CN112177022A - 一种预制承插式接口管道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明保护一种预制承插式接口管道施工方法，该方法围堰倒流及施工排水，包括采用土石围堰施工，埋管段排水和沉井排水及降水；钢板桩基坑支护，插桩时对准锁口，开启振动锤，进行沉桩，直至桩顶与自然土面平；土方工程，自上而下的顺序分段、分层施工；混凝土工程，利用砼入模作平仓，进行振捣；钢筋工程；埋管工程，包括钢管埋管和球墨铸铁管埋管；深层水泥搅拌；顶管工程，包括测量放样及复测，工作井、接收井施工，工作井上下设备安装准备，工具头吊装下井、全套设备调试，穿墙初始顶进、正常顶进；机电安装。最终在顶管顶进过程中采用管外壁注触变泥浆的措施从而降低顶进时的摩阻力,施工工程中严格控制膨润土的浓度来达到最好的减阻效果，在顶进过程中设置中继站，将整段管道分段推进，减少主推顶力。

Description

一种预制承插式接口管道施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别地，属于顶管施工领域。

背景技术

在施工领域中，根据不同的地质来针对进行不同的施工方案。有种场地较为常见，也较为重要。该场地地下水位埋深比较浅，顶管穿越区附近环境错综复杂，甚至包含有天然气管道、石油管道等；或者施工段顶管数量较多，长度较长，最长段顶管也较大，大坡度，为长距离大坡度顶管施工，顶管阻力较大，需要采用的技术工艺(减阻、中继环技术)施工难度较大，技术含量高；再者，顶管采用钢管，但穿越交通要道采用钢筋砼内穿管，管径大，材料不同，增加施工难度。

因此，需要一种先进的大坡度曲线顶管施工方法。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种预制承插式接口管道施工方法，该方法包括：

S1：围堰倒流及施工排水，包括采用土石围堰施工，埋管段排水和沉井排水及降水；

S2：钢板桩基坑支护，插桩时对准锁口，开启振动锤，进行沉桩，直至桩顶与自然土面平；

S3：土方工程，自上而下的顺序分段、分层施工；

S4：混凝土工程，利用砼入模作平仓，进行振捣；

S5：钢筋工程；

S6：埋管工程，包括钢管埋管和球墨铸铁管埋管；

S7：深层水泥搅拌；

S8：顶管工程，包括测量放样及复测，工作井、接收井施工，工作井上下设备安装准备，工具头吊装下井、全套设备调试，穿墙初始顶进、正常顶进；

S9：机电安装。

进一步地，所述钢管埋管流程包括开挖沟槽，管道铺设，管道试压。

进一步地，所述开挖沟槽采用挖掘机开挖，挖土顺序按常规先深后浅。在开挖过程中尽量减少对任何公共设施，包括管道、排水沟、电缆、通道的影响，也不得使任何地上地下的结构物失稳。特别是在沟槽开挖和降水时对附近的主要交通干道有否产生开裂、失稳等问题，一发现问题立刻解决。所有挖槽的边坡从开挖开始就先确保安全，以防地面凹陷，或影响附近的地面和结构物。开挖的沟槽底部会进行仔细地测量高程，用至少6米长的一直尺将沟底整平并达到准确的坡度，保证管子有连续的支承。沟槽底部也仔细检查一遍，任何可能引起管子躺不平或管子及其涂层受到损伤的石头、硬块物应予以去除，由此而形成的洞穴用砂嵌塞整平至准确的高程，管接头孔穴位置开挖出足够的余地，使管接头能符合要求。设计沟底以上最后150毫米的土于下一段施工开始之前，用人工及时进行开挖，并不破坏原状土，开挖后立即进行下一作业的施工。当在靠着任何结构旁边开挖时，也采用类似方法。在开挖的过程中，采用支撑系统来保护开挖面的两侧和底部，使其处于安全状态。

