市政工程污水管道工程中牽引法的應(yīng)用

楊 勝

(中交一公局西南工程有限公司，四川 成都 610000)

1 工程概況

漢口至陽邏江北快速路工程陽邏港區(qū)段第1標(biāo)段雨水管布置，沿道路中線下布置D1 800 mm、BH=3.8 m×2.0 m雨水管涵，利用該裝置收集沿線雨水，將其統(tǒng)一匯入界埠河內(nèi)。管道采用的是D400 mm污水管道，布設(shè)位置規(guī)劃在界埠路道路中線左側(cè)4.0 m處，施工采用的是牽引法。

2 牽引法施工前的準(zhǔn)備工作

收集施工現(xiàn)場(chǎng)既有管線的布置資料，深入現(xiàn)場(chǎng)校核，明確管線的具體位置并做好標(biāo)記；利用地下管線探測(cè)儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做全方位的檢測(cè)，明確其分布特點(diǎn)、位置、走向等基礎(chǔ)信息[1]。匯總多方面的信息，據(jù)此繪制地下管線和障礙物的布置圖，為正式施工提供參考。

3 牽引法的應(yīng)用分析

各段牽引施工均設(shè)置入口工作坑和出口工作坑各一處，其開挖采取的是機(jī)械作業(yè)方法，設(shè)密扣鋼板樁(如圖1所示)，起到支護(hù)的作用。其中，入口工作坑的主要功能在于給施工人員提供測(cè)量工作場(chǎng)所，準(zhǔn)確掌握鉆桿的鉆進(jìn)角度和旋轉(zhuǎn)扭動(dòng)狀態(tài)，尺寸為1.5 m×6 m，從地面開挖，逐步漸變至深4.5 m。

3.1 鉆進(jìn)施工方法

鉆機(jī)安裝前，先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做清潔、平整處理，鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)后錨固穩(wěn)定，確保其在正式運(yùn)行時(shí)無異常晃動(dòng)的情況。根據(jù)預(yù)設(shè)要求靈活調(diào)整鉆機(jī)的傾斜角度，依托于鉆機(jī)提供的動(dòng)力作用將錨桿打設(shè)至土中，經(jīng)固定處理后使后支承和前底座錨與地層結(jié)合。

鉆進(jìn)施工采用的是導(dǎo)向鉆進(jìn)的方法，其基本原理為：鉆頭的一側(cè)設(shè)置為斜面的鴨舌形狀，在提供高壓水射流后有效切割現(xiàn)場(chǎng)土體，使其轉(zhuǎn)為破碎的狀態(tài)，若鉆頭旋轉(zhuǎn)和加壓鉆進(jìn)同步開展則受力條件良好，鉆頭呈直線鉆進(jìn)；而在僅加壓鉆進(jìn)、鉆頭不旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，斜面存在反作用力，使鉆頭的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，朝斜面法線反方向鉆進(jìn)，即造斜鉆進(jìn)。

鉆桿軌跡分為多個(gè)節(jié)段，首段為造斜段，在該部分施工中嚴(yán)格控制鉆頭斜面方向和鉆桿入射角度。造斜段鉆進(jìn)工作完成后開始鉆進(jìn)排水管流水段。在對(duì)鉆頭做旋轉(zhuǎn)操作的同時(shí)提供推進(jìn)力，此時(shí)鉆頭能夠沿著水平直線方向有序鉆進(jìn)，期間利用地面精密儀器接收數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)靈活調(diào)整鉆頭的角度，使鉆進(jìn)按照流水線標(biāo)高路線前進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)將探頭裝進(jìn)探頭盒內(nèi)，同步開啟接收機(jī)和顯示器，判斷儀器的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。將探頭盒與鉆頭連接于一體，再進(jìn)一步將其連接至鉆桿上，若無誤則開機(jī)輸送鉆進(jìn)液，詳細(xì)檢查鉆頭噴嘴的實(shí)際情況，判斷其是否保持通暢。隨后啟動(dòng)機(jī)器，開始造斜和水平導(dǎo)向鉆進(jìn)施工。

