王佳

中鐵一局集團(tuán)市政環(huán)保工程有限公司 甘肅蘭州 730050

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為喀麥隆國(guó)雅文得市飲用水處理廠及配套工程項(xiàng)目，主要供水線路C1 標(biāo)段，DN1800 球磨鑄鐵自錨管，穿N15 公路DN2400 鋼筋混凝土套管施工。

2 施工設(shè)計(jì)

先預(yù)埋套管可以縮短對(duì)施工場(chǎng)地占用時(shí)間，保障交通提前通行或其他工作可以平行施工。本項(xiàng)目套管內(nèi)采用新興鑄管廠生產(chǎn)自錨式球磨鑄鐵管-Xanchor 自錨式接口結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，安裝更方便，同時(shí)具有更大的軸向抗拔脫能力和柔性。

Xanchor 球墨鑄鐵管通過用自制小車裝置進(jìn)行運(yùn)送，采用抱箍將鑄管與小車固定焊接，最后用卷揚(yáng)機(jī)+鋼絲繩牽引拉小車及后方推送的方式使管道依次進(jìn)入，在管道內(nèi)進(jìn)行自錨連接。采用地錨、卷揚(yáng)機(jī)牽引，并利用滑輪減阻原理，解決了管道水平運(yùn)輸摩阻力較大難題[1]。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）技術(shù)人員認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)圖紙說明了解穿越公路地段的水文、地質(zhì)、地形資料，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的施工方案，征得業(yè)主和相關(guān)部門批準(zhǔn)方可施工。

（2）對(duì)施工人員進(jìn)行交底，明確施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，掌握重點(diǎn)控制施工工序，操作要領(lǐng)和應(yīng)注意事項(xiàng)；計(jì)算施工中頂推力、摩擦反力、小車承載力等受力驗(yàn)算。

（3）依據(jù)設(shè)計(jì)交樁，復(fù)測(cè)管道穿越中心線，同時(shí)測(cè)放公路穿越施工占地邊界線和穿越段管道中心線。

（4）管道兩側(cè)設(shè)工作坑兩處，并在操作面澆筑混凝土墊層及卷揚(yáng)機(jī)支墩。工作坑處采用大開挖形式，邊坡考慮放坡不小于0．75，坡底做排水溝并設(shè)集水坑，保證雨期工作面內(nèi)無積水。

3.2 物資準(zhǔn)備

（1）自制滑輪小車加工：自制臨時(shí)承重滑輪小車，在加工前先要經(jīng)過受力計(jì)算，確保其受力狀態(tài)下安全可靠。每根鑄鐵管至少使用兩輛小車，分別設(shè)置在鑄管兩端。小車底板為20mm 鋼板，規(guī)格尺寸950×950mm，底板上焊接四處擋塊，擋塊采用10mm鋼板焊接，呈三角形，斜邊長(zhǎng)200mm，高86mm，防止管道滾動(dòng)；平板下焊接四個(gè)承壓輪，小車輪高140mm，每個(gè)輪承載力2700kg。

（2）防撞抱箍加工：用80mm 寬10mm 厚鋼板焊接抱箍，抱箍與鑄鐵管之間襯墊5mm 厚橡膠皮（鑄鐵管與小車之間也襯墊5mm 橡膠皮），抱箍下部與小車焊接，外側(cè)焊接四處可伸縮鋼管（Φ48×3mm），鑄鐵管進(jìn)入時(shí)，調(diào)節(jié)螺桿長(zhǎng)度，使螺桿外側(cè)鋼板與混凝土管縫隙為10-20mm。

（3）穿越施工所需的機(jī)械設(shè)備，需對(duì)機(jī)械設(shè)備做專項(xiàng)維修保養(yǎng)，確保機(jī)械正常運(yùn)行。如挖掘機(jī)、50 噸吊車、10T 手板葫蘆、自制滑輪小車、卷揚(yáng)機(jī)并配備鋼絲繩等。

4 施工工藝流程及方案

4.1 施工流程

注漿管安裝→澆筑混凝土墊層→固定卷揚(yáng)機(jī)→接口連接→自錨管下方安裝滑輪車→Xanchor 自錨管安裝→自錨管間與套管空隙填充。

4.2 注漿管安裝

在套管內(nèi)壁頂部每隔3m 安裝一個(gè)U 型卡環(huán)，將注漿管放入U(xiǎn) 型卡內(nèi)，U 型卡規(guī)格為DN65，注漿管為DN32。注漿管從兩端分別安裝至混凝土套管管段中心位置。注漿管上每間隔2m 開一個(gè)Φ15 的孔，注漿管材質(zhì)為鍍鋅鋼管，連接方式為絲扣連接。

4.3 澆筑混凝土墊層

套管安裝完成后在套管底板澆筑高為0．125 ～0．15m 的混凝土墊層，利于自錨管下方的滑輪小車行走，并在混凝土中預(yù)埋角鋼軌道，保證小車行走中直線行駛。

4.4 固定卷揚(yáng)機(jī)

將卷揚(yáng)機(jī)固定在接收側(cè)溝槽一側(cè)混凝土支墩上，卷揚(yáng)機(jī)前方放置導(dǎo)向滑輪。

圖1 卷揚(yáng)機(jī)安裝示意圖

4.5 Xanchor 自錨管安裝方法及要點(diǎn)

（1）管道吊裝：將第一根自錨管用吊車吊至工作坑內(nèi)，安裝滑輪小車，利用接收側(cè)放置的卷揚(yáng)機(jī)將該自錨管拉入套管內(nèi)，使該自錨管的承口留在套管外，便于安裝下一根自錨管。

