排水管渠施工

排水管渠施工第1頁/共81頁第一節(jié)排水管渠的施工方法第2頁/共81頁排水管渠的施工方法排水管渠的斷面一般為圓形；大型管渠也有采用矩形或其它形狀的。2200mm以下圓管常預(yù)制成管段；大口徑圓管可用預(yù)制的瓦片形拱塊在現(xiàn)場拼裝；非圓形大型管渠常在現(xiàn)場澆注。第3頁/共81頁排水管渠的施工方法開槽施工頂管施工施工方法非圓形大型管渠、小圓形管道大口徑圓形管道，特別在建成城市中盾構(gòu)施工特大型圓形管道第4頁/共81頁第5頁/共81頁第二節(jié)開槽施工第6頁/共81頁開槽施工工序測量放線開挖溝槽及支護溝槽排水做管道基礎(chǔ)管道敷設(shè)管道接口水壓試驗溝槽覆土第7頁/共81頁測量放線測量的主要任務(wù)是，在管道沿線設(shè)置水準(zhǔn)點和控制樁，標(biāo)定檢查井的中心位置。放線是指為土方的開挖放灰線。第8頁/共81頁設(shè)置水準(zhǔn)點測量放線根據(jù)設(shè)計圖紙設(shè)置臨時施工水準(zhǔn)點，為排管定高程作準(zhǔn)備。臨時水準(zhǔn)點應(yīng)設(shè)置在不受施工影響的固定構(gòu)筑物或建筑物上。工程范圍比較大的，要設(shè)兩個以上的臨時水準(zhǔn)點。臨時水準(zhǔn)點高程的測定，以工地鄰近的永久性水準(zhǔn)點為準(zhǔn)，測定后應(yīng)進行校核，防止高程發(fā)生錯誤。一般用閉合法校核，閉合差不得大于±12k0.5（mm），k為永久和臨時水準(zhǔn)點間距（km）。第9頁/共81頁按施工圖上選定的定位用現(xiàn)有固定地物（如房屋、電桿、樹木、道路邊線、建筑紅線等）和注明的系線尺寸，在地面上用木樁、鐵樁或油漆標(biāo)出檢查井中心位置。檢查井中心位置的標(biāo)志在排管時仍需要，可選擇其中的兩個配置輔助樁，根據(jù)他們將仍可確定檢查井中心位置。輔助樁的位置設(shè)在選定中心的兩側(cè)，且在溝槽之外。樁心與選定中心在同一直線上，并記下樁心與中心間的兩個距離。這樣，在需要時可用細(xì)繩連接樁心，定出檢查井中心位置，并用垂球?qū)⑦@位置移到溝槽底面上。測定檢查井中心位置及設(shè)置輔助樁測量放線第10頁/共81頁第11頁/共81頁在溝道中心線兩側(cè)，用石灰標(biāo)示溝槽邊線，邊線與中心線間距為槽寬的一半。劃定溝槽邊線測量放線第12頁/共81頁開挖溝槽及支護直槽應(yīng)從土質(zhì)、地下水情況、施工場地大小、溝槽深度和挖土方法、工期長短等方面來考慮槽形選擇。溝槽斷面形式一般用于埋設(shè)在街道下的管道，特點是占地面積小，但土壁常需要支撐。梯形槽常用于在廣場或郊野埋設(shè)而管徑和深度又較大的管道，免用支撐。首先確定管槽斷面形式及槽壁是否需要支撐第13頁/共81頁直槽第14頁/共81頁梯形槽第15頁/共81頁梯形槽形式第16頁/共81頁開挖溝槽及支護直槽寬度溝槽的開挖寬度對槽形選擇也起影響溝槽斷面形式取決于埋設(shè)管道的管徑以及槽壁支撐方法。支撐方法一般采用鋼板樁或列板式。梯形槽寬度取決于管道埋深和邊坡傾斜度。邊坡決定于土質(zhì)，不易坍塌的土壤邊坡可以陡些，邊坡可以做成臺階式。第17頁/共81頁梯形槽形式第18頁/共81頁梯形槽邊坡坡度第19頁/共81頁梯形槽槽底寬度梯形槽槽底寬度為：b’余寬取決于管徑和施工方法，應(yīng)保證工人進行操作和機械活動的需要。第20頁/共81頁直槽寬度第21頁/共81頁土質(zhì)對溝槽斷面的影響溝槽斷面形式土質(zhì)主要指土的粘著力和自然傾斜角。