(jìn)行校核，防止高程發(fā)生錯誤。,一般用閉合法校核，閉合差不得大于12k0.5（mm），k為 永久和臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)間距（km）。,按施工圖上選定的定位用現(xiàn)有固定地物（如房屋、電桿、樹 木、道路邊線、建筑紅線等）和注明的系線尺寸，在地面上 用木樁、鐵樁或油漆標(biāo)出檢查井中心位置。（設(shè)計(jì)中控制井位）,檢查井中心位置的標(biāo)志在排管時(shí)仍需要，可選擇其中的兩個(gè)配 置輔助樁，根據(jù)他們將仍可確定檢查井中心位置。輔助樁的位 置設(shè)在選定中心的兩側(cè)，且在溝槽之外。樁心與選定中心在同 一直線上，并記下樁心與中心間的兩個(gè)距離。這樣，在需要時(shí) 可用細(xì)繩連接樁心，定出檢查井中心位置，并用垂球?qū)⑦@位置 移到溝槽底面上。,

4、測定檢查井中心位置及設(shè)置輔助樁,測量放線,在溝道中心線兩側(cè)，用石灰標(biāo)示溝槽邊線，邊線與中心線間距 為槽寬的一半。,劃定溝槽邊線,測量放線,開挖溝槽及支護(hù),直 槽,應(yīng)從土質(zhì)、地下水情況、施工場地大小、 溝槽深度和挖土方法、工期長短等方面來 考慮槽形選擇。,溝槽斷 面形式,一般用于埋設(shè)在現(xiàn)況道路下的管道，特點(diǎn)是占地面積小，但土壁常需要支撐。,梯形槽,常用于在道路同期建設(shè)，雨污水合槽施工或郊野埋設(shè)而管徑和深度又較大的管道，免用支撐。,直 槽,復(fù)合斷面,開挖溝槽及支護(hù),直槽寬度,溝槽的開挖寬度對槽形選擇也起影響,溝槽斷 面形式,取決于埋設(shè)管道的管徑以 及槽壁支撐方法。支撐方 法一般采用鋼板樁或列板 式

5、。,梯形槽寬度,取決于管道埋深和邊坡傾 斜度。邊坡決定于土質(zhì)， 不易坍塌的土壤邊坡可以 陡些，邊坡可以做成臺階 式。,梯形槽形式,梯形槽邊坡坡度,梯形槽槽底寬度,梯形槽槽底寬度為：,b余寬取決于管徑和施工方法，應(yīng)保證工人進(jìn)行操作和機(jī)械活動的需要。,直槽寬度,土質(zhì)對溝槽斷面的影響,溝槽斷面形式,土質(zhì)主要指土的粘著力和自然傾斜角。它們影響土坡的穩(wěn)定,土坡和水平面之間的夾角叫傾斜角，土坡傾斜角逐漸減小， 土坡到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的傾斜角叫自然傾斜角。土坡超過自然 傾斜角時(shí)，坡面不穩(wěn)定，要坍塌。,粘土的粘著力較大，自然傾斜角也較大；砂土粘著力較小， 自然傾斜角也較小。,粘土開挖直槽的可能性比砂土大，溝槽深度

6、不大時(shí)，粘土地 區(qū)采用直槽；砂土在無支撐條件下只能開挖梯形槽，砂土地 區(qū)，而現(xiàn)場狹窄，則只能考慮直槽加支撐。,地下水的多少影響到土壤的含水率，土壤含水率的大小會影響 土的穩(wěn)定性。,當(dāng)土飽含水分時(shí)，土的穩(wěn)定性就大大降低，極易造成土方坍塌,地下水對溝槽斷面的影響,溝槽斷面形式,地下水位高時(shí)，直槽要支撐，或開梯形槽。,梯形槽土方量大，工期長，并要求起重設(shè)備的起重桿有足夠長 度，但工序較為簡單。,施工方法對溝槽斷面的影響,溝槽斷面形式,直槽可避免上述缺點(diǎn)，但對于較深的槽則常需支撐工序，設(shè)備 也較復(fù)雜。,當(dāng)槽底低于地下水位時(shí)，直槽必須加撐。,支撐有橫撐、豎撐和鋼板樁三種。撐板有疏、密撐。土質(zhì)優(yōu)良 時(shí)可用

