大直径混凝土管节高效拼装技术研究与应用

发表时间:2021/2/19   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:刘春义 李兵 张鑫旺 张明磊 刘蒙 赵钒博
[导读] 摘要:城市河道除具有城市景观河观赏功能外,主要肩负着城市排水、防汛功能,如城市基础设施建设临时占用河道修建导行路时,需将河道改造成暗河,一般采用大直径混凝土管可同时满足道路承载力和河道防汛要求。
        中国建筑第八工程局有限公司华北分公司  天津市  300450
        摘要:城市河道除具有城市景观河观赏功能外,主要肩负着城市排水、防汛功能,如城市基础设施建设临时占用河道修建导行路时,需将河道改造成暗河,一般采用大直径混凝土管可同时满足道路承载力和河道防汛要求。对大直径混凝土管的安装质量提出很高的要求,因此,混凝土管的安装方式显得尤为重要。本文以天津市某河道改造施工为例,简要阐述河道改造混凝土管的安装方式。
        关键词:河道改造;暗河;大直径混凝土管;快速安装
        0  引言
        混凝土管的安装方式有多种,主要根据管径、重量及材质等因素确定。一般2米以上的大直径混凝土管拼装往往采用挖掘机配合吊车进行拼装,方式简单粗暴、安装效率低、拼缝质量差。如对河道改造要求高的工程采取传统安装方式,以后将会产生很大的质量安全隐患。采用牵引设备代替挖掘机配合吊车安装,可完全避免传统安装方式的缺点,安装效率高、质量好。
        1  河道简介
        天津中心城区某河道于1890年开挖,以护卫天津城区免遭水患得名。河道全长19.9公里,由北向南流至海河,途径城市中心四区,是天津市中心城区主要排水出路之一。
        天津中心城区某地铁车站施工需临时占用该河道,车站施工前需对河道进行改造施工,以达到地铁施工导行与河道通水的双重作用。该河道上口宽15m,河底宽6~7m,河底纵坡为0.24‰。左堤岸顶高程为2.710m,右堤岸顶高程为2.900m,临河路面高程为2.700m,河道常水位1.9m,汛期高水位3m。河堤、河底均采用30cm块石护砌成一体,堤岸两侧块石顶浇筑混凝土作压顶。
 
        图1.1-1  河道实景图
        2  传统拼接方式
        传统的大直径混凝土管拼装采用挖掘机配合吊车进行拼装,利用挖掘机挖斗轻推管节一侧,使之靠近已完成管节。管节单点受力会产生扭转且管节直径大、重量重,导致管口对正困难,需反复多次调整,耗时长、管节拼缝大,无法保证安装质量。且管道安装分为多个工作面,挖机需要时刻调整工作位置,影响拼接时效。
        3  辅助大直径混凝土管拼接装置
        3.1  工作原理
        在已安装管节一端放置好牵引设备,需安装的管节吊至已安装管节接口,将牵引设备的钢丝绳通过管内延伸至即将安装的管外,与挡板的牵引板利用卡扣相连,挡板放置在两个马镫上,启动牵引设备,完成管节拼装。装置三维视图如下所示。
 
        图3.1-1  装置三维视图
        3.2  使用方法
        (1)工艺流程
        河道施工不能影响防汛排水功能,所以河道断流前需要进行导流。
        河道导流→打坝截水→河道底部清淤→河道护底破除→涵管底板浇筑→涵管预制及运输→涵管拼装(设备提前安装固定)→混凝土包封
        (2)主要材料
        此装置主要应用材料如下表所示。
        表3.2-1  主要使用材料列表
        (3)实际操作
        装置由设备托架、牵引设备、横挡板三部分组成,设备托架主要是固定设备,确保在使用中设备不移动。牵引设备主要是提供牵引的动力。挡板主要是利用钢丝绳传递力至挡板推进管节移动,实现管节拼装。在已安装管节一端放置好牵引设备,利用牵引设备的钢丝绳拉动挡板带动管节整体移动,完成管节拼装。
 
        图3.2-1  细部构造图
        3.3  应用效果
        此装置具有快速安装、拆除,成本低、精度高、无污染、可重复利用及安全性高等优点,本工程河道改造大直径管道拼接实施效果好,完全能满足现场施工要求。
        此装置在使用过程中需要注意的问题:
        (1)操作人员要经过培训后方可上岗,且两侧要有人员协调配合;
        (2)此装置应安装在坚硬地基上。
 
        图3.2-2  现场实际应用实景图
        4.结束语
        在当今提倡绿色、环保施工的理念下,这种辅助装置不仅节约成本而且方便快捷,与“高效建造,完美履约”理念相吻合。此装置可以大量推广到大直径混凝土管道拼接施工中,装拆方便,操作简单。通过此次实际应用,适合施工场地狭小,且要求拼接精度较高项目,不仅适用于河道类施工,同时适用于一些大直径管道的拼接施工,绿色环保的施工方法值得推广应用。
        参考文献:
        [1]  薛  思.试论市政给排水预应力钢筋混凝土管道施工技术[J].黑龙江科技信息.2013(07):256
        [2]  杨  楠.管道施工中存在的常见问题及解决对策探究[J].科技与企业.2014(11)
        [3]  代永红.市政给排水预应力钢筋混凝土管道施工技术分析[J].低碳世界.2017(06)
        [4]  王文勇.市政给排水管道施工技术要点[J].建材与装饰.2017(36)
        [5]  尼景升.城市景观河道改造方案探讨[J].城市道桥与防洪.2018(05):180-183+192+20
        通讯地址:天津市和平区卫津路地铁7号线六里台站项目部     邮编:300341
        第一作者简介:
        刘春义,(1994.02-),吉林人,男,本科学历,助理工程师,从事城市轨道交通施工管理与技术研究工作
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