長(zhǎng)距離頂管技術(shù)在排水管道工程中的應(yīng)用

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1、長(zhǎng)距離頂管技術(shù)在平頂山新城區(qū)排水管道工程中的應(yīng)用摘要：平頂山新城區(qū)排水管道頂管工程一次頂進(jìn)610m，屬長(zhǎng)距離頂管，有一定的技術(shù)難度，由于合理選擇了工具管形式，成功解決了進(jìn)出洞技術(shù)、觸變泥漿壓注、中繼接力技術(shù)、軸線控制等技術(shù)，只用了44天就完成了全部頂進(jìn)施工，本文詳細(xì)介紹了長(zhǎng)距離頂管的原理、頂管裝備、施工技術(shù)要點(diǎn)及施工管理等。關(guān)鍵詞：頂管施工；進(jìn)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(cè)，白龜山水庫(kù)北側(cè)。西起新城區(qū)經(jīng)五路，東到白龜山西干渠。工程沿途為農(nóng)田、荒山，穿越三條交通干線，自然標(biāo)高在103.45m～108.5m之

2、間，排水形式設(shè)計(jì)采用雨、污分流制。設(shè)計(jì)范圍主要轉(zhuǎn)輸緯一路的雨水、污水，將服務(wù)范圍內(nèi)的雨水排到西干渠，污水收集后經(jīng)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(zhǎng)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(hù)，造價(jià)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(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，場(chǎng)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(zhì)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(zhì)及其鈣核，鈣核分布不均，粒徑一般為5～20mm，大者可達(dá)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(zhì)粘土：淺棕紅色，褐紅色，可塑狀態(tài)，干強(qiáng)度及韌性中等，切面光滑。含少量黑色鐵錳質(zhì)及鈣核。該層在本場(chǎng)地內(nèi)分布普遍。［作者簡(jiǎn)介］朱惠偉（1968—），男，河南平頂山人，河南平頂山煤業(yè)集團(tuán)建安公司土建處工程師，河南省平頂山市程平路中段47號(hào)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(diǎn)新城區(qū)排污管線沿西干渠段頂管屬長(zhǎng)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(jìn)方法目前國(guó)內(nèi)一般采人工掘進(jìn)頂管法和機(jī)械挖掘頂管法。前者依靠人工進(jìn)行挖土和排土，有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但工人勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，施工速度較慢，無法滿足工期要求。機(jī)械挖掘頂管法采用機(jī)械進(jìn)行挖土和排土，有技術(shù)先進(jìn)、施工質(zhì)量好，施工速度較快的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本工程特點(diǎn)及工期要求，采用機(jī)械挖掘頂管法施工工藝。綜合考慮頂管長(zhǎng)度、地質(zhì)條件、成本和準(zhǔn)備時(shí)間，頂管機(jī)械采用了三段雙鉸型工具頭作頂進(jìn)的前導(dǎo)裝置及

5、水力出泥，油壓千斤頂頂進(jìn)系統(tǒng)等機(jī)具，三段雙鉸型工具管是一種新穎的機(jī)具，具有測(cè)力靈敏、糾偏靈活、導(dǎo)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(diǎn)。5頂管施工原理在管道的沿線按設(shè)計(jì)的方案設(shè)置工作井和接收井，工作井內(nèi)設(shè)置堅(jiān)固的后座，安裝工具管，油壓千斤頂、頂鐵、導(dǎo)軌等頂進(jìn)設(shè)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(jìn)過程中，通過經(jīng)緯儀測(cè)量頂管的方向，利用水槍沖泥，采用水力吸泥機(jī)通過管道將泥排到井外，頂進(jìn)一定距離后，千斤頂回縮，裝入新的管道再頂進(jìn)，如此重復(fù)，直至將管道頂至接收井內(nèi)。6施工準(zhǔn)備6.1施工前的測(cè)量①對(duì)已知點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程

6、分別采用全站儀和S3自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。②根據(jù)施工圖上標(biāo)定的工作井中心坐標(biāo)，采用全站儀導(dǎo)線法實(shí)地測(cè)出工作井及接收井。5.2開挖工作井工作井選在干渠西側(cè)，要求地面場(chǎng)地比較大，可以存放土方、管材，布置安裝設(shè)備。工作井采用沉井工藝施工，內(nèi)徑5.3m×8m，深度為10.5m，在工作井四周設(shè)置300mm×300mm的排水溝，在對(duì)角設(shè)置400mm×400mm×800mm的集水井。工作井基礎(chǔ)采用枕木修筑，以固定導(dǎo)軌和承重管子的重量。工作井里設(shè)有導(dǎo)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(jī)械、配電盤、油壓設(shè)備等，工作井上布置5t桁

7、吊。5.3頂進(jìn)混凝土管選擇-7-混凝土管采用國(guó)標(biāo)二級(jí)“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(zhǎng)距離頂管中的關(guān)鍵設(shè)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(qiáng)剛度作用的格柵。工人在操作室內(nèi)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(shè)有清理陰井、水力吸泥