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1、長距離頂管技術在平頂山新城區(qū)排水管道工程中的應用摘要:平頂山新城區(qū)排水管道頂管工程一次頂進610m,屬長距離頂管,有一定的技術難度,由于合理選擇了工具管形式,成功解決了進出洞技術、觸變泥漿壓注、中繼接力技術、軸線控制等技術,只用了44天就完成了全部頂進施工,本文詳細介紹了長距離頂管的原理、頂管裝備、施工技術要點及施工管理等。關鍵詞:頂管施工;進出洞;減阻泥漿;軸線控制;中繼間1工程概況平頂山新城區(qū)起步區(qū)湖濱路排水工程位于平頂山市西部新城區(qū)南側,白龜山水庫北側。西起新城區(qū)經五路,東到白龜山西干渠。工程沿途為農田、荒山,穿越三條交通干線,自然標高在103.45m~108.5m之
2、間,排水形式設計采用雨、污分流制。設計范圍主要轉輸緯一路的雨水、污水,將服務范圍內的雨水排到西干渠,污水收集后經西干渠污水管道排到擬建的污水處理廠。污水管線沿西干渠段,埋深都在10m以上,最大埋深13.5m,管線長610m,排水坡度為1‰,雨水管徑為?1200,污水管徑?1800,原方案采用大開挖方式,土方量較大,溝槽還要支護,造價較高,并且還要影響地面交通,最后決定采用頂管施工方法完成。2地質條件根據地質報告,場地土層自上而下分布為:第①層耕土:褐黃色,松散,主要由粉質粘土組成,含有較多碎石、鈣核及大量植物根系,層厚2.1m~3.7m。第②層素填土:褐黃、棕黃色、淺褐紅色
3、,松散—稍密狀態(tài),含少量黑色鐵錳質及其鈣核,鈣核分布不均,粒徑一般為5~20mm,大者可達30mm以上。該層分布較普遍,層底埋深7.90~8.60m,層厚7.40~8.10m。第③層粉質粘土:淺棕紅色,褐紅色,可塑狀態(tài),干強度及韌性中等,切面光滑。含少量黑色鐵錳質及鈣核。該層在本場地內分布普遍。[作者簡介]朱惠偉(1968—),男,河南平頂山人,河南平頂山煤業(yè)集團建安公司土建處工程師,河南省平頂山市程平路中段47號院郵編:467000,電話:13183335117(0375)2787151-7-地下水類型為潛水,水位一般在3.0m左右,地下水變化幅度在1.5m左右。3頂管工
4、程特點新城區(qū)排污管線沿西干渠段頂管屬長距離頂管,管徑大,埋置深,地下水位偏高,施工中主要解決的是頂力問題,方向控制,控制正面塌方,不確定因素較多,施工較難。4頂管施工方法選擇管道頂進方法目前國內一般采人工掘進頂管法和機械挖掘頂管法。前者依靠人工進行挖土和排土,有結構簡單、操作方便、成本較低等優(yōu)點,但工人勞動強度比較大,施工速度較慢,無法滿足工期要求。機械挖掘頂管法采用機械進行挖土和排土,有技術先進、施工質量好,施工速度較快的優(yōu)點,根據本工程特點及工期要求,采用機械挖掘頂管法施工工藝。綜合考慮頂管長度、地質條件、成本和準備時間,頂管機械采用了三段雙鉸型工具頭作頂進的前導裝置及
5、水力出泥,油壓千斤頂頂進系統等機具,三段雙鉸型工具管是一種新穎的機具,具有測力靈敏、糾偏靈活、導向可靠、操作方便、密封性好和能控制流砂、穩(wěn)定土體及安全施工等優(yōu)點。5頂管施工原理在管道的沿線按設計的方案設置工作井和接收井,工作井內設置堅固的后座,安裝工具管,油壓千斤頂、頂鐵、導軌等頂進設備。接好照明、泥漿管、油管等管線,然后用油壓千斤頂將管道頂入土層中,在頂進過程中,通過經緯儀測量頂管的方向,利用水槍沖泥,采用水力吸泥機通過管道將泥排到井外,頂進一定距離后,千斤頂回縮,裝入新的管道再頂進,如此重復,直至將管道頂至接收井內。6施工準備6.1施工前的測量①對已知點的平面坐標和高程
6、分別采用全站儀和S3自動安平水準儀進行復測,確保誤差在規(guī)定的范圍內。②根據施工圖上標定的工作井中心坐標,采用全站儀導線法實地測出工作井及接收井。5.2開挖工作井工作井選在干渠西側,要求地面場地比較大,可以存放土方、管材,布置安裝設備。工作井采用沉井工藝施工,內徑5.3m×8m,深度為10.5m,在工作井四周設置300mm×300mm的排水溝,在對角設置400mm×400mm×800mm的集水井。工作井基礎采用枕木修筑,以固定導軌和承重管子的重量。工作井里設有導向軌道以放置管道等,并布置有放置頂鐵,管道位置,便于吊放,還有排泥、供水機械、配電盤、油壓設備等,工作井上布置5t桁
7、吊。5.3頂進混凝土管選擇-7-混凝土管采用國標二級“F-B”型鋼承口式鋼筋混凝土管,楔形像膠圈接口多層膠合板襯墊。要求管壁光潔,無坑陷及鼓包。7頂管裝備7.1工具管工具管是長距離頂管中的關鍵設備,它安裝在管道首端,外形與管道相似,其作用有定向、糾偏,防止塌方、出泥等。工具管從前向后由沖泥艙、操作室和控制室組成。最前部是切土用的刃腳和起擠土和加強剛度作用的格柵。工人在操作室內操縱水槍沖泥,并通過觀察窗和各種儀表了解并掌握沖泥和排泥情況。工具管的后部是控制室,是頂管施工的指揮和控制中心,在后部還設有清理陰井、水力吸泥