储运工程施工4---16-21

1、第十六次课期中随堂测验第十七次课回顾上次课内容：站场工艺管线安装、试压、干燥本次课主要内容：穿跨越工程定向钻敷管穿越施工第四章 管道穿跨越工程第一节第一节 定向钻敷管穿越定向钻敷管穿越n定向钻施工方法:采用定向钻进技术先开一个导向孔，随后在钻杆端部换接大直径的扩孔钻和直径小于扩孔钻的待敷设管道进行扩孔和管道回拖。有时多次扩孔后再回拖。n优点为：对地表的干扰较小；施工速度快；可控制铺管方向，施工精度高。 n不足之处：对施工场地要求较大，在砾石层中施工比较困难，一般不适用于成孔困难的地层。 一、定向钻管道穿越施工程序 施工准备测量放线安装钻机钻导向孔预扩孔管道发送回 拖泥浆处理管线组装恢复（1）施

2、工准备 n施工占地n修筑施工便道n平整场地n仪器设备的检查维护n施工辅助用料的准备n钻机锚固系统 （2）测量放线 n按照设计确定出的管道穿越中心线、入土点、出土点，在入土点侧测出钻机安放位置、地锚箱、泥浆池、占地边界等；n在出土点侧测出焊接管道中心线及泥浆池位置、占地边界等；n现场测量完成后，技术人员要及时编写施工计划、方案及措施，并向施工人员进行技术交底。 （3）安装钻机 n1）钻机一般应安装在入土点和出土点的连线上。钻机导轨与水平面的夹角与设计的入土角相等。n2）钻机应安装牢固、平稳，经检验合格后进行试运转。n3）应对控向系统进行准确调校，调校的基准参数应存入计算机内。 （4）钻导向孔 n

3、泥浆通过钻杆推动装在钻杆前的钻头破土钻进，泥浆从钻杆和钻孔的间隙返回泥浆罐。 （5）扩孔 n扩孔是利用与钻杆相连的扩孔器来完成的，扩孔时钻杆带动扩孔器转动，泥浆从扩孔器喷出（泥浆压力0.81.6MPa），同时活动卡盘向后移动，拉动扩孔器前进，并牵引穿越管前进，直至敷设完毕。 预扩孔的尺寸和次数n应根据穿越地质情况和管径大小确定。当地质条件为中砂、粗砂、砾砂或管径等于或大于273mm时，应进行预扩孔。管径每增加150mm时，应增加一次预扩孔。 出土侧布置n扩孔前，在出土侧（钻机的对面）提前固定一液压紧扣装置，安装完预扩孔器，在其后安装钻杆，每行进一根钻杆，由液压卸扣装置安装一根钻杆，预扩200米

4、后，开始倒运钻杆，使钻杆循环使用。 扩孔工艺 n1）扩孔器及扩孔次数的选择n合理组合扩孔器系列，采用板式扩孔器和桶式扩孔器搭配使用，可确保孔道成形质量。n预扩孔时，如发现某次扩孔的扭矩过大或摆动幅度过大，可适当增加扩孔次数，用相同尺寸的扩孔器重新扩孔12次。 2）扩孔速度n成功扩孔需要适当种类和足量的钻井泥浆在孔内流动。n确定合理的扩孔速度，使泥浆和钻屑比例达到不小于1：1，从而降低回拖力和扭矩，扩孔的速度须按这个原则确定。n对于易塌方的地层，尽管不会返浆，但是扩孔的速度也依然要按上述原则进行确定，其道理就是要保证钻屑与泥浆充分混合。 （6）管道回拖 n管道回拖前，应将管道放在发送架上或放入发

5、送沟内。n采用发送沟方法回拖管道时，发送沟内不得有石块、树根和硬物等，沟内宜注水，确保将管线浮起，以避免管线底部与地层磨擦，划伤防腐层，并降低钻机拖拉力。 （7）穿越管道施工注意事项 n1）定向钻穿越施工的管道，应严格按设计要求施工，并经检查验收合格后方可进行回拖施工。n2）严禁在穿越管道上开孔，焊接其它附件，试压时只允许在管道两端加长段上开孔焊接阀门和安装压力表，回拖后与线路连接时，开孔的加长管道应割除。n3）按规定的要求进行试压和吹扫。 n小结n作业n定向钻管道穿越施工程序n穿越管道施工注意事项第十八次课n回顾上次课内容：n定向钻敷管施工n本次课主要内容：n顶管施工方法第二节 顶管施工法顶

6、管施工法也是一种地下管道施工方法，他不需要开挖面层，主要用于穿越河流、湖泊、铁路、公路、地面建（构）筑物等障碍物。一、顶管施工法的适用条件 管径一般在2003500mm；管材一般为混凝士管、钢管、陶土管、玻璃钢管；管线长度一般为50300m，最长可达1500m；各种地层，包括含水层。 二、顶管施工的分类 n1.以顶进管前的工具管或顶管掘进机的作业形式来分 ：n手掘式顶管 n挤压式顶管 n半机械式或机械式顶管。n泥水式、泥浆式、土压式和岩石式2.按所顶进管子的口径大小来分 n大口径：口径在2000mm以上的顶管 n中口径：指人弯着腰可以在其内行走的管子，口径在9002000mm之间 ；n小口径：

