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根据施工图和技术规范以及设计技术交底,向所有的施工人员讲明施工技术措施,并进行技术交底。
四、钢筋混凝土管施工
1、管槽开挖
1)挖槽断面及土方开挖
挖槽断面系由底宽、挖深、槽层、各层边坡及层间留台宽度等因素确定。
在研究确定挖槽断面对,必须考虑管涵结构施工的方便,以确保工程质量和施工安全,同时也应考虑尽量少挖方,少占地。
槽底的宽度,除管涵结构宽度外,还应在两侧增加工作宽度。
A、人工开挖
在本工程中,由于局部开挖断面较小,在施工时拟采用人工开挖,人工开挖沟槽,应集中人力尽快挖成,转入下道工序施工。
开挖时应注意下列事项:
(A)沟槽应分段开挖,并应合理确定开挖顺序和分层开挖深度,若有坡度,应由低向高处进行,当接近地下水时,应开挖最低处土方,以便在低处排水。
(B)开挖人员不应分布过密,以间隔5m为宜,在开挖过程中敞沟期间应保持沟壁完整,防止坍塌,必要时应支撑保护。
(C)开挖沟槽如不能立即铺管,应在沟底留20cm的一层暂不挖除,待铺管时再挖至设计标高。
(D)沟槽不得超挖,如有局部超挖,应用砂石填补,并夯实。
B、采用机械开挖时应注意以下几个方面:
对于局部管涵,由于土方开挖断面相对而言比较宽,在进行土方开挖时拟采用挖掘机进行土方开挖,采用机械开挖时,应向机械司机详细交底,交底的内容应包括挖槽断面、堆土位置、地下构造物情况及施工要求等;
并应指定专人与司机配合,其配合人员应熟悉机械挖土有关操作规程,并及时丈量槽底宽度和深度,防止超挖或亏挖。
机械挖槽,应确保槽底土壤结构不被扰动或破坏,同时由于机械开挖不可能准确地将槽底按设计高程整平,设计槽底高程应留20cm厚左右的土层不挖,待做管道垫层及基础前用人工挖至设计标高,形成标推断面。
人工清挖槽底时,应认真控制槽底高程和宽度,并注意不使槽底土壤结构遭受扰动和破坏。
沟槽开挖时,如土质较差,必须及时做好必要的支撑,以防塌方影响工程进度。
对于沿线建筑物更应采取可靠的措施(支护)加以保护,确保其不受损坏。
本工程支撑及支护以木料、竹笆为主,部分采用钢管、钢板。
2)、土方堆放
在开挖管槽时,所开挖出的土方,应放置在距离管槽边lm的一侧地方,以便于管道基础施工和管道安装,并防止因土方的压力过大而使槽壁出现坍塌的现象。
同时应考虑好材料、机械进场的路线,将管沟槽出土按规定位置有序抛堆,以免造成不必要的停工、窝工损失。
2、圆管涵铺设
1)垫层铺设:
管涵标准断面形成后,迅速铺筑碎石垫层,压实成形。
遇有杂土,挖除后换填砂砾石,然后再铺设碎石垫层。
2)支模
A、模板及其支撑结构必须符合下列要求:
(A)保证结构和构件各部分形状尺寸和相互间位置的正确性。
(B)具有足够的稳定性、刚度和强度,能可靠地承受灌筑砼的重力和侧压力,以及在施工过程中所产生的荷载。
(C)支撑模板的支柱和其他构件,应考虑便于装拆,一般可采用木楔子、千斤顶、砂箱等方法。
(D)模板接缝均应严密,不得漏浆。
B、圆管涵基础模板的拼装高度可以大于基础的厚度,但应在模板内侧弹线,控制砼面的高程。
C、模板用公司现有的60cm×
120cm大块钢模板,模板内部可用支杆临时支撑外侧用铁钎支牢,确保工程质量。
3)圆管涵砼基础的浇筑,在砼浇筑时,应注意以下几点:
A、材料要求:
(A)水泥:
不同品种的水泥,其物理、力学性能不同;
不同标号的砼或水泥单方用量不同,这些都会导致砼在凝结硬化过程中因产生不同的应力而开裂,为此,规范规定:
