鄭州電力頂管施工一般指鋼筋混凝土頂管施工,管徑由設計根據電纜需要確定,管道頂進到位后,在管道內安裝電纜支架等附屬設施,以敷設電纜。頂管施工主要內容包括工作豎井及后背施工、工程注漿和管道頂進等方面。

材料要求:
方木、型鋼、鋼板、棚架。
主要機具:
卷揚機、滑輪或電葫蘆門式架。
鄭州電力頂管工作豎井的位置選擇 :
(1)宜選在管道的井室位置。地下管線已查明,并采取改移或加固措施,地上、地下障礙物水、電已安裝完畢。 施工降水應低于開挖面0.5m以下。
(2)地形和土質可用作原土后背。
(3)便于設備、材料運輸及下管、出土、排水等。
(4)工作豎井距鐵路路基與公路路基的距離,應根據路基及井壁的安全坡度確定,并征得管理單位的同意。
(5)工作豎井應選在地下管線較少部位。
頂管工作豎井的開挖斷面、支撐
(1)頂管工作豎井的開挖斷面,應根據工作豎井類型、現場環境、土質、挖深、地下水位及支撐材料規格、管徑、管長、頂管機具規格、下管及出土方法等條件確定。
(2)工作豎井的支撐應根據開挖斷面、挖深、土質條件、地下水狀況及總頂力等進行施工設計,確定支撐形式,且符合下列要求:
1)有地下水時,根據管道埋深、土質類型、地下水深,采用輕型井點或管井降水方法。
2)工作豎井支撐宜采用鋼木組合支撐,形成封閉式框架,矩形工作豎井四角應設斜撐。
3)工作豎井開挖深度達2m時,即應進行支撐。
4)工作豎井可采用錨噴混凝土護壁。
(3)工作豎井應有足夠的工作面,豎井底尺寸應按下式計算
底寬:==D1+S
底長一L1+L2+L3+L4+L5 式中S——操作寬度(m),取2.4~3.2m; D1——管外徑(m);
L1——管子頂進后,尾部壓在導軌上的最小長度(m),頂鋼筋混凝土管取0.3~0.5m,金屬管取0.6~O.8m,機械挖土、擠壓出土及管前使用其他工具管時,工具管長度如大于上述鋪軌長度的要求,L。應取工具管長度;
L2——管節長度;
L3——出土工作問長度,根據出土工具而定,宜為1.0~1.8m;
L4——液壓油缸長度(m);
L5——后背所占工作坑長度,包括橫木、立鐵、橫鐵,取0.85m。
(4)鄭州電力頂管工作豎井深度應符合下式規定
Hl= h1+h2+h3
H2=h1+h2 式中H1——頂進坑地面至坑底的深度(m);
H2——接受坑地面至坑底的深度(m);
h1——地面至管道底部外緣的深度(m);
h2——管道外緣底部至導軌底面的高度(m);
h3——基礎及其墊層的厚度,不應小于該處井室的基礎及墊層厚度(m)。
后背墻
(1)采用原土作后背墻時,后背墻的安裝應符合下列要求:
1)后背土壁應鏟修平整,并使壁面與管道頂進方向垂直。
2)后背墻宜采用方木、型鋼、鋼板等組裝,組裝后的后背墻應有足夠的強度和剛度。承壓面積,一般土質宜按承壓不超過150kN/m2計算,其埋深應低于工作坑底,且不小于0.5m。
3)后背土體壁面應與后背墻緊貼,孔隙應用砂石料填塞密實。
4)根據施工設計安裝后背,緊貼土體的后背材料,如型鋼、預制后背、方木等應橫放,在其前面放置立鐵,立鐵前放置橫鐵。
(2)當無原土作后背時,應設計結構簡單、穩定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墻。利用已完成頂進的管段作后背時,頂力中心宜與已完工管道中心重合,頂力應小于已頂管道的頂力。后背鋼板與管口間應墊以緩沖材料,保護管口不受損傷。
頂力計算
頂管的頂力按下式計算 P=frD1[2H+(2H+D1)tan2(45o一φ/2)+w/(rDl)]L+PF 式中p——計算的總頂力;
r——管道所處土層的重力密度(kN/m。); D1——管道的外徑(m);
H——管道頂部以上覆蓋土層的厚度(m);
φ——管道所處土層的內摩擦角(。);
w——管道單位長度的自重(kN/m);
L——管道的計算頂進長度(m);
f——頂進時,管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數,其值可按表6—1選用;
PF——頂進時迎面阻力(kN)。
需要加長頂管單元長度時采取的措施
(1)提高后背頂力。
(2)采用減阻劑,如觸變泥漿等減小管壁與土壤的摩擦力。
(3)采用中繼間接力頂進。
(4)采用對頂方法。
頂管宜采用工作坑壁的原土作后背,應根據頂力按規定對后背的安全進行核算,并采取加固措施。后背原土不能滿足頂力要求時,應設計結構穩定可靠、拆除方便的人工后背。