它們影響土坡的穩(wěn)定土坡和水平面之間的夾角叫傾斜角，土坡傾斜角逐漸減小，土坡到達穩(wěn)定狀態(tài)時的傾斜角叫自然傾斜角。土坡超過自然傾斜角時，坡面不穩(wěn)定，要坍塌。粘土的粘著力較大，自然傾斜角也較大；砂土粘著力較小，自然傾斜角也較小。粘土開挖直槽的可能性比砂土大，溝槽深度不大時，粘土地區(qū)采用直槽；砂土在無支撐條件下只能開挖梯形槽，砂土地區(qū)，而現(xiàn)場狹窄，則只能考慮直槽加支撐。第22頁/共81頁地下水的多少影響到土壤的含水率，土壤含水率的大小會影響土的穩(wěn)定性。當(dāng)土飽含水分時，土的穩(wěn)定性就大大降低，極易造成土方坍塌地下水對溝槽斷面的影響溝槽斷面形式地下水位高時，直槽要支撐，或開梯形槽。第23頁/共81頁梯形槽土方量大，工期長，并要求起重設(shè)備的起重桿有足夠長度，但工序較為簡單。施工方法對溝槽斷面的影響溝槽斷面形式直槽可避免上述缺點，但對于較深的槽則常需支撐工序，設(shè)備也較復(fù)雜。第24頁/共81頁當(dāng)槽底低于地下水位時，直槽必須加撐。支撐有橫撐、豎撐和鋼板樁三種。撐板有疏、密撐。土質(zhì)優(yōu)良時可用疏撐。溝槽支撐橫撐邊挖邊撐，每挖一相當(dāng)深度的土即做支撐，然后繼續(xù)挖深，再撐。橫撐每次挖土不宜很深。橫撐也有采用上疏下密的撐法。豎撐和疏撐僅適用于土質(zhì)較好不易塌方的情況。第25頁/共81頁直槽支撐形式第26頁/共81頁鋼板樁第27頁/共81頁溝槽開挖有人工開挖及機械開挖兩種。開挖方法視土質(zhì)、現(xiàn)場條件、技術(shù)條件和工期要求等具體情況而定。開挖土方應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照測量放線和溝槽斷面尺寸要求進行。溝槽開挖當(dāng)挖土到接近設(shè)計高程時，應(yīng)在槽內(nèi)打高程控制樁，以控制挖土深度。在開挖過程中，要隨時檢查挖深情況，勿使超過需要深度，以保護原土。如果發(fā)現(xiàn)有超挖，則要用好土、礦石或卵石分層夯實，填至設(shè)計標(biāo)高。使用機械挖土?xí)r，用機械挖至設(shè)計標(biāo)高以上20cm時，應(yīng)停止機械挖土，用人工整修槽底。適合回填的土應(yīng)堆放在溝槽兩側(cè)。對每段溝槽只能在一側(cè)堆土，另一側(cè)作下管和運輸材料用。堆土一般不高于1.5m，離槽邊一般不小于1.2m。第28頁/共81頁三、溝槽排水第29頁/共81頁三、溝槽排水溝槽出現(xiàn)積水時可采用明溝排水，明溝底坡（0.01～0.05）傾向集水坑。集水坑間距40～180m。常用往復(fù)泵將水排出溝槽。排水溝的挖掘常隨溝槽挖土同時進行，在溝槽內(nèi)沿溝槽兩側(cè)挖明溝排水。明溝的斷面一般為30×30cm，溝底一般低于槽底30～40cm。當(dāng)明溝排水不能保持槽底無水時，一般采用井點排水法降低溝槽沿線的地下水水位。第30頁/共81頁四、管道基礎(chǔ)排水管道基礎(chǔ)可分為三個部分，即地基、基礎(chǔ)和管座。地基：指槽底原土，不能回填，以免建成管道產(chǎn)生沉陷?；A(chǔ)：指把管道的荷載傳遞給地基的結(jié)構(gòu)。從材料上分有土基、砂基、煤屑基礎(chǔ)、混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土基礎(chǔ)等。前三種僅適用于小口徑管道。管座：起固定管身和分布管道荷載于基礎(chǔ)的作用。排水管道的基礎(chǔ)，一般先做一層礫石砂墊層，然后再做一層混凝土。