淺析頂管技術(shù)在排水管道施工中的應(yīng)用

1、淺析頂管技術(shù)在排水管道施工中的應(yīng)用 淺析頂管技術(shù)在排水管道施工中的應(yīng)用 摘要：結(jié)合實(shí)際工程，介紹各種頂管技術(shù)在排水工程中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：頂管，排水，應(yīng)用 中圖分類號(hào)： S276 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1 前言 隨著城市建設(shè)不斷的開(kāi)展，采用非開(kāi)挖鋪設(shè)管道的技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，由于不需要開(kāi)挖地面，交通不斷行，對(duì)周圍的環(huán)境影響能減少到最小，在繁華都市的市政建設(shè)中，頂管技術(shù)獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，將會(huì)被更廣泛的使用。目前廣泛使用的頂管主要有機(jī)械頂管和人工掘進(jìn)頂管。 本文結(jié)合工程實(shí)際，主要闡述各種頂管施工過(guò)程中所應(yīng)注意的事項(xiàng)以及采取的技術(shù)措施。 工程概況 無(wú)錫藕塘職教園區(qū)錢藕路、新藕路、錢洛路、緯三路

2、污水工程施工均采用頂管施工方法，但由于各自所處位置及土質(zhì)情況的差異，所采取的頂管方法也不一樣。錢藕路、新藕路管徑為DN800，管位埋深在4m5m之間，由于埋深較淺，線路較短，土質(zhì)情況良好采用的是人工掘進(jìn)頂管，錢洛路、緯三路污水工程管徑為DN1000，管位埋深在7m8m之間，由于埋深較深，大局部又處于流沙位置，故采用泥水平衡機(jī)械頂管。 另外，具體施工時(shí)應(yīng)注意本工程有以下特點(diǎn)： 1) 新藕路污水工程是位于已建設(shè)完畢的新藕路道路工程的中央分隔帶內(nèi)，寬度10米，且W24W25間有一條D1350的三排臨時(shí)管涵，且底面標(biāo)高與污水管的頂面標(biāo)高只相差10cm。如何控制標(biāo)高是本工程的一大難點(diǎn)。 2) 緯三路地質(zhì)

3、情況較差，存在較多流沙，因此做好土體加固是確保本工程質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)鍵因素之一。 管材的選擇 選擇優(yōu)良的管材對(duì)頂管施工十分重要，因此管道出廠檢驗(yàn)必須嚴(yán)格把關(guān)，強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%才能出廠適用，要求如下：管內(nèi)壁應(yīng)當(dāng)平整。保護(hù)層不得有空鼓、脫落與裂紋現(xiàn)象。管外外表不得有漏筋現(xiàn)象。鋼套環(huán)接口無(wú)疵點(diǎn)，焊接接縫平整，肋部與鋼板平面垂直。管材檢測(cè)報(bào)告應(yīng)有具有資質(zhì)的單位檢測(cè)。 工藝流程 泥水平衡頂管 5.1 定義：泥水平衡頂管就是刀盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)泥管不斷供泥水,排泥管不斷將有棄土的泥水排出艙。 5.2 原理：當(dāng)掘進(jìn)機(jī)正常工作時(shí)，進(jìn)排泥閥均翻開(kāi)，而機(jī)內(nèi)旁通閥那么關(guān)閉。泥水從進(jìn)泥管經(jīng)過(guò)進(jìn)排泥閥門而進(jìn)入掘進(jìn)機(jī)的

4、泥水倉(cāng)里，而泥水倉(cāng)里的泥水那么通過(guò)由排泥管道排出，只要調(diào)節(jié)好進(jìn)、排泥水的流量，就可以使掘進(jìn)機(jī)的泥水倉(cāng)中建立一定的壓力。 5.3 特點(diǎn)：適用的地質(zhì)范圍比擬廣，地下水位高或地質(zhì)情況變化大均可適用；可保持挖掘面的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)周圍地層的影響小，施工對(duì)地面沉降小；工作坑中作業(yè)環(huán)境好，平安系數(shù)高；推進(jìn)速度快。 人工掘進(jìn)頂管 6.1定義：就是先用人工全斷面開(kāi)挖出一個(gè)洞穴，再將管子一節(jié)一節(jié)的頂進(jìn)洞內(nèi)，頂進(jìn)時(shí)，工具管主要起保護(hù)鋼筋混凝土管和導(dǎo)向作用。 6.2特點(diǎn)：適用的地質(zhì)范圍小，對(duì)地下水位和地質(zhì)情況均有較高的要求。操作簡(jiǎn)單，本錢低。適用于無(wú)地下水，適宜人工開(kāi)挖的短距離頂管施工，對(duì)于工程量小，不宜于采用其他工法