进一步地，所述管道铺设包括：1、钢管下沟，对有塌方情况的管沟段，清理后进行复测，以保证管沟达到设计深度，下沟时，放置于沟底，不得排空档下落，管道安装完毕后，不得出现管底悬空现象，否则应用细砂进行填实。2、管道组装，主干线采用对口器进行管道组对，当使用外对口器进行管道组对时，根焊必须完成50％以上，且焊完的焊道应沿管周长均匀分布。外对口器及吊具在完成全部根焊道后方可拆除，对口组对若有错边，应均匀分布在整个圆周上，严禁采用锤击方法强行管口组对。根焊道焊接完成后，严禁再校正管子的错边量，现场切割防腐管时，将管端不小于100㎜宽的内衬里及外防腐层清理干净。采用火焰切割时应去除氧化层，打磨见金属光泽。3、焊接与检验，采用成沟后下管组对、焊接。组对采用外对口器，手工电弧焊工艺，焊接时应在焊缝两端的管口加设300㎜宽度的耐火保护层，以防止焊接飞溅灼伤防腐层。4、防腐补口，用钢丝刷、砂布或砂轮机等除锈工具将管口外表面的铁锈、泥土、油污、焊皮等杂物去除干净，使其露出金属光泽(St3级)。当钢管外表面有露水或水渍时，要用干净的棉纱擦拭干净。并使用合适的加热器烘干或自然风干。为了使管口处的外防腐层与管体原有的外防腐层接茬严密，不但要求管口防腐层搭接到管体防腐层上不少于100㎜，而且要使搭接处成圆锥形圆滑过渡。防腐补口前要用刀将管底防腐层高起部分削成坡茬，使搭接严密，不至造成空鼓和褶皱。

进一步地，所述管线试压包括管线强度、严密性试压和接口双胶圈间严密性试验。管线的支墩达到设计强度后才能进行分段试压，管线试压介质为水。

进一步地，所述球墨铸铁管埋管工程流程包括：沟槽开挖，管道基础施工，管道安装。

进一步地，所述沟槽开挖自上向下分层开挖。

进一步地，所述管道安装时，采用由无缝钢管、钢绳和手板葫芦组成的三角架扒杆作少许起吊，插口与承口管道中心线对准一致，在起吊管末端将铸铁管向前撬，将插口插入承口，插入深度为插口处的两条标志线将铸铁管插到看不到第一条线，只看到第二条线的位置为止。

进一步地，所述深层水泥搅拌依次包括如下步骤：桩位放样，钻机就位，检验、调整钻机，正循环钻进至设计深度，打开高压注浆泵，反循环提钻并喷水泥浆，至工作基准面以下，重复搅拌下钻至设计深度，反循环提钻并喷水泥浆至地表，成桩结束，施工下一根桩。

进一步地，所述工作井、接收井施工中，采用沉井法施工，包括基坑开挖、垫层施工、沉井制作、沉井下沉、沉井封底及钢筋砼底板。

进一步地，所述穿墙初始顶进，包括吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内，当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线转动刀盘，向工作仓注入泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。

进一步地，所述正常顶进包括：工具头刀盘转动、开进出渣浆泵，开始泥浆循环，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，

进一步地，所述顶进过程中，进行压触变泥浆，以减少顶进的阻力。

进一步地，所述触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力(压力控制在水深的1.1—1.2倍)和注浆量(计量桶控制)。

进一步地，所述机电安装工程包括配电柜安装、电线电缆工程、电缆连接、照明电器设备安装。

本发明对现有技术的贡献包括：

(1)、在顶管顶进过程中采用管外壁注触变泥浆的措施从而降低顶进时的摩阻力,施工工程中严格控制膨润土的浓度来达到最好的减阻效果，施工现场按重量计的触变泥浆配合比为：水：膨润土＝20：1。

(2)、在顶进过程中设置中继站，将整段管道分段推进，减少主推顶力；

(3)、对穿越轴线上路面变化进行跟踪监测，一旦发现异常情况，马上停工，采取补救措施。

附图说明

图1钢管埋管施工工艺流程图

图2球墨铸铁管埋管施工工艺流程图

图3深层搅拌桩施工程序

图4顶管工程施工流程

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

该预制承插式接口管道施工方法包括如下步骤：

一、围堰导流及施工排水

围堰施工

本发明围堰采用土石围堰。为保证围堰的质量和稳定性、有效抵抗河水的压力，应筑成向迎水面拱的弧形，拱起高度为河宽的10％，并不小于2米，在背水一侧边坡中打两排木桩加固。木桩的稍径不小于10厘米、长为4～6米，排距1.5米，桩距1.0米交错排列；在木桩的内侧用装满粘土的编织袋筑2米宽的小堤，后填筑堰体。土石方工程至少3.0米宽。在迎水面满铺一层太阳布,并铺往河床一侧不少于2米，上下层太阳布搭接长度为1米，其余接头搭接为0.5米，最后在太阳布上覆盖一层编制袋装土。

埋管段排水

由于沉积环境的不断变迁，土层分布不均匀，在水平及垂直方向上都有相变现象，土层结构较为复杂。因此，开挖时应采用集水坑或集水井集水抽排的方式，每隔15至20m，设置集水坑或者集水井，设置潜水泵并设置反滤装置，以免粉粒被大量带走。

