排水管渠施工教程

第七章排水管渠施工(shīgōng)共七十三頁本章主要(zhǔyào)內容排水管渠的埋設方法開槽施工(shīgōng)頂管施工井點排水排水管渠工程的施工共七十三頁第一節(jié)排水管渠的埋設(máishè)方法共七十三頁排水管渠的埋設(máishè)方法排水管渠的斷面一般為圓形；大型(dàxíng)管渠也有采用矩形或其它形狀的。2200mm以下圓管常預制成管段；大口徑圓管可用預制的瓦片形拱塊在現(xiàn)場拼裝；非圓形大型管渠常在現(xiàn)場澆注。共七十三頁排水管渠的埋設(máishè)方法開槽埋設(máishè)頂管施工埋設方法非圓形大型管渠、小圓形管道大口徑圓形管道，特別在建成城市中盾構施工特大型圓形管道共七十三頁盾構施工(shīgōng)共七十三頁第二節(jié)開槽施工(shīgōng)共七十三頁開槽施工(shīgōng)工序測量(cèliáng)放線開挖溝槽及支護溝槽排水做管道基礎管道敷設管道接口水壓試驗溝槽覆土共七十三頁測量放線測量的主要任務是，在管道沿線設置水準(shuǐzhǔn)點和控制樁，標定檢查井的中心位置。放線是指為土方(tǔfāng)的開挖放灰線。共七十三頁設置(shèzhì)水準點測量(cèliáng)放線根據(jù)設計圖紙設置臨時施工水準點，為排管定高程作準備。臨時水準點應設置在不受施工影響的固定構筑物或建筑物上。工程范圍比較大的，要設兩個以上的臨時水準點。臨時水準點高程的測定，以工地鄰近的永久性水準點為準，測定后應進行校核，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為永久和臨時水準點間距（km）。共七十三頁按施工圖上選定的定位(dìngwèi)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、鐵樁或油漆標出檢查井中心位置。檢查井中心位置的標志在排管時仍需要，可選擇其中的兩個配置輔助樁，根據(jù)他們(tāmen)將仍可確定檢查井中心位置。輔助樁的位置設在選定中心的兩側，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距離。這樣，在需要時可用細繩連接樁心，定出檢查井中心位置，并用垂球將這位置移到溝槽底面上。測定檢查井中心位置及設置輔助樁測量放線共七十三頁在溝道中心線兩側(liǎnɡcè)，用石灰標示溝槽邊線，邊線與中心線間距為槽寬的一半。劃定溝槽(ɡōucáo)邊線測量放線共七十三頁開挖溝槽(ɡōucáo)及支護直槽應從土質、地下水情況、施工場地大小、溝槽(ɡōucáo)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在街道下的管道，特點是占地面積小，但土壁常需要支撐。梯形槽常用于在廣場或郊野埋設而管徑和深度又較大的管道，免用支撐。共七十三頁直槽共七十三頁開挖(kāiwā)溝槽及支護直槽寬度(kuāndù)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。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，不易坍塌的土壤邊坡可以陡些，邊坡可以做成臺階式。共七十三頁梯形(tīxíng)槽形式共七十三頁梯形(tīxíng)槽邊坡坡度共七十三頁梯形(tīxíng)槽槽底寬度梯形(tīxíng)槽槽底寬度為：b’余寬取決于管徑和施工方法，應保證工人進行操作和機械活動的需要。共七十三頁直槽寬度(kuāndù)共七十三頁土質對溝槽(ɡōucáo)斷面的影響溝槽(ɡōucáo)斷面形式土質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，土坡到達穩(wěn)定狀態(tài)時的傾斜角叫自然傾斜角。土坡超過自然傾斜角時，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，溝槽深度不大時，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。共七十三頁地下水的多少(duōshǎo)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。當土飽含水分時，土的穩(wěn)定性就大大降低，極易造成土方(tǔfāng)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，直槽要支撐，或開梯形槽。