城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例

1、市政公用工程專業(yè)一級(jí)注冊(cè)建造師繼續(xù)教育師資培訓(xùn),講課內(nèi)容,2.2 城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例 2.8 玻璃夾砂管排水管道長距離頂進(jìn)施工技術(shù) 2.9 大直徑鋼管輸水管道頂進(jìn)施工技術(shù) 3.5供熱管道焊接質(zhì)量事故案例分析 5.1綠色施工導(dǎo)則要點(diǎn)解讀,市政工程技術(shù)總覽,道路工程 橋梁工程 隧道工程 頂管工程 基坑工程,注冊(cè)建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例,管道修復(fù)技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外城市發(fā)展史表明，城市管網(wǎng)系統(tǒng)必然隨著城市的發(fā)展而延伸，城市發(fā)展越快，地下管網(wǎng)設(shè)施的更新越快。傳統(tǒng)的開挖更換技術(shù)，不僅耗費(fèi)大量的財(cái)政開支，而且引起環(huán)境、交通、社會(huì)等一系列問題，其損失難以估量。

2、管道非開挖修復(fù)技術(shù)在20世紀(jì)70年代末在發(fā)達(dá)國家得到研究開發(fā)，目前已經(jīng)發(fā)展為專門的行業(yè)；我國近年來城市地下管道不開槽修復(fù)技術(shù)發(fā)展十分迅速。,管道修復(fù)技術(shù)的發(fā)展,修復(fù)原因 城市地下管道隨著使用年限增多，管道使用功能因城市發(fā)展不能滿足實(shí)際需要； 管道受土層電化學(xué)等腐蝕作用，結(jié)構(gòu)損壞或老化程度不斷加大，管道結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度安全度不能滿足運(yùn)行要求。 開槽敷設(shè)新管道影響地面交通、破壞環(huán)境及擾民，而且在地下管線復(fù)雜城區(qū)采用明挖換管法進(jìn)行管線改造和管道更新已不現(xiàn)實(shí)。,各種非開挖管道修復(fù)的施工方法,（表示適用的施工方法）,非開挖管線修復(fù)的優(yōu)點(diǎn),對(duì)環(huán)境、交通、商業(yè)區(qū)、擁擠的生活區(qū)干擾小 利用原有管線的軌跡，無需控制施

3、工方向 可加大原有管道的過流能力 施工效率高，安全性好 不需排屑，減少了對(duì)路面的損壞,管道開槽施工現(xiàn)場(chǎng),管道非開挖施工現(xiàn)場(chǎng),管道非開挖修復(fù)基本流程,盡管各種非開挖修復(fù)方法的工藝有所差異，但總體流程基本如下：,靜壓裂管法 靜壓裂管法是管道原位全斷面修復(fù)技術(shù)中的一項(xiàng)新工藝。其基本方式為：以待更新的舊管道為導(dǎo)向，在將其破碎的同時(shí)，將新管節(jié)拉入或頂入舊管道內(nèi)，實(shí)施管道更新。 折疊法 折疊法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是使用一種外徑與原管道內(nèi)徑相等或稍小的PE管，經(jīng)折疊壓縮裝置將PE管按設(shè)計(jì)要求折疊變形暫時(shí)減少橫截面積，經(jīng)牽引機(jī)將變形后的PE管拉入清洗除瘤好的管道內(nèi)，然后利用氣壓將折疊的PE管打開，穩(wěn)壓一段時(shí)間后，

4、使PE管折疊處盡量充分打開，慢慢恢復(fù)并與原管道內(nèi)壁貼合在一起，達(dá)到防腐和提高原管道承壓能力、延長使用壽命的目的。 聚乙烯（PE）管材 聚乙烯管材在近年來被廣泛應(yīng)用于工業(yè)管道、城市給排水管道、燃?xì)夤艿赖鹊叵鹿艿老到y(tǒng)，具有抵抗化學(xué)侵蝕和使用壽命長的特性，而且其優(yōu)異的可焊性能夠?qū)崿F(xiàn)理想的連接。,一、靜壓裂管法工藝,施工工藝簡介 以待更換的既有管道為導(dǎo)向，用專用裂管器將既有管道切開、擠碎達(dá)到擴(kuò)徑效果，拖入或頂入新管道，新管節(jié)直徑比原有管徑大一到二級(jí)。 施工過程包括破碎舊管道、擠壓碎片進(jìn)入土體形成新管孔、安裝連接形成新管道。施工設(shè)備系統(tǒng)主要由液壓動(dòng)力源、液壓拉桿機(jī)、支撐架、相應(yīng)數(shù)量的拉桿以及裂管器組成。

