機(jī)械頂管施工在送電線(xiàn)路工程的應(yīng)用探討

[摘 要] 送電線(xiàn)路工程在城市地區(qū)施工面對(duì)各種走廊困難，利用機(jī)械頂管施工的原理及方法使城市內(nèi)電網(wǎng)改造得以實(shí)施。經(jīng)多次試驗(yàn)后，在部分工程嘗試后證明，送電線(xiàn)路工程利用機(jī)械頂管施工非常省時(shí)、省力，減少了不必要的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支，有效地縮短了施工工期，占地面積小，極大限度地減少了對(duì)城市的影響。

[關(guān) 鍵 詞] 送電線(xiàn)路；機(jī)械頂管施工；城市電網(wǎng)改造；電纜施工

[中圖分類(lèi)號(hào)] TU990.3 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）18-0176-02

近年來(lái)城市飛速發(fā)展，許多市區(qū)內(nèi)的電網(wǎng)需要進(jìn)行改造，但因缺少理想的施工走廊而一再擱置，給城市發(fā)展造成了阻力。機(jī)械頂管施工，即在地表不挖下溝槽，在線(xiàn)路兩段開(kāi)挖豎井，再以液壓為動(dòng)力將鋼管或混凝土管從線(xiàn)路的一端沿直線(xiàn)頂向另一端的施工工藝。該施工工藝過(guò)去多用于污水管道或綜合性管道的施工，由于占地面積小，不影響城市建筑的使用，故可以極大地減少施工過(guò)程中不必要的開(kāi)支及糾紛，使城市電網(wǎng)改造成為可能。

一、機(jī)械頂管施工的相關(guān)參數(shù)

（一）機(jī)械頂管施工的特點(diǎn)

機(jī)械頂管土方開(kāi)挖量小，施工周期短，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，安全問(wèn)題易控制，施工周期短。路下頂管，路上暢通，建筑物下頂管，不影響建筑物使用功能，降低工程造價(jià)顯著，設(shè)備簡(jiǎn)單便于操作。

（二）機(jī)械頂管施工與電纜溝道敷設(shè)電纜的比較

電纜溝道敷設(shè)電纜，需要將電纜走徑全線(xiàn)挖開(kāi)，這樣施工會(huì)產(chǎn)生大量的廢土，而且沿線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生大量塵土，造成環(huán)境污染，治理起來(lái)代價(jià)昂貴。且完成了電纜溝道敷設(shè)后，溝道走廊需要進(jìn)行道路恢復(fù)，為恢復(fù)整齊美觀(guān)的道路外貌，會(huì)需要重新鋪設(shè)大面積的地磚、修復(fù)路面原有設(shè)施，有時(shí)甚至于溝道附近未涉及的路面也會(huì)因外貌不一而被要求重新鋪設(shè)。

機(jī)械頂管施工不需要進(jìn)行大面積的道路破壞，在施工成本上，節(jié)約了很大一部分開(kāi)支，土方開(kāi)挖產(chǎn)生的塵土也僅僅被控制在豎井周?chē)粫?huì)對(duì)附近居民產(chǎn)生傷害，減少了不必要的沖突，減輕了施工阻力。

（三）機(jī)械頂管施工的有關(guān)參數(shù)

1.頂管長(zhǎng)度：2000～4000 mm；

2.頂管外徑：1800 mm；

3.頂管內(nèi)徑：1440 mm；

4.頂管長(zhǎng)度：2000 mm；

5.千斤頂噸位：200～500 t.

二、機(jī)械頂管施工的原理及施工程序

（一）施工原理

機(jī)械頂管施工即是在地表不挖下溝槽，在線(xiàn)路兩段（若線(xiàn)路長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，可在中間挖豎井，向兩端施工）開(kāi)挖豎井，再以液壓為動(dòng)力將鋼管或混凝土管從線(xiàn)路的一端沿直線(xiàn)頂向另一端的施工工藝。后在涵道內(nèi)架設(shè)展放電纜用的金屬框架，再將電纜分相安置在對(duì)應(yīng)位置即可。

（二）施工程序

1.首先需要和公路、市政的有關(guān)部門(mén)取得聯(lián)系，獲得相關(guān)部門(mén)的施工許可，并得到確切的該地區(qū)地下管道分分布情況，以防止頂管施工過(guò)程中傷及其他管道，規(guī)劃好機(jī)械頂管施工的施工深度及方向。