沉井排水及降水

井外地面应设排水措施，以防地表水进入井内。因此拟在井外地面离井口3米以上设排水沟。控制井外地下水位低于设计规定要求后，方可抽取井内水，进行底板施工，整个顶管施工期间，控制地下水位在设计要求以下，以保证井体抗浮要求。

二、钢板桩基坑支护

钢板桩打入

在一根桩打入后，把它与前一根焊牢，既防止倾斜又避免被后打的桩带入土中。捆扎钢板桩用钢丝绳。当振动锤振钳口钳住板桩后将桩吊至插桩点处进行插桩。插桩时锁口要对准，之后即可开启振动锤进行沉桩。沉桩直至桩顶与自然土面平。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用经纬仪加以控制。开始打设的第一、二块钢板桩的位置和方向必须确保准确，每打入1m测量一次，以便起到导向板作用。打至预定深度后，立即用钢筋或钢板与围檩支架电焊牢，作临时固定。为防止钢板桩中心线平面位移，在打桩行进方向的钢板桩处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先标出每块板桩的位置，以便随时校正。

三、土方工程

土方开挖，按照自上而下的顺序分段、分层施工的方法自上而下进行，同一施工段从土方开挖按照自上而下的顺序分段、分层施工的方法自上而下进行，同一施工段从一侧向另一侧依次推进，以便组织工作面开挖，运输机械的配合，同时为后续工作开展创造条件。开挖前有测量人员放出开挖上口边线，开挖过程中由测量人员用仪器进行校核，严格按照开挖线进行控制。为保证开挖边坡的稳定性，机械开挖时欠挖部分利用人工开挖。开挖机械主要采用1-2m³挖掘机进行，对于在挖掘机工作半径范围的堤身填筑直接用挖掘机翻运土料至堤顶，然后装车外运至指定的弃渣场，对于可利用的粘土，则可有自卸汽车运至临时堆料场进行堆置，以备后用。开挖根据设计与施工图图纸和施工控制网点，进行测量定位，按实际地形测放开口轮廓位置；开挖过程中，定期测量校正开挖平面尺寸和标高，以及按照施工图纸的要求检查开挖边坡的坡度和平整度。

土方填筑，填筑方法：回填土必须分层压实，厚度控制在30cm左右，具体以施工设计图为准，填完后会同监理人共同进行复测确认。为保证土方填筑的质量，对于较大工作面土方填筑，采用机械进行碾压。填筑从低处开始，铺土厚度要求均匀，层厚控制在0.3m左右，水平分层夯实逐层向上，同一层面要保持相对水平。采用推土机进行平土、压实，对窄小地方及各转角，辅以人工铺土，蛙式打夯机夯实。铺土时要求土层铺填均匀，以保证压实质量。为了保证压实质量，施工过程中，应使土料的含水率尽可能的接近通过实验确定的最佳含水率。对于过湿及过干的土料采用翻晒及洒水的办法予以处理。为保证机械设备的利用率，填筑时分工作区段。段与段之间采用交叉作业法组织施工，这样安排在保证机械利用率的同时保证了工程的进度。段与段之间不可避免出现的交叉，采用1:3缓坡相接。相接时，边刨毛边铺土压实，跨接合碾压时超过接合缝2cm。首先应对土料的物理力学特性，特别是比重、天然容重、天然含水量、最优含水量、最大干容重、压缩系数、渗透系数等取样试验，取得可靠参数。土方回填的摊铺采用装载机结合人工找平，摊铺厚度控制在30cm以下，最大土料粒径小于10cm，并尽可能采用机械碾压，辅以人工夯实。

四、混凝土工程

本工程的混凝土工程主要位于工作井，接收井，检查井等构筑物施工。

施工准备工作：1、砼拌制方式，本发明所有砼均采用商品混凝土。2、模板工程，用于砼浇筑的模板优先选用特制的定型模板及钢木组合模板。3、砼运输及入仓。4、砼的振捣，采用插入式及平板式振捣器振捣密实，(1)根据构件的具体情况，振捣前应详细交待操作要点，组织专人分段负责。(2)砼入模后应作平仓方可进行振捣，每层砼未振实前，不得加添新砼。(3)为了防止砼中的石子被钢筋卡住使砼不再下落造成下部空洞，必须选用插钎检查捣实后，再加强振捣。(4)边角部位应加强人工插捣和机械振捣。(5)振捣器振捣时，其间距一般为40cm，振至砼不再继续下沉表面不再冒气泡止。(6)插入式振捣器应快插慢拨，拨出时不可太快、太猛，以免留下孔迹和空洞。