7、指人只能在管内爬行，有时甚至于爬行也比较困难的管子，口径在900mm以下 。3.以顶进管的管材来分 n钢筋混凝土管顶管n钢管顶管n其他管材的顶管。 4.按顶进轨迹的曲直来分 n直线顶管n曲线顶管：施工技术复杂，是顶管施工的难点之一。 5.按工作坑和接收坑之间距离的长短来分 n普通顶管n长距离顶管：目前把一次顶进300m（过去100m左右）以上距离的顶管称为长距离顶管。三、顶管施工的基本原理 n顶管施工就是借助于主顶油缸以及中继间的顶进力，把工具管或顶管掘进机从工作坑内穿过土层一直顶进到接收坑内吊起。与此同时，把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两个工作坑之间。主要组成如下： 图4-2-1顶管施

8、工l混凝土管；2运输车；3扶梯；4主顶油泵；5行车；6安全扶栏；7润滑注浆系统；8操纵房；9配电系统；10操纵系统；11后座；12测量系统；13主顶油缸；14导轨；15弧形顶铁；16环形顶铁；17混凝土管；18运土车；19机头（1）工作坑和接收坑 n工作坑是安放所有顶进设备的场所，也是顶管掘进机的始发场所。工作坑还是承受主顶油缸顶进力的反作用力的构筑物。n接收坑是接收掘进机的场所。 （2）顶管掘进机 n安放在所顶管道最前端的设备n手掘式顶管只用一只工具管 n顶管掘进机的功能是取土和确保管道顶进方向的正确性。 （3）主顶装置和中继间 n主顶装置：主顶油缸、主顶油泵和操纵台及油管等四部分构成 n主

9、顶油缸个数成双数，且左右对称 n中继间内均匀地安装有多个油缸，这些油缸把它们前面的一段管子顶进一定长度以后，把该中继间油缸缩回。这样一只连一只，一次连一次就可以把很长的一段管子分几段顶进。n最终依次把由前到后的中继间油缸拆除，多个中继间合拢即可。 （4）顶铁 n环形、弧形或马蹄形三种 n环形顶铁的主要作用是把主顶油缸的顶进力较均匀地分布在所顶管子的端面上。 n弧形或马蹄形顶铁是为了弥补主顶油缸行程与管节长度之间的不足而设立的。（5）基坑导轨 n由两根平行的箱形钢结构焊接在轨枕上制成 。n作用：一是使推进管在工作坑中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土中；二是让环形、弧形顶铁工作时能有一个

10、可靠的托架。 （6）后座墙 n后座墙是把主顶油缸推力的反作用力传递到工作坑后部土体中去的墙体。 （7）顶进用管 n分多管节和单管节两大类： n多管节顶进管大多为钢筋混凝土管，管节长度在23m之间 ；n单管节的顶进管是钢管。（8）输土装置 n手掘式顶管中，大多采用手推车出土；n土压平衡式顶管中，有蓄电池拖车、砂泵等方式出土；n泥水平衡式顶管中，采用泥浆泵和管道输送泥水。 （9）地面起吊设备 n门式行车 n汽车式起重机n履带式起重机 （10）测量和校正系统 n经纬仪和水准仪。经纬仪用来测量管子的左右偏差，水准仪用来测量管子的高低偏差。 n1）挖土校正法：当首节管发生偏差，而其余的管节尚符合要求时，

11、通过增减不同部位的挖土方量进行校正。n2）强制校正法：是强迫管节向正确方向偏移的方法 。 强制校正法n衬垫法：在首节管的外侧局部管口位置垫上钢板或木板，迫使管子转向。n支顶法：应用支柱或千斤顶在管前设支撑，斜支于管口内的一侧，以强顶校正。n主压千斤顶校正法：当顶进长度较短(15 m以内)时，如发现管中心有偏差，可利用主压千斤顶进行校正。如管中心向左偏时，可将管外左侧的顶铁比右侧的顶铁加长1015 mm。这样，当千斤顶顶进时，左侧的顶进力大于右侧的顶进力，可校正左偏的误差。n校正千斤顶校正法：在首节工具管之后安装校正环，在校正环内的上下左右安装四个校正千斤顶。当发现首节工具管的位置偏斜时，开动相

12、应的千斤顶即可实现校正。 四、顶管法管道穿越应注意的问题n1.注意工作井和接受井的布置，特别是在河中部设工作井时，要考虑洪水的影响，尽可能避开在洪水期施工。n2.顶管法控向是关键，必须在施工过程中严密监视。防止出现多道s弯，影响穿越管段的安装。n3.分析土层的稳定性，确定施工开挖方法，防止人身和机械事故的发生。n4.顶管完成后，进行检查，合格后，应尽快封井，防止洪水和人为造成破坏。小结和作业：1 1、顶管施工法的适用条件2 2、顶管法管道穿越应注意的问题第十九次课n回顾上次课内容：n顶管施工方法n本次课主要内容：n盾构施工第三节第三节 盾构施工盾构施工 n基本原理：一个盾构体的钢组件沿隧洞轴线

13、，边向前推进边对土壤进行挖掘。一、盾构机的构造一、盾构机的构造n1.盾构机主体 n盾构机主体是圆形断面，由切口环、支承环、盾尾环三部份组成， 切口环、支承环 盾尾环 切口环、支承环切口环、支承环 盾尾环盾尾环 2.盾构推进千斤顶 n盾构推进千斤顶安装在盾构机主体的环梁部、外板的内侧，沿圆周均匀排列 。盾构推进千斤顶 3.盾尾刷 n盾尾刷密封件安装于盾构机主体的最后端，其作用是防止地下水、砂土、壁后注浆等从环片与主体外板的缝隙间进入。 盾尾刷 4.刀盘装置 n由掘进装置（切削刀头）、超挖装置（外刀盘）、驱动盘装置（带减速机的驱动马达、轴承、密封件类）组成。超挖装置安装在刀头内。 掘进装置na 圆