7、疏撐。,溝槽支撐,橫撐邊挖邊撐，每挖一相當(dāng)深度的土即做支撐，然后繼續(xù)挖深， 再撐。橫撐每次挖土不宜很深。橫撐也有采用上疏下密的撐法。,豎撐和疏撐僅適用于土質(zhì)較好不易塌方的情況。,直槽支撐形式,鋼板樁,溝槽開挖有人工開挖及機(jī)械開挖兩種。開挖方法視土質(zhì)、現(xiàn)場條件、技術(shù) 條件和工期要求等具體情況而定。開挖土方應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照測量放線和溝槽 斷面尺寸要求進(jìn)行。,溝槽開挖,當(dāng)挖土到接近設(shè)計(jì)高程時(shí)，應(yīng)在槽內(nèi)打高程控制樁，以控制挖土深度。在 開挖過程中，要隨時(shí)檢查挖深情況，勿使超過需要深度，以保護(hù)原土。如 果發(fā)現(xiàn)有超挖，則要用好土、礦石或卵石分層夯實(shí)，填至設(shè)計(jì)標(biāo)高。,使用機(jī)械挖土?xí)r，用機(jī)械挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上20c

8、m時(shí)，應(yīng)停止機(jī)械挖土，用 人工整修槽底。,適合回填的土應(yīng)堆放在溝槽兩側(cè)。對每段溝槽只能在一側(cè)堆土，另一側(cè)作 下管和運(yùn)輸材料用。堆土一般不高于1.5m，離槽邊一般不小于1.2m。,三、溝槽排水,溝槽出現(xiàn)積水時(shí)可采用明溝排水，明溝底坡（0.010.05）傾向集水坑。集水坑間距40180m。常用往復(fù)泵將水排出溝槽。 排水溝的挖掘常隨溝槽挖土同時(shí)進(jìn)行，在溝槽內(nèi)沿溝槽兩側(cè)挖明溝排水。 明溝的斷面一般為3030cm，溝底一般低于槽底3040cm。 當(dāng)明溝排水不能保持槽底無水時(shí)，一般采用井點(diǎn)排水法降低溝槽沿線的地下水水位。,溝槽排水,四、管道基礎(chǔ),排水管道基礎(chǔ)可分為三個(gè)部分，即地基、基礎(chǔ)和管座。 地基：指槽

9、底原土，不能回填，以免建成管道產(chǎn)生沉陷。 基礎(chǔ)：指把管道的荷載傳遞給地基的結(jié)構(gòu)。從材料上分有土基、砂基、煤屑基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。前三種僅適用于小口徑管道。 管座：起固定管身和分布管道荷載于基礎(chǔ)的作用。 排水管道的基礎(chǔ)，一般先做一層礫石砂墊層，然后再做一層混凝土。,五、管道鋪設(shè),管道鋪設(shè)是把預(yù)制管節(jié)按設(shè)計(jì)的位置排在已經(jīng)做好的基礎(chǔ)上。 先把預(yù)制管節(jié)運(yùn)送到溝槽邊上，然后從下游檢查井中心樁處向上游方向?qū)⒐芄?jié)逐一從地面放到溝槽內(nèi)基礎(chǔ)上，邊放邊排。 排管是指校正管節(jié)位置，使它的中心線和溝槽中心線（上游、下游檢查井中心樁的連線）在同一垂直平面內(nèi)（這叫對中），使它的內(nèi)底高程在設(shè)計(jì)高程（標(biāo)示在施

