李連久
(佳木斯市恒興公路勘察設(shè)計有限責(zé)任公司)
非開挖地下牽引管施工操作必須熟知設(shè)計要求和意圖。當(dāng)設(shè)計與現(xiàn)場施工發(fā)生差異時,要以現(xiàn)場存在的客觀事實,以科學(xué)的態(tài)度處理和解決問題。
非開挖地下牽引管施工對管道上覆土層厚度,按表1要求執(zhí)行。
表1 管道鋪設(shè)最小覆土厚度
在地下牽引管施工前,要對施工現(xiàn)場作為環(huán)境、地下構(gòu)筑物、地下管線及地下設(shè)施、相鄰建筑物進(jìn)行地物普查,咨詢收集相關(guān)資料,為地下牽引管施工提供可行依據(jù)。
要根據(jù)地下牽引管的工作坑(井)、接收坑(井)至上而下的施工過程中,了解和記錄握原始工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況,對照“工程地質(zhì)勘察報告”中的土層結(jié)構(gòu)及土的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù),修正和調(diào)整地下牽引管施工技術(shù)參數(shù)及施工工藝措施。
地下牽引管施工測量,要采用全站儀按設(shè)計提供的管線中軸線坐標(biāo)點進(jìn)行測量定位。用水平儀測定工作坑(井)、接地坑(井)和管線牽引深度標(biāo)高。同時記錄管線進(jìn)入造斜段水平長度和管線出土彎曲水平長度,保證牽引管鋪設(shè)長度達(dá)到實際使用長度。
地下牽引管施工的工作坑(井)、接收坑(井),要按管道直徑、埋置深度、牽引長度、管材結(jié)構(gòu)、牽引設(shè)備選型綜合因素確定井室結(jié)構(gòu)形狀和坑(井)壁構(gòu)造。在工程地質(zhì)條件較好的地基,宜采用鋼板樁或型鋼構(gòu)件做坑(井)壁垂直支護支撐體,在工程地質(zhì)條件較差的地基中,宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)沉井法施工,給牽引管施工提供安全作業(yè)條件。
當(dāng)?shù)叵聽恳茕佋O(shè)深度≤2.0 m時,在地基條件較好的情況下,可利用現(xiàn)場空間條件開挖斜道作業(yè)基坑槽,在開挖安全坡率保證基坑側(cè)壁土體穩(wěn)定條件下,可以省略工作坑(井),接收坑(井)井壁的支護和支撐。工作坑(井)、接收坑(井)不采取支護措施必須滿足:(1)牽引管工作坑(井)、接收坑(井)原狀土地基承載力fak≥120 kPa。土的壓縮質(zhì)量Ee≥4.5~5.0 MPa。(2)一次性牽引長度≤150 m。(3)在非雨季和無臺風(fēng)季節(jié)時間段內(nèi)進(jìn)行施工。
地下牽引管的機具設(shè)備選擇,應(yīng)根據(jù)鋪設(shè)管道直徑、管道材料、管道牽引長度、管道埋置深度,工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)水文資料,經(jīng)過綜合分析以及相關(guān)計算后,確定牽引管機械設(shè)備的功率、牽引能力。選擇適用于本工程施工的專用配套地下牽引管機械設(shè)備型號。我公司使用地下牽引管鋪設(shè)施工設(shè)備為深圳鉆通有限公司制造的“ZT-10-300”型和“ZT-25T”型兩種地下牽引管施工機具。
地下牽引管水平鉆孔時泥漿配置,按水平鉆孔泥漿粘度表參數(shù)表2材料進(jìn)行泥漿配比。
表2 地下水平鉆孔泥漿配比表