在主体结构或在同一部位上,必须采用同一品种、同一标号的水泥。
(B)骨料:
粗骨料的最大粒径不宜大于40mm,含泥量不宜大于1%,并符合级配要求;
细骨料宜采用中、粗砂,以利于节约水泥用量及改善和易性,含泥量不应大于2%。
(C)拌和水:
拌制砼优先采用饮用水,根据本工程实际情况,应取用对强度、耐久性无害的洁净水。
B、复测轴线和高程,在槽底4m左右打一根样桩,控制基础砼面。
C、拟用平板振动器振平,砼基础浇筑完毕后,12h内不得浸水,并应认真养护。
砼强度达2.5Mpa以后方可拆模。
4)圆管涵安装
A、圆管涵外观质量检查:
(A)圆管涵内、外表面应光洁平整,无蜂窝、塌落、露筋、空鼓;
(B)圆管涵不允许有裂缝。
(C)合缝处不得漏浆;
B、管道铺设:
安装前,应进行外观检查,发现裂纹、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷,使用前应修补并经鉴定合格后,方可使用。
本工程圆管涵安装拟用QY-16型汽车式起重机吊装,配以手链葫芦辅助安装。
安装对为了控制好管底标高和坡度,拟架设坡度板一道,在其上设置控制点。
在坡度板上标定管道中心点,并测定高程。
相邻两坡度板上管中心点顶面应较设计管底高1m,以便核查。
在安装管道时,可以在坡度板上的中心连线上随时挂球,控制管道定位。
管节运输对应垫稳、绑牢、轻放。
选择平整、坚实的场地堆放。
管节、管件放沟前,应按图纸标明的位置,沿圆管涵的走向摆放。
采用机械法下管,机械沿沟槽移动,逐节下管。
起重机持力架的支点应如木垫,支点距槽边的最小距离不应小于lm,要确保安全吊装。
安装时应将管节中心及高程逐节调整正确,并进行复测。
5)管道接口
本工程的管道接口采用水泥砂浆抹带接口。
管道安装就位,复测管道中心高程,确保无误后,用高标号水泥砂浆抹口,水灰比不大于0.5,并抹成半椭圆形。
水泥砂浆抹完后,要立即用平软材料覆盖,3-4h后洒水养护。
抹带与稳管至少相隔2-3节管子,以免碰撞管子影响接口质量。
抹带完成后随即勾内缝。
3、回填土
回填时应符合设计要求,开挖段钢筋砼管回填采用5%水泥土回填至管顶以上500mm,管顶以上500mm至现状路面一下500mm用良质土回填,现状路面以下500mm采用素土回填;
回填应满足密度要求。
五、拖拉管施工
(一)、拖拉管施工工艺流程
主要工艺流程为:
施工准备→导向孔施工→反拉扩孔、成孔→牵引管道→基坑开挖→砌检查井→回填→清场。
(二)、施工准备
1、管材选用:
本工程均采用,防腐蚀性好、流体阻力小、化学性能稳定等特性的PE管。
PE管抗外压能力强(能承受较大拉力)、柔韧性好(能较好地适应沉降,抗震能力强)、单位质量轻(在牵引过程中可减小与孔壁的摩擦力),非常适合牵引施工。
为确保工程质量,管道材料必须满足各项设计要求,主要有:
(1)、 管道内壁光滑平整,管身没有裂缝,管口无破损、裂口或变形等缺陷;
(2)、 管道的端面应平整(与管的轴线垂直),轴向不得有明显的弯曲,管道插口外径、承口内径的尺寸及圆度应满足要求;
(3)、 管材内压强度及环刚度应满足设计要求;
2、施工投入的主要物资、机具:
(1)、定向钻机的选择:
工程中采用的定向钻机为(60P45A)(深圳钻通机电设备开发有限公司制造),其最大回拖力均为250kN,远大于管与土体之间的摩擦力,满足要求。
60P45A主要技术参数
动力
Kw
125