五、钢筋工程

1、钢筋加工要求：

对钢筋较复杂、较密集处实地放样，找到与相邻钢筋的关系后，再确定钢筋加工尺寸，保证加工准确。钢筋的表面必须洁净无损伤，油渍、漆污和铁锈等在使用前要清除干净，钢筋平直无局部曲折。切割后的钢筋断口不得有马蹄形或起弯等现象。钢筋弯曲点处不能有裂缝，Ⅲ级钢筋不能反复弯曲。弯曲成型的钢筋、弯钩弯折必须符合抗震设计等有关规定：对Ⅰ级钢筋两端的180°弯钩和箍筋的135°弯钩，其弯曲直径不小于钢筋直径的2.5d，箍筋平直长度≥10d且≥75mm，且其弯钩加工和绑扎后必须相互平行。直螺纹、顶模棍、模板支撑卡、梯子筋材料的截断采用无齿锯进行下料。结构钢筋严禁采用气焊切割。

2、钢筋绑扎

本发明钢筋骨架成型采用现场手工绑扎。绑扎复杂结构部分钢筋时，应先确定钢筋穿插就位顺序，并对模板安装和钢筋绑扎等进行交底，必要时画出节点大样图。基础底板钢筋下筋在铺放前、按图纸间距要求在垫层上弹线，并按线摆放钢筋。底板下钢筋保护层垫块，采用成品塑料垫块。

六、埋管工程

包括钢管埋管和球墨铸铁管。

(一)钢管埋管

如图1所示流程。开挖沟槽，根据放样宽度开挖沟槽，管线非顶管段、非浅埋段，需进行钢板桩支护。

1、管线非顶管段、非浅埋段施工顺序

(1)查明并清理管线两侧障碍物；(2)钢板桩围护施工；(3)架设腰梁和顶撑；(4)基坑开挖至设计标高；(5)基坑底部铺设管底中粗砂垫层；(6)埋管施工；(7)覆土至顶撑底并拆除顶撑，拔除钢板桩并回填至设计地面；

2、管线浅埋段施工顺序

(1)查明并清理管线两侧障碍物；(2)基坑开挖至设计标高；(3)基坑底部铺设管底中粗砂垫层；(4)埋管施工；(5)覆土并回填至设计地面；

3、管道过河、过道路施工顺序：

(1)查明并清理管线两侧障碍物；(2)钢板桩围护施工；(3)架设腰梁和顶撑；(4)基坑开挖至设计标高；(5)基坑底部铺设管底中粗砂垫层；(6)埋管施工；(7)覆土至顶撑底并拆除顶撑，拔除钢板桩并回填至设计地面；

4、施工工艺

沟槽采用挖掘机开挖，挖土顺序按常规先深后浅。在开挖过程中尽量减少对任何公共设施，包括管道、排水沟、电缆、通道的影响，也不得使任何地上地下的结构物失稳。特别是在沟槽开挖和降水时对附近的主要交通干道有否产生开裂、失稳等问题，一发现问题立刻解决。所有挖槽的边坡从开挖开始就先确保安全，以防地面凹陷，或影响附近的地面和结构物。开挖的沟槽底部会进行仔细地测量高程，用至少6米长的一直尺将沟底整平并达到准确的坡度，保证管子有连续的支承。沟槽底部也仔细检查一遍，任何可能引起管子躺不平或管子及其涂层受到损伤的石头、硬块物应予以去除，由此而形成的洞穴用砂嵌塞整平至准确的高程，管接头孔穴位置开挖出足够的余地，使管接头能符合要求。设计沟底以上最后150毫米的土于下一段施工开始之前，用人工及时进行开挖，并不破坏原状土，开挖后立即进行下一作业的施工。当在靠着任何结构旁边开挖时，也采用类似方法。在开挖的过程中，采用支撑系统来保护开挖面的两侧和底部，使其处于安全状态。

沿管沟堆放的弃土堆放在沟槽1.2m范围外，高度不得高于1m。在沟槽深度大于1.5m的地段，沟槽开挖时，严格控制基底高程，不得超挖或扰动基面。沟槽开挖后及时采取排水措施，保持地下水位至少低于最深基底0.3～0.5米的深度，并确保邻近的结构和地面设施不遭到危害，对于靠得很近建筑物，在整个施工期内都会对其进行沉降及位移的观测。