共七十三頁梯形槽土方量大，工期長，并要求起重設備(shèbèi)的起重桿有足夠長度，但工序較為簡單。施工方法(fāngfǎ)對溝槽斷面的影響溝槽斷面形式直槽可避免上述缺點，但對于較深的槽則常需支撐工序，設備也較復雜。共七十三頁當槽底低于地下水位時，直槽必須(bìxū)加撐。支撐(zhīchēng)有橫撐、豎撐和鋼板樁三種。撐板有疏、密撐。土質優(yōu)良時可用疏撐。溝槽支撐橫撐邊挖邊撐，每挖一相當深度的土即做支撐，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較好不易塌方的情況。共七十三頁直槽支撐(zhīchēng)形式共七十三頁鋼板(gāngbǎn)樁共七十三頁溝槽開挖有人工開挖及機械開挖兩種。開挖方法視土質、現(xiàn)場條件、技術條件和工期(gōngqī)要求等具體情況而定。開挖土方應當嚴格按照測量放線和溝槽斷面尺寸要求進行。溝槽(ɡōucáo)開挖當挖土到接近設計高程時，應在槽內打高程控制樁，以控制挖土深度。在開挖過程中，要隨時檢查挖深情況，勿使超過需要深度，以保護原土。如果發(fā)現(xiàn)有超挖，則要用好土、礦石或卵石分層夯實，填至設計標高。使用機械挖土時，用機械挖至設計標高以上20cm時，應停止機械挖土，用人工整修槽底。適合回填的土應堆放在溝槽兩側。對每段溝槽只能在一側堆土，另一側作下管和運輸材料用。堆土一般不高于1.5m，離槽邊一般不小于1.2m。共七十三頁三、溝槽(ɡōucáo)排水溝槽出現(xiàn)積水時可采用明溝排水，明溝底坡（0.01～0.05）傾向集水坑。集水坑間距40～180m。常用往復泵將水排出溝槽。排水溝的挖掘常隨溝槽挖土同時進行，在溝槽內沿溝槽兩側挖明溝排水。明溝的斷面一般為30×30cm，溝底一般低于槽底30～40cm。當明溝排水不能保持(bǎochí)槽底無水時，一般采用井點排水法降低溝槽沿線的地下水水位。共七十三頁溝槽(ɡōucáo)排水共七十三頁四、管道(guǎndào)基礎排水管道基礎可分為三個部分，即地基、基礎和管座。地基：指槽底原土，不能回填，以免建成管道產生沉陷?；A：指把管道的荷載傳遞給地基的結構。從材料上分有土基、砂基、煤屑基礎、混凝土基礎和鋼筋(gāngjīn)混凝土基礎等。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的作用。排水管道的基礎，一般先做一層礫石砂墊層，然后再做一層混凝土。共七十三頁五、管道(guǎndào)鋪設管道鋪設是把預制管節(jié)按設計的位置排在已經做好的基礎上。先把預制管節(jié)運送到溝槽邊上，然后從下游檢查井中心樁處向上游方向將管節(jié)逐一從地面放到溝槽內基礎上，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(píngmiàn)內（這叫對中），使它的內底高程在設計高程（標示在施工圖上）上（這叫高程控制）。把管從地面下到溝槽內叫下管。共七十三頁管道(guǎndào)鋪設對中、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正，以預設的臨時水準(shuǐzhǔn)點為依據(jù)。在同一管段上至少有三個龍門架，這樣，龍門架萬一有移動，則三個架上的中心釘頂端就不在同一直線上，可及時發(fā)現(xiàn)加以糾正，以免返工。共七十三頁管道(guǎndào)鋪設龍門架共七十三頁管道(guǎndào)鋪設排管時，先對中。用一細繩連接兩個相鄰龍門架的中心釘。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)內底部的水平尺的氣泡居中，且其中心正好對準垂球。這時，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計坡度相同，因此，只要管節(jié)底線和中心釘頂端連線垂直(chuízhí)間距相同，管道坡度即符合設計要求。對中和高程控制要反復進行，允許有些誤差，管節(jié)位置的調正借用三角墊塊。共七十三頁管道(guǎndào)鋪設對中示意圖共七十三頁管道(guǎndào)鋪設對高程(gāochéng)示意圖共七十三頁管道(guǎndào)鋪設龍門架中心釘頂端(dǐngduān)高程確定舉例共七十三頁六、管道(guǎndào)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，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兩種。