給排水工程師關(guān)于泥水平衡頂管在市政排水工程中的應(yīng)用

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泥水平衡頂管在市政排水工程中的應(yīng)用

(一)工程概況

本人結(jié)合近幾年的工作經(jīng)驗(yàn)，以運(yùn)河西路污水管道工程(金�橋―蘆村廠)為例對(duì)泥水平衡頂管法在市政排水工程中的應(yīng)用做個(gè)簡(jiǎn)要分析。該排水工程全段長(zhǎng)4.1km，管徑從D800―D2000不等;全線70%為d1800以上鋼承口F管。地質(zhì)條件以黏土、粉質(zhì)黏土層為主，局部有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，地下水水位較高、管線東側(cè)數(shù)十米為京杭運(yùn)河，排水降水要求高;大部分管段位于運(yùn)河西路兩側(cè)綠化帶內(nèi)、局部管段需穿越九龍倉(cāng)和朗詩(shī)地塊。

(二)施工工藝

1.工作井的施工

工作井的位置選擇我方根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)設(shè)計(jì)要求的位置進(jìn)行過調(diào)整，主要原則還是不影響工作井周邊的建筑物和管線同時(shí)有利于施工的展開、便于設(shè)備運(yùn)作、材料運(yùn)輸以及下管、排水的位置。在工作井離建筑物、道路、地下管線等位置較近處，對(duì)工作井周邊采用了增加鋼板樁維護(hù)、高壓旋噴樁加密加固土體等措施。完成一系列保護(hù)措施后，方進(jìn)行工作井主體的施工，主體施工前，需要先驗(yàn)證工作井的長(zhǎng)度是否能滿足頂管機(jī)具和f管長(zhǎng)度的要求：一般井底的長(zhǎng)度必須大于頂進(jìn)機(jī)頭的長(zhǎng)度、液壓油缸長(zhǎng)度以及工作井后靠背設(shè)計(jì)厚度之和與單節(jié)管段長(zhǎng)度、頂鐵厚度、液壓油缸長(zhǎng)度以及工作井后靠背設(shè)計(jì)厚度之和兩者中的較大值; 如計(jì)算出工作井有效設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不符合要求，必須及早聯(lián)系設(shè)計(jì)單位進(jìn)行相關(guān)變更手續(xù)，以免影響工期、造成損失。由于本工程的工作井非以往本人接觸到臨時(shí)性構(gòu)筑物，而是以后和污水管段同時(shí)使用的永久性構(gòu)筑物，因此工作井的澆筑質(zhì)量與下沉?xí)r的控制是工作井施工的重點(diǎn)，這里就不展開談了。

2.降排水措施

沉井封底前，要完成沉井周邊的排水降水工作，由于本工程位于京杭運(yùn)河附近，地下水補(bǔ)充很快，特殊部位的井點(diǎn)數(shù)量需要經(jīng)過計(jì)算確定、常規(guī)部位的井點(diǎn)降水以16眼輕型井為主，地下水的抽排設(shè)備以射流泵為主。

3.工作井的封底

根據(jù)設(shè)計(jì)管底標(biāo)高的要求，計(jì)算好工作井的下沉標(biāo)高，該高度是管內(nèi)底標(biāo)高管道外緣厚度、管道外緣底部到導(dǎo)軌(或枕木)底面高度以及混凝土底板與墊層高度的總和。下沉開挖至設(shè)計(jì)高度后，8小時(shí)內(nèi)累計(jì)下沉量不大于5mm時(shí)，方可進(jìn)行封底。由于本工程地下水補(bǔ)充速度快，所以封底前對(duì)坑內(nèi)集水坑設(shè)置了較大口徑的鋼板管，埋入坑底土地深度約為80cm，總高度為1.4m，待底板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，再對(duì)集水坑進(jìn)行封堵完成整個(gè)底板的封底工作。

4.導(dǎo)軌、設(shè)備安裝

在完成混凝土的底板的養(yǎng)護(hù)，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求75%時(shí)開始進(jìn)行導(dǎo)軌和設(shè)備的安裝工作，導(dǎo)軌使用的枕木的長(zhǎng)度不小于2m，枕木的埋設(shè)間距宜在0.5m―0.6m左右，枕木的規(guī)格尺寸必須一致，損壞嚴(yán)重的要堅(jiān)決更換。導(dǎo)軌鋼軌必須焊接在型鋼上，型鋼需固定在枕木上，采用道釘進(jìn)行固定。導(dǎo)軌安裝必須與管道垂直、等高，導(dǎo)軌的軸線受各種因素的影響容易出現(xiàn)偏差，偏差的距離必須控制在3mm以內(nèi);頂面的高度差與兩軌之間的間距也需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在導(dǎo)軌安裝前要完成后靠背混凝土的澆筑工作，并在其達(dá)到齡期后方可進(jìn)行頂進(jìn)施工。

5.頂管測(cè)量與控制

頂管頂進(jìn)時(shí)的測(cè)量工作主要是軸線與高程測(cè)量。根據(jù)施工需要，工作坑內(nèi)需要設(shè)立臨時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)，架設(shè)激光經(jīng)緯儀，初始頂進(jìn)時(shí)，測(cè)量頻率不低于規(guī)范要求，之后每節(jié)管子頂進(jìn)時(shí)均需打激光點(diǎn)確定偏移程度，，頂完后校正測(cè)量臺(tái)，再測(cè)量機(jī)頭內(nèi)前尺與后尺數(shù)據(jù)，以確定機(jī)頭偏差趨勢(shì)。同時(shí)，每3天復(fù)測(cè)工作井坐標(biāo)，頂力達(dá)3500kN后一天一測(cè)，以防工作坑基準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)生位移。進(jìn)洞后30m、頂進(jìn)一半、出洞前20m時(shí)各復(fù)測(cè)兩井坐標(biāo)一次，如有位移及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的糾偏，以確保機(jī)頭順利出洞。

6.頂進(jìn)工藝

管道頂進(jìn)時(shí)應(yīng)該先開動(dòng)切刀完成挖泥工作，再來實(shí)施頂進(jìn)工藝。頂進(jìn)施工應(yīng)該堅(jiān)持連貫性的原則，盡量避免中途停止施工。如遇到機(jī)頭前有異物、刀盤扭矩突然增大、頂力突然上升等情況，必須立刻通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，以確定是否要停機(jī)。及時(shí)確需停機(jī)進(jìn)行檢查或者維修，也要盡量減少停機(jī)時(shí)間以防機(jī)頭下沉過多。

7.頂管注漿工藝

頂管注漿工藝需要注意以下幾點(diǎn)要求：第一，頂管的注漿材料必須堅(jiān)持優(yōu)質(zhì)的原則，觸變泥漿材料是最佳的選擇，膨潤(rùn)土必須有較高的造漿率，其膨脹時(shí)間還應(yīng)該按照使用說明進(jìn)行嚴(yán)格的控制，漿液的攪拌時(shí)間以8-10分鐘為宜，攪拌完成后注入儲(chǔ)漿桶靜置2-3小時(shí)后再灌注以確保膨潤(rùn)土顆粒充分吸水膨脹;第二，注漿時(shí)候控制好壓力和注漿量，實(shí)際注漿量一般為理論注漿量的3-4倍，同時(shí)機(jī)尾止水帶處也要經(jīng)常補(bǔ)漿，盡量使頂管懸浮于完整的泥漿套中，以便降低頂力，同時(shí)也能減少對(duì)管道周圍土地的影響。

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