电力隧道顶管施工技术及实施要点之研究论文_韦扬浩,邹世杰

电力隧道顶管施工技术及实施要点之研究论文_韦扬浩,邹世杰

(上海汇峥电气设备安装有限公司)

摘要:针对电力隧道顶管施工,对其竖井、后背墙、注浆、顶进等要点进行分析研究,提出合理可行的施工方法与注意事项,旨在为实际的顶管施工提供参考借鉴。

关键词:电力隧道;顶管技术;实施要点

如今,各地区电力隧道线路均有所延长,顶管技术因此得到大量使用。而电力隧道顶管是一个复杂的过程,在施工中需要考虑并做好许多要点,这是保证顶管施工质量的关键所在。

1工作竖井与后背

1.1竖井位置选择

竖井位置的选择应满足以下各项要求:

(1)一般以管道井室为宜,既有管线全部查明,同时采取有效的改移措施与加固措施,将地下水降至开挖面下部0.5m。

(2)要为设备及材料的运输提供方便,且不能对下管和出土造成影响。

(3)竖井和路基之间的距离需要根据安全坡度来选定,同时报管理单位,在同意后方可实施。

(4)尽量将竖井设置在地下管线相对较少的位置。

1.2开挖断面与支撑

(1)竖井断面的确定需要综合考虑多项因素,包括竖井的类型、施工现场环境、现场土质情况、开挖深度、地下水位等。

(2)竖井支撑需要满足以下基本要求:若有地下水,则要以管道的实际埋深、地下水深度及土质类型等为依据,采取有效措施进行降水;竖井支撑以组合式支撑为宜,施工完成后应能形成全封闭形式的框架,在竖井的边角处布置斜撑;如果竖井的实际开挖深度超过2m,则应伴随施工的进行及时支撑;竖井应利用混凝土进行护壁。

1.3后背墙

(1)当用原土为后背墙时,其安装应满足以下要求:

①将土壁整修至平整,同时使管道顶进方向和壁面保持垂直。

②采用钢板、方木和型钢等材料进行组装,完成组装后,墙体必须有足够刚度与强度。对于承压面积,普通土质按照单位面积不超过150kN控制,埋设深度不能超过工作坑的底部,但应达到0.5m以上。

③后背墙和土体表面应贴紧,向孔隙中充填砂石,达到密实为止。

④严格按照设计要求进行安装,方木与型钢等材料应横向放置,并在其前侧设置立铁,最后设置横铁。

(2)当无法使用原土为后背墙时,可设计便于拆卸、结构简单且稳定可靠的人工后背墙。若利用顶进完毕的管作为后背,则顶力中心需要和完成施工的管道完全重合。此外,在钢板和管口之间还应使用缓冲材料,避免管口受到损伤。

2注浆施工

2.1触变泥浆施工

(1)触变泥浆的主要作用在于减小阻力,当利用触变泥浆进行减阻时,应使用工具管进行前封闭处理,其外径应大于管节,在顶进过程中采用切土前进的方法。完成注浆后,管节和土体应形成泥浆环。

(2)如果工作坑的进口位置产生坍塌,则应采用混凝土挡墙进行后封闭处理。墙中埋设注浆孔,并设置螺栓。

(3)在进行顶管时,需要在接口位置采用橡胶板,以免接口处发生漏浆。

(4)在顶管前端开始灌浆,在顶进一定距离后,开始补浆。施工中,应将压力控制在0.2-0.3MPa范围内。

(5)全程利用注浆泵注浆,将高压胶管作为输浆管,设置到注浆孔,增设分闸门,通常每个管节设置1个注浆孔。

2.2回填注浆

(1)为使地层和混凝土管良好贴合,在顶进完成后,应尽早完成回填注浆。

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(2)注浆采用压力与注浆量双重控制方法,选择注浆压力时,应充分考虑浆液自身性能,通常控制在0.1-0.4MPa范围内。在注浆过程中,应随时观察压力及流量发生的变化,注浆压力逐步升高,而注浆流量应逐步减小。在实际注浆压力达到终止值后,稳压3min,检查无误后完成此孔的注浆施工。

(3)注浆管完成注浆后应对注浆口进行封堵,避免浆液产生回流。注浆完成后,需要对设备及注浆管进行冲洗,以免浆液凝固影响下次使用。所有孔的注浆都已完成后,需要对检查孔及注浆孔进行封堵。

3管道顶进

3.1导轨安装

(1)以管材规格为参考依据,选择钢轨为管道的顶进导轨。

(2)在检查确认合格的基础上进行枕木安装,然后对导轨进行安装。安装完成后对其稳定性进行检查,顶管过程中导轨不能发生剧烈振动。

3.2工作平台安装

(1)按照施工方案的要求及图纸进行工作平台搭设。

(2)承重主梁按照管重进行选择,在坑壁的外侧进行搭设。

(3)以起吊设备工作能力为依据对起重架进行核算,工作平台表面的起重架必须保持稳固,同时设置好防雨棚。

3.3顶进设备安装

(1)设备安装前对控制系统、油缸、油泵进行全面检查,确认设备保持完好后,才能开始安装作业。

(2)根据设计要求对控制系统、油泵及管路进行安装。

(3)当需要用到多台油缸时,其中心需要和管道的中心保持对称,且所有油缸的油路必须并联。

(4)顶铁刚度必须充足,且长、短的搭配应合理,满足施工要求,尺寸应合理、规整,顶面和轴线保持垂直。

3.4管道顶进

3.4.1初始顶进

待封门拆除以后,开始初始顶进,此时需要加密测量。对于首节管道,其容许偏差确定为:轴线所在位置偏差不能超过3mm,高程偏差应控制在0~+3mm范围内。如果实际偏差与容许偏差相接近,则要进行纠偏,否则将在施工到后期产生更大的偏差。

3.4.2人工挖土顶管

(1)对于挖土长度,当土质良好时,于正常的顶管处,可比管端大30-50cm;当土质较差时,超管长度应控制在30cm以内。

(2)正常顶管处,顶部超挖量不得超过1.5cm。如果地段上不允许土层发生下沉,则管道的周围不允许超挖。

(3)在人施工中,管道前端的人员需要在管中进行操作。如果现场土质情况较差,则应采用工具管,施工人员不得在工具管以外操作。

(4)开挖前,先将刃口切入到周围的土体当中。在挖土时应根据土质与地层条件,采用包含降水等在内的有效辅助措施。

(5)在顶力的持续作用下,承压表面实际应力与设计抗压强度十分接近时,需要使用环形顶铁来减小应力。

(6)油缸及运输设备的操作人员,必须听从开挖人员的统一指挥。

4结束语

电力隧道是常用的线缆敷设方式,而顶管则是电力隧道施工关键环节这一,涉及竖井、后背墙、注浆、顶进等多道工序,每一道工序的质量都对顶管施工整体质量有直接影响,因此在施工中必须做好控制,及时发现并检查质量隐患。

参考文献:

[1]胡桂衔,房营光. 广州某电力隧道顶管施工变形监测与成果分析[J]. 工程勘察,2012,40(6):62-66.

[2]袁森林,丁文其,沈英婷. 世博会电力隧道顶管穿越防汛墙扰动影响分析[J]. 地下空间与工程学报,2010,6(1):130-134.

[3]朱海明,葛金科. 多工作面的电力隧道顶管工程安全管理及防范措施[J]. 特种结构,2009(6):86-89.

论文作者:韦扬浩,邹世杰

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/21

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