大直径钢管顶管优质PPT.pptx

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管线全线采用顶管施工工艺，顶管井约有57座，管道中心间距7.2m。

J8J6为工程的最长管段（920m），J12J13顶管段埋深10.5m-12.6m，地面情况复杂，顶管主要穿越土层为2层砂质粉土夹淤泥粉质土和层淤泥质黏土。

J12J13井顶管穿越建筑物平面图,工程简介,顶管机选型参考同类工程经验，选用DN3600大刀盘泥水平衡顶管掘进机，该掘进机具有大扭矩，顶进效率高、沉降控制精度高、操作简便等优点。

DN3600大刀盘泥水平衡顶管掘进机,工程简介,中继间设计根据在黏土层施工经验，拟定每段顶管设置2个中继站，第一套中继间设置在机头后30m，第二套中继间设置在机头后250m。

每套中继环安装24只800kN双作用油缸，油缸行程为500mm。

中继间密封结构采用双道径可调的橡胶密封，令增加两道鹰嘴型橡胶止水圈。

中继间密封示意图中继间总装照片,工程简介,中继间处理步骤,下穿建（构）筑物保护措施,J12J13顶管短多次下穿五洲大道高架及A20外环主干道，顶管施工影响的建（构）筑物如下：

J12J13井顶管沿线穿越周边构筑物情况,J12J13井顶管穿越建筑物平面示意图,下穿建（构）筑物保护措施,减小地面沉降措施：

选择大刀盘泥水平衡顶管挖掘机工程实践证明：

大刀盘泥水平衡顶管掘进机对地表的沉降控制精度最高，效果最好。

施工中通过采用信息化手段以优化施工参数，指导施工。

合理应用“触变泥浆套”原理施工中应特别注意要从出工作井开始压浆，机尾的同步压浆和管道沿线定时补浆也很重要。

做好置换浆工作当顶进结束后，在拆除触变泥浆压注接头之前，必须对每个孔的球阀内用泥浆置换触变泥浆。

应边边放浆边压注水泥浆，直至整个管道全部完成。

后期沉降的观测与控制顶管施工结束后，应做好持续监测，并做好后期注浆、加固，直至沉降基本稳定为止。

下穿建（构）筑物保护措施,既有建（构）筑物土体加固确定加固的方法该段穿越的交通要到，不宜采用较大的加固设备，对该土体采用压密注浆（纯水泥单液浆）形式。

加密注浆以梅花桩形式排列，孔距1000mm，深度为相应区域管顶一下1m。

确定加固范围,J12J13井顶管土体加固平面布置图,管道接口和外防腐,管道接口处理管道材质为Q235B型钢材，现场焊接采用二氧化碳气体保护焊，管组对接采用单边“V”字形鸳鸯坡口形式，在导轨上进行作业。

管外焊接时制作安装拱形外圈脚手架。

管道焊接脚手架示意图,J10井短管连接图,管道接口外防腐顶管接头的外防腐层应与顶管管道防腐层采用相同的标准，与原涂层搭接宽度不小于100mm。

工作井内短管加工井内短管和弯头应严格按照现场实测数据进行加工，井内管道拼接最后一环宜为直管，在拼接最后一环前应逐步消除坡线和轴线误差。

管道接口和外防腐,J10井短管连接照片,1注浆孔组件2钢管3外螺纹接头4DN25球阀5三通接头6胶管,顶管过程中，通过注浆系统和管节上的注浆孔，向管道外壁注入适量的膨胀土触变泥浆，以有效控制顶力。

DN3600钢管上沿管节前端均匀布置6只注浆孔。

注浆孔的位置应避开焊热影响区，该工程设置在管节前端150mm处，沿圆周均匀分布。

相邻管节的注浆孔呈45交错布置。

管道注浆技术,管节注浆孔布置图注浆孔详图,管道注浆技术,注浆孔工后处理：

顶管结束后需对注浆孔进行封堵，该工程采用钢制管堵（闷头）进行密封，管堵材质为Q235B钢材，尺寸及形式如下图;

注浆孔封堵形式及闷头具体尺寸,内防腐施工及养护,防腐层质量要求水泥：

强度等级不低于42.5级;

砂子:

