摘要：文章針對循環(huán)道路改造工程，污水管道在排污過程中遇到的問題，詳細闡述了管道改造采用的方棠。

關鍵詞：循環(huán)管道；排污

中圖分類號：TLU4 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136(2009)23－0028－02

山西省太原市迎澤大街微循環(huán)道路改造工程五一東街由于地下雨污水管道間距較小，雨污水管道埋深在設計地面以下6 m～13 m，地下靜止水位在地面以下4 m～9 m，考慮到施工場地狹窄，地下管線眾多，管道開挖深度較大、開挖難度大、土方量大，導致難以倒運等因素。因此，采用雨污合頂?shù)姆桨?。雨水、污水頂管工程共用一個工作坑，污水檢查井與雨水檢查井設在同一工作坑(接收坑)內(nèi)。管道采用頂管用重型鋼筋砼圓管，雨水管道采用D=1 800 mm鋼筋砼圓管道，污水頂管管徑為D=1 000 mm，F(xiàn)型接口，工作井采用鋼筋砼沉井。在工作井、接收井內(nèi)重新制作檢查井。

1 工作坑

工作坑采用鋼筋砼沉井，并內(nèi)應有足夠的工作面，尺寸計算如下：

(1)底寬

底寬=D1+S

式中：D1為鋼筋砼套管外徑，此處為2.5+1.2+0.6＝4.3 m

S：兩側操作寬度1.7 m

故工作坑底部寬度為：6 m

(2)長度

L=LI+L2+L3+IA+L5(m)

式中：L1-工具管長度(m)，采用管道第一節(jié)管作為工具管，取0.5 m

L2：管節(jié)長度(m)取2m計算

L3：出土工作間長度(m)取1.5 m

L4：液壓油缸長度(m)此處取1.2 m

L5：后背所占工作井長度，包括橫木、立鐵、橫鐵取0.8 m

所以計算工作井長度0.5 m+2 m+1.5 m+1.2 m+0.8 m=m+0.8m=6.0m，取6m。

2 泥水平衡頂管掘進

泥水平衡式工具管是一種以全斷面切削土體，以泥水壓力來平衡土壓力和地下水壓力，又以泥水作為輸送棄土介質的機械式工具管。

隨著工具管的推進，刀盤在不斷轉動，進泥管不斷供泥水，排泥管不斷將混有棄土的泥水排出泥水艙。泥水艙要保持一定的壓力。使刀盤在有泥水壓力的情況下向前鉆進。

泥水平衡工具管的基本原理是泥水護壁，在泥水式頂管施工中，要使挖掘面保持穩(wěn)定，必須向泥水艙注入一定壓力的泥水。泥水在壓力作用下向土體內(nèi)部滲透，在開挖面形成一層泥皮。泥皮的作用，一方面阻止泥水繼續(xù)向土體內(nèi)部滲漏，另一方面，泥水的壓力通過泥皮作用在開挖面防止坍塌。要求泥水密度必須大于1.03。施工過程須注意的問題：

(1)當掘進機停止工作時，一定要防止泥水從土層中或洞口及其他地方流失。不然。挖掘面就會失穩(wěn)，尤其是在出洞這一段時間內(nèi)更應防止洞口止水圈漏水。

(2)在掘進工程中，應注意觀察地下水壓力的變化，并及時采取相應的措施和對策，只有這樣，才能保持挖掘面的穩(wěn)定。

(3)在頂進過程中，隨時要注意挖掘面是否穩(wěn)定，要不是檢查泥水的濃度和相對密度是否正常，還要注意進排泥泵的流量及壓力是否正常。應防止排泥泵的排量過小而造成排泥管的淤積和堵塞現(xiàn)象。

3 機頭選型

采用ZX-1000型泥水平衡頂管掘進機。

(1)在工作井范圍內(nèi)實行全封閉隔離施工并布置以下必要的設施，地面指揮監(jiān)測中心、辦公室、倉庫、配電間、冷作間等，各設施應整潔、衛(wèi)生，并有專職人員進行管理。

(2)現(xiàn)場布置采用8 t汽吊，設備進場時，采用16 t汽車吊車。

(3)管道頂進時，起吊設備采用跨距為14 m的龍門行車(起重能力為30 t)，行車導軌與頂管中心線應平行鋪設。

(4)井內(nèi)布置。工作井井內(nèi)布置主要有后靠背、導軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。

4 出土方案

泥水平衡式頂管的出土采用全自動的泥水輸送方式，被挖掘的土通過在機艙內(nèi)的攪拌和泥水形成泥漿。然后有泥漿泵抽，在沉井上部砌2只沉淀池。沉淀的余土外運需按文明施工要求和渣土處理辦法，運到永久推土點，不得污染沿途道路環(huán)境。

5 泥水系統(tǒng)的安裝

泥水池應盡量靠近工作井邊，可采用并聯(lián)法。泥漿池盡量靠近工作井邊，可以減少排泥管路過長而產(chǎn)生的管路摩阻力，沉石箱的配置可沉淀塊狀物，防止塊狀物進入泵體，使泵堵塞和損壞。注漿系統(tǒng)盡量使用螺桿泵以減少脈動現(xiàn)象，漿液應保證攪拌均勻，系統(tǒng)應配置減壓系統(tǒng)，在泵出口處1 m以及機頭處應保證系統(tǒng)無泄漏。

