周林林 王佳 韓佳 劉磊
摘 要:該文簡介頂管工藝的分類及適用環(huán)境,以泥水平衡頂管工藝為主題,通過對成功案例的描述,并對本工藝常見問題做出分析及預(yù)防,為設(shè)計(jì)人員在今后的設(shè)計(jì)中提供一些參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:頂管施工 施工方法 常見問題
中圖分類號:TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(c)-0105-04
頂管施工是繼盾構(gòu)施工之后發(fā)展起來的一種土層地下工程施工方法,主要用于地下輸油氣管道、輸水管道、電訊電纜管等的施工。它不需要開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵路、河川、地面建筑物以及地下構(gòu)筑物等,是一種非開挖的敷設(shè)地下管道的施工方法。
隨著時間的推移,頂管技術(shù)也與時俱進(jìn)地得到迅速發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下方面:
一次連續(xù)頂進(jìn)的距離:越來越長;
挖掘技術(shù):機(jī)械化程度越來越高;
頂管線路的曲直度:曲線形狀越來越復(fù)雜,曲率半徑越來越??;
按頂管機(jī)的類型分:手掘式人工頂管、擠壓頂管、水射流頂管和機(jī)械頂管(泥水式、泥漿式、土壓式、巖石式)。
該文以泥水平衡式頂管工藝在石空—蘭州輸油管道工程中的應(yīng)用為例,對施工過程進(jìn)行描述。
1 頂管施工
石空—蘭州輸油管道工程在寧夏中衛(wèi)市穿越北干渠時正值春季,由于受黃河地下水位的影響,管道沿線各灌溉渠水位增長迅速,且本工程一標(biāo)段毗鄰騰格里沙漠,地質(zhì)多為粉砂,北干渠尤為典型。北干渠系中衛(wèi)市美利工業(yè)園區(qū)主要渠道,四季不允許停水,經(jīng)協(xié)調(diào)該園區(qū)管理所要求頂管施工,但此穿越處地質(zhì)為粉砂,地下水位約為0.5 m,若采用普通的掘進(jìn)式頂管方案無法保障施工作業(yè)人員的安全,且施工質(zhì)量也難以保證。為確保本工程的總體目標(biāo),建設(shè)方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方及施工方到現(xiàn)場實(shí)地勘察討論,最終決定采用國內(nèi)先進(jìn)的泥水平衡頂管法。
1.1 施工準(zhǔn)備
1.1.1 組織準(zhǔn)備
根據(jù)本工程特點(diǎn)及技術(shù)要求施工方選派了施工經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)、曾多次承接泥水平衡機(jī)械式頂管施工的人員出任項(xiàng)目經(jīng)理,并配備技術(shù)過硬、具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)、測量、施工、質(zhì)控人員;集中選拔操作水平高的施工隊(duì)伍,組建豎井、機(jī)械頂管、降水等專業(yè)施工隊(duì)伍,確保工程保質(zhì)、保量、按期完成。
1.1.2 技術(shù)準(zhǔn)備
完成施工組織設(shè)計(jì)方案的編制及審批,并完成現(xiàn)場調(diào)查,特別是頂管工作坑范圍及可能與管線矛盾的現(xiàn)況管線的調(diào)查。
1.1.3 生產(chǎn)準(zhǔn)備
應(yīng)包括臨時設(shè)施(臨時生活區(qū)、臨時辦公室的搭建)、用水、用電設(shè)施、通訊設(shè)施、臨時道路及臨時場地等(圖1)。
1.1.4 材料及機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備
應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際需要做好材料的購買及機(jī)械設(shè)備進(jìn)場的準(zhǔn)備。
1.2 降水施工
機(jī)械頂管過程中不需降水,但是在頂管工作坑開挖時需進(jìn)行降水處理。本工程采取以大口徑井點(diǎn)降水為主、輔以工作坑內(nèi)集水井明排的降、排水措施。
大口井點(diǎn)設(shè)在工作坑周圍,沿兩個側(cè)邊布置,距離坑邊的邊線1.5 m,降水井深度10 m。頂進(jìn)坑設(shè)大口井六口,接收坑設(shè)大口井四口,其平面位置如圖2。使用反循環(huán)鉆機(jī)成孔,鉆孔孔徑φ600,井管使用外徑DN400、內(nèi)徑DN300的無砂混凝土管,濾料使用3mm的豆石或石屑。
