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泥水平衡頂管在市政排水工程中的應(yīng)用

(一)工程概況

本人結(jié)合近幾年的工作經(jīng)驗，以運(yùn)河西路污水管道工程(金�橋―蘆村廠)為例對泥水平衡頂管法在市政排水工程中的應(yīng)用做個簡要分析。該排水工程全段長4.1km，管徑從D800―D2000不等;全線70%為d1800以上鋼承口F管。地質(zhì)條件以黏土、粉質(zhì)黏土層為主，局部有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，地下水水位較高、管線東側(cè)數(shù)十米為京杭運(yùn)河，排水降水要求高;大部分管段位于運(yùn)河西路兩側(cè)綠化帶內(nèi)、局部管段需穿越九龍倉和朗詩地塊。

(二)施工工藝

1.工作井的施工

工作井的位置選擇我方根據(jù)施工現(xiàn)場情況對設(shè)計要求的位置進(jìn)行過調(diào)整，主要原則還是不影響工作井周邊的建筑物和管線同時有利于施工的展開、便于設(shè)備運(yùn)作、材料運(yùn)輸以及下管、排水的位置。在工作井離建筑物、道路、地下管線等位置較近處，對工作井周邊采用了增加鋼板樁維護(hù)、高壓旋噴樁加密加固土體等措施。完成一系列保護(hù)措施后，方進(jìn)行工作井主體的施工，主體施工前，需要先驗證工作井的長度是否能滿足頂管機(jī)具和f管長度的要求：一般井底的長度必須大于頂進(jìn)機(jī)頭的長度、液壓油缸長度以及工作井后靠背設(shè)計厚度之和與單節(jié)管段長度、頂鐵厚度、液壓油缸長度以及工作井后靠背設(shè)計厚度之和兩者中的較大值; 如計算出工作井有效設(shè)計長度不符合要求，必須及早聯(lián)系設(shè)計單位進(jìn)行相關(guān)變更手續(xù)，以免影響工期、造成損失。由于本工程的工作井非以往本人接觸到臨時性構(gòu)筑物，而是以后和污水管段同時使用的永久性構(gòu)筑物，因此工作井的澆筑質(zhì)量與下沉?xí)r的控制是工作井施工的重點(diǎn)，這里就不展開談了。

2.降排水措施

沉井封底前，要完成沉井周邊的排水降水工作，由于本工程位于京杭運(yùn)河附近，地下水補(bǔ)充很快，特殊部位的井點(diǎn)數(shù)量需要經(jīng)過計算確定、常規(guī)部位的井點(diǎn)降水以16眼輕型井為主，地下水的抽排設(shè)備以射流泵為主。

3.工作井的封底

根據(jù)設(shè)計管底標(biāo)高的要求，計算好工作井的下沉標(biāo)高，該高度是管內(nèi)底標(biāo)高管道外緣厚度、管道外緣底部到導(dǎo)軌(或枕木)底面高度以及混凝土底板與墊層高度的總和。下沉開挖至設(shè)計高度后，8小時內(nèi)累計下沉量不大于5mm時，方可進(jìn)行封底。由于本工程地下水補(bǔ)充速度快，所以封底前對坑內(nèi)集水坑設(shè)置了較大口徑的鋼板管，埋入坑底土地深度約為80cm，總高度為1.4m，待底板混凝土達(dá)到設(shè)計要求強(qiáng)度后，再對集水坑進(jìn)行封堵完成整個底板的封底工作。

4.導(dǎo)軌、設(shè)備安裝

在完成混凝土的底板的養(yǎng)護(hù)，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求75%時開始進(jìn)行導(dǎo)軌和設(shè)備的安裝工作，導(dǎo)軌使用的枕木的長度不小于2m，枕木的埋設(shè)間距宜在0.5m―0.6m左右，枕木的規(guī)格尺寸必須一致，損壞嚴(yán)重的要堅決更換。導(dǎo)軌鋼軌必須焊接在型鋼上，型鋼需固定在枕木上，采用道釘進(jìn)行固定。導(dǎo)軌安裝必須與管道垂直、等高，導(dǎo)軌的軸線受各種因素的影響容易出現(xiàn)偏差，偏差的距離必須控制在3mm以內(nèi);頂面的高度差與兩軌之間的間距也需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在導(dǎo)軌安裝前要完成后靠背混凝土的澆筑工作，并在其達(dá)到齡期后方可進(jìn)行頂進(jìn)施工。

5.頂管測量與控制

頂管頂進(jìn)時的測量工作主要是軸線與高程測量。根據(jù)施工需要，工作坑內(nèi)需要設(shè)立臨時基準(zhǔn)點(diǎn)，架設(shè)激光經(jīng)緯儀，初始頂進(jìn)時，測量頻率不低于規(guī)范要求，之后每節(jié)管子頂進(jìn)時均需打激光點(diǎn)確定偏移程度，，頂完后校正測量臺，再測量機(jī)頭內(nèi)前尺與后尺數(shù)據(jù)，以確定機(jī)頭偏差趨勢。同時，每3天復(fù)測工作井坐標(biāo)，頂力達(dá)3500kN后一天一測，以防工作坑基準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)生位移。進(jìn)洞后30m、頂進(jìn)一半、出洞前20m時各復(fù)測兩井坐標(biāo)一次，如有位移及時進(jìn)行相應(yīng)的糾偏，以確保機(jī)頭順利出洞。

6.頂進(jìn)工藝

管道頂進(jìn)時應(yīng)該先開動切刀完成挖泥工作，再來實施頂進(jìn)工藝。頂進(jìn)施工應(yīng)該堅持連貫性的原則，盡量避免中途停止施工。如遇到機(jī)頭前有異物、刀盤扭矩突然增大、頂力突然上升等情況，必須立刻通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，以確定是否要停機(jī)。及時確需停機(jī)進(jìn)行檢查或者維修，也要盡量減少停機(jī)時間以防機(jī)頭下沉過多。

7.頂管注漿工藝

頂管注漿工藝需要注意以下幾點(diǎn)要求：第一，頂管的注漿材料必須堅持優(yōu)質(zhì)的原則，觸變泥漿材料是最佳的選擇，膨潤土必須有較高的造漿率，其膨脹時間還應(yīng)該按照使用說明進(jìn)行嚴(yán)格的控制，漿液的攪拌時間以8-10分鐘為宜，攪拌完成后注入儲漿桶靜置2-3小時后再灌注以確保膨潤土顆粒充分吸水膨脹;第二，注漿時候控制好壓力和注漿量，實際注漿量一般為理論注漿量的3-4倍，同時機(jī)尾止水帶處也要經(jīng)常補(bǔ)漿，盡量使頂管懸浮于完整的泥漿套中，以便降低頂力，同時也能減少對管道周圍土地的影響。

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