泥水平衡法頂管施工在城市污水管施工中的應(yīng)用

1、<p>　　泥水平衡法頂管施工在城市污水管施工中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：通過(guò)新洲河76#排污口截排工程實(shí)例介紹，總結(jié)了泥水平衡法頂管施工相對(duì)于開(kāi)挖置管施工的優(yōu)缺點(diǎn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：頂管；污水管；施工；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b&

2、gt;　　1概述 </b></p><p>　　近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化速度逐年加快，城市建設(shè)速度日新月異，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施要求越來(lái)越高。由于城市地下管線(xiàn)及地上建筑物越來(lái)越多，對(duì)于污水管施工，傳統(tǒng)開(kāi)挖置管難以實(shí)施，本文結(jié)合深圳市新洲河76#排污口截排工程中所采用的泥水平衡法頂管施工實(shí)例，總結(jié)了泥水平衡法頂管在污水管施工應(yīng)用的優(yōu)、缺點(diǎn)及施工問(wèn)題的處理。 </p><p><b&g

3、t;　　2工程實(shí)例 </b></p><p><b>　　2.1 工程概況 </b></p><p>　　新洲河76#排污口截排工程系2012年水環(huán)境質(zhì)量提升工程，為了減少新洲河污染，將排水明渠的漏排污水進(jìn)行截排進(jìn)入現(xiàn)狀污水泵站，并提升至市政污水干管；全線(xiàn)DN1000污水管道長(zhǎng)約460m，沿福榮路南側(cè)綠化帶布置，終點(diǎn)在新洲路與福榮路交匯處接入現(xiàn)狀新洲泵站，

4、截污管道采用泥水平衡法頂管施工。 </p><p>　　2.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況 </p><p>　　根據(jù)地勘報(bào)告，工程地質(zhì)條件分布從上至下依次為：第四系填土層、沖洪積層、殘積土和燕山四期云母花崗巖。 </p><p>　?、俚谒南邓靥钔翆又饕傻[質(zhì)粘性土回填，局部為建筑垃圾和少量生活垃圾。土質(zhì)密實(shí)度不均一，以松散狀為主，局部稍密，層厚0.3-1.9m。 &

5、lt;/p><p>　?、跊_洪積層主要由淤泥質(zhì)土、（含砂）粉質(zhì)粘土、（粘土質(zhì)）礫砂構(gòu)成。層厚2.1-4.5m。 </p><p>　　③殘積層：由花崗巖風(fēng)化殘積而成，多呈可塑~硬塑狀。層厚2.2-8.3m。 </p><p>　?、苎嗌剿钠谠颇富◢弾r：褐黃色、棕紅色，濕，硬塑~堅(jiān)硬，原巖多己風(fēng)化成土狀，主要為礫質(zhì)粘性土，原巖結(jié)構(gòu)清晰，風(fēng)化不均一，局部夾強(qiáng)風(fēng)化巖塊，強(qiáng)度不

6、高，手瓣易碎。 </p><p>　　本工程區(qū)域地下水類(lèi)型以空隙潛水類(lèi)型為主，地下水位埋深一般在1.7-3.3m，主要存儲(chǔ)在填土和沖洪積砂層內(nèi)，接受降雨補(bǔ)給，水量一般較貧乏。 </p><p><b>　　2.3 施工方案 </b></p><p>　　2.3.1 施工平面部署 </p><p>　　該頂管全線(xiàn)460m，

7、最大井距為200m，中間共設(shè)置3個(gè)頂管工作段；2個(gè)工作井直徑為6.5m，壁厚為0.7米，1個(gè)接收井直徑為3.5m，壁厚為0.4m，均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　2.3.2機(jī)頭選型 </p><p>　　根據(jù)地質(zhì)條件及工作距離分析，本工程采用破碎泥水平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)。 </p><p>　　破碎泥水平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)主機(jī)采用2臺(tái)油泵，通過(guò)3臺(tái)油馬達(dá)、3臺(tái)減

8、速器，經(jīng)小齒輪、大齒輪帶動(dòng)中心刀盤(pán)轉(zhuǎn)切，浮動(dòng)加壓裝置用設(shè)定的壓力始終緊壓著開(kāi)挖面，以控制地面沉降；主頂裝置使混凝土管機(jī)頭循序頂進(jìn)；糾偏油缸使前機(jī)殼可作相對(duì)擺動(dòng)，用以控制頂進(jìn)軸線(xiàn)。 </p><p>　　該頂管機(jī)主要有動(dòng)力、主殼體、液壓、電氣控制、泥水等系統(tǒng)組成。 </p><p>　　2.3.3主頂進(jìn)系統(tǒng) </p><p>　?。╝）頂管機(jī)采用泥水平衡，兼容土壓、二

9、次粉碎功能之混合機(jī)型。該機(jī)型適應(yīng)能力強(qiáng)，實(shí)用性好，特別對(duì)地下含有障礙物（較大塊石、樁基）有較好的清障功能。糾偏油缸最大推力800KN*8，主頂額定頂力3000KN*4，遙控操作，傳感收集數(shù)據(jù)，調(diào)正誤差，激光跟蹤測(cè)量等設(shè)施配套實(shí)施。 </p><p>　　（b）主千斤頂采用6只3000KN千斤頂，單沖程、極限沖程2.5M，4只配置井內(nèi)，2只備用。根據(jù)頂管需求合理配置12V照明，軸流通風(fēng)，坑內(nèi)余水抽吸，探視觀測(cè)等。