14、盘切刀：用于破碎砾石的切削园盘，还对以下所述的刀头起到保护作用。nb 刀盘切削刀：切削刀用销子安装在刀盘面切口的前面，从而使挖掘下来的土流动十分顺畅。nc 先行刀：设置在切削刀的背部从而改善切削性能和切削持久性。nd 辅助切削刀、堆焊：辅助切削刀通过焊接安装在刀盘的外围前方，为了提高刀盘面的切屑性能，在刀盘面的外围前方、侧面和切口实施堆焊。 驱动装置 n刀盘装置是通过带减速机的驱动马达、小齿轮、带齿轮的轴承、切刀圆筒、切削刀头的顺序来传送旋转力 超挖装置（超挖刀） n在切削头第一根（No1）辐条向右33.75度的位置处，装有油压式超挖刀，操作时先用油压千斤顶伸出至设定位置，然后将超挖刀伸出至盾

15、构机外径以外，旋转切削刀盘进行挖掘，左右双向旋转都可以进行挖掘。 5.搅拌装置 n为了搅拌土仓内的泥浆，防止泥沙沉淀，在切削头背面最外围附近装有T字型断面的搅拌棒，在稍微内侧一点的位置装有圆形断面的搅拌棒，这些搅拌棒利用切削刀头的旋转力进行搅拌。 6.环片拼装机 n环片拼装机安装在盾尾部，为环形齿轮门形式，由滚柱支承，透过油压马达驱动旋转，环片拼装机升降千斤顶进行环片吊入及贴压，环片拼装机滑动千斤顶用来进行轴向（盾构机的推进方向）移动，支护千斤顶有两组，一组用来防止环片的偏移并进行压平修正，另一组用在拼装K片时对已拼装的B片的倾斜加以修正，以使K片能够顺利拼装。 7.后续台车 n后续台车是专为

16、盾构机运载动力、环流和相关阀组等配套的设备，并随盾构机的推进同步向前移动。 n盾构机的基本原理是一个盾构体的钢组件沿隧洞轴线，边向前推进边对土壤进行挖掘。n在刀盘后侧设置隔板，它与刀盘之间形成泥水压力室（土仓），将已调整适合土质状态的泥水从送泥泵经送泥管压送至泥水压力室形成泥水压力，通过此压力将泥水与土层间形成泥膜来保持开挖面的稳定；n二、盾构机的工作原理二、盾构机的工作原理n盾构机掘进时由旋转刀盘切削下来的土砂经土仓内搅拌装置搅拌后形成高浓度的泥浆，再由排泥泵经排泥管输送至地面的泥水分离设备进行土砂与泥水分离处理，分离后土砂运至弃渣场存放，泥水则送入调整槽进行比重与粘度调整，使其达到要求后再

17、循环至开挖面使用，此一连贯动作称之为泥水环流。n在维持开挖面稳定状态下，配合泥水环流进行盾构开挖、推进和环片支撑等循环作业，依次进行至完成隧道施工。盾构的主要特点是：盾构的主要特点是： （1）在不稳定的地段中，当盾构开挖受阻时，采用泥水加压盾构能使开挖面保持稳定。（2）挖土及出土全部机械化，并可在地面上控制，从而改善了隧道内作业条件，提高了工作效率。（3）因采用管路排泥，能使隧道内保持清洁。（4）对于大直径砾石层只需增加破碎装置和取砾石的分离装置便能施工。（5）泥水加压平衡盾构能适应较广的土层条件，可在不同覆土深度及恶劣的地质条件下进行施工，特别适用于地下水位高的不稳定软弱地层及江海底下的隧道

18、施工。（6）需要泥水环流及分离设备，施工费用昂贵，排放水要符合严格环保标准（7）设备复杂，技术要求高，占地面积较大，专业维修人员多。 三、盾构施工的种类三、盾构施工的种类 敞开式 闭胸式 泥土压式 土压式 泥水加压式 土压平衡式 局部敞开式 机械式 半机械式 手掘式 挤压式 全部敞开式 盾构 四、盾构施工的流程四、盾构施工的流程 n1施工流程 2入坑准备作业 n（1）发进台安装n利用发进台组装盾构机及试车校正盾构机的方向及高程。n发进台安装时要精确控制其高程及方向，各构件之间的螺栓或焊接连接必须牢固可靠。 （2）反力座安装 n反力座是盾构机初期推进时反力传递的支墩。反力座的拆除须待盾构机全部推

19、进土中，并且环片摩擦力足以承受盾构机最大推力时才可拆除。n反力座在安装时垂直方向必须与发进台的水平方向成直角 。（3）假隧道及发进止水封圈 n在盾构机发进前端,首先安装镜面框圈（按设计的中心及高程），其次用钢筋混凝土浇置一假隧道，第三安装橡胶止水圈防止水砂外涌。 （4）盾构机吊装 n1） 起重机械作业半径内严禁人员进入；n2） 吊挂作业前认真计算荷载和选用钢丝索吊扣，以免发生危险。n3） 盾构机吊入时需加强吊车操作与吊挂人员的联系，设专人指挥。 （5）环片假组立 n假组立是指反力座至镜面的距离，目的在于将盾构机反作用力传递于反力座上。一般采用钢筋混凝土环片进行假组立，因此环片组立后必须保持其真