最大输出扭矩
Nm
8000
钻机回拖力
kN
250
钻进给进力
输出转速
r.p.m
0-130
入射角
。
8-30
泥浆泵最大排量
L/min
泥浆最高压力
Mpa
8
钻杆规格
mm
φ73x3000
挤压式扩孔器
Φ260-880
切捎式扩孔器
φ320-920
流道式扩孔器
φ300-700
主机外型尺寸
5500x7100x3250
总重量
kg
7800
60P45A型定向钻进非开挖铺管钻机采用高强度橡胶履带底盘,动力站和钻机一体化结构,移动方便,机动性强。
钻机动力选用康明斯柴油机,动力充沛,性能稳定可靠。
动力头采用双马达驱动,回转平稳,扭矩大。
动力头设有卸扣自行浮动机构,以减少对钻杆丝扣的磨损,操作简便可靠。
随机液压管线集中于防护套内,提高了管线的使用寿命。
方便的角度调节油缸,入射角调节灵活。
给进回拉采用马达—链条机构,推拉力相同,便于长距离控向。
双夹持器拧卸钻杆,效率高。
全液压驱动,集中控制,操作方便、灵活。
(2)、扩孔器的选择:
Φ300-800mm牙轮式扩孔器或Φ350-800mm凸轮式扩孔器
(3)、钻井液的选择:
“易钻”高造浆率/低滤失量膨润土
产品描述:
易钻是一种高造浆率,添加特制干粉聚合物的200目钠基彭润土。
在钻探过程中,它能够有效地保持钻孔的完整性。
推荐用途:
易钻是特别为倾斜钻进或水平钻进而设计制造的。
可以用于各种类型的淡水泥浆循环钻进,也可以作为用于顶管施工的润滑剂。
(三)、非开挖定向牵引:
1、导向孔轨迹设计
弧形导向孔轨迹(见图)由两部分组成:
造斜段和直线段。
造斜段是钻杆进入敷管深度的过渡段,直线段是管道穿越障碍物的敷设段。
导向孔轨迹的形态取决于穿越起点(A点)、穿越终点(B点)、敷管深度(h)、造斜段曲率半径(R1、R2)等参数,其中R1由钻杆最小曲率半径(Rd)和敷管深度(h)决定,根据经验Rd≥1000d(d为钻杆直径,50mm);
R2由所敷管的弯曲半径决定。
工程中一次牵引敷设管线最大长度为按实际地形而定,但不得超过设计规范要求,当敷设长度过大或受场地等外界因素影响时牵引机械不足以一次完成拖管工作,这时需要采取分段牵引施工(见图2)。
AB段的导向孔打通以后先用É
200的回扩头回扩一次,然后把回扩头推至AB段中点O;
在O点挖坑(2m×
4m×
6m),换上钻头沿曲线钻进至M点出土,顺次回扩拖管,完成AO段管道的敷设;
后退23m以点N作为入土点沿曲线钻进至O点(确保达到预定深度),然后换上回扩头顺着原孔推至P点出土,顺次回扩拖管,完成OB段管道的敷设。
2、导向钻进:
(1)、导向钻机的主要部件有轮式钻机、操作系统、动力站、液压系统、钻头、钻杆等,按照安装使用规范进行安装。
钻机运到现场后须先锚固稳定,并根据预先设计的钻机倾斜角进行调整,依靠钻机动力将锚杆打入土中,使后支承和前底座锚与地层固结稳定。
(2)、钻杆轨迹的第一段是造斜段,控制钻杆的入射角度和钻头斜面的方向,缓慢给进而不旋转钻头,就能使钻头按设计的造斜段钻进。
钻头到达造斜段完成处后便进行排水管流水段(即AB直线段)的钻进:
旋转钻头并提供给进力,钻头就能沿水平直线钻进。
钻头上装有带信号发射功能的探测仪器在钻进过程中通过地面接收仪器接收探头发出的信号,经译码后便可获知钻头深度、顶角、工具面向角、探头温度等参数,根据所接收的数据调整钻头操作参数,使钻进按照流水线标高路线前进,到达出口工作坑后完成钻孔工序。
(3)、钻进操作时注意如下事项:
