顶管施工在水库除险加固工程输水涵管重建中的应用,这是一篇与顶管论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
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摘 要：主要论述了水利工程施工中顶管工程施工技术的相关内容,先介绍了顶管工程施工技术的主要技术手段,包括顶管工程在施工中的主要技术应用、以及在施工应用过程中要注意的问题等；再针对顶管工程施工中可能出现的质量事故、安全事故,介绍了几种控制措施,希望能对相关人员工作有所帮助.
关键词：水利工程；顶管施工；输水涵管
1 工程概况
秀才山东水库工程是一宗以灌溉、防洪为主,结合供水、发电等综合效益的中型水库.灌区分为水库上游黄岩坑引水渠沿线两侧、麻公塘副坝下游部分及乌石岭副坝下游部分两个部分,总灌溉面积为23500亩,大部分为自流灌区,高程在22～40m.工程可解决12000人的食用水、城市公共用水和消防用水以及工业用水的需要,供水流量仅0.166 m3/s；捍卫下游区政府所在地、各分场及12000多人的安全.工程除险加固可对现有机组及电站厂房进行技术改造,装机容量为2台共820kW,加固后多年平均发电量132.40万kW.h.
根据国家《防洪标准》（GB502012014）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL2522000）,东水库为中型水库,工程等别为Ⅲ等,主要的建筑物级别为3级,次要的建筑物级别为4级,围堰等临时建筑物级别为5级.水库输水涵管进水口底板高程为42.00m,死水位45.70m,相应库容201.75万m3；水库正常蓄水位55.70 m,相应库容1123.00万m3；水库除险加固工程的设计洪水标准为50年一遇,设计洪水位56.01m,相应库容为1170.65万m3,校核洪水标准为1000年一遇,校核洪水位56.32m,相应库容为1217.26万m3.泄洪涵管最大泄量为10m3/s.
2 顶管施工技术
2.1 概述
因穿越大坝的老输水涵管渗漏严重,影响使用功能,在此次除险加固工程中,在主坝0+55处新建一条输水管涵,穿越主坝的输水管涵为内径2200mm、壁厚14mm的钢管,采用顶管法施工,从堤下游往上游顶进,位置是坝下0+6～0+52.1米,单向顶进长度46.1m,新输水涵管施工完成后对老涵管进行封堵.
2.2 工作坑及镇墩基础土方开挖
工作坑及镇墩基础土方在表面砌石等障碍物清除后采用反铲挖掘机直接挖土装入自卸汽车运至指定地点堆放.工作坑是顶管施工的临时设施,其后部设有镇墩、后背墙、千斤顶导轨、排水坑等设施.在顶进过程中是管节、土方运输的出入口,因此工作井对顶进长度、使用功能、安全等显做到十分重要.千斤顶后靠板是将顶管的顶力传递至后背镇墩的墙体结构.在顶进过程中,后靠板中、下、左、右不均匀位移,是顶进管道出现偏差的诱因.镇墩后靠板钢筋砼施工时确保后靠板与管道顶进方向垂直.后靠板安设允许偏差：垂直度0.1%H、水平扭转度：0.1%L、H为后背墙的高度（mm）、L为后背墙的长度（mm）.
2.3 顶管设备的选择和安装
2.3.1 导轨
导轨采用钢导轨,要求两导轨顺直、平行、等高,纵坡与管道设计坡度一致.安装导轨时首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置,然后测出导轨各点的实际高程,并与设计高程相比较,确定导轨的高程调整量后进行安装.浇筑砼基础时在砼基础内预埋工字钢或槽钢,将钢轨放在预埋件上,用电焊将钢轨与预埋件焊牢,也可以在浇筑砼时在道钉周围预留孔洞,钢轨稳好后,穿上鱼尾地脚螺栓,浇筑二次砼.导轨安装允许偏差为：轴线3mm,顶面高程0～+3mm,两轨内距±2mm.
2.3.2 千斤顶,顶力计算
顶管在稳定土层中采用人工掘进,管底高程以上土层为稳定土层且覆盖土层的深度满足卸力拱的要求,允许超挖,采用有关地区经验公式Pj等于K粘（22D110）L,K粘取最大值1.5计算做到出顶力为590t.施工时采用触变泥浆顶管时顶力的经验公式为Pj等于（8～12）Πd1L取最大参数计算做到出顶力为946t.
2.3.3 千斤顶选择和安装
考虑地下工程的复杂性及不可预见因素的影响,顶进设备考虑顶进能力的储备,设备顶进能力按1000t,采用6个300t的千斤顶可满足要求.千斤顶安装时,使顶力合力作用点与管壁反作用力作用点在同一轴线,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差.根据施工经验,采用人工挖土方,管上半部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在钢管垂直直径的1/4～1/5为宜.
2.3.4 高压油泵
由电动机带动油泵工作,选定额定压力为100Mpa的柱塞泵,经分配器、控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致.
2.3.5 顶铁
顶铁是传递和分散顶力的构件.特点是承受顶压力而不变形、便于搬运.顶铁包括横向顶铁、纵向顶铁和U型顶铁.
横向顶铁安放在千斤顶与纵向方顶铁之间,将千斤顶的顶推力传递给两侧的纵向方顶铁上,使用时与顶力方向垂直,起梁的作用.选用断面尺寸为300×300mm、长度1.8m的顶铁,用型钢加肋和端板焊制而成.
纵向顶铁放置在横向顶铁和被顶的钢管之间,与顶力方向平行,起柱的作用,在顶管过程中调节间距,长度取决于千斤顶的行程、管节长度、出土设备等,选用长度300mm,横截面为300×300mm,两端面用厚20mm的钢板焊平,縱向顶铁的两面端面加工平整且平行,以防作业时顶铁发生外弹.
因管径较大,U型顶铁采用环形顶铁,安放在管端面,纵向顶铁作用其上,使纵向顶铁传递的顶力较均匀在分布到管端断面上,以免管端局部顶力过大,引起管端变形及顶进偏差.
顶铁安装时首先检查顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面,将泥土和油污等擦拭干净,防止接触不良相互滑动受力不均.
2.4 钢管顶进
2.4.1 挖土与运土
结论：适合顶管论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关顶管开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
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