颗粒坚硬、洁净、级配良好水：

水质清洁，不含有害物质外加剂：

不得采用有害水质及腐蚀钢材的外加剂,钢管及配件内防腐要求内防腐采用水泥砂浆衬里，质量要求应符合埋地给水钢管道水泥砂浆衬里技术规范的规定，除弯头、三通外均采用机喷法施工。

用涂敷机涂敷施工内外防腐分两层涂抹，DN3600管材喷涂衬里厚度18mm，允许公差为+4mm-3mm。

水泥砂浆喷涂机,防腐施工工艺流程,涂敷作业流程图内防腐总体施工顺序流程图,内防腐施工及养护,内防腐施工基面处理及施工处理管道内部的浮锈、氧化铁皮、焊渣、油污等，应彻底清除干净；

焊缝突起高度不大于防腐设计厚度的13。

先下管后做防腐层的管道，应在水压试验、土方回填验收合格且管道变形基本稳定后进行。

管道竖向变形不应大于设计规定，且不得大于管道内径的2%。

内防腐施工的技术要求施工时水泥砂浆必须用机械充分搅拌，搅拌时间不大于10min。

砂浆稠度应符合衬里的匀质密实度要求，砂浆应在初凝时使用。

水泥砂浆重量配比可在1:

11:

2范围内选用，坍落厚度宜取60-80mm。

DN3600管材喷涂衬里厚度18mm，喷涂允许公差为+4-3mm。

泥沙浆抗压强度不得低于30MPa。

内防腐施工及养护,水泥砂浆衬里平整度水泥砂浆衬里的表面的粗糙度水泥砂浆因收缩引起的裂缝水泥砂浆表面缺陷水泥砂浆衬里表面空鼓情况,DN3600管道内防腐检测频率表,内防腐施工的质量检查水泥砂浆衬里厚度：

可用钻孔方法或测厚仪检测。

测厚仪检测时，每100m长管段抽查2个的断面，每个断面应测上下两点，一个不合格时再抽查4个断面，若其中有两个点不合格，则检测不合格。

管道功能性实验,试验参数的确定根据国标规定，DN3600钢管道设计工作压力为0.8MPa，试验压力为0.8+0.5=1.3MPa。

根据工程具体情况，全线分为两个水压试验段，每段又分为南线北线，共做4次水压实验，设计总长度为4525m。

管道水压实验分段长度不宜大于1.0km，考虑实际情况经专家论证，实际分段情况如下：

J9J13井DN3600泵验设备安装示意图,实验装置（J9J13井为例）11.5kW多级离心泵一台（七级）辅助2in进水管道，2in阀门，1in排气管道，1in阀门，控制设备1.5级弹簧压力表4块J9J13井管中心高程不等，根据高程水压实验排气管主要设置在最高的J12井，设备安装情况如下：

管道功能性实验,管道功能性实验,实验装置（J9J13井为例）实验段两端封堵采用椭圆形封堵和内闷板两种形式。

经协调，四段水压实验共设置4只椭圆形封堵，与相邻两标段公用4只内闷版封堵。

封堵形式如下：

封堵形式（a）椭圆形封堵（b）内闷板,管道功能性实验,试验流程设计要求和规范规定，水压试验分为预实验和主实验阶段。

预实验阶段：

将管道水压缓慢升至并稳压30min，期间若压力下降可注水补压，但不得高于试验压力。

检查有无漏水现象，有漏水损坏现象应及时停止试压，采取相应措施后重新试压。

主试验阶段：

停止注水补压，稳定15min，当15min后无压力下降时，将试压孔压力降至工作压力（0.8MPa）并保持恒压30min，进行外检若无漏水现象，则水压试验合格。

水压试验流程,管道功能性实验,水压试验结果J9J13井南线，试验长度892m试验段的主水压试验结果如下，结果表明水压试验达到规范要求。

主水压试验结果,工程结果,严桥支线工程作为青草沙水源地原水工程的陆域系统，于2010年12月1日顺利投入使用。

从青草沙原水工程基本建成到全面运行，受益总人口将超过1100万。

长距离、大管径钢管顶进施工，技术难度更高、质量成本风险更大。

工程技术人员相继攻克了超长距离顶进、轴线精度测量等技术难题。

数项施工关键技术研究成果代表了我国大直径钢管顶管施工技术水平，也奠定了我国在国内外行业技术领先的地位。