機(jī)械頂管技術(shù)在市政污水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用

王紀(jì)波

（廣西柳州興科建筑試驗(yàn)研究所有限責(zé)任公司　廣西　柳州　545002）

機(jī)械頂管技術(shù)在市政污水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用

王紀(jì)波

（廣西柳州興科建筑試驗(yàn)研究所有限責(zé)任公司廣西柳州545002）

根據(jù)實(shí)際情況，分析相應(yīng)的污水管網(wǎng)高新區(qū)污水管工程部分路段采用機(jī)械頂管處理工作案例。在上述的基礎(chǔ)上分析其特點(diǎn)，該項(xiàng)工程案例具有距離短、深度淺、工期緊以及難度大等多種特點(diǎn)，所以，本文按照筆者的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)得到最好是使用偏心破碎泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)方法，同時(shí)跟注漿減磨技術(shù)、管口對(duì)接技術(shù)、頂進(jìn)控制技術(shù)以以及相應(yīng)的應(yīng)急技術(shù)措施等進(jìn)行完美的結(jié)合，有利于對(duì)機(jī)械頂管施工的安全性、科學(xué)性提高相應(yīng)的保障，不僅如此還可以有效的提升質(zhì)量，促使施工進(jìn)度順利完成。

機(jī)械頂管技術(shù)；市政；污水處理項(xiàng)目

1　前言

本次研究選取南寧市江北片污水管網(wǎng)高新區(qū)的污水管工程作為分析案例，該工程分布在豐達(dá)路、高新路以及科園東十一路等路段（如圖1）。該管線總長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)11941m，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙污水管道工程地質(zhì)勘察報(bào)告分析結(jié)果的得到，頂管穿越土層一般由紅粘土部分構(gòu)成。在施工之前需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鍪┕がF(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地形以及地貌。不僅如此還要進(jìn)一步分析周邊建筑物以及地下管線分布位置等實(shí)際特點(diǎn)，跟工程范圍內(nèi)實(shí)際的水文地質(zhì)情況進(jìn)行有效的結(jié)合，本次研究選擇使用機(jī)械頂管方法對(duì)部分路段進(jìn)行有效的分析以及處理。

圖1　南寧市江北片污水管網(wǎng)高新區(qū)的污水管工程紅粘土情況

2　機(jī)械頂管基本原理以及相應(yīng)的技術(shù)特征

機(jī)械頂管實(shí)質(zhì)上指的是通過主頂油缸以及中繼間頂進(jìn)力的使用，促使工具管或者是掘進(jìn)機(jī)穿過工作坑直土層頂進(jìn)直到接收坑后將其吊起來，之后把在兩個(gè)工作坑之間完成管道埋設(shè)的施工技術(shù)類型，其主要包括以下幾個(gè)部分：氣壓、土壓、泥水等。泥水平衡頂管則指的是通過水力、機(jī)械力等外力的作用，對(duì)泥土進(jìn)行切削之后將其輸送棄土，最后使用泥水的壓力來有效的制衡地下水的壓力。壓力機(jī)械頂管技術(shù)重要的基本原理指的是：泥水完成一定壓力的儲(chǔ)存，同時(shí)將其置于泥水倉(cāng)中，促使挖掘面的表層形成一個(gè)不透水的泥膜，通過泥膜的使用可以有效的阻止泥水滲透到挖掘面內(nèi)部，同時(shí)可以有效的保證挖掘面整體的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，需要從根本上依賴于泥水本身的壓力來有效的制衡地下水壓力以及土壓力。所以機(jī)械頂管施工技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：①是施工區(qū)域不夠?qū)挸ǎ话闶禽^為狹窄的，機(jī)頭調(diào)運(yùn)的空間較小，但是調(diào)運(yùn)的次數(shù)較多。②頂管區(qū)會(huì)覆蓋著一定厚度的土淺。

