污水處理廠頂管施工工藝研究

時(shí)間:2022-08-03 11:33:49

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污水處理廠頂管施工工藝研究

【摘要】非開挖地下頂管施工項(xiàng)目的類型多種多樣,其中包括南京城東主干管工程。在水稻田和魚塘中都布置了頂管管線。本文主要對(duì)軟土環(huán)境中頂管施工的技術(shù)、模式和有關(guān)方案進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】頂管參數(shù);施工質(zhì)量

1工程概述及其工藝流程

(1)工程概述。本工程為南京市城東污水處理廠三期(鐵心橋至城東污水處理廠污水主干管)繞城公路至城東污水處理廠污水管道工程,D1800污水頂管約3.7公里。工程內(nèi)容包括主干管頂管施工、工作井、接收井、頂管段檢查井、閘門井土建及安裝、支管開挖施工及其附屬井室、路面拆除及恢復(fù)、障礙物拆除、管道試驗(yàn)等。(2)工藝流程。測(cè)量引點(diǎn)→工作井施工→測(cè)量放樣→井下導(dǎo)軌機(jī)架、液壓系統(tǒng)、止水圈等設(shè)備安裝→地面輔助設(shè)施安裝→頂管掘進(jìn)機(jī)吊裝就位→激光經(jīng)緯儀安裝→掘進(jìn)機(jī)出工作井→正常頂進(jìn)→頂管機(jī)進(jìn)接收井。

2頂管施工設(shè)備及方法選型

其主要因素在于頂管機(jī)設(shè)備的選用??梢杂脕硎┕さ捻敼軝C(jī)設(shè)備種類繁多,但是在選擇的時(shí)候需要以頂管機(jī)實(shí)際的特征和工程的實(shí)際狀況為基礎(chǔ)。特別是對(duì)多種底層的適應(yīng)能力,是影響變形控制準(zhǔn)確程度和工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。該工程所在的地理環(huán)境主要是以粉土和粉質(zhì)黏土為主,而且頂管的周圍還有池塘、鐵路和高速公路等,因?yàn)樵馐芡饨绛h(huán)境的影響和鐵路部門的限制因素,在施工的時(shí)候,使用了長(zhǎng)距離頂管施工模式。其中最常頂距達(dá)到了576米,所以對(duì)頂進(jìn)設(shè)備的要求也隨之提升。在對(duì)泥水平衡頂管機(jī)、土壓平衡頂管機(jī)、氣壓式頂管機(jī)等多個(gè)設(shè)備進(jìn)行綜合考量之后,最后選用了泥水平衡頂管機(jī)。其優(yōu)勢(shì)在于:泥水平衡頂管的使用空間較大,該工程的地質(zhì)主要以粉土和粉質(zhì)黏土為主,水壓較強(qiáng),地下水位比較高,所以頂管機(jī)的質(zhì)量必須要過關(guān),而泥水平衡頂管剛好符合該要求。頂管周圍有很多的池塘、鐵路和高速公路,所以頂進(jìn)的時(shí)候噪音影響不能太大,而泥水平衡頂管能夠穩(wěn)固地面,減少對(duì)周圍環(huán)境的影響,而且所造成的地面下降幅度較小,符合工程標(biāo)準(zhǔn)。和相關(guān)的頂管進(jìn)行對(duì)比,泥水頂管在施工的過程中運(yùn)用的推力比較小,適合運(yùn)用在黏土層中。所以使用泥水平衡頂管機(jī)能夠保證工程的順利施行。

3頂管施工中的控制技術(shù)