在進(jìn)行粘土層地下牽引管水平鉆孔時,可利用原土造漿條件加水稀釋后產(chǎn)生泥漿護壁效應(yīng)。泥漿比重控制在1.30~1.45就可滿足水平鉆孔護壁要求。這項施工技術(shù)要參數(shù)是通過多項工程實例中總結(jié)得出的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。
地下牽引管施工水平鉆孔操作主要控制鉆進(jìn)速度,鉆孔定向?qū)Э貎身椷^程。
鉆進(jìn)速度要根據(jù)鉆引孔徑大小、地質(zhì)條件、鉆孔深度,通過現(xiàn)場試鉆獲取的資料分析后確定。根據(jù)工程經(jīng)驗,當(dāng)鉆引導(dǎo)孔徑≤φ100 mm,在粘土層時鉆孔速度控制為2.0~3.0 m/min。砂理土層的鉆孔速度為 1.5 ~2.0 m/min。巖性土層的鉆孔速度控制為0.5~1.0 m/min。
鉆孔定向?qū)Э赜膳涮姿姐@孔機具上的導(dǎo)向儀(RD385)和控測儀(RD433)構(gòu)成走向鉆進(jìn)控制系統(tǒng)。在鉆進(jìn)過程中,通過儀表參數(shù)經(jīng)計算機處理后輸出的顯示值,由操作人員按設(shè)計施工圖的設(shè)計坐標(biāo),經(jīng)過數(shù)據(jù)對照后進(jìn)行導(dǎo)向誤差修正。由此完成設(shè)計管線鋪設(shè)深度和管線鋪設(shè)軸線要求。
地下牽引管在完成定向水平鉆孔后要連續(xù)進(jìn)行擴孔作業(yè)。擴孔徑控制大于鋪設(shè)管徑。擴孔徑應(yīng)大于鋪設(shè)管徑15~20 mm。擴孔時速率一般控制在1.0~1.5 m/min為宜。
擴孔器制作材料要采用Q235鋼材制作。擴孔器切削土體部分采用硬質(zhì)合金刀頭用銅焊鑲嵌固定在鋼構(gòu)體上。擴孔器形狀宜為錐形結(jié)構(gòu),與鉆桿接合部采用十字節(jié)頭軸銷連接方式。軸銷穿入軸孔為動配合,公差值為+0.10。軸銷材質(zhì)為45#鋼。軸端部用Ф5 mm開口銷穿入固定。
擴孔器直徑要根據(jù)鉆引孔直徑大小、工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、牽引管道長度幾項參數(shù)確定。粘土層的擴孔器直徑通常確定為牽引管孔徑的1.2~1.5倍,砂性土層宜為1.0~1.2倍,巖土層宜為0.8~1.0倍。大孔徑牽引管要采取多級擴孔法進(jìn)行施工,又稱為往復(fù)牽引擴孔施工。采用該方法對牽引管線孔壁成型和減小牽引阻力極為有宜。
在牽引或回拖管線之前,要對成型孔道進(jìn)行清理。利用擴孔器上安裝的射水管往復(fù)牽引沖洗后,使孔內(nèi)泥漿比重降低為1.05~1.0,同時將孔道內(nèi)鉆土殘渣清理排出,給牽引過程提供順暢的作業(yè)條件,保證牽引或回拖管線一次性安放到位。
牽引或回拖管線過程要控制牽引速度在0.8~1.0 m/min。宜采取勻速牽引方法完成回拖管線施工。
PE管口之間接縫要采用熱熔處理。牽引管線連接不宜在工作井內(nèi)進(jìn)行,應(yīng)在工作井外將管線熱熔連接后再實施牽引或回拖施工。
地下牽引管安裝固定后,要采取低壓注漿充填管道與鉆孔道之間空隙,保持管道安裝穩(wěn)定。
低壓注漿采用注漿泵進(jìn)行施工。注漿材料用32.5#水泥,按1∶0.8~1∶1.0水灰比配配成水泥漿。注漿填充密實標(biāo)準(zhǔn),在現(xiàn)場以觀察注漿孔內(nèi)出現(xiàn)返漿為準(zhǔn)。
地下牽引管鋪設(shè)完成后,按照GB50268《給排水管道工程施工及驗收規(guī)范》對地下鋪設(shè)管線作管道嚴(yán)密性試驗。
地下牽引燃?xì)夤芫€在完成鋪設(shè)后,要按照《燃?xì)夤艿拦こ淌┕ぜ膀炇找?guī)范》進(jìn)行嚴(yán)密性試驗,應(yīng)委托燃?xì)鈱I(yè)施工單位承擔(dān)燃?xì)夤艿赖氖┕?,安裝和試驗工作。