管道开挖论文（精选10篇）
管道开挖论文 篇1
非开挖导向钻进铺设管线, 是在传统顶管法和不能定向水平钻进铺管法的基础上, 引进的现代导向技术而发展起来的铺管技术。非开挖铺设管道技术对交通干扰小, 对周围环境损坏少, 可全年安全施工, 且综合成本低。
1.管道在线不开挖技术
非开挖技术首先兴起于石油、天然气行业, 主要用于油、气管道的更新修复, 以后逐步应用于污水管及给水管的翻新改造中, 并随着PE管等新型管材的应用而迅速推广。
2.管道在线不开挖更新技术
(1) 内衬管滑 (拉) 入衬装
该方法是将一条新的PE管拉入到旧的管道中, 内衬管前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力, 同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。在原有管段的端部要加装PE管保护圈以防在PE管拉入时被划伤。PE管衬装完后, 为固定内衬的PE管还要在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆。施工当中PE管可以事先用对熔焊机焊接好, 小管径的PE管还可以装配成管道盘轮, 这样可以极大地减少拉入衬装的时间。
(2) 无缝衬装
该法是将直径大于或等于原管道管径的PE管衬入管道, 衬装后PE管变形复原并与原有管道内壁紧紧贴在一起而无需灌入砂浆固定。施工中所使用的PE管一般为高、中密度的薄壁聚乙烯管材, 衬装的方法类似于滑 (拉) 入衬装工艺。该法的关键是要在衬装前将内衬管的截面积减小。截面的变形可以是弹性的或半永久塑性的, 变形管的复原可以是自然的或是通过注入外界的高压或高温介质 (如压力水、高温水、高压蒸汽) 而屈服复原。变形的方法为:PE管拉长 (在管壁厚度不变的情况下, 当某种PE管被拉长4%时则管径将缩小6%) , 衬入后, 由于不再受拉力的作用而使管长缩短、管径变大, 从而达到无缝贴衬的目的;PE管道横截面变形 (PE管在生产时被挤压) , 再通过专用的设备将横截面变为“U”或“C”形, 也可以在现场将PE管沿管壁圆周方向扭曲变形, 然后进行衬装并利用水压、高温水或高压蒸汽的作用将变形的管道复原。 (3) 管道翻衬
管道翻衬的内衬材料一般是由较柔韧的聚合物、玻璃纤维布或无纺纤维等多孔材料做骨架, 经饱和树脂材料浸渍而成, 在材料的外层一般覆盖一层隔水膜, 翻转衬入管道后, 该隔水膜成为新管道的内层, 主要起止水作用。施工中在水压、气压或卷扬机拉力作用下, 内衬材料翻转进入新管道在热水水温或蒸汽气温的作用下树脂固化, 内衬材料形成坚硬的管道内壁而成为管道骨架的一部分。管道翻衬一次施工的长度可达100m以上, 翻衬完后, 在各支管、消火栓、阀门等处挖工作坑进行人工开孔接支管, 也可通过专用的设备开孔。
喷涂材料, 通过在卷扬机拉力作用下的旋转喷头或者人工方法将材料直接喷涂在原管道内壁以进行翻新。施工时需沿管线在合适的地方设置工作坑 (间距为100m) 。喷涂衬装前必须将原管道清拭干净并用专用的探察设备 (CCT均进行探视以保证管内壁没有残留物和附着水。一般环氧树脂的喷涂厚度为1mm, 而水泥砂浆的喷涂厚度为4mm。
(5) 爆 (碎) 管衬装
该方法主要适用于原有管为易碎管材 (如灰口铸铁管等) 且管道老化严重的情况。新管的管径可以比原有管道管径大, 具体施工方法是将碎管设备放入旧管中, 由卷扬机或冲压杆拉动并沿途将旧管破碎, 在碎管设备后连有扩管头 (扩管头的直径大于原有旧管) , 一方面负责将破碎的旧管压入到周围的土壤中, 另一方面将内衬的PE管拖入原管位。
结语
各种在线不开挖管道更新技术均各有其局限性, 选择施工方案时应调查清楚原有管道的管径、管材并了解其供水服务情况、施工断水对服务区的影响、允许的停水时间、对翻新后管道过水能力的要求、管段中支管的数量和位置、横纵向弯头的数量和位置、管线周围其他市政管线的位置 (尤其是煤气管、高压电缆等) 、管段所处街道的交通状况以及施工时可能造成的扰民程度等, 在综合考虑以上各种因素并结合各种技术的适应性与局限性及技术经济比较后, 才能最终得出最好的施工方案。
管道开挖论文 篇2
合同编号：
工程名称：杞青路新建横穿杞青路电缆排管工程
承 包 人： 分 包 人： 签订日期： 签订地点：
目 录
第1条 工程概况 第2条 工程质量 第3条 工期
第4条 合同价款 第5条 工程结算 第6条 支付方式
第7条 第8条 第9条 第10条第11条第12条第13条第14条第15条第16条第17条第18条第19条第20条第21条材料设备供应
双方派驻本工程项目的代表双方权利 双方义务
工程验收和保修 知识产权 保密义务
合同变更和解除 违约责任 不可抗力
争议解决方式 适用法律 合同的生效 其他事项 特别约定
杞青路新建横穿杞青路电缆排管工程
工程施工劳务分包合同
合同编号：
承包人（甲方）： 分包人（乙方）：
依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关规定，经协商一致签订本合同。
第1条 工程概况
1.1 工程名称及地点： 1.1.1 工程名称： 1.1.2 工程账号： 1.1.3 工程地点： 1.2 分包工作范围： 1.3 承包方式：劳务分包 1.4 合同文件及解释顺序
1.4.1 双方在合同履行过程中签署的会议纪要、协议等文件； 1.4.2 本合同及附件；
1.4.3 招投标文件、中标通知书（如有）；
1.4.4 劳务报酬清单或劳务报酬预算书（或报价书）和施工图纸； 1.4.5 本工程施工总承包合同（如有）1.4.6 本工程施工专业承包合同（如有）
1.4.7 标准、规范和其它有关技术资料、技术要求； 1.4.8 构成合同一部分的其它文件。第2条 工作质量
2.1 乙方按总（分）包合同有关质量的约定、图纸要求、施工技术和国家、行业的建设施工及验收技术规范标准作业，达到工作一次验收合格标准，确保工程按期投产。
2.2 工作达不到约定质量条件的部分，甲方一经发现，可要求乙方返工，乙方应按甲方要求的时间返工，直到符合约定条件。因乙方原因达不到约定条件，由乙方承担返工费用，工期不予顺延。返工后仍不能达到约定条件，乙方承担违约责任，按20%计取违约金。
第3条 工期
3.1 本工作2016年04月1日至2016年07月20日完工。乙方根据甲方施工计划安排上述工作，并在施工周期内及时办理好开工手续和竣工手续。
3.2 发生以下情况的，工期顺延，乙方不承担责任，乙方应主动和甲方签订工期延期补充合同：
A 甲方书面同意工期顺延的。B 不可抗力原因造成停工的。第4条 合同价款
4.1 工程价款按以下第3种方式确定：（1）总价闭口包干
本合同总价包干人民币 万元（大写：）。（2）综合单价包干
本合同总价暂定人民币 万元（大写：）。具体详见附件《劳务作业报酬清单》（3）按实结算
本合同总价暂定人民币 6.0480万元（大写：陆万零肆佰捌拾元整）。按照《上海东捷集团2015分包工程结算单价》进行结算。
4.2 本合同价款按实结算，或出现本合同第4.3条约定的情形，按以下原则结算： 4.3 发生下列情况之一的，合同价款可作调整： 4.3.1 经甲方签证的工作量增加或削减； 4.3.2 发生设计变更；
4.3.5 上述调整事由发生，按本合同第4.2条调整合同价款。第5条 合同结算
5.1 本工作竣工后，由乙方根据设计施工图纸，设计变更、现场签证等编制工作结算资料，经由甲方审核作为劳务报酬结算依据。甲方可委托有资质的第三方进行结算审核。
5.2 本工作竣工后30天内，乙方须整理并交付结算所需资料给甲方，结算资料包括但不限于：分包合同、开竣工报告、现场签证表、结算书、乙供材料清单、安全生产、文明施工费用相关依据和相关发票、竣工图等。如乙方未能在指定的时间内提供完整的结算资料，每延期一天按合同价的万分之五承担违约责任，造成劳务报酬结算不能正常进行或合同款不能及时支付，相应责任有由乙方承担。
第6条 支付方式
6.1 合同款按以下第 种方式支付：
（1）一次性支付达到合同价格95%，支付时间：（2）分期支付：
A 预付款支付达到合同总价/合同暂定总价（以下简称“签约合同价”）的 %； B 进度款支付达到签约合同价的 %，支付时间： ；
C 结算款支付达到劳务报酬结算价的95%，工作竣工验收合格、结算审核完成后 日内支付； 6.2 甲方按劳务报酬结算价总额5％的比例预留质量保证金。质量保证金是用以保证乙方在缺陷责任期内对劳务作业出现的缺陷进行维修的资金，待工程保修期到期后清算，保修期内如有返修，发生费用在质量保证金内扣除。保修期满后的 月内，甲方将质量保证金即劳务报酬结算价的5%无息支付给乙方。经甲方同意，乙方可提交等额保函作为质量保证金，保函有效期不得短于保修期。
6.3 甲方向乙方支付劳务报酬款项前，乙方应向甲方提交工作形象进度表、完成投资额统计表、进度款报审表、价款结算单以及中国税务机关认可的正规等额发票。
第7条 材料设备供应
7.1 本工程由甲方供应材料设备的，甲方应在材料和工程设备到货前通知乙方，乙方应在约定的时间内，赴交货地点共同进行验收。验收后，由乙方负责接收、运输和保管。
7.2 本工程所需消耗性材料由乙方提供。乙方提供的材料由乙方负责采购、运输和保管。乙方应按照设计说明、施工图纸和有关技术资料标准要求进行采购，提供材料产品的质量、环保合格证明，并对所购材料质量负责，如有不合格的材料和制品乙方必须负责更换并承担费用。
7.3 若甲方发现乙方采购的材料与合同约定工作标准材料不符的，可以要求乙方整改，所拖延工期乙方自行负责，确保按期完工；
7.4 合同双方应确保工程施工现场不使用现场搅拌砂浆。7.5 材料设备供应其他约定： /。第8条 双方派驻本工程项目的代表 8.1 甲方任命 王健荣 为驻施工现场的代表。8.2 乙方任命王建忠为驻施工现场的代表。
8.3 双方派驻本工程施工场地的代表，按照本合同约定行使各自派出方的权利，履行派出方的义务。
8.4 甲方项目代表在授权范围内向乙方项目代表发出的任何书面形式的条件和指令，乙方项目代表应予执行。
第9条 双方权利 9.1 甲方权利
9.1.1 有权根据工程需要调换派驻施工场地的代表，但应提前 日书面通知乙方；调换后代表的权责不变。
9.1.2 有权监督乙方履行各项合同义务。9.1.3 有权审批乙方编制的施工进度计划。