10、工圖上）上（這叫高程控制）。 把管從地面下到溝槽內(nèi)叫下管。,管道鋪設(shè),對中、高程控制借助于龍門架。 龍門架跨在溝槽上，由二根立樁和一塊釘在樁上的水平板構(gòu)成。 在水平板頂線與上述垂直平面（穿過溝槽中心線的）相交處釘一小釘（稱中心釘）。水平板中心釘頂線的高程與管道管底高程之差為一定值。這樣中心釘頂端連線、管底和管道中心線等三條線相互平行，并在同一垂直平面上。水平板頂線高程需調(diào)正，以預(yù)設(shè)的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)。 在同一管段上至少有三個(gè)龍門架，這樣，龍門架萬一有移動，則三個(gè)架上的中心釘頂端就不在同一直線上，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)加以糾正，以免返工。,管道鋪設(shè),龍門架,管道鋪設(shè),排管時(shí)，先對中。 用一細(xì)繩連接兩個(gè)相鄰龍

11、門架的中心釘。用一垂球從連線上下垂。移動管節(jié)，校正其位置，使放在管節(jié)內(nèi)底部的水平尺的氣泡居中，且其中心正好對準(zhǔn)垂球。這時(shí)，管節(jié)中心線已處在溝槽中分垂直面上。 對中以后校正高程。 由于龍門架上中心釘頂端連線的坡度與管底設(shè)計(jì)坡度相同，因此，只要管節(jié)底線和中心釘頂端連線垂直間距相同，管道坡度即符合設(shè)計(jì)要求。 對中和高程控制要反復(fù)進(jìn)行，允許有些誤差，管節(jié)位置的調(diào)正借用三角墊塊。,管道鋪設(shè),對中示意圖,管道鋪設(shè),對高程示意圖,管道鋪設(shè),龍門架中心釘頂端高程確定舉例,六、管道接口,管道接口，就是用接口材料封填管節(jié)間空隙，使?jié)B漏處于允許范圍之內(nèi)，并能耐受震動和管道的不均勻沉降。 管道接口有柔性接口和剛性接口

12、兩種。剛性接口強(qiáng)度大，但不能承受形變和震動；柔性接口則不僅有一定強(qiáng)度，還能承受一定的形變和震動。 混凝土承插式管節(jié)，在粘性土質(zhì)中的雨水管道采用1：2水泥砂漿剛性接口；污水管道以及粉性土質(zhì)和砂性土質(zhì)中的雨水管道采用柔性接口，設(shè)遇水膨脹橡膠密封圈。 采用剛性接口施工時(shí)，管節(jié)端部必須清洗干凈，必要時(shí)要鑿毛，涂抹砂漿必須達(dá)到外光內(nèi)實(shí)，與管節(jié)粘結(jié)良好。,七、水壓試驗(yàn),檢查管道接口的滲漏情況，通常采用水壓試驗(yàn)。 進(jìn)行水壓試驗(yàn)前，管道內(nèi)應(yīng)先灌水24h，使管壁充分浸透。 若檢查井中水面下降則繼續(xù)加水，待水位穩(wěn)定20min后，進(jìn)行正式試驗(yàn)，觀察30min水位下降值。若下降值失常，則應(yīng)檢查接口，進(jìn)行修補(bǔ)。 水位下

13、降值與水壓大小有關(guān)。為積累經(jīng)驗(yàn)，每次試驗(yàn)應(yīng)采用同一水壓，一般可用2m，即檢查井中水位在管頂上2m。管道下游端試驗(yàn)時(shí)封死。 口徑小于800mm的管道，用水不多，可用水桶代替檢查井。,水壓試驗(yàn),水壓試驗(yàn),八、溝槽覆土,經(jīng)水壓試驗(yàn)，施工質(zhì)量符合要求，并經(jīng)主管單位審查同意后溝槽應(yīng)即覆土。 覆土前必須清理槽內(nèi)雜物，并會同有關(guān)單位檢視有關(guān)管線。槽內(nèi)若有積水，必須排除，嚴(yán)禁帶水覆土。 所用回填土最好是去除硬塊后的原挖土，不得回填劣質(zhì)土壤。 若路面需隨即修復(fù)，則在管身兩側(cè)及管頂以上50cm范圍內(nèi)，應(yīng)均勻回填粗砂，灑水振實(shí)排平。砂面以上用礫石砂層與原土層輪替回填，即土層厚20cm、礫石砂層厚10cm，分層平整，