20、圆度，同时要用三角楔木打入环片与发进台间的间隙垫高环片，以保持环片的高程。 （6）镜面破除 n检查镜面底盘改良段止封水效果和断面大小，清除镜面前的所有杂物，备齐足够的补强、堵漏材料及抽水机等后，即可由下往上凿除镜面。 3初期掘进 n盾构机进洞后，为了放置后续台车等附属设备，需先进行一段距离的掘进，然后再进行设备转换，这段距离的掘进称为初期掘进。 n初期掘进距离的最终确定取决于以下距离较长的一段：n（1）盾构机进洞后，环片摩擦力足以承受盾构机最大推力的距离；n（2）能放置后续台车等附属设备的距离。 4设备转换 n为方便隧道材料（环片、轨道、送排泥管等）吊运，提高施工效率，将坑口假组立环片、反力座

21、等予以拆除，把后续台车转入坑内，此阶段工作称为设备转换。 5盾构开挖作业 n开启刀盘驱动液压马达，带动切削刀盘转动。开启送、排泥浆泵、空压机，建立起泥浆循环与泥水平衡系统。将一定浓度的泥浆泵送入泥水室中。此时，开启盾构顶进油缸组，使盾构向前推进。盾构切削刀盘的刀具切入岩土中，切下的岩块和土碴与泥浆经过锥形粉碎腔进入泥水泵送管道。在盾构掘进过程中，必须随时检查泥水平衡系统各项参数，并根据实际情况进行调整。 n当盾构向前推进到比环片稍宽的宽度，进行环片拼装。整个衬砌环形成后，通过千斤顶提供动力，进行下一次掘进。掘进同时，对已安装的环片进行背填注浆，以填补其后的空隙。 6出洞准备作业 n盾构机在出洞

22、前的准备，原则上与进洞相类似，唯镜面框及止水胶圈安装须待盾构机进入井壁的一半后才能安装，以确保出洞的安全 盾构机空推 n当安装完隧道内最后一环环片时，以空推方式将盾构机与环片脱离 小结和作业：盾构的主要特点盾构的主要特点是什么是什么第二十次课n回顾上次课内容：n盾构施工方法n本次课主要内容：n大开挖施工第四节第四节 大开挖施工大开挖施工 n利用挖掘机开挖公路或河流进行管道敷设的方法。 n大开挖的缺点是妨碍交通（堵碍、中断或改线）、破坏环境（绿化带、公园等）、安全性差等。 n大开挖分为开挖道路和开挖河流，两者各有不同的施工方法。 一、大开挖穿越公路一、大开挖穿越公路 n只允许在3级以下公路、乡间

23、碎石路以及其它不适宜钻孔法和顶管法施工的公路穿越中采用，不得用于铁路和3级以上公路穿越。 1施工准备 （1）认真熟悉图纸，掌握穿越的结构、深度等要求。（2）检查施工用设备、手段用料是否齐全完好。（3）与公路主管部门联系，按要求办理好穿越施工许可手续。（4）查明穿越段地下是否有管道、电缆、光缆等障碍物。（5）施工现场场地平整。 2测量放线 n根据图纸放出穿越中心线，作业带边界线，穿越起止点位置。 3主管段预制及试压 n（1）组对焊接n把穿越管摆在平整好的预制场进行组对、焊接。施工方法与质量标准与主体管道相同。n（2）试压n焊口经无损检测合格后，按要求和主管线一起进行气压试验。n（3）防腐补口n无

24、损检测合格后进行防腐补口、补伤，施工方法、质量标准与主体管道相同。n（4）套管与穿越管道预制n套管与穿越管道预制应符合下列要求：n1）套管与穿越管道的预制应与管沟开挖同时进行，管沟开挖合格之后立即下沟回填；n2） 可将穿越管道和套管穿在一起，用卡具固定之后一起吊装下沟，也可将套管先下沟回填，之后将主管穿入套管。 4大开挖方法 n（1）修筑绕行便道法 （2）钢过桥法 5管沟开挖 （1）开挖之前，应根据穿越点的实际情况选择修筑绕行道路或铺设钢过桥，当穿越点两边开阔能修绕行便道时，可采用修筑绕行道路来保证车辆通行。如穿越点狭窄无法修绕行便道可用钢过桥保证车辆通行。（2）由于主管穿越是在沟内从公路一边

25、向另一边进行，所以应在主管预制边沿穿越中心线挖一段主管穿越发送管沟，长度为主管段长度的2/33/4。（3）开挖公路前，应向地方公路交通管理部门申请，经同意后方可进行开挖。在施工点两侧各200m范围内设置警示标志，要求车辆、行人遵守交通秩序，减速慢行。聘请专业交通指挥人员临时指挥车辆放单行。管沟开挖时，要掌握所穿越公路的车流量情况，根据情况制定挖沟的方向，对于穿越点两侧管段较长的，要先将两侧的管沟挖出，最后再破公路，以减少对交通的阻塞时间。5管沟开挖（4）路面开挖要尽量将对路面的破坏降到最小限度。开挖时，不能采用向上钩、向下压的方法破路面，首先需要用单斗挖掘机齿沿表面划痕，破除表面整体粘结力，然

26、后再用单斗挖掘机慢慢拉起。对于沥青和砼路面先用砼切割机进行切割后再开挖。（5）管沟开挖时，地下有管道、电缆、光缆等障碍物时应采用人工仔细开挖。当无地下障碍物时，应尽量用机械开挖。开挖深度应符合线路纵断面图要求，边坡不宜大于1:0.5，用机械开挖时，沟底应留出0.2m的深度，用人工修整。管沟长度应为套管长加6m。对岩石地层应采取分层松动爆破，每层厚度不宜超过0.5m。 6主管穿越 n按图纸要求先预制好主管段，依据主管段的重量，选用适当的吊装机械（如单斗挖掘机、吊管机或轮式吊车），把主管段吊起、就位、穿越管沟。移动时吊装机械要由一人统一指挥，吊装机械的动做要协调一致，移动要缓慢，防止擦伤管子。 7