5、,靜壓裂管法施工示意圖,施工工藝流程,在施工管段兩端適當(dāng)部位設(shè)置設(shè)備工作井和進(jìn)管工作井，將裂管設(shè)備置于設(shè)備工作井內(nèi)，首先將快裝桿從舊管道推向進(jìn)管工作井，在進(jìn)管工作井將導(dǎo)向桿卸下，更換相應(yīng)的脹破裝置，與管道連接后回拉，在破碎舊管的同時(shí)，拉入新管道，以完成管道的替換施工。 施工準(zhǔn)備工作包括收集收集資料、現(xiàn)場(chǎng)勘查、沿線物探和編制施工組織設(shè)計(jì)、施工方案等技術(shù)準(zhǔn)備，現(xiàn)在圍擋、導(dǎo)行交通等現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備和技術(shù)安全交底、培訓(xùn)等組織準(zhǔn)備工作。,施工準(zhǔn)備工作,接通臨時(shí)線舊管道停氣置換,開挖工作井,短管CCTV內(nèi)窺儀檢測(cè),舊管道清洗,裂管設(shè)備安裝,PE管節(jié)焊接,裂管器擠闊,PE管試壓,回填井位,全線試壓,恢復(fù)路面,恢復(fù)供

6、氣,竣工測(cè)量,施工工藝流程,工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析,主要優(yōu)點(diǎn),施工簡單易行、速度快、造價(jià)省 管道適用范圍廣，包括：鋼管、鑄鐵管、水泥管等地下管道。 修復(fù)管道清洗要求低 在一定范圍內(nèi)能擴(kuò)徑，增加流量 對(duì)周邊環(huán)境影響小,主要缺點(diǎn),破碎舊管時(shí)的擠壓和振動(dòng)對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生危害 需安裝護(hù)套以保護(hù)新管 單次更換長度短（100m） 彎頭處理較為困難,施工工程簡介,1. 工程概況 某燃?xì)饧瘓F(tuán)公司在靜安里中壓線天然氣管網(wǎng)改造工程中使用 靜壓裂管施工工藝，取得了成功的施工實(shí)踐。 工程起點(diǎn)為既有DN200中壓A天然氣閘井，終點(diǎn)為靜安里中低壓調(diào) 壓站，沿途沒有用戶支線。待修復(fù)管道為DN200的無縫鋼管，新管材 為SDR11的

7、直徑200PE管，管段長477m；采用800G型裂管設(shè)備，共設(shè)工 作井8座，工期26天。（不含切接） 2. 工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 工程地質(zhì)情況調(diào)查 ：確定各巖土層厚度、取樣深度、含水量、 顆粒度承載力標(biāo)準(zhǔn)值等數(shù)據(jù)，給出穿越地形和地質(zhì)鉆探剖面圖。 管道情況調(diào)查：確定待修復(fù)管道埋深、拐點(diǎn)、三通、閥門、水缸 及其他管道附件的位置，附近埋地管道和其他地上地下構(gòu)筑物的 情況。,3. 施工組織與設(shè)計(jì) 考慮因素 對(duì)存在三通、閥門等附件的管線連接處必須暴露開挖； 管道走向變化處（10）必須暴露開挖； 根據(jù)設(shè)備能力及施工條件確定一次施工長度； 工作井的位置不應(yīng)影響交通。 工作井設(shè)置 共設(shè)置9個(gè)工作井：6、7、8號(hào)為設(shè)備