9.1.4 有权对工作质量、施工进度进行监督，参加材料验收、隐蔽工程验收、竣工验收。9.1.5 有权督促乙方安全文明施工，达到环境管理目标。9.2 乙方权利
9.2.1 有权在征得甲方同意后，根据工程需要调换派驻本工程施工场地的代表；调换后代表的权责不变。
9.2.2 有权监督甲方履行各项合同义务。第10条 双方义务 10.1 甲方义务
10.1.1 甲方应负责办理应由甲方负责的相关证件、批件。10.1.2 按约定向乙方支付合同款。
10.1.3 甲方应协助乙方办理法律规定的有关施工证件和批件。10.1.4 提供应由甲方负责提供的有关技术资料。
10.1.5 协调施工场地进行交叉作业的甲方发包的各分包单位间的关系。10.1.6 严格执行国家安全生产和环境保护的有关规定。
10.1.7 组建与工程相适应的项目管理班子，全面履行总（分）包合同，组织实施施工管理的各项工作，对工程的工期和质量负责。
10.1.8 负责编制总体施工组织设计，统一制定各项管理目标，组织编制施工计划、物资需用量计划表，实施对工程质量、工期、安全生产、文明施工的控制、监督、检查和验收；
10.1.9 统筹安排、协调解决非乙方独立使用的生产、生活临时设施、工作用水、用电及施工场地；
10.1.10 负责与发包人、监理、设计及有关部门联系，协调现场工作关系。10.2 乙方义务
10.2.1 参加设计交底会，制定并组织落实施工进度计划。10.2.2 办理法律规定的有关施工证件和批件。
10.2.3 按照合同约定、工程施工组织设计、质量、安全保证组织措施和技术措施进行施工、按时竣工并在质量保修期内承担劳务作业质量保修责任。工作进度确保按照甲方规定的工期进行，并确保施工组织措施中所承诺的人力的实现。
10.2.4 施工开始前应向甲方提出安全措施，经甲方认可后实施，确保工程及其人员、材料、设备和设施的安全，防止因劳务作业造成的人身伤害和财产损失，安全措施费用由甲方承担。
由于劳务分包人安全措施不力造成事故的责任和因此而发生的费用，由劳务分包人承担。
10.2.5 乙方应采取适当的预防措施，以保证其雇佣人员的安全，在乙方承担的工作及其负责管理的范围内所发生的设备、人身伤亡事故、交通事故、电网事故，其责任和由此发生的一切费用均由乙方负责。
10.2.6 乙方在任何时候均应采取一切合理的预防措施，以防止其雇员或在其雇员之中发生任何违法的、**性的或妨害治安的行为，并维护治安，保护工程附近的人员或财产，使其免遭破坏。
10.2.7 遵守政府有关主管部门对施工场地交通、施工噪音、环境保护和安全生产等管理规定。做好施工现场地下管线和邻近建筑物、构筑物的保护工作。
10.2.8 在施工期间保持施工场地不出现不必要的障碍，排除雨水或污水，装备和多余材料储存并作出妥善安排，及时拆除不再需要的临时工程，并从现场运走任何废料、垃圾。
10.2.9 遵守有关法律法规、地方规章制度、行业规章制度和国家电网公司对建设工程分包、劳务分包及临时用工的各项管理要求，不得转包或分包。
10.2.10 严格按照环评、水保报告和当地的环保要求以及设计文件组织施工，确保不因施工原因影响项目通过环评、水保验收。
10.2.11 严格按照甲方的要求进行档案管理。将档案管理纳入整个现场管理程序，坚持归档与工程同步进行。确保实现：档案归档率100%，资料准确率100%，案卷合格率100%，保证档案资料的齐全、准确、系统；同时保证在约定的时间移交竣工资料。
10.2.12 积极配合施工图设计优化工作，参加设计交底，对施工中涉及的一系列问题，应及时告之甲方，并配合甲方做好相关工作。
10.2.13 已竣工工作在未正式交付甲方之前，应负责工作成品保护工作；保护期间，发生损坏，乙方自费予以修复；由于乙方不履行上述义务，造成工期延误和经济损失，责任由乙方承担。
10.2.14 负责施工场地的清洁，符合环境卫生管理的有关规定。
10.2.15 乙方应将有关资质证书复印件、乙方人员相关作业证书复印件，汇编成册并加盖公章，交甲方审核备查。
第11条 工程验收和保修
11.1 隐蔽工程验收：具备隐蔽条件的工程部位，乙方应在自检合格后通知甲方验收，验收合格并经甲方代表在检验记录上签字后，乙方才可进行隐蔽和继续施工。
11.2 竣工验收：工作具备竣工验收条件的，乙方应按国家竣工验收的有关规定在施工完成后3日内向甲方提供竣工资料3份，竣工资料包括但不限于： /。甲方应在收到报告后7日内组织验收，并答复验收意见，乙方应按甲方意见进行修改并承担因自身原因造成的修改费用。乙方拒绝修改或修改后经验收仍不合格的，甲方有权聘请第三方进行修改，乙方
承担由此发生的全部费用。
11.3 全部工程竣工（包括乙方完成工作在内）一经发包人验收合格，在质量保修期内，甲方对其承包的全部工程质量保修向发包人承担责任，乙方对其分包的劳务作业的施工质量保修向甲方承担责任。
11.4 本工作保修期的起止之日以发包人和甲方签订的工程施工总承包合同中约定的工程保修期为准。保修期内乙方应在接到甲方维修通知后及时进行维修，未按上述约定履行维修义务的，甲方有权聘请第三方代为履行，所需全部费用由乙方承担。
第12条 知识产权
12.1 乙方在使用任何材料、乙方设备、工程设备或采用施工工艺时，因侵犯专利权或其他知识产权所引起的责任，由乙方承担。
12.2 乙方采用专利技术的，专利技术的使用费包含在合同价格中。
12.3 除乙方的专利技术外，所有有关本工程的照片、录像、图纸、技术资料的所有权及涉及的知识产权均为甲方所有，未经甲方同意，承包人不得用于广告、宣传等本合同目的以外的任何其他目的。
第13条 保密义务
13.1 乙方及其项目参加人员应对在合同履行过程中了解到的涉及到甲方技术信息、经验信息、商业秘密以及其他尚未公开的有关信息、资料负有保密义务，并采取相应的保密措施。乙方应承担的保密义务包括但不限于：
13.1.1 未经甲方书面同意，不得将上述信息、资料披露给任何第三人； 13.1.2 不得将上述信息、资料用于本合同以外的其他目的；
13.1.3 在本合同终止或解除后或按甲方要求，及时将上述信息、资料返还甲方，或按甲方要求作适当处理。
13.2 本合同项下的保密义务至相关信息、资料正式向社会公开之日或甲方书面解除乙方本合同项下保密义务之日起终止。
第14条 合同变更和解除
14.1 除本合同已有约定外，任何一方都不得擅自变更或解除本合同。如确需变更或解除本合同，应经甲、乙双方另行协商，并达成书面协议。
14.2 在合同履行过程中，发生以下情形之一的，甲方有权解除合同： 14.2.1 乙方发生歇业、解散、停业整顿、被吊销营业执照或被撤销时； 14.2.2 工程建设发生重大变化，项目内容无法实施或目标无法实现的； 14.2.3 乙方因主观原因致使合同无法正常执行的；
14.3 合同解除后，对于已履行部分给合同各方造成的实际损失，按如下约定承担： 14.3.1 非因甲方原因，乙方单方面解除合同的，合同终止前所发生的费用由乙方承担；
14.3.2 乙方单方面解除合同或因非技术性主观原因造成项目无法完成的，甲方有权追索全部已支付费用，同时乙方还应承担相应的损失；
第15条 违约责任
15.1 甲方逾期支付劳务报酬预付款、进度款、结算款的，应就逾期部分向乙方支付按照中国人民银行规定的同期存款基准利率计算的逾期付款违约金，但因乙方原因造成的除外。
15.2 乙方不履行本合同义务或者履行义务不符合约定的，甲方有权要求乙方承担继续履行、赔偿损失和支付违约金等违约责任。
15.3 如乙方无法完成本合同工程，应向甲方支付签约合同价的20%作为违约金。15.4 工期延误的，每延误一日，乙方应向甲方按本合同签约合同价的0.5%支付违约金。延误超过30日的，甲方有权单方解除合同，乙方应向甲方支付签约合同价的20%作为违约金。
15.5 工作存在重大质量问题或无法通过竣工验收合格的，甲方有权单方解除合同，乙方应向甲方支付签约合同价的20%作为违约金。
15.6 工作质量不达标的，乙方应根据甲方的整改通知对工作质量不合格的部位进行彻底返工修理，由于以上原因造成工作延期交付的视同延误工期。若乙方逾期整改，或整改后不符合甲方要求的，甲方有权单方解除合同，乙方应向甲方支付签约合同价的20%作为违约金。
15.7 乙方未按合同约定时间向甲方提供完整的竣工资料的，每延误一天, 应向甲方支付签约合同价的0.1%的违约金。乙方向甲方提供的图纸有错误的，每发现1处错误，应向甲方支付签约合同价0.1%的违约金。
15.8 施工期间发生重大责任事故的，乙方应承担全部事故责任，且甲方有权单方解除合同，乙方应向甲方支付签约合同价的20%作为违约金。
15.9 乙方违反本合同第12条约定义务的，甲方有权要求乙方承担合同价 %的违约金，并有权解除本合同。乙方未经甲方同意转让或许可第三方使用甲方所有的技术成果和知识产权的，所获收益归甲方所有。
15.9 乙方违本合同第13条约定义务的，应承担一切法律责任并赔偿甲方因此遭受的一切损失。
15.10 乙方将本工作转包或分包给其他第三人，一经发现，甲方有权单方解除本合同，乙方应向甲方支付签约合同价的20%作为违约金。
15.11 若因乙方违约导致合同按约定解除的，则合同结算金额按经甲方确认后的实际工程量予以确认，但乙方应向甲方承担签约合同价20%的违约金。
15.12 除本合同另有约定外，乙方存在其他违约行为的，应按签约合同价3%向甲方承担违约责任。
15.13 乙方按合同约定应支付的违约金低于给甲方造成的损失的，应就差额部分向甲方进行赔偿。
15.14 乙方违约除应承担相应违约责任外，甲方向乙方主张权利所产生的费用（包括律师费）亦由乙方承担。
15.15 乙方因违约需向甲方支付违约金或赔偿损失的，甲方有权从任何一期合同应付款项中予以扣除。
15.16 违约方承担违约责任后，除本合同被依法解除外，双方均应继续履行合同，以保持工作的连续性和已施工作的完好。
第16条 不可抗力
16.1 不可抗力是指不能预见、不能避免并不能克服的客观情况，包括但不限于自然灾害、战争、武装冲突、社会**、**或按照本条的定义构成不可抗力的其他事件。
16.2 若不可抗力的发生完全或部分地妨碍一方履行本合同项下的任何义务，则该方可免除或延迟履行其义务，但前提是：
16.2.1 免除或延迟履行的范围和时间不超过消除不可抗力影响的合理需要；
16.2.2 受不可抗力影响的一方应继续履行本合同项下未受不可抗力影响的其他义务，包括所有到期付款的义务；