5、施工的工程尤為適宜，其構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，施工本錢低，經(jīng)濟(jì)效益也相當(dāng)可觀。 6.3掘進(jìn)技術(shù)：手工掘進(jìn)頂管施工一般要求全斷面開(kāi)挖。洞內(nèi)斷面掘進(jìn)時(shí)切不可盲目進(jìn)行。為保證施工的質(zhì)量和平安，應(yīng)加強(qiáng)施工作業(yè)層的管理和監(jiān)督，在掘進(jìn)中要經(jīng)常進(jìn)行測(cè)量檢查，確保軸線、標(biāo)高以及斷面尺寸正確，要隨挖隨頂，防止盲目掘進(jìn)。管內(nèi)挖土應(yīng)采用低壓照明，電壓不得超過(guò)36V。 6.4頂進(jìn)技術(shù)：人工掘進(jìn)頂管一般要求“先挖后頂，隨挖隨頂?shù)脑敲矗趯?shí)際操作中應(yīng)做好挖土與頂管之間的協(xié)調(diào)。一般而言，視土層穩(wěn)定性每開(kāi)挖0.250.5m頂進(jìn)一次為宜。頂進(jìn)時(shí)要隨時(shí)注意油泵壓力表的變化，發(fā)現(xiàn)壓力驟然變化時(shí)，應(yīng)停止檢查，禁止強(qiáng)行頂進(jìn)。頂管施工要保

6、證頂進(jìn)的連續(xù)性，一旦開(kāi)始必須日夜施工，防止中間停止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使頂進(jìn)阻力增加，出現(xiàn)頂進(jìn)困難。 7 測(cè)量控制 7.1頂管工程的測(cè)量工作是整個(gè)頂管工程的關(guān)鍵，它的實(shí)施好壞將直接影響到管線的平順，甚至影響施工的進(jìn)度。因此需要精心實(shí)施，確保無(wú)誤。 7.2頂管工程的測(cè)量包括高程測(cè)量和左右偏差測(cè)量?jī)删植俊?7.3高程測(cè)量較簡(jiǎn)單，在地面上將永久性水準(zhǔn)引測(cè)至井邊，通過(guò)垂直吊鋼尺引測(cè)至井下，設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，再在管道內(nèi)架設(shè)水準(zhǔn)儀測(cè)至機(jī)關(guān)內(nèi)標(biāo)靶，即可知道機(jī)頭高程偏差。此水準(zhǔn)還可從機(jī)頭測(cè)出來(lái)，閉合差按二級(jí)水準(zhǔn)控制。 7.4左右偏差測(cè)量可在后座設(shè)一激光經(jīng)緯儀，在滿足通視的條件下，直接看機(jī)頭內(nèi)標(biāo)靶就可知道左右偏差。 7.5進(jìn)

7、洞時(shí)嚴(yán)格控制軸線和標(biāo)高，防止洞口止水圈漏水。 7.6嚴(yán)格控制頂管機(jī)在穿越過(guò)程中的糾偏量，以減少糾偏對(duì)土體的擾動(dòng)，嚴(yán)格控制機(jī)頭大幅度糾偏造成頂管困難，管節(jié)破裂。 8施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法 8.1管道軸線的糾偏問(wèn)題 頂管中，由于周圍頂進(jìn)土層的變化，頂力的不均勻，管道聯(lián)接的誤差等因素，均可能造成頂管中線偏離設(shè)計(jì)中線位置，當(dāng)管道偏差>10mm時(shí)，需采取糾偏措施。 8.1.1人工掘進(jìn)頂管：通常可以采用如下兩種方法：一是管內(nèi)挖土法，即開(kāi)挖面的一邊保存土體，另一邊被開(kāi)挖，頂進(jìn)時(shí)土體的正面阻力移向保存土體的一側(cè)，管道向該側(cè)糾偏。二是管外挖土法，管內(nèi)的土被挖凈，并挖出刃口，管外形成洞穴。 8.1.2泥