8、井；1、3、4、5號(hào)為進(jìn)管井； 1-1、2為復(fù)合井（作為進(jìn)管井和設(shè)備井共用），劃分為8個(gè)施工段。 工作井?dāng)嗝娲_定 L=H（4RH）0.5DN 式中： L工作井長度（m） H敷設(shè)（管中距地面）深度（m） R聚乙烯管許用彎曲半徑（m）R25DN DN公程直徑（m）,施工工程簡介,靜安里中壓線天然氣管網(wǎng)改造工程施工示意圖,施工工程簡介,超過 100G的市政課件下載地址： 訪問密碼 d5cf 十一月市政培訓(xùn)班的網(wǎng)址： 12年過的一級(jí)市政和造價(jià)師 一次性八門,攜手十一 通過市政 qq群：136816564,4. 舊管道清洗 管道內(nèi)部污垢較多時(shí)，需先進(jìn)行清洗。沉積物較疏松時(shí)選用機(jī)械清洗，沉積物較多且結(jié)垢堅(jiān)

9、硬時(shí)選用高壓水清洗，沉積物為粘稠油狀物時(shí)選用化學(xué)清洗劑清洗。 該工程管道沉積物較少，只局部采用高壓水進(jìn)行清洗。,5.裂管設(shè)備安裝 800G型裂管設(shè)備吊放在設(shè)備井內(nèi)，以舊管道中心和所在井壁面為基準(zhǔn)，安放平整，液壓動(dòng)力設(shè)備放置在設(shè)備井外，設(shè)備支撐穩(wěn)固。 6.設(shè)置切割刀具角度 割刀角度設(shè)置以不破壞管道與管道上的回填土之間的平衡力為原則，角度宜設(shè)置在“5點(diǎn)”或“7點(diǎn)”位置。,割刀輪位置,施工工程簡介,施工注意事項(xiàng),1.裂管設(shè)備操作要點(diǎn) 裂管作業(yè)： 當(dāng)導(dǎo)向桿已到達(dá)管井口時(shí)，應(yīng)停止連接快裝桿； 將磁性擋塊放入鉸接桿兩端的凹窩內(nèi)； 滾刀進(jìn)入舊管道管口時(shí)刀刃應(yīng)在“5點(diǎn)”或“7點(diǎn)”位置上。 管道就位： 拉管過程

10、中在新舊管壁之間填入柔性材料以減少摩擦； 施工時(shí)記錄推拉桿連接數(shù)量以推斷推拉桿位置； PE管拉入拖動(dòng)過程中記錄最大壓力值變化； 準(zhǔn)備充足，施工安排合理有序，嚴(yán)格填寫施工記錄。,施工注意事項(xiàng),回拉管過程中如遇管道突然停止不前，可能是管道被重物壓住所致。應(yīng)在被卡住的地點(diǎn)開挖，移除重物，繼續(xù)回拉。,回拉管注意事項(xiàng),回拉管過程如起點(diǎn)時(shí)裂管頭就被卡住，可能是因?yàn)榕f管周圍土體密度大所引起。應(yīng)取下裂管頭，用割刀割裂舊管，壘土壩注水，淹沒管頂，蓄水一天浸軟土層；抽走蓄水，繼續(xù)回拉。,1.工程結(jié)果 采用原位裂管法將DN200的無縫鋼管置換為DN200的聚乙烯新管道，全長477m在28d預(yù)定工期內(nèi)施工完畢。除工作

11、井占用道路設(shè)置圍擋外，其余部位保持路面交通，影響較小。 2.改進(jìn)建議 國內(nèi)設(shè)備配套性差，政府應(yīng)引導(dǎo)企業(yè)消化引進(jìn)技術(shù)設(shè)備； 國內(nèi)尚無管道修復(fù)前后檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)著手編制； 國內(nèi)尚無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，地方可先行編制地方標(biāo)準(zhǔn)。,工程結(jié)果與建議,二、折疊法工藝,1.工藝原理 折疊法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)使用外徑與原管道內(nèi)徑相等或稍小的PE管，經(jīng)折疊壓縮將PE管折疊變形，拉入清洗除瘤好的管道內(nèi)，利用氣壓將折疊的PE管打開，慢慢恢復(fù)并與原管道內(nèi)壁貼合在一起，達(dá)到防腐和提高原管道承壓能力、延長使用壽命的目的。,2.工藝適用范圍 適用管道類型為：壓力管道、重力管道及石油、天然氣、煤氣及化工管道。內(nèi)襯管管材：壓力管

