探析長(zhǎng)輸管線中泥水平衡頂管施工的應(yīng)用

楊彪

(93882部隊(duì),陜西寶雞 721006)

探析長(zhǎng)輸管線中泥水平衡頂管施工的應(yīng)用

楊彪

(93882部隊(duì),陜西寶雞 721006)

泥水平衡技術(shù)是管道穿越技術(shù)的一種操作簡(jiǎn)便、效果顯著的施工工藝,廣泛的應(yīng)用于長(zhǎng)輸管線的施工中。文章主要探析了泥水平衡頂管施工在長(zhǎng)輸管線中的具體應(yīng)用。

長(zhǎng)輸管線 泥水平衡頂管施工 應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，泥水平衡技術(shù)的技術(shù)逐漸的成熟、應(yīng)用日趨廣泛，受到施工單位的青睞。泥水平衡技術(shù)可以被應(yīng)用到地下水位比較高、沙漠化嚴(yán)重的地區(qū)，而且取得了顯著的效果。

1 工程的概況

神渭管道輸煤項(xiàng)目管道工程從延川到延長(zhǎng)段，長(zhǎng)度為79公里。是繼西氣東輸之后，我國(guó)又一條貫穿我國(guó)的管道大動(dòng)脈，是全國(guó)乃至全世界采用固體介質(zhì)輸送方法，而且長(zhǎng)度最長(zhǎng)的工程。管道輸送介質(zhì)為煤漿，設(shè)計(jì)規(guī)模為年輸送洗混煤1000MT。管道采用變壁設(shè)計(jì)，管徑為610mm，壓力在6-12MPa。管線施工穿越了大量的現(xiàn)有公路和鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施，依據(jù)設(shè)計(jì)和勘查的地質(zhì)情況，設(shè)計(jì)主要采用泥水平衡頂管施工方法進(jìn)行穿越的施工。

2 施工方法和施工技術(shù)要求

2.1 施工流程

在長(zhǎng)輸管線施工中應(yīng)用泥水平衡頂管的施工，主要的施工流程如下：現(xiàn)場(chǎng)勘查、測(cè)量放線、工作井和接受井的施工、頂管施工、管線安裝。

2.2 地質(zhì)勘探

在工程的施工中，需要對(duì)施工場(chǎng)地的水文和地理?xiàng)l件進(jìn)行勘探，對(duì)施工場(chǎng)地的進(jìn)行排查和清理地面障礙物。依照施工的特點(diǎn)、水文地質(zhì)條件以及施工設(shè)備條件編制施工方案，這樣才能夠制定出合理的施工方案。

2.3 測(cè)量放線

對(duì)于工程中的測(cè)量放線工作需要專門的測(cè)量人員進(jìn)行測(cè)量，并且依照甲方提供的已知水準(zhǔn)點(diǎn)位基準(zhǔn)點(diǎn)，利用水準(zhǔn)儀測(cè)量出施工場(chǎng)地的水準(zhǔn)控制點(diǎn)。對(duì)于建立的臨時(shí)水準(zhǔn)控制點(diǎn)需要經(jīng)過甲方和監(jiān)理單位的認(rèn)可之后才可以保護(hù)。在放線時(shí)，需要注意主管和套管的起始位置以及操作坑的位置。

2.4 工作井和接收井施工

在沉井基坑的施工中，需要依據(jù)水文、地質(zhì)條件以及沉井的澆筑高度確定基坑的深度，加深基坑的開挖深度，可以減少沉井的下沉深度，但是如果在挖出硬土層后基坑坑底有淤泥，這樣就不適宜挖除表面的硬土。如果基坑底部有土質(zhì)松軟的土層，需要及時(shí)的清理。需要把基坑周圍以井壁中心線的兩側(cè)1m的范圍以內(nèi)進(jìn)行填土回填，并且需要振實(shí)，這樣可以避免出現(xiàn)不均勻的沉降。在開挖基坑時(shí)，需要分層的進(jìn)行開挖，而且需要及時(shí)的清理地面浮泥?；拥闹車枰O(shè)置出一定的排水溝，而且和集水井相連，集水井需要低于排水溝，這樣才能夠確?；又車呐潘槙?。在沉井的制作中，刃腳的制作需要充分的考慮沉井的重量、施工荷載以及地基承載力，可以采用墊架法、半墊架法以及土底法。對(duì)于重量比較大的沉井而且在軟土地基中施工，采用半墊架法可以有效地防止地基下沉刃腳開裂。對(duì)于重量比較輕的沉井，可以在地基中挖槽作成土槽，然后使用水泥砂漿抹平內(nèi)壁。在沉井井壁的制作中。需要采用鋼組合井壁模板進(jìn)行施工，而采用木模板的施工中，需要將接觸混凝土面進(jìn)行刨光處理。對(duì)于沉井的鋼筋需要采用吊車吊裝就位，使用人工綁扎鋼筋架，采用E6010焊條手工電弧焊打底，E71T8自保護(hù)藥芯焊絲自動(dòng)焊填充蓋面的焊接方式進(jìn)行焊接。對(duì)于沉管混凝土的澆筑可以搭設(shè)腳手平臺(tái)，逐層的進(jìn)行混凝土的灌注，而且需要進(jìn)行振搗，從而確?；炷恋拿軐?shí)。在沉井混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%，便可以拆除承載墊木，應(yīng)該先抽取長(zhǎng)邊的墊木，而后抽取兩邊的墊木。抽取墊木的方法是挖去沉井下的土，而后使用砂或者石將空隙填實(shí)。對(duì)于沉井的下沉通常采用小型反鏟挖掘機(jī)在井內(nèi)進(jìn)行挖掘，挖土需要對(duì)稱、均勻進(jìn)行。沉井在自重的作用下破土沉降。如果出現(xiàn)沉井不下沉的情況，需要確保孔格內(nèi)挖土的高度小于1m，而且需要清理刃腳下方的土，這樣才能夠確保沉井的均勻沉降。

