截污導流工程退管技術(shù)的應用論文
經(jīng)研究分析,初步查出由于管材材質(zhì)和頂管施工操作兩個(gè)原因導致混凝土管出現裂縫,即:管材經(jīng)破壞性試驗,發(fā)現存在管材混凝土保護層過(guò)厚、鋼筋型號不對、鋼筋間距不符合要求等質(zhì)量問(wèn)題;施工過(guò)程中出現工作井洞口橡膠止水漏水、配套O型頂鐵變?yōu)閁型頂鐵情況,致使混凝土管受力不勻的施工操作問(wèn)題。
退管方案
針對上述問(wèn)題,為確保如期完成建設任務(wù)及節約工程投資,經(jīng)充分論證,需做退管處理,將管道內退出的空間填充粉煤灰與水泥,置換出壞管,重新頂管。本方案是重新頂管前的退管專(zhuān)項方案,頂管現狀及退管方案分別見(jiàn)圖1和圖2。
后背墻。將頂管出洞口的井壁內墻面,作為退管后背墻,與頂管后背墻相反。加固頂管洞口后,制作后背墻,做法類(lèi)似頂管后背墻,即:安裝后背鐵、澆注混凝土等。
安置頂鎬。在混凝土管兩側布置頂鎬,頂鎬總頂力4000kN,頂鎬與后背墻垂直、牢度接觸。如果需要多個(gè)頂鎬,需制作頂鎬架子。
制作頂杠。根據頂鎬的位置,制作頂杠。頂杠由雙層40#C型工字鋼焊接而成,在頂杠中部加工字鋼加固,見(jiàn)圖3。
拉索。本次退管,拉索采用工字鋼焊接,拉索兩端分別連接在頂杠和掘進(jìn)機上。拉索要連接在掘進(jìn)機機殼等受力結構上,不可與混凝土管連接。
回拉方法。退管拉力過(guò)大,布置的頂鎬不能將管道整體拉出,故采用逐節退管的方法。即:將混凝土管最后1節脫開(kāi),再將倒數第2節脫開(kāi),同時(shí)壓縮與最后1節脫開(kāi)的距離,然后是脫開(kāi)倒數第3節,壓縮倒數第2節脫開(kāi)的距離,以此類(lèi)推直至布置的大型頂鎬能夠拖動(dòng)掘進(jìn)機為止。將管道逐一退出,當管道退出一定數量后,拉力減小,再整體退管。逐節退管時(shí),在混凝土管上打孔安裝牛腿,使用小型千斤頂將混凝土管脫開(kāi),脫開(kāi)的距離以不超過(guò)接口鋼圈為宜,本工程為10cm,每次每節管退10cm,逐節進(jìn)行。通過(guò)逐節退管將第8至第4節管退出后,再使用大型頂鎬將第3節管至掘進(jìn)機整體拉出。
注漿和回拉速度控制。在拉索、頂杠牢固連接后,可以進(jìn)行管道回拉。為防止管道上方土體塌落,可從掘進(jìn)機的注漿孔向外注粉煤灰和水泥組成的混合漿;旌蠞{的配制:主料為粉煤灰,輔料為水泥(含量8%);強度要求:12h達到初凝,28d強度為0.5~1.0MPa;注漿壓力宜為0.1MPa。每退管1m,至少向掘進(jìn)機前方由掘進(jìn)機退出的空間中注入6.52m3的混合漿,要求全部由混合漿填充,并要保證掘進(jìn)機前段的混合漿的壓力。退管時(shí),邊退管邊注漿,并且保持注漿壓力,如果注漿壓力過(guò)小,停止退管,繼續注漿,直至注漿壓力上升,再開(kāi)始退管;乩乃俣炔豢蛇^(guò)快,回拉的速度與注漿量和注漿壓力有關(guān)。每退管1m,停滯12h,使填充的混合漿凝固。
防管道位移裝置。在軌道和工作坑底板預埋件上,焊接短工字鋼和鋼板等擋板,防止退管末期管道在地下水和混合漿的壓力下突然被推出洞口。在退管的間隙,也要注意管道的固定,防止管道位移。
掘進(jìn)機退出及洞口封閉措施。在掘進(jìn)機將要退出時(shí),停止退管。洞口外采取封閉措施:在洞口外打3排粉噴樁和高壓旋噴樁,樁徑均為500mm,咬合150mm,樁長(cháng)16m,處理寬度5m。第1排樁距洞口1.7m,由11根粉噴樁和3根高壓旋噴樁組成,粉噴樁在洞口前,高壓旋噴樁在兩邊,粉噴樁雖然強度不如高壓旋噴樁,但是可以保證掘進(jìn)機不會(huì )被水泥澆筑造成無(wú)法退出。第2排、第3排樁分別為14和15根高壓旋噴樁,每排樁之間相切布置。
其他措施
1防止塌方措施
除掘進(jìn)機前部注漿外,在工作坑前部10m范圍內,做壓密注漿。壓密注漿尺寸為:長(cháng)10m×寬5m,壓密注漿深度達到掘進(jìn)機上方2m處。改良管道上方的土體,需增加土體自持力,防止大范圍塌方,見(jiàn)圖4。
2沉降觀(guān)測
。1)根據施工現場(chǎng)設施位置進(jìn)行沉降觀(guān)測點(diǎn)布置,沉降點(diǎn)布置要牢固、明確。特別是在沉井上下都要放置觀(guān)測點(diǎn),嚴密監控沉井的位移和傾斜。(2)在頂管段適當位置設置地下水位觀(guān)測孔,每天進(jìn)行地下水位觀(guān)測,并記錄、分析數據。(3)加強施工監測,確定有效防沉降措施。退管前,首先布置觀(guān)測點(diǎn),對各種沉降情況進(jìn)行詳細記錄和動(dòng)態(tài)分析,及時(shí)調整施工方案,控制工作坑周邊土體位移,減小施工對周?chē)h(huán)境的影響。在地上設施、周?chē)ㄖ锏某两涤^(guān)測出現異常時(shí),及時(shí)采取措施并增加觀(guān)測密度。(4)設專(zhuān)人定時(shí)觀(guān)測,觀(guān)測儀器為專(zhuān)用儀器,不得挪用。(5)觀(guān)測警戒值為15mm。
經(jīng)驗與教訓
在頂管工程施工過(guò)程中,由于管材材質(zhì)及施工工藝等原因造成混凝土管涵頂進(jìn)過(guò)程中出現開(kāi)裂現象時(shí),首先要認真分析研究原因,制定退管方案;其次要仔細計算退管拉力,拉力計算不準確將直接影響到退管施工的整體安排;最后要按方案要求制作拉索、頂杠和橫杠等。同時(shí),防塌方的措施也要制定完善,只有這樣才能將壞管置換出來(lái),保證工程施工質(zhì)量。
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