鉆進(jìn)是一項(xiàng)精細(xì)化程度較高、涵蓋細(xì)節(jié)較多的工作，在實(shí)際操作中應(yīng)注重：①有效控制鉆桿上、下接頭的位置，使其對(duì)正；所用鉆桿不可出現(xiàn)受損、彎曲的異常狀況；造斜頂進(jìn)過程中，單次進(jìn)尺量以0.5 m較為合適，不可過度增加進(jìn)尺量；鉆桿需保持潔凈，不可進(jìn)雜物，否則易導(dǎo)致鉆頭噴嘴遭堵塞，從而影響正常使用[2]；②機(jī)油堵塞報(bào)警指示燈亮起時(shí)表明機(jī)油濾芯存在問題，應(yīng)予以更換；水泵長時(shí)間不工作時(shí)將變速箱掛至空檔，合上離合器；正式使用前先試運(yùn)行，判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，只有各部分均無誤后方可正式鉆進(jìn)。

3.2 鉆頭的監(jiān)測(cè)與糾偏

根據(jù)鉆機(jī)的運(yùn)行特性適配手提式地表導(dǎo)航儀，該裝置的作用在于確定鉆頭在地底的具體位置，對(duì)鉆頭的運(yùn)行軌跡做出判斷，即是否偏離設(shè)計(jì)軌跡，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際偏差采取糾正措施。造斜段施工中，每推進(jìn)10 cm安排一次鉆頭位置的測(cè)量工作，平鋪段的間隔可增加至20 cm。若存在鉆頭偏離軌道的情況則及時(shí)調(diào)整鉆頭斜面的方向，對(duì)其采取糾偏措施。為保證糾偏效果，宜采取多次、少量的方法，循序漸進(jìn)地糾偏。

3.3 回拉擴(kuò)孔

隨鉆進(jìn)施工進(jìn)程的推進(jìn)，鉆頭到達(dá)出口工作坑時(shí)雖然結(jié)束主體鉆進(jìn)作業(yè)，但孔徑尚未滿足鋪設(shè)要求。對(duì)此，本次施工采取多次擴(kuò)徑的處理方法，第一次、第二次擴(kuò)孔分別為200、400 mm，按照此方法依次類推，直至達(dá)到1 000 mm為止。

具體作業(yè)要點(diǎn)為：卸下鉆頭，取孔徑為200 mm的回?cái)U(kuò)頭將其設(shè)置在鉆桿尾端，經(jīng)過回?cái)U(kuò)處理后再連接鉆桿，以便擴(kuò)徑；回拉時(shí)根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)度適時(shí)加接鉆桿，確保全過程中鉆桿均不沒入孔洞；密切觀察施工進(jìn)度，擴(kuò)頭回拉至接駁坑時(shí)于該處卸下預(yù)先設(shè)置的200 mm回?cái)U(kuò)頭，再接上400 mm的回?cái)U(kuò)頭，以此類推(接合適規(guī)格的回?cái)U(kuò)頭、回拉擴(kuò)孔、卸回?cái)U(kuò)頭三項(xiàng)操作交替進(jìn)行)，最終擴(kuò)孔至1 000 mm。

3.4 注漿施工

鉆桿回拉擴(kuò)徑時(shí)利用鉆桿注入足量的膨潤土漿，用于減小摩擦力、回轉(zhuǎn)扭矩和回轉(zhuǎn)阻力，且通過漿液的應(yīng)用起到固壁的作用，以免空洞塌土。在集漿坑內(nèi)放置泥漿泵，通過該裝置的應(yīng)用將泥漿抽至泥漿池內(nèi)。

3.5 回拉敷設(shè)管道

按前述所提的方法依次擴(kuò)孔，達(dá)到1 000 mm后進(jìn)入回拉敷設(shè)管道施工環(huán)節(jié)。在此操作前先對(duì)管線做連接處理，將雙壁纏繞管連接成與成孔長度一致的管道。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作落實(shí)到位后連接管道與擴(kuò)孔器，再回拉牽引管道，將其轉(zhuǎn)至孔洞內(nèi)。

