二級(jí)建造師考試水利實(shí)務(wù)知識(shí)點(diǎn):不開(kāi)槽管道施工方法選擇要點(diǎn)
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知識(shí)點(diǎn):不開(kāi)槽管道施工方法選擇要點(diǎn)
不開(kāi)槽管道施工方法是相對(duì)于開(kāi)槽管道施工方法而言,不開(kāi)槽管道施工方法通常也稱(chēng)為暗挖施工方法。常用頂管法、盾構(gòu)法、淺埋暗挖法、地表式水平定向鉆法、夯管法等施工方法選擇與設(shè)備選型。
一、方法選擇與設(shè)備選型依據(jù)
(一)工程設(shè)計(jì)文件和項(xiàng)目合同。施工單位應(yīng)按中標(biāo)合同文件和設(shè)計(jì)文件進(jìn)行具體方法和設(shè)備的選擇。
(二)工程詳勘資料
由于城市地下情況的復(fù)雜性和給水排水管道工程的特殊性,工程勘察報(bào)告雖反映沿線(xiàn)地質(zhì)的總體情況,但卻沒(méi)有反映一些特殊情況。開(kāi)工前施工單位應(yīng)仔細(xì)核對(duì)建設(shè)單位提供的工程勘察報(bào)告,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)沿線(xiàn)的調(diào)查;特別是已有地下管線(xiàn)和構(gòu)筑物應(yīng)進(jìn)行人工挖探孔(通稱(chēng)坑探)確定其準(zhǔn)確位置,以免施工造成損壞。
二、施工方法與適用條件
(一)施工方法與設(shè)備分類(lèi)見(jiàn)下圖。
(二)不開(kāi)槽法施工方法與適用條件
施工工法
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密閉式頂管
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盾構(gòu)
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淺埋暗挖
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定向鉆
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夯管
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工法優(yōu)點(diǎn)
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施工精度高
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施工速度快
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適用性強(qiáng)
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施工速度快
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施工速度快、成本較低
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工法缺點(diǎn)
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施工成本高
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施工成本高
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施工速度慢、施工成本高
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控制精度低
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控制精度低
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適用范圍
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給水排水管道、綜合管道
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給水排水管道、綜合管道
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給水排水管道、綜合管道
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柔性管道
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鋼管
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適用管徑(mm)
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300~4000
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3000以上
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1000以上
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300~1000
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200~1800
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施工精度
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小于±50mm
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不可控
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不超過(guò)30mm
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小于0.5倍管道內(nèi)徑
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不可控
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施工距離
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較長(zhǎng)
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長(zhǎng)
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較長(zhǎng)
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較短
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短
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適用地質(zhì)條件
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各種土層
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各種土層
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各種土層
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砂卵石及含水地層不適用
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含水地層不適用,砂卵石地層困難
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三、施工方法與設(shè)備選擇的有關(guān)規(guī)定:
(一)頂管頂進(jìn)方法的選擇,應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求、工程水文地質(zhì)條件、周?chē)h(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)條件,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1.采用敞口式(手掘式)頂管機(jī)時(shí),應(yīng)將地下水位降至管底以下不小于0.5m處,并應(yīng)采取措施,防止其他水源進(jìn)入頂管的管道。
2.當(dāng)周?chē)h(huán)境要求控制地層變形、或無(wú)降水條件時(shí),宜采用封閉式的土壓平衡或泥水平衡頂管機(jī)施工。
