大直徑鋼管頂管.

1、大直徑鋼管輸水管道大直徑鋼管輸水管道頂進(jìn)施工技術(shù)頂進(jìn)施工技術(shù)以上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線為例頂管施工技術(shù)發(fā)展頂管施工優(yōu)點(diǎn)綜合成本低施工周期短對(duì)地面構(gòu)筑物影響小環(huán)境影響小不影響交通 頂管施工因其具有的眾多優(yōu)點(diǎn)而在市政工程中而被越來越多的采用。 頂管施工中，已從簡單的手掘式頂管發(fā)展到刀盤土壓平衡頂管機(jī)等機(jī)械頂管；管材發(fā)展為鋼筋混凝土管、鋼管和玻璃鋼管。工程案例： 上海青草沙水源地源水工程嚴(yán)橋支線、廣州南州水廠輸水管工程、汕頭過海水管工程、廣州西江引水工程、東莞市第四水廠二期給水管道安裝工程等。問題： 管道防腐、大口徑管道剛度工程簡介該工程為上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線輸配管線QYZ-C2標(biāo)，供水規(guī)模

2、440萬md，采用兩根DN3600鋼管。管線全線采用頂管施工工藝，頂管井約有57座，管道中心間距7.2m。J8J6為工程的最長管段（920m），J12J13頂管段埋深10.5m-12.6m，地面情況復(fù)雜，頂管主要穿越土層為2層砂質(zhì)粉土夾淤泥粉質(zhì)土和層淤泥質(zhì)黏土。J12J13井頂管穿越建筑物平面圖工程簡介 頂管機(jī)選型頂管機(jī)選型 參考同類工程經(jīng)驗(yàn)，選用DN3600大刀盤泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)，該掘進(jìn)機(jī)具有大扭矩，頂進(jìn)效率高、沉降控制精度高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。DN3600大刀盤泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)工程簡介 中繼間設(shè)計(jì)中繼間設(shè)計(jì) 根據(jù)在黏土層施工經(jīng)驗(yàn)，擬定每段頂管設(shè)置2個(gè)中繼站，第一套中繼間設(shè)置在機(jī)頭后30m

3、，第二套中繼間設(shè)置在機(jī)頭后250m。每套中繼環(huán)安裝24只800kN雙作用油缸，油缸行程為500mm。 中繼間密封結(jié)構(gòu)采用雙道徑可調(diào)的橡膠密封，令增加兩道鷹嘴型橡膠止水圈。中繼間密封示意圖 中繼間總裝照片 工程簡介中繼間處理步驟中繼間處理步驟中繼間注漿切割前段法蘭和三角筋板，拆除油缸切除中端和后端法蘭和三角筋板確定焊縫1位置準(zhǔn)備最終補(bǔ)強(qiáng)襯板切割最終焊縫2，焊接最終襯板檢查焊縫，管道防腐處理下穿建（構(gòu)）筑物保護(hù)措施 J12J13頂管短多次下穿五洲大道高架及A20外環(huán)主干道，頂管施工影響的建（構(gòu)）筑物如下：J12J13井頂管沿線穿越周邊構(gòu)筑物情況J12J13井頂管穿越建筑物平面示意圖下穿建（構(gòu)）筑物

4、保護(hù)措施 減小地面沉降措施：減小地面沉降措施：選擇大刀盤泥水平衡頂管挖掘機(jī)選擇大刀盤泥水平衡頂管挖掘機(jī) 工程實(shí)踐證明：大刀盤泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)對(duì)地表的沉降控制精度最高，效果最好。施工中通過采用信息化手段以優(yōu)化施工參數(shù)，指導(dǎo)施工。合理應(yīng)用合理應(yīng)用“觸變泥漿套觸變泥漿套”原理原理 施工中應(yīng)特別注意要從出工作井開始?jí)簼{，機(jī)尾的同步壓漿和管道沿線定時(shí)補(bǔ)漿也很重要。做好置換漿工作做好置換漿工作 當(dāng)頂進(jìn)結(jié)束后，在拆除觸變泥漿壓注接頭之前，必須對(duì)每個(gè)孔的球閥內(nèi)用泥漿置換觸變泥漿。應(yīng)邊邊放漿邊壓注水泥漿，直至整個(gè)管道全部完成。后期沉降的觀測(cè)與控制后期沉降的觀測(cè)與控制 頂管施工結(jié)束后，應(yīng)做好持續(xù)監(jiān)測(cè)，并做好后期

