二級建造師考試水利實務知識點:不開槽管道施工方法選擇要點
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知識點:不開槽管道施工方法選擇要點
不開槽管道施工方法是相對于開槽管道施工方法而言,不開槽管道施工方法通常也稱為暗挖施工方法。常用頂管法、盾構法、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備選型。
一、方法選擇與設備選型依據(jù)
(一)工程設計文件和項目合同。施工單位應按中標合同文件和設計文件進行具體方法和設備的選擇。
(二)工程詳勘資料
由于城市地下情況的復雜性和給水排水管道工程的特殊性,工程勘察報告雖反映沿線地質(zhì)的總體情況,但卻沒有反映一些特殊情況。開工前施工單位應仔細核對建設單位提供的工程勘察報告,進行現(xiàn)場沿線的調(diào)查;特別是已有地下管線和構筑物應進行人工挖探孔(通稱坑探)確定其準確位置,以免施工造成損壞。
二、施工方法與適用條件
(一)施工方法與設備分類見下圖。
(二)不開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
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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
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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
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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
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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
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長
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較長
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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、施工方法與設備選擇的有關規(guī)定:
(一)頂管頂進方法的選擇,應根據(jù)工程設計要求、工程水文地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和現(xiàn)場條件,經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定,并應符合下列規(guī)定:
1.采用敞口式(手掘式)頂管機時,應將地下水位降至管底以下不小于0.5m處,并應采取措施,防止其他水源進入頂管的管道。
2.當周圍環(huán)境要求控制地層變形、或無降水條件時,宜采用封閉式的土壓平衡或泥水平衡頂管機施工。
3.穿越建(構)筑物、鐵路、公路、重要管線和防汛墻等時,應制訂相應的保護措施;根據(jù)工程設計、施工方法、工程和水文地質(zhì)條件,對鄰近建(構)筑物、管線,應采用土體加固或其他有效的保護措施。
4.小口徑的金屬管道,當無地層變形控制要求且頂力滿足施工要求時,可采用一次頂進的擠密土層頂管法。
(二)盾構機選型,應根據(jù)工程設計要求(管道的外徑、埋深和長度),工程水文地質(zhì)條件,施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境安全等要求,經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定;盾構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,應根據(jù)工程設計(隧道斷面和結構形式、埋深、長度),工程水文地質(zhì)條件,施工現(xiàn)場和周圍環(huán)境安全等要求,經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后確定。在城區(qū)地下障礙物較復雜地段,采用淺埋暗挖施工管(隧)道會是較好的選擇。
(四)定向鉆機的回轉扭矩和回拖力確定,應根據(jù)終孔孔徑、軸向曲率半徑、管道長度,結合工程水文地質(zhì)和現(xiàn)場周圍環(huán)境條件,經(jīng)過技術經(jīng)濟比較綜合考慮后確定,并應有一定的安全儲備;導向探測儀的配置應根據(jù)定向鉆機類型、穿越障礙物類型、探測深度和現(xiàn)場探測條件選用。定向鉆機在以較大埋深穿越道路橋涵的長距離地下
管道的施工中會表現(xiàn)出優(yōu)越之處。
(五)夯管錘的錘擊力應根據(jù)管徑、鋼管力學性能、管道長度,結合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和周圍環(huán)境條件,經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后確定,并應有一定的安全儲備;夯管法在特定場所是有其優(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、設備施工安全有關規(guī)定
(一)施工設備、裝置應滿足施工要求,并符合下列規(guī)定:
1.施工設備、主要配套設備和輔助系統(tǒng)安裝完成后,應經(jīng)試運行及安全性檢驗,合格后方可掘進作業(yè)。
2.操作人員應經(jīng)過培訓,掌握設備操作要領,熟悉施工方法、各項技術參數(shù),考試合格方可上崗。
3.管(隧)道內(nèi)涉及的水平運輸設備、注漿系統(tǒng)、噴漿系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)應滿已施工技術要求和安全、文明施工要求。
4.施工供電應設置雙路電源,并能自動切換;動力、照明應分路供電,作業(yè)面移動照明應采用低壓供電。
5.采用頂管、盾構、淺埋暗挖法施工的管道工程,應根據(jù)管(隧)道長度、施工方法和設備條件等確定管(隧)道內(nèi)通風系統(tǒng)模式;設備供排風能力、管(隧)道內(nèi)人員作業(yè)環(huán)境等還應滿足國家有關標準規(guī)定。
6.采用起重設備或垂直運輸系統(tǒng)
(1)起重設備必須經(jīng)過起重荷載計算;
(2)使用前應按有關規(guī)定進行檢查驗收,合格后方可使用;
(3)起重作業(yè)前應試吊,吊離地面100mm左右時,應檢查重物捆扎情況和制動性能,確認安全后方可起吊;起吊時工作井內(nèi)嚴禁站人,當?shù)踹\重物下井距作業(yè)面底部小于500mm時,操作人員方可近前工作。
(4)嚴禁超負荷使用。
(5)工作井上、下作業(yè)時必須有聯(lián)絡信號。
7.所有設備、裝置在使用中應按規(guī)定定期檢查、維修和保養(yǎng)。
(二)監(jiān)控測量
施工中應根據(jù)設計要求、工程特點及有關規(guī)定,對管(隧)道沿線影響范圍內(nèi)的地表或地下管線等建(構)筑物設置觀測點,進行監(jiān)控測量。監(jiān)控測量的信息應及時反饋,以指導施工,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
【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,管線經(jīng)過公共綠地和A公司場院,A公司院內(nèi)建筑密集,空間狹窄。
供熱管線局部需穿越道路,道路下面敷設有多種管道,項目部擬在道路兩側各設置1個工作坑,采用人工挖土頂管施工,先頂入DN1000mm混凝土管作為過路穿越套管,并在套管內(nèi)并排敷設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)境條件及地下管線平面布置如下圖所示,地下水位高于套管管底0.2m。
【問題】
1.按照輸送熱媒和溫度劃分,本管道屬于什么類型的供熱管道?
『正確答案』
低溫、熱水供熱管道。
【問題】
2.頂管穿越時需要保護哪些建筑物?
『正確答案』
給水管道、中水管道、雨水管道、污水管道、道路、圍欄。
【問題】
3.頂管穿越地下管線時應與什么單位聯(lián)系?
『正確答案』
應取得地下管線所屬單位(管道管理部門或市政工程管理處、供排水管網(wǎng)管理部門等)的同意和配合。
【問題】
4.根據(jù)現(xiàn)場條件,頂管應從哪一個工作坑始發(fā)?說明理由。
『正確答案』
1#工作坑。
因為1#工作坑的場地條件較好(具有較好的施工條件)。
【問題】
5.頂管施工時是否需要降水?寫出頂管作業(yè)對地下水位的要求。
『正確答案』
需要降水;采用人工挖土頂管施工時,應將地下水位降至管底0.5m以下。
【問題】
6.本工程的工作坑土建施工時,應設置哪些主要安全設施?
『正確答案』
基坑防護欄、夜間照明、指示紅燈、警示牌、爬梯。
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