市政給排水管道的基礎處理與施工

楊維

[摘要]近些年我國城市化建設快速發展，人們愈發重視市政給排水施工，市政給排水管道工程作為主要組成部分，直接影響工程整體質量。給排水管道施工中受到諸多因素影響，容易出現基礎類問題，有必要做好相關研究工作。基于此，本文詳細分析市政給排水管道基礎施工要點，以供同行借鑒。

[關鍵詞]市政給排水；管道施工；基礎處理

文章編號：2095 - 4085（ 2018） 02 - 0127 - 02

市政給排水管道作為城市主要基礎設施，管道施工質量直接影響城市居民使用水資源，也嚴重影響城市的發展。市政給排水管道施工過程中，會遇到各種各樣的地形，會對基礎處理施工造成一定程度的影響。本文以泥水平衡式頂管施工技術為對象，詳細分析基礎處理與施工要點。

1 泥水平衡式頂管施工技術原理

泥水平衡式頂管技術主要通過調整泥水倉壓力，確保開挖面與周邊土體的穩定。本部分詳細分析泥水平衡原理及調節步驟。

1.1 泥水平衡功能

泥水平衡功能表現三點。（1）通過實時調節泥水倉內泥水壓力平衡周圍土體與地下水的壓力，穩定土地，避免沉降與垮塌現象出現；（2）頂進施工過程中，開挖面的土被頂進設備前段的刀盤切割下來，土體進入泥水倉后與其中的泥水混合，通過泥水管利用倉內壓力排送至地面；（3）為了確保施工順利進行，需要泥水倉內保有一定壓力，壓力數值>所在位置（土層+地下水壓力）。

1.2 調節泥水步驟

泥水平衡的調節主要通過調節器達成目的，主要有兩點。第一，頂推設備前段刀盤將掘進面土體切削下來，這時技術人員需要及時對比切口水壓與設定參數值，若泥水倉壓力大于參數值，需要通過調節器調整切口水壓，將設備中現有兩個泵的一個泵轉速降低，降低泥水進倉量與壓力；第二，工程實際中可以發現，排泥水密度變化直接影響其流量，加大切口水壓調節器的負擔。同時另一個泵的調節通過排溺水流量調節器實現，保證流量值與參數值相符。

1.3 技術流程

西部某省會城市修建一條自來水管線，需要直接穿越城市主干道，施工單位采用泥水平衡式頂管施工技術。施工過程中各設立兩座工作井與接收井，自來水管線全長3.5 km。頂進管為Q235B鎮靜鋼鋼管，其（p為1800。經過工程地質勘查可知：頂管穿越的土層主要為小徑粒砂礫與淤泥，含水量與塑性較高，但存在滲透性與承載力低的不足。應用泥水平衡式頂管施工技術時，安裝于頂管機機頭部位的刀盤為浮動式，浮動式刀盤的優勢在于可以調節推力。施工時對推進面土體切削并支撐周圍土體，確保刀盤頂推力與正面土壓力間平衡。頂管機機頭密封艙中接入一定量泥水，并將倉內壓力維持在一定程度。掘進過程中掘進面上的泥水會在機頭處形成一層泥膜，這層泥膜不透水，可以確保掘進面不被泥水滲透。同時，利用程序控制泥水與系統閥組，外界泥漿通過位于進泥泵旁的旁通閥進入密封艙內，密封倉內的泥漿利用排泥泵被送至地面泥漿池中。

2 技術應用環節質量控制措施

2.1 安裝頂進設備

（1）洞口止水圈安裝。頂管施工時從工作井中引出管子，為保證作業質量要保留一定空隙，空隙位于洞口內壁與管道外壁間。需要做好間隙密封處理，避免推進時，將地下水與泥砂進人工作井中。本工程中為保證止水效果，采用平板式橡膠洞口止水圈，將多層尼龍簾線層夾在橡膠板中避免止水圈磨損，延長使用壽命；（2）加固洞口土體。洞口外土體進行旋噴樁加固避免頂進后出現土體下沉情況。

2.2 安裝后背墻

管道頂進時為頂進工作站提供反作用力的結構就是后背墻，就是將千斤頂產生的推力平均分布到后座墻上，因此要求后背墻具有足夠強度。本工程中選擇鋼靠背，并通過焊接將鋼板與型鋼連接成整體，作用總面積為8 m2。施工過程中將鋼靠背利用起重機吊到工作井后背處，利用經緯儀與線墜確保鋼靠背平面與頂進軸線垂直，并且用φ18鋼筋與井壁預埋件焊接固定。

2.3 控制頂進方向

本工程中采用的管道為鋼管，前文中已經詳細講述，此材質的管道具有足夠強度，但柔性不足，出現偏差后糾偏難度極大，因此實際工程施工中在掘進機后面設置短鋼管，這些短鋼管利用三只承插連接起來，鋼管長度為2m，通過管節間帶有密封圈的承插口連接，兩節鋼管間可以產生一定夾角，夾角角度≤20。，這樣頂進偏差問題可以完全克服。頂進施工中偏差不可能避免，但可以將其降低到最小并及時糾偏。糾偏原則：維持偏差范圍，將其穩定在最小范圍內，增加勘察次數，及時糾偏，為確保作業質量，要多次小角度糾偏，避免出現大角度糾偏的情況。與此同時通過先進設備觀察與推演偏移軌跡變化，及時分析軌跡變化，確定糾偏幅度。當頂管機出現偏轉時，校正時通過改變刀盤轉向實現，校正方法為：刀盤與頂管機偏轉方向相同。將高精度傾斜儀設置在頂管機上，可以顯示0. 01°的旋轉角度變化，將偏轉與校正效果及時顯示出來。如果改變刀盤轉向，校正效果不理想，可以采用提高推進速度、控制土壓等方法。當頂進至需穿越河流與貼近橋樁部位時，及時糾偏避免出現頂管上浮。同時保證頂管機趨勢穩定，不要碰上橋樁。這時應該降低糾偏次數與角度，將頂管機與后方的柔性鋼管拉緊。

3 結語

總之，泥水平衡式頂管施工技術應用時，可以有效縮短施工周期，確保挖掘面穩定，最小程度地擾亂管體周圍的土體，因此在長距離管道施工中有著廣泛的使用。本文中結合具體案例，以泥水平衡式頂管技術原理及流程為切入點，詳細分析技術應用中的關鍵環節。

參考文獻：

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