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：通過新洲河76#排污口截排工程實例介紹，總結(jié)了泥水平衡法頂管施工相對于開挖置管施工的優(yōu)缺點。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：頂管；污水管；施工；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TU71文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b&

2、gt;　　1概述 </b></p><p>　　近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化速度逐年加快，城市建設(shè)速度日新月異，對于基礎(chǔ)設(shè)施要求越來越高。由于城市地下管線及地上建筑物越來越多，對于污水管施工，傳統(tǒng)開挖置管難以實施，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)、缺點及施工問題的處理。 </p><p><b&g

3、t;　　2工程實例 </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行截排進入現(xiàn)狀污水泵站，并提升至市政污水干管；全線DN1000污水管道長約460m，沿福榮路南側(cè)綠化帶布置，終點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>　?、蹥埛e層：由花崗巖風化殘積而成，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~堅硬，原巖多己風化成土狀，主要為礫質(zhì)粘性土，原巖結(jié)構(gòu)清晰，風化不均一，局部夾強風化巖塊，強度不

6、高，手瓣易碎。 </p><p>　　本工程區(qū)域地下水類型以空隙潛水類型為主，地下水位埋深一般在1.7-3.3m，主要存儲在填土和沖洪積砂層內(nèi)，接受降雨補給，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460m，

7、最大井距為200m，中間共設(shè)置3個頂管工作段；2個工作井直徑為6.5m，壁厚為0.7米，1個接收井直徑為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機。 </p><p>　　破碎泥水平衡式頂管掘進機主機采用2臺油泵，通過3臺油馬達、3臺減

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

9、次粉碎功能之混合機型。該機型適應(yīng)能力強，實用性好，特別對地下含有障礙物（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，激光跟蹤測量等設(shè)施配套實施。 </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，坑內(nèi)余水抽吸，探視觀測等。

10、</p><p>　　2.3.4 洞口止水裝置 </p><p>　　根據(jù)設(shè)計，在工作井洞口安裝法蘭止水裝置。該裝置必須與導(dǎo)軌上的管道軸線中心點垂直，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，以便壓注膨潤土泥漿。 </p><p>　　在機頭將要到達接收井時，要精確測出機頭姿態(tài)位置，盡量滿足預(yù)留孔與機頭同心的要求。 <

11、;/p><p>　　2.3.5頂管軌跡控制措施 </p><p><b>　?。╝）初期頂進 </b></p><p>　　頂管掘進機先行入土，然后在其尾部拼接特殊糾偏段。初期頂進應(yīng)均勻出土，控制好初始偏差，并及時調(diào)整后座千斤頂合力中心來控制初始偏差。確保頂管機頭初始狀態(tài)穩(wěn)定和軸線順直。 </p><p>　　（b）頂進時管

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，使管道頂進時左右重量保持平衡。消除人為造成管道扭轉(zhuǎn)的因素。 </p><p>　　2.3.6頂管接收井進洞措施： </p><p>　　在頂管掘進機接近接收井洞口3m時，作一次全面的軸線及高程復(fù)核，在確認無誤后，在接收井內(nèi)做好接收的一切準備工作，機頭進洞口前，應(yīng)對洞口外側(cè)周圍土體進行地表

13、注漿固化，機頭進入加固土體并到達洞口外側(cè)時，拆除接收井的封門，將機頭頂入接收井。按設(shè)計要求封堵首節(jié)砼管與接收井洞口之間的間隙。 </p><p>　　2.3.7 沿線構(gòu)筑物及穿路段路面沉降監(jiān)測 </p><p>　　對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)測點進行監(jiān)測，監(jiān)測基準網(wǎng)進行首次測量后，施工期間再復(fù)測一次。變形觀測點的監(jiān)測頻率應(yīng)根據(jù)監(jiān)測對象的特點以及施工進度的安排進行。具體

14、來講，在施工前進行初次測量（共測兩次），在施工期間根據(jù)現(xiàn)場施工進度確定監(jiān)測頻率，當變形值加大時應(yīng)加密觀測次數(shù)，當變形趨于穩(wěn)定時，可適當減少觀測次數(shù)，施工結(jié)束后進行一次終期測量。 </p><p><b>　　3 比較分析： </b></p><p>　　優(yōu)點：①傳統(tǒng)開挖置管施工需對管線施工區(qū)域進行大范圍開挖，占地面積較大，對周邊環(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)境的敏感度靈活進行調(diào)整；②泥水平衡法頂管施工自動化程度高，減少勞動力使用數(shù)量，施工速度較快，正常情況下施工進度為25～30m/d；③在過路段污水管線施工中，泥水平衡法頂管施工可以在不影響交通的情況下進行施工，同時可以有效控制路面的沉降量。 </p><p>　　缺點：①泥水平衡法頂管施工工程造價比較高；②當管道區(qū)域有難以逾越障礙物時，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)生的泥漿需進行處理后方能外運。 </p><p><b>　　4解決措施 </b></p><p>　　4.1 頂管過程中遇到流砂層 </p><p>　　處理措施：根據(jù)現(xiàn)場實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，機頭有下沉跡象 </p><p>　　處理措施：常規(guī)處理方法是將機頭及機頭后兩節(jié)管連接在一起作為整體，通過調(diào)整千斤頂進行微糾偏。 </p><p>　　4.3 在200m最大井距施工時，頂管進程在110m時，主千斤頂頂力值大于頂力設(shè)計值的70%，頂進速度較慢，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、頂管的實測數(shù)據(jù)，估測沿途頂力變化趨勢，按總頂力設(shè)計值的60%配備一套中繼站。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 中國非開挖技術(shù)協(xié)會. 頂管施工技術(shù)及驗收規(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