10、</p><p>　　2.3.4 洞口止水裝置 </p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)，在工作井洞口安裝法蘭止水裝置。該裝置必須與導(dǎo)軌上的管道軸線(xiàn)中心點(diǎn)垂直，誤差小于2mm。工作井洞口止水裝置密封為橡膠止水法蘭。在橡膠止水法蘭之前應(yīng)預(yù)埋注漿孔，以便壓注膨潤(rùn)土泥漿。 </p><p>　　在機(jī)頭將要到達(dá)接收井時(shí)，要精確測(cè)出機(jī)頭姿態(tài)位置，盡量滿(mǎn)足預(yù)留孔與機(jī)頭同心的要求。 <

11、;/p><p>　　2.3.5頂管軌跡控制措施 </p><p><b>　?。╝）初期頂進(jìn) </b></p><p>　　頂管掘進(jìn)機(jī)先行入土，然后在其尾部拼接特殊糾偏段。初期頂進(jìn)應(yīng)均勻出土，控制好初始偏差，并及時(shí)調(diào)整后座千斤頂合力中心來(lái)控制初始偏差。確保頂管機(jī)頭初始狀態(tài)穩(wěn)定和軸線(xiàn)順直。 </p><p>　?。╞）頂進(jìn)時(shí)管

12、道防扭轉(zhuǎn)措施 </p><p>　　在安裝設(shè)備及管材的另一側(cè)配以相同重量的配重，使管道頂進(jìn)時(shí)左右重量保持平衡。消除人為造成管道扭轉(zhuǎn)的因素。 </p><p>　　2.3.6頂管接收井進(jìn)洞措施： </p><p>　　在頂管掘進(jìn)機(jī)接近接收井洞口3m時(shí)，作一次全面的軸線(xiàn)及高程復(fù)核，在確認(rèn)無(wú)誤后，在接收井內(nèi)做好接收的一切準(zhǔn)備工作，機(jī)頭進(jìn)洞口前，應(yīng)對(duì)洞口外側(cè)周?chē)馏w進(jìn)行地表

13、注漿固化，機(jī)頭進(jìn)入加固土體并到達(dá)洞口外側(cè)時(shí)，拆除接收井的封門(mén)，將機(jī)頭頂入接收井。按設(shè)計(jì)要求封堵首節(jié)砼管與接收井洞口之間的間隙。 </p><p>　　2.3.7 沿線(xiàn)構(gòu)筑物及穿路段路面沉降監(jiān)測(cè) </p><p>　　對(duì)處于頂管施工影響范圍的構(gòu)筑物及穿路段路面埋設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行首次測(cè)量后，施工期間再?gòu)?fù)測(cè)一次。變形觀測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)以及施工進(jìn)度的安排進(jìn)行。具體

14、來(lái)講，在施工前進(jìn)行初次測(cè)量（共測(cè)兩次），在施工期間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度確定監(jiān)測(cè)頻率，當(dāng)變形值加大時(shí)應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)，當(dāng)變形趨于穩(wěn)定時(shí)，可適當(dāng)減少觀測(cè)次數(shù)，施工結(jié)束后進(jìn)行一次終期測(cè)量。 </p><p><b>　　3 比較分析： </b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：①傳統(tǒng)開(kāi)挖置管施工需對(duì)管線(xiàn)施工區(qū)域進(jìn)行大范圍開(kāi)挖，占地面積較大，對(duì)周邊環(huán)境影響較大；而泥水平衡法頂管施工占地面

15、積小，而且頂管工作井可以根據(jù)周邊環(huán)境的敏感度靈活進(jìn)行調(diào)整；②泥水平衡法頂管施工自動(dòng)化程度高，減少勞動(dòng)力使用數(shù)量，施工速度較快，正常情況下施工進(jìn)度為25～30m/d；③在過(guò)路段污水管線(xiàn)施工中，泥水平衡法頂管施工可以在不影響交通的情況下進(jìn)行施工，同時(shí)可以有效控制路面的沉降量。 </p><p>　　缺點(diǎn)：①泥水平衡法頂管施工工程造價(jià)比較高；②當(dāng)管道區(qū)域有難以逾越障礙物時(shí)，泥水平衡法頂管施工處理措施較為麻煩；③泥水平衡

16、法頂管施工所產(chǎn)生的泥漿需進(jìn)行處理后方能外運(yùn)。 </p><p><b>　　4解決措施 </b></p><p>　　4.1 頂管過(guò)程中遇到流砂層 </p><p>　　處理措施：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用超前注漿處理，注漿采用水泥液，注漿體積比為1:1，注漿壓力1.0-1.5Mpa。 </p><p>　　4.2 在軟弱淤泥

17、基地段，機(jī)頭有下沉跡象 </p><p>　　處理措施：常規(guī)處理方法是將機(jī)頭及機(jī)頭后兩節(jié)管連接在一起作為整體，通過(guò)調(diào)整千斤頂進(jìn)行微糾偏。 </p><p>　　4.3 在200m最大井距施工時(shí)，頂管進(jìn)程在110m時(shí)，主千斤頂頂力值大于頂力設(shè)計(jì)值的70%，頂進(jìn)速度較慢，泥漿池中出泥含礫砂較多。 </p><p>　　處理措施：根據(jù)該段的地質(zhì)情況，參考相近地段、同種工藝

18、頂管的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，估測(cè)沿途頂力變化趨勢(shì)，按總頂力設(shè)計(jì)值的60%配備一套中繼站。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 中國(guó)非開(kāi)挖技術(shù)協(xié)會(huì). 頂管施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范（試行）,2012. </p><p>　　[2] 方啟超,等. 泥水平衡頂管施工技術(shù)在珠江三角洲地區(qū)的應(yīng)用[J] . 廣東土木與建筑,2004