8、水平衡機(jī)械頂管：糾偏動(dòng)作是借助于機(jī)頭前后殼體間產(chǎn)生一定量的折角，在頂進(jìn)時(shí)，機(jī)頭即沿此方向糾偏。 糾偏的指導(dǎo)思想是“減緩開(kāi)展，穩(wěn)慢回歸，平行找順，糾偏一半，反曲靠線，主動(dòng)微調(diào)。 8.2在頂進(jìn)過(guò)程中遇到以下情況之一時(shí)，及時(shí)采取措施，方可繼續(xù)頂進(jìn)： 8.2.1發(fā)生塌方或遇到障礙物 8.2.2后背傾斜或嚴(yán)重變形 8.2.3頂鐵出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象 8.2.4管位偏差過(guò)大，且校正無(wú)效 8.2.5頂力驟然增大或超過(guò)控制頂力 8.2.6管道接口出現(xiàn)錯(cuò)口，劈裂或管道出現(xiàn)裂縫 8.3卡管 卡管通常是由于挖掘洞穴尺寸偏小或不規(guī)那么，盲目頂進(jìn)造成。如果在頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)，千斤頂?shù)挠捅脡毫E然升高，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，進(jìn)洞檢查，往往是

9、由于這種原因。這種情況只要派人進(jìn)洞對(duì)開(kāi)挖面洞口尺寸進(jìn)行修整一般能解決。 管節(jié)爆裂 管節(jié)爆裂通常是由于混凝土管質(zhì)量或頂進(jìn)時(shí)加載偏心造成。加載偏心引起的破壞通常只發(fā)生在還未進(jìn)洞的管節(jié)與頂鐵接觸的管口處，調(diào)整頂鐵的著力點(diǎn)，采取增大邊圈承壓面積，在管壁與頂鐵間增加緩沖墊等措施后，一般不會(huì)再出現(xiàn)這種現(xiàn)象。如果管節(jié)破壞的出現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律，到處都有發(fā)生，這時(shí)要疑心是由于管材的質(zhì)量不合格或不穩(wěn)定，就必須更換質(zhì)量合格的管材。 地面沉降 地面沉降往往是由于管頂土層不穩(wěn)定、土體松散、地下水、超挖等原因，挖掘時(shí)管內(nèi)塌方，頂過(guò)后未進(jìn)行注漿處理造成。預(yù)防地面沉降，首先應(yīng)防止超挖，根據(jù)土體的穩(wěn)定程度，決定挖掘深度與頂進(jìn)間隔，將

10、地下水位降至管底以下不小于50cm處，并采取措施防止其他水源進(jìn)入頂管，防止掘進(jìn)時(shí)塌方，其次，如果發(fā)生塌方，要在管道頂過(guò)后，及時(shí)在塌方里程處進(jìn)行注漿處理。 頂管內(nèi)有害氣體的檢測(cè)及事故預(yù)防應(yīng)急措施 為改善管內(nèi)工作環(huán)境，在管道施工的過(guò)程中必須采取通風(fēng)措施，加大管道內(nèi)空氣流通量，營(yíng)造良好的作業(yè)環(huán)境。頂管施工可以采用壓入式通風(fēng)，通風(fēng)機(jī)安裝在靠近工作井井口的地面上，用硬質(zhì)PVC通風(fēng)管道把風(fēng)送至工作井底部，并用同直徑的硬質(zhì)PVC通風(fēng)管道，從井內(nèi)把風(fēng)送到端部工具管處。 平安 對(duì)電工、機(jī)操工等特殊工種必須持證上崗。 搞好平安生產(chǎn)“三級(jí)教育，做好平安技術(shù)交底。 施工區(qū)與非施工區(qū)有效隔離。危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)有明顯標(biāo)志。夜間

11、有照明和警示燈。 吊裝頂鐵或鋼管時(shí)，嚴(yán)禁在扒桿回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)停留。往工作坑內(nèi)下管時(shí)，應(yīng)穿保險(xiǎn)鋼絲繩，并緩慢地將管子送入導(dǎo)軌就位，防止滑脫墜落 頂進(jìn)過(guò)程中，不得站在頂鐵兩側(cè)操作，以防發(fā)生崩鐵傷人事故。 加強(qiáng)吊裝作業(yè)平安，吊車垂直運(yùn)輸不得用“一點(diǎn)吊，嚴(yán)格執(zhí)行“十不吊規(guī)程。 施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行全封閉隔離，沉井邊上設(shè)置平安護(hù)攔，上下扶梯必須設(shè)置扶手，嚴(yán)禁井上下拋物品。 管道內(nèi)采用24V低壓照明電源，現(xiàn)場(chǎng)配置適用滅火器。 應(yīng)用前景 隨著我國(guó)現(xiàn)代化城市的不斷開(kāi)展，城市地下建設(shè)日益繁榮,城市城下建設(shè)工程將越來(lái)越多，明挖工程對(duì)城市交通，地下埋設(shè)物，城市建(構(gòu))筑物，城市環(huán)境等產(chǎn)生很大影響，而暗挖工程尤其是頂管工程，對(duì)上述諸方面影響很小，甚至毫無(wú)影響。頂管施工技術(shù)的優(yōu)越性越來(lái)越突出，但頂管工