12、道內(nèi)襯常用PE管材，重力管道可選用PVC內(nèi)襯折疊管。修復(fù)管道直徑：100-1200mm，通常只用于直管段。據(jù)報(bào)道，修復(fù)直徑為400mm的管道時(shí)最大施工長度大800mm，取決于滾筒容量、回拖機(jī)構(gòu)的回拖力及材料的強(qiáng)度。,內(nèi)襯管修復(fù)前后變化,工藝特點(diǎn) 施工占用場(chǎng)地小，環(huán)保性好 新舊管配合緊密，無需注漿 單次修復(fù)距離長 管道過流斷面損失小 對(duì)管道清洗要求低 穿插順暢 施工周期短 使用壽命長 經(jīng)濟(jì)性好,施工工藝流程圖,工藝特點(diǎn)及流程圖,德國某供水管道修復(fù)工程曾是世界上最大直徑的PE折疊法修復(fù)工程，舊管管徑DN=1500mm，為承插式，每5m一節(jié)。 修復(fù)前多處漏水，漏水量達(dá)35L s。 修復(fù)長度550m并

13、有90慢轉(zhuǎn)彎。 內(nèi)襯PE管外徑1480mm，SDR61，重量54t，修復(fù)中停水時(shí)間72h。,Subetrra折疊機(jī) 插入折疊管,工程實(shí)例,注冊(cè)建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,玻璃夾砂管排水管道長距離頂進(jìn) 施工技術(shù),玻璃夾砂管排水管道長距離頂進(jìn)施工技術(shù),玻璃鋼夾砂管簡介： 玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管（FRPM），簡稱玻璃鋼夾砂管，是一種新型柔性非金屬復(fù)合材料管道。具有重量輕、承壓能力好、比阻小、無污染、耐腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，且安裝方便、使用壽命長、綜合費(fèi)用適中、操作簡單、維護(hù)成本低等特點(diǎn)，目前極具發(fā)展前景。,玻璃鋼管道,玻璃鋼管道斷面結(jié)構(gòu)示意圖,中繼站法（中繼間、中繼環(huán)） 將需頂進(jìn)的管線全長分成若干段，

14、在相鄰兩段之間設(shè)置與所頂進(jìn)管相同管徑的工作管，布置頂進(jìn)設(shè)備，此工作管節(jié)稱中繼間。中繼間以前的管段用中繼間的頂進(jìn)設(shè)備頂進(jìn)。,泥漿套法 在頂管過程中，以高壓泵 向管外壁與土層之間注入觸變泥 漿，以減小阻力的措施。,大直徑管道人工控制注漿法,中繼站工作原理,長距離頂管施工技術(shù),玻璃鋼管與混凝土管經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,工程案例（一）,工程簡介 南洲路污水主干管是廣州市瀝窖污水處理廠廠外收集系統(tǒng)的關(guān)鍵工程, 管道起點(diǎn)在廣州大道南洲路口立交處, 止點(diǎn)在瀝窖污水處理廠廠內(nèi)提升泵房, 全長4858m, 平面走向呈L形, 其中在規(guī)劃南洲路段長4173m, 為東西走向; 在廠外西側(cè)規(guī)劃路上長685m, 為南北走向。 南洲

15、路從廣州大道至少管所一段為舊路, 路面狹窄, 車流、人流密集, 該路段是附近瀝窖村、小洲村、土華村的進(jìn)出必經(jīng)之路, 地面標(biāo)高7.2-7.5m( 廣州城建高程, 以下同) ; 從少管所至瀝窖污水處理廠為規(guī)劃路段, 沿線為農(nóng)田、果樹保護(hù)區(qū)、河涌, 地面標(biāo)高6.5- 5.8m, 最低點(diǎn)5.6m。,工程地質(zhì)水文條件,根據(jù)巖土報(bào)告顯示，地質(zhì)情況見下表:,場(chǎng)區(qū)開闊低平, 屬珠江三角洲沖積平原, 是地下水和地表水的排泄區(qū), 地下水豐富, 此外, 人工填土層還含有限的上層滯水。,排水設(shè)計(jì),南洲路污水主干管為重力流管道, 沿規(guī)劃南洲路布置, 南洲路設(shè)計(jì)標(biāo)高約7.88.0m，管徑有2種規(guī)格:從廣州大道規(guī)劃新光快速

