[頂管技術在給排水施工中的應用]現(xiàn)代頂管施工技術及工程實例

1、 頂管技術在給排水施工中的應用 現(xiàn)代頂管施工技術及工程實例摘要：頂管技術是一項用于市政施工的非開挖掘進式管道鋪設施工技術。優(yōu)點在于不影響周圍環(huán)境或者影響較小，施工場地小，噪音小。而且能夠深入地下作業(yè)，這是開挖埋管無法比擬的優(yōu)點。但是頂管技術也有缺點，施工時間較長，工程造價高等。本文通過對某開發(fā)區(qū)內(nèi)規(guī)劃路沿線頂管施工段的工程實踐經(jīng)驗， 闡述了頂管施工技術在給排水管道工程中的應用。關鍵詞：頂管；平衡；泥水；工作井給排水工程在城市中在居民、工廠、礦業(yè)、運輸業(yè)中等方方面面都有著不可替代的作用， 其中生活、 生產(chǎn)用水的工程以及消防用水、城市道路綠化等更是需要城市給排水工程的保障。 由給水水源、 取水構筑

2、物、原水管道、給水處理廠和給水管網(wǎng)組成，具有取集和輸送原水、 改善水質的作用。 某市政規(guī)劃路給排水施工項目位于某開發(fā)區(qū)內(nèi)，其中工作井、 接收井均采用矩形鋼筋混凝土沉井結構。 頂管是一項施工難度較大的工程， 也是一項不易引起重視的工程， 其根本原理就是非開挖施工技術，是一種不開挖或少開挖的管道埋設施工技術。非開挖工程技術的出現(xiàn)_ 解決了城市管道建設和管理中對城市建筑物的影響、 對城市的熬了的破壞以及造成城市道路交通堵塞等 影響的問題，避免了因開挖造成的各種不利影響和缺陷， 并且非開挖技術在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護方面凸顯其優(yōu)勢。這對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復雜的城市是非常重要的，它

3、將為城 市創(chuàng)造一個潔凈、舒適和美好的環(huán)境。它的技術要點在于糾正管子在地下延伸的偏差。特別適用于大 中型管徑的非開挖鋪設。具有經(jīng)濟、高效，保護環(huán)境的綜合功能。這 種技術的優(yōu)點是：不開挖地面；不拆遷，不破壞地面建筑物；不影響 交通；不破壞環(huán)境；施工不受氣候和環(huán)境的影響；不影響管道的段差 變形；省時、高效、安全，綜合造價低。隨著社會的進步，非開挖技術一經(jīng)出現(xiàn)，便在我國沿海經(jīng)濟發(fā) 達地區(qū)廣泛應用。城市地下給排水管道、天然氣和石油管道、通訊電 纜等各種地下管道管線的鋪設都大量應用了非開挖技術。采用非開挖 技術鋪設的管線，不僅能穿越公路、鐵路、橋梁、高山，還能順利通 過河流、海峽和地面任何建筑物，性能指標

4、優(yōu)秀，應用價值高。采用 該技術施工，除了降低和節(jié)約征地拆遷費用，更重要的是將城市管道 鋪設施工對城市的影響降至最低，對施工周圍環(huán)境的影響的程度也降 到最低，具有明顯經(jīng)濟和社會效益。一、頂管施工技術方案選擇(1) 經(jīng)調(diào)查分析研究及結合本公司在設備和施工及相關的技術 能力，采用了密封泥水平衡式頂管工藝進行施工。(2) 泥水式平衡頂管機相比于土壓式平衡頂管機， 能有效平衡地下水、 對付流沙和淤泥質地層。 同時泥水式平衡頂管施工比土壓式平衡頂管施工具有以下優(yōu)點：a、可連續(xù)頂進作業(yè)，施工速度快：b、人 員不用進入管道作業(yè)，安全性高；c 、在淤泥質和砂層中頂進，對地質環(huán)境影響小，能有效控制施工精度，而且成

5、本低等。(3) 頂管施工主要設備該工程選取了 GTNS 1500泥水平衡頂管機，50T吊機1臺、 25T吊機1臺，后座泵站2套、整體式頂進構架2套、泥水處理系統(tǒng) 2 套、激光水準儀1 臺、全站儀1 臺、水準儀1 臺、經(jīng)緯儀1 臺，另外還有通用設備電焊機、水泵等。(4) 頂管施工工藝流程施工前期準備一測量放樣、復核一工作井施工一攪拌樁施工一工作井上下設備安裝準備一工具頭吊裝下井、全套設備調(diào)試一工具頭 穿墻頂進一后續(xù)吊放管道一管道頂進、測量控制及糾偏一管道排泥和廢泥漿外運一下一管節(jié)吊放就位一下段頂管頂進一管道貫通、回收工 具頭一閉水試驗-竣工驗收、清場。(5) 施工順序頂管法施工采取先施工頂管工作

