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1、城市建设污水管道顶管施工技术探析 【摘要】顶管施工具有场地占地面积小与开挖量小等优点,尤其适用于市政建设的污水管道工程及综合性管道工程。本文介绍了顶管施工的特点，探讨了城市污水管道顶管施工的主要工艺，分析了施工中的注意事项。 【关键词】污水管道顶管技术 中图分类号：+2文献标识码：A文章编号： 一、前言 顶管施工的特点 根据顶管技术在操作上的特性，我们又将其称为非开挖管道敷设技术，作为非开挖技术的代表，它具备无需开挖路面就可以穿越地面建筑物和地下错综复杂的地理环境，直接铺设管道的优点，同时还具有施工
2、噪音小、粉尘少等技术优势，是一种既经济又环保的且施工效率快的技术工艺。在国内大部分的市政工程尤其是给排水管道的整修和铺设工程中大都采用此技术。在具体的施工作业中，通过顶管技术我们可以大大缩小施工面积，过程中的噪音小、震动小，将对附近居民生活的影响降到最低，现有的地下管线和路面构筑物不会影响到工程的施工进行，还可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物。当然，顶管技术的施工难度是比较大的，在工程开始前还需要掌握丰富的当地水文地质勘探资料和工程地质材料。 二、城市污水管道顶管施工的主要工艺 1、顶管设备组成及安装
3、顶管设备主要由后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙止水、泥浆搅拌及压注系统组成。 (1)导轨:用16号槽钢加工而成,下部用12号槽钢做成支撑导轨,两排导轨支架之间用8号槽钢作为水平连杆,连接两排导轨支架。 (2)后背:是用来承受主顶油缸后坐力的构件,并将主顶油缸传来的集中力均匀地传给井壁。后背采用钢板、工字钢和混凝土加工而成,安装在主顶油缸的后面。 (3)油缸支架:是用来支撑并固定主顶油缸的构件,用12号槽钢加工而成。 (4)主顶油缸:是顶进的主要设备,是管节顶进原动力,装载油缸支架上,后端紧
4、靠后背,主顶油缸安装好后,用输油管与主顶泵站和控制台相连。 (5)主顶泵站:是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备,该泵站安装在工作井旁。 (6)穿墙止水:是安装在管节外壁与井壁之间的构件,其主要作用是在顶进过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内。 (7)泥浆搅拌及压注系统:是将膨润土搅拌成泥浆并充分膨化后输送到管壁与土壤之间的设施总称,该系统安放在主顶油缸的旁边。 2、顶管设备的选用 (1)主顶站选用每台顶力400t,最大行程1300mm两台组成,设计总站顶力可达600t。 (2)纠偏千斤顶选用
5、每台顶力40t,最大行程110mm的8台,安装在顶头后面。 (3)液压装置有液压总站、液压控制箱、管路及其他液压元件组成。 (4)减少顶进阻力所需泥浆在现场拌制,膨润土系统有泥浆泵、拌浆池、储浆池、备用池、泥浆管、阀门等组成。 3、管道的顶进与接口 在设备调试完毕及一切工作准备就绪后,开始进行管道的顶进作业,利用吊车将管道安放在导轨上,顶进时先将管机头顶进土内,让土体进入管内形成土塞。当土塞达到一定长度时,即停止管道的顶进,而进行管内取土。管内取土采用人工挖取,同时将土送出。管前取土原则上控制与机头前端
6、平齐。当土塞清除结束后,再进行管道的顶进,当工作坑内的管道顶入115m时,即进行下一节管道的安放,如此循环将管道顶进。管道接采用“T”形接口,两相邻管节间利用“T”形钢套环进行连接,钢套环采用16锰钢,防锈采用环氧富锌漆二镀。采用“T”形接口可以提高管道的整体性,减少管内底之间错口产生。在钢套环与管壁之间塞入木楔,顶进工作完成后,挖除木楔并填充石棉水泥,在施工时应保证管道间接口的平顺。 4、顶进过程的操作与控制 (1)顶管出洞前,做各种设备调试工作,出洞时每500mm测量一次,出洞时,顶头标高比设计标高提高
7、10mm。 (2)前7节管用拉杆连接,以防管节漂移。 (3)顶进过程中,严格按照勤顶、少顶的原则操作。 (4)采用F型钢套环橡胶圈防水,楔形橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀、无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷,钢套环接口无疵点,焊接接缝平整,肋部与钢板平面垂直。 (5)木垫环采用20mm厚的松木加工制作而成,加工时要求凹凸口应对中,环向间隙应均匀。 (6)安装橡胶圈前涂抹黄油,如发现有位移、扭转或露出管外,必须拔出重插。 (7)顶管全线结束后,应立即用2∶1水泥浆将膨润土浆置换出来,以确保管道外围土体有足够
8、的支撑和较少渗水。 (8)顶管结束后,管节接口后内侧间隙用水泥砂浆密封,再进行防腐。 (9)纠偏时应在顶进过程中采用小角度逐渐纠偏。 5、管道的轴线、高程误差的校正 管道产正误差后,由机头前安装的导向油缸、纠编油缸进行管道纠偏,由于顶进时管子间已有连接,误差是逐渐累积和逐渐校正的,在纠正时采用趋势图辅助判断偏差趋势。在顶进过程中每500mm测量一次,并进行数据整理然后绘制成如上