第31頁/共81頁四、管道基礎(chǔ)第32頁/共81頁五、管道鋪設(shè)第33頁/共81頁五、管道鋪設(shè)第34頁/共81頁五、管道鋪設(shè)管道鋪設(shè)是把預(yù)制管節(jié)按設(shè)計的位置排在已經(jīng)做好的基礎(chǔ)上。先把預(yù)制管節(jié)運送到溝槽邊上，然后從下游檢查井中心樁處向上游方向?qū)⒐芄?jié)逐一從地面放到溝槽內(nèi)基礎(chǔ)上，邊放邊排。排管是指校正管節(jié)位置，使它的中心線和溝槽中心線（上游、下游檢查井中心樁的連線）在同一垂直平面內(nèi)（這叫對中），使它的內(nèi)底高程在設(shè)計高程（標(biāo)示在施工圖上）上（這叫高程控制）。把管從地面下到溝槽內(nèi)叫下管。第35頁/共81頁第36頁/共81頁管道鋪設(shè)對中、高程控制借助于龍門架。龍門架跨在溝槽上，由二根立樁和一塊釘在樁上的水平板構(gòu)成。在水平板頂線與上述垂直平面（穿過溝槽中心線的）相交處釘一小釘（稱中心釘）。水平板中心釘頂線的高程與管道管底高程之差為一定值。這樣中心釘頂端連線、管底和管道中心線等三條線相互平行，并在同一垂直平面上。水平板頂線高程需調(diào)正，以預(yù)設(shè)的臨時水準(zhǔn)點為依據(jù)。在同一管段上至少有三個龍門架，這樣，龍門架萬一有移動，則三個架上的中心釘頂端就不在同一直線上，可及時發(fā)現(xiàn)加以糾正，以免返工。第37頁/共81頁中心釘?shù)?8頁/共81頁管道鋪設(shè)龍門架第39頁/共81頁管道鋪設(shè)排管時，先對中。用一細(xì)繩連接兩個相鄰龍門架的中心釘。用一垂球從連線上下垂。移動管節(jié)，校正其位置，使放在管節(jié)內(nèi)底部的水平尺的氣泡居中，且其中心正好對準(zhǔn)垂球。這時，管節(jié)中心線已處在溝槽中分垂直面上。對中以后校正高程。由于龍門架上中心釘頂端連線的坡度與管底設(shè)計坡度相同，因此，只要管節(jié)底線和中心釘頂端連線垂直間距相同，管道坡度即符合設(shè)計要求。對中和高程控制要反復(fù)進行，允許有些誤差，管節(jié)位置的調(diào)正借用三角墊塊。第40頁/共81頁管道鋪設(shè)對中示意圖第41頁/共81頁管道鋪設(shè)對高程示意圖第42頁/共81頁龍門架中心釘頂端高程計算對高尺第43頁/共81頁D2000mm大型管道可采用經(jīng)緯儀控制管道中心位置，水準(zhǔn)儀控制管道標(biāo)高第44頁/共81頁六、管道接口管道接口，就是用接口材料封填管節(jié)間空隙，使?jié)B漏處于允許范圍之內(nèi)，并能耐受震動和管道的不均勻沉降。管道接口有柔性接口和剛性接口兩種。剛性接口強度大，但不能承受形變和震動；柔性接口則不僅有一定強度，還能承受一定的形變和震動?；炷脸胁迨焦芄?jié)，在粘性土質(zhì)中的雨水管道采用1：2水泥砂漿剛性接口；污水管道以及粉性土質(zhì)和砂性土質(zhì)中的雨水管道采用柔性接口，設(shè)遇水膨脹橡膠密封圈。采用剛性接口施工時，管節(jié)端部必須清洗干凈，必要時要鑿毛，涂抹砂漿必須達到外光內(nèi)實，與管節(jié)粘結(jié)良好。第45頁/共81頁七、水壓試驗檢查管道接口的滲漏情況，通常采用水壓試驗。進行水壓試驗前，管道內(nèi)應(yīng)先灌水24h，使管壁充分浸透。若檢查井中水面下降則繼續(xù)加水，待水位穩(wěn)定20min后，進行正式試驗，觀察30min水位下降值。若下降值失常，則應(yīng)檢查接口，進行修補。水位下降值與水壓大小有關(guān)。