城市地下管道修復技術與工程實例

1、城市地下管道修復技術與工程實例,市政公用工程專業(yè)一級注冊建造師繼續(xù)教育師資培訓,城市地下管道修復技術與工程實例,講課內容,2.2 城市地下管道修復技術與工程實例 2.8 玻璃夾砂管排水管道長距離頂進施工技術 2.9 大直徑鋼管輸水管道頂進施工技術 3.5供熱管道焊接質量事故案例分析 5.1綠色施工導則要點解讀,城市地下管道修復技術與工程實例,市政工程技術總覽,道路工程 橋梁工程 隧道工程 頂管工程 基坑工程,城市地下管道修復技術與工程實例,注冊建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,城市地下管道修復技術與工程實例,城市地下管道修復技術與工程實例,管道修復技術的發(fā)展,國內外城市發(fā)展史表明，城市管網系統必然

2、隨著城市的發(fā)展而延伸，城市發(fā)展越快，地下管網設施的更新越快。傳統的開挖更換技術，不僅耗費大量的財政開支，而且引起環(huán)境、交通、社會等一系列問題，其損失難以估量。 管道非開挖修復技術在20世紀70年代末在發(fā)達國家得到研究開發(fā)，目前已經發(fā)展為專門的行業(yè)；我國近年來城市地下管道不開槽修復技術發(fā)展十分迅速。,城市地下管道修復技術與工程實例,管道修復技術的發(fā)展,修復原因 城市地下管道隨著使用年限增多，管道使用功能因城市發(fā)展不能滿足實際需要； 管道受土層電化學等腐蝕作用，結構損壞或老化程度不斷加大，管道結構和強度安全度不能滿足運行要求。 開槽敷設新管道影響地面交通、破壞環(huán)境及擾民，而且在地下管線復雜城區(qū)采用

3、明挖換管法進行管線改造和管道更新已不現實。,城市地下管道修復技術與工程實例,各種非開挖管道修復的施工方法,（表示適用的施工方法）,城市地下管道修復技術與工程實例,非開挖管線修復的優(yōu)點,對環(huán)境、交通、商業(yè)區(qū)、擁擠的生活區(qū)干擾小 利用原有管線的軌跡，無需控制施工方向 可加大原有管道的過流能力 施工效率高，安全性好 不需排屑，減少了對路面的損壞,管道開槽施工現場,管道非開挖施工現場,城市地下管道修復技術與工程實例,管道非開挖修復基本流程,盡管各種非開挖修復方法的工藝有所差異，但總體流程基本如下：,城市地下管道修復技術與工程實例,靜壓裂管法 靜壓裂管法是管道原位全斷面修復技術中的一項新工藝。其基本方式

4、為：以待更新的舊管道為導向，在將其破碎的同時，將新管節(jié)拉入或頂入舊管道內，實施管道更新。 折疊法 折疊法管道內襯修復技術是使用一種外徑與原管道內徑相等或稍小的PE管，經折疊壓縮裝置將PE管按設計要求折疊變形暫時減少橫截面積，經牽引機將變形后的PE管拉入清洗除瘤好的管道內，然后利用氣壓將折疊的PE管打開，穩(wěn)壓一段時間后，使PE管折疊處盡量充分打開，慢慢恢復并與原管道內壁貼合在一起，達到防腐和提高原管道承壓能力、延長使用壽命的目的。 聚乙烯（PE）管材 聚乙烯管材在近年來被廣泛應用于工業(yè)管道、城市給排水管道、燃氣管道等地下管道系統，具有抵抗化學侵蝕和使用壽命長的特性，而且其優(yōu)異的可焊性能夠實現理想

5、的連接。,城市地下管道修復技術與工程實例,一、靜壓裂管法工藝,施工工藝簡介 以待更換的既有管道為導向，用專用裂管器將既有管道切開、擠碎達到擴徑效果，拖入或頂入新管道，新管節(jié)直徑比原有管徑大一到二級。 施工過程包括破碎舊管道、擠壓碎片進入土體形成新管孔、安裝連接形成新管道。施工設備系統主要由液壓動力源、液壓拉桿機、支撐架、相應數量的拉桿以及裂管器組成。,靜壓裂管法施工示意圖,城市地下管道修復技術與工程實例,施工工藝流程,在施工管段兩端適當部位設置設備工作井和進管工作井，將裂管設備置于設備工作井內，首先將快裝桿從舊管道推向進管工作井，在進管工作井將導向桿卸下，更換相應的脹破裝置，與管道連接后回拉，