管道铺设

1、钢管下沟

(1)下沟前首先复测管沟沟底标高、沟底宽度。(2)对有塌方情况的管沟段，清理后进行复测，以保证管沟达到设计深度。(3)管材起吊时，用汽车式起重机作业，起吊高度以1米为宜。①起吊用具采用专用尼龙吊带或滚轮吊具，应避免管道碰撞沟壁，以减少沟壁塌方和防腐层损伤。②下沟时，应轻轻放置于沟底，不得排空档下落。③管道下沟完毕后，应对管顶标高进行测量，每20m测一点，标高的允许偏差在-100～0㎜之间。管道安装完毕后，不得出现管底悬空现象，否则应用细砂进行填实，并且填细砂后管子标高应符合设计要求，不能出现浅埋现象。

2、管道组装

(1)组装、焊接准备的条件：①焊接工艺评定、作业指导书；②焊工操作证；③管口组对质量检查记录；④焊接施工顺序的确定

(2)清管：①对口前先用自制的海绵清管器对管内进行清理，清除管内的泥土、铁锈和其它杂物。②对口时采用吊车配合进行，吊管采用尼龙吊带，吊带满足安全要求，且不损坏防腐层。

(3)管道组对：①主干线采用对口器进行管道组对。当使用外对口器进行管道组对时，根焊必须完成50％以上，且焊完的焊道应沿管周长均匀分布。外对口器及吊具在完成全部根焊道后方可拆除。②对口组对若有错边，应均匀分布在整个圆周上，严禁采用锤击方法强行管口组对。根焊道焊接完成后，严禁再校正管子的错边量。③现场切割防腐管时，将管端不小于100㎜宽的内衬里及外防腐层清理干净。采用火焰切割时应去除氧化层，打磨见金属光泽。

3、焊接与检验

(1)焊接方式：采用成沟后下管组对、焊接。组对采用外对口器，手工电弧焊工艺。焊接时，每组焊工都配防风棚，并采取有效的防风、防雨措施。

(2)层间必须用砂轮机及钢丝刷清除熔渣和飞溅物。

(3)焊接时应在焊缝两端的管口加设300㎜宽度的耐火保护层，以防止焊接飞溅灼伤防腐层。

(7)焊接操作时，应随时注意焊道宽度的变化以及电弧在坡口两侧的停留时间。

4、防腐补口

(1)施工程序

准备→管口清理→防腐刷漆→检查验收→管口补口标识→填写施工、检查记录

(2)管口清理和除锈

①管口清理前应记录补口处未防腐的宽度。②用钢丝刷、砂布或砂轮机等除锈工具将管口外表面的铁锈、泥土、油污、焊皮等杂物去除干净，使其露出金属光泽(St3级)。当钢管外表面有露水或水渍时，要用干净的棉纱擦拭干净。并使用合适的加热器烘干或自然风干。

(3)防腐刷漆

①按设计要求的特加强防腐结构为“一底二布六油”，即一层底漆、两层面漆、两层玻璃布、两层中间漆、二层面漆。②为了使管口处的外防腐层与管体原有的外防腐层接茬严密，不但要求管口防腐层搭接到管体防腐层上不少于100㎜，而且要使搭接处成圆锥形圆滑过渡。防腐补口前要用刀将管底防腐层高起部分削成坡茬，使搭接严密，不至造成空鼓和褶皱。③刷漆时第一道漆表干后，才允许涂刷第二道漆。涂刷要求均匀，不挂流。

管线试压

本方法包括管线强度、严密性试压和接口双胶圈间严密性试验。管线的支墩达到设计强度后才能进行分段试压，管线试压介质为水。试压前除管接头的局部范围先不回填外，其余均需填完。

基坑回填

(二)球墨铸铁管埋管工程

如图2所示工艺流程。

沟槽开挖。采用机械开挖，人工配合的施工方法，自上向下分层开挖，沟槽放坡系数根据现场地质情况确定，焊接工作坑工作面宽度根据现场实际情况确定。根据放样宽度开挖沟槽需进行钢板桩支护。

管道基础。基础施工前先修整槽底、复核标高、清除淤泥与碎石。如有超挖，就用砾石砂填实，不用土回填。若基础地质情况较差，槽底采用400厚抛石挤淤。管子不使用木锲、预制混凝土块或类似的材料来支承，在管子已正确地敷设并测量后，将进一步加入的砂料小心地复铺设并夯实，并确保管子不产生位移。