6 頂進過程中的方向控制

由于TCZ機頭本身所具有的方向誘導裝置，糾偏操作就變的簡單易行了，操作員只要通過糾偏動作，始終保證激光點在管道中心線位置。測量與方向控制要點：(1)有嚴格的放樣復核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴格的放樣夏測制度，堅持三級復測：施工組測量員一項目技術負責人一監(jiān)理工程師。確保測量萬無一失。(2)布設在工作坑后方的儀座必須避免頂進時移位和變形。必須定時復測及時調(diào)整。(3)頂進糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度必須保持在10、－20，不得大于0.5°，并設置偏差警戒線。(4)初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機頭位置。(5)開始頂進前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標高需事先計算，確保頂進時正確，以最終符合設計坡度為原則。

7 管材供應

在頂進過程中，管材的供應是非常重要的，如果供應不及時造成頂進停止，后果是非常嚴重的，由于機頭重量一般較大，機頭沉降，使軸線發(fā)生偏差；或已頂好的管子和周圍土體固結，使得摩阻力增大。因此，在開始頂進前，需制定詳細周全的計劃，管材應留有足夠余量。

8 設備維修及保養(yǎng)

8.1 刀盤主軸及外殼密封

掘進機在累計頂進500 m時，需對刀盤主軸密封進行檢查，看看是否良好，如果不良則應更換。如果良好則應再加好油。

8.2 液壓系統(tǒng)

當液化油出現(xiàn)乳化時，說明液壓油已嚴重氧化，應予以更換，更換液壓油之前須把油箱內(nèi)清洗干凈。加油必須用精濾車，一旦發(fā)現(xiàn)油管老化應予以更換。

8.8 電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)應保持干燥，保持指示燈及各儀表正常。

8.4 糾偏系統(tǒng)

糾偏系統(tǒng)要經(jīng)常檢查是否漏油、油液質量、油壓情況，如發(fā)現(xiàn)不正常情況及時更換。

9 注漿減摩

長距離頂管施工中，頂力控制的關鍵是最大限度地降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方法是進行注漿。注漿降低了頂進時的摩阻力，我們在注漿時做到以下幾點。

(1)選擇優(yōu)質的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標為造漿率、失水量和動塑比。

(2)在管子上預埋壓漿孔，壓漿孔的設置要有利于漿套的形成。

(3)膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間，聽取供應商的建議但都必須按照規(guī)范進行，使用前必須先進行試驗，主要有膨潤土純堿摻加藥劑，漏斗粘度視粘度CP失水量(ml)。

(4)壓漿方式要以同步注漿為主，補漿為輔。在頂進過程中，要經(jīng)常檢查各推進段的漿液形成情況。

(5)注漿設備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注漿孔中設置一個單向閥。使?jié){液管外的土不能堵塞管路而影響這漿效果。

(6)注漿工藝有專人負責，質量員定期檢查。

(7)注漿泵選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進速度相應配。

(8)由于頂管線路長，為使全程注漿壓力不致相差過大，在中間還將增設壓漿泵以增大壓力。

(9)泥漿在輸送和灌注過程中具有流動性、可泵性。主要從頂管前端進行，頂進一定跟班后，并應從后端及中間進行補漿。

①觸變泥漿的材料

觸變泥漿的主要成份是膨潤土、摻入堿和水配制而成。為了在頂進完畢后使觸變泥漿固結增強，可摻入石灰膏。但為了施工使用時保持流動性，還必須摻入緩凝劑和塑化劑。觸變泥漿按膨潤土：燒堿：CMC：水＝0.3：0.2：0.01：1的配比配制后靜置24 h后使用。施工時通過壓漿系統(tǒng)從機頭進入管路。

⑦觸變泥漿的拌合程序

將定量的水放入攪拌罐內(nèi)。并取其中的一部分水來溶化堿；在攪拌過程中，將定量膨潤土徐徐加入攪拌灌內(nèi)，攪拌均勻；將溶化后的堿水倒入攪拌灌內(nèi)，再攪拌均勻，放置12h后即可使用。

③觸變泥漿應注意的事項

注漿孔的布置宜按管道直徑大小確定，一般每個斷面可設置3～4個，并具備排氣功能。攪拌均勻的泥漿應放置一定時間方可灌注。灌漿前，應通過注水檢查灌漿設備，確認設備正常后方可灌注。灌漿壓力可按不0.1 MPa開始加壓，在灌漿過程中再按實際情況調(diào)整。灌漿時，按灌漿孔斷面位置的前后順序依次進行，灌漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。

10 接收坑

頂管工作坑間距不大于200 m，在兩工作坑的中間設置接收坑，接收坑采用鋼板沉箱下沉，就位后取出管前端的工具管，按照設計要求在沉箱內(nèi)制作鋼筋砼檢查井。