6、在破碎舊管的同時，拉入新管道，以完成管道的替換施工。 施工準備工作包括收集收集資料、現場勘查、沿線物探和編制施工組織設計、施工方案等技術準備，現在圍擋、導行交通等現場準備和技術安全交底、培訓等組織準備工作。,施工準備工作,接通臨時線舊管道停氣置換,開挖工作井,短管CCTV內窺儀檢測,舊管道清洗,裂管設備安裝,PE管節(jié)焊接,裂管器擠闊,PE管試壓,回填井位,全線試壓,恢復路面,恢復供氣,竣工測量,施工工藝流程,城市地下管道修復技術與工程實例,工藝優(yōu)缺點分析,主要優(yōu)點,施工簡單易行、速度快、造價省 管道適用范圍廣，包括：鋼管、鑄鐵管、水泥管等地下管道。 修復管道清洗要求低 在一定范圍內能擴徑，增加

7、流量 對周邊環(huán)境影響小,主要缺點,破碎舊管時的擠壓和振動對周邊建筑物產生危害 需安裝護套以保護新管 單次更換長度短（100m） 彎頭處理較為困難,城市地下管道修復技術與工程實例,施工工程簡介,1. 工程概況 某燃氣集團公司在靜安里中壓線天然氣管網改造工程中使用 靜壓裂管施工工藝，取得了成功的施工實踐。 工程起點為既有DN200中壓A天然氣閘井，終點為靜安里中低壓調 壓站，沿途沒有用戶支線。待修復管道為DN200的無縫鋼管，新管材 為SDR11的直徑200PE管，管段長477m；采用800G型裂管設備，共設工 作井8座，工期26天。（不含切接） 2. 工程現場調查 工程地質情況調查 ：確定各巖土

8、層厚度、取樣深度、含水量、 顆粒度承載力標準值等數據，給出穿越地形和地質鉆探剖面圖。 管道情況調查：確定待修復管道埋深、拐點、三通、閥門、水缸 及其他管道附件的位置，附近埋地管道和其他地上地下構筑物的 情況。,城市地下管道修復技術與工程實例,3. 施工組織與設計 考慮因素 對存在三通、閥門等附件的管線連接處必須暴露開挖； 管道走向變化處（10）必須暴露開挖； 根據設備能力及施工條件確定一次施工長度； 工作井的位置不應影響交通。 工作井設置 共設置9個工作井：6、7、8號為設備井；1、3、4、5號為進管井； 1-1、2為復合井（作為進管井和設備井共用），劃分為8個施工段。 工作井斷面確定 L=H

9、（4RH）0.5DN 式中： L工作井長度（m） H敷設（管中距地面）深度（m） R聚乙烯管許用彎曲半徑（m）R25DN DN公程直徑（m）,施工工程簡介,城市地下管道修復技術與工程實例,靜安里中壓線天然氣管網改造工程施工示意圖,施工工程簡介,城市地下管道修復技術與工程實例,超過 100G的市政課件下載地址： http:/ http:/ 訪問密碼 d5cf 十一月市政培訓班的網址： http:/ http:/ 12年過的一級市政和造價師 一次性八門 http:/,攜手十一 通過市政 qq群：136816564,城市地下管道修復技術與工程實例,4. 舊管道清洗 管道內部污垢較多時，需先進行清洗。

10、沉積物較疏松時選用機械清洗，沉積物較多且結垢堅硬時選用高壓水清洗，沉積物為粘稠油狀物時選用化學清洗劑清洗。 該工程管道沉積物較少，只局部采用高壓水進行清洗。,5.裂管設備安裝 800G型裂管設備吊放在設備井內，以舊管道中心和所在井壁面為基準，安放平整，液壓動力設備放置在設備井外，設備支撐穩(wěn)固。 6.設置切割刀具角度 割刀角度設置以不破壞管道與管道上的回填土之間的平衡力為原則，角度宜設置在“5點”或“7點”位置。,割刀輪位置,施工工程簡介,城市地下管道修復技術與工程實例,施工注意事項,1.裂管設備操作要點 裂管作業(yè)： 當導向桿已到達管井口時，應停止連接快裝桿； 將磁性擋塊放入鉸接桿兩端的凹窩內；

11、 滾刀進入舊管道管口時刀刃應在“5點”或“7點”位置上。 管道就位： 拉管過程中在新舊管壁之間填入柔性材料以減少摩擦； 施工時記錄推拉桿連接數量以推斷推拉桿位置； PE管拉入拖動過程中記錄最大壓力值變化； 準備充足，施工安排合理有序，嚴格填寫施工記錄。,城市地下管道修復技術與工程實例,施工注意事項,回拉管過程中如遇管道突然停止不前，可能是管道被重物壓住所致。應在被卡住的地點開挖，移除重物，繼續(xù)回拉。,回拉管注意事項,回拉管過程如起點時裂管頭就被卡住，可能是因為舊管周圍土體密度大所引起。應取下裂管頭，用割刀割裂舊管，壘土壩注水，淹沒管頂，蓄水一天浸軟土層；抽走蓄水，繼續(xù)回拉。,城市地下管道修復技