(1)出洞控制。等到工具管出洞的時(shí)候,結(jié)合工具管和后部?jī)晒?jié)管,并且用拉桿進(jìn)行融合,保證其整體性,并且牢牢的固定在導(dǎo)軌中。這樣就能保證工具管在正確的方向頂進(jìn)。同時(shí)還要控制出洞姿態(tài),比如要把握好最初的頂進(jìn)方向,保證后面頂進(jìn)姿態(tài)的一致性,這樣才能保證出洞的順利進(jìn)行。出洞頂進(jìn)控制的主要因素有:保證基坑導(dǎo)軌的準(zhǔn)確程度,并且以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),軸線和設(shè)計(jì)值要吻合;同時(shí)要保證瓦面土體的穩(wěn)固性,開挖面的穩(wěn)固性是頂管機(jī)方向正確運(yùn)行的關(guān)鍵;出洞時(shí)保證持續(xù)不斷的慢速進(jìn)行,其中的速度要維持在15mm/min之內(nèi),這樣才能保證出洞的穩(wěn)固性。(2)正常頂進(jìn)控制。為了保證施工速度,而且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。在工程進(jìn)行的時(shí)候,頂進(jìn)速度一般維持在30mm/min之內(nèi)。在頂進(jìn)的時(shí)候,對(duì)千斤頂油壓、后背墻、頂進(jìn)管道的位置轉(zhuǎn)變和標(biāo)高變化進(jìn)行及時(shí)的觀測(cè),以防錯(cuò)誤的出現(xiàn)。在頂進(jìn)的時(shí)候,對(duì)于挖掘機(jī)和導(dǎo)軌的融合情況也要進(jìn)行觀察,如果出現(xiàn)不正常情況,就要馬上停止頂進(jìn)。對(duì)其原因進(jìn)行調(diào)查之后,改進(jìn)頂進(jìn)施工技術(shù),隨后才能進(jìn)行頂進(jìn)。(3)進(jìn)洞控制。之后土體穩(wěn)固之后,才能讓頂管機(jī)進(jìn)洞,還要對(duì)相關(guān)位置和姿態(tài)進(jìn)行檢查,從而保證頂管施工能夠按照施工方案順利進(jìn)行。工程在施工的時(shí)候,使用的是雙液注漿的方式,在洞口周圍3~5m的范圍進(jìn)行土體的穩(wěn)固,從而保證工具管出洞時(shí)姿態(tài)的一致性。在頂進(jìn)到達(dá)接收井的時(shí)候,需要頂管機(jī)進(jìn)行接收。當(dāng)頂進(jìn)到達(dá)接受井周圍護(hù)樁時(shí),要減緩頂進(jìn)速度,檢查其姿態(tài)和位置,其速度維持在15mm/min以內(nèi),在持續(xù)均勻頂進(jìn)的時(shí)候,等到頂管機(jī)把攪拌樁樁體進(jìn)行切割的時(shí)候,就會(huì)形成相應(yīng)的止水孔,這時(shí)要使用風(fēng)鎬來解決圍護(hù)樁體問題,等到頂管機(jī)完全脫離接收井。(4)井下準(zhǔn)備工作及井內(nèi)布置。在工作井中的設(shè)備主要有后背墻、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動(dòng)力站、鋼制扶梯等。在安置好井下設(shè)備之后,運(yùn)用汽車吊把頂管機(jī)放入到工作井中,并且安置在導(dǎo)軌中,當(dāng)然還要對(duì)頂管機(jī)座上的導(dǎo)軌進(jìn)行準(zhǔn)確的位置把控。再使用油泵伸縮千斤頂,同時(shí)要保證千斤頂和后背墻的融合性、頂管機(jī)和出口器以及分壓環(huán)之間的空隙,在保證其準(zhǔn)確程度之后才能進(jìn)行出洞頂進(jìn)。(5)管節(jié)頂進(jìn)。在后管節(jié)的頂進(jìn)中,需要保證掘進(jìn)機(jī)頭進(jìn)洞后軸線位置和姿態(tài)位置的一致性。所以在頂進(jìn)的時(shí)候,機(jī)頭和前三節(jié)管子要連接起來,使用拉桿將其固定。根據(jù)控制臺(tái)中激光點(diǎn)的顯示情況,對(duì)糾偏油缸進(jìn)行調(diào)整,讓其在軸線范圍內(nèi)正常運(yùn)作,根據(jù)實(shí)際狀況及時(shí)的進(jìn)行糾正。還要預(yù)防機(jī)頭大范圍糾偏所造成的頂進(jìn)問題、管道破碎問題。在河道和魚塘周圍進(jìn)行頂進(jìn)時(shí),速度要減緩,還要控制好注漿壓力,減少融合河床和冒頂情況的產(chǎn)生。(6)觸變泥漿減摩。觸變泥漿減摩在頂管施工的過程中發(fā)揮了重要的作用。在頂進(jìn)的時(shí)候,在對(duì)頂管機(jī)尾部進(jìn)行注漿的時(shí)候,還要在管節(jié)外壁上注入相應(yīng)數(shù)量的減摩泥漿,使用多點(diǎn)對(duì)稱壓注的方式,保證泥漿的穩(wěn)定性,減少官節(jié)外壁和附近土地之間的空氣流入,從而減少管節(jié)外壁和土體之間的摩阻力,也可以大大減少頂進(jìn)時(shí)的阻力因素。

作者:王駿 單位:中鐵上海工程局集團(tuán)市政工程有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]熊鴻斌,張正,谷良平等.城市糞便集中處理對(duì)合肥市污水處理廠的影響[J].中國給水排水,2009,25(14):17-21.