論泥水平衡頂管在城市雨污水管道施工中的應(yīng)用

李冬林

摘 要：在城市建成區(qū)進(jìn)行地下管網(wǎng)施工時(shí)，不可缺失頂管施工。針對(duì)于雨污水管道穿越城市主干道采用泥水平衡頂管，可降低工程總造價(jià)且縮減了周邊較大的施工干擾。泥水平衡頂管常態(tài)的施工要依照基本的原理，注重設(shè)計(jì)工作坑、選取最佳的施工技術(shù)參數(shù)及機(jī)型。此外，還要算出精確的頂力，安裝止水圈及導(dǎo)軌，這種基礎(chǔ)上糾正隱含性的頂進(jìn)偏差。針對(duì)于城市建成區(qū)，布置雨污水管道可選取泥水平衡的頂管施工，對(duì)此解析了各步驟必備的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：泥水平衡頂管；城市建成區(qū)；雨污水管道；施工應(yīng)用

城市道路布置了交錯(cuò)的雨污水管道，這類管道可用作排掉匯流至各區(qū)域的污水及雨水，雨污水施工有著必要價(jià)值。然而針對(duì)于城市管網(wǎng)，施工進(jìn)程中常常會(huì)反復(fù)開挖各路段，妨礙了常態(tài)性的通行。同時(shí)，施工中的雨污水管路也干擾了平日出行，路面縮短了可運(yùn)行的年限。在敷設(shè)管道時(shí)，可嘗試選取頂管施工，配備多樣的方式及技術(shù)。在現(xiàn)存技術(shù)中，泥水平衡頂管應(yīng)被看作最適宜的新式技術(shù)，可用作多樣的城區(qū)管道施工。

1 基本的施工原理

平衡式加壓的泥水頂管可用作構(gòu)建雨污水的城市管道，輸送棄土可借助于機(jī)械切削。泥水壓力要維持平衡，這種基礎(chǔ)上調(diào)控地表的沉降以及隆起，平衡調(diào)整地表之下的水土壓力。泥水平衡施工時(shí)，開挖地表覆蓋了泥漿形成的不透水薄膜，這樣即可防控泥水滲透至挖掘面。頂進(jìn)的進(jìn)程中，平衡性的裝置配備了激光指示器、修正頂進(jìn)方向的裝置、監(jiān)控器等裝置。在具體操控時(shí)，控制開關(guān)可用作調(diào)控伸縮的油缸及其他構(gòu)件，這樣即可修正頂管裝置的方向。目標(biāo)靶表現(xiàn)出精確的移動(dòng)量，可讀取修正的頂管尺度。

2 選取施工實(shí)例

選取的工程實(shí)例位于長(zhǎng)沙市湘江西岸瀟湘中路大學(xué)城，根據(jù)地質(zhì)資料，地下水主要表現(xiàn)為賦存于素土層中的上層滯水和賦存于園礫中的孔隙水。上層滯水分布不連續(xù)，受季節(jié)影響，動(dòng)態(tài)變化大，水量甚微，補(bǔ)給來源主要為大氣降水、生活排水和地下徑流補(bǔ)給，排泄方式沿地形坡向低處排泄。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用六根并列間距5m直徑D2400mm的頂進(jìn)用鋼筋混凝土Ⅲ級(jí)排水管，作為雨水排水管道穿越長(zhǎng)沙市城市主干道瀟湘中路，單根長(zhǎng)度70m，將上游高排箱涵雨水排入湘江，穿越地段均為粉沙礫，如采用人工掘進(jìn)很容易塌陷，且對(duì)道路上及兩側(cè)大量的雨污水、自來水、燃?xì)狻?qiáng)弱電管線造成不利影響。為了不封閉城市主干道瀟湘中路，保持正常通車，不對(duì)綜合管線造成不利影響，最后確定采用了泥水平衡法頂管施工工藝，效果很好，該頂管工程已完工2年，至今該頂管段路面未出現(xiàn)下沉跡象，綜合管線也未出現(xiàn)故障。

該施工區(qū)段頂管穿越層均為粉沙，含有少量礫石，豐水季節(jié)地下水位很高，且擁有豐富的總體水量，在這種狀態(tài)下，將每根頂管施工設(shè)為一個(gè)施工區(qū)段，設(shè)定了較大的頂力。頂管施工被置于地表以下，多樣要素都可影響施工。例如施工工序、現(xiàn)存地質(zhì)條件、技術(shù)性的施工要求，這些都表現(xiàn)出較大差異。此外，路段障礙物及地下配備的綜合管線等設(shè)施都增添了施工干擾，不可予以忽視。在這種狀態(tài)下，施工環(huán)境關(guān)系到預(yù)設(shè)的進(jìn)度，也關(guān)乎根本性的頂管質(zhì)量及安全性。

