城市管道工程

1、城市管道工程顶管施工水平定向钻施工管道修复1、顶管施工顶管法：隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节节管子顶入，作好接口，建成涵管。施工设备：顶进设备、掘进机（工具管）、中继环、工程管、排土设备等五部分组成。 目标井不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河流工作坑 接收井平面一般也呈矩形，沿管道方向较长，其长度应满足顶管机头可被取出的条件。再管道转折处设置的接

2、收井，其平面为圆形，内径也应满足机头被取出的条件。 接收井的深度也比较深，所以井壁支撑，一般也采用钢板桩。若竣工后坑位无需覆土，可采用钢筋混凝土沉箱，箱壁应预留位置正确、大小合适的管孔，竣工后沉井可改建成检查井。顶管施工结构123456789图7-11 顶进工作井内布置图1-管节；2-洞口止水系统；3-环形顶铁；4-弧形顶铁；5-顶进导轨；6-主顶油缸；7-主顶油缸架；8-测量系统；9-后靠背；10-后座墙；11-井壁 若主顶千斤顶的行程不能一次将管节顶到位时，必须在千斤顶缩回后在中间加垫块或几块顶铁。顶铁有环形顶铁和弧形或马蹄形顶铁之分。 环形顶铁的内外径与混凝土管的内外径相同，主要作用是传

3、力；弧形和马蹄形顶铁的作用有两个，一是用于调节油缸行程与管节长度的不一致，二是把传力。 （a）环形顶铁 （b）U形顶铁 （c）马蹄形顶铁顶铁的断面形状土压平衡顶管机泥水平衡顶管机 1.2机械式顶管施工常用的施工方法：2.1、顶管机：顶管机的作用切削土体并搅拌均匀, 控制顶进的方向。 土压平衡顶管机泥水平衡顶管机2、顶管施工主要设备及其在施工中作用主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、千斤顶及千斤顶支架、后座泵站组成，其作用是完成管道的推进。 千斤顶主顶泵站后座顶铁环型顶铁2.2 主顶系统：2.3 穿墙止水环 穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具有防止地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止水环之间的间隙流到工

4、作井。 地下水丰富、压力大，或管道埋深较深时，压板可加工成绞接，防止止水橡胶因地下水压力往外翻出。 导轨洞口止水环预留洞口2.5、触变泥浆系统泥浆搅拌桶触变泥浆泵触变泥浆管1、主要设备：由拌浆、注浆和管道三部分组成。2、作用：减少顶进过程中的管节与土体的摩阻力。2.6、测量系统激光经纬仪 操作台机头测量靶 1、测量系统的主要设备： 激光经纬仪、测量靶和监示器组成。2、测量系统的作用： 监示顶管施工过程中顶管机推进的轴线偏差。2.7、纠偏系统纠偏液压泵纠偏千斤顶1、主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器和倾斜仪组成。2、作用：控制顶管施工中的顶管机推进方向。2.8、中继间外壳油泵站千斤顶1、主

5、要设备：小千斤顶、液压泵站、外壳体组成。2、中继间的作用：将整段管道分段推进，减少主推顶力。主顶推力3、顶管施工的工艺流程图： 加中继环包括施工准备地下管线勘察工作井/接收井施工设备安装后座、导轨安装液压系统、千斤顶安装穿墙止水环安装泥水循环系统安装触变泥浆系统安装测量系统安装照明、通风系统安装掘进机吊装穿墙顶进下放管节、接管安装中继环正常顶进、测量是否到接收井回收掘进机是下一段顶管施工设备调试否全段测量2、正常顶进4、测量 5、纠偏、数据传输 4组纠编千斤顶 纠偏千斤顶设在顶管机前后段之间，共4组千斤顶。通过组合动作，控制顶管机的顶进方向。 当激光点偏移测量靶中心，表明顶管机偏移轴线推进，就

6、要启动纠偏动作。（如激光点往上移动，说明机头是往下偏移，必须伸出下面的2组千斤顶）。9、管内通风 1、施工人员需进入管道内作业或检查维修设备时，施工前须对管道内进行通风，施工过程中应连续对管道内通风；2、临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时，须对管道内通风30min后，并对管道内进行毒气监测，明确安全后才能进入管道内作业；3、管道钢管顶进施工时，焊接过程中应对管道内进行通风，减少烟雾进入管道内，减少烟雾对测量激光束的影响；10、管内照明 管内照明电源应与动力电源分开，设置独立电源控制； 管内照明电压应采用低压，电压一般采用36V、24V、12V、6V，管道内气体严重潮湿时宜采用6V电源；