12、術與工程實例,1.工程結果 采用原位裂管法將DN200的無縫鋼管置換為DN200的聚乙烯新管道，全長477m在28d預定工期內施工完畢。除工作井占用道路設置圍擋外，其余部位保持路面交通，影響較小。 2.改進建議 國內設備配套性差，政府應引導企業(yè)消化引進技術設備； 國內尚無管道修復前后檢測評價技術和評價標準，應著手編制； 國內尚無行業(yè)標準，地方可先行編制地方標準。,工程結果與建議,城市地下管道修復技術與工程實例,二、折疊法工藝,1.工藝原理 折疊法管道內襯修復技術使用外徑與原管道內徑相等或稍小的PE管，經折疊壓縮將PE管折疊變形，拉入清洗除瘤好的管道內，利用氣壓將折疊的PE管打開，慢慢恢復并與原

13、管道內壁貼合在一起，達到防腐和提高原管道承壓能力、延長使用壽命的目的。,2.工藝適用范圍 適用管道類型為：壓力管道、重力管道及石油、天然氣、煤氣及化工管道。內襯管管材：壓力管道內襯常用PE管材，重力管道可選用PVC內襯折疊管。修復管道直徑：100-1200mm，通常只用于直管段。據報道，修復直徑為400mm的管道時最大施工長度大800mm，取決于滾筒容量、回拖機構的回拖力及材料的強度。,內襯管修復前后變化,城市地下管道修復技術與工程實例,工藝特點 施工占用場地小，環(huán)保性好 新舊管配合緊密，無需注漿 單次修復距離長 管道過流斷面損失小 對管道清洗要求低 穿插順暢 施工周期短 使用壽命長 經濟性好

14、,施工工藝流程圖,工藝特點及流程圖,城市地下管道修復技術與工程實例,德國某供水管道修復工程曾是世界上最大直徑的PE折疊法修復工程，舊管管徑DN=1500mm，為承插式，每5m一節(jié)。 修復前多處漏水，漏水量達35L s。 修復長度550m并有90慢轉彎。 內襯PE管外徑1480mm，SDR61，重量54t，修復中停水時間72h。,Subetrra折疊機 插入折疊管,工程實例,城市地下管道修復技術與工程實例,注冊建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,玻璃夾砂管排水管道長距離頂進 施工技術,城市地下管道修復技術與工程實例,玻璃夾砂管排水管道長距離頂進施工技術,玻璃鋼夾砂管簡介： 玻璃纖維增強塑料夾砂管（FR

15、PM），簡稱玻璃鋼夾砂管，是一種新型柔性非金屬復合材料管道。具有重量輕、承壓能力好、比阻小、無污染、耐腐蝕能力強等特點，且安裝方便、使用壽命長、綜合費用適中、操作簡單、維護成本低等特點，目前極具發(fā)展前景。,玻璃鋼管道,玻璃鋼管道斷面結構示意圖,城市地下管道修復技術與工程實例,中繼站法（中繼間、中繼環(huán)） 將需頂進的管線全長分成若干段，在相鄰兩段之間設置與所頂進管相同管徑的工作管，布置頂進設備，此工作管節(jié)稱中繼間。中繼間以前的管段用中繼間的頂進設備頂進。,泥漿套法 在頂管過程中，以高壓泵 向管外壁與土層之間注入觸變泥 漿，以減小阻力的措施。,大直徑管道人工控制注漿法,中繼站工作原理,長距離頂管施工

16、技術,城市地下管道修復技術與工程實例,玻璃鋼管與混凝土管經濟技術比較,城市地下管道修復技術與工程實例,工程案例（一）,工程簡介 南洲路污水主干管是廣州市瀝窖污水處理廠廠外收集系統的關鍵工程, 管道起點在廣州大道南洲路口立交處, 止點在瀝窖污水處理廠廠內提升泵房, 全長4858m, 平面走向呈L形, 其中在規(guī)劃南洲路段長4173m, 為東西走向; 在廠外西側規(guī)劃路上長685m, 為南北走向。 南洲路從廣州大道至少管所一段為舊路, 路面狹窄, 車流、人流密集, 該路段是附近瀝窖村、小洲村、土華村的進出必經之路, 地面標高7.2-7.5m( 廣州城建高程, 以下同) ; 從少管所至瀝窖污水處理廠為規(guī)