16.2.3 一旦不可抗力结束，该方应尽快恢复履行本合同。
16.3 若任何一方因不可抗力而不能履行本合同，则该方应立即告知另一方，并在3日内（含本数）以书面方式正式通知另一方。该通知中应说明不可抗力的发生日期和预计持续的时间、事件性质、对该方履行本合同的影响及该方为减少不可抗力影响所采取的措施。
16.4 受不可抗力影响的一方或多方应采取合理措施，减少因不可抗力带来的损失。合同各方应及时协商制定并实施补救计划及合理的替代措施以减少或消除不可抗力的影响。
16.5 如果不可抗力阻碍受影响方履行义务持续超过120日（含本数），合同各方应协商决定继续履行本合同的条款或终止本合同。
16.6 因政府行为、法律或国家政策发生重大变更，导致合同一方或多方不能完成本合同项下的义务，合同各方应本着公平合理的原则尽快协商解决。必要时，签订合同修改变更协议。
第17条 争议解决方式
17.1 合同履行过程中发生争议时，双方应本着诚实信用原则，通过友好协商解决。17.2 若争议经协商仍无法解决的，按以下第 种方式处理：
（1）仲裁：提交上海仲裁委员会，按照申请仲裁时该仲裁机构有效的仲裁规则进行仲裁。仲裁裁决是终局的，对双方均有约束力。
（2）诉讼：向工程所在地人民法院提起诉讼。
17.3 在争议解决期间，合同中未涉及争议部分的条款仍须履行。第18条 适用法律
18.1 本合同的订立、解释、履行及争议解决，均适用中华人民共和国法律。
18.2 本合同适用行业标准、规程、规范或工程所在地的省级地方标准、规程、规范。第19条 合同的生效
本合同在以下条件全部满足之日生效：程所在地的省级约金，延误
19.1本合同经双方法定代表人或授权代表签章并加盖双方公章或合同专用章；
第20条 其他事项
20.1 本合同正本一式肆份，甲方执叁份，乙方执壹份，各份具有同等效力。20.2 如有未尽事项，甲乙双方可另签订补充协议。20.3 本合同双方应同时签订安全协议、廉洁协议。
20.4 本合同附件是本合同不可分割的组成部分，与本合同正文具有同等法律效力。20.5 本特别约定是对合同其他条款的修改或补充，如有不一致，以特别约定为准。第21条 特别约定
/ 附件：
1、上海东捷集团2015分包工程结算单价
2、安全协议
3、廉洁协议（以下无正文）
签 署 页
甲方：（盖章）法定代表人(负责人)或 授权代表（签字）： 签订日期： 地址： 邮编： 经办人： 电话： 传真：
开户银行： 账号： 税号：
乙方：（盖章）
法定代表人（负责人）或 授权代表（签字）： 签订日期： 地址： 邮编： 经办人： 电话： 传真：
管道开挖论文 篇3
【关键词】沟槽开挖；回填；管道基础；设计；应用
给排水管网是城市市政工程的重点项目，关系到了城市中各项工作与居民生活的正常运行，沟槽开挖、回填与管道基础是管网建设的基础，在设计上的完善，可以减小返修率，延长管网寿命，进而方便人们生活，确保人们安全。
一、沟槽开挖、回填与管道基础设计概述
（一）沟槽开挖、回填设计概述
市政给排水管道沟槽开挖设计工作分为确定断面形式与断面尺寸两个方面。确定沟槽断面形式与断面尺寸是否合理，决定了施工是否安全，也是管道施工质量的基础。
沟槽断面的确定内容要从土的种类、地下水位、管道断面尺寸、管道深度、开挖方式选择及现场环境等因素来综合考虑。沟槽断面形式一般分为直槽、梯形槽、混合槽等。应用最广泛的为直槽和梯形槽。直槽一般应用在老旧城区改造、管线附近障碍物多等不宜大面积开挖处。直槽为了施工安全，一般需要在槽壁进行支护处理。梯形槽主要用于管线附近障碍物较少处。
沟槽断面尺寸由深度、底宽、边坡坡度以及留台情况来确定。深度是由管线的用途以及整体铺设设计决定。底宽由管道直径与两边所需的最小工作面宽度进行确定。管道单边最小工作面宽度根据管径不同而不同，一般管径≤500时不小于300mm， 500<管径≤1000时不小于400mm，1000<管径≤1500时不小于500mm，1500<管径≤1800时不小于600mm，另管道有现场施工的防水层时单侧工作面宽度不应小于800mm。边坡根据土壤类别、地质条件以及坡顶荷载情况确定，一般为1：0.1-1：1.5，当遇到特殊地质时需要进行仔细计算确定。部分管道（如地势平缓处的排水管道）由于埋深较深，无法一次开挖，需进行放台处理，放台深度及宽度一般由开挖机械种类、性能等具体确定。
沟槽回填质量直接影响到管道工程质量。沟槽回填设计要点为回填材料和回填压实度。
为了保证管道不被尖锐物破坏和保证压实度符合要求，管道管顶以上500mm且不小于1倍管径处至沟槽底部需用符合要求的原状土或中、粗砂、碎石屑、最大粒径<40mm的砾石进行回填。严禁回填垃圾、冻土、烂泥及就地取砂后的筛余土。管道管顶以上500mm且不小于1倍管径处至地面处回填材料根据地面实际情况进行确定，当地面为道路时需根据道路要求进行回填。沟槽回填压实度是否达标，是管道是否可以正常运行的首要条件。沟槽回填压实度不达标时，往往会造成管道上方地面的不均匀沉降或管道发生位移、不均匀沉降从而导致管道无法正常运行。沟槽回填压实度一般要求为，管顶至沟槽底部压实度不小于95%；管顶至管顶上方500mm且不小于1倍管径处（管顶正上方）压实度不小于85±2%；管顶至管顶上方500mm且不小于1倍管径处（管顶上方两侧）压实度不小于90%；管顶上方500mm且不小于1倍管径至地面处压实度不小于90%，如地面为硬化道路则根据道路要求确定压实度。另沟槽回填需进行分层回填密实，压实后每层厚度为100～200mm。
（二）管道基础设计概述
管道基础的主要作用是将管道较为密集的荷载力均匀的分布，以此减少地基单位承受的压力，防止管道发生不均匀沉降。管道基础一般分为砂石基础和混凝土基础。管道基础形式选用时，应根据工程地质、地面荷载、施工条件、设计管径及管道埋深情况确定。
砂石基础，这种基础适用于在天然土弧不可以很好的和管道弧度相互吻合的情况，而且地基承载力较高的时候，可采用砂石基础进行稳固。砂石基础可选用的材料有天然级配砂石（其最大粒径不宜大于25mm），中砂、粗砂，级配碎石、石屑（其最大粒径不宜大于25mm）。管道支撑角的度数为90°～ 180°之间。由于化学建材管道宜被尖锐物损坏，故化学建材管一般选用中、粗砂基础。
混凝土基础，这种基础适用于在管底的原状土地基的承载力较低的时候，但管道本身没有很好的抵抗不均匀沉降能力，可以采用混凝土基础，前提条件为：管道地基支撑强度大于管道的土压力、地面车辆荷载、管道自重和管道内水重等作用在地基上的总荷载。浇筑混凝土时必须注意混凝土和管底外部的形状密切吻合，支撑角的度数为90°～ 180°之间。管径较小的时候可以使用素混凝土基础，管径较大时需要在混凝土基础浇筑时配置定量的钢筋，在管道柔性接口部位的现浇混凝土基础应用变形缝分离。
当遇有湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土、液化土、软土等地基时，管道基础还需做专门处理。
二、常见不良地基基础应对技术
（一）湿陷性黄土地基基础应对技术
天然黄土在自重压力和附加压力的作用下，受水浸泡后，内部结构迅速破坏，发生显著的湿陷变形称为湿陷性黄土。若这种黄土作为管道的地基，湿陷变形会对管道带来不同程度的危害：沉降、坼裂、倾斜、严重影响其安全和使用年限。
常用的湿陷性黄土地基处理方法主要有强夯法和在管道基础下做3：7灰土垫层。
强夯法在处理湿陷性地基时效果非常明显，对于湿陷性黄土地基的稳固和强化有很好的作用。一般情况下，当夯击能力达到1000kN～2000kN的时候，可以消除夯面以下6～9m的深度地基。但是强夯需要沟槽断面较大，对于管道来说需增加开挖断面增加土方量。
3：7灰土垫层法作用机理是3：7灰土中未熟化的生石灰吸收水分，使土层中的含水量降低，增大土层土粒间的凝结效果，同时生石灰在吸水过程中放出热量，使土层含水量进一步蒸发，能使基础周围形成一种硬壳，达到加固地基的目的。3：7灰土基础一般为在管道的常用基础下加设300mm厚的3：7灰土垫层和150-300mm厚的土垫层。
（二）地下水位的应对技术
地下水位较高的地区土层都具含水量高，孔隙大，压缩性强和渗透性较差的特点，具有明显的结构性和特殊的流变性等。根据弱土层的地基处理方法，我们可以分为以下几种：换填土层法、排水固结法、置换及伴入法和土木聚合物等办法。常用方法为换填土层法和置换及伴入法。换填土层法就是将地基下面一定深度的软弱土层挖掘出来，回填一些强度很高的碎石和砂石等强度很高的材料，以此来提升土层的承受力。其作用在于：第一，提高浅土层的基础承载力。因为地基中的剪切破坏来自于地面，伴随着应力的增大开始了纵向的发展，所以抗剪程度很高的砂石可以很好的置换基础下面的软弱土层，减少地基的破坏。第二。防止冻胀、因为粗颗粒的垫层材料的孔隙非常大，不易产生毛细血管的现象，所以可以很好的防止在寒冷地区造成冻结和胀破现象。第三，加速软弱土层的排水固结。砂石等垫层材料的透水性能非常的强，软土层受到压力之后，垫层就可以很好的将基础下面的水压力迅速排解和消散，很好的提高了垫层下面的软弱土层的固结能力和强度，将地基发生塑像破坏的几率降到最低。置换及伴入法就是我们俗称的抛石挤於法，当管道基础下的淤泥层厚度较大而无法进行换填时，常常采用抛石挤於法进行处理。用尺寸均匀的卵石抛入至淤泥层中并压实，直至管道地基强度达到设计值。
（三）粉质砂石地基应对技术
当我们遇到的晚起冲击物形成的土层，岩性是黄色的低液限粘土，这种土层结构非常松散，表层属于发育性的植物根系，厚度为0.8m以下，其下面是粉质砂石，部分地区还有低液限粘土透镜体，结构也是十分松散，主要的成分是石英和云母。针对这样土层的处理办法为：施工之前需要对附近的河道进行疏导和引流，引流完之后再进行排水和降水，等到地下水位降到距离开挖底面有60cm的时候在进行管沟的施工，在开挖时不允许停止排水和降水，目的是为了防止流沙现象的出现。 挖完之后在开挖的地方换填60cm厚的砂石进行基础处理，以此提高地基的承载力度。
三、总结
沟槽开挖、回填及管道基础质量直接决定了给排水管道的质量，城市的给排水管道直接反映了一个城市的经济发展情况，在建设和维护的过程中也反映了一个城市的文明程度。城市给排水管道的建设直接关系到整个城市经济的建设和发展，所以对于给排水管道的设计质量必须严格把控，才可以建设更加优质的管道系统。
参考文献：
[1]郑卓维.浅析市政给水管道的常见施工及预防措施[J]. 商业文化（下半月）. 2011（07）.