16、路, 2200玻璃纖維夾砂管(2600 鋼筋混凝土管)，長度2145m，流水標(biāo)高-0.198-1.483m；從規(guī)劃新光快速路瀝窖污水處理廠，2500玻璃纖維夾砂管(3000鋼筋混凝土管),長度2713m，流水標(biāo)高-2.183- 3.811m。管道設(shè)計(jì)埋置深度9.412m。,地理位置平面圖,管材選擇 以往頂管管材多采用鋼筋混凝土管、鋼管。針對(duì)該工程情況, 如采用鋼筋混凝土管, 兩段管徑分別為2600和3000mm，合適的施工機(jī)具寥寥無幾, 設(shè)備數(shù)量無法滿足工期要求; 如采用鋼筋，則對(duì)其外表面防腐層保護(hù)不利, 另外, 焊縫數(shù)量多,工地焊接時(shí)間長, 即使加大每節(jié)管長也無法滿足工期要求；采用玻璃纖維夾

17、砂管, 其優(yōu)點(diǎn)有: 水力特性好、粗糙系數(shù)小、管徑22002500 即可、頂管設(shè)備數(shù)量相對(duì)較多, 耐腐蝕、抗磨損性能好, 重量輕、頂力小、工方便等。 剛度等級(jí) 目前玻璃纖維夾砂管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中, 無頂管品種, 且在環(huán)初始撓度的徑向變形率數(shù)據(jù)中, 僅規(guī)定了10kPa以下管剛度等級(jí)，為滿足遠(yuǎn)期規(guī)劃南洲路車輛、填土等荷載作用下的變形要求,要求管道剛度等級(jí)不得小于kPa。,管道設(shè)計(jì),管道接頭 采用鋼套環(huán)F型承插接頭方式, 鋼套環(huán)起定位作用, 增加接頭的可靠性及可調(diào)性, 在鋼套環(huán)及后續(xù)管連接承插段設(shè)環(huán)型高彈性橡膠圈止水,保證兩管對(duì)接后的封水作用; 管壁周邊設(shè)注漿孔。,接頭大樣圖,管材樣圖,管道設(shè)計(jì),根據(jù)設(shè)計(jì)，

18、管道平面位置200250m設(shè)一座頂進(jìn)工作井或接受工作井。頂管機(jī)在工作井內(nèi)向兩側(cè)接收井頂管，并采用多臺(tái)頂管機(jī)同時(shí)作業(yè)。 采用泥水平衡頂管機(jī)有利于快速穿越淤泥質(zhì)、淤泥粉質(zhì)細(xì)砂層，同時(shí)可滿足長距離頂管要求。取最大頂力的75(9000KN)為設(shè)計(jì)頂力。 頂管最大頂力計(jì)算： 頂管阻力包括頂管迎面阻力和管道摩阻力，根據(jù)GB50268中第6.3.4公式計(jì) 頂進(jìn)阻力，kN 玻璃鋼管外徑，m 管道設(shè)計(jì)頂進(jìn)長度，m 平均摩阻力，kN 管道迎面阻力，kN 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，頂進(jìn)距離為250m時(shí)，最大頂力為8700kN 9000kN，滿足要求。,施工方案優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)施工階段 該實(shí)驗(yàn)管段全長108m，玻璃鋼夾砂管定長為3m，管道

19、內(nèi)徑2270mm，采用定長纏繞工藝。實(shí)驗(yàn)表明：平穩(wěn)頂進(jìn)過程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果基本吻合；頂管機(jī)遇障礙或發(fā)生偏移時(shí)，所測(cè)得的數(shù)據(jù)離散較大。建議施工過程中，管材壁厚適當(dāng)加厚。 沉井施工 始發(fā)工作井滿足頂管過程中工作井結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全、且截面設(shè)計(jì)須滿足頂管千斤頂、后靠背尺寸要求。本工程工作井采用鋼筋混凝土矩形預(yù)制結(jié)構(gòu)，采用不排水法下沉，水下混凝土封頂，截面尺寸為9.2m5.5m。井壁開孔須在下沉封頂后、頂管施工時(shí)用機(jī)械切割，接受工作井做法同始發(fā)工作井，直徑D=5.0m。 進(jìn)出井施工 為防止出現(xiàn)“磕頭”現(xiàn)象，對(duì)井口5-10m范圍局部軟弱土體用水泥攪拌樁進(jìn)行加固，并在頂管過程中，在工作井與管道間設(shè)置橡膠