(1)根據需要的總頂力及后背土體單位面積允許承載力(kN/m2)估算后背受力面積。土體的允許承載力(kN/m2)可取下列數值:
一般土壤150 濕度較大的粉砂
100 比較干的黏土、亞黏土及密實的砂土 200
(2)核算后背受力寬度,應根據需要的總頂力,使土壁單位寬度上受力不大于土壤的總被動土壓力。后背每米寬度上土壤的總被動土壓力(kN/m)可按下式計算 P=l/2rh2tan2(45°+φ/2)+2Chtan(45°+φ/2) 式中r——土壤的重度(kN/m3); h——天然土壁后背的高度(m); φ——土壤的內摩擦角(°); C——土壤的黏聚力(kN/m2)。 根據上式計算的各種高度的每米寬度上總被動土壓力值,見表6—3:
(3)后背長度可采用下列公式核算 L=(p/B)1/2+La 式中L——后背長度(m); p——頂管需要的總頂力(N); B——后背受力寬度(m); La——附加安全長度(m),砂土可取2,亞砂土可取1,黏土、亞黏土取0。
質量標準 頂管工作坑及后背墻的施工允許偏差見表6—4。 成品保護 對地上與地下構筑物應采取安全保護措施。 應注意的問題 頂管人土洞口處,在工作坑壁上應設密封圈及洞口封門。
安全、環保措施
工作坑應設防雨罩,工作坑內應設有集水坑,四周設安全護欄和上下工作坑安全爬梯及安全指示燈。
工作坑四周要設安全護欄和上下工作坑安全爬梯。
注漿施工
頂管施工注漿是管道施工的重要工序,主要指壓注觸變泥漿和回填注漿。壓注觸變泥漿在管道頂進過程中進行,隨頂隨壓,觸變泥漿充填于管周,以減小頂進阻力;回填注漿在管道頂進結束后進行,以充填管道與地層間的空隙。
觸變泥漿
本部分適用于頂管過程中的注漿,主要用于減小頂進阻力。
材料要求 膨潤土、堿、水。
主要機具
(1)泥漿封閉設備。
(2)注漿泵、輸漿干管、分漿罐及注漿孔等灌漿設備。
(3)拌和機及儲漿機等調漿設備。
作業條件 各種設備到位并調試正常。
操作工藝 安裝注漿管路和注漿設備一觸變泥漿配制一觸變泥漿拌合一管道頂進一注漿結束、沖洗拆除注漿管道
(1)觸變泥漿宜采用膨潤土配制。膨潤土在使用前測定其膠質價,測定方法應符合以下規定:
1)將蒸餾水注入直徑25mm、容量100mI。的量筒中,至60~70mI??潭忍?。
2)稱膨潤土試料15g,放入量筒中,再加水至95mL刻度,加蓋封閉,搖動5rain,使膨潤土與水混合均勻。
3)加入氧化鎂lg,再加入水至100mL刻度,加蓋封閉,搖動1min。
4)靜置24h,使之沉淀,沉淀物的界面刻度即為膨潤土的膠質價。
(2)觸變泥漿拌和:
1)應按試驗確定的觸變泥漿配合比,稱量水、膨潤土及堿的質量。
2)取稱量水的一部分與堿配制堿溶液。
3)將剩余水與膨潤土拌合均勻。
4)將配制好的堿溶液,注入膨潤土漿內,繼續攪拌至均勻,形成觸變泥漿。
(3)采用觸變泥漿減阻時,宜用工具管作前封閉,前封閉外徑宜比管節外徑大40~60ram,頂進時應切土前進。
注漿后,使土體與管節間形成20~30mm厚的泥漿環。
(4)當工作坑進口處土質坍塌時,宜灌注混凝土擋墻,作為后封閉。在混凝土墻中應預埋注漿孔及為安裝橡膠板封閉圈的螺栓?;炷翂︻A留洞的直徑宜比前封閉管的外徑大10~20mm。
(5)頂混凝土管時,應在接口處襯墊麻辮或橡膠板等材料,防止接口漏漿。
(6)灌漿應從頂管的前端進行,待頂進數米后,再進行補漿。注漿壓力一般為0.2~0.3MPa。
(7)灌漿用注漿泵進行。輸漿管宜用鋼管或高壓膠管,布設至注漿孔,加裝注漿分閘門。注漿孔一般每節管設1個。
成品保護 拌制好的觸變泥漿應靜置12h后方可使用。
應注意的問題 灌漿時,按灌漿孔斷面位置的前后順序依次進行,并應與管道和中繼間的頂進同步。
安全、環保措施
(1)灌漿前,應通過注水檢查灌漿設備,確認設備正常后方可灌注。
(2)灌漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時,經處理后方可繼續頂進。
2回填注漿
概述 本部分適用于電力頂管結束后回填注漿施工,一般采用水泥漿,充填管外空隙,置換觸變泥漿。
材料要求
(1)注漿管:利用頂進管材的觸變泥漿孔。
(2)水泥:宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,水泥強度等級不低于32.5,水泥進場應有產品合格證和出廠檢驗報告,進場后應取樣復驗合格,其質量必須符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》規定。