7、 照明应能清淅地看清管道内的环境人工挖土法人工挖土：人工挖，小车运。前端挖掉一段后，方可顶管。 要求：土质较好，管道的管径不应小于1000mm。出土车主要施工工艺和方法人工挖土与顶进纠偏与矫正：采用小角度、顶进中逐渐纠偏，不得猛纠硬调。挖土纠偏法 在管子偏向一侧少挖土，而在另一侧多超挖些，强制管子在前进时向另一侧偏移，从而达到纠偏的效果。适用偏差为10 20mm时。木杠纠偏法管端下陷，可采用下图方法。适用偏差大于20mm时。盾构法和顶管法的主要异同点： 相同点：（1）二者都属于暗挖法施工大口径（900）地下工程的主要施工方法。（2）二者都要开挖工作基坑（工作井和接收井）。（3）二者工作面的开挖

8、方法，出、进洞施工技术基本相似。（4）二者都要注意接缝防水处理、地表沉降控制、周边环境保护等问题，都要进行注压浆。不同点：（1）盾构法的衬砌为管片，且每环管片要在盾构机的盾尾进行拼装，拼装好后一般不会再移动；顶管法的衬砌为管节，且每环管节是一次预制成功的，由顶进装置依次顶进，直至第一节管节到达接收井位置。（2）盾构法施工的盾构千斤顶布置在盾构机的支撑环外沿，而顶管法施工的主顶进装置布置在工作井内，如果顶力不足要加设中继间。（3）盾构机内有拼装管片的拼装机，而顶管机内没有。（4）盾构法主要用于大断面城市地下隧道、水工隧道、公路隧道的施工；顶管法主要适用于断面稍小一些的城市地下管线的铺设。 2、定

9、向钻施工3、管道修复 近年来，全球极端气候致使暴雨、特大暴雨频发，我国多个城市发生内涝灾害，严重危及人民群众的生命财产安全和城市的正常运行。城市内涝造成的危害和影响，暴露了我国在城市化水平不断提高、城市规模不断扩大的状况下，市政基础设施建设与安全保障不相适应的矛盾。与发达国家和地区相比，我国存在排水标准偏低、应对特大暴雨的内涝防治系统缺乏、相应的预警、应急措施不完善等问题，直接削弱了城市抵御暴雨灾害的能力。 4、规范解读一、关于以径流量作为区域开发控制指标的规定 “当地区整体改建时，对于相同的设计重现期，改建后的径流量不得超过原有径流量。” 本条为强制性条文。本次修订提出以径流量作为地区开发改

10、建控制指标的规定。地区开发应充分体现低影响开发理念，除应执行规划控制的综合径流系数指标外，还应执行径流量控制指标。规定整体改建地区应采取措施确保改建后的径流量不超过原有径流量。可采取的综合措施包括建设下凹式绿地，设置植草沟、渗透池等，人行道、停车场、广场和小区道路等可采用渗透性路面，促进雨水下渗，既达到雨水资源综合利用的目的，又不增加径流量。 二、关于调整雨水管渠设计重现期的规定 1、经济条件较好，且人口密集、内涝易发的城镇，宜采用规定的上限；2、新建地区应按本规定执行，原有地区应结合地区改建、道路建设等更新排水系统，并按本规定执行；3、同一排水系统可采用不同的设计重现期。” 目前我国雨水管渠

11、设计标准与国外发达国家相比整体偏低。以美国、日本为例，美国、日本等国在防治城镇内涝的设施上投入较大，城镇雨水管渠设计重现期一般采用510 a。日本将设计重现期不断提高，日本下水道设计指南（2009年版）中规定，排水系统设计重现期在10 a内应提高到1015 a。 三、关于内涝防治系统设计重现期的规定1、经济条件较好，且人口密集、内涝易发的城市，宜采用规定的上限；2、目前不具备条件的地区可分期达到标准；3、当地面积水不满足表2要求时，应采取渗透、调蓄、设置雨洪行泄通道和内河整治等措施；4、对超过内涝设计重现期的暴雨，应采取包括非工程性措施在内的综合应对措施。” 四、关于检查井的相关规定 为避免在

12、检查井盖损坏或缺失时发生行人坠落检查井的事故，规定污水、雨水和合流污水检查井应安装防坠落装置。防坠落装置应牢固可靠，具有一定的承重能力，并具备较大的过水能力，避免暴雨期间雨水从井底涌出时被冲走。五、关于雨水口设计的相关规定 平箅式雨水口的箅面标高应比附近路面标高低3 cm5 cm，立箅式雨水口进水处路面标高应比周围路面标高低5 cm。当设置于下凹式绿地中时，平箅式雨水口的箅面标高应根据雨水调蓄设计要求确定，且应高于周围绿地平面标高。六、关于削减雨水径流量的相关规定 新建城区硬化地面中可渗透地面面积所占比例不宜低于40%，有条件的既有地区应对现有硬化地面进行透水性改造；绿地标高宜低于周边地面标高5 cm25 m。 下凹式绿地 透水性路面地下雨水蓄水池地下雨水蓄水池 某桥梁工程桥台为扩大基础，施工场地开阔，基础尺寸为8m 4m 4m（厚），基础底标高为-5m。基础专项施工方案提出基坑开挖采用地下连续墙支护，后专家论证时对