27、公路恢复 n穿越管段安装后经测量、检查合格并经监理确认后应立即进行公路回填恢复正常通车。回填应分层夯实，防止沉陷，每层厚度不应大于300mm。回填后按相应公路施工规范要求迅速进行路面恢复，新修路面应与原来路面搭接良好。管顶距公路路面的距离不小于1500mm，距公路边排水沟沟底面不小于1300mm。 8回填恢复地貌 n附件安装完毕请监理检查确认后，进行剩余管沟的回填、地貌恢复。清理施工现场的剩余材料、废料等杂物，设备撤离，作到工完、料尽、场地清。把施工时破坏的地貌恢复到原来的形状。 二、大开挖穿越河流二、大开挖穿越河流 n导流截流开挖（如截流法、围堰导流法等）和水下开挖法（如拉铲法、挖泥船法、爆

28、破成沟法、气举法等）。 1大开挖穿越河流的一般规定 n（1）标志：有航运的河流或水域应设标志牌，标明禁止抛锚；无航运的水域也应设标志牌，标明禁止挖砂。n（2）施工期间应保护施工现场周围的生态环境，避免污染。工程完毕后，应及时恢复地貌，设备迁出施工现场。n（3）穿越工程完成后，按设计要求及时进行护岸和护坡的砌筑。n（4）对于河流如采用开挖方式穿越，施工前要征得有关航运部门的同意。n（5）管道穿越河堤前应征得有关部门同意，如需破堤施工，必须及时恢复。n（6）施工前施工单位应取得相应的地理、水文、地质等资料。n（7）大型河流的施工方案应由建设单位和有关部门审查批准，施工单位应严格按照设计文件及批准的

29、施工方案施工。 2管沟开挖管沟开挖n（1）截流法管沟开挖 n截流法是在流量较小的河流上、下游拦截一道截水坝，在其中间开挖管沟，经过计算，截流后不建导流渠，也可辅助安放导流管或采用水泵向下游倒水，进行穿越施工的方法。 （2）无土围堰截流管沟开挖 程序n1）打桩作业n2）钢板桩支护 n3）管道穿越施工 n4）钢板桩拆除 n5）钢板桩回收保养 钢 管 桩钢 板 桩pM图4-4-5 钢板桩示意图（3）围堰导流法管沟开挖 n围堰导流法是在水流平缓的较大流量河流、河滩上开挖导流沟，在河道中用砂石料围筑一个封闭或半封闭的堰堤，在堰内开挖管沟，进行穿越施工。 n1）导流沟开挖 n2）围堰施工 n3）排水 n4

30、）作业带开挖 n5）管沟降水 n6）拆除围堰 河水无纺布木桩拦水坝河水潜水泵管沟土工布截水堰渗水混流泵集水坑河水河水拦水坝拦水坝河床作业带管沟 围堰示意图 排水示意图 作业带示意图 （4）挖泥船水下成沟法 n开挖管沟常用的挖泥船有绞吸式、轮斗式、抓斗式等形式。n成沟后将预制管段用底拖法或漂浮法牵引就位。 （5）长臂单斗水下管沟开挖 n利用长臂挖掘机的超长前臂（最大挖掘半径15m，最大挖深11m），对宽度小于20m的河流穿越，用分设在两岸的长臂挖掘机进行水下成沟；履带吊拖管到达指定位置后，采用管道注水、沉管就位的方法完成河流穿越。 1）测量放线 n利用经纬仪放出管道中心线，同时要定出淤泥的堆放位

31、置、设备机具的停放位置、材料的堆放位置。n通过控制桩将高程引至河渠两岸，并在两岸各设一水准点，以便对管沟的开挖深度进行控制。 2）管沟开挖 n先沿管沟边线拉两条控制线，然后两台长臂挖沟机站在两岸管沟中心线上，进行水下管沟的开挖。除水下管沟的开挖使用长臂挖掘机外，其余管沟开挖可使用普通挖掘机开挖。 n长臂挖掘机开挖管沟时，管沟深度比设计管沟深度大0.30.5m，开挖后用清沟爬犁对管沟沟底进行清理，保证管沟沟底的平整度； （6）浮箱承载挖掘机水下挖沟 n“水下挖沟、漂管过河、沉管下沟穿越技术”。 图4-4-10 水下挖沟平台3管道敷设管道敷设 n（1）不带水开挖管沟的管线敷设）不带水开挖管沟的管线

32、敷设 n管线在沟底组装，用常规方法进行管线的组焊、无损检测、防腐补口补伤、电火花检漏、试压、安装压重块、恢复地貌等工序。 （2）带水开挖管沟的管线）带水开挖管沟的管线“漂漂浮法过河浮法过河”敷设敷设 n1）带水管沟挖成后，将河岸上已安装完成并试压合格的管线采用“铁轨小平车”或水渠法发送，穿越管段入水后，用小型船舶将已固定在预制管段上的“漂浮钢缆”（钢丝绳上每隔一定距离，绑塑料桶）拖至河对岸，连接到施工机械上，由施工机械牵引漂浮管线就位 图4-4-11 管段漂管过河图4-4-12 漂管就位n2）漂管就位前应核定水流的水平推力，确定管线的弹性弯曲是否会影响管线的准确就位； n3）管道漂浮到位后向管