[2]罗宇生.夯实法处理湿陷性黄土地基的效果[J]，陕西建筑.2005，（05）.
污水管道在非开挖技术修复研究 篇4
1 注浆法
注浆法是使用专用设备, 在压力的作用下将浆液 ( 化学浆液或水泥灰浆) 或树脂注入管道的裂隙区, 以达到防渗目的的修复方法。还可以采用土体注浆的办法, 这种办法有增强地基承载力, 形成隔水帷幕, 填充地下空洞的作用。
灌浆法主要用于修复管道的渗漏处 ( 接头部分) 或砖制的污水管道, 前提是管道的结构性完好。灌浆法适用于管径为900mm以上的各种管道。在复杂地层条件下, 可在两个人井之间用双化学浆液来恢复地层对排水管的支撑强度。将排水管两端堵住, 先注满A浆液, 然后泵出; 再注满B浆液, 随后也泵出, 两种浆液成分之间发生化学反应, 可堵住管道内的接头或裂隙渗漏, 从而提高周围地层的稳定性灌浆法的优点是: 干扰小; 材料和设备的费用低。灌浆法的缺点是: 难于控制施工的质量。
2 原位固化法 ( CIPP)
原位固化法也称为软衬法、翻转法、袜筒法。将浸满液态的热固性树脂的毡制软管用注水翻转或牵引等方法将其送入旧管内后, 通过加热 ( 利用热水、热汽或紫外线等) 使其固化, 形成与旧管紧密配合的薄层管, 而管道的过流断面没有损失, 但流动性能大大改善了。使用这项技术修复的管道寿命可达30 ~ 50 年。CIPP工艺是目前最受欢迎的非开挖管道修复施工方法, 适用范围广, 断面损失小, 修复质量好, 目前是世界上使用最多的一种非开挖修理方法。自1971 年首次投入使用以来, 在全世界用此法修复的管道总长度超过6600km。CIPP适用于管径50 ~ 2700mm管线长度为900m左右的各类管道的修复。常用的热固性树脂主要有: 聚合树脂、乙烯树脂和环氧树脂。聚合树脂最为经济, 具有抗酸性, 是使用最多的一种材料; 乙烯树脂适用于在高温时具有防腐性能的情况; 环氧树脂则适用于PH值不正常, 外层具有不渗透保护层管道的修复。软衬管的作用是携带树脂, 直到它就位并且固化为止。这就要求软衬管能承受安装应力, 并且具有足够的柔性以适应管道的不规则性。软衬管可以是编织管或非编织管, 最常用的是编织带, 也有的采用玻璃纤维加强的编织管, 管的内外表面浸有非渗透性的涂层, 以保护管中的树脂。
CIPP的优点有: ( 1) 施工速度快、工期短; ( 2 ) 可全天候施工; ( 3 ) 没有接头、表面光滑、流动性好; ( 4) 可适应非圆形断面和弯曲的管段; ( 5) 不需灌浆, 过流断面损失小。
3 内衬法
3. 1 插管法
是采用比原管道直径小或等径的塑料管插入原管道内, 在新旧管道之间的环形间隙灌浆, 予以固结, 形成一种管中管的管道结构, 从而使塑料管道的防腐性能和金属材料的机械性能合二为一, 改进管道的工作性能如PE灌浆法。
传统的内衬法是使用得最早的一种非开挖地下管道修复方法, 适用于各种地下管道的修复。新管可以是由聚乙烯管预先对焊而成的连续长管, 也可以是一节一节的短塑料管、玻璃管等, 在工作坑连接后分别送入旧管道内。管内人工对口焊接, 管顶钻孔注浆。在管径800mm以下小管可采用“列车推进法”, 这种施工推力随着长度增加而增加;在管径800mm以上大管道可采用“单管推进法”, 这种工艺每次只推进一节短管。如这种方法可用于旧管中无障碍、管道无明显变形的情况下。当修复的管道对坡度有一定的要求时, 如污水管道, 则需要有塑料或钢制的定位器或间隔器。灌浆时, 间隔器还可保证新管居于旧管的中间, 形成均匀的环形间隙。
传统的内衬法的优点是: ( 1) 施工简单, 对工作人员的技术要求低; ( 2) 施工速度快; ( 3) 不需要用专用的设备, 投资少、施工成本低; ( 4) 可适应大曲率半径的的弯管。
传统内衬法的缺点是: ( 1) 过流断面受损失较大, 但管径较大时影响较小; ( 2) 环形间隙要求灌浆, 小管注浆时有可能造成内衬管上浮; ( 3) 需开挖一条导向槽 ( 连续管法) ; ( 4) 分支管的连接点需开挖进行; ( 5) 一般只适用于圆形断面的管道。
3. 2 紧密结合内衬法
它包括冷轧法、热拔法和变形法。利用PE或PVC管的性能, 将管的直径在插入旧管之前暂时变小或改变形状, 插入后新管膨胀, 与旧管贴合在一起形成紧密连结, 避免了传统内衬法在新旧管的环空内灌浆的需要。冷轧法和热拔法的暂时缩径, 既可通过机械轧制 ( 冷轧法) , 也可在一个已缩径的模具上拉拔得到 ( 热拔法) 。对变形法, 管在挤压后很快变形和折叠, 并缠绕在一滚筒上, 插入旧管内, 在蒸汽的作用下膨胀而与旧管形成紧密结合。改进的内衬法适用于管径为75 ~1200mm、管线长度为1000m左右的各类管道的修复。
改进的内衬法的优点是: ( 1) 不需要灌浆, 施工速度快; ( 2) 过流断面的损失很小; ( 3) 可适应于大曲率半径的弯管; ( 4) 可长距离修复。
改进的内衬法的缺点是: ( 1) 分支管的连接需要开挖进行; ( 2) 旧管的结构性破坏会导致施工困难; ( 3) 只适用于修复直圆形管道。
近几年来随着工艺的改进, 可以带水作业的螺旋管内衬法应用得越来越多, 它从材料上入手, 也有边施工边做管, 也有可用于相当于直径5 米的矩形管。使修复的材料根据施工情况而定, 带来了更大的便利。如扩胀螺旋管内衬 ( 衬管扩张后紧贴母管, 断面损失小) 、钢衬螺旋管内衬 ( 螺旋管外包钢带, 增加环刚度) 、自行式螺旋管内衬 ( 制管机在前, 管径可随时变化, 制管长度不受限制, 可用于矩形、拱形管道) 、塑包钢热熔螺旋管内衬 ( 钢带被包裹在PE材料中, 接缝用同质材料热熔连接) 。
采用哪一种修复工艺要注意几个方面的问题: ( 1) 考虑损坏的类型。根据损坏的程度以及相关管线的影响程度, 比如只是少量接口损坏可用点状修理, 这些都需要细致的巡查; ( 2) 考虑施工质量的稳定性。了解不同工艺的特点以及施工地点的地形结构, 选择适宜的工艺, 比如嵌补、注浆法有时稳定性较差; ( 3) 考虑对水流的影响。比如套环法、短管内衬法对水流有一定影响; ( 4) 考虑工期长短、施工环境的要求、考虑对周围管线的影响。如嵌补涂层注浆法工期较长, 螺旋内衬可以适当带水作业, 而裂管法对周围管线存在影响的可能; ( 5) 考虑造价。在考虑了各种工艺的技术优缺点后, 造价经常影响了选择, 比如CIPP的质量较好, 螺旋内衬可带水作业, 但价格较贵。
4 结语
非开挖修复的方法整体优势在于修复的负面影响小, 修复所占用场地比较少, 对地面、交通、环境以及周围地下管线等等的影响很微弱。因此, 推广非开挖修复技术在排水管道修复领域的运用势在必行。
参考文献
[1]冯运玲, 田国伟, 张力高.国内外供水排水管道非开挖修复技术介绍及相关建议[J].特种结构, 2014 (4) .
[2]余美文.排水管道非开挖修复技术[J].福建建筑, 2008 (3) .
