污水處理廠頂管施工工藝研究

時間: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。本文主要對軟土環境中頂管施工的技術、模式和有關方案進行分析和研究

【關鍵詞】頂管參數;施工質量

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、障礙物拆除、管道試驗等。(2)工藝流程。測量引點→工作井施工→測量放樣→井下導軌機架、液壓系統、止水圈等設備安裝→地面輔助設施安裝→頂管掘進機吊裝就位→激光經緯儀安裝→掘進機出工作井→正常頂進→頂管機進接收井。

2頂管施工設備及方法選型

其主要因素在于頂管機設備的選用。可以用來施工的頂管機設備種類繁多,但是在選擇的時候需要以頂管機實際的特征和工程的實際狀況為基礎。特別是對多種底層的適應能力,是影響變形控制準確程度和工程質量的關鍵因素。該工程所在的地理環境主要是以粉土和粉質黏土為主,而且頂管的周圍還有池塘、鐵路和高速公路等,因為遭受外界環境的影響和鐵路部門的限制因素,在施工的時候,使用了長距離頂管施工模式。其中最常頂距達到了576米,所以對頂進設備的要求也隨之提升。在對泥水平衡頂管機、土壓平衡頂管機、氣壓式頂管機等多個設備進行綜合考量之后,最后選用了泥水平衡頂管機。其優勢在于:泥水平衡頂管的使用空間較大,該工程的地質主要以粉土和粉質黏土為主,水壓較強,地下水位比較高,所以頂管機的質量必須要過關,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,所以頂進的時候噪音影響不能太大,而泥水平衡頂管能夠穩固地面,減少對周圍環境的影響,而且所造成的地面下降幅度較小,符合工程標準。和相關的頂管進行對比,泥水頂管在施工的過程中運用的推力比較小,適合運用在黏土層中。所以使用泥水平衡頂管機能夠保證工程的順利施行。

3頂管施工中的控制技術

(1)出洞控制。等到工具管出洞的時候,結合工具管和后部兩節管,并且用拉桿進行融合,保證其整體性,并且牢牢的固定在導軌中。這樣就能保證工具管在正確的方向頂進。同時還要控制出洞姿態,比如要把握好最初的頂進方向,保證后面頂進姿態的一致性,這樣才能保證出洞的順利進行。出洞頂進控制的主要因素有:保證基坑導軌的準確程度,并且以相關標準為基礎,軸線和設計值要吻合;同時要保證瓦面土體的穩固性,開挖面的穩固性是頂管機方向正確運行的關鍵;出洞時保證持續不斷的慢速進行,其中的速度要維持在15mm/min之內,這樣才能保證出洞的穩固性。(2)正常頂進控制。為了保證施工速度,而且能夠及時發現錯誤。在工程進行的時候,頂進速度一般維持在30mm/min之內。在頂進的時候,對千斤頂油壓、后背墻、頂進管道的位置轉變和標高變化進行及時的觀測,以防錯誤的出現。在頂進的時候,對于挖掘機和導軌的融合情況也要進行觀察,如果出現不正常情況,就要馬上停止頂進。對其原因進行調查之后,改進頂進施工技術,隨后才能進行頂進。(3)進洞控制。之后土體穩固之后,才能讓頂管機進洞,還要對相關位置和姿態進行檢查,從而保證頂管施工能夠按照施工方案順利進行。工程在施工的時候,使用的是雙液注漿的方式,在洞口周圍3~5m的范圍進行土體的穩固,從而保證工具管出洞時姿態的一致性。在頂進到達接收井的時候,需要頂管機進行接收。當頂進到達接受井周圍護樁時,要減緩頂進速度,檢查其姿態和位置,其速度維持在15mm/min以內,在持續均勻頂進的時候,等到頂管機把攪拌樁樁體進行切割的時候,就會形成相應的止水孔,這時要使用風鎬來解決圍護樁體問題,等到頂管機完全脫離接收井。(4)井下準備工作及井內布置。在工作井中的設備主要有后背墻、導軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯等。在安置好井下設備之后,運用汽車吊把頂管機放入到工作井中,并且安置在導軌中,當然還要對頂管機座上的導軌進行準確的位置把控。再使用油泵伸縮千斤頂,同時要保證千斤頂和后背墻的融合性、頂管機和出口器以及分壓環之間的空隙,在保證其準確程度之后才能進行出洞頂進。(5)管節頂進。在后管節的頂進中,需要保證掘進機頭進洞后軸線位置和姿態位置的一致性。所以在頂進的時候,機頭和前三節管子要連接起來,使用拉桿將其固定。根據控制臺中激光點的顯示情況,對糾偏油缸進行調整,讓其在軸線范圍內正常運作,根據實際狀況及時的進行糾正。還要預防機頭大范圍糾偏所造成的頂進問題、管道破碎問題。在河道和魚塘周圍進行頂進時,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生。(6)觸變泥漿減摩。觸變泥漿減摩在頂管施工的過程中發揮了重要的作用。在頂進的時候,在對頂管機尾部進行注漿的時候,還要在管節外壁上注入相應數量的減摩泥漿,使用多點對稱壓注的方式,保證泥漿的穩定性,減少官節外壁和附近土地之間的空氣流入,從而減少管節外壁和土體之間的摩阻力,也可以大大減少頂進時的阻力因素。

作者:王駿 單位:中鐵上海工程局集團市政工程有限公司

參考文獻

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