33、内注水（管线另一端应有排气口），使管段下沉 n4）运输船将压重块运至稳管区，利用泊载履带吊或浮吊吊装马鞍型压重块，逐个依次安装就位在管段上 n5）压重块安装完成后，如果水深超过3.5m，管线应再次进行严密性试压，试压合格后即进行管沟回填工作。 n6）若管径较小，地形高差大，不宜水渠发送，也可采用23台吊管机将预制的穿越管段吊至发送管沟内的高压气囊上（管段下间隔12m分布气囊1个，内充气压0.15MPa）；采用吊管机吊管行走和气囊滑行相结合的办法，送穿越管段下水，两台吊管机同时匀速行走，推动气囊滚动，并控制管段与管沟的轴向偏差，使管段缓慢前进逐渐入水。 吊管机、高压气囊配合进行管段发送 （3）带

34、水开挖管沟的管线底）带水开挖管沟的管线底拖法穿越拖法穿越 n一般将穿越管线分为河岸漫滩管段、穿河床管段和河岸漫滩管段，进行三段施工。 n河岸漫滩管段一般采用传统施工方法进行施工。 n穿河床管段常采用小平车轨道发送、底拖法进行管道牵引施工。 n录像1）配重形式 n当管线穿越的河水较深、流速较快时，一般在主河道采用现场浇注混凝土或在现场安装预制好的装配式配重块等连续覆盖稳管措施；n为减少管线回拖拉力和降低工程成本，在两岸漫滩用间隔放置的压重块稳管， 漫 滩 管 道 的 马 蹄 形 配 重主 河 道 管 道 的 配 重配 重 块管 道配 重 块管 道2） 发送道修筑 n发送道采用轨道枕木形式。施工时

35、，平整管道发送场地，在发送场地上修筑小车轨道。 回车道小车回收坑小车回收坑过渡段曲线设计曲线小车轨道河水面水中支撑架1 0 0 0 m m弧 型 托 板车 轴车 轮枕 木轨 道轨 距3）回收坑的设置 n小平车在管线入水后，通过回收坑进行回收。 4）小车回收 n小车采用“串联法”回收，所谓“串联法”回收，就是在管道牵引前，将所有的小车分组，采用钢丝绳连接，并在每组的第一辆小车上预留足够长度的绳头，在回收小车时，将绳头挂在专门的回收小车设备上，将小车成串回收。 5）浮桶的制作、安装和拆除 n制作 n安装和拆除 钢 销钢 丝 绳 14mm见 详 图 详 图焊 条 点焊 中 间拆除钢丝绳防漂移钢丝绳浮

36、筒浮筒推土机牵引推土机固定绳头图8-4-21 浮筒安装位置示意图6）管线牵引头 n鹅头部分；管道标志杆部分；配重块防损钢帽部分；牵引头增安浮筒部分。 8080鹅头钢板=16mm鹅头钢板=20mm鹅头钢板=16mm插销100mmR50R200300385R350鹅 头 钢 板2002007111150580400570 2 0m m 螺 栓 孔1 4 0290181 0 0防 损 钢 帽 （ 6m m钢 板 ）此 处 与 主 管 道 连 接时 ， 适 度 抬 起 ， 保证 后 面 的 一 截 钢 套管 在 管 道 上 能 与 钢帽 正 常 焊 接 。支 撑 环 形 钢 板 （ 6m m）主 管

37、道 （ 前 端 适 度 抬 起 ）鹅 头 钢 板插 销管 道 封 头配重块钢 套 管第 二 道 焊第 一 道 焊7）硅管安装 浮 筒穿 越 管 道硅 管套 管钢 制 抱 箍钢 制 抱 箍硅 管 套 管8）钢丝绳发送n钢丝绳发送一般采用“小绳带大绳”施工方法 牵引主绳20mm钢丝绳159mm梭型套管55mm孔30mm孔钢丝绳卡好后焊接牢固 压制绳卡U型绳卡9） 管线牵引 n拖拉管线过河时，如果不使用大功率的卷扬机，就要使用多台牵引设备，二者之间据现场情况确定。 牵引设备布置 主河道管 道钢 丝 绳型 环推 土 机推 土 机推 土 机推 土 机最小间距2.5米推 土 机推 土 机第 1 组 推 土

38、 机第 2 组 推 土 机牵引道修筑 牵引指挥 10） 碰口、连头n主河道管线就位后，开始进行两岸管线碰口连头施工。若施工地段渗水系数较大，容易塌方，管线碰口可采用打钢板桩的施工方法进行。n确认管线碰口准备工作完成后，开始割除管端盲板，进行碰口连头施工。焊接完成后及时组织探伤，探伤合格后对焊口进行防腐补口。在补口时要将管口上的污水、泥、油污等清除干净，严格控制补口质量。完成防腐补口后将爆露在外面管段进行电火花检漏，确定无漏点后撤走抽水设备、吊出钢板桩，最后组织管沟回填。 11） 施工场地清理、地貌恢复 n进行施工场地清理，包括牵引道石料清除、发送道钢轨、枕木拆除、碎石清除等。对于开挖的大堤，按