管道沟槽开挖工程监理实施细则 篇5
一、总则
1.1本细则依据牛头山水库向临海市沿海及椒北供水一期原水工程溪口水库—章安水厂段工程承包合同及有关规定、规范编制。
1.2本细则仅适用于牛头山水库向临海市沿海及椒北供水一期原水工程所涉及的所有管道沟槽开挖的监理控制。
1.3本细则所指管道沟槽开挖工程包括基础开挖、方井预制及安放、方井内外砂卵石回填和土工布铺设以及方井连系梁浇注等。
二、开工申请及相关资料的报批
2.1管道沟槽开挖工程开工前14天，承包单位必须向监理单位提交分部工程开工申请，同时应提交下列资料：
1、施工措施计划，其内容至少应包括（但不限于）：（1）工程概况和平面布置；（2）工艺流程；（3）设备配置；
（4）原材料检验、配合比设计；（5）施工管理及人员配置；（6）质量安全保证体系；（7）进度计划。
2、测量控制点布设及精度资料
3、砼所用砂石、水泥、钢筋试验资料及配合比设计资料
4、施工中应遵循的有关技术要求及指标
5、单元工程划分桩位编号表 2.2分部工程开工7天前，承包单位应对轴线、桩位进行实地放样，并将结果报现场监理工程师，必要时现场监理将督促承包单位与监理一起到现场进行对照检查。
2.3分部工程开工前，施工单位应报请现场监理工程师对准备工作进行查验，查验的主要内容包括：
1、施工设备到位及性能
2、试验设备到位及性能，试验室资质及人员组成，岗位证书
3、临时设施情况
4、原材料质量及数量
三、施工过程监理
3.1施工单位必须按经批准的施工方案组织施工，在施工中若发现施工效果达不到设计或规范要求时，应及时修订施工方案，并报监理部批准。
3.2基础开挖高程以设计图纸高程为准，并注意预留一定厚度人工清挖，以免扰动槽底基础原状土。
3.3混凝土预制桩应严格遵守设计要求及规范进行施工，预制现场有质检和试验人员对施工工艺、质量进行指导和控制，并按规范要求制作试块。
3.4每道工序的检验，都必须依照设计要求在“三检”的基础上，报现场监理工程师认证，否则不得进行下道工序施工。
3.5管道支墩的浇筑，应依照砼工程监理实施细则中的相关规定执行。要求按设计轴线及桩号严格控制弯点和高程。
3.6 承包方必须认真进行施工过程的记录和原始资料的整理，资料必须及时、真实、齐全，现场监理将在巡视中随时抽检。
3.7供水管道大部系隐蔽工程，承包单位必须严格按照规程施工，项目部施工管理人员必须在现场跟班指导，监理工程师将对重要工序进行旁站、跟踪控制，当发现违章操作或管理人员或技术人员不在现场或不负责任时，将发出口头警告、书面警告直至采取停工、返工等措施，由此造成的损失将由承包单位承担。
四、质量评定
4.1按批准的项目划分进行检查验收和质量评定。
4.2供水管道单元工程评定的重要依据之一是原始记录资料，在评定单元工程质量等级时必须依据真实、齐全的原始记录对单元工程质量进行评定。
4.3砼预制、浇注单元工程质量评定的重要依据之一是同期砼预制试块完成28天之后的试验报告。监理工程师按规定比例随机取样做试块试验，当发现有不合格预制试块时，将同期预制构件抽样做不毁坏性试验，对不合格预制构件作报废处理。
五、计量与支付
5.1计量与支付按承包合同有关规定执行。5.2砼浇筑的控制按“砼工程监理实施细则”执行。5.3计量与支付按“土石方工程监理实施细则”执行。5.4施工进度、质量等级按相关规定执行。5.5本细则与承包合同规定矛盾时，按合同执行。
能达水利水电咨询公司
钱塘江三级干堤桐庐段三期加固工程监理部
某截污管道工程基槽开挖及支护 篇6
关键词：管道,深基坑,钢板桩,支护
1 工程概况
拟建管道为某截污管道, 沿某河岸布置至污水处理厂, 场地属冲湖盆地地貌类型, 管道沿线广泛分布软土地基, 稳定性差;场地内地下水类型为第四系松散层孔隙水, 地下水位高, 对基坑开挖影响大。本工程基坑开挖深度介于4.0 m~7.0 m, 大部分属于深基坑施工。基坑土方开挖是本工程的难点之一。由于工程工期紧, 时间上不允许大量施打钢板桩进行基坑支护, 根据对基坑土体整体稳定性安全性验算, 大部分管道沟槽开挖采取放坡开挖, 开挖量非常大, 基坑两侧不允许堆土, 土方需运输至15 m以外堆放。部分采用钢板桩支护的沟槽开挖, 由于基坑内支撑分布较密, 机械施工难度大, 效率低。由于地下水位高, 对沟槽边坡稳定性有较大影响, 施工过程中要重点监控土体变形情况。
2 本工程深基坑施工方法
2.1 基坑放坡开挖施工
该施工工艺用于靠近污水处理厂侧 (右侧) , 因施工场地限制 (管道中心线距便道排水沟约6.5 m) , 经整体稳定性计算, 拟采用1∶0.6放坡开挖。左侧无场地限制, 采用1∶1放坡分两台开挖, 开挖总深度按本施工段最大值6.5 m计, 第一台开挖深度3.5 m, 第二台开挖深度3.0 m, 两台之间工作面6.0 m。基坑开挖必须分段、分层均匀开挖, 开挖高度不得大于0.5 m, 避免基坑壁受力不均产生变形 (见图1) 。
2.1.1 右侧放坡设计计算
1) 基本计算参数。
a.地质勘探数据如表1所示。
b.基本计算参数:
地面标高0.00 m, 基坑坑底标高-6.5 m。
c.地面超载见表2。
d.放坡参数见表3。
放坡级数为一级坡。
2) 整体稳定性计算见表4。
其中, n为滑动体系条数;γk为整体滑动分项系数, 可取1.3;γ0为基坑侧壁重要性系数;Wi为第i分条土重, 滑裂面位于粘性土或粉土中时, 按上覆土层的饱和土重度计算;滑裂面位于砂土或碎石类土中时, 按上覆土层的浮重度计算;bi为第i分条宽度;Cik为第i分条滑裂面处土体固结不排水 (快) 剪粘聚力标准值;φik为第i分条滑裂面处土体固结不排水 (快) 剪内摩擦角标准值;θi为第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角;Li为第i分条滑裂面处弧长;S为计算滑动体单元厚度。
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数均1.33>1.30, 满足要求。
2.1.2 左侧放坡设计计算
1) 基本计算参数。
a.地质勘探数据如表5所示。
b.基本计算参数:
地面标高0.00 m, 基坑坑底标高-6.75 m。
c.地面超载见表6。
d.放坡参数见表7。
放坡级数为二级放坡。
2) 整体稳定性计算见表8。
公式同右侧放坡。计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数为1.77>1.30, 满足要求。
第2步开挖内部整体稳定性安全系数为1.85>1.30, 满足要求。
2.2 基坑钢板桩支护开挖施工
该段管道横穿已建某市政道路, 开挖深度达7 m, 不宜采用大开挖, 拟采用原地面开挖1.5 m卸载后, 选用拉森Ⅳ型钢板桩进行基坑支护, 防止管沟两侧的土体坍塌。钢板桩长12 m, 沿截污管道两边连续设置成封闭的帷幕, 沟槽内设置一道325×10无缝钢管支撑, 钢管水平间距为5.0 m, 垂直位置为桩顶面向下1.5 m。为加强钢板桩的整体刚度, 沿钢板桩墙面全长设置围檩。围檩用H型钢组成, 在纵断面上用角钢与H型钢、钢板桩焊接连接。在两根H型钢接头处用槽钢焊接连接 (见图2) 。
2.2.1 钢板桩的计算
1) 地质勘探数据如表9所示。2) 基本计算参数:基坑坑底标高-7.00 m。支撑分别设置在标高-3.00 m处。计算标高分别为-3.50 m, -7.0 m处。3) 地面超载见表10。基坑侧壁重要性系数为1.00, 为二级基坑。采用闭合钢桩, 其型号是拉森Ⅳ型。截面面积A=0.020 0 m2, 截面惯性矩I=0.000 315 74 m4, 截面弹性模量E=206 000.00 N/mm2。计算基坑隆起量:基坑底最大隆起量为0.00 mm。内力及位移计算:采用m法计算。计算采用位移法有限元, 单元最大长度为0.1 m。因为计算中有大量矩阵运算, 故不提供计算过程。水平间距及刚度表见表11。
各工况的最大内力位移如表12所示。
全部工况下的最大内力位移如下:最大桩 (墙) 顶部位移为:0.00 mm。最大桩 (墙) 位移为:3.05 mm。最大正弯矩为:43.4 k N·m。最大负弯矩为:-22.7 k N·m。最大正剪力为:15.7 k N。最大负剪力为:-32.00 k N。
2.2.2 钢板桩的检验
钢板桩运到工地后, 需进行整理, 清除锁扣内杂物, 对缺陷部位加以整修。为确保每片钢板桩的两侧锁口平行, 同时, 尽可能使钢板桩的宽度都在统一宽度规格内。对于桩身残缺、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查, 并采用相应措施, 以确保正常使用。
2.2.3 钢板桩的吊运
装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时, 每次起吊的钢板桩根数不宜过多, 并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊采用钢索捆扎, 单根吊运要采用专用的吊具。
2.2.4 钢板桩的堆放
堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便, 钢板桩应分层堆放, 每层堆放数量一般不超过5分, 各层间要垫枕木, 枕木间距一般3 m~4 m, 且上下层垫木应在同一垂直线上。堆放的总高度不应超过2 m。
2.2.5 钢板桩的施打
根据现场条件, 采用单独打入法。从一角开始逐块插打, 每块钢板桩自打起打到结束中途不停顿。此法施工简便, 速度快, 弹药注意控制每块桩的斜度不应超过2%。
2.2.6 钢板桩内支撑架设
内支撑的设置, 除了考虑受力外, 还应考虑不妨碍施工, 内支撑设置, 一边挖土, 一边安装, 支撑安装必须非常及时到位, 随挖随撑, 根据水压力和土压力计算决定支持数量。
2.2.7 土方开挖
基坑支护后的开挖是本工程的难点之一, 基坑开挖深度大, 必须采用长臂履带式挖掘机挖土。第一台开挖在钢板桩施打前进行, 开挖深度1.5 m, 第二台开挖在钢板桩施打后进行。当挖到基底0.2 m时, 采用人工开挖清基。
2.2.8 钢板桩的拔除