17、劃路段, 沿線為農田、果樹保護區(qū)、河涌, 地面標高6.5- 5.8m, 最低點5.6m。,城市地下管道修復技術與工程實例,工程地質水文條件,根據巖土報告顯示，地質情況見下表:,場區(qū)開闊低平, 屬珠江三角洲沖積平原, 是地下水和地表水的排泄區(qū), 地下水豐富, 此外, 人工填土層還含有限的上層滯水。,城市地下管道修復技術與工程實例,排水設計,南洲路污水主干管為重力流管道, 沿規(guī)劃南洲路布置, 南洲路設計標高約7.88.0m，管徑有2種規(guī)格:從廣州大道規(guī)劃新光快速路, 2200玻璃纖維夾砂管(2600 鋼筋混凝土管)，長度2145m，流水標高-0.198-1.483m；從規(guī)劃新光快速路瀝窖污水處理廠

18、，2500玻璃纖維夾砂管(3000鋼筋混凝土管),長度2713m，流水標高-2.183- 3.811m。管道設計埋置深度9.412m。,地理位置平面圖,城市地下管道修復技術與工程實例,管材選擇 以往頂管管材多采用鋼筋混凝土管、鋼管。針對該工程情況, 如采用鋼筋混凝土管, 兩段管徑分別為2600和3000mm，合適的施工機具寥寥無幾, 設備數量無法滿足工期要求; 如采用鋼筋，則對其外表面防腐層保護不利, 另外, 焊縫數量多,工地焊接時間長, 即使加大每節(jié)管長也無法滿足工期要求；采用玻璃纖維夾砂管, 其優(yōu)點有: 水力特性好、粗糙系數小、管徑22002500 即可、頂管設備數量相對較多, 耐腐蝕、抗

19、磨損性能好, 重量輕、頂力小、工方便等。 剛度等級 目前玻璃纖維夾砂管行業(yè)標準中, 無頂管品種, 且在環(huán)初始撓度的徑向變形率數據中, 僅規(guī)定了10kPa以下管剛度等級，為滿足遠期規(guī)劃南洲路車輛、填土等荷載作用下的變形要求,要求管道剛度等級不得小于kPa。,管道設計,城市地下管道修復技術與工程實例,管道接頭 采用鋼套環(huán)F型承插接頭方式, 鋼套環(huán)起定位作用, 增加接頭的可靠性及可調性, 在鋼套環(huán)及后續(xù)管連接承插段設環(huán)型高彈性橡膠圈止水,保證兩管對接后的封水作用; 管壁周邊設注漿孔。,接頭大樣圖,管材樣圖,管道設計,城市地下管道修復技術與工程實例,根據設計，管道平面位置200250m設一座頂進工作井

20、或接受工作井。頂管機在工作井內向兩側接收井頂管，并采用多臺頂管機同時作業(yè)。 采用泥水平衡頂管機有利于快速穿越淤泥質、淤泥粉質細砂層，同時可滿足長距離頂管要求。取最大頂力的75(9000KN)為設計頂力。 頂管最大頂力計算： 頂管阻力包括頂管迎面阻力和管道摩阻力，根據GB50268中第6.3.4公式計 頂進阻力，kN 玻璃鋼管外徑，m 管道設計頂進長度，m 平均摩阻力，kN 管道迎面阻力，kN 根據經驗，頂進距離為250m時，最大頂力為8700kN 9000kN，滿足要求。,施工方案優(yōu)化,城市地下管道修復技術與工程實例,實驗施工階段 該實驗管段全長108m，玻璃鋼夾砂管定長為3m，管道內徑227

21、0mm，采用定長纏繞工藝。實驗表明：平穩(wěn)頂進過程的實驗數據與計算結果基本吻合；頂管機遇障礙或發(fā)生偏移時，所測得的數據離散較大。建議施工過程中，管材壁厚適當加厚。 沉井施工 始發(fā)工作井滿足頂管過程中工作井結構的穩(wěn)定、安全、且截面設計須滿足頂管千斤頂、后靠背尺寸要求。本工程工作井采用鋼筋混凝土矩形預制結構，采用不排水法下沉，水下混凝土封頂，截面尺寸為9.2m5.5m。井壁開孔須在下沉封頂后、頂管施工時用機械切割，接受工作井做法同始發(fā)工作井，直徑D=5.0m。 進出井施工 為防止出現“磕頭”現象，對井口5-10m范圍局部軟弱土體用水泥攪拌樁進行加固，并在頂管過程中，在工作井與管道間設置橡膠止水帶。,