2.進(jìn)行線(xiàn)路復(fù)測(cè)，在需要施工的線(xiàn)路兩端架設(shè)經(jīng)緯儀取頂線(xiàn)路施工方向。

3.在線(xiàn)路兩側(cè)開(kāi)挖豎井，豎井需帶一定坡度，以防止坑邊落物下落傷人，工作坑，坑的長(zhǎng)度要求沿線(xiàn)路方向足以放下一節(jié)頂管以及千斤頂。

4.鋪設(shè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌由4根鋼軌和若干枕木組成，枕木設(shè)置在工作坑底1/2枕木高的基土上，枕木間隔800～1000 mm，鋼軌的長(zhǎng)度等于工作坑底面的長(zhǎng)度減去鋼軌樁所占的位置，鋼軌的間隔要視管節(jié)的外徑而定，一般要保證管節(jié)安放后，與管節(jié)的橫截面有最大的接觸面，鋼軌安裝要平直，前端抬頭要有0.5%～1.0%的坡度。

5.使用液壓泵和千斤頂進(jìn)行頂管作業(yè)時(shí)，需要有堅(jiān)固的后背進(jìn)行反作用力。后背由后背樁及后背粱，后背樁后面夯實(shí)的土所組成，后背樁一般以鋼軌代替，埋入坑底一下1.5 m左右，樁后填土分層夯實(shí)，后背樁平面垂直于頂進(jìn)方向的軸線(xiàn)，鋼制后背粱放在樁前的導(dǎo)軌上。

6.根據(jù)頂管的噸位不同，采用一臺(tái)高壓油泵配合一臺(tái)至兩臺(tái)200～500 t千斤頂組成頂進(jìn)設(shè)備。千斤頂安裝在后背粱與管節(jié)之間，管節(jié)后端和千斤頂之間用專(zhuān)用鋼護(hù)圈及麻辮或橡膠墊對(duì)混凝土管端進(jìn)行保護(hù)，管外壁涂石蠟做潤(rùn)滑劑，減少頂進(jìn)摩擦阻力，千斤頂通過(guò)傳力柱將管節(jié)頂入路基。接口橡膠圈采用滑動(dòng)橡膠圈，接口處襯墊材料選擇與管材配套的橡膠墊或膠合板，施工時(shí)固定在管端。

7.安裝完畢后經(jīng)試運(yùn)行無(wú)異常后即可開(kāi)始掏土頂進(jìn)，掏土視土質(zhì)及管頂上部覆土厚度而掌握進(jìn)尺深度，土質(zhì)較密且覆土較厚，有利于形成卸力拱，可以適當(dāng)多挖，土質(zhì)較松或覆土厚度較小，則要少挖，勤挖勤頂，挖土直徑不可超過(guò)管節(jié)的外徑。將土運(yùn)出管節(jié)可根據(jù)管內(nèi)徑的大小而選取小車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)出工作坑時(shí)采用吊車(chē)或電動(dòng)葫蘆即可。

8.頂進(jìn)過(guò)程要時(shí)刻測(cè)量，每一頂程過(guò)后，要對(duì)管的高程及左右偏差測(cè)量一次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾偏，糾正左右偏差及抬頭扎頭的措施，可以在管的前端設(shè)一斜撐至于管前的土壁上，結(jié)合一側(cè)的超挖土方，隨頂隨糾偏。前兩節(jié)的銜接處，用鋼板焊制的鋼脹圈加固，作為防止偏差一項(xiàng)措施。鋼管頂端距離地面1500～2000 mm。

9.涵道內(nèi)壁采用1：2.5防水砂漿粉面加5%防水劑，粉刷層厚度為20毫米。

三、電纜敷設(shè)的操作工程

1.施工前必須核對(duì)每條電纜長(zhǎng)度，否則不能施工。

2.當(dāng)機(jī)械頂管施工完畢后，在涵道內(nèi)每隔3米放至一電纜滾輪，采用人力拖拽的方式將電纜拖過(guò)頂管部分。電纜的彎曲半徑必須要大于規(guī)定值，否則會(huì)對(duì)電纜造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷。

3.在涵道內(nèi)部每相隔1.5米處，安裝一個(gè)鋼管內(nèi)脹圈。將電纜、光纜角鋼支架焊在鋼管內(nèi)脹圈上，鋼管內(nèi)脹圈均熱浸鍍鋅。

4.將電纜逐根水平放置在托架上，光纜在最上端，接下來(lái)逐一托放電纜，并用防渦流固定夾固定好。在涵管內(nèi)施工時(shí)，若長(zhǎng)度超過(guò)了70米，必須設(shè)置換氣裝置，以保證氧氣充足。照明采用礦燈等施工照明設(shè)置。