14、分層夯實(shí)。 若溝槽采用橫撐，則拆板和覆土應(yīng)分層進(jìn)行，每次拆板一般不超過三塊，隨即填土夯實(shí)。 若溝槽采用鋼板樁支護(hù)，應(yīng)在填土完成后方可拔樁。拔樁時(shí)應(yīng)減少樁身帶土。通常板樁間隔拔除，并應(yīng)立即回灌砂土，填充樁身留下的空隙。為保證質(zhì)量，有時(shí)以注漿代替灌砂。,第三節(jié) 頂管施工,頂管施工,為減少對交通的干擾和避免大開挖，大口徑管節(jié)在埋深大于3m時(shí)，可采用頂管法埋設(shè)。 頂管操作在工作坑內(nèi)進(jìn)行。工作坑位于檢查井位置。管節(jié)下到坑內(nèi)，用液壓千斤頂頂入土壤。管節(jié)前有“機(jī)頭”導(dǎo)進(jìn)，千斤頂后有后座支撐。接口在頂進(jìn)操作中完成，水密性較好，竣工后不作水壓試驗(yàn)。,頂管施工,一、機(jī)頭,機(jī)頭也可以叫導(dǎo)頭或工作管，主要作用是挖掘管

15、節(jié)前的土壤，也就是起埋設(shè)管節(jié)的作用。 機(jī)頭應(yīng)具有校正挖土方向、挖土、防止管節(jié)前土壤坍塌等功能。 機(jī)頭的構(gòu)造與松土運(yùn)送方法也有關(guān)。松土運(yùn)送有機(jī)械法（帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)）和水力法（水力泥漿管）兩種。 機(jī)頭采用的挖土方法有手工、擠壓、水沖、抽吸等，抽吸法適用于低于地下水位的軟塑或流塑型土壤。 為減小頂管阻力，可將泥漿壓在溝道的外壁上，形成泥漿套。泥漿套有助于土壤的穩(wěn)定。,機(jī)頭,擠壓式機(jī)頭除切口刃腳有挖土作用外，可在切口刃腳部 位加設(shè)網(wǎng)格式刃腳（由橫向、豎向刀條交叉組成）。頂 管前進(jìn)時(shí)，刃口切入土中，泥土落入運(yùn)土設(shè)備。,擠壓式機(jī)頭,機(jī)頭,多刀盤土壓平衡頂管機(jī)頭,機(jī)頭,二、工作坑,工作坑平面呈矩形，

16、一般沿管道方向較長，深度較深，坑壁支撐，一般采用鋼板樁。 坑的前后壁在管道頂進(jìn)時(shí)受力巨大，均應(yīng)加固。前壁撐板用撐杠支撐。后壁為千斤頂后座，承受全部推力的反作用力，應(yīng)作土力學(xué)核算。 千斤頂緊靠后座墻。 基板上設(shè)導(dǎo)軌，承托管節(jié)沿正確方向推進(jìn)。 管節(jié)與千斤頂之間設(shè)環(huán)頂鐵、順頂鐵和橫頂鐵，使推力均勻分布于管壁；順頂鐵有調(diào)節(jié)距離的作用。,工作坑,工作坑,三、管節(jié)頂進(jìn)與接口,挖土 管前土方挖掘方法有人工挖土、水力沖土、擠壓切土和機(jī)械切土等幾種。 人工挖土：人工挖，小車運(yùn)。前端挖掉一段后，方可頂管。 水力沖土：機(jī)頭設(shè)切土網(wǎng)格，切入土體后，再用高壓水槍沖散擠入網(wǎng)格的泥土，泥漿由吸泥設(shè)備，直接壓送至地面貯泥池。