圖2 管道吊裝圖示

（2）清理第一根自錨管承口與第二根自錨管插口，尤其是支撐圈、密封圈及擋塊的位置，不得有灰塵、沙子、石塊等其他物質(zhì)。

（3）安裝密封膠圈、支撐圈及擋塊：①安裝密封膠圈將密封膠圈裝入承口內(nèi)側(cè)凹槽，膠圈彎成如圖3 所示形狀后再放入承口凹槽，膠圈安裝時(shí)用抹布擦拭一圈，確保上面沒有灰塵。膠圈裝入承口后用橡皮錘敲擊膠圈，使膠圈完全裝入承口槽內(nèi)。

圖3 膠圈示意圖

②安裝支撐圈及前、后擋塊。先將支撐圈安放到承口外側(cè)凹槽，支撐圈安裝前用抹布擦拭一圈，再將兩個(gè)后擋塊分別安裝到支撐圈上的兩個(gè)相鄰?fù)蛊鹕希缓髶鯄K的凹槽插到支撐圈上的凸起上將前擋塊的兩條斜邊與兩個(gè)后擋塊的對(duì)應(yīng)斜邊對(duì)齊，把前擋塊壓入兩個(gè)后擋塊之間。

圖4 擋塊安裝示意圖

（4）涂潤(rùn)滑油：在第一根自錨管膠圈工作面及第二根自錨管插口倒角處涂潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油不要涂抹過厚，防止粘灰或砂粒[2]。

（5）Xanchor 自錨管牽引推拉：①將鑄鐵管道緩慢放在滑輪小車上，滑輪小車與管道之間用扁鐵固定，然后將手板葫蘆連接特制鉤子勾住承口兩側(cè)，用搖臂式倒鏈將第二根管子的插口插入第一根自錨管的承口。插入深度宜用插口處的兩條標(biāo)志線做為控制線，鑄鐵管插到看不見第一條線只看到第二條線的位置為宜。②使用在接收側(cè)放置的卷揚(yáng)機(jī)將兩根自錨管拉入套管內(nèi)。在牽引的過程中，嚴(yán)格控制牽引方向與軸線方向共線，慢慢牽引管道移動(dòng)，牽引速度控制在4m/min 范圍內(nèi)。牽引推拉過程中，管道前后左右四個(gè)方向，均站人觀測(cè)，旗語指揮索引。依次安裝球磨管道接頭，并拉入套管內(nèi)，入口端鑄鐵管可借助其他設(shè)備推入套管。

（6）安裝完成后的檢查：安裝完成后利用一把薄的窄鋼尺，繞著插口90°四點(diǎn)檢查膠圈壓縮比，鋼尺在四點(diǎn)位置的塞入深度應(yīng)該大致相同，這說明接口連接正常。

（7）自錨管間與套管空隙填充：自錨管安裝完后，混凝土套管兩端必須進(jìn)行砌磚密封，采用專用注漿泵注入水泥砂漿，對(duì)自錨管與套管的間隙進(jìn)行填充。

注漿材料采用1:1．5（水泥：砂）水泥砂漿。注漿設(shè)備有注漿機(jī)、攪拌機(jī)、注漿管、發(fā)電機(jī)，壓力表等。注漿機(jī)的生產(chǎn)能力為3m3/h，最高工作壓力為2．0MPa，功率為4kw。

5 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量安全管理

（1）管節(jié)及管件表面不得有裂紋，不得有妨礙使用的凹凸不平的缺陷；在運(yùn)輸過程中為了避免管道與車箱碰撞而損壞管道和防腐層，在鑄鐵管底部用方木做加固，從而起到間隔作用。

（2）采用橡膠圈柔性接口的球墨鑄鐵管，承口的內(nèi)工作面和插口的外工作面應(yīng)光滑、輪廓清晰，不得有影響接口密封性的缺陷。

（3）管件對(duì)接前，應(yīng)將承口端內(nèi)工作面、插口端外工作面清刷修整，除去飛刺、鑄砂等，以免劃破膠圈，保持管內(nèi)的清潔度。

（4）管節(jié)及管件下溝槽前，應(yīng)清除承口內(nèi)部的油污、飛刺、鑄砂及凹凸不平的鑄瘤；柔性接口鑄鐵管及管件承口的內(nèi)工作面、插口的外工作面應(yīng)修整光滑，不得有溝槽、凸脊缺陷；

（5）直線安裝過程中，接口環(huán)向間隙應(yīng)當(dāng)保持均勻，而且承插口縱向間隙不得小于3mm。管道沿曲線安裝時(shí)，接口的允許轉(zhuǎn)角1°。

（6）作業(yè)前應(yīng)根據(jù)作業(yè)特點(diǎn)，對(duì)參加作業(yè)人員進(jìn)行方案和安全技術(shù)交底。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專職安全員，作業(yè)時(shí)周邊設(shè)置警戒區(qū)域，設(shè)置醒目的警示標(biāo)志，防止無關(guān)人員進(jìn)入[3]。

6 結(jié)語

套管內(nèi)采用牽引推拉法相對(duì)于頂管法來說具有更經(jīng)濟(jì)明顯、易操作、工期時(shí)間短、占用場(chǎng)地小的特點(diǎn)，但對(duì)于套管內(nèi)管道安裝、牽引過程中技術(shù)、質(zhì)量控制更嚴(yán)格。