降水施工工藝流程:場地平整—井點(diǎn)放樣—鉆機(jī)對位—成孔—下放井管—填充濾料—洗井—下放水泵—抽水。
降水施工在工作坑開挖前7天進(jìn)行,降水工作持續(xù)整個工作的全過程,包括工作坑開挖、頂管、直到工程結(jié)束。
降水期間要對抽水設(shè)備和運(yùn)行狀況進(jìn)行維護(hù)檢查,每天檢查不少于3次,并要觀測記錄水泵的工作壓力、電動機(jī)、水泵溫度,電流、電壓、出水等情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,使抽水設(shè)備始終處在正常運(yùn)行狀態(tài)。抽水設(shè)備要進(jìn)行定期保養(yǎng),降水期間不得隨意停抽。注意保護(hù)井口,防止雜物掉入井內(nèi),經(jīng)常檢查排水管、溝,防止?jié)B漏。
1.3 施工方法及技術(shù)措施
1.3.1 頂力計(jì)算
頂管施工完成后,在頂管工作坑處需施做檢查井,為了檢查井的施做方便,頂管工作坑的尺寸也需參照檢查井的具體尺寸確定。
1.3.3 后背安裝
工作坑驗(yàn)收合格后,安裝頂管設(shè)備,首先安裝后背。
(1)機(jī)械頂管后背結(jié)構(gòu)為:錨噴墻+混凝土+后背鐵。
(2)在錨噴墻壁前垂直地面放置后背鐵,后背鐵與錨噴墻面之間的空隙以C10素混凝土澆灌填充。
(3)頂進(jìn)坑后背要有足夠的強(qiáng)度,在頂進(jìn)過程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧Α?/p>
(4)后背墻表面要平順,并且垂直于頂進(jìn)管道的軸線,避免產(chǎn)生偏心受壓。
1.3.5 正常頂進(jìn)
使用吊車將掘進(jìn)機(jī)就位,開動頂管機(jī)刀盤,按如下步驟正常頂進(jìn):
(1)土倉壓力的設(shè)定:根據(jù)掘進(jìn)機(jī)所處土層壓力而定,估算土倉壓力約為 0.1 MPa,施工時設(shè)備自控可保證10%的土倉壓力:遇有砂層、砂礫石層、離構(gòu)筑物較近時,土倉壓力設(shè)定適當(dāng)加大到30%左右,以提高安全系數(shù)。
(2)觸變泥漿減阻:頂管過程中,須同步注入減阻泥漿,它是減少頂進(jìn)阻力、提高頂進(jìn)速度的重要一環(huán)。
(3)頂進(jìn)測量:頂管測量主要使用激光經(jīng)緯儀,安裝于頂管坑后背處的頂管掘進(jìn)中心線上,激光經(jīng)緯儀的安裝必須保證頂進(jìn)過程中的穩(wěn)定。在掘進(jìn)機(jī)內(nèi)安裝有激光靶,激光束的照射角度與管道的設(shè)計(jì)坡度相一致,激光照射到光靶上形成一個激光點(diǎn),機(jī)手根據(jù)激光點(diǎn)的位置變化確定掘進(jìn)機(jī)的方向變化。
(4)頂進(jìn)糾偏:頂管掘進(jìn)機(jī)由前、后兩節(jié)組合而成,兩節(jié)之間安裝有8個千斤頂,分為上、下、左、右四組,靠這四組千斤頂,可以進(jìn)行四個方向的糾偏操作。連續(xù)觀察光靶上激光點(diǎn)的行走軌跡,如發(fā)生偏移大于 20 mm,預(yù)測機(jī)頭又有向偏差大的方向發(fā)展的趨勢時,要采取糾偏措施。endprint
(5)頂進(jìn)速度:頂進(jìn)速度控制在30 mm~50 mm/分鐘,入洞后的前10 m以及糾偏時用較低速度,以后視出土情況、刀盤扭矩情況適當(dāng)加快頂進(jìn)速度。
(6)出土外運(yùn):掘進(jìn)機(jī)刀盤切削破碎土體,由螺旋輸送機(jī)將泥土輸入到管道內(nèi)部,使用土車通過管道將泥土運(yùn)入頂進(jìn)坑中,再使用吊車運(yùn)到地面,倒入泥土?xí)捍鎱^(qū),定期外運(yùn)。
(7)安裝管節(jié):管節(jié)下坑前先進(jìn)行外觀檢查,包括管端面是否平直、管壁表面是否光潔、管體上有無裂縫等,檢查合格的管子用吊車放到頂進(jìn)坑內(nèi)的導(dǎo)軌上,進(jìn)行頂進(jìn)。
(8)機(jī)頭出洞:機(jī)頭推進(jìn)到距接收坑約2米處,拆除接收坑洞口處的墻壁,從接收洞口中心部位打進(jìn)一根鋼釬尋找機(jī)頭,洞口處的土體開裂并向外凸出,此時掘進(jìn)機(jī)的土倉壓力也會隨之消失,沒有土壓,螺旋輸土機(jī)停止出土。仔細(xì)測量機(jī)頭上、下、左、右的四個方向,與出洞口的大小、位置合適時,啟動主頂油缸繼續(xù)推進(jìn),至中心刀露出時,停止推進(jìn)。安置機(jī)頭接收托架,然后,慢慢將機(jī)頭推入接收坑內(nèi)。