17、 擠壓切土：憑借機(jī)頭的擠壓口，將機(jī)頭頂入土中，一段土體被擠進(jìn)頂管機(jī)頭，然后用鋼絲繩沿?cái)D壓口內(nèi)緣切斷土體，落在出土車或運(yùn)土機(jī)上，運(yùn)至工作坑。 機(jī)械切土：機(jī)頭設(shè)有刀盤而進(jìn)行機(jī)械切土，邊切土邊頂進(jìn)，切削下來的土，用輸送機(jī)運(yùn)至工作坑。,管節(jié)頂進(jìn)與接口,管節(jié)頂進(jìn)方向的控制,管節(jié)頂進(jìn)與接口,管節(jié)糾偏,管節(jié)頂進(jìn)與接口,管節(jié)接口 頂管法用的鋼筋混凝土管節(jié)的管口形式是凸口式，其接口處理分兩個(gè)階段。 第一階段：在一節(jié)管子頂進(jìn)以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時(shí)，將兩節(jié)管子的管口對齊，并在凸緣處填塞一圈浸過瀝青的麻辮。 第二階段：管內(nèi)壁的接口處用金屬內(nèi)脹圈將管子撐緊，使頂管過程中管子接口處不致產(chǎn)生錯口。,內(nèi)脹圈是兩個(gè)半圓

18、形金屬圈，兩者用螺栓連接，旋轉(zhuǎn)螺栓即可把內(nèi)脹圈脹大，撐緊兩節(jié)管子的接口。,管節(jié)頂進(jìn)與接口,管節(jié)接口 頂管后接口處理 管節(jié)全部頂進(jìn)后，拆除內(nèi)脹圈，再在管節(jié)內(nèi)壁接口處填水泥砂漿并與管內(nèi)壁抹平。,管節(jié)頂進(jìn)與接口,管節(jié)接口 接口加固 在一節(jié)管子頂進(jìn)以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時(shí)，在兩節(jié)管子接口外側(cè)安裝外套環(huán)以加固。 流沙地區(qū)，除加放外套環(huán)加固外，還安放橡膠圈，增加防滲效果。,管節(jié)頂進(jìn)與接口,管節(jié)接口,第四節(jié) 井點(diǎn)排水,井點(diǎn)排水,在埋設(shè)管道時(shí)，當(dāng)?shù)叵滤枯^大，土質(zhì)又差，特別是出現(xiàn)流砂時(shí)，常借用井點(diǎn)法排水。 井點(diǎn)實(shí)際上是一組口徑50mm左右、深8m左右的管井。 井點(diǎn)排水要求降低的水位不大，不超過數(shù)米，所

19、排水量一般較小，因此常采用真空系統(tǒng)抽水。 采用真空泵的井點(diǎn)稱為輕型井點(diǎn)，輕型井點(diǎn)降水深度一般不超過6m。 有自來水的地方，可用水射泵形成真空，稱為噴射井點(diǎn)。水射泵造成的真空度較高，降水深度可達(dá)8m。 在管道施工中，井點(diǎn)常沿溝槽排列成行，用總管連接，總管通真空系統(tǒng)。,真空泵井點(diǎn),水射泵井點(diǎn),輕型井點(diǎn)布置,輕型井點(diǎn)的布置分為單排線狀、雙排線狀和環(huán)狀三種。,輕型井點(diǎn)布置,井點(diǎn)布置原則： 井點(diǎn)管距離溝槽壁一般應(yīng)大于1m。 井點(diǎn)管的間距一般選用0.8m、1.2m、1.6m三種。 一臺干式真空泵可接總管長度為6080m，井點(diǎn)管約50根左右。 一臺射流泵可接總管長度為3040m，井點(diǎn)管約30根左右。,井點(diǎn)管埋深,井點(diǎn)管埋設(shè)深度滿足下式要求： h h1+h2+IL+0.2 h1井點(diǎn)管地面至溝槽底的距離，m； h2降低后的地下水位至槽底的最小距離，一般應(yīng) 50cm； L井點(diǎn)管至需要降低地下水位的水平距離，m；當(dāng)環(huán)狀或雙排井點(diǎn)時(shí)，為井點(diǎn)管至溝槽中心底的距離，單排井點(diǎn)時(shí)為井點(diǎn)管至溝槽對側(cè)底的距離；