①、钻杆的上、下接头应对正边缓慢给进动力边慢转上扣不得拧得过紧。
②、不允许使用弯曲和有伤的钻杆。
③、钻进速度不宜过快,应根据地层条件合理调定给进力。
④、造斜顶进时,每次顶进尺度控制在0.5m左右为好,曲线要缓。
⑤、钻杆内不得进脏物,以免堵塞钻头喷嘴。
⑥、当机油压力报警指示灯亮时说明油压不正常,要进行检查。
⑦、当机油堵塞报警指示灯亮时要更换机油滤芯。
⑧、改变水泵排量时先摘开离合器,不得带速换档。
⑨、在水泵较长时间不工作的情况下应将其变速箱挂空档,然后合上离合器,以保护分离轴承。
⑩、按规范开动钻机后不要马上用全负荷钻进,而应先进行试运转,待确定各部分运转正常后方可开始钻进。
(4)、钻头位置监测
钻机配有一手持步履跟踪式导向仪,用以确定钻头位置及各项数据,监测钻头是否偏离设计轨迹。
钻孔导向前在原地面两井间采用木桩标识管道中线控制点,每隔10米设置一个。
钻孔在造斜段钻头每钻进10m就测一次钻头的位置,在平敷段则每隔20m监测一次。
如果发现偏离轨道,就通过调整钻头斜面的方向进行纠偏,但纠偏不能太急(应该在3根钻杆长度内完成纠偏),也不要过度(不超过6根钻杆)。
3、回拉扩孔:
钻头到达出口工作坑后钻进工作完成,但是孔径还没有达到敷设要求,因此需要采取多次扩径,直至扩孔到预定孔径。
具体操作为:
卸下钻头,在钻杆尾端连接回扩头,开动钻机旋转、回拉扩头进行扩孔。
回拉过程中须不断加接钻杆(始终保持钻杆不能没入孔洞中),扩头回拉到达接驳坑后卸下的回扩头,再在出口工作坑的钻杆尾端接上大一号的回扩头,如此扩孔到预定孔径。
在钻杆回拉扩孔过程中,需通过钻杆注入膨润土浆,以减少摩擦,降低回转扭矩和回拉阻力,同时膨润土浆还有固壁、防止孔洞塌方和冷却钻头的作用。
旋转回扩头切削下来的泥土与膨润土浆混合形成泥浆后流到出口工作坑的集浆坑里,实现了将土排出的目的。
集浆坑里设泥浆泵,用以把泥浆抽到泥浆池。
4、回拉敷设管道:
成功扩孔到预定孔径后便可回拉敷设管道,在回拉前要进行管道的接连,即用热熔法将PE管连接成与成孔长度相当的管道之后,将管道与扩孔器相连,经回拉将管道牵引进孔洞内。
(1)、PE管的焊接
将要连接的两根管子保持水平状态,并清除其表面的杂物,将电热熔带及锁紧扣带放在管道连接部位并用夹钳把锁紧扣带扣紧,然后把热熔机与电热熔带相接,设定加热时间后启动热熔机(绿灯亮),当热熔机的红灯亮时电热熔过程完成。
关掉电源,再一次用夹钳扣紧锁紧扣带并保持一定的冷却时间(约15min),冷却后松开锁紧扣带。
如此类推将管道焊接成需要敷设的长度,为拖管做好准备。
(2)、PE管道的加固
回拉管道过程中要牵引的管线很长,为了保证在牵引过程中不会出现拉断管和因泥浆排出不及时而压扁管的情况,在回拉前局部管道要作以下处理:
利用PE比钢管内径小两档,在PE管外部用钢管进行护管。
在钢套管外部绑上钢筋,技术处理如下:
①、顺管外沿用4根Φ10钢筋紧抱管两端,管中央则用1根Φ10钢筋拉住管两端,在管外围每隔10m采用Φ8的钢筋环形抱住外沿的4根钢筋,确保拖管的整体性,防止断管。
为了保证这5根纵向受力钢筋能够整体受力,将钢筋都焊接在封板上,Φ8钢筋与封板用玻璃胶封口,防止漏水。
②、分别在A、B点开挖一深坑,让泥浆自由流到坑里,并用泥浆泵抽出。
(3)、PE管接头形式:
对接熔化焊接头:
对接熔化焊接头适用于直径大于40mm的管子,是PE材料最通用的连接形式,甚至PE膜材和板材也使用熔化压力焊拼接。