2.5 頂管的施工

水泥平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機(jī)、泥水輸送、泥水處理以及頂進(jìn)管理構(gòu)成。頂進(jìn)管理系統(tǒng)是由頂管主機(jī)和泥水輸送系統(tǒng)構(gòu)成，這種系統(tǒng)能夠反映出施工中的切口水壓、送排泥流量、主頂行程等參數(shù)。在泥水平衡頂管頂進(jìn)時(shí)，開挖面不斷的被刀頭切削，泥膜被刀頭切削，并把泥水壓傳遞給土體，這樣開挖面處于動(dòng)態(tài)平衡中，因此切口水壓的上、下限值可以依據(jù)土體力學(xué)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于泥水的質(zhì)量控制中，需要控制好泥水的密度和粘度。泥水的密度比重需要適宜，如果過低會(huì)破壞開挖的穩(wěn)定，過高就會(huì)影響到水泥的輸送能力。粘度是泥水的重要控制指標(biāo)，從土顆粒的懸浮考慮，泥水的粘度越高越好。在頂管頂進(jìn)時(shí)，需要對(duì)砼成管口、鋼套環(huán)、橡膠密封圈等做調(diào)查，確保尺寸、規(guī)格、性能以及數(shù)量符合設(shè)計(jì)的要求。并且在施工前進(jìn)行試安裝。在施工中，頂管機(jī)所需要的電力操作平臺(tái)上的電箱使用的是50mm2的電纜直接輸送到工作面，而且需要使用接頭箱進(jìn)行電纜的連接，這樣能夠確保用電的安全。在施工中為了確保頂管順利的進(jìn)入到接收井中，在頂管距離接收井15m時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)頂管的觀測(cè)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)頂管和頂進(jìn)軸線之間的偏差，確保頂管進(jìn)入到設(shè)計(jì)的位置。在頂管進(jìn)入到預(yù)留洞后，需要把頂管機(jī)和砼管分開，并且依照設(shè)計(jì)要求，連接管節(jié)、工作井、接收井。在頂進(jìn)的施工中需要布置地面沉降觀測(cè)點(diǎn)，還要利用糾偏系統(tǒng)對(duì)頂管進(jìn)行糾偏，需要盡量的減小頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線之間的偏差。

2.6 管線的安裝

在頂管完成后，需要拆除頂管安裝設(shè)備，對(duì)于套管的接頭處需要使用水泥砂漿灌縫，利用瀝青麻絲進(jìn)行封堵。管道外采取外防腐層加陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)方案，管道外防腐層全線采用聚乙烯三層結(jié)構(gòu)外防腐層，分加強(qiáng)級(jí)和普通級(jí)，補(bǔ)口采用帶配套底漆的三層輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶。

3 結(jié)語

在長(zhǎng)輸管線的施工中，管線的穿越施工是管線施工的重點(diǎn)。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，泥水平衡頂管施工能夠確保長(zhǎng)輸管線施工的順利進(jìn)行，提高了施工的效率，降低了施工的風(fēng)險(xiǎn)。

[1]朱建軍,王萌.泥水平衡頂管施工在長(zhǎng)輸管線中的應(yīng)用[J].科協(xié)論壇(下半月),2011,15(01)：05-06.

[2]李文成.泥水平衡頂管在長(zhǎng)輸管道中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,13(16)：118-119.