5、注漿、加固，直至沉降基本穩(wěn)定為止。下穿建（構(gòu)）筑物保護(hù)措施既有建（構(gòu)）筑物土體加固既有建（構(gòu)）筑物土體加固確定加固的方法 該段穿越的交通要到，不宜采用較大的加固設(shè)備，對(duì)該土體采用壓密注漿（純水泥單液漿）形式。加密注漿以梅花樁形式排列，孔距1000mm，深度為相應(yīng)區(qū)域管頂一下1m。確定加固范圍 J12J13井頂管土體加固平面布置圖管道接口和外防腐 管道接口處理管道接口處理 管道材質(zhì)為Q235B型鋼材，現(xiàn)場焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，管組對(duì)接采用單邊“V”字形鴛鴦坡口形式，在導(dǎo)軌上進(jìn)行作業(yè)。管外焊接時(shí)制作安裝拱形外圈腳手架。管道焊接腳手架示意圖J10井短管連接圖 管道接口外防腐管道接口外防腐 頂管

6、接頭的外防腐層應(yīng)與頂管管道防腐層采用相同的標(biāo)準(zhǔn)，與原涂層搭接寬度不小于100mm。 工作井內(nèi)短管加工工作井內(nèi)短管加工 井內(nèi)短管和彎頭應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)場實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，井內(nèi)管道拼接最后一環(huán)宜為直管，在拼接最后一環(huán)前應(yīng)逐步消除坡線和軸線誤差。管道接口和外防腐J10井短管連接照片1注漿孔組件2鋼管3外螺紋接頭4DN25球閥5三通接頭6膠管 頂管過程中，通過注漿系統(tǒng)和管節(jié)上的注漿孔，向管道外壁注入適量的膨脹土觸變泥漿，以有效控制頂力。DN3600鋼管上沿管節(jié)前端均勻布置6只注漿孔。注漿孔的位置應(yīng)避開焊熱影響區(qū)，該工程設(shè)置在管節(jié)前端150mm處，沿圓周均勻分布。相鄰管節(jié)的注漿孔呈45交錯(cuò)布置。管道注漿技術(shù)

7、 管節(jié)注漿孔布置圖 注漿孔詳圖 管道注漿技術(shù) 注漿孔工后處理：頂管結(jié)束后需對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵，該工程采用鋼制管堵（悶頭）進(jìn)行密封，管堵材質(zhì)為Q235B鋼材，尺寸及形式如下圖; 注漿孔封堵形式及悶頭具體尺寸1.利用預(yù)留注漿孔，向管外壁孔隙中注入水泥漿2.拆除注管，確認(rèn)是否漏漿，沖洗注漿組件3.旋入管堵（悶頭），封堵注漿孔4.注漿孔進(jìn)行水壓試驗(yàn)，合格后進(jìn)行管道內(nèi)防腐處理內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù) 防腐層質(zhì)量要求防腐層質(zhì)量要求 水泥：強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí);砂子:顆粒堅(jiān)硬、潔凈、級(jí)配良好水：水質(zhì)清潔，不含有害物質(zhì)外加劑：不得采用有害水質(zhì)及腐蝕 鋼材的外加劑 鋼管及配件內(nèi)防腐要求鋼管及配件內(nèi)防腐要求 內(nèi)防腐采用

8、水泥砂漿襯里，質(zhì)量要求應(yīng)符合埋地給水鋼管道水泥砂漿襯里技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，除彎頭、三通外均采用機(jī)噴法施工。用涂敷機(jī)涂敷施工內(nèi)外防腐分兩層涂抹，DN3600管材噴涂襯里厚度18mm，允許公差為+4mm-3mm。水泥砂漿噴涂機(jī)防腐施工工藝流程 涂敷作業(yè)流程圖 內(nèi)防腐總體施工順序流程圖內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù) 內(nèi)防腐施工基面處理及施工處理內(nèi)防腐施工基面處理及施工處理 管道內(nèi)部的浮銹、氧化鐵皮、焊渣、油污等，應(yīng)徹底清除干凈；焊縫突起高度不大于防腐設(shè)計(jì)厚度的13。 先下管后做防腐層的管道，應(yīng)在水壓試驗(yàn)、土方回填驗(yàn)收合格且管道變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行。 管道豎向變形不應(yīng)大于設(shè)計(jì)規(guī)定，且不得大于管道內(nèi)徑的2% 。 內(nèi)防腐施工

