論市政給排水施工中的技術探討

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摘要：本文簡單介紹了市政給排水頂管施工技術、沉降控制措施及注意事項并分析了頂管施工技術,并對市政給排水工程質量和苴理措施做了概括。 

關鍵詞:頂管技術;市政給排水;施工要點  abstract: this paper briefly introduces the municipal water supply and drainage pipe jacking construction technology, settlement control measures and the matters needing attention and analysis of pipe jacking construction technology, and the municipal water supply and drainage engineering quality and the measures are summarized.  key words: pipe jacking technology; municipal water supply and drainage; construction essentials  中圖分類號：s276文獻標識碼：a  一、頂管施工技術的給排水頂管  頂管敷設管道施工技術特別適用于大中型管徑的非開挖埋設，具有經濟、高效、保護環(huán)境的綜合功能。采用該技術施工，既能節(jié)約一定的征地拆遷費用，又可減少環(huán)境污染和對道路的堵塞，具有顯著的經濟效益和社會效益。  這種技術具有的優(yōu)勢包括：1）不用開挖地面，尤其是城市道路；2）不用拆遷征地，不會破壞地面建筑物；3）不影響正常的城市交通秩序；4）不破壞地表植被和周邊環(huán)境；5）施工過程不受氣候和環(huán)境的影響；6）不影響管道的段差變形；  7）省時、高效、安全，無建筑垃圾污染，并且綜合造價低等。  二、頂管施工技術的沉降控制措施  在頂管施工過程中,難免會擾動周圍的地層而引起一定的沉降,但制定良好的施工預案和采取合理的應對措施,將沉降控制在周圍環(huán)境(特別是商業(yè)繁華和交通繁忙的鬧市區(qū))能夠承受的范圍內卻是非常必要的。針對沉降原因的分析,就泥漿制備和注漿工藝、進出洞技術和中繼環(huán)密封技術等幾個方面系統(tǒng)地討論一下相應的施工控制措施。  2.1進出洞技術。  工作井洞口止水裝置密封采用橡膠止水法蘭。在橡膠止水法蘭之前預埋注漿孔,以便壓注膨潤土泥漿。洞外工作井土體密封加固采用smw工法樁加壓密注漿等方案。在支護結構內預設鋼圈,使出洞更加快捷。在內襯的預留洞上安裝雙道橡膠法蘭止水裝置,確保止水可靠安全。頂管過程加強出洞口的觸變泥漿壓注,減小對出洞段土體的擾動。  2.2泥漿制備和注漿工藝。  （1）配置觸變泥漿要選用優(yōu)質膨潤土,根據(jù)經驗和試驗采用合適的配比,以保證泥漿的減摩效果和支承能力。漿液必須攪拌充分,在膨潤土泥漿壓入以前,對儲漿箱內的泥漿再進行一次攪拌。  （2）嚴格控制注漿壓力,使其不能小于管體上部的靜止土壓力和水頭壓力。頂進時要根據(jù)地面變形、地下水位等因素適當調整壓力和壓漿量。在泥漿出口處裝單向閥,不使其回漿,以使觸變泥漿套的壓力在臨時停泵后仍基本不變。根據(jù)工程實際情況設置中繼壓漿泵,以抵消輸送管的壓力損失,穩(wěn)定注漿壓力。  （3）由于曲線段外側存在法向分力作用,對土體擾動和摩阻力都會增大,當掘進機進入曲線段時,要增加對曲線外側的注漿量,盡可能形成完整泥漿套。  （4）頂管貫通后,要及時利用觸變泥漿壓注孔對頂進時處于管道外的觸變泥漿進行純水泥漿置換,從而減少管道的后期沉降。  2.3管節(jié)止轉的技術措施。  頂進時機頭在刀盤及螺旋機的作用下會發(fā)生旋轉,而機頭旋轉尤其是轉角偏大時會對頂進造成不利影響,因此對工具管要采取糾旋轉措施。在機頭前方筒的水平二側焊翼板,長1.8m,寬30mm,厚25mm,以防止機頭旋轉。對機頭的旋轉主要采用加壓重塊的方法。在機頭二側焊壓鐵支架,1號與6號管二側亦焊壓鐵支架。二側先平均放壓鐵,共20t。一旦發(fā)現(xiàn)機頭有微小偏轉,立即將壓鐵移到一側。  2.4管內排風措施。  該工程采用排風措施,雖然機頭屬封閉設備不受地下沼氣影響,但為保證測量的準確性及避免管內氣壓低缺氧,采用11kva風機接2inupvc管將新鮮空氣送至機頭設備段。  2.5泥水接力及泥漿排放措施。  機頭所需用水采用消防用水排入泥漿箱,通過泥漿泵注入機頭泥水倉,泥水倉葉輪將機頭切削入倉的土與水攪拌成泥漿通過泥漿泵輸送至沉淀箱沉淀后,比重超過1.3后是為廢漿外排。