本工程采用振动锤拔桩。钢板桩逐根试拔, 易拔桩先拔。
2.2.9 钢板桩土孔处理
对拔桩留下的桩孔, 必须及时回填处理, 回填方法采用填入法。填入法所用材料为石屑。
3 结语
管道开挖论文 篇7
关键词：管道工程,深基坑,开挖支护,降水技术
一、工程实例分析
安陆市府河大桥至污水处理厂的管道建设是一个大型污水管道的铺设工程, 工程施工期限为6个月, 所需铺设的管道全长为4 700 m。根据对管道铺设路线的地质分析, 工程地质情况如下, 场区地基土分为7层, 自上而下依次为:1层淤泥质粉土;2层含粉土砂;3层淤泥质粉土;4层中粗砂;5层粗砾砂;6层强风化砂岩;7层中风化砂岩。此次工程中要在河道内布置管径为D1500、D1800企口式钢筋混凝土Ⅲ级管, 施工方法采用大开槽施工及顶管施工, 顶管段采用F型钢套环齿型橡圈接口。本文将以安陆市府河大桥至污水处理厂的截污干管工程为实例, 对深基坑管道沟槽大开挖支撑及降水技术进行探讨。
根据勘察结果确定管道大部分铺设在粗砾砂中, 只有部分地段铺设在强风化砂岩中, 由于地层中这两部分的承载力比较高, 不易发生变形, 所以管道的天然地基基础持力层不在另行处理。
二、污水管深基坑开挖
1. 深基坑开挖的施工设想
根据设计要求, 污水干管的埋设深度大约在7 m左右。就基坑深度情况, 我们选择基坑开槽采用混合式, 即分成上下两部分进行。上部为梯式放坡开挖施工, 坡度为1:1, 下部为直槽式, 采用施打拉森钢板桩围弊施工, 靠近河岸一侧, 若槽壁至河岸的距离≤沟槽深度的2.5倍时, 因距离河岸过近, 地下水位高, 为防止河水穿透土层而倒灌, 采用高压旋喷桩止水帷幕止水, 沟槽底一侧设置排水沟, 每隔30 m设置集水井一个。
2. 深基坑开挖风险预测及回避措施
(1) 风险预测
(1) 沟槽坡顶的坍塌、槽边土的剥落和槽边的整体坍塌;
(2) 基坑开挖后, 施工时临边作业易造成高处坠落;
(3) 槽底隆起, 出现流砂或管涌;
(4) 钢板桩支撑失稳。
(2) 安全风险回避措施
1) 遵循开挖的原则
基坑开挖应遵循时空效应原则, 根据地质情况采取相应的开挖方式, “分层、分段开挖, 先撑后挖, 减少无支撑暴露时间”, 支撑与挖土配合。
土方开挖应分层分段连续施工, 并对称开挖。基坑开挖过程中, 严禁碰撞支护结构或扰动原状土。发生异常情况时, 应立即停止挖土, 并立即查清原因和采取措施, 方能继续挖土。
2) 基坑边堆放荷载控制
坑边荷载, 将加大土体内的剪切力, 一旦控制不当, 会诱发基坑坍塌的突发。因此在基坑开挖过程中, 基坑边缘堆置余土或建筑材料, 或沿挖方边沿移动运输工具和机械设备, 距基坑上部边缘不小于2 m, 机械运输就不小于3 m。
3) 保持槽底干燥
施工过程事, 保持槽内干燥, 防止水的侵蚀是保证施工安全的重要因素。在开挖前先做施工降水, 距河岸较近段设置高压旋喷桩止水帷幕, 直槽底开挖一条宽、深各0.5 m的排水沟, 并间隔30 m设置集水井一个。并在基坑顶部设置明沟截水以防地表水流入坑内, 截水沟采用1 000×1 000 MM, 与周边河道渠道相连, 防止雨水等流入沟槽。
4) 注重施工监测
安排专职施工员, 对深基坑进行监测。监测内容包括围护结构的位移及沉降变形、地表沉降、地下水位变化等。
5) 设置防护措施
当基坑作业深度超过2 m时, 对临边作业已造成高处坠落的危险, 按照高处作业和临边作业的要求, 及时在沟槽两边设置一道防护栏杆, 人员上下基坑设置专用安全通道, 严禁攀爬模板或支撑系统上下。
3. 深基坑开挖施工技术
(1) 拉森钢板桩施工方式选择
针对本工程地质特点及施工方法等方面的综合考虑, 采用拉森U型Ⅲ号钢板桩支撑支护方案进行施工, 钢板桩采用连续施打, 钢板桩施打完成后, 在距桩顶1 m以下设置一道15号槽钢围檩, 保障支护不会倾覆。根据直槽深度及地下水位情况, 选用6 M长的钢板桩, 施工机械选用履带式挖土机。钢板桩打设前先有施工测量人员测出打设轴线, 同时用钢板桩作为导向桩提前设立好, 以便施工人员施工时能够照此打桩。打桩方式选用屏风式打桩法, 将10~20根钢板桩插入土中一定深度, 使机械来回锤击, 并使两端一组钢板桩先打到要求深度, 并严格控制垂直度, 用电焊固定在围檩上, 再将中间部分板桩按1/2或1/3高度依次打入。这种打法可以防止板桩倾斜与转动, 并减少沉桩中可能遇到的困难和散桩。同时可以更好的控制桩墙的长度。
(2) 拉森钢板桩施工工艺
拉森钢板桩施工工艺流程为: (1) 钢板桩位置定位放线—— (2) 钢板桩的检验与矫正—— (3) 安装导梁—— (4) 沉桩机械的选择—— (5) 钢板桩打设—— (6) 钢板桩拔除。
下部挖出的土方要及时运出到施工现场的边线以外, 不得在上部边线2 m以内。在槽底部要开挖纵向排水沟, 同时根据需要设立集水井, 从而保证槽底的干燥。深基坑开挖主要是采用机械开挖的方式进行挖掘, 最后配合人工挖掘辅助进行开挖。在挖土时要安排专业测量员对挖土机的作业进行监督, 切勿超挖, 在距离槽底部20 cm的部分停止挖掘, 用人工清基完成。
基坑开挖完成后要尽量缩短其暴露时间, 及时的联系监理单位进行验收, 验收合格后及时进行管道铺设, 保证工程的各项工序能够连续进行。
4. 深基坑开挖的安全措施
(1) 施工安全是我们的第一要务, 设置专职安全员两名, 加强对施工现场的安全管理, 维护好施工现场的安全工作。施工过程中所可能发生的问题都要考虑周全, 遇到问题及时解决, 建立健全项目部的各项责任制度, 保证工程的安全进行。
(2) 制定基坑开挖应急预案措施, 对基坑开挖可能引起的槽底隆起、流砂或管涌等情况事先做好应急准备, 制定应急处理方案。
(3) 施工前期要对施工过程中所使用的机械设备交报监理工程师检验, 检验合格后方可在施工过程中进行使用。
深基坑开挖过程要保证机器能够安全运行, 保持挖掘机的稳定, 在挖掘工作进行时要保证机械处于制动状态;铲车在挖掘过程中要保证铲斗靠近车厢的前提下保证不会与车厢发生碰撞, 司机下车时切记将机器熄火。
(4) 管道吊装是要保证施工场地的平坦, 起重机吊装的范围内不可以有障碍物的存在, 以免影响吊装;在起重机的吊装过程中派经验丰富的人员配合施工, 起重机的操作人员要求熟悉起重机的操作流程和细节;同时要加强施工现场管理, 起重机工作范围内不可以有人员通过。
三、污水管道中的降水技术
降水技术是深基坑的施工过程中比较核心和关键的技术, 在复杂地层中, 很难处理, 主要原因是影响它的方面太多, 机动性太强。土质性质不一, 在不同的施工环境中要采用不同的方法解决。如果在施工过程中降水技术做的不好, 将会造成重大的经济损失甚至人的生命安全。
1. 高压旋喷桩止水帷幕的具体施工流程
旋喷桩的施工过程一般都要先经过钻机引孔, 然后再利用高压泵通过特殊喷嘴将水泥浆喷入土层, 喷嘴在水泥浆的注射过程中要一边旋转一边上升, 通过高压喷嘴对土层的切削使得切削掉的土壤与水泥浆相互混合。在有的特殊地质还要采用二重管喷法, 二重管喷法要将水泥浆和空气同时压入, 从而实现水泥浆与土体颗粒相互置换的作用。
(1) 钻机放在土质坚固的部位, 保证在施工过程中钻机不会活动, 钻孔过程中尽量减少偏差, 最大的偏差范围不能超过5 cm。
(2) 通过钻孔可以使得注浆管能够插入到计划位置, 为了避免在注浆管下管过程中喷嘴被泥沙等阻塞, 可以用胶带对喷嘴进行封闭。
(3) 注浆材料要根据地层的性质进行选取, 本次施工中旋喷桩止水帷幕就采用普通硅酸盐水泥作为注浆材料, 水灰比为0.6。
(4) 在注浆管到达预订位置后, 要先用清水进行施压, 如果设备能够安全的正常运行, 则可以开始进行注浆作业。
(5) 注浆过程要自下而上依次进行, 同时对于浆液的凝固时间和注浆速度、流量等都要严格的符合规定要求, 为了使加固范围变大, 可以提高喷射压力;在喷浆过程中注浆管的提升和旋转速度要根据不同的土质进行改变, 如果不进行调整将会浪费施工材料, 效果也会变得不好。
(6) 喷浆完成到预计高度之后, 喷浆施工结束, 将浆液填充到注浆孔中, 对多余的浆液进行清除, 并及时的将喷浆管及时的拔出, 以免水泥浆凝固使得喷管难以拔出。
(7) 喷管拔出后要及时的对注浆设备进行清洗。
2. 高压旋喷桩止水帷幕的施工注意事项
(1) 钻进施工之前要先进行位置矫正, 保证钻杆与旋喷桩的位置相互吻合, 偏差不可超过10 mm。
(2) 旋喷桩施工之前要根据工程中土质、喷桩要求等确定旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。
(3) 水泥浆的旋喷过程中, 浆液的析水作用往往会导致收缩现象的出现, 后期要采用静压注浆的办法对桩体进行补强。
(4) 旋喷桩施工时要严格的按照以下施工要求进行施工
(1) 高压旋喷桩施工时要根据实际的地质状况和施工现场试验对喷浆过程进行设计和调整, 通过对此过程的严格控制以保证旋喷桩体的质量。
(2) 施工中钻孔的位置要保证上下偏差小于0.5%, 桩位的偏差也要严格的控制在50 mm之内。
(3) 浆液的喷射压力要及时的根据喷浆深度和地质进行针对性的调整, 而且提升速度对于喷浆成桩的桩体直径有着很大的影响。
3. 高压旋喷桩止水帷幕的安全措施
由于旋喷施工过程中主要采用高压喷射的方式进行, 所以安全措施要引起足够重视, 具体有以下几个方面。
(1) 对于高压泥浆泵要及时的清洗和检查, 保证泥浆泵的各个密封圈没有泄露现象, 同时以免旋喷泵中有残渣存在而影响施工旋喷。
(2) 对于设备上的压力表要定期维护、检查, 保证在施工过程中高压喷浆设备的压力为真实值, 以免压力过高发生危险。
(3) 在施工过程中对于设备问题要及时解决, 停泵停机进行检查, 不可在设备故障期进行正常施工。
四、结语
在河道漫滩区铺设污水管道, 降水技术是一项关键所在, 需要加强对基坑周边沉降的观测。由于在近水区段设置了悬挂式止水帷幕, 沉降会较封闭式止水帷幕技术所产生的影响偏大, 故而需对预期沉降采取一定的技术措施以控制沉降量, 如调整抽水井数量及抽水量。
参考文献
[1]李卓.高等级公路施工准备阶段的测量工作[J].四川建材, 2008 (12) .