剛性接口強度大，但不能承受形變和震動；柔性接口則不僅有一定強度，還能承受一定的形變和震動?；炷脸胁迨焦芄?jié)，在粘性土質中的雨水管道采用1：2水泥砂漿剛性接口；污水(wūshuǐ)管道以及粉性土質和砂性土質中的雨水管道采用柔性接口，設遇水膨脹橡膠密封圈。采用剛性接口施工時，管節(jié)端部必須清洗干凈，必要時要鑿毛，涂抹砂漿必須達到外光內實，與管節(jié)粘結良好。共七十三頁七、水壓試驗檢查管道接口的滲漏情況，通常采用水壓試驗。進行水壓試驗前，管道內應先灌水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，進行正式(zhèngshì)試驗，觀察30min水位下降值。若下降值失常，則應檢查接口，進行修補。水位下降值與水壓大小有關。為積累經驗，每次試驗應采用同一水壓，一般可用2m，即檢查井中水位在管頂上2m。管道下游端試驗時封死。口徑小于800mm的管道，用水不多，可用水桶代替檢查井。共七十三頁水壓試驗共七十三頁水壓試驗共七十三頁八、溝槽(ɡōucáo)覆土經水壓試驗，施工質量符合要求，并經主管單位審查同意后溝槽應即覆土。覆土前必須清理槽內雜物(záwù)，并會同有關單位檢視有關管線。槽內若有積水，必須排除，嚴禁帶水覆土。所用回填土最好是去除硬塊后的原挖土，不得回填劣質土壤。若路面需隨即修復，則在管身兩側及管頂以上50cm范圍內，應均勻回填粗砂，灑水振實排平。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，分層夯實。若溝槽采用橫撐，則拆板和覆土應分層進行，每次拆板一般不超過三塊，隨即填土夯實。若溝槽采用鋼板樁支護，應在填土完成后方可拔樁。拔樁時應減少樁身帶土。通常板樁間隔拔除，并應立即回灌砂土，填充樁身留下的空隙。為保證質量，有時以注漿代替灌砂。共七十三頁第三節(jié)頂管施工(shīgōng)共七十三頁頂管施工(shīgōng)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，可采用頂管法埋設。頂管操作在工作坑內進行。工作坑位于檢查井位置。管節(jié)下到坑內，用液壓千斤頂頂入土壤(tǔrǎng)。管節(jié)前有“機頭”導進，千斤頂后有后座支撐。接口在頂進操作中完成，水密性較好，竣工后不作水壓試驗。共七十三頁頂管施工(shīgōng)共七十三頁一、機頭機頭也可以叫導頭或工作管，主要作用是挖掘管節(jié)前的土壤，也就是起埋設管節(jié)的作用。機頭應具有校正挖土方向、挖土、防止管節(jié)前土壤坍塌等功能。機頭的構造與松土運送方法也有關。松土運送有機械法（帶式輸送機、螺旋輸送機）和水力法（水力泥漿管）兩種。機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(ɡōudào)的外壁上，形成泥漿套。泥漿套有助于土壤的穩(wěn)定。共七十三頁機頭擠壓式機頭除切口(qiēkǒu)刃腳有挖土作用外，可在切口(qiēkǒu)刃腳部位加設網(wǎng)格式刃腳（由橫向、豎向刀條交叉組成）。頂管前進時，刃口切入土中，泥土落入運土設備。擠壓(jǐyā)式機頭共七十三頁機頭多刀盤土壓平衡(pínghéng)頂管機頭共七十三頁機頭共七十三頁二、工作(gōngzuò)坑工作坑平面呈矩形(jǔxíng)，一般沿管道方向較長，深度較深，坑壁支撐，一般采用鋼板樁?？拥那昂蟊谠诠艿理斶M時受力巨大，均應加固。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，應作土力學核算。千斤頂緊靠后座墻?；迳显O導軌，承托管節(jié)沿正確方向推進。管節(jié)與千斤頂之間設環(huán)頂鐵、順頂鐵和橫頂鐵，使推力均勻分布于管壁；順頂鐵有調節(jié)距離的作用。共七十三頁工作(gōngzuò)坑共七十三頁工作(gōngzuò)坑共七十三頁三、管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)挖土管前土方挖掘方法有人工挖土、水力沖土、擠壓切土和機械切土等幾種。人工挖土：人工挖，小車運。前端挖掉一段后，方可頂管。水力沖土：機頭設切土網(wǎng)格，切入土體后，再用高壓水槍沖散擠入網(wǎng)格的泥土，泥漿由吸泥設備，直接(zhíjiē)壓送至地面貯泥池。