管道安装。铸铁管在吊装、运输过程应小心轻放，保护成品。球墨铸铁管管道采用加长汽车运输。在运输过程中为了避免管道与管道、管道与车箱碰撞而损坏管道和防腐层，在铸铁管与汽车车箱间用大木方作垫层，铸铁管与管之间用木楞作间隔作用。管道堆放场地应平整、宽敞，重叠堆放时第一排为横向，第二排为纵向排列放齐，且最多不超过五层。安装施工，铸铁管运至施工现场后，待垫层施工完毕后即可进行管道安装。施工安装时采用吊车将铸铁管从堆放场地吊至管沟内。吊装时，钢丝绳与铸铁管接触处用废旧橡胶垫隔开，以保护铸铁管和防腐层。吊装钢绳应拴牢固，起吊和放下时的速度不宜太快，做到小心轻放，避免摔跌、碰撞管道。管道安装施工前，应用钢丝刷、绵纱布等仔细将承口内腔和插口端外表面的泥沙及其它异物清理干净，不得含有泥沙、油污及其它异物。管道接口清理干净后，将随管配套的胶圈清理干净并捏成心脏形或“8”字形安放在承口内。胶圈安放完毕后用肥皂水作润滑剂，将承口内胶圈和插口端充分湿润，起到润滑作用，管道承插安装时节约劳动力和减轻施工难度。铸铁管在安装时采用由无缝钢管、钢绳和手板葫芦组成的三角架扒杆作少许起吊，起吊高度以铸铁管底高出垫层5cm为宜。插口与承口管道中心线对准一致，在起吊管末端用撬棍(或千斤顶)将铸铁管向前撬，将插口插入承口，插入深度为插口处的两条标志线将铸铁管插到看不到第一条线，只看到第二条线的位置为止。铸铁管承插施工完后卸下扒杆及工具，管道承插头处及中部立即回填砂石，轻夯压实，避免铸铁管在施工时发生偏移。)重复上述操作步骤，安装球墨铸铁管。

七、深层水泥搅拌桩

本发明深层水泥搅拌桩主要位于顶管井等沉井的施工。

施工工艺，水泥搅拌桩施工首先进行试桩，再全面施工。“深层搅拌桩施工程序”见图3。

施工流程

1、桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻至设计深度→反循环提钻并喷水泥浆至地表→成桩结束→施工下一根桩。

2、桩位放样：根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1％。钻进：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中，记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升：采用两喷三搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上述过程细碎机。

施工控制

水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。水泥搅拌配合比：水灰比0.45～0.55、水泥掺量不小于12％、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5％。水泥搅拌桩施工采用两喷三搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。在搅拌桩施工过程中采用"叶缘喷浆"的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，"叶缘喷浆"搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。

八、顶管工程

施工流程如图4。

测量放样及复测。

根据测量基准点，按设计图纸要求进行工作井及接收井的放样工作，并放出顶管起点及终点的位置及顶进的高程，在工作井正前方墙体顶部及底部、工作井后靠背中部顶部、接收井地面用钢筋及油漆作好测量控制点的标志。测量放样需复核后方可进入下一工序的施工。

工作井、接收井施工。

顶管工作井及接收井均设计为钢筋混凝土井，采用沉井法施工。工作井及接收井结构形式尺寸及平面位置按照设计图施工。1、基坑开挖。每个基坑安排一台反铲挖掘机开挖，配2台自卸车外运土方。基坑开挖到位后，根据地下水情况，在四周设排水沟及集水坑。2、垫层施工。基坑开挖到位后，用全站仪测放出沉井井壁的轴线位置，为了保证地基承载力均匀分布，沉井在制作时的稳定，基坑回填粗砂作为刃脚垫层，压实系数不小于0.95，其上浇筑混凝土垫层。3、沉井制作。顶管工作井及接收井均设计为钢筋混凝土井，采用沉井法施工。4、沉井下沉。沉井采用不排水法下沉。由长臂挖机开挖下沉，开挖出的土方由拉土车运到弃土场。沉井下沉均匀性控制难度较大。若产生过大的倾斜将导致井壁受力复杂，影响结构安全。故在下沉过程中尤其是下沉的开始和结束阶段要注意放慢下沉速度并及时纠偏。5、沉井封底及钢筋砼底板。沉井下沉到位，经测量复核井底高程无误，并清除井底泥浆后，即可进行封底施工。

工作井上下设备安装准备。

工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装(最重的部件约10T)、出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。

工具头吊装下井、全套设备调试

工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的工具头(约5T)吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。

穿墙初始顶进

割除穿墙预埋钢盒(需要预备充分的水泵抽水)，吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内，当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线(电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管)，转动刀盘，向工作仓注入泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。