3 應(yīng)用中的必要技術(shù)

3.1 布置的工作坑。在頂管施工中，配套設(shè)施包含了接收井、工作井及后背墻，具體在施工中，應(yīng)參照地勘報(bào)告予以確定其結(jié)構(gòu)形式，選取最適宜現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況的結(jié)構(gòu)方案。長(zhǎng)沙市大學(xué)城東片水系改造項(xiàng)目中頂管段工作坑所處地段上部為素填土，下部為粉砂層，后背墻、工作坑和接收坑坑底至管道上部2米范圍內(nèi)設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，再往上部分為磚砌的約2米高擋土墻，以節(jié)約工程造價(jià)。接收井應(yīng)當(dāng)預(yù)留合適的孔徑，適當(dāng)調(diào)整施工中的偏差。初期設(shè)計(jì)工作井時(shí)，應(yīng)能衡量綜合性的尺寸及構(gòu)架。在這之中，供電供水、供應(yīng)泥漿及輸油的各類管路都設(shè)有起吊設(shè)備，這些裝置被布置于地表工作坑附近。此外，雨污水管網(wǎng)泥水平衡頂管施工還增設(shè)了泥漿沉淀池及輸油管路，地面設(shè)定了監(jiān)控點(diǎn)。針對(duì)井下布置，要確定最合適的止水洞口、安裝基坑中的導(dǎo)軌、確定工作井的內(nèi)側(cè)尺寸、布置頂進(jìn)設(shè)備以及油缸。

工作坑施工步驟及流程

3.2 主要的頂進(jìn)步驟。開始施工以前，先要測(cè)算這一區(qū)域的土體深度及覆土狀態(tài)，計(jì)算可得綜合性的頂進(jìn)長(zhǎng)度、摩擦阻力及掘進(jìn)時(shí)的土層壓力，三種作用力之和即為可參照的頂進(jìn)壓力。頂進(jìn)了某個(gè)管節(jié)以后，還需縮回油缸千斤頂，而后拆掉洞口隱含的管線。進(jìn)入后續(xù)的吊放，然后即可銜接洞口管線，繼續(xù)予以頂進(jìn)。橡膠圈要擁有致密的外在表觀，確保不帶有裂隙并且勻稱，去除凹陷的孔隙等。橡膠圈應(yīng)當(dāng)是清潔的，去除表層附帶的油漬。鋼套環(huán)應(yīng)當(dāng)配備防腐，焊接之處要確保垂直?？蛇x膠合板當(dāng)成襯墊，這樣即可增添管網(wǎng)的緩沖性。頂管進(jìn)程終結(jié)后，內(nèi)側(cè)間隔還需增添密封膏用來確保彈性，同時(shí)抹平鄰近的管口。應(yīng)能慎重核驗(yàn)配套性的接口構(gòu)件，例如鋼套環(huán)、襯墊板及橡膠止水圈、混凝土的成品等。

3.3 糾正隱含的頂管偏差。泥水平衡的同步頂進(jìn)中，糾偏是必備的步驟。應(yīng)當(dāng)一邊頂進(jìn)，一邊糾正偏差，全程施工都配備了糾偏。先要擬定糾偏方案，而后逐步予以落實(shí)。頂管過程中應(yīng)當(dāng)把控總體的趨勢(shì)，緩慢并且勻速糾偏。如果糾偏過快，將會(huì)增加較大的軸線折角。針對(duì)糾偏過程，應(yīng)當(dāng)慎重防控局部突然增大的受力，糾偏最好設(shè)定較小的角度。

4 結(jié)語(yǔ)

頂管施工可采納泥水平衡特定的新方式，這類新穎技術(shù)可用作較大范圍內(nèi)的城區(qū)管道施工，表現(xiàn)出較好的適宜性。有些區(qū)域隱含了較高水位的地下水，地質(zhì)狀態(tài)頻繁變化。在這些區(qū)域內(nèi)，還要慎重調(diào)控最低的地表沉降。相比于其他施工，泥水平衡頂管施工減低了周邊多樣的阻力，可用作距離較長(zhǎng)的管路頂進(jìn)施工?？捎媚酀{泵直接輸送頂進(jìn)過程中產(chǎn)生的泥漿至地面沉淀池，這樣更便于棄土的搬運(yùn)。地表遙控的泥水平衡頂管作業(yè)擁有更可靠的安全性及便捷性，較人工掘進(jìn)的頂進(jìn)速度也快得多。此外，頂進(jìn)裝置還配備了連續(xù)性的方向指引，增添了總體的頂進(jìn)精確度。

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