廢漿外排采用罐裝泥漿運輸車外運,排放至渣土辦指定排放點。  2.6管道內照明措施。  該工程管道內的照明采用36v安全電壓,照明電源由工作井內操作平臺上的配電箱供電。工具管和中繼間處均安裝1kva36v變壓器,管道內照明燈每3節(jié)管節(jié)上裝1只,功率為60w。管道內還設有應急照明系統(tǒng),因故突然停電時,使用應急照明,保證施工人員安全撤離。  三、頂管技術施工要點及注意事項  3.1采用觸變泥漿，向管道外壁壓人一定量的減阻泥漿，在管道外圍形成一個泥漿套，減小管節(jié)外壁和土層問的摩阻力，從而減小頂進時的頂力，泥漿套形成的好壞，直接關系到減阻的效果。利用泥漿套的支承作用，減少粉質粘土坍塌，形成的地層流失，以控制地面沉降。對頂管機頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進同步壓漿，在中繼間和中部管節(jié)處須跟蹤補漿，泥漿的實際用量要比理論用量大得多，一般可達到理論值的4～5倍。通過以上壓漿措施，達到預期效果。  3.2洞口止水，頂管丁程中，為使管子能順利從工作井內出洞，一般采取工作井預留洞口比管節(jié)外徑略大些(一般為100mm)的方式，頂進時此間隙需采取有效措施進行封閉，我們采用的洞口止水方法是在沉井制做時，預先在洞口預埋一個10mm厚鋼法蘭，在鋼法蘭上焊接螺栓，安裝16mm厚橡膠法蘭，用10mm厚鋼壓板壓緊，在我們完成的頂管中，未發(fā)現(xiàn)地下水和泥砂流入工作井內，同時橡膠法蘭和壓板可以回收，效果很好。  3.3頂進中須嚴格按設計線路頂進，可利用削土刀盤上可伸縮的超提刀，結合千斤頂編組進行糾偏。經常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設計軸線相吻合。在正常情況下，每頂進l節(jié)混凝土管節(jié)測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數(shù)。施t時還要經常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。通過及時糾偏相鄰管問錯口<15％壁厚，豎向偏差控制在30—40mm以內，水平偏差控制在50mm以內。  3.4進出洞是頂管施工中的一道重要工序，因為穿墻后掘進機方向的準確與否將會給以后管道的方向控制和井內管節(jié)的拼裝工作帶來影響。穿墻時，首先要防止井外的泥水大量涌入井內，嚴防塌方和流沙，本工程管道位于粉質粘土層較松散，在水位下呈流塑狀，則必須在管子頂進方向距離工作井邊一定范圍，對整個土體進行改良或加固，采用了井點降水措施，以提高這部分土體的強度，防止掘進機出洞時塌方。其次要使管道不偏離軸線，頂進方向要準確。  3.5頂進中遇障礙物后的頂進處理，成為困擾施丁的難題，如突遇大量埋木、石塊及老河道駁坎等等，都需現(xiàn)場研究給出解決的技術措施。頂管施工稅市政工程中，特別是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤顯重要。頂管工藝的施工從技術上講是完全可行的，相對于開槽埋管從社會效益與經濟效益上來講更具有優(yōu)越性。從根本上改變了城市管網亂挖現(xiàn)象；另外一方面從切實做到保護環(huán)境人手，加大推廣頂管施工技術力度勢在必行。可以預見未來的管線鋪設技術將以頂管工藝為支撐。  3.6頂管進程中遭遇障礙物的處理方法  （1）對長距離中風化或微風化地質的處理。頂管施工并不是在什么情況下都能順利頂進的，當頂管施工遇到中風化和微風化的地質結構時，不管是人工頂管或是機械頂管都很難頂進，故在頂管設計時應仔細分析地質鉆探資料，對出現(xiàn)中風化及微風化的地質結構進行特殊處理。對長距離、深度較大的中風化和微風化地質可采用暗挖隧洞施工；位于規(guī)劃建設區(qū)內的中風化及微風化地質，根據(jù)情況采用大開挖施工或支護開挖施工。  （2）采用破巖井處理孤石。由于鉆探是隔一定距離鉆一個鉆孔，很難完全準確反映地下的地質情況，故在頂管設計時即使地質鉆探資料中沒有中風化和微風化地層，但在實際頂進過程中也有可能遇到中風化或微風化的石頭。當遇到石頭時應對此處重新加密鉆探，探清地下地質情況，如果有長距離的中風化或微風化地質，可采用大開挖施工或支護開挖施工方法；若遇到孤石，應根據(jù)孤石大小設置破巖井，從地面設豎井取石后繼續(xù)頂進。  四、總結  頂管的推力就是頂管過程管道受的阻力，包括工具頭正面泥水壓力、管壁摩擦阻力。頂管施工技術是一項技術先進、實用性強、適用面廣的施工技術，在城市建設中將得到越來越廣泛的應用。