管道开挖论文 篇8
顶管施工工艺是指利用定推机械将管道推进至设计位置。牵引管施工工艺是指利用牵引机械,经多次扩孔后将管道牵引至设计位置。
这两种工艺在市政工程,尤其是旧城改造、已建道路下雨污水管道工程中应用得非常广泛。然而,相应的设计、规范却不尽完善,除了有部分地方规范(规定)外,国家尚无针对性的标准和规范。
特别要指出的是,设计文件仅对施工工艺简单地指明了,但具体的构造做法往往不够仔细,导致的后果不容忽视,小则影响到工程最后的决算造价,大则影响到工程施工质量,甚至造成质量事故。
1 现状
非开挖管道进出口井洞的构造是设计中容易忽略的问题。在一般的施工及验收技术规范中,往往只提及要采取措施,却无具体方法。如《排水管道定向钻进敷设施工及验收技术规范(试行)》(2006.08上海)中,“管道进出洞口的措施”一节,提出的降水及注浆的方案在实施上存在着可行性问题。
设计管道进出洞口,为便于施工,通常大于管道外径10～20 cm。这看似很小的洞口封堵细节处理,往往被经验不够丰富的施工单位忽视。结果施工时洞口土体的流失严重,井内泥浆横流,工人操作难度大;检查井周边地面下沉,严重时导致周边建(构筑物及已建管线的沉降,或发生更不利的情况。补救工艺施工时间长,投资大,影响工程建设的进度。
例如浙江省慈溪市某工程D800污水管道过现状河道,位于现状桥梁边线外侧10 m,采用顶管施工工艺,顶管管材为F管。顶管埋深约10 m,位于淤泥质土层下的黏质粉土层内,层厚约10 m,力学性质较好。
检查井施工完毕,井内顶管机械已架设完毕并已启动,当管道2节顶出工作井时,洞口泥浆开始不断地往井内流动,顶管机械下部浸没在泥浆中。施工单位虽自行进行井内排浆,但井外地面开始下沉,直接影响到桥梁、道路及管道的安全。
为了保证安全,只得在井外布置了围护及止水帷幕结构,并且河道断流,强行降水后,才避免了事故的发生。可是工期已远远超过了预期的时间,且大大增加了工程费用,造成了恶劣的影响。
2 设计方案
在经过多个非开挖工程的设计以及现场跟踪后,对于洞口细节问题提出了设计上的改进措施。
2.1 顶管施工
对于顶管管道进出口处,提出了环形橡胶板的方案。利用钢压板将内径小于管道外径10 cm的环形橡胶板固定在井壁上。管道进出洞口时,环形橡胶板发生变形,阻止了洞口外侧土体向井内的流失。
杭州市某D2200污水压力主干管采用顶管施工,工程全长4.4 km,管材为RCCP管(钢筒混凝土管)。该污水管道沿城市主干道设置,位于人行道外侧绿化带内,埋深约7 m,在砂质粉土层内。砂质粉土层厚度约20 m,力学性质均较好。土层水平及竖向渗透系数约为5.0×10-5 cm/s,地下水位于地面以下1 m左右。施工时,单仓顶距350～420 m,采用泥水平衡法顶进。
井壁为管道进出预留洞口,工作井预留洞口尺寸为D2900,D2200管道外径为D2640,设计为施工期间的误差预留空间。洞口处井壁内侧安装圆形橡胶板止水,利用钢压板将其固定,见图1、图2。
采用上述方案后,水土流失得到很好控制。顶管过程中,洞口无任何不良情况发生,保证了工程安全建设及按期竣工。
2.2 牵引管施工
对于牵引管施工,可以沿用类似的设计思路。考虑到牵引管多采用柔性管道,环形橡胶板内径小于管道外径5 cm左右,利用钢压板将其固定在井壁上。另外针对牵引工艺的特点,为减小牵引对路面的影响,在不同范围内采用不同方式注浆处理。
例如杭州东部某D600污水管道采用牵引施工,管材为PE实壁管,牵引管全长约2.0 km。该污水管道位于道路中央3 m绿化带下,埋深约7 m,在砂质粉土层内,土层水平及竖向渗透系数约为6.5×10-5 cm/s,地下水位于地面以下1 m左右。
该牵引管工程,单仓牵引长度约160 m,管道外进行注浆减摩;牵引检查井均为沉井。沉井施工完成后实施管道的牵引施工。根据牵引工艺及施工单位能力,D600管需扩孔至D900,孔内采用泥浆护壁。
管道进出洞口时的封堵问题尤为重要,若不妥善处置,护壁泥浆将直接流入两侧牵引井内,护壁泥浆流失时,也将带动沿线孔壁外的土体流失。一方面,需不断补充护壁泥浆,增加工程建设费用;另一方面,管道沿线水土流失,造成地面沉降,给工程建设带来极不利的影响。
设计过程中进行了以下细节处理:
1)在洞口处均采用了环形橡胶板的封堵方案。该部分构造同顶管处,但橡胶板与管道重叠部分较顶管处小,为5 cm。牵引时,管壁与橡胶板结合紧密,成功地解决了管道进出洞口的水土流失问题。
2)牵引完成后,管道沿线采取注浆处理。牵引管沿线,管壁外泥浆采用水泥浆液置换。在管道牵引时,注浆管随设计管道一起牵引至设计位置,牵引完成后,采用水泥浆液置换护壁泥浆。
牵引井外沿管道方向5 m范围内,采用双液注浆处理,以解决洞口封堵时的水土流失问题。
造斜段采用水泥砂浆(1∶1)注浆处理,避免造斜段内的泥浆流失导致的路面沉降。造斜段注浆范围见图3。
施工过程中检查井内干燥,保证工程进行顺利,道路交通正常。
3 结语
管道开挖论文 篇9
1 管道的非开挖修复技术
非开挖技术首先兴起于油、气管道的更新修复, 以后逐步应用于污水管的翻新改造中, 并随着PE等新型管材的应用而迅速推广[1]。非开挖修复就是在不开挖或者大大减少开挖面积的前提下, 完成对既有管道修复的新技术。非开挖管道修复技术的种类很多, 在排水管道修复方面分为局部修复和整体修复两类。
1.1 局部修复
1.1.1 套环法
套环法是在内窥摄像系统车的指引下, 采用不锈钢套环在管道接口等漏水处将其卡住, 并在其内部注浆使管道恢复功能, 是目前比较成熟的修复技术。
1.1.2 局部注浆法
局部注浆法是指在渗漏点附近打孔, 然后将化学浆或水泥浆注入管壁外, 浆液膨胀以达到阻止管道继续渗漏目的的工艺。主要应用于人无法进入操作的小管径管道。
1.1.3 局部树脂固化法
局部树脂固化法是在损坏点或接口部位用树脂制成一个密封套环, 等树脂固化后达到修复目的。树脂密封套环分为两种, 一种是双面膜中间吸附树脂材料的气囊, 需要蒸汽或常温固化;一种是气囊撑起吸附了树脂的毛毡, 可常温固化。
1.1.4 不锈钢发泡桶法
不锈钢发泡桶法是在渗漏点安装一个外附吸附满浆液的海绵的不锈钢套桶, 安装完成后浆液在套桶与管道间膨胀达到止水的目的。适用于错位不大的管道的修复。
1.1.5 涨圈法
涨圈法是通过2个涨圈压住一个橡胶圈来止水。先固定橡胶圈在修复位置, 然后分别在修复位置两侧的橡胶圈上固定涨圈。适应于多种情况下的止水需要。
1.2 整体修复
1.2.1 现场固化法
现场固化法 (CIPP) , 又称翻转内衬法, 利用树脂加热固化的原理, 通过拉入或者翻转的办法为待修管道加入一条吸附了树脂的织物内衬, 然后对管道内部加热, 使树脂在管道内部固化, 形成新的管道, 达到修复整条管道的目的。
1.2.2 穿插塑料内衬法
穿插塑料内衬法指通过在原有管道内穿入一条PE管达到延长管道使用期限的工艺。分为等径穿插和异径穿插。等经穿插指通过缩径工艺在原管道穿入一条外径与原管道内径相等的管道, 主要包括U型穿插和等径压缩。
异径穿插指在原有管道穿入一条小于原管内径的自承压PE管, 主要是短管内衬法。
1.2.3 缠绕法
缠绕法也称螺旋内衬法, 用PVC带状材料通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部通过压制卡口不断前进形成新的管道。适用于重力流管道和低压管道。
1.2.4 裂管法
裂管法是将碎管设备放入旧管中, 由卷扬机或冲压杆拉动并沿途将旧管破碎, 在碎管设备后连有扩管头, 将破碎的旧管压入到周围的土壤中, 同时牵引同等管径或更大管径的新管取代旧管的位置。适用于原有管为易碎管材且管道老化严重的情况。
1.2.5 涂层法
涂层法是将水泥砂浆或环氧树脂作为喷涂材料, 通过在卷扬机拉力作用下的旋转喷头或者人工方法将材料直接喷涂在原管道内壁以进行翻新。涂层法对结构强度没有增强作用, 只能起到防腐和渗透作用。
2 非开挖修复技术在排水管道上的应用
2.1 武汉市紫阳路排水管道修复工程
紫阳路位于武汉市武昌区繁忙的商业地段, 道路两侧店铺林立, 交通繁忙。该路段南侧现有DN400-500排水管道, 材质为灰口铸铁管, 严重影响沿线居民用水。据统计, 2000年1月至2002年5月仅DN500管道共发生爆管13次, 存在安全隐患。对于这条管道的改造迫在眉睫, 但由于该路段地下高压电缆与排水管道处于同侧人行道, 若全线开挖换管, 工作面太窄, 影响交通时间长, 改造存在很大困难。经过多种方案比较, 选用穿插HDPE管法对紫阳路怪道进行修复。
该工程首先安装临时管道以保证施工时不影响居民用水, 然后确定工作坑和PE管外径, 采用拉牛皮清管法逐段清洗除垢后, 再用CCTV探头在管道内部检查。将代衬装管道焊接后利用变形机压成U型, 将牵引头固定在完全缩径的HDPE管首端, 利用卷扬机将衬管匀速拉入待修复管道。穿插完成后10小时以内打开衬管首端, 打入软体PIG球, 将管径恢复完工后, 用CCTV探头检查衬管是否恢复。管道全线连通后进行强度和密封性试验。
本工程经比较, 用HDPE管穿插技术修复管道费用比开挖改造工程节省68万元, 工期缩短75天[2]。
2.2 上海城区排水管道修复工程
根据上海市近5年来的10段排水管道实际修复工程概算, 统计分析开挖与非开挖工程的平均单位直接成本, 通过对开挖和非开挖修复交通延误成本的调查分析, 得出了包括占路交通损失的两类管道修复工程平均单位长度综合成本。结果为:仅考虑直接费用则开挖法单位平均成本 (3786元每米) 比非开挖法 (5501元/米) 据有优势;将交通延误损失统计在内, 则非开挖法单位平均成本 (6624元/米) 比开挖法 (9425元/米) 具有明显的优势[3]。
3 结语
目前管道非开挖修复技术在国内仍然处于起步阶段, 离成熟阶段还有很大的距离, 仍然有许多问题需要我们去解决。非开挖修复推广的难度在于修复费用的居高不下, 但综合考虑交通, 周围管线开挖的危险、市民的生活质量等因素, 非开挖修复的费用是可以接受的, 不论在经济成本、社会成本还是环境成本方面都有着非常大的优势, 具有广泛的应用空间。
参考文献
[1]何仁洋, 等.中国压力管道与储罐安全法规标准与检测技术研究综述[C].2005年中国国际石油天然气安全技术管理高层研讨论文集:8～17.