39、照设计图纸要求，进行恢复，并修筑水工保护设施。所有施工垃圾运离现场，恢复地貌至原貌。 第二十一次课n回顾上次课内容：n大开挖施工n本次课主要内容：n跨越工程第五节 跨越工程 一、管道跨越的结构型式一、管道跨越的结构型式 n1梁式跨越 2“”形钢架管道跨越 3单管拱跨越 4轻型托架式管道跨越 5桁架式管道跨越 6悬垂式管道跨越 7悬缆式管道跨越 8悬索式管道跨越 9斜拉索管道跨越斜拉索管道跨越 斜拉索悬索组合跨越 二、管道跨越施工二、管道跨越施工 n施工前准备设计交桩测量放线基础开挖基础砌筑施工施工完基础之间相对尺寸复测反馈设计修整下料尺寸跨越管段的组对、焊接及检验主管段的防腐、保温塔架施工（管

40、墩施工）主索和缆索的制备、安装、防腐桥面结构吊装吊式管桥安装（主管线跨越）钢索精调清管试压检查验收。 1.基础施工基础施工n（1）测量定位 n对设计原始固定坐标基准点进行复核，确定中心轴线 n由跨越基准点对设计图纸给定的基础位置和水准点进行纵、横向中心轴线定位和标高确定，并做出相应的标识 图4-5-11依据跨越点原始坐标对基础定位图轴线控制点轴线控制点n分别以每个基础的中心位置对其它基础的中心位置进行校核，同时增设跨越中心轴线和单个基础中心轴线位置控制桩和施工永久水准点，确定基础边线和开挖深度，基础开挖前，将基础边缘桩平移到基坑边缘线以外1m的位置。 B1基坑中心控制桩边线控制桩坡度线基底控制

41、桩图4-5-12单个基础定位图（2）基坑开挖 n基坑底部工作面每边各加宽1.0m，以保证在基坑内有足够支模和脚手架的作业空间。 n基坑开挖的土石方，采取在基坑侧边缘修筑坡道的形式进行外运，坡道宽度为2m，坡度为1:5，弃渣采用人力小车运到基坑外，再倒运到指定弃渣场。 （3）砼基础、锚固墩施工 n1）钢筋安装n钢筋下料根据配筋图，绘制各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，然后分别计算下料长度和根数，集中在预制现场绑扎。n清除钢筋表面的污物、铁锈n准备好钢筋保护层水泥砂浆垫块，划出钢筋位置线。n钢筋网片绑扎采用细铁丝，钢筋交叉点全部绑牢，钢筋连接采用焊接，焊后清除药皮。如果采用搭接钢筋，不应在同

42、一端面搭接。n钢筋弯钩朝上或朝里，下层长边钢筋在下，短边钢筋在上，上层长边钢筋在上，短边钢筋在下。n钢筋间距、接头长度、位置及保护层厚度符合设计和现行规范的要求。钢筋接头均采用双面搭接焊接，接头长度为不小于5倍的钢筋直径。n钢筋绑扎完毕，组织验收并填写隐蔽工程检查记录。 2）模板安装n基础模板采用组合式钢模板，内外钢楞为双根483.5钢管，间距均为750mm。n模板安装前，在模板内侧划出中心线，在基坑底弹出基础中心线及边线，基础垫层找平达到设计标高。n模板安装时，模板中心线和基础中心线互相对准，保证结构各部分形状、尺寸和相互位置的准确性。49m积水坑图4-5-13钢筋、模板支护示意图钢筋骨架模

43、板骨架加固方木基础内拉固钢筋161m锚固拉索积水坑锚锚8-619-1550紧线器3t3）砼浇筑 积水坑积水坑预埋支架49m锚搅拌机溜管输送砼搅拌机桅杆输送砼4）地脚螺栓、锚固螺栓定位措施 n按预埋件的位置，在每个基础内预先设置两个门型架固定 支柱100锚固筋门 型 梁100临时堆料场2002008mm钢板三块与锚杆板焊接n塔架基础内的地脚螺栓应确保基础面上定位板中心轴线的标高和相互间的距离，使两塔架基础面上四个地脚螺栓定位板之间呈矩形分布，且对角线相等 195.000m4 .000m对角线地脚螺栓定位板标高：685.00m地脚螺栓定位板轴线图8-5-16 塔架地脚螺栓位置控制图5）基础回填 n

44、基坑回填采用蛙式打夯机行走进行分层夯实，回填土方时，用推土机将原状土运回，人工配合平整。 2中小型（拱式、梁式）跨越施工 n（1）预制 n跨越管线支墩的施工宜采用钻孔灌注桩法，灌注桩的施工工序一般为钻孔下套管灌注桩浇筑起套管。n跨越管线应在跨越点一侧进行预制，主管线应在预制平台上一次完成。应根据施工现场的地形、水文条件合理选择、布置施工场地，组装、焊接场地应平整。n拱式跨越工程宜有放样平台，其放样平台应平整，在放样平台上放1:1的管段大样，并应分段编号。n所有钢材件应采用焊接连接，所有钢构件应放样制作，放样尺寸与标准尺寸有误差时，应以放样尺寸为准。 （2）跨越管线的吊装就位 n1）梁式跨越n吊

45、装：小型跨越可以采用一台或几台吊车吊装就位。n空中发送：一般采用一侧用动力设备（卷扬机、吊管机、推土机等）牵引，另一侧用吊管机或吊车配合将预制好的跨越部分吊起，缓慢向对岸运管，并在向对岸运管的过程中，吊管机或吊车逐渐将跨越部分摆正。也可以根据跨越的实际情况，在一端修建发送道，另一端采用牵引。n空中组对：利用在河中的支墩铺设简易便桥，在上面铺设管线，进行组对、焊接，空中作业。 2）拱式跨越n小型拱式跨越，可采用吊车整体吊装就位，跨越整体预制后，在河中浮运过河，然后在河上翻转就位；可采用在河上设吊装船，两岸设吊车配合翻转；整体过河也可采用直立船运，然后吊装就位。 3悬吊式管桥施工 n悬吊式管桥包括