20、止水帶。,施工關(guān)鍵技術(shù),大管徑玻璃夾砂管頂管施工創(chuàng)造了一次頂進(jìn)最長（236m）、頂進(jìn)速度最快（69md）頂管工程最長（約5km）的當(dāng)時(shí)的國內(nèi)記錄，為玻璃夾砂管的頂管施工提供的寶貴經(jīng)驗(yàn)。 工程竣工后管線運(yùn)行良好，并獲得廣州市年度優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)和優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)勵(lì)。,工程結(jié)果,工程案例（二）,工程概況 沈陽市崇山路玻璃夾砂管工程，頂管總長度為2151 m，其中頂進(jìn)直徑2100mm玻璃鋼夾砂管長為1771m，頂進(jìn)直徑1550 mm 玻璃鋼夾砂管長為380 m。 由于該工程需在兩高架橋橋墩基礎(chǔ)間穿越，應(yīng)保證橋墩與管材之間的最小距離，只有玻璃鋼夾砂管內(nèi)壁光滑，在相同流量條件下，可以縮小管徑。,混凝土管腐蝕

21、,玻璃鋼夾砂管結(jié)構(gòu),施工速度快：單坑日進(jìn)度不低于6m，而同流量混凝土管日單坑進(jìn)度小于1m，鋼管為2m； 頂力?。和獗砉饣?，頂力小。目前最大頂力為DN2100mm的800t，DN1500的500t?；炷凉芡獗泶植?，頂力大，頂進(jìn)機(jī)械要求高； 流通能力高：內(nèi)壁光滑，壓力相同時(shí)，管徑可以減小一檔，降低造價(jià)； 由于管徑縮小，管壁薄，避免了頂管過程中與其他管線交叉而形成的困難； 糾偏容易:由于自身重量輕，管節(jié)之間采用鋼套管連接，使得頂進(jìn)過程糾偏特別容易； 連接方便：由于各工作坑或接受坑管子的連接不是整數(shù)段，混凝土管不能截成任意長度進(jìn)行對(duì)接，采用鋼管焊接需24h，采用玻璃夾砂管可以任意截取，并在2-3小時(shí)

22、內(nèi)連接好； 可帶土頂進(jìn)： 管外表與土之間基本無粘結(jié)力，頂進(jìn)中不易抱死管； 使用機(jī)具簡單，不需大型設(shè)備； 玻璃夾砂管耐腐性能優(yōu)異、壽命長，幾乎不用保修，無需維護(hù)。,管材優(yōu)越性,同公稱直徑、近似頂力兩種管材的壁厚、質(zhì)量、流量比較見下表,玻璃鋼管與混凝土管過流能力比較,沈陽崇山路污水截流干管根據(jù)高架橋及立交橋?qū)嶋H情況，分三 段設(shè)計(jì)： 污水節(jié)流干管穿越引導(dǎo)：采用玻璃鋼夾砂管頂管施工，設(shè)計(jì)管 徑2100mm，壁厚48.4mm，坡度0.7，頂管全長477.54m。 污水管渠穿越橋臺(tái)：兩橋橋臺(tái)處橋墩基礎(chǔ)間距為5m，凈距為3m 橋墩基礎(chǔ)深度為8-8.5m，橋墩基礎(chǔ)為挖孔樁，設(shè)計(jì)采用了兩根 直徑1550，壁厚為

23、34.8mm的玻璃夾砂管，管道坡度為0.7，分 別穿越橋臺(tái)，施工方法采用頂管施工法，一次頂進(jìn)長度最長為 50m，頂管全長為380m。 污水管渠穿越橋區(qū)：設(shè)計(jì)采用玻璃夾砂管頂管施工，設(shè)計(jì)管徑 為2100mm，壁厚48.4mm，坡度為0.7，頂管全長為1293.46m。,工程設(shè)計(jì)要點(diǎn),頂管穿越橋墩基礎(chǔ)詳圖,管材的剛度：規(guī)格為DN1550mm、DN2100mm的玻璃鋼夾砂管的剛度須 10kPa；管材巴氏硬度40。 管道初始撓曲值：管道覆土厚度大于3.5mm時(shí)須確保管道埋設(shè)后24h之內(nèi)檢 測(cè)的初始撓曲值2%； 管道滲漏性能：帶水施工作業(yè)時(shí)，須保證管體及連接部位不應(yīng)有滲漏，須 以管道壓力等級(jí)（本工程頂管

