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排海扩散管竖向顶升施工工法

2023年4月编制

排海扩散管竖向顶升施工工法

1前言

1.0.1垂直顶升工艺最早是在1974年由上海隧道工程股份有限公司

创造，作为一种进排水口实施工艺,在国内外沿海沿江地区得到广泛

应用,已经逐步应用于建造火力发电厂、石油化工、城市取水口、污

水处理厂等大型进排水口的施工。垂直顶升工艺代替了以往采用筑岛

围堰法、浮运沉井法、预制沉放法或海上钻井法等施工法,不仅加快

施工进度,避免对航道的影响,也大量节省了工程投资。此外,用此法

建成的进排水管道比传统的要长得多,可伸入海域较远处,以取得较

为洁净的水源或排污水于远海之中。常规垂直顶升施工工艺通常在已

管道内部将预制管节连接在管道顶部特定部位，依靠千斤顶把管节向

上顶出，在逐节向上顶出的过程中，做好各管节的连续并使之垂直地

顶入土层，伸至水中。待工程全部完工，可在投入使用之前，再在水

中接盖，换上所要求的进出口，形成取(排)水通道。但在顶升过程中

会有出现渗漏，顶进中断导致重启顶力过大，顶进偏位等隐患。如果

采取不当的施工方法，容易引发工程事故，造成巨大的经济损失和严

重的影响。

1.0.2目前，我公司在结合施工实际需求和借鉴国内外先进施工技术

的基础上，通过不断摸索以及经验积累，逐步总结成熟的施工工法。

改进配套的垂直顶升闷板结构，针对海底长距离单向钢管内垂直顶升

施工工艺存在的施工难点进行针对性的点对点突破。充分发挥闷板的

止水减阻功能，采用组合式顶升平台解决了长距离单向钢管内运输问

题，提高了加强肋周转利用，降低施工难度，节约施工成本。优化布

置管内水电送风路径，提高有限空间施工安全性及便捷性。降低施工

难度，节约施工成本。

1.0.3本工法以浙江省某市污水处理扩容工程、浙江省某市跨江电力

隧道工程为试点进行垂直顶升施工技术的研究、应用及完善。在施工

过程中，利用本施工方法，效果良好，在所应用的工程中获得了较好

的经济效益和社会效益。经总结形成了“排海扩散管竖向顶升施工工

法”。依托本工法相关技术，申报实用新型专利2项：①实用新型专

利名称：一种用于垂直顶升管的止水闷板装置，专利号：ZL

202321814749.0；②实用新型专利名称：一种可移动的便携式垂直顶

升反力架，申请号：2023235388619。

2工法特点

2.0.1止水闷板结构优化。

1本工法通过BIM对垂直顶升闷板进行设计深化，在不增加造价

的前提下对闷板结构进行优化，改变传统的垂直顶升用外止水装置,

包括顶升管盖子、密封圈、油浸石棉盘根、外止水法兰的闷板结构。

2采用橡胶止水条替换油浸石棉盘根，增设注浆管路以确保注浆

的效果，设置单向阀在因意外产生中止顶升重启或穿越地层时及时降

低顶力。定制顶升架调节配套红外线矫正设备，确保顶进轴线偏差远

小于设计偏差值。在海底顶管内设置加强肋结构，保证排海主管在上

升管垂直顶升时具备足够的刚度、强度。

2.0.2顶升平台、加强肋、运输车组合装置。采用适用于管道轮廓的

加强肋作为管内运输车车体进行管节、设备仪器运输，将垂直顶升平

台及手拉葫芦提前嵌入运输车上，组合形成一套成型完整的移动顶升

设备，操作简便。底部滑轮可伸缩调整，加强肋间连接端预先打孔，

可以采用高强螺栓连接，安装便捷同时减少了有限空间焊接作业风

险，安全高效。

2.0.3加强肋连接方式优化。加强肋作为运输车底座，加强肋片间采

用螺栓连接形式，极大的减少了有限空间内焊接作业，也可以根据施

工进度合理安排施工周转控制加强肋原材料投入量，降低施工成本。

2.0.4有限空间通风保障。优化管内施工线路，在沉井内设置1台高

功率轴流通风机，通过1条与主钢管等长的PVC涂覆布矿用风带，将

新鲜空气送入单向海底顶管内，确保有限空间气体符合安全范围。

3适用范围

本工法适用于在较深水域或海底大口径钢管内垂直顶升管道施

工时使用。尤其适用于高水压区域的单向长距离顶管，可以确保施工

安全性及较高的经济性。

4工艺原理

4.0.1整个顶升管作业施工利用垂直顶升装置将顶升管从母管内顶升

至指定位置。垂直顶升施工主要包括以下几个部分：

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