擠壓切土：憑借機頭的擠壓口，將機頭頂入土中，一段土體被擠進頂管機頭，然后用鋼絲繩沿擠壓口內緣切斷土體，落在出土車或運土機上，運至工作坑。機械切土：機頭設有刀盤而進行機械切土，邊切土邊頂進，切削下來的土，用輸送機運至工作坑。共七十三頁管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)管節(jié)頂進方向(fāngxiàng)的控制共七十三頁管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)管節(jié)糾偏(jiūpiān)共七十三頁管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)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，其接口處理分兩個階段。第一階段：在一節(jié)管子頂進以后(yǐhòu)，另一節(jié)管子下到工作坑里時，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：管內壁的接口處用金屬內脹圈將管子撐緊，使頂管過程中管子接口處不致產生錯口。內脹圈是兩個半圓形金屬圈，兩者用螺栓連接，旋轉螺栓即可把內脹圈脹大，撐緊兩節(jié)管子的接口。共七十三頁管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)管節(jié)接口頂管后接口處理(chǔlǐ)

管節(jié)全部頂進后，拆除內脹圈，再在管節(jié)內壁接口處填水泥砂漿并與管內壁抹平。共七十三頁管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)管節(jié)接口接口加固在一節(jié)管子頂進以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時，在兩節(jié)管子接口外側安裝外套(wàitào)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。共七十三頁管節(jié)頂進與接口(jiēkǒu)管節(jié)接口(jiēkǒu)共七十三頁第四節(jié)井點排水共七十三頁井點排水在埋設管道時，當?shù)叵滤枯^大(jiàodà)，土質又差，特別是出現(xiàn)流砂時，常借用井點法排水。井點實際上是一組口徑50mm左右、深8m左右的管井。井點排水要求降低的水位不大，不超過數(shù)米，所排水量一般較小，因此常采用真空系統(tǒng)抽水。采用真空泵的井點稱為輕型井點，輕型井點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。水射泵造成的真空度較高，降水深度可達8m。在管道施工中，井點常沿溝槽排列成行，用總管連接，總管通真空系統(tǒng)。共七十三頁真空泵井點共七十三頁水射泵井點共七十三頁輕型(qīnɡxínɡ)井點布置輕型井點的布置分為(fēnwéi)單排線狀、雙排線狀和環(huán)狀三種。共七十三頁輕型(qīnɡxínɡ)井點布置井點布置原則：井點管距離溝槽壁一般應大于1m。井點管的間距一般選用0.8m、1.2m、1.6m三種。一臺干式(ɡànshì)真空泵可接總管長度為60～80m，井點管約50根左右。一臺射流泵可接總管長度為30～40m，井點管約30根左右。共七十三頁井點管埋深井點管埋設深度滿足下式要求：h≥h1+h2+IL+0.2h1——井點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≥50cm；L——井點管至需要降低地下水位的水平距離，m；當環(huán)狀或雙排井點時，為井點管至溝槽中心底(xīndǐ)的距離，單排井點時為井點管至溝槽對側底的距離；I——地下水降落坡度，環(huán)狀井點為1/10，線狀井點為1/3~1/4。共七十三頁雙層井點h值小于6m時可用單層井點，單層井點達不到(bùdào)降水深度要求時，可用雙層井點。共七十三頁井點施工(shīgōng)程序井點施工一般(yībān)程序為：一是開挖井點溝槽，鋪設集水總管；二是沖孔、埋設井點管，灌填砂濾料，將井點管同集水總管連接；三是安裝抽水機組，連接集水總管。共七十三頁第五節(jié)排水管渠工程(gōngchéng)的施工共七十三頁排水管渠工程(gōngchéng)的施工排水管渠工程的施工分三個階段(jiēduàn)：施工準備工程施工竣工驗收排