24、為無壓管，按無壓管的最大承受壓力 0.25MPa計(jì)）的1.5倍水壓進(jìn)行檢驗(yàn)； 管道頂進(jìn)：遇到砂土、淤泥等軟土層時(shí)管道采用帶土頂進(jìn)作業(yè)應(yīng)保證管道 發(fā)生偏移的范圍15mm； 在頂進(jìn)過程中，管內(nèi)運(yùn)土?xí)r玻璃鋼夾砂管內(nèi)壁采取的墊層材料應(yīng)確保管道 內(nèi)壁不受損傷； 管材的使用壽命50年。,玻璃鋼夾砂管管材的技術(shù)要求,樹脂選材：采用國內(nèi)名牌廠家生產(chǎn)的機(jī)械強(qiáng)度高、耐水性能好的纏繞型間苯不飽和聚脂樹脂； 纖維選材采用國內(nèi)名牌廠家生產(chǎn)的無堿無捻玻璃纖維直接纏繞紗。 管材連接技術(shù)方法 檢查井玻璃鋼夾砂短管與管材連接采用同材質(zhì)平口對(duì)接的裱糊連接方式。,玻璃鋼夾砂管頂管生產(chǎn)原材料要求,沈陽市崇山路污水截流干渠工程歷時(shí)80

25、天的時(shí)間 ，工程圓滿結(jié)束，并于2002年9月驗(yàn)收完畢，工程質(zhì) 量達(dá)到優(yōu)良。 崇山路污水截流干渠工程的建成，對(duì)完善沈陽市 北部排水系統(tǒng)起到了十分重要的作用， 同時(shí)也為北 方地區(qū)大型玻璃鋼夾砂管頂管工程積累了大量的施 工經(jīng)驗(yàn)。,工程結(jié)果,注冊(cè)建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,大直徑鋼管輸水管道頂進(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。 關(guān)鍵問題： 管道防腐、大口徑管道剛度,頂管施工技術(shù)發(fā)展,該工程為上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線輸配

26、管線QYZ-C2標(biāo)，供水規(guī)模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砂質(zhì)粉土夾淤泥粉質(zhì)土層和淤泥質(zhì)黏土層。,J12J13井頂管穿越建筑物平面圖,案例：上海青草沙源水工程嚴(yán)橋支線,工程簡介,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,兩個(gè)擺動(dòng)可伸縮刀盤的矩形頂管機(jī),任意斷面形

27、式的頂管機(jī),方形頂管機(jī),五花八門的頂管機(jī),多刀盤矩形頂管機(jī),多軸偏心傳動(dòng)頂管機(jī),單個(gè)大刀盤矩形頂管機(jī),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，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，另增加兩道鷹嘴型橡膠止水圈。,中繼間密封示意圖,工程簡介,中繼間總裝照片,中繼間處理步驟（圖2.9-3）,工程簡介,J12J13頂管段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

28、頂管穿越建筑物平面示意圖,下穿建（構(gòu)）筑物保護(hù)措施,減小地面沉降措施： 1、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。 2、合理應(yīng)用“觸變泥漿套”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。 3、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)邊放漿邊壓注水泥漿，直至整個(gè)管道全部完成。 4、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)，并做好后期注漿、加固，直至沉降基本穩(wěn)定為止。,下

29、穿建（構(gòu)）筑物保護(hù)措施,既有建（構(gòu)）筑物土體加固 1、確定加固的方法 該段穿越的交通要道，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。 2、確定加固范圍,J12J13井頂管土體加固平面布置圖,下穿建（構(gòu)）筑物保護(hù)措施,管道接口處理 管道材質(zhì)為Q235B型鋼材，現(xiàn)場(chǎng)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,管道接口和外防腐,J10井短管連接圖,管道接口外防腐 頂管接頭的外防腐層應(yīng)與頂管管道防腐層采用

30、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 井內(nèi)短管和彎頭應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)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。,J10井短管連接照片,管道接口和外防腐,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。,管節(jié)注漿孔布置圖 注漿孔詳圖,管道接口和外防腐,注漿孔工

