摘要:研究大口徑鋼管頂管技術,對于城市自來水管道非開挖鋪設具有重要意義。在城市快節奏的發展框架下,能夠減少對城市人民生活、工作的影響。
關鍵詞:頂管 施工 方案
1 工程概況
本工程所需要頂進的管道為濾池反沖洗的排水管,管徑為DN800,經實地測量全長為69m,在頂管接收坑位置已經砌筑有檢查井,并且一期的排水管已經安裝。我們需要從水廠二期濾池位置頂至檢查井,管道坡度為0.005,頂進時為下坡頂進,檢查井井底高程為147.34,經計算,工作坑處管內底高程為147.685。檢查井位置處是擋土墻和斜坡草坪,檢查井井頂高程為153.393,到井底的高差有大約6m,管道頂完至此處時,不能進行開挖,長2m的工具管將作為排水管的一部分。由于是下坡頂進,并且檢查井處的管道已經安裝好,這就要求我們在管道頂進時要嚴格高程和左右偏差,確保準確無誤的頂至檢查井與原管道進行銜接。
2 工具管選型
本條管線頂管施工,主要是穿越穿越廠內道路和綠化帶。頂管長度經測量為69m,管徑為DN800,管材選用鋼管。
根據我單位長期在自來水頂管施工的經驗,頂管長度不長,僅為69m,采用簡易工具管進行頂管,人工挖掘出土。注漿為觸變泥漿,注入管壁達到減阻作用,觸變泥漿的配合比為:水:膨潤土:堿:amc=1:0.11:0.06:0.005,制作的泥漿性能為:比重為1.05-1.08g/cm3,粘度為60-70s,泥皮厚度為3-5mm,泥漿應至少在管道頂進前三天準備好,盡量避免隨要隨拌。
3 鋼管頂進
本條管線頂管由于受現場條件限制,只能從東向西頂進,按照設計要求,管線坡度為0.005,造成這條管線為下坡頂進,經計算,高差為34.5cm。
工作井墊層及后背都鋪設澆筑好以后,開始進行導軌、頂背鋼板、液壓油缸等設備的安裝。導軌安裝時須墊實,安裝牢固,以避免在頂進時因松動而影響頂進的軸線和高程。同時,導軌在安裝時,必須配全其它設備尺寸,確定導軌安裝的高程和軸線。須用儀器反復檢驗,保證導軌安裝的誤差在允許范圍內,這是管道頂時后管道的軸線及高程準確性的前提條件。頂背鋼板、油缸等設備的安裝也應做到準確牢固。頂管設備在安裝前必須先進行調試,以確保設備的完好性。軌道放置好后,吊放工具管,根據工具管的實際位置放置液壓油缸,盡量使液壓油缸的合力作用點在頂進斷面的中心點以下,管道外的40%處。同時合力作用方向與初頂進中心軸線基本平行。工具頭的姿勢必須進行復核。
全部設備安裝好以后開始頂進,采用人工挖掘出土。人工在工作面進行挖土,挖出土裝到土斗車里,再拉出管道,然后吊至地面裝車運走。在頂進至導流溝時,應采取特殊的措施,以確保工程的安全和順利實施。在管道頂進的過程中,每頂完一根需進行鋼管焊接。頂管所用的鋼管已進行了外腐和坡口處理。進行焊接時焊條選用42#,接口焊縫處均應先除銹后再進行電焊,具體要求按如下規定執行:檢查項目規定要求:①管內清掃無任何雜物;②管口清理、修口管口完好無損,無銹、油污;③兩管口直縫間距≥100mm;④錯口和錯口校正要求錯口小于或等于1.6mm,沿周長用錘擊校正。
鋼管外防腐采用546超厚膜型環氧瀝青防銹漆,內防腐采用8701環氧聚酰胺食品容器內壁涂料。外防腐已由管材生產廠家做好,內防腐等管道全部頂完后再進行防腐。另外,鋼管焊接后須做探傷試驗。
4 注漿
注漿根據頂管時的實際情況,在頂進阻力太大時考慮注漿,以減小阻力。注漿為觸變泥漿,注入管壁達到減阻作用,觸變泥漿的配合比為:水:膨潤土:堿:amc=1:0.11:0.06:0.005,制作的泥漿性能為:比重為1.05-1.08g/cm3,粘度為60-70s,泥皮厚度為3-5mm。
5 測量系統的布設
5.1 將建設方提供的標準點的坐標及高進行復核,記錄下該點的坐標和高程。
5.2 根據已定的穿墻管中心的實際軸線,將此軸線引入到工作井,并將高程控制點引入到工作井,以便隨時進行觀測。
5.3 管道頂進的過程中應對控制點進行定期復測,發現問題及時校核。在頂進過程中隨時將復核結果通知技術部門及糾偏操作人員,以便及時糾偏。
6 糾偏工具管
在頂進過程中由于受不均勻外力的作用,頭部會偏離設計軸線及標高,因此需要不斷地對工具管進行糾偏操作,糾偏角度一般不宜大于0.5度。糾偏要勤測勤糾,每頂進1m左右測量一次偏差,分析管道運動軌跡,并快定糾偏大小。
小角度糾偏,每次糾偏角度應控制在10′-20′,最大不得大于10.糾偏操作不能大起大落,如出現較大的偏差,應小角度連續糾偏,保持適當的曲率半徑返回到軸線上來。避免管道頂進時產生過大的側應力。對于短距離糾偏作業,可采用后座液壓油缸進行糾偏,根據偏差情況,快定后座油泵的開啟和關閉。
7 安全生產措施
7.1 文明施工安全措施確保無重大安全事故,建成安全達標工地。
7.2 安全管理措施 ①建立、健全各級安全生產責任制,責任落實到人;②進行全面的針對性的安全技術交底;③特種作業人員必須考試合格后持證上崗;④新工人必須進行公司、施工隊和班組的三級安全教育;⑤施工用電中的照明、配電箱、開關箱、架空線、接地接零等必須嚴格按規程操作、布置;⑥在工作井周圍架設安全圍欄,夜間在圍欄上掛紅燈。⑦進入施工現場心須遵章守紀,佩戴安全帽;⑧施工現場按規定懸掛標示牌及滅火器;⑨支架、腳手架搭設幾須規范,發現隱患立即整改;⑩各類安全裝置的保護罩、蓋齊全可靠; 必須嚴格執行定期保養制度,做好操作前、操作中和操作后設備的清潔潤滑、緊固、調整和防腐工作。嚴禁機械設備超負荷使用,帶病運轉或在作業中運轉中進行維修。
7.3 突發事件應急措施根據施工現場和周圍環境等具體情況,制定有針對性的關于施工過程的應急措施。
7.4 治安措施:施工人員如發生打架斗毆、流血事件,應立即制止,在現場不能控制的事態應立即撥打報警電話。
參考文獻:
[1]寧仁岐 主編.《建筑施工技術》.
[2]孔達 主編.《工程測量》.