9、的技術(shù)要求內(nèi)防腐施工的技術(shù)要求 施工時(shí)水泥砂漿必須用機(jī)械充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢钑r(shí)間不大于10min。砂漿稠度應(yīng)符合襯里的勻質(zhì)密實(shí)度要求，砂漿應(yīng)在初凝時(shí)使用。 水泥砂漿重量配比可在1:11:2范圍內(nèi)選用，坍落厚度宜取60-80mm。 DN3600管材噴涂襯里厚度18mm，噴涂允許公差為+4-3mm。 泥沙漿抗壓強(qiáng)度不得低于30MPa。內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù)水泥砂漿襯里平整度水泥砂漿襯里的表面的粗糙度水泥砂漿因收縮引起的裂縫水泥砂漿表面缺陷水泥砂漿襯里表面空鼓情況DN3600管道內(nèi)防腐檢測(cè)頻率表 內(nèi)防腐施工的質(zhì)量檢查內(nèi)防腐施工的質(zhì)量檢查水泥砂漿襯里厚度：可用鉆孔方法或測(cè)厚儀檢測(cè)。測(cè)厚儀檢測(cè)時(shí)，每100m長管段抽

10、查2個(gè)的斷面，每個(gè)斷面應(yīng)測(cè)上下兩點(diǎn)，一個(gè)不合格時(shí)再抽查4個(gè)斷面，若其中有兩個(gè)點(diǎn)不合格，則檢測(cè)不合格。管道功能性實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)參數(shù)的確定試驗(yàn)參數(shù)的確定根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，DN3600鋼管道設(shè)計(jì)工作壓力為0.8MPa，試驗(yàn)壓力為0.8+0.5=1.3MPa。根據(jù)工程具體情況，全線分為兩個(gè)水壓試驗(yàn)段，每段又分為南線北線，共做4次水壓實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)總長度為4525m。管道水壓實(shí)驗(yàn)分段長度不宜大于1.0km，考慮實(shí)際情況經(jīng)專家論證，實(shí)際分段情況如下：J9J13井DN3600泵驗(yàn)設(shè)備安裝示意圖 實(shí)驗(yàn)裝置（實(shí)驗(yàn)裝置（J9J13J9J13井為例）井為例） 11.5kW多級(jí)離心泵一臺(tái)（七級(jí)） 輔助2in進(jìn)水管道，2in閥門，

11、1in排氣管道，1in閥門，控制設(shè)備 1.5級(jí)彈簧壓力表4塊 J9J13井管中心高程不等，根據(jù)高程水壓實(shí)驗(yàn)排氣管主要設(shè)置在最高的J12井，設(shè)備安裝情況如下：管道功能性實(shí)驗(yàn)管道功能性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)裝置（實(shí)驗(yàn)裝置（J9J13J9J13井為例）井為例） 實(shí)驗(yàn)段兩端封堵采用橢圓形封堵和內(nèi)悶板兩種形式。經(jīng)協(xié)調(diào)，四段水壓實(shí)驗(yàn)共設(shè)置4只橢圓形封堵，與相鄰兩標(biāo)段公用4只內(nèi)悶版封堵。封堵形式如下：封堵形式（a）橢圓形封堵 （b）內(nèi)悶板管道功能性實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)流程試驗(yàn)流程 設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定，水壓試驗(yàn)分為預(yù)實(shí)驗(yàn)和主實(shí)驗(yàn)階段。 預(yù)實(shí)驗(yàn)階段：將管道水壓緩慢升至并穩(wěn)壓30min，期間若壓力下降可注水補(bǔ)壓，但不得高于試驗(yàn)壓力。檢查有無漏水現(xiàn)象，有漏水損壞現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)停止試壓，采取相應(yīng)措施后重新試壓。 主試驗(yàn)階段：停止注水補(bǔ)壓，穩(wěn)定15min，當(dāng)15min后無壓力下降時(shí)，將試壓孔壓力降至工作壓力（0.8MPa）并保持恒壓30min，進(jìn)行外檢若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗(yàn)合格。水壓試驗(yàn)流程管道功能性實(shí)驗(yàn) 水壓試驗(yàn)結(jié)果水壓試驗(yàn)結(jié)果 J9J13井南線，試驗(yàn)長度892m試驗(yàn)段的主水壓試驗(yàn)結(jié)果如下，結(jié)果表明水壓試驗(yàn)達(dá)到規(guī)范要求。主水壓試驗(yàn)結(jié)果主水壓試驗(yàn)結(jié)果工程結(jié)果 嚴(yán)橋