3　頂管掘進(jìn)機(jī)的選型工作分析

本次選取的項(xiàng)目過程對(duì)于施工的安全性以及施工質(zhì)量跟工期等方面均具有非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，分析實(shí)際情況之后，結(jié)合相應(yīng)額施工經(jīng)驗(yàn)以及成功技術(shù)，決定使用NDP-B1000型、NPD-B800型以及NPD-B500型的偏心破碎泥水平衡頂管掘機(jī)。偏心破碎泥水平衡頂管掘機(jī)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①可以很好的滿足砂土、卵石土、粘質(zhì)土以及軟巖等多種土質(zhì)條件的要求，不僅如此還可以有效的滿足本工程機(jī)械頂管相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)。②需要有效的配置頂管機(jī)、泥水循環(huán)系統(tǒng)、泥水分離系統(tǒng)以及主千斤頂成套系統(tǒng)等，在上述的條件下，不僅能夠有效的構(gòu)成操作靈活的、密封性好的分離系統(tǒng)，還可以有效的節(jié)約重要的安裝空間。③通過地面遙控操作系統(tǒng)的使用，就可以通過控制臺(tái)的使用完成方向的控制，不僅如此，還可以通過控制臺(tái)完成施工監(jiān)測(cè)工作。

3.1注漿減磨技術(shù)的使用

在進(jìn)行機(jī)械頂管的過程中，產(chǎn)生摩阻力的主要原因有很多種，一般有以下幾種組成：工具管氣水壓力、管壁摩擦阻力以及工具管切土正壓力。上述工程在進(jìn)行頂力控制以及降低阻力的過程中使用的是注漿減磨技術(shù)。注漿減磨技術(shù)基本的原理如下：管壁跟土壁兩者之間存在縫隙，該項(xiàng)技術(shù)就是將觸變泥漿注入縫隙間，可以有效的降低管壁跟土壁兩者之間的摩擦力，同時(shí)進(jìn)一步增加頂進(jìn)力，最后促使泥漿潤(rùn)滑套的形成有效的避免了崩塌事故的出現(xiàn)[1]。觸變泥漿的配置需要具備足夠的科學(xué)性，是由膨潤(rùn)土、堿、水等成分配制構(gòu)成的。如果存在特殊條件那么就需要摻入適量的石灰膏、塑化劑以及緩凝劑等外加劑，進(jìn)一步強(qiáng)化觸變泥漿的固結(jié)力度，在進(jìn)行輸送以及灌注的過程中，要求具備足夠的流動(dòng)性以及可泵性。觸變泥漿有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：①需要嚴(yán)格的按照管道直徑大小來進(jìn)一步確定注漿孔的布置，最好做到任何一個(gè)斷面均設(shè)置3個(gè)左右的注漿孔。②需要嚴(yán)格的按照實(shí)際情況來有效的調(diào)整灌漿的壓力，與此同時(shí)，在按灌漿孔前后順序依次完成灌漿工作。③在進(jìn)行灌漿的過程中，如果出現(xiàn)接頭滲漏情況、管路堵塞情況以及機(jī)械故障等情況的時(shí)候，那么在順利處理之后就可以繼續(xù)頂進(jìn)，如表1。

3.2管口對(duì)接技術(shù)的使用

管口對(duì)接技術(shù)實(shí)際指的是在進(jìn)行泥水平衡機(jī)械頂管施的工過程中在遇到轉(zhuǎn)彎的時(shí)候使用的施工技術(shù)[2]。在實(shí)際工作中：①需要重點(diǎn)關(guān)注管節(jié)的正確選擇。同時(shí)依照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)完成管材的現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，在檢查過程中，存在不合格的就需要立即退回處理，從原材上保證管口對(duì)接的質(zhì)量，同時(shí)需要在進(jìn)行管材運(yùn)送、擱置以及起吊等過程中，我們需要使用專用的護(hù)具，在上述的基礎(chǔ)上避免管接口受到壓力而出現(xiàn)變形情況。②在進(jìn)行對(duì)接管口之前，需要對(duì)管節(jié)接頭的尺寸、橡膠圈以及襯墊板等的實(shí)際位置進(jìn)行檢查，對(duì)其外觀以及質(zhì)地的合格性進(jìn)行嚴(yán)格的檢查核對(duì)。③在接口部位涂抹薄層硅油等對(duì)橡膠不存在侵蝕性的潤(rùn)滑性材料，對(duì)其進(jìn)行均勻的加力，對(duì)跟上節(jié)管鋼套環(huán)同軸度提高切實(shí)的保障，與此同時(shí)還要有效的為橡膠圈不存在反轉(zhuǎn)、移位以及不露情況等提供切實(shí)的保障。在完成頂管之后。在管口部位抹成一個(gè)光滑的漸變面，與此同時(shí)需要在管內(nèi)部間隙部位完成彈性密封膏的填充。在上述的基礎(chǔ)上，開展管口頂進(jìn)工作，在此過程中需要格外注意的是注意以及觀察管材的實(shí)際余量情況，倘若出現(xiàn)供應(yīng)不及時(shí)以及供應(yīng)不到位的現(xiàn)象，那么就會(huì)非常容易導(dǎo)致周圍土體固結(jié)而摩阻力進(jìn)一步加大，如果嚴(yán)重的時(shí)候就會(huì)引發(fā)軸線出現(xiàn)偏差以及機(jī)頭出現(xiàn)沉降的問題[3]。