(9)機(jī)頭出坑:拆除掘進(jìn)機(jī)的電源線、注漿管、油管,并折除掘進(jìn)機(jī)與第一節(jié)混凝土管的連接板。使用吊車將掘進(jìn)機(jī)吊運(yùn)出坑。
1.3.6 設(shè)備拆除
混凝土管頂進(jìn)、換漿、檢測全部完成后,拆除頂鎬設(shè)備、后背鐵及導(dǎo)軌,工作坑內(nèi)保留原頂管用垂直升降設(shè)備,以便利用其作為檢查井施工的平臺,工作坑及接收坑內(nèi)的支撐不拆除,留做檢查井施工時繼續(xù)做保護(hù)支撐。
2 常見問題的分析及預(yù)防
2.1 管道軸線偏差過大
偏差結(jié)果:管道軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差過大,使管道發(fā)生彎曲,甚至造成管節(jié)損壞,接口滲漏。
糾偏措施:
(1)頂管施工前對管道通過地帶的地質(zhì)情況認(rèn)真調(diào)查,指導(dǎo)糾偏。糾偏按照“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作方法進(jìn)行。
(2)采用同種規(guī)格的千斤頂,使其頂力、行程、頂速相一致,保持頂力合力線與管道中心線相重合。
(3)加強(qiáng)頂管后背施工質(zhì)量的控制,確保后背不發(fā)生位移,并使后背平整,以保證頂進(jìn)設(shè)備的安裝精度。
(4)頂進(jìn)過程中隨時繪制頂進(jìn)曲線,以利指導(dǎo)頂進(jìn)糾偏工作。
2.2 地面沉降或隆起
沉降或隆起結(jié)果:頂管施工過程中或施工后,在管道軸線兩側(cè)一定范圍內(nèi)發(fā)生地面沉降或隆起,使管道周圍道路交通受到影響,甚至危及到正常使用和安全。
防治措施:
(1)嚴(yán)格控制頂管軸線偏差,執(zhí)行勤測量、勤糾偏、小量糾的操作方法。
(2)在頂進(jìn)過程中及時足量地注入符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的潤滑支承介質(zhì)填充管道外圍環(huán)形空隙。施工結(jié)束及時用水泥或粉煤灰等置換潤滑泥漿。
(3)嚴(yán)格控制管道接口的密封質(zhì)量,防止?jié)B漏。
2.3 頂力突然增大
增大現(xiàn)象:在頂進(jìn)過程壓力表指針突然增大。
防治措施:
(1)按不同地質(zhì)條件配制適宜的泥漿,并采取同步注漿的方法,并及時足量的沿線補(bǔ)漿,經(jīng)常檢查膨潤土質(zhì)量,特別是不得含砂。
(2)頂進(jìn)施工前對頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的檢修保養(yǎng)。
(3)停頂時間不能過久,發(fā)生故障及時排除。
2.4 鋼筋混凝土管節(jié)裂縫
裂縫現(xiàn)象:管節(jié)縱向和環(huán)向有明顯裂縫,造成管道滲水、漏水。
預(yù)防措施:
(1)管材進(jìn)場后要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,驗(yàn)收不合格要及時退貨。
(2)頂進(jìn)時嚴(yán)格控制管道軸線偏差,控制頂力在管節(jié)允許的承壓范圍以內(nèi)。
(3)在管節(jié)運(yùn)輸過程中采取管墊等保護(hù)措施,并做到吊(支)點(diǎn)正確,輕裝輕卸。
2.5 頂管前端正面土體坍塌
坍塌現(xiàn)象:頂管施工中實(shí)際出土量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論出土量,且地面有明顯塌陷。
預(yù)防措施:頂進(jìn)施工中采取短開挖、勤頂進(jìn)的方法,并隨時注意到土質(zhì)的變化情況,向土倉內(nèi)加泥漿,使出土量與頂進(jìn)量基本一致,保持土倉壓力平衡。
3 結(jié)語
針對此次采用泥水平衡頂管工藝作業(yè),業(yè)主方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方、施工方做了充分論證。作業(yè)前精心部署,編制了既有針對性又能控制各種風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案。在各級領(lǐng)導(dǎo)大力支持和幫助下,且各方發(fā)揚(yáng)石油人精神克服各種困難、群策群力、精心組織下泥水平衡頂管工藝作為一項(xiàng)新技術(shù)成功應(yīng)用于本次穿越工程。
參考文獻(xiàn)
[1] 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50253-2003[S].