在同样的密封和工作压力下,其具有良好的经济性。
该接头由管材与同材质的管件熔合组成,与母材同材质、等强度,焊接形成的翻边具有良好的加强作用。
但内翻边会减小管道的实际流通直径增大介质的流动阻力。
对接熔化焊接头施工工艺
①、清理管端;
②、将管子夹紧在熔焊设备上,使用双面修整机具修整两个焊接接头端面;
③、取出修整机具,通过推进器使两管端相接触,检查两表面的一致性,严格保证管端正确对中;
④、在两端面之间插入210℃的加热板,以指定压力推进管子(DN400管压力控制在2.5KN,DN500管压力控制在3KN,DN600管压力控制在4KN),将管端压紧在加热板上,在两管端周围形成一致的熔化束(环状凸起);
⑤、一旦完成加热,迅速移出加热板,避免加热板与管子熔化端摩擦;
⑥、以指定的连接压力将两管端推进至结合,形成一个双翻边的熔化束(两侧翻边、内外翻边的环状凸起);
熔焊接头自然冷却至少30min。
值得注意的是,加热板的温度都由焊机自动控制在预先设定的范围内。
但如果控制设施失控,加热板温度过高,会造成溶化端面的PE材料失去活性,相互间不能熔合。
良好焊接的焊缝能承受十几磅大锤的数次冲击而不破裂,而加热过度的焊缝一拗即断。
六、HDPE双壁波纹管施工
1、施工工艺
测量放线→机械开槽→槽底平整夯实→砂砾垫层→砂基→管道安装→井室砌筑、抹面→胸腔填土→闭水试验→回填土夯实导线点、水准点加密控制及定位测量放线施工方案:
熟悉设计图纸、资料,弄清主管和支管的管线布置、走向及工艺流程和施工安装要求。
熟悉现场情况,了解设计管线沿途已有的平面及高程控制点分布情况。
根据管道平面和已有控制点,并结合实际地形,做好实测数据整理,绘制实测草图。
进场后对建设单位交接的水准点和导线点进行复测,闭合差符合设计要求后,进行导线点、水准点的加密,每60米范围内有一个水准点,加密点必须进行闭合平差,水准点的闭合差为20√L,确保加密点的准确,以满足排水管高程、线型控制的精度。
由于管道中线桩在施工中要被挖掉,因此在不受施工干扰、施测方便、易于保护的地方测设施工控制桩,测设中线方向控制桩,采用延长线或导线法,测设附属构筑物位置控制桩,采用交会法或平行线法。
施工过程中的测量主要是槽底高程的确定,机械开挖后,采用跟机测量,随挖随测,杜绝超挖现象,确保槽底高程符合设计要求,管道安装后,进行复测,发现问题及时处理,使管底高程控制在允许偏差范围内。
每天测量工作开始前,都要进行相邻水准复核测量。
管道中心由中线控制桩来确定,通过控制桩在管道基础上打出边线,确定管道的铺设位置。
井室高程根据设计要求进行控制,管道铺设完毕后,要进行管顶及构筑物的竣工复核测量。
2、沟槽开挖及基础处理:
熟悉图纸,根据设计给定的水准点及坐标控制点进行测量、定位、放线,引临时水准点及控制桩,经监理工程师复核认证批准后方可进行沟槽开挖。
工程采用挖掘机进行开挖,沟槽开挖要严格控制挖深及管道中心线,机械开挖留20cm的余量,由人工清槽至设计槽底高程位置,并将里程桩引至槽底。
严格控制沟槽开挖放坡系数,按设计的放坡系数挖够宽度,开挖时应注意沟槽土质情况,必要时应请驻地监理和甲方及设计代表现场确定放坡系数,以防槽边塌方。
沟槽开挖的土方直接装车外运,外运地点由业主指定。
当沟槽开挖遇有地下水时,设置排水沟、集水坑,及时做好沟槽内地下水的排水降水工作,并采取先铺卵石或碎石层(厚度不小于100mm)的地基加固措施;
当无地下水时,基础下素土夯实,压实系数大于0.95;
