詹云鵬

(黑龍江省富達(dá)農(nóng)業(yè)開發(fā)工程有限公司)

鶴崗市東部污水治理工程頂管施工方法

詹云鵬

(黑龍江省富達(dá)農(nóng)業(yè)開發(fā)工程有限公司)

就鶴崗市東部污水治理工程中的頂管施工環(huán)節(jié)，對(duì)其進(jìn)行了頂管施工全過程施工方法的介紹，為類似工程的施工提供了參考。

頂管施工;施工方法

1 工程概況

鶴崗市東部污水治理工程建設(shè)主要內(nèi)容包括污水截流干管、向陽山排水系統(tǒng)、興山區(qū)排水系統(tǒng)、東山區(qū)排水系統(tǒng)、管道敷設(shè)及附屬建筑物;其中興山區(qū)排水系統(tǒng)區(qū)域匯流面積5.5 km2(包括外來匯水1.6 km2)，排水系統(tǒng)包括興山頭道溝排水干線和興山二道溝排水干線，工程采用頂管施工方法。現(xiàn)就此工程的施工過程，對(duì)頂管施工方法做一總結(jié)，以供參考。

2 施工順序

頂管施工順序具體包括以下各項(xiàng)施工環(huán)節(jié):舊路破除，頂管工作井、接收井施工，頂管施工，檢查井及內(nèi)管道施工，回填石粉，路面按原樣修復(fù)。各施工環(huán)節(jié)分述如下。

3 工作井、接收井施工

本工程共設(shè)置2座工作井和3座接收井，均采用沉井工藝施工。沉井施工順序:基坑測(cè)量放樣→基坑開挖→刃腳墊層施工→立井筒內(nèi)模和支架→鋼筋綁扎→立外模和支架→澆搗井筒混凝土→養(yǎng)護(hù)及拆?！馄鲱A(yù)留孔→井點(diǎn)安裝及降水→鑿除墊層、挖土下沉→井底注漿→澆筑水下混凝土→綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土→綁扎后背鋼筋、澆搗后背混凝土。

4 頂管工程施工

4.1 頂進(jìn)設(shè)備選型及安裝

主頂千斤頂:它是頂進(jìn)系統(tǒng)中的主要設(shè)備。為安全起見，頂力設(shè)備配置要小，以利間距平行頂進(jìn)。

當(dāng)工作井底板完成后，設(shè)置好安全圍欄和爬梯，然后由工作井邊的起重機(jī)將上述設(shè)備吊入井內(nèi)按要求的精度安裝。

4.2 井地面設(shè)備選型及布置

氣壓系統(tǒng):包括空壓機(jī)、空氣過濾器、貯氣罐、氣壓管路、單向閥、調(diào)壓閥、氣壓表、安全閥等。該系統(tǒng)除了向機(jī)頭氣壓艙提供壓縮空氣外、亦為管道內(nèi)提供通風(fēng)。本工程頂管工作井?dāng)M配置1臺(tái)6.0 m3空氣壓縮機(jī)。為防止空壓機(jī)的噪音，擬采用噪音較小的電動(dòng)空壓機(jī)，并安裝在雙壁隔音集裝箱內(nèi)。液壓系統(tǒng):包括高壓油泵、控制閥、溢流閥和油管油箱等，其作用是對(duì)主頂千斤頂和機(jī)頭糾偏千斤頂組提供壓力油。本工程配置1套液壓系統(tǒng)，高壓油泵為31.5 MPa。油泵流量18 L/min。壓漿系統(tǒng):包括泥漿池、攪拌機(jī)、注漿泵、管道及各種閘閥等。起重設(shè)備:該設(shè)備以考慮吊裝單節(jié)DN800混凝土管為主，單節(jié)管子自重約1.6 t，選用1臺(tái)16 t汽車吊。

4.3 洞口密封結(jié)構(gòu)

出洞口密封結(jié)構(gòu)的作用是阻止在頂管過程中泥水從管節(jié)與洞口間的間隙流入井內(nèi)。根據(jù)管道中心線與井壁預(yù)留孔的位置，制作一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)套環(huán)，套環(huán)內(nèi)圈設(shè)有橡膠止水板，套環(huán)安裝在預(yù)留孔與管節(jié)之間，外圍焊接在孔的預(yù)埋鋼板上，內(nèi)圈橡膠緊貼管節(jié)。

4.4 方向監(jiān)測(cè)

頂管出洞方向控制得好，整條管道才有可能頂好，頂管出洞不好，整條管道就難于頂好，故必須嚴(yán)格控制頂管出洞精度，采用跟蹤測(cè)量，隨時(shí)調(diào)整機(jī)頭出洞的方向及高程偏差。

4.5 頂進(jìn)施工

當(dāng)工具管頂入土體后，留其尾部約300 mm長(zhǎng)擱在導(dǎo)軌上，縮回千斤頂活塞桿，卸走替頂和分壓環(huán)，安裝管節(jié)，開始進(jìn)行管道的頂進(jìn)施工?；乜s千斤頂安裝管節(jié)時(shí)，需對(duì)機(jī)頭或以后的管節(jié)作臨時(shí)支撐，以防機(jī)頭在氣壓下退回，造成地面坍塌。臨時(shí)支撐措施應(yīng)一直維持到管外壁摩阻力大于氣壓反力時(shí)為止。