22、施工關鍵技術,城市地下管道修復技術與工程實例,大管徑玻璃夾砂管頂管施工創(chuàng)造了一次頂進最長（236m）、頂進速度最快（69md）頂管工程最長（約5km）的當時的國內記錄，為玻璃夾砂管的頂管施工提供的寶貴經驗。 工程竣工后管線運行良好，并獲得廣州市年度優(yōu)秀勘察設計一等獎和優(yōu)質工程獎勵。,工程結果,城市地下管道修復技術與工程實例,工程案例（二）,工程概況 沈陽市崇山路玻璃夾砂管工程，頂管總長度為2151 m，其中頂進直徑2100mm玻璃鋼夾砂管長為1771m，頂進直徑1550 mm 玻璃鋼夾砂管長為380 m。 由于該工程需在兩高架橋橋墩基礎間穿越，應保證橋墩與管材之間的最小距離，只有玻璃鋼夾砂管內

23、壁光滑，在相同流量條件下，可以縮小管徑。,混凝土管腐蝕,玻璃鋼夾砂管結構,城市地下管道修復技術與工程實例,施工速度快：單坑日進度不低于6m，而同流量混凝土管日單坑進度小于1m，鋼管為2m； 頂力小：外表光滑，頂力小。目前最大頂力為DN2100mm的800t，DN1500的500t?；炷凉芡獗泶植冢斄Υ?，頂進機械要求高； 流通能力高：內壁光滑，壓力相同時，管徑可以減小一檔，降低造價； 由于管徑縮小，管壁薄，避免了頂管過程中與其他管線交叉而形成的困難； 糾偏容易:由于自身重量輕，管節(jié)之間采用鋼套管連接，使得頂進過程糾偏特別容易； 連接方便：由于各工作坑或接受坑管子的連接不是整數段，混凝土管不能

24、截成任意長度進行對接，采用鋼管焊接需24h，采用玻璃夾砂管可以任意截取，并在2-3小時內連接好； 可帶土頂進： 管外表與土之間基本無粘結力，頂進中不易抱死管； 使用機具簡單，不需大型設備； 玻璃夾砂管耐腐性能優(yōu)異、壽命長，幾乎不用保修，無需維護。,管材優(yōu)越性,城市地下管道修復技術與工程實例,同公稱直徑、近似頂力兩種管材的壁厚、質量、流量比較見下表,玻璃鋼管與混凝土管過流能力比較,城市地下管道修復技術與工程實例,沈陽崇山路污水截流干管根據高架橋及立交橋實際情況，分三 段設計： 污水節(jié)流干管穿越引導：采用玻璃鋼夾砂管頂管施工，設計管 徑2100mm，壁厚48.4mm，坡度0.7，頂管全長477.5

25、4m。 污水管渠穿越橋臺：兩橋橋臺處橋墩基礎間距為5m，凈距為3m 橋墩基礎深度為8-8.5m，橋墩基礎為挖孔樁，設計采用了兩根 直徑1550，壁厚為34.8mm的玻璃夾砂管，管道坡度為0.7，分 別穿越橋臺，施工方法采用頂管施工法，一次頂進長度最長為 50m，頂管全長為380m。 污水管渠穿越橋區(qū)：設計采用玻璃夾砂管頂管施工，設計管徑 為2100mm，壁厚48.4mm，坡度為0.7，頂管全長為1293.46m。,工程設計要點,城市地下管道修復技術與工程實例,頂管穿越橋墩基礎詳圖,城市地下管道修復技術與工程實例,管材的剛度：規(guī)格為DN1550mm、DN2100mm的玻璃鋼夾砂管的剛度須 10k

26、Pa；管材巴氏硬度40。 管道初始撓曲值：管道覆土厚度大于3.5mm時須確保管道埋設后24h之內檢 測的初始撓曲值2%； 管道滲漏性能：帶水施工作業(yè)時，須保證管體及連接部位不應有滲漏，須 以管道壓力等級（本工程頂管為無壓管，按無壓管的最大承受壓力 0.25MPa計）的1.5倍水壓進行檢驗； 管道頂進：遇到砂土、淤泥等軟土層時管道采用帶土頂進作業(yè)應保證管道 發(fā)生偏移的范圍15mm； 在頂進過程中，管內運土時玻璃鋼夾砂管內壁采取的墊層材料應確保管道 內壁不受損傷； 管材的使用壽命50年。,玻璃鋼夾砂管管材的技術要求,城市地下管道修復技術與工程實例,樹脂選材：采用國內名牌廠家生產的機械強度高、耐水性

27、能好的纏繞型間苯不飽和聚脂樹脂； 纖維選材采用國內名牌廠家生產的無堿無捻玻璃纖維直接纏繞紗。 管材連接技術方法 檢查井玻璃鋼夾砂短管與管材連接采用同材質平口對接的裱糊連接方式。,玻璃鋼夾砂管頂管生產原材料要求,城市地下管道修復技術與工程實例,沈陽市崇山路污水截流干渠工程歷時80天的時間 ，工程圓滿結束，并于2002年9月驗收完畢，工程質 量達到優(yōu)良。 崇山路污水截流干渠工程的建成，對完善沈陽市 北部排水系統起到了十分重要的作用， 同時也為北 方地區(qū)大型玻璃鋼夾砂管頂管工程積累了大量的施 工經驗。,工程結果,城市地下管道修復技術與工程實例,注冊建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,大直徑鋼管輸水管道頂進