3.6 檢查井的施工

1)測(cè)放檢查井的布設(shè)位置，作為施工的參照基準(zhǔn)。開挖至管道位置后開始砌筑檢查井。

2)土方開挖采取的是人工分層的作業(yè)方法，每完成一層開挖后隨即澆筑護(hù)壁，再進(jìn)入下一層開挖環(huán)節(jié)，全程做到隨開挖隨支護(hù)。人工開挖時(shí)確定基坑中心范圍，而后以對(duì)稱的方法挖掘周邊泥土，最后根據(jù)護(hù)壁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況做適當(dāng)?shù)男拚?。挖土期間及時(shí)抽水，以免基坑遭水浸泡。

3)開挖至HDPE管時(shí)，用木樁(尺寸要求為：長度1.0 m、尾徑至少為10 cm)垂直側(cè)墻打入土體，起到加固的作用，確保在牽引過程中土體可維持穩(wěn)定。木樁呈梅花型布置，間距為0.5 m。人工護(hù)壁施工至頂管中心線以下40 cm處，即檢查井的位置，或是施工至頂管中心線以下50 cm處，即拍門井的位置。

3.7 鋼筋安裝及混凝土施工

各層鋼筋均要有足夠的搭接長度，保證連接的穩(wěn)定性。護(hù)壁施工材料選用C30混凝土，澆筑時(shí)采取振搗措施，且尤為關(guān)鍵的是上下層接口部位，提高該處的密實(shí)度。每層混凝土澆筑時(shí)對(duì)稱下入混凝土，澆筑高差不超過40 cm。待護(hù)壁的實(shí)際施工位置到達(dá)設(shè)計(jì)坑底標(biāo)高處時(shí)，在坑底打設(shè)適量木樁，起到加固地基的作用。鋼筋混凝土封底施工結(jié)束后，確定HDPE管中心線以上的部分，用切割機(jī)將其切除；下部予以保留并作為流槽。

3.8 檢查井的施工

從管頂以上50 cm處開始下到井底，砌筑48 cm磚墻；從管頂以上50 cm處往上，砌筑36 cm磚墻。對(duì)于檢查井與護(hù)壁間形成的縫隙，用適量的石屑填充密實(shí)。

3.9 檢查井施工注意事項(xiàng)

1)砌筑施工選用的磚材均要滿足要求，具體考慮形狀、尺寸、強(qiáng)度等方面。砌磚前以特定的手段處理，使磚的表面保持濕潤。在搬運(yùn)磚材時(shí)加強(qiáng)防護(hù)，以免因磕碰而受損。

2)砌筑圓井時(shí)加強(qiáng)對(duì)圓度的檢測(cè)與控制。掛線校核內(nèi)徑，收口段施工中逐層加強(qiáng)檢查，判斷其是否存在偏移的情況。對(duì)于井下部鋼管伸入處用砂漿碎磚搗插密實(shí)，除此之外的其他各砌磚均要得到有效的保護(hù)，不可發(fā)生滲漏。

3)砌筑圓形檢查井時(shí)加強(qiáng)磚材位置的檢測(cè)與控制，避免上下層磚塊對(duì)縫。每砌筑50 cm便檢查一次井內(nèi)外批檔，施工全程均做到隨砌隨抹灰，利用此方法盡可能減小砌井施工環(huán)節(jié)的抽排水量[3]。

4)各類井的每日砌筑高度均要得到有效的控制，不宜超過2 m。完成當(dāng)天的砌筑施工后，及時(shí)清除施工期間堆積在井內(nèi)的灰漿磚碎，保持清潔的施工環(huán)境。整個(gè)井砌筑結(jié)束后做好對(duì)井內(nèi)腳手架、墊腳磚、導(dǎo)槽的清理工作，并對(duì)腳手眼做全面的封堵處理。

4 結(jié)束語

牽引法是現(xiàn)階段城市管線施工中較為主流的方法，可在不開挖地面的前提下高效將管道敷設(shè)至指定位置，綜合應(yīng)用效果較好。對(duì)于牽引法應(yīng)用過程中的具體細(xì)節(jié)，文章做出相應(yīng)的分析，闡述一些關(guān)鍵的作業(yè)要點(diǎn)，希望本次分析的內(nèi)容可為同仁提供技術(shù)參考。同時(shí)，在類似的城市管網(wǎng)施工中，工程人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，合理優(yōu)化牽引法，提高其與實(shí)際施工環(huán)境的適應(yīng)性水平，充分發(fā)揮出該施工工法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

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