3.穿越建(構(gòu))筑物、鐵路、公路、重要管線(xiàn)和防汛墻等時(shí),應(yīng)制訂相應(yīng)的保護(hù)措施;根據(jù)工程設(shè)計(jì)、施工方法、工程和水文地質(zhì)條件,對(duì)鄰近建(構(gòu))筑物、管線(xiàn),應(yīng)采用土體加固或其他有效的保護(hù)措施。
4.小口徑的金屬管道,當(dāng)無(wú)地層變形控制要求且頂力滿(mǎn)足施工要求時(shí),可采用一次頂進(jìn)的擠密土層頂管法。
(二)盾構(gòu)機(jī)選型,應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求(管道的外徑、埋深和長(zhǎng)度),工程水文地質(zhì)條件,施工現(xiàn)場(chǎng)及周?chē)h(huán)境安全等要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定;盾構(gòu)法施工用于穿越地面障礙的給水排水主干管道工程,直徑一般3000mm以上。
(三)淺埋暗挖施工方案的選擇,應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)(隧道斷面和結(jié)構(gòu)形式、埋深、長(zhǎng)度),工程水文地質(zhì)條件,施工現(xiàn)場(chǎng)和周?chē)h(huán)境安全等要求,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。在城區(qū)地下障礙物較復(fù)雜地段,采用淺埋暗挖施工管(隧)道會(huì)是較好的選擇。
(四)定向鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)扭矩和回拖力確定,應(yīng)根據(jù)終孔孔徑、軸向曲率半徑、管道長(zhǎng)度,結(jié)合工程水文地質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境條件,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合考慮后確定,并應(yīng)有一定的安全儲(chǔ)備;導(dǎo)向探測(cè)儀的配置應(yīng)根據(jù)定向鉆機(jī)類(lèi)型、穿越障礙物類(lèi)型、探測(cè)深度和現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)條件選用。定向鉆機(jī)在以較大埋深穿越道路橋涵的長(zhǎng)距離地下
管道的施工中會(huì)表現(xiàn)出優(yōu)越之處。
(五)夯管錘的錘擊力應(yīng)根據(jù)管徑、鋼管力學(xué)性能、管道長(zhǎng)度,結(jié)合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和周?chē)h(huán)境條件,經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定,并應(yīng)有一定的安全儲(chǔ)備;夯管法在特定場(chǎng)所是有其優(yōu)越性,適用于城鎮(zhèn)區(qū)域下穿較窄道路的地下管道施工。
四、設(shè)備施工安全有關(guān)規(guī)定
(一)施工設(shè)備、裝置應(yīng)滿(mǎn)足施工要求,并符合下列規(guī)定:
1.施工設(shè)備、主要配套設(shè)備和輔助系統(tǒng)安裝完成后,應(yīng)經(jīng)試運(yùn)行及安全性檢驗(yàn),合格后方可掘進(jìn)作業(yè)。
2.操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn),掌握設(shè)備操作要領(lǐng),熟悉施工方法、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),考試合格方可上崗。
3.管(隧)道內(nèi)涉及的水平運(yùn)輸設(shè)備、注漿系統(tǒng)、噴漿系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)已施工技術(shù)要求和安全、文明施工要求。
4.施工供電應(yīng)設(shè)置雙路電源,并能自動(dòng)切換;動(dòng)力、照明應(yīng)分路供電,作業(yè)面移動(dòng)照明應(yīng)采用低壓供電。
5.采用頂管、盾構(gòu)、淺埋暗挖法施工的管道工程,應(yīng)根據(jù)管(隧)道長(zhǎng)度、施工方法和設(shè)備條件等確定管(隧)道內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)模式;設(shè)備供排風(fēng)能力、管(隧)道內(nèi)人員作業(yè)環(huán)境等還應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
6.采用起重設(shè)備或垂直運(yùn)輸系統(tǒng)
(1)起重設(shè)備必須經(jīng)過(guò)起重荷載計(jì)算;
(2)使用前應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢查驗(yàn)收,合格后方可使用;
(3)起重作業(yè)前應(yīng)試吊,吊離地面100mm左右時(shí),應(yīng)檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能,確認(rèn)安全后方可起吊;起吊時(shí)工作井內(nèi)嚴(yán)禁站人,當(dāng)?shù)踹\(yùn)重物下井距作業(yè)面底部小于500mm時(shí),操作人員方可近前工作。
(4)嚴(yán)禁超負(fù)荷使用。
(5)工作井上、下作業(yè)時(shí)必須有聯(lián)絡(luò)信號(hào)。
7.所有設(shè)備、裝置在使用中應(yīng)按規(guī)定定期檢查、維修和保養(yǎng)。
(二)監(jiān)控測(cè)量
施工中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、工程特點(diǎn)及有關(guān)規(guī)定,對(duì)管(隧)道沿線(xiàn)影響范圍內(nèi)的地表或地下管線(xiàn)等建(構(gòu))筑物設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量。監(jiān)控測(cè)量的信息應(yīng)及時(shí)反饋,以指導(dǎo)施工,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
【例題】
背景:某市政供熱管道工程,供回水溫度為95℃/70℃,主體采用直埋,管線(xiàn)經(jīng)過(guò)公共綠地和A公司場(chǎng)院,A公司院內(nèi)建筑密集,空間狹窄。
供熱管線(xiàn)局部需穿越道路,道路下面敷設(shè)有多種管道,項(xiàng)目部擬在道路兩側(cè)各設(shè)置1個(gè)工作坑,采用人工挖土頂管施工,先頂入DN1000mm混凝土管作為過(guò)路穿越套管,并在套管內(nèi)并排敷設(shè)2根DN200mm保溫供熱管道(保溫后的管道外徑為320mm)。穿越道路工程所在區(qū)域的環(huán)境條件及地下管線(xiàn)平面布置如下圖所示,地下水位高于套管管底0.2m。
【問(wèn)題】
1.按照輸送熱媒和溫度劃分,本管道屬于什么類(lèi)型的供熱管道?
『正確答案』
低溫、熱水供熱管道。
【問(wèn)題】
2.頂管穿越時(shí)需要保護(hù)哪些建筑物?
『正確答案』
給水管道、中水管道、雨水管道、污水管道、道路、圍欄。
【問(wèn)題】
3.頂管穿越地下管線(xiàn)時(shí)應(yīng)與什么單位聯(lián)系?
『正確答案』
應(yīng)取得地下管線(xiàn)所屬單位(管道管理部門(mén)或市政工程管理處、供排水管網(wǎng)管理部門(mén)等)的同意和配合。
【問(wèn)題】
4.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,頂管應(yīng)從哪一個(gè)工作坑始發(fā)?說(shuō)明理由。
『正確答案』
1#工作坑。
因?yàn)?#工作坑的場(chǎng)地條件較好(具有較好的施工條件)。
【問(wèn)題】
5.頂管施工時(shí)是否需要降水?寫(xiě)出頂管作業(yè)對(duì)地下水位的要求。
『正確答案』
需要降水;采用人工挖土頂管施工時(shí),應(yīng)將地下水位降至管底0.5m以下。
【問(wèn)題】
6.本工程的工作坑土建施工時(shí),應(yīng)設(shè)置哪些主要安全設(shè)施?
『正確答案』
基坑防護(hù)欄、夜間照明、指示紅燈、警示牌、爬梯。
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