4.6 施工過程中注漿加固、減阻

本工程污水管下穿道路、旁邊有加油站等，對(duì)地面沉降要求高，且在頂管施工過程中，容易發(fā)生流沙，影響到頂管的順利進(jìn)行和周邊建筑物的安全。為防止頂管施工過程中出現(xiàn)坍塌等病害，確保工程施工對(duì)周圍的環(huán)境影響減到最低、確保周邊建筑物的安全，采用管端前注漿固結(jié)措施進(jìn)行土體加固處理后，再繼續(xù)頂進(jìn)。

(1)注漿采用水泥粉煤灰漿液灌注，水泥粉煤灰漿液的配合比為3∶7，并加入早強(qiáng)劑。

(2)管前端上下左右4個(gè)方向各鉆1個(gè)Φ32孔，將Φ25注漿管打入，注漿管的打入深度為3～4.5 m/節(jié)·次。

(3)拌制水泥漿，水泥漿采用200 L攪拌機(jī)攪拌的方法拌制，拌制時(shí)要對(duì)水和水泥的量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。水泥漿太稀，加固效果不好，固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，太稠，水泥漿難以壓入，控制水泥漿的稠度是注漿的關(guān)鍵。

(4)啟動(dòng)壓漿機(jī)，把水泥漿壓入。

(5)注漿完畢，馬上清洗灌注設(shè)備。

(6)每頂進(jìn)3 m/節(jié)，注漿一次，交替注漿，以達(dá)到大大減少涌水量，防止塌方的目的。

(7)注水泥粉煤灰漿液后，頂管阻力加大，在頂管四周加觸變泥漿減阻。頂進(jìn)施工過程中采用在管外壁邊注觸變泥漿填充管道的外周空隙邊頂進(jìn)的施工方法，是以穩(wěn)定土層，防止塌方和地面沉降，減小頂進(jìn)阻力實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離頂管的重要措施。

(8)壓漿設(shè)備。

壓漿系統(tǒng)設(shè)備包括:①注漿泵(螺桿泵，排量1 000 L/min，壓力3 MPa);②攪拌器;③注漿管道(主管Φ50 mm鋼管，支管Φ25 mm橡膠管);④管路連接;⑤控制閥;⑥壓力表。

(9)漿液配制

施工現(xiàn)場(chǎng)按重量計(jì)的觸變泥漿配比為

本工程擬購置膨潤土袋裝復(fù)合材料，在施工現(xiàn)場(chǎng)加水拌和。

(10)壓漿數(shù)量和壓力。

第一次壓漿量為管道外周環(huán)形空隙的1.5～2.0倍，壓注壓力根據(jù)埋設(shè)深度和土的天然重量而定，本工程擬采用2γH(kPa)，式中γ為土的重量，H為管道的覆土深度。在頂進(jìn)過程中，還應(yīng)根據(jù)不同的土質(zhì)條件和覆土厚度變化等適當(dāng)調(diào)整壓漿量和壓力。

(11)壓漿孔的布置。

每一壓漿斷面設(shè)置4個(gè)壓漿孔，按圓周90°布置。壓漿孔應(yīng)在工廠加工好。注漿斷面的位置，擬在機(jī)頭及其后面每隔10 m均設(shè)置。壓漿方法，在每次頂進(jìn)中必須對(duì)頂管機(jī)頭后的第一個(gè)注漿斷面上壓注足量的泥漿，以使其形成完整的泥漿套，其它斷面則按依次順序作定壓定量的跟蹤補(bǔ)漿。

5 人工出土

本工程管內(nèi)為人工出土，管外為機(jī)械裝土運(yùn)出，集中堆放再外運(yùn)至6公路外的棄土場(chǎng)。

6 其他附屬施工方法

6.1 施工圍蔽

本工程部分工作井、接受井井位在四周，采用弧形彩色壓型鋼板圍蔽。圍蔽范圍為10×20 m。

6.2 工作井周圍安全護(hù)欄

工作井周邊布置安全護(hù)欄，安全護(hù)欄以鋼筋作為骨架，高度為1.2 m，下面18 cm用木板密封，上面掛安全網(wǎng)。

6.3 工作井內(nèi)上下行扶梯

工作井內(nèi)設(shè)上下行扶梯，扶梯用角鋼L75×75×10與鋼筋踏級(jí)(直徑20 mm，間距30 cm，L=500 mm)制作。

6.4 工作井平臺(tái)

在工作井口布置工作平臺(tái)，供運(yùn)土、工具的垂直運(yùn)輸，用四條30#工字鋼(L=10 m)作為梁，其上鋪15×15木方，再鋪厚度10 mm鋼板。

7 路面恢復(fù)

按原樣對(duì)路面進(jìn)行恢復(fù)，具體結(jié)構(gòu)同舊路面結(jié)構(gòu)。

U415.1

C

1008-3383(2012)03-0049-01

2011-12-15

詹云鵬(1978-)，男，工程師。