[2] 油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50423-2007[S].
[3] 油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.GB50369-2006[S].
[4] 石油和化工工程設(shè)計(jì)工作手冊[M].中國石油大學(xué)出版社,2010.endprint
(5)頂進(jìn)速度:頂進(jìn)速度控制在30 mm~50 mm/分鐘,入洞后的前10 m以及糾偏時用較低速度,以后視出土情況、刀盤扭矩情況適當(dāng)加快頂進(jìn)速度。
(6)出土外運(yùn):掘進(jìn)機(jī)刀盤切削破碎土體,由螺旋輸送機(jī)將泥土輸入到管道內(nèi)部,使用土車通過管道將泥土運(yùn)入頂進(jìn)坑中,再使用吊車運(yùn)到地面,倒入泥土?xí)捍鎱^(qū),定期外運(yùn)。
(7)安裝管節(jié):管節(jié)下坑前先進(jìn)行外觀檢查,包括管端面是否平直、管壁表面是否光潔、管體上有無裂縫等,檢查合格的管子用吊車放到頂進(jìn)坑內(nèi)的導(dǎo)軌上,進(jìn)行頂進(jìn)。
(8)機(jī)頭出洞:機(jī)頭推進(jìn)到距接收坑約2米處,拆除接收坑洞口處的墻壁,從接收洞口中心部位打進(jìn)一根鋼釬尋找機(jī)頭,洞口處的土體開裂并向外凸出,此時掘進(jìn)機(jī)的土倉壓力也會隨之消失,沒有土壓,螺旋輸土機(jī)停止出土。仔細(xì)測量機(jī)頭上、下、左、右的四個方向,與出洞口的大小、位置合適時,啟動主頂油缸繼續(xù)推進(jìn),至中心刀露出時,停止推進(jìn)。安置機(jī)頭接收托架,然后,慢慢將機(jī)頭推入接收坑內(nèi)。
(9)機(jī)頭出坑:拆除掘進(jìn)機(jī)的電源線、注漿管、油管,并折除掘進(jìn)機(jī)與第一節(jié)混凝土管的連接板。使用吊車將掘進(jìn)機(jī)吊運(yùn)出坑。
1.3.6 設(shè)備拆除
混凝土管頂進(jìn)、換漿、檢測全部完成后,拆除頂鎬設(shè)備、后背鐵及導(dǎo)軌,工作坑內(nèi)保留原頂管用垂直升降設(shè)備,以便利用其作為檢查井施工的平臺,工作坑及接收坑內(nèi)的支撐不拆除,留做檢查井施工時繼續(xù)做保護(hù)支撐。
2 常見問題的分析及預(yù)防
2.1 管道軸線偏差過大
偏差結(jié)果:管道軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差過大,使管道發(fā)生彎曲,甚至造成管節(jié)損壞,接口滲漏。
糾偏措施:
(1)頂管施工前對管道通過地帶的地質(zhì)情況認(rèn)真調(diào)查,指導(dǎo)糾偏。糾偏按照“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作方法進(jìn)行。
(2)采用同種規(guī)格的千斤頂,使其頂力、行程、頂速相一致,保持頂力合力線與管道中心線相重合。
(3)加強(qiáng)頂管后背施工質(zhì)量的控制,確保后背不發(fā)生位移,并使后背平整,以保證頂進(jìn)設(shè)備的安裝精度。
(4)頂進(jìn)過程中隨時繪制頂進(jìn)曲線,以利指導(dǎo)頂進(jìn)糾偏工作。
2.2 地面沉降或隆起
沉降或隆起結(jié)果:頂管施工過程中或施工后,在管道軸線兩側(cè)一定范圍內(nèi)發(fā)生地面沉降或隆起,使管道周圍道路交通受到影響,甚至危及到正常使用和安全。
防治措施:
(1)嚴(yán)格控制頂管軸線偏差,執(zhí)行勤測量、勤糾偏、小量糾的操作方法。
(2)在頂進(jìn)過程中及時足量地注入符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的潤滑支承介質(zhì)填充管道外圍環(huán)形空隙。施工結(jié)束及時用水泥或粉煤灰等置換潤滑泥漿。
(3)嚴(yán)格控制管道接口的密封質(zhì)量,防止?jié)B漏。
2.3 頂力突然增大
增大現(xiàn)象:在頂進(jìn)過程壓力表指針突然增大。
防治措施:
(1)按不同地質(zhì)條件配制適宜的泥漿,并采取同步注漿的方法,并及時足量的沿線補(bǔ)漿,經(jīng)常檢查膨潤土質(zhì)量,特別是不得含砂。