6、井及接收井，后頂進管道，然后施工檢查井的施工順序。頂管工作井及接收井施工、管節(jié)制作、頂進施工、檢查井施工盡可能平行交叉進行，以縮短工期。二、頂管工程力學參數(shù)確定1 、 根據(jù)該管徑鋼管的要求， 其不能承受的以上項力， 頂力較大，需要增加中繼環(huán)，頂進的后座采用 4 個 200T 的千斤頂，中繼環(huán)采用10+30T千斤頂，共計300T。頂管中繼環(huán)布置按照“工具頭20m中繼環(huán)一后座60m” 來布置。另外，頂管過程還要采用減阻措施，通常減少管壁摩擦阻力的措施有：管壁與泥土間壓觸變泥漿減阻 ( 優(yōu)質膨潤土拌制而成) ，注漿需要管節(jié)間的密封良好，否則漿體會在管節(jié)間泄漏起不到應有的作用，減阻效果好時， f 綜合

7、摩擦力系數(shù)可以降低到 0.3 0.8T/m2 左右，將觸變泥漿的減阻作為保險系數(shù)。2 、管材受力計算鋼管內(nèi)徑d=2220mm厚度t=18mm每節(jié)管長度6000mm管的端頭采用焊接接頭。端面受力面積 s=兀X (2.238 X2.2382.22 X2.22)/4 =0.063m2可承受的最大頂力為：F=sX 5000T/m2/4 = 78.8T。三、各主要工序施工方法1 、項進前準備所有機械設備交班檢查頂進前，機械工需要進行交接班手續(xù)，將記錄的設備運轉情況表交給下一個班組的機械工， 并進行口頭的設備運轉狀況交班， 剛上班的機械工需要對控制臺、各個泥漿泵、管道、測量系統(tǒng)、工具頭等進行例行檢查。2

8、、工具頭刀盤轉動、開進出渣漿泵交班和例行檢查完畢后，接通電源，將工具頭的刀盤轉動，當設備的參數(shù)穩(wěn)定后，開進出渣漿泵，開始泥漿循環(huán)。3 、調(diào)整進出渣漿泵流量達到平衡工具頭的操作全部采用在管道外 （ 工作井上 ） 控制臺控制，只需1 個機手操作，可實現(xiàn)對工具頭刀具的轉動、糾偏控制、壓力顯示、時時監(jiān)控 （ 工具頭安裝了攝像頭、 控制臺上安裝了電視機） 。 頂進千斤頂， 觀察工作倉的土壓力表， 調(diào)節(jié)渣漿泵的流量達到工作倉的泥水平衡，其平衡的原理是，當進泥和吸泥泵穩(wěn)定工作時，調(diào)節(jié)進泥和吸泥的泵量， 使工作倉內(nèi)應保持一定壓力， 倉內(nèi)泥水壓力應與地下水壓力相平衡，泥水壓力過大，地面隆起；泥水壓力過小，地面沉

9、陷，所以控制頂進與出泥的速度相當關鍵。4 、泥水處理系統(tǒng)處理好砂土、裝車、外運采用泥水平衡式工具頭出土，需要在工具頭中注入含有一定泥量的泥漿， 通過大刀盤切削工具頭前方的原狀土， 與注入的泥水攪拌，泥水通過吸泥泵排到地表泥水處理系統(tǒng)處理， 泥漿可以反復循環(huán)使用，處理好的泥沙用泥漿車外運。5 、測量工具頭的偏位、作好記錄、糾偏測量方法，在工作井后座位置設置測量機座，測量基座由地面引入地下， 避免工作井的變形引起的誤差， 將全站儀放置在其上調(diào)平后， 使全站儀發(fā)射的激光沿著頂進方向水平射出， 打在工具頭的測量靶位上，通過望遠鏡讀出工具頭的偏差。每隔0.5m記錄一次。6 、觸變泥漿系統(tǒng)頂進過程中，需要經(jīng)常進行壓觸變泥漿工作，以減少頂進的阻力，觸變泥漿系統(tǒng)由拌漿、注漿和管道三部分組成。拌漿是把注漿材料兌水以后再攪拌成所需的漿液（造漿后應靜置24 小時后方可使用 ）注漿是通過注漿泵進行的，根據(jù)壓力表和流量表，它可以控制注漿的壓力（壓力控制在水深的1.11.2倍）和注漿量（計量桶控制）。四、總結頂管過