1、顶管技术在市政给排水工程中的运用!.2ChinaNewTechnologiesandProducts工程技术顶管技术在市政给排水工程中的运用焦茂生(中铁一局集团市政环保工程有限公司,甘肃兰州 730030)摘要:随着社会的进步,经济的发展,以及城市规模的扩大及城市高层建筑 ,居民生活水平提高和基础设施的不断兴建,地下工程的建设和应用日益广泛.开挖施工方法显现出很大的局限性和不足之处.因此,非开挖铺管技术应运而生.非开挖铺管施工技术是指在不开挖地表破坏路面的条件下铺设各种地下公用设施(管道和电缆)的一种技术和方法.与开挖施工法相比,非开挖施工技术具有不影响交通,不破坏环境,施工周期短,综合施工成
2、本低,社会效益显着等优点.关键词:工程;顶管;施工11:程概况该 1 群污水改造程二标段_r 程,总长约2.2km,路幅宽度 36m.道路下管线分别为D300DI200 污水管,路北侧埋设 1 根 DI200 污一 j(管该管段在南湖路段约 486m 长紧贴路侧有大量房屋,管道埋深约为 5,76.9m,路面下埋有雨水,电缆其它管线.管道底穿越 31 层粉质L 层和 4 一 I 层粉土.中无法避免扰动地基,仍无法有效减少管道实际沉降.而顶管方法由于管与土同体积置换效应和土拱效应,则可在较大程度上减少管道沉降.另外,以施工 1 二期分析:在道路下开挖埋管施 T,工期较长,开挖施 1 二的土方堆放严
3、重影响了交通环境,而且施工造成道路反复开挖,影响了道路的使用寿命,综合考虑不符合城区管道施 T 要求;而采用顶管施工工期较短,且场地整表 1 工程段地质情况寝含水昔孔隙比压缩模量承载力爱层名称土性(FI1)(标准值 )WeE-2(MPa)(kPa)填 1 层 OOO8 杂,素,冲填土夹松散 86粉土,粉细砂21 粉质粘层 0846377%1136 浅黄色松散一般呈报湿 9631 粉 4659328%O.77681 浅黄色结构较松软湿型 1064l 粉赝粘 I 一层 4885395%1131439 灰黄色可塑,含粉土,12a-粉细砂较多5.】粘 8.5J0.9263%0722392 棕黄可塑至硬
4、塑状 l33根据土质等情况捉 fH 该段采用长距离顶管一次玖进补位的方案.2 开槽管和顶管的比选2.1 开槽埋管从地质情况分析:D1200 钢筋混凝土管自重较大,管道位于 3-1 层或 4 一 l 层埋深在 5.060 米,管基不易采用原状土基础,须采片 j 钢性丛础底板.考虑到地下水位较高,为保证基槽大开挖,既要考虑多种降水方式,又要考虑基槽正常闱护,开槽施 T 时上部土层为粉质粘上层和粉土层,需要采取井点降水以防止地面发生沉降情况,这样增加了施 T 成本.重要的是,管道埋设在慢车道 F,并且路侧紧贴大量连排 23 层瞪混房,使基槽开挖难度更大,如开挖基槽,则须作房屋加固用护措施,路面需要恢
5、复,而且原路面下的管线需移位,必然极大增加工程造价而且影响了周交通正常通行.2.2 从管道地基设计方面分析:开槽后须采用有效的管道基础.先铺设碎石鏖.加强地基承戴力,冉做砼底板基础,实施砂石坞管,南于施 1:洁,道路不需要整体破坏,不影响交通环境.最后从经济性分析计入降水措施,管道基础,道路恢复,开挖土方量围护费用造价,则在城区施工覆土深度较大的管道情况下采用顶管比开槽埋管经济.3 顶管施工要点3.1 采用触变泥浆,向管道外壁压人一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个泥浆套,减小管节外壁和土层问的摩阻力,从而减小顶进时的顶力,泥浆套形成的好坏,直接关系到减阻的效果.利用泥浆套的支承作用,减少粉质
6、粘土坍塌,形成的地层流失,以控制地面沉降.对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆,在中继间和中部管节处须跟踪补浆,泥浆的实际用量要比理论用量大得多,一般可达到理论值的 45 倍.通过以上压浆措施,达到予期效果.3.2 顶进中须严格按设计线路顶进,可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀,结合千斤顶编组进行纠偏.经常对顶进轴线进行测量,检查顶进表 2 顶管与开槽埋管比选现场 1:作环境社方案降水护地丛处f 期成本条件会影响选择j 电水讧 l 岛,fn】ll 采取钏板醉 t层较长较高伞线歼影响较不易啬 I:粉 1.J,粉质柚机 护 ,膀羁 I 混凝【挖,限制大采用开_j_If 符,浆川井点降处采川基础较
7、多施 I 水 :沟伽 J 设钻孔树戏押水 f 引沟排除少艟 l 话 l,璇唢地琏渗 LJ 的水 .桩护王,jH.坝进需降尤件 I 护利j 原状较瓶较低除 1 作井影响较 l】J采顶钳施 水 J.作基础外,无刷尤需 JJu,t/制一108 一中国新技术新产品轴线是否和设计轴线相吻合.在正常情况下,每顶进 l 节混凝土管节测量 1 次,在出洞,纠偏,到达终点前,适当增加测量次数.施_T 时还要经常对测量控制点进行复测,以保证测量的精度.通过及时纠偏相邻管问错口15%壁厚,且2O,竖向偏差控制在+3040mm 以内,水平偏差控制在50mm 以内.3,3 洞口止水,顶管丁程中,为使管子能顺利从工作井内
8、出洞,一般采取 T 作井预留洞口比管节外径略大些(一般为 100ram)的方式,顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭,我们采用的洞口止水方法是在沉井制做时,预先在洞口预埋一个 10mm 厚钢法兰,在钢法兰上焊接螺栓,安装 16ram 厚橡胶法兰,用 10mm 厚钢压板压紧,在我们完成的顶管中,未发现地下水和泥砂流入 1 二作井内,同时橡胶法兰和压板可以回收,效果很好.3.4 进出洞是顶管施工中的一道重要工序,因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管节的拼装工作带来影响.穿墙时,首先要防止井外的泥水大量涌入井内,严防塌方和流沙,本 T 程管道位于粉质粘土层较松散,在水位下呈流
9、塑状,则必须在管子顶进方向距离 1 二作井边一定范围,对整个土体进行改良或加固,采用了井点降水措施,以提高这部分土体的强度,防止掘进机出洞时塌方.其次要使管道不偏离轴线,顶进方向要准确.3.5 在建筑物密集处和路面上须作监测布置,观测地表变形和土体位移,有效避免房屋开裂和路面沉降.3.6 顶进中遇障碍物后的顶进处理,成为困扰施丁的难题,如突遇大量埋木,石块及老河道驳坎等等,都需现场研究给出解决的技术措施.顶管施工税市政工程中,特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程巾尤显重要.顶管 T 艺的施工从技术上讲是完全可行的,相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性.从根本上改变了城市管网乱挖现象;另外一方面从切实做到保护环境人手,加大推广顶管施工技术力度势在必行.可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑.参考文献11 给水排水管道工程施工及验收规程,中华人民共和国建设部发布 1997 年 lO 月2】实用给水排水施工手册中国建筑工业出版社.1998 年 7 月