為積累經(jīng)驗，每次試驗應(yīng)采用同一水壓，一般可用2m，即檢查井中水位在管頂上2m。管道下游端試驗時封死?？趶叫∮?00mm的管道，用水不多，可用水桶代替檢查井。第46頁/共81頁第47頁/共81頁八、溝槽覆土經(jīng)水壓試驗，施工質(zhì)量符合要求，并經(jīng)主管單位審查同意后溝槽應(yīng)即覆土。覆土前必須清理槽內(nèi)雜物，并會同有關(guān)單位檢視有關(guān)管線。槽內(nèi)若有積水，必須排除，嚴(yán)禁帶水覆土。所用回填土最好是去除硬塊后的原挖土，不得回填劣質(zhì)土壤。若路面需隨即修復(fù)，則在管身兩側(cè)及管頂以上50cm范圍內(nèi)，應(yīng)均勻回填粗砂，灑水振實排平。砂面以上用礫石砂層與原土層輪替回填，即土層厚20cm、礫石砂層厚10cm，分層平整，分層夯實。若溝槽采用橫撐，則拆板和覆土應(yīng)分層進行，每次拆板一般不超過三塊，隨即填土夯實。若溝槽采用鋼板樁支護，應(yīng)在填土完成后方可拔樁。拔樁時應(yīng)減少樁身帶土。通常板樁間隔拔除，并應(yīng)立即回灌砂土，填充樁身留下的空隙。為保證質(zhì)量，有時以注漿代替灌砂。第48頁/共81頁管道鋪設(shè)管道運輸管道基礎(chǔ)小結(jié)管槽開挖第49頁/共81頁第三節(jié)頂管施工第50頁/共81頁頂管施工為減少對交通的干擾和避免大開挖，大口徑管節(jié)在埋深大于3m時，可采用頂管法埋設(shè)。頂管操作在工作坑內(nèi)進行。工作坑位于檢查井位置。管節(jié)下到坑內(nèi)，用液壓千斤頂頂入土壤。管節(jié)前有“機頭”導(dǎo)進，千斤頂后有后座支撐。接口在頂進操作中完成，水密性較好，竣工后不作水壓試驗。第51頁/共81頁頂管施工第52頁/共81頁一、機頭機頭也可以叫導(dǎo)頭或工作管，主要作用是挖掘管節(jié)前的土壤，也就是起埋設(shè)管節(jié)的作用。機頭應(yīng)具有校正挖土方向、挖土、防止管節(jié)前土壤坍塌等功能。機頭的構(gòu)造與松土運送方法也有關(guān)。松土運送有機械法（帶式輸送機、螺旋輸送機）和水力法（水力泥漿管）兩種。機頭采用的挖土方法有手工、擠壓、水沖、抽吸等，抽吸法適用于低于地下水位的軟塑或流塑型土壤。為減小頂管阻力，可將泥漿壓在溝道的外壁上，形成泥漿套。泥漿套有助于土壤的穩(wěn)定。第53頁/共81頁機頭擠壓式機頭除切口刃腳有挖土作用外，可在切口刃腳部位加設(shè)網(wǎng)格式刃腳（由橫向、豎向刀條交叉組成）。頂管前進時，刃口切入土中，泥土落入運土設(shè)備。擠壓式機頭第54頁/共81頁機頭多刀盤土壓平衡頂管機頭第55頁/共81頁機頭第56頁/共81頁二、工作坑工作坑平面呈矩形，一般沿管道方向較長，深度較深，坑壁支撐，一般采用鋼板樁?？拥那昂蟊谠诠艿理斶M時受力巨大，均應(yīng)加固。前壁撐板用撐杠支撐。后壁為千斤頂后座，承受全部推力的反作用力，應(yīng)作土力學(xué)核算。千斤頂緊靠后座墻?；迳显O(shè)導(dǎo)軌，承托管節(jié)沿正確方向推進。管節(jié)與千斤頂之間設(shè)環(huán)頂鐵、順頂鐵和橫頂鐵，使推力均勻分布于管壁；順頂鐵有調(diào)節(jié)距離的作用。第57頁/共81頁工作坑第58頁/共81頁工作坑第59頁/共81頁三、管節(jié)頂進與接口挖土管前土方挖掘方法有人工挖土、水力沖土、擠壓切土和機械切土等幾種。人工挖土：人工挖，小車運。前端挖掉一段后，方可頂管。水力沖土：機頭設(shè)切土網(wǎng)格，切入土體后，再用高壓水槍沖散擠入網(wǎng)格的泥土，泥漿由吸泥設(shè)備，直接壓送至地面貯泥池。