28、施工技術,以上海青草沙源水工程嚴橋支線為例,城市地下管道修復技術與工程實例,頂管施工因其具有的眾多優(yōu)點而在市政工程中而被越來越多的采用。 頂管施工中，已從簡單的手掘式頂管發(fā)展到刀盤土壓平衡頂管機等機械頂管；管材發(fā)展為鋼筋混凝土管、鋼管和玻璃鋼管。 關鍵問題： 管道防腐、大口徑管道剛度,頂管施工技術發(fā)展,城市地下管道修復技術與工程實例,該工程為上海青草沙源水工程嚴橋支線輸配管線QYZ-C2標，供水規(guī)模440萬md，采用兩根DN3600鋼管。管線全線采用頂管施工工藝，頂管井約有57座，管道中心間距7.2m。 J8J6為工程的最長管段（920m），J12J13頂管段埋深10.5m-12.6m，地面情

29、況復雜，頂管主要穿越土層為砂質粉土夾淤泥粉質土層和淤泥質黏土層。,J12J13井頂管穿越建筑物平面圖,案例：上海青草沙源水工程嚴橋支線,工程簡介,城市地下管道修復技術與工程實例,頂管機選型 參考同類工程經驗，選用DN3600大刀盤泥水平衡頂管掘進機，該掘進機具有大扭矩，頂進效率高、沉降控制精度高、操作簡便等優(yōu)點。,DN3600大刀盤泥水平衡頂管掘進機,工程簡介,城市地下管道修復技術與工程實例,兩個擺動可伸縮刀盤的矩形頂管機,任意斷面形式的頂管機,方形頂管機,城市地下管道修復技術與工程實例,五花八門的頂管機,多刀盤矩形頂管機,多軸偏心傳動頂管機,單個大刀盤矩形頂管機,城市地下管道修復技術與工程實

30、例,中繼間設計 根據在黏土層施工經驗，擬定每段頂管設置2個中繼站，第一套中繼間設置在機頭后30m，第二套中繼間設置在機頭后250m。每套中繼環(huán)安裝24只800kN雙作用油缸，油缸行程為500mm。 中繼間密封結構采用雙道徑可調的橡膠密封，另增加兩道鷹嘴型橡膠止水圈。,中繼間密封示意圖,工程簡介,中繼間總裝照片,城市地下管道修復技術與工程實例,中繼間處理步驟（圖2.9-3）,工程簡介,城市地下管道修復技術與工程實例,J12J13頂管段多次下穿五洲大道高架及A20外環(huán)主干道，頂管施工影響的建（構）筑物如下：,J12J13井頂管沿線穿越周邊構筑物情況,J12J13井頂管穿越建筑物平面示意圖,下穿建（

31、構）筑物保護措施,城市地下管道修復技術與工程實例,減小地面沉降措施： 1、選擇大刀盤泥水平衡頂管挖掘機 工程實踐證明：大刀盤泥水平衡頂管掘進機對地表的沉降控制精度最高，效果最好。施工中通過采用信息化手段以優(yōu)化施工參數，指導施工。 2、合理應用“觸變泥漿套”原理 施工中應特別注意要從出工作井開始壓漿，機尾的同步壓漿和管道沿線定時補漿也很重要。 3、做好置換漿工作 當頂進結束后，在拆除觸變泥漿壓注接頭之前，必須對每個孔的球閥內用泥漿置換觸變泥漿。應邊放漿邊壓注水泥漿，直至整個管道全部完成。 4、后期沉降的觀測與控制 頂管施工結束后，應做好持續(xù)監(jiān)測，并做好后期注漿、加固，直至沉降基本穩(wěn)定為止。,下穿

32、建（構）筑物保護措施,城市地下管道修復技術與工程實例,既有建（構）筑物土體加固 1、確定加固的方法 該段穿越的交通要道，不宜采用較大的加固設備，對該土體采用壓密 注漿（純水泥單液漿）形式。加密注漿以梅花樁形式排列，孔距1000mm， 深度為相應區(qū)域管頂一下1m。 2、確定加固范圍,J12J13井頂管土體加固平面布置圖,下穿建（構）筑物保護措施,城市地下管道修復技術與工程實例,管道接口處理 管道材質為Q235B型鋼材，現場焊接采用二氧化碳氣體保護焊，管組對接采用單邊“V”字形鴛鴦坡口形式，在導軌上進行作業(yè)。管外焊接時制作安裝拱形外圈腳手架。,管道焊接腳手架示意圖,管道接口和外防腐,城市地下管道修