正常顶进

工具头刀盘转动、开进出渣浆泵。接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定后，开进出渣浆泵，开始泥浆循环。顶进、调整进出渣浆泵流量达到平衡。工具头的操作全部采用在管道外(工作井上)控制台控制，只需1个机手操作，可实现对工具头刀具的转动、纠偏控制、压力显示、实时监控(工具头安装了摄像头、控制台上安装了电视机)。顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是，当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，地面隆起；泥水压力过小，地面沉陷，所以控制顶进与出泥的速度相当关键。采用泥水平衡式工具头出土，需要在工具头中注入含有一定泥量的泥浆，通过大刀盘切削工具头前方的原状土，与注入的泥水搅拌，泥水通过吸泥泵排到地表泥水处理系统处理，泥浆可以反复循环使用，处理好的泥沙用泥浆车外运。测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差。每隔0.5m记录一次。(辅以人工测量校对)。纠偏办法，顶进中发现管位偏差5mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法：控制工具头的状态(向下、向上、向左、向右)，这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度(以5mm为一个单元)，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。当顶完1个行程后(1m)，停止顶进，调节整体式顶进构架顶块，可继续顶进下一个行程。顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力(压力控制在水深的1.1—1.2倍)和注浆量(计量桶控制)。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节砼管各设一道、之后每间距5m设一道补浆孔(间隔2节砼管)。注浆流程：造浆静置――注浆――顶管推进(注浆)――顶管停顶――停止注浆。顶完一节管后，拆开所有管线(电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管)，进行砼管吊装后，安装好所有管线(电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管)，继续顶进。顶进设备主要包括整体式顶进构架(含千斤顶及顶块)、高压油泵、工具头及泥浆系统设备等。

九、机电及安装工程

一、配电柜安装

单独柜只找柜面和侧面的垂直度。成列柜各台就位后，先找正两端的柜，再从柜上至下三分之二高的位置绷上小线，逐台找正，柜不标准以柜面为准。然后按柜固定螺孔尺寸，在基础型钢架上用手电钻钻孔，用镀锌螺丝固定。柜就位，找正、找平后，除柜体与基础型钢固定。柜体与柜体、柜体与侧档板均用镀锌螺丝连接。柜接地：每台柜单独与基础型钢连接。每台柜从后面左下部的基础型钢侧面上焊上鼻子，用6mm2铜线与柜上的接地端子连接牢固。待电控柜就位后，将母线按相位装入。母线用汽油擦洗，其中刷锡处表面上不得有锡的颗粒或凸起。母线的接触面应连接紧密。按原理图逐台检查柜上的全部电器元件是否相符。并查看各电器元件的紧固螺钉连接中有无松动、脱落。按图敷设柜与柜之间的控制电缆连接线。

二、电线电缆工程

1、电气管线预埋。a、镀锌钢管采用加热偎弯的方法，弯曲处平顺、无褶皱、凹穴和裂纹，弯曲半径不小于6D(D管外径)，弯曲程度不大于管外径10％。埋设于砼板内的配管大于10D.；镀锌钢管管口无毛刺和尖锐棱角，管口做成喇叭形。镀锌钢管的弯曲半径不小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。b、镀锌钢管采用套丝连接，管口对准，接缝严密。上端管头用废纸封堵，下端管口不得有地下水和泥浆渗入。砼内每隔50～100cm用铁丝固定于钢筋上，明敷时每隔50cm用管卡固定在墙体或砼上。

2、电力电缆线路安装。(1)电缆的敷设，a、敷设前检查电缆型号，电压，规格是否符合设计，电缆外观无损伤，绝缘良好；b、敷设前按设计和实际路径计算或实测每个电缆的长度，尽量减少电缆接头；c、电缆在终端头与接头附近宜留有备用长度。并列敷设的电缆，接头的位置相互固定。电缆明敷时的接头，用托板固定；d、电缆敷设时及时装设标志牌。标志牌上注明线路编号。e、电缆进入电缆沟，建筑物，配电柜以及穿入管子时，出入口用塑料扎代将管口封闭；f、电缆敷设完毕后，及时清理杂物，盖好盖板。必要时，将盖板缝隙密封。

3、电缆头制作与安装。(1)高压电缆头采用交联热缩电缆头套。(2)低压户内电缆头、控制电缆头采用干包头方式进行包扎。(3)电缆线芯压线鼻子时应除去氧化层，压接模具应按线芯截面试配。压接后将线鼻子上的凸痕、毛刺修理干净，最后用相色带缠绕线鼻子进行标示。(4)高压电缆接地线采用铜绞线或镀锡扁铜线，其截面为16-25mm2，使用中性焊膏与电缆屏蔽层锡焊。接地线穿过零序互感器时应对地绝缘，以免保护误动作。(5)电缆穿管后，管口应用防火材料封堵。(6)电缆终端头制作应严格遵守操作规范有关规定，相位正确，所使用材料符合要求。(7)低压电缆用500V摇表测试绝缘，高压电缆用2500V摇表测试绝缘并作耐压试验。