(2)頂進(jìn)施工前對頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的檢修保養(yǎng)。
(3)停頂時間不能過久,發(fā)生故障及時排除。
2.4 鋼筋混凝土管節(jié)裂縫
裂縫現(xiàn)象:管節(jié)縱向和環(huán)向有明顯裂縫,造成管道滲水、漏水。
預(yù)防措施:
(1)管材進(jìn)場后要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,驗(yàn)收不合格要及時退貨。
(2)頂進(jìn)時嚴(yán)格控制管道軸線偏差,控制頂力在管節(jié)允許的承壓范圍以內(nèi)。
(3)在管節(jié)運(yùn)輸過程中采取管墊等保護(hù)措施,并做到吊(支)點(diǎn)正確,輕裝輕卸。
2.5 頂管前端正面土體坍塌
坍塌現(xiàn)象:頂管施工中實(shí)際出土量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論出土量,且地面有明顯塌陷。
預(yù)防措施:頂進(jìn)施工中采取短開挖、勤頂進(jìn)的方法,并隨時注意到土質(zhì)的變化情況,向土倉內(nèi)加泥漿,使出土量與頂進(jìn)量基本一致,保持土倉壓力平衡。
3 結(jié)語
針對此次采用泥水平衡頂管工藝作業(yè),業(yè)主方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方、施工方做了充分論證。作業(yè)前精心部署,編制了既有針對性又能控制各種風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案。在各級領(lǐng)導(dǎo)大力支持和幫助下,且各方發(fā)揚(yáng)石油人精神克服各種困難、群策群力、精心組織下泥水平衡頂管工藝作為一項(xiàng)新技術(shù)成功應(yīng)用于本次穿越工程。
參考文獻(xiàn)
[1] 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50253-2003[S].
[2] 油氣輸送管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50423-2007[S].
[3] 油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.GB50369-2006[S].
[4] 石油和化工工程設(shè)計(jì)工作手冊[M].中國石油大學(xué)出版社,2010.endprint
(5)頂進(jìn)速度:頂進(jìn)速度控制在30 mm~50 mm/分鐘,入洞后的前10 m以及糾偏時用較低速度,以后視出土情況、刀盤扭矩情況適當(dāng)加快頂進(jìn)速度。
(6)出土外運(yùn):掘進(jìn)機(jī)刀盤切削破碎土體,由螺旋輸送機(jī)將泥土輸入到管道內(nèi)部,使用土車通過管道將泥土運(yùn)入頂進(jìn)坑中,再使用吊車運(yùn)到地面,倒入泥土?xí)捍鎱^(qū),定期外運(yùn)。
(7)安裝管節(jié):管節(jié)下坑前先進(jìn)行外觀檢查,包括管端面是否平直、管壁表面是否光潔、管體上有無裂縫等,檢查合格的管子用吊車放到頂進(jìn)坑內(nèi)的導(dǎo)軌上,進(jìn)行頂進(jìn)。
(8)機(jī)頭出洞:機(jī)頭推進(jìn)到距接收坑約2米處,拆除接收坑洞口處的墻壁,從接收洞口中心部位打進(jìn)一根鋼釬尋找機(jī)頭,洞口處的土體開裂并向外凸出,此時掘進(jìn)機(jī)的土倉壓力也會隨之消失,沒有土壓,螺旋輸土機(jī)停止出土。仔細(xì)測量機(jī)頭上、下、左、右的四個方向,與出洞口的大小、位置合適時,啟動主頂油缸繼續(xù)推進(jìn),至中心刀露出時,停止推進(jìn)。安置機(jī)頭接收托架,然后,慢慢將機(jī)頭推入接收坑內(nèi)。
(9)機(jī)頭出坑:拆除掘進(jìn)機(jī)的電源線、注漿管、油管,并折除掘進(jìn)機(jī)與第一節(jié)混凝土管的連接板。使用吊車將掘進(jìn)機(jī)吊運(yùn)出坑。
1.3.6 設(shè)備拆除