当遇有淤泥、杂填土等软弱地基时,按管道处理要求采用级配土进行换填处理;
换填厚度为30cm。
在沟槽开挖百米左右,土方外运人工清槽后,并经监理工程师检验合格,方可在沟槽内进行下道工序的施工。
3、管道基础
工程中管道基础采用10cm碎石垫层基础,120°
砂基础。
管道基础采用碎石;
碎石基础施工时,槽底不得有积水、软泥;
碎石厚度不得小于设计规定。
管道安装:
管道安装由机械配合人工下管,设专人指挥吊车逐节吊装,吊装管道中心线的控制采用边线法。
吊车距沟边至少2m,避免起吊受力时造成沟边坍塌。
管道在安装前,对管口、直径等进行检查。
管道安装采用人工安装,槽深度不大时可由人工扛管下槽,槽深大于3m或管径大于公称直径DN400时,严禁用金属绳索勾住两端管口或将管材自槽边翻抛入槽中。
可用非金属绳索溜管入槽,依次平稳地放在砂砾基础管位上。
稳管前,对基础设计高程和中线位置进行检查,符合设计和规范要求后方可进行稳管,同时需做好管道安装的高程和中线的测量定线工作。
因管道接口为胶圈接口,故管道在顶进过程中,不得强行顶进,以防损坏管口,顶进深度符合技术规范要求。
有质量问题的管子严禁下槽,安装后的管内底高程符合规范要求。
管道与检查井连接采用柔性连接。
4、井室砌筑
按设计要求砌筑,砌筑后的井壁圆顺,灰浆饱满,爬梯安装牢固,
在井室砌筑时安装爬梯,爬梯安装前进行除锈处理,安装时周围孔隙须用1∶2水泥砂浆封实,砂浆未凝固前不得踏动爬梯。
砌筑时,需随时检测检查井直径尺寸,当四周收口时,每层收进不得大于30mm。
井内外壁抹1∶2水泥砂浆分层压实抹光。
检查井内的流槽与井壁同时砌筑。
表面用砂浆分层压实抹光,砌筑后的流槽应与上下游管底部顺接。
砌筑检查井时预留支管应随砌随安,预留管的直径、方向、标高应符合设计要求,管与井壁衔接处应严密,预留支管管口宜用低标号砂浆砌筑封口抹平。
5、闭水(水压)试验
首先经监理工程师检查管道及检查井外观质量,检查验收合格后,沟槽内无积水,进行管道闭水试验。
试验管段按井距分隔。
管道在闭水试验前应提前灌水并浸泡24小时,使接口及管身充分吃水后再进行闭水试验。
允许渗漏量应符合规范《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)中的要求。
当试验水头达规定水头时开始记录,观测管道的渗水量,直至观察结束时,不断地向试验管段内补水,保持试验水头恒定,渗水量不得超过规范要求。
沟槽回填:
排水管道进行闭水试验验收合格后,及时进行沟槽回填。
开挖段HDPE双壁波纹管采用中粗砂回填至管顶以上500mm,管顶以上500mm至现状里面500mm一下用良质土回填,现状路面一下500mm采用素土回填;
回填应满足密实度要求。
七、顶管施工
1、工艺流程
测量放线→工作坑开挖、支护→后背、导轨、顶进设备布置→管道顶进→检查井砌筑→闭水试验→土方回填。
2、测量放线
采用经监理工程师批复的测量控制点进行施工放样,固定保护好控制点,并经常复核。
工作坑定位采用全站仪,管道中线控制采用经纬仪,标高控制采用水准仪。
地面坐标点导入井下采用直接导入法,利用坑口埋设的坐标点和测量控制网控制点,以支导线的形式,建立井下顶管掘进使用控制点。
地面高程点导入井下采用悬挂刚卷尺,导入标高时,用两台S3水准仪同时进行,并独立导入三次,其互差不超
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