33、復技術與工程實例,J10井短管連接圖,管道接口外防腐 頂管接頭的外防腐層應與頂管管道防腐層采用相同的標準，與原涂層搭接寬度不小于100mm。 工作井內短管加工 井內短管和彎頭應嚴格按照現場實測數據進行加工，井內管道拼接最后一環(huán)宜為直管，在拼接最后一環(huán)前應逐步消除坡線和軸線誤差。,J10井短管連接照片,管道接口和外防腐,城市地下管道修復技術與工程實例,1注漿孔組件2鋼管3外螺紋接頭4DN25球閥5三通接頭6膠管,頂管過程中，通過注漿系統和管節(jié)上的注漿孔，向管道外壁注入適量的膨脹土觸變泥漿，以有效控制頂力。DN3600鋼管上沿管節(jié)前端均勻布置6只注漿孔。注漿孔的位置應避開焊熱影響區(qū)，該工程設置在管

34、節(jié)前端150mm處，沿圓周均勻分布。相鄰管節(jié)的注漿孔呈45交錯布置。,管節(jié)注漿孔布置圖 注漿孔詳圖,管道接口和外防腐,城市地下管道修復技術與工程實例,注漿孔工后處理：頂管結束后需對注漿孔進行封堵，該工程采用鋼制管堵（悶頭）進行密封，管堵材質為Q235B鋼材，尺寸及形式如下圖：,注漿孔封堵形式及悶頭具體尺寸,管道注漿技術,城市地下管道修復技術與工程實例,防腐層質量要求 水泥：強度等級不低于42.5級; 砂子:顆粒堅硬、潔凈、級配良好 水：水質清潔，不含有害物質 外加劑：不得采用有害水質及腐蝕 鋼材的外加劑。,鋼管及配件內防腐要求 內防腐采用水泥砂漿襯里，質量要求應符合埋地給水鋼管道水泥砂漿襯里

35、技術規(guī)范的規(guī)定，除彎頭、三通外均采用機噴法施工。用涂敷機涂敷施工內 外防腐分兩層涂抹，DN3600管材噴涂襯里厚度18mm，允許公差為+4mm-3mm。,水泥砂漿噴涂機,內防腐施工及養(yǎng)護,城市地下管道修復技術與工程實例,涂敷作業(yè)流程圖 內防腐總體施工順序流程圖,防腐施工工藝流程,城市地下管道修復技術與工程實例,內防腐施工基面處理及施工處理 管道內部的浮銹、氧化鐵皮、焊渣、油污等，應徹底清除干凈；焊縫突起高度不大于防腐設計厚度的13。 先下管后做防腐層的管道，應在水壓試驗、土方回填驗收合格且管道變形基本穩(wěn)定后進行。 管道豎向變形不應大于設計規(guī)定，且不得大于管道內徑的2% 。 內防腐施工的技術要求

36、 施工時水泥砂漿必須用機械充分攪拌，攪拌時間不大于10min。砂漿稠度應符合襯里的勻質密實度要求，砂漿應在初凝時使用。 水泥砂漿重量配比可在1:11:2范圍內選用，坍落厚度宜取60-80mm。 DN3600管材噴涂襯里厚度18mm，噴涂允許公差為+4-3mm。 泥沙漿抗壓強度不得低于30MPa。,內防腐施工及養(yǎng)護,城市地下管道修復技術與工程實例,水泥砂漿襯里平整度 水泥砂漿襯里的表面的粗糙度 水泥砂漿因收縮引起的裂縫 水泥砂漿表面缺陷 水泥砂漿襯里表面空鼓情況,DN3600管道內防腐檢測頻率表,內防腐施工的質量檢查 水泥砂漿襯里厚度：可用鉆孔方法或測厚儀檢測。測厚儀檢測時，每100m長管段抽查

37、2個的斷面，每個斷面應測上下兩點，一個不合格時再抽查4個斷面，若其中有兩個點不合格，則檢測不合格。,內防腐施工及養(yǎng)護,城市地下管道修復技術與工程實例,試驗參數的確定 根據國標規(guī)定，DN3600鋼管道設計工作壓力為0.8MPa，試驗壓力為0.8+0.5=1.3MPa。 根據工程具體情況，全線分為兩個水壓試驗段，每段又分為南線北線，共做4次水壓實驗，設計總長度為4525m。管道水壓實驗分段長度不宜大于1.0km，考慮實際情況經專家論證，實際分段情況如下：,管道功能性實驗,城市地下管道修復技術與工程實例,J9J13井DN3600泵驗設備安裝示意圖,實驗裝置（J9J13井為例） 11.5kW多級離心泵