[2]丘文心, 李丹, 胡子刚.非开挖管道修复工程介绍及总结[J].给水排水, 2004, 30 (9) :92～95.
管道开挖论文 篇10
庆铁线、铁秦线是东北管网的重要输油干线, 担负着部分大庆原油的外输任务。管线自20世纪70年代投产以来, 已运行30多年, 实际运行年限已超过设计寿命, 故出现的管道漏油现象较为严重, 需进行停输开挖修复, 从而保证大庆原油平稳外输。通过对国内外现有的研究分析可知, 停输开挖维修工况下允许热力开挖长度的计算方法多是从力学角度进行约束, 主要考虑管道承受的应力。因此有必要从热力学角度[1,3]出发, 针对停输修复工况下允许热力开挖长度计算方法进行研究, 给出数学模型及模拟计算结果, 为热油管道的开挖停输修复提供理论指导。
1管道全线停输开挖非稳态热力计算模型
当管道停输时, 因油品沿轴向的传热很小, 可以忽略不计, 并忽略由于高程差引起的管道流动。由于停输维修, 可视维修段管道直接与空气接触, 无保温层、防腐层等结构[4]。开挖管道物理模型如图1所示, 管道径向传热采用极坐标进行计算。
1.1 原油的传热方程
式 (1) 等号左侧为控制体内能的变化, 右侧为控制体内的油品向外界环境的散热量。初始条件:
式 (1) 中:T1—管道内壁温度, K;ρ—原油密度, kg/m3;c—原油比热容, J/ (kg·℃) ;Ty—原油温度, ℃;f (l) —管道稳态运行时, 管道沿线温度分布;hs—原油向管道内壁的放热系数, W/ (m2·K) ;d—管道内径, m。
1.2 管壁的传热
式 (3) 中:ρn—管道密度, kg/m3;cn—管道热容, J/ (kg·K) ;Tn—管道外壁温度, K;λn—管道导热系数, W/ (m·K) 。
边界条件为:
式中:R0 —管道内半径, m;R-N—管壁厚, m;Tw—外界大气温度, ℃;ha—管道外壁向大气对流换热表面传热系数, W/ (m2·K) 。
2 热力允许最大开挖长度的确定方法
根据以上给出的模型可以求解出全线停输开挖后某时刻的沿线温度分布, 记为T (l, t) 。由于停输工况下, 可忽略管道内油品沿轴向的传热, 因此允许热力开挖长度的确定可以按照全线开挖停输后, 在指定的维修时间t小时内, 轴向沿线温度降为停输允许临界温度点即为开挖起点, 在此点前可以开挖, 允许热力开挖长度为从起点至此点的距离。
式 (6) 中:l (T允许停输温度, t) —全线停输开挖维修t小时后, 沿线上温度等于允许停输温度的位置点距起点的距离, km;l0—开挖起点, km;lmax—停输开挖维修t小时, 允许最大开挖长度, km。
3 计算实例
以东部管道大庆原油长输管段 (林源站至太阳升站) 为例, 东部管道大庆原油长输管段 (林源站至太阳升站) 相关参数如下:管道长48.57 km, 管径Φ720 mm×7 mm, 埋深2.2 m, 采用聚乙烯泡沫防腐, 厚度为1.8 mm;管道年均输量为1 700×104 t/a。油品的剪切速率为20 s-1, 流变系数1.47。油品参数:20℃原油密度861.4 kg/m3, 凝点32℃, 析蜡点为45℃, 出站压力为3 MPa。恒温层温度取年均气温值3.8℃, 风速3.5 m/s。
维修一般在少雨的季节, 分别以4、5、10、11月份为开挖维修月份, 维修1、2、5、10h, 出站温度分别为41℃、42℃、43℃、44℃为例, 以林源站为开挖起点, 利用以上模型及算法, 表1列出不同维修季节、维修时间、出站温度条件下的允许最大开挖长度。
由表1可以看出, 对于该段长输管网, 相同的维修时间, 5月份和10月份维修允许开挖长度较大, 当维修时间小于6 h, 可以全线开挖;出站温度为41℃时, 若停输维修8 h, 则11月份不适合停输开挖维修, 4月份进行停输开挖维修则需要提高出站温度 (2～3) ℃;从表1中可知, 5月份维修为例, 提高出站温度1℃, 允许开挖长度增加约10 km。
4 影响因素分析
影响停输管道最大开挖长度的主要因素包括维修季节、出站温度、停输时间、开挖起点等参数, 下面将对每个因素的影响情况进行具体分析。
4.1 维修季节对开挖长度的影响
图2为不同维修季节停输9 h时对最大开挖长度的影响。由图可知, 5月份允许热力开挖长度最大, 为17.1 km;停输9 h时;4月份和11月份不适合开挖维修。因此, 下面各因素的影响均取5、10月份为例进行比较分析。
4.2 出站温度对开挖长度的影响
图3为5、10月份停输9 h, 不同出站温度对开挖长度的影响。由图3可知, 相同工况下, 随着出站温度的升高, 最大允许开挖长度呈线形增加, 但提高相同出站温度10月份增加的更多。
4.3 停输时间对开挖长度的影响
图4为5、10月份不同停输时间对开挖长度的影响。随着停输时间的逐渐增加, 最大开挖长度逐渐变小。10月份维修, 维修时间控制在6 h之内, 从热力学角度理论上可以满足全线开挖;5月份, 若要全线开挖, 则应将时间控制在5 h之内。实际中考虑到管道的应力作用, 开挖长度一般控制在4 km之内, 从图4中可以看出, 停输时间不能超过10 h, 也满足工程中提出的停输维修时间小于10 h的要求。
4.4 开挖起点对开挖长度的影响
最大开挖长度除受维修季节、维修停输时间、出站温度因素影响外, 其值还与开挖起点位置有关。以5月份进行维修 (平均气温17℃) , 出站温度41℃, 停输10 h为例, 则开挖起点对停输开挖长度的影响如表2所示。
从表2可以看出, 以林源站为开挖起点, 停输维修10 h时, 可开挖长度最大值为6.8 km。随着开挖起点远离出站端 (林源站) , 最大开挖长度逐渐减小。当开挖起点距离出站处大于6.8 km时, 不能进行开挖维修。
5 结论
(1) 影响停输热油管道开挖长度的主要因素为维修季节、维修时间、出站温度及开挖起点。
(2) 对于东部管网, 按照管道停输修复一次性开挖在4 km以内及维修时间一般为10 h的要求, 建议维修季节定在少雨且温度较高的5月份, 该季节内无需提高出站温度即能满足维修要求。11月份不适合进行管道停输开挖维修。
(3) 针对林源站至太阳升站之间的集输管网, 进行停输维修模拟计算可知:
① 提高1 ℃出站温度, 允许开挖长度最大可增加14.3 km (10月份维修, 停输9 h, 出站温度由41 ℃提高到42 ℃) 。
② 5月份 (平均气温17 ℃) , 出站温度41 ℃, 停输10 h进行维修时, 距离出站处6.8 km内的管道可开挖。
摘要：从热力学角度确定了管道停输后最大允许开挖长度的约束条件, 并建立了数学模型。分析指出:管道停输允许开挖长度受维修季节、维修时间、出站温度及开挖起点等因素的影响。以中国大庆原油为介质, 林源站至太阳升站 (两站间距为47.8km) 为研究对象, 进行模拟计算可知, 5月份和10月份维修允许开挖长度较大。当维修时间小于6h, 理论上可以全线开挖;11月份不适合停输开挖维修;4月份进行停输开挖维修则需要提高出站温度。同时开挖长度还受开挖起点的制约。
关键词：停输,开挖长度,模拟计算,温度,修复
参考文献
[1]张国忠.埋地热油管道准周期运行温度研究.油气储运, 2001;20 (6) :4—7
[2]阿卡帕金.B M.原油和油品管道的热力与水力计算.罗塘湖, 译.北京:石油工业出版社, 1986
[3]王漱芳.热油管道的停输温降和安全停输时间的计算.油气储运, 1990;9 (8) :17—23
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