混凝土管頂進(jìn)、換漿、檢測全部完成后,拆除頂鎬設(shè)備、后背鐵及導(dǎo)軌,工作坑內(nèi)保留原頂管用垂直升降設(shè)備,以便利用其作為檢查井施工的平臺,工作坑及接收坑內(nèi)的支撐不拆除,留做檢查井施工時繼續(xù)做保護(hù)支撐。
2 常見問題的分析及預(yù)防
2.1 管道軸線偏差過大
偏差結(jié)果:管道軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差過大,使管道發(fā)生彎曲,甚至造成管節(jié)損壞,接口滲漏。
糾偏措施:
(1)頂管施工前對管道通過地帶的地質(zhì)情況認(rèn)真調(diào)查,指導(dǎo)糾偏。糾偏按照“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作方法進(jìn)行。
(2)采用同種規(guī)格的千斤頂,使其頂力、行程、頂速相一致,保持頂力合力線與管道中心線相重合。
(3)加強(qiáng)頂管后背施工質(zhì)量的控制,確保后背不發(fā)生位移,并使后背平整,以保證頂進(jìn)設(shè)備的安裝精度。
(4)頂進(jìn)過程中隨時繪制頂進(jìn)曲線,以利指導(dǎo)頂進(jìn)糾偏工作。
2.2 地面沉降或隆起
沉降或隆起結(jié)果:頂管施工過程中或施工后,在管道軸線兩側(cè)一定范圍內(nèi)發(fā)生地面沉降或隆起,使管道周圍道路交通受到影響,甚至危及到正常使用和安全。
防治措施:
(1)嚴(yán)格控制頂管軸線偏差,執(zhí)行勤測量、勤糾偏、小量糾的操作方法。
(2)在頂進(jìn)過程中及時足量地注入符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的潤滑支承介質(zhì)填充管道外圍環(huán)形空隙。施工結(jié)束及時用水泥或粉煤灰等置換潤滑泥漿。
(3)嚴(yán)格控制管道接口的密封質(zhì)量,防止?jié)B漏。
2.3 頂力突然增大
增大現(xiàn)象:在頂進(jìn)過程壓力表指針突然增大。
防治措施:
(1)按不同地質(zhì)條件配制適宜的泥漿,并采取同步注漿的方法,并及時足量的沿線補(bǔ)漿,經(jīng)常檢查膨潤土質(zhì)量,特別是不得含砂。
(2)頂進(jìn)施工前對頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真的檢修保養(yǎng)。
(3)停頂時間不能過久,發(fā)生故障及時排除。
2.4 鋼筋混凝土管節(jié)裂縫
裂縫現(xiàn)象:管節(jié)縱向和環(huán)向有明顯裂縫,造成管道滲水、漏水。
預(yù)防措施:
(1)管材進(jìn)場后要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,驗(yàn)收不合格要及時退貨。
(2)頂進(jìn)時嚴(yán)格控制管道軸線偏差,控制頂力在管節(jié)允許的承壓范圍以內(nèi)。
(3)在管節(jié)運(yùn)輸過程中采取管墊等保護(hù)措施,并做到吊(支)點(diǎn)正確,輕裝輕卸。
2.5 頂管前端正面土體坍塌
坍塌現(xiàn)象:頂管施工中實(shí)際出土量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論出土量,且地面有明顯塌陷。
預(yù)防措施:頂進(jìn)施工中采取短開挖、勤頂進(jìn)的方法,并隨時注意到土質(zhì)的變化情況,向土倉內(nèi)加泥漿,使出土量與頂進(jìn)量基本一致,保持土倉壓力平衡。
3 結(jié)語
針對此次采用泥水平衡頂管工藝作業(yè),業(yè)主方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方、施工方做了充分論證。作業(yè)前精心部署,編制了既有針對性又能控制各種風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案。在各級領(lǐng)導(dǎo)大力支持和幫助下,且各方發(fā)揚(yáng)石油人精神克服各種困難、群策群力、精心組織下泥水平衡頂管工藝作為一項(xiàng)新技術(shù)成功應(yīng)用于本次穿越工程。
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