4、电缆连接。(1)导线或电缆的连接，应采用有防松措施的螺栓固定，或压接、钎焊、熔焊，但不得绕接。铝芯与电气设备的连接，应有可靠的铜—铝过渡接头等措施。(2)剖开导线绝缘层时，不应损伤芯线；芯线连接后，绝缘带应包缠均匀紧密，其绝缘强度不应低于导线原绝缘层的绝缘强度；在接线端子的根部与导线绝缘层间的空隙处，应采用绝缘带包缠严密。(3)配电盘内本质安全电路与关联电路或其它电路的端子之间的间距，不应小于50mm；当间距不满足要求时，应采用高于端子的绝缘隔板或接地的金属隔板隔离；本质安全电路、关联电路的端子排应采用绝缘的防护罩；本质安全电路、关联电路、其它电路的盘内配线应分开束扎、固定。(4)截面为2.5mm2及以下的多股铜芯线的线芯应先拧紧搪锡或压接端子后再与设备、器具的端子连接；导线连接要牢固，导电良好，操作时应按条文中规定的技术要求执行。(5)配线工程结束后，应测量导线的绝缘电阻值，并作记录，以作为交工验收的依据。

三、照明电器设备

1、安装步骤：灯具检查→测量放线→安装固定→检查试亮。2、所有灯具进场先报监理审查，允许后方可进场。然后检查灯具的质量是否符合设计要求和施工规范的规定。3、根据设计图纸准确测量放线。4、安装完成检查无误后，通电试亮，对不亮的灯具进行更换。

以上实施例对本发明进行了详细说明，应该理解的是，上述实施例仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制承插式接口管道施工方法，该方法包括：

S1：围堰倒流及施工排水，包括采用土石围堰施工，埋管段排水和沉井排水及降水；

S2：钢板桩基坑支护，插桩时对准锁口，开启振动锤，进行沉桩，直至桩顶与自然土面平；

S3：土方工程，自上而下的顺序分段、分层施工；

S4：混凝土工程，利用砼入模作平仓，进行振捣；

S5：钢筋工程；

S6：埋管工程，包括钢管埋管和球墨铸铁管埋管；

S7：深层水泥搅拌；

S8：顶管工程，包括测量放样及复测，工作井、接收井施工，工作井上下设备安装准备，工具头吊装下井、全套设备调试，穿墙初始顶进、正常顶进；

S9：机电安装。

2.如权利要求1所述方法，所述钢管埋管流程包括开挖沟槽，管道铺设，管道试压。

3.如权利要求1所述方法，所述球墨铸铁管埋管工程流程包括：沟槽开挖，管道基础施工，管道安装；所述沟槽开挖自上向下分层开挖；所述管道安装时，采用由无缝钢管、钢绳和手板葫芦组成的三角架扒杆起吊，插口与承口管道中心线对准一致，在起吊管末端将铸铁管向前撬，将插口插入承口，插入深度为插口处的两条标志线将铸铁管插到看不到第一条线，只看到第二条线的位置为止。

4.如权利要求1所述方法，所述深层水泥搅拌依次包括如下步骤：桩位放样，钻机就位，检验、调整钻机，正循环钻进至设计深度，打开高压注浆泵，反循环提钻并喷水泥浆，至工作基准面以下，重复搅拌下钻至设计深度，反循环提钻并喷水泥浆至地表，成桩结束，施工下一根桩。

5.如权利要求1所述方法，所述工作井、接收井施工中，采用沉井法施工，包括基坑开挖、垫层施工、沉井制作、沉井下沉、沉井封底及钢筋砼底板。

6.如权利要求1所述方法，所述穿墙初始顶进，包括吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内，当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线转动刀盘，向工作仓注入泥浆，开始顶进，进入正常顶进工序。

7.如权利要求1所述方法，所述正常顶进包括：工具头刀盘转动、开进出渣浆泵，开始泥浆循环，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡。

8.如权利要求1所述方法，所述顶进过程中，进行压触变泥浆，以减少顶进的阻力。

9.如权利要求1所述方法，所述触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成，拌浆把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液，注浆通过注浆泵进行，根据压力表和流量表，控制注浆的压力和注浆量。

10.如权利要求1所述方法，所述机电安装工程包括配电柜安装、电线电缆工程、电缆连接、照明电器设备安装。

Images