擠壓切土：憑借機頭的擠壓口，將機頭頂入土中，一段土體被擠進頂管機頭，然后用鋼絲繩沿擠壓口內(nèi)緣切斷土體，落在出土車或運土機上，運至工作坑。機械切土：機頭設(shè)有刀盤而進行機械切土，邊切土邊頂進，切削下來的土，用輸送機運至工作坑。第60頁/共81頁管節(jié)頂進與接口管節(jié)頂進方向的控制第61頁/共81頁管節(jié)頂進與接口管節(jié)糾偏第62頁/共81頁管節(jié)頂進與接口管節(jié)接口頂管法用的鋼筋混凝土管節(jié)的管口形式是凸口式，其接口處理分兩個階段。第一階段：在一節(jié)管子頂進以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時，將兩節(jié)管子的管口對齊，并在凸緣處填塞一圈浸過瀝青的麻辮。第二階段：管內(nèi)壁的接口處用金屬內(nèi)脹圈將管子撐緊，使頂管過程中管子接口處不致產(chǎn)生錯口。內(nèi)脹圈是兩個半圓形金屬圈，兩者用螺栓連接，旋轉(zhuǎn)螺栓即可把內(nèi)脹圈脹大，撐緊兩節(jié)管子的接口。第63頁/共81頁管節(jié)頂進與接口管節(jié)接口頂管后接口處理

管節(jié)全部頂進后，拆除內(nèi)脹圈，再在管節(jié)內(nèi)壁接口處填水泥砂漿并與管內(nèi)壁抹平。第64頁/共81頁管節(jié)頂進與接口管節(jié)接口接口加固在一節(jié)管子頂進以后，另一節(jié)管子下到工作坑里時，在兩節(jié)管子接口外側(cè)安裝外套環(huán)以加固。流沙地區(qū)，除加放外套環(huán)加固外，還安放橡膠圈，增加防滲效果。第65頁/共81頁管節(jié)頂進與接口管節(jié)接口第66頁/共81頁第四節(jié)井點排水第67頁/共81頁井點排水在埋設(shè)管道時，當(dāng)?shù)叵滤枯^大，土質(zhì)又差，特別是出現(xiàn)流砂時，常借用井點法排水。井點實際上是一組口徑50mm左右、深8m左右的管井。井點排水要求降低的水位不大，不超過數(shù)米，所排水量一般較小，因此常采用真空系統(tǒng)抽水。采用真空泵的井點稱為輕型井點，輕型井點降水深度一般不超過6m。有自來水的地方，可用水射泵形成真空，稱為噴射井點。水射泵造成的真空度較高，降水深度可達8m。在管道施工中，井點常沿溝槽排列成行，用總管連接，總管通真空系統(tǒng)。第68頁/共81頁真空泵井點第69頁/共81頁水射泵井點第70頁/共81頁輕型井點布置輕型井點的布置分為單排線狀、雙排線狀和環(huán)狀三種。第71頁/共81頁輕型井點布置井點布置原則：井點管距離溝槽壁一般應(yīng)大于1m。井點管的間距一般選用0.8m、1.2m、1.6m三種。一臺干式真空泵可接總管長度為60～80m，井點管約50根左右。一臺射流泵可接總管長度為30～40m，井點管約30根左右。第72頁/共81頁井點管埋深井點管埋設(shè)深度滿足下式要求：h≥h1+h2+IL+0.2h1——井點管地面至溝槽底的距離，m；h2——降低后的地下水位至槽底的最小距離，一般應(yīng)≥50cm；L——井點管至需要降低地下水位的水平距離，m；當(dāng)環(huán)狀或雙排井點時，為井點管至溝槽中心底的距離，單排井點時為井點管至溝槽對側(cè)底的距離；I——地下水降落坡度，環(huán)狀井點為1/10，線狀井點為1/3~1/4。第73頁/共81頁雙層井點h值小于6m時可用單層井點，單層井點達不到降水深度要求時，可用雙層井點。第74頁/共81頁井點施工程序井點施工一般程序為：一是開挖井點溝槽，鋪設(shè)集水