31、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,管道注漿技術(shù),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 內(nèi)防腐采用水泥砂漿襯里，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),內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù),涂

32、敷作業(yè)流程圖 內(nèi)防腐總體施工順序流程圖,防腐施工工藝流程,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)防腐施工的技術(shù)要求 施工時(shí)水泥砂漿必須用機(jī)械充分?jǐn)嚢?，攪拌時(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+4-3

33、mm。 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 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。,內(nèi)防腐施工及養(yǎng)護(hù),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

34、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：,管道功能性實(shí)驗(yàn),J9J13井DN3600泵驗(yàn)設(shè)備安裝示意圖,實(shí)驗(yàn)裝置（J9J13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，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), 在試驗(yàn)管道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

35、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 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 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)

36、范要求。 主水壓試驗(yàn)結(jié)果,管道功能性實(shí)驗(yàn),嚴(yán)橋支線工程作為青草沙水源地原水工程的陸域系統(tǒng)，于2010年12月1日順利投入使用。從青草沙原水工程基本建成到全面運(yùn)行，受益總?cè)丝趯⒊^1100萬。 長距離、大管徑鋼管頂進(jìn)施工，技術(shù)難度更高、質(zhì)量成本風(fēng)險(xiǎn)更大。工程技術(shù)人員相繼攻克了超長距離頂進(jìn)、軸線精度測(cè)量等技術(shù)難題。數(shù)項(xiàng)施工關(guān)鍵技術(shù)研究成果代表了我國大直徑鋼管頂管施工技術(shù)水平，也奠定了我國在國內(nèi)外行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的地位。,工程結(jié)果,注冊(cè)建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,供熱管道焊接質(zhì)量事故案例分析,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程,工程概況 某市政公司中標(biāo)承建城南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程，其中包括對(duì)保溫脫落，

37、跑、冒、滴、漏水（氣）嚴(yán)重的管線拆除并增容新建。對(duì)銹蝕滲漏的補(bǔ)償器及發(fā)么進(jìn)行更換和新建。其中直埋敷設(shè)管道1729m、DN250、Q235B管材，采用高密度聚乙烯護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管。建設(shè)單位將管道安裝作為專業(yè)分包直接交由B公司負(fù)責(zé)，某市政工程公司負(fù)責(zé)土建（包括5處穿越施工）施工和管道安裝配合。,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程,事故簡述 1、管道試運(yùn)行合格即進(jìn)入試供暖，在試運(yùn)行期間隨壓力、溫度升高、發(fā)生漏氣漏水事故，運(yùn)行壓力達(dá)不到規(guī)定值，導(dǎo)致街區(qū)住戶大面積停熱事故。 2、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：位于13號(hào)井北側(cè)的直埋管道在焊口處出現(xiàn)爆裂，泄露水進(jìn)入附近樓房地下室。 3、爆裂處管節(jié)經(jīng)專業(yè)部門檢

38、測(cè)后發(fā)現(xiàn)焊口處的焊縫熱影響區(qū)拉裂。焊縫夾雜有異種鋼。 4、試運(yùn)行記錄顯示管道水熱升溫速度有超過10/h的現(xiàn)象。,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程,事故原因分析,直接原因： 13號(hào)井附近發(fā)生爆裂的直埋管道是因故切斷后補(bǔ)焊的管口，接口焊接質(zhì)量不合格，焊口缺陷在檢查時(shí)沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。,引發(fā)事故 的原因,主要原因： 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制缺失，焊工施工人員的焊接基本知識(shí)缺乏和質(zhì)量意識(shí)差。,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴(kuò)建工程,事故原因 分析,現(xiàn)場(chǎng)接口焊接 質(zhì)量不合格表現(xiàn),坡口不夠，導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度不足。,兩側(cè)焊口離熱影響區(qū)較近，造成應(yīng)力集中。,焊縫夾雜有異種鋼，說明焊接時(shí)沒有按照焊接工藝進(jìn)行接口焊接。,現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量 控制缺失表現(xiàn),沒有坡口形式檢驗(yàn)的記錄，并且沒有嚴(yán)格的處置意見。,為滿足供熱期限要求，未嚴(yán)格按照預(yù)定的升溫升壓方案試運(yùn)行。,焊工上崗前的考試成績差，并未見補(bǔ)考記錄和成績合格證明