3.3相應(yīng)的應(yīng)急技術(shù)措施分析

相應(yīng)的應(yīng)急技術(shù)措施實(shí)質(zhì)上指的是在進(jìn)行泥水平衡機(jī)械頂管施工的過程中，因?yàn)橛龅讲灰恢碌牡刭|(zhì)情況或者是遇到其他的特殊情況而使用的一種技術(shù)處理方法，一般會(huì)存在以下幾種情況：①在土質(zhì)突然變硬的情形下，需要使用掘進(jìn)機(jī)上的加泥孔來完成以下工作：將水或者是泥漿加入土倉(cāng)。②在出現(xiàn)土質(zhì)突然變軟的情況下，需要將把前三節(jié)管子以及工具頭有效的連接在一起，促使上述兩者構(gòu)成一個(gè)的整體，促使其剛性進(jìn)一步強(qiáng)化，防止機(jī)頭因?yàn)槌霈F(xiàn)土質(zhì)變軟而出現(xiàn)沉陷故障。③在進(jìn)行頂管施工的過程中，如果出現(xiàn)異常偏差或者是糾偏失敗，那么首要的工作就是在允許偏差標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)馬上停止施工，之后如實(shí)的匯報(bào)情況之后對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。制定相應(yīng)的解決對(duì)策，有效的將故障解決掉，這樣就可以繼續(xù)的頂進(jìn)，切忌不要盲目的采取行動(dòng)。④在進(jìn)行頂管施工的過程中，如果出現(xiàn)管頂?shù)淄脸休d力太低的情況或者是存在松散土層的時(shí)候，如果條件允許就需要對(duì)管頂以及管底部位完成灌漿處理工作。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械頂管技術(shù)的使用，首要的工作是分析具體的工程地質(zhì)條件以及實(shí)際的水文地質(zhì)條件，跟機(jī)械頂管技術(shù)的原理以及技術(shù)的特點(diǎn)有效的結(jié)合在一起，在上述的基礎(chǔ)上選擇科學(xué)的、合理的頂管掘進(jìn)機(jī)類型。其次工作是需要在頂進(jìn)的過程中，最大程度的使用相應(yīng)的注漿減磨技術(shù)、管口對(duì)接技術(shù)以及頂進(jìn)控制技術(shù)等。有利于為機(jī)械頂管施工的安全性、施工的進(jìn)度以及施工的質(zhì)量得到切實(shí)的保障。最后是在出現(xiàn)不同地質(zhì)情況混或者是其他的特殊情況等，那么就需要使用相應(yīng)的應(yīng)急技術(shù)措施，得到有效的處理管理。

[1]劉同樂.大直徑長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)[J].石家莊鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，03（07）：101～102.

[2]王剛，趙建糧，袁海英.信陽(yáng)市污水治理工程中的頂管支護(hù)施工[J].巖土工程界，2014，02（01）：333～336.

[3]梁極，康衛(wèi)國(guó)，顏佩君，劉平.大直徑雨水管頂管及曲線頂管施工技術(shù)[J].城市道橋與防洪，2012，10（13）：557～558.

TU99

A

1673-0038（2015）23-0183-02

2015-5-20

王紀(jì)波（1963-），男，工程師，大專，主要從事民用工業(yè)建筑及市政基礎(chǔ)工程施工管理工作。