46、悬索式、悬垂式、悬缆式、斜拉索式和斜拉索悬索组合式，其结构虽然差别较大，但施工方法基本相同。n悬吊式管桥施工程序为：n施工准备塔架施工管桥结构的组装管道发送安装缆索调整防雷接地安装检查验收。 （1）塔架制作 n为确保塔架和跨越管桥的预制精度，所有钢构件都采取统一下料，分别组拼焊接的施工方法。即两座塔架分别进行实际放样下料，每个标准管桥单元用一个样板在预制平台上进行下料。所有管桥桥面的钢结构全部在两岸预制，塔架也分别在两岸预制。1）铺设平台 n为保证塔架预制精度，在跨越点的两岸施工现场分别平整、铺设20m6m的钢结构预制平台，平台底部铺200mm250mm道木网格，上部铺上6000mm1800m

47、m14mm的钢板，用2m水平尺找平，并用水准仪检测其平整度，使平台在一个平面内。 2）下料 n对于所有构件进行统一编号。n在平台上按设计尺寸按1:1的比例进行放样，放样时要考虑加工、焊接变形的影响，复测审核无误后取得样板，并进行编号标识。3）组拼焊接 n塔架在组拼时要着重控制两根立柱主肢的挠曲度和塔架轴线的中心偏差 159主立柱133横腹杆轴线汇交点图4-5-17塔架组拼节点图水平腹杆中心标记塔架中心轴线4）检查与检验 n组装并经检验合格后，对塔架高度进行精确测量，将测量结果和基础施工测量结果一起提供给设计人员，以对跨越数据进行计算，确定钢丝绳的下料数据。 （2）索具制作 n为了保证索具的制作

48、精度和质量，索具及其连接件由指定的索缆公司厂家制作。所有钢索都必须预张拉、下料、灌注和防腐。所有索具的制作均按设计要求在厂家制作成产品后，运往施工现场进行安装。 （3）防腐 n1）钢结构与管道防腐 n现场进行整体喷砂除锈 n跨越管道、塔架及桥面结构防腐采用户外型双组分环氧树脂 n跨越紧固件及连接件均采用镀锌防腐，n钢丝绳采用热挤聚乙烯耐紫外线材料 2）绳索具防腐 n钢丝绳和索具的防腐按设计要求在厂家完成，对于由于运输或其它原因造成钢丝绳或索具连接件的破损，应采取现场补伤处理，补伤时首先将破损处用溶剂清理干净，然后用与索具防腐相同的涂料对破损处进行涂刷，达到要求的防腐厚度和防腐效果。 （4）塔架

49、安装 n首先将塔头放在钢结构支架上，该支架上面设有可旋转的圆盘和滚轮，塔架既可沿圆盘转动又可沿滚轮移动，以便调节塔架的位置，在支架两侧设有护耳，以保护塔架在支架上的稳固，防止侧滑。然后再用吊车将塔脚吊放在塔基上，对正塔脚与铰支座的位置，使塔架中心线与跨越轴线重合，为塔架与铰支座连接作好准备。 钢支架铰支座临时支撑塔基础塔架n塔架的组立主要采用吊车与起重千斤顶配合的立起法。n塔架起吊的设备动力主要靠吊车和设置在锚固墩一端的ZLD100200型自动连续顶推千斤顶 n千斤顶锚固在由预先埋设在主索锚固墩内的施工用锚件上 800mm2000mm图4-5-19预埋构件图n在两岸主索锚固墩两侧各设置30t临

50、时地锚2座，以满足塔架起吊拉力的需要 3m2m6m30图4-5-20临时地锚n两岸塔架起吊分别单独进行，共分三个阶段 n一是，塔脚板与铰支座间的过渡连接。该阶段是保证塔脚板与铰支座之间合拢和与螺栓孔位正确连接的关键，为此采用在塔脚板与铰支座间增设过渡临时辅助铰 临时辅助铰铰支座塔脚板临时辅助铰n用2台吊车将塔架上部吊起，使塔铰合并，安装连接螺栓。同时牵引千斤顶工作，使起吊牵引绳收紧并开始受力。 n吊车继续升高，牵引千斤顶同时受力，当吊车不能再上升时，解除吊车吊点，由牵引千斤顶牵引达到预定位置。n该过程应随着塔架的不断吊起，千斤顶同时将起吊牵引绳拉紧，当塔架扳起一定角度（约与水平成3045角）后，去掉吊车，由两岸千斤顶直接将塔架扳起。 千斤顶钢铰线起吊点连接件n二是，当塔架扳起到约75角时，停止扳起，并将塔架前后左右用封绳锚固，除主锚牵引绳锚固外，每个塔架共需4根封绳，靠河岸一侧封绳分别拉到对岸风锚上，左右封绳分别拉到塔架基础两侧的风锚上。塔架稳固好后，利用施工索道将跨越主索吊起进行安装。 n三是，当跨越索具及桥面结构安装完成后，将两岸塔架直接扳起成直立状态，进行主锚索头、风锚索头和共轭索头与基础锚杆的连接，并对整个跨越索具进行调整，实现悬索跨越的整体空间结构体系。 （5）管桥安装 n1）方案选择 n铺设浮桥n架设空中索道 铺设