5.每隔200 m必須設(shè)置一道防火隔墻1道。防火隔墻采用防火板封堵，電纜貫穿處應(yīng)滿(mǎn)足易擴(kuò)容要求，防火墻中間預(yù)埋安裝鋼制防火埋件，防火門(mén)兩側(cè)電纜涂刷防火涂料，長(zhǎng)度各3 m，電纜用Φ200 mm的HDPE管穿防火墻，并用耐火土封堵空隙。

6.電纜溝道內(nèi)每隔50米設(shè)接地極1根，接地極采用Φ50鋼管或角鋼，長(zhǎng)度為2.5m，接地極Φ50鋼管與電纜主架用-5*50扁鋼焊接牢固，接地極設(shè)置在檢查井和接頭井中。

7.安裝完畢后，即可測(cè)試電纜的相序問(wèn)題。若測(cè)試無(wú)問(wèn)題，則開(kāi)始回填豎井，改造成電纜井方便日后進(jìn)行檢查使用。

四、機(jī)械頂管施工應(yīng)用中的效果

在咸陽(yáng)北網(wǎng)電源斷開(kāi)過(guò)程中的，長(zhǎng)亭線(xiàn)、羅亭線(xiàn)改接入亭北變110 kV線(xiàn)路工程中，需要從線(xiàn)路12#終端塔處雙回電纜入地，敷設(shè)至亭口鎮(zhèn)中亭北村的亭北110 kV變電站內(nèi)，電纜路徑長(zhǎng)度20.771 km，走廊內(nèi)經(jīng)過(guò)一條國(guó)道，一條礦區(qū)路，一處花壇和數(shù)家汽車(chē)修理店門(mén)面。若采用電纜溝道開(kāi)挖的方法，不僅會(huì)阻礙數(shù)家汽修店，需要賠償其經(jīng)濟(jì)損失，由于線(xiàn)路走廊內(nèi)的礦區(qū)路是該礦區(qū)唯一可進(jìn)行運(yùn)輸?shù)墓?，故挖開(kāi)公路還會(huì)嚴(yán)重阻礙礦區(qū)的大型運(yùn)輸車(chē)輛，對(duì)礦區(qū)和電廠(chǎng)造成雙重?fù)p失，且這個(gè)損失無(wú)法預(yù)計(jì)，很可能遠(yuǎn)高于工程自身的造價(jià)。經(jīng)與設(shè)計(jì)單位商量后，采用結(jié)合電纜溝道開(kāi)挖和機(jī)械頂管施工的方案，在青賠難度大、影響嚴(yán)重的區(qū)域選擇使用機(jī)械頂管施工，其余地方采用溝道開(kāi)挖的方法，且在勘察了路徑之后，于三處挖出豎井設(shè)置了機(jī)械，同時(shí)開(kāi)始頂管施工。這樣的方案縮短了近2個(gè)多月的施工周期，趕上了工程的停電計(jì)劃，最后順利完成線(xiàn)路改造。施工工程中，施工對(duì)頂管走廊上方的建筑物毫無(wú)影響，汽修店照常運(yùn)營(yíng)，汽車(chē)照常通行，即使是大型運(yùn)輸車(chē)輛來(lái)往通行，地下也可正常施工。通過(guò)此工程，我們足以證明，在施工條件允許，青苗阻力大的情況下，可以考慮采用機(jī)械頂管施工的方案來(lái)降低施工阻力，減少施工費(fèi)用，提高施工周期。

由于當(dāng)下城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，到處高樓聳立讓架空線(xiàn)路難以在城市里繼續(xù)得到應(yīng)用，各類(lèi)造價(jià)昂貴的建筑以及車(chē)水馬龍的道路情況，讓電纜溝道開(kāi)挖在城里也難以得到繼續(xù)使用。使用機(jī)械頂管施工的方式，不影響城市建筑的使用，也可以極大地減少施工過(guò)程中不必要的開(kāi)支及糾紛，使城市電網(wǎng)改造能夠跟得上城市發(fā)展的速度，使城市供電項(xiàng)目不再是無(wú)法克服的難題。

參考文獻(xiàn)：

韓選江.大型地下頂管施工技術(shù)原理及應(yīng)用[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.