38、一臺（七級） 輔助2in進水管道，2in閥門，1in排氣管道，1in閥門，控制設備 1.5級彈簧壓力表4塊 J9J13井管中心高程不等，根據高程水壓實驗排氣管主要設置在最高的J12井，設備安裝情況如下：,管道功能性實驗,城市地下管道修復技術與工程實例, 在試驗管道兩端封堵采用橢圓形封堵和內悶板兩種形式。經協調，四段水壓實驗共設置4只橢圓形封堵，與相鄰兩標段公用4只內悶版封堵。封堵形式如下：,封堵形式（a）橢圓形封堵 （b）內悶板,管道功能性實驗,城市地下管道修復技術與工程實例,試驗流程 設計要求和規(guī)范規(guī)定，水壓試驗分為預實驗和主實驗階段。 預實驗階段：將管道水壓緩慢升至并穩(wěn)壓30min，期間若

39、壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力。檢查有無漏水現象，有漏水損壞現象應及時停止試壓，采取相應措施后重新試壓。 主試驗階段：停止注水補壓，穩(wěn)定15min，當15min后無壓力下降時，將試壓孔壓力降至工作壓力（0.8MPa）并保持恒壓30min，進行外檢若無漏水現象，則水壓試驗合格。,水壓試驗流程,管道功能性實驗,城市地下管道修復技術與工程實例,水壓試驗結果 J9J13井南線，試驗長度892m試驗段的主水壓試驗結果如下，結果表明水壓試驗達到規(guī)范要求。 主水壓試驗結果,管道功能性實驗,城市地下管道修復技術與工程實例,嚴橋支線工程作為青草沙水源地原水工程的陸域系統，于2010年12月1日順利投入使

40、用。從青草沙原水工程基本建成到全面運行，受益總人口將超過1100萬。 長距離、大管徑鋼管頂進施工，技術難度更高、質量成本風險更大。工程技術人員相繼攻克了超長距離頂進、軸線精度測量等技術難題。數項施工關鍵技術研究成果代表了我國大直徑鋼管頂管施工技術水平，也奠定了我國在國內外行業(yè)技術領先的地位。,工程結果,城市地下管道修復技術與工程實例,注冊建造師繼續(xù)教育 市政公用工程,供熱管道焊接質量事故案例分析,城市地下管道修復技術與工程實例,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴建工程,工程概況 某市政公司中標承建城南街區(qū)供熱管線改擴建工程，其中包括對保溫脫落，跑、冒、滴、漏水（氣）嚴重的管線拆除并增容新建。對銹蝕滲漏

41、的補償器及發(fā)么進行更換和新建。其中直埋敷設管道1729m、DN250、Q235B管材，采用高密度聚乙烯護管聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管。建設單位將管道安裝作為專業(yè)分包直接交由B公司負責，某市政工程公司負責土建（包括5處穿越施工）施工和管道安裝配合。,城市地下管道修復技術與工程實例,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴建工程,事故簡述 1、管道試運行合格即進入試供暖，在試運行期間隨壓力、溫度升高、發(fā)生漏氣漏水事故，運行壓力達不到規(guī)定值，導致街區(qū)住戶大面積停熱事故。 2、現場調查發(fā)現：位于13號井北側的直埋管道在焊口處出現爆裂，泄露水進入附近樓房地下室。 3、爆裂處管節(jié)經專業(yè)部門檢測后發(fā)現焊口處的焊縫熱影響

42、區(qū)拉裂。焊縫夾雜有異種鋼。 4、試運行記錄顯示管道水熱升溫速度有超過10/h的現象。,城市地下管道修復技術與工程實例,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴建工程,事故原因分析,直接原因： 13號井附近發(fā)生爆裂的直埋管道是因故切斷后補焊的管口，接口焊接質量不合格，焊口缺陷在檢查時沒有被及時發(fā)現。,引發(fā)事故 的原因,主要原因： 現場質量控制缺失，焊工施工人員的焊接基本知識缺乏和質量意識差。,城市地下管道修復技術與工程實例,案例一：南街區(qū)供熱管線改擴建工程,事故原因 分析,現場接口焊接 質量不合格表現,坡口不夠，導致焊縫強度不足。,兩側焊口離熱影響區(qū)較近，造成應力集中。,焊縫夾雜有異種鋼，說明焊接時沒有按照焊接工藝進行接口焊接。,現場質量 控制缺失表現,沒有坡口形式檢驗的記錄，并且沒有嚴格的處置意見。,為滿足供熱期限要求，未嚴格按照預定的升溫升壓方案試運行。,焊工上崗前的考試成績差，并未見補考記錄