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        市政工程頂管施工發(fā)生管道抱死現(xiàn)象的解決辦法

        2019-12-02 05:36:00金克朱寶成郭濱
        工程建設(shè)與設(shè)計 2019年22期
        關(guān)鍵詞:構(gòu)筑物頂管工期

        金克,朱寶成,郭濱

        (中建國際工程有限公司,廣東 深圳518000)

        1 工程概況

        邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)景觀水系及路網(wǎng)PPP 工程穿正義街污水管道頂管工程,該頂管長度共計102m,管道內(nèi)徑1000mm,壁厚100mm,管道埋深7.5m。當(dāng)頂進(jìn)完成82m 時,由于遇到流沙層、設(shè)備損壞的原因,發(fā)生抱管現(xiàn)象,頂進(jìn)工作無法繼續(xù)進(jìn)行,且鉆機(jī)頂部為街角廣場,鉆機(jī)無法正常取出。頂管施工狀況如圖1 所示。

        針對在市政工程頂管施工中,發(fā)生抱管現(xiàn)象時,如何能最大限度地避免對周圍構(gòu)筑物的破壞,本文研究一種最為經(jīng)濟(jì)和安全的方法來解決頂管過程中發(fā)生的抱管現(xiàn)象這種施工方法與傳統(tǒng)施工工藝對比,在工期、費用及安全方面優(yōu)勢較大。

        依據(jù)現(xiàn)場實際條件及業(yè)主的要求,不得破壞頂管上部地面的附屬設(shè)施及構(gòu)筑物,工期不得超過15d,所發(fā)生的費用由施工單位自行承擔(dān)[1~3]。針對上述情況,如何完成剩余管道的頂進(jìn)工作并順利地取出鉆機(jī)且不對地面構(gòu)筑物造成破壞成為研究的重點。

        圖1 頂管施工圖

        2 設(shè)計思路

        采用反方向頂進(jìn)配合使用大直徑套管,完成頂管工作的管道貫通且鉆機(jī)能夠從工作井中取出,不對地面構(gòu)筑物造成破壞且經(jīng)濟(jì)安全。

        利用河道的高程和位置優(yōu)勢,制作反方向頂進(jìn)工作井。由于鉆機(jī)外徑(φ1260mm)大于設(shè)計管道外徑,使用原設(shè)計管道無法對接和取出機(jī)頭,故需采用大于鉆機(jī)外徑的套管進(jìn)行反方向頂進(jìn)施工。管道反方向?qū)油瓿珊螅瑢@機(jī)從套管中拖到工作井內(nèi)后吊車吊出。

        3 關(guān)鍵設(shè)計

        3.1 工作井的設(shè)計

        在河道底部開挖制作反方向頂進(jìn)工作井,具體設(shè)計如圖2所示。

        圖2 工作井平面布置圖

        3.2 鋼套管的設(shè)計

        為保證鉆機(jī)能夠從埋設(shè)部位取出,并保證原管道的設(shè)計使用性能,制作鋼套管,作為提取鉆機(jī)時的臨時支撐防護(hù)使用。該鋼套管采用15mm 厚Q235 鋼板通過卷板機(jī)制作而成,對口處采用打坡口滿焊。為保證鋼套管尾部與預(yù)制混凝土管道的有效結(jié)合頂進(jìn),在距離套管尾部200mm 處焊接支撐擋板。為防止在頂進(jìn)過程中出現(xiàn)流沙層對施工人員造成安全隱患,采用在鋼管頭頂部增加防護(hù)帽檐的做法,來進(jìn)行流沙防護(hù)[4,5]。鋼套管的具體設(shè)計如圖3 和圖4 所示。

        圖3 鋼套管制作圖

        圖4 擋板制作圖

        3.3 管道對接設(shè)計

        頂進(jìn)方向前端采用長6000mm、內(nèi)徑2000mm、壁厚15mm的螺旋鋼管,后續(xù)采用內(nèi)徑1600mm 的Ⅲ級混凝土預(yù)制管接續(xù)頂進(jìn),由人工掘進(jìn)打通未完成管路,將埋設(shè)的鉆機(jī)從工作井取出。鉆機(jī)取出后,預(yù)制混凝土管繼續(xù)頂進(jìn),直至與原內(nèi)徑1000mm 的混凝土管道相交500mm 后停止,內(nèi)徑1600mm 與內(nèi)徑1000mm 的混凝土預(yù)制管道間的空隙,采用C30 混凝土澆筑密實[6,7]。具體做法如圖5 和圖6 所示。

        圖6 機(jī)頭撤出后的管道頂進(jìn)平面圖

        4 目的驗證

        經(jīng)現(xiàn)場實施驗證,該施工方法達(dá)到預(yù)期各項目標(biāo):(1)工期方面:工作井和鋼套管的制作施工工期7d,反方向頂進(jìn)施工工期6d,拆除頂進(jìn)設(shè)施、回填工作井施工工期1d,共計耗費工期14d,滿足業(yè)主工期要求;(2)經(jīng)濟(jì)方面:比在鉆機(jī)位置做沉井的施工工藝節(jié)約費用13.2 萬元;(3)周圍環(huán)境影響方面:對地面構(gòu)筑物無任何破壞,達(dá)到業(yè)主要求。

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