賈宏宇
摘要:頂管施工技術是近年來在管線工程中使用很廣泛的一項施工技術,本文就頂管施工經常出現(xiàn)的質量問題進行分析論述,提出一些預防及解決方案,供大家借鑒。
關鍵詞:頂管法;施工;工作坑;工作墻;頂力
前言
隨著祖國越來越繁榮,城市的工業(yè)發(fā)展非常的迅速,工業(yè)用水也是供不應求,由于地形因素的限制,采用非開挖技術即頂管施工由此而生。頂管施工技術在近年來的管線工程中使用很越來越廣泛,這項技術主要的優(yōu)點是施工時占地面積較小,能穿越河道、公路、鐵路、建筑物地基及地下管網設施等障礙物,并且土方的開挖方量較少,是可以降低工作強度和減少噪音的施工技術。
頂管施工技術的工作原理是:在需要頂管的地點創(chuàng)建兩個工作坑,分別是接收坑和工作坑,在工作坑中設立后靠背,來接受頂進過程中的推力,同時在下方設置導軌,來減少摩擦力和對頂管機的定位,將管道放在導軌上利用千斤頂進行頂進,直至頂進接收坑為止,工作坑和接收坑也可以設置成將來使用的井室?,F(xiàn)就這幾年頂管技術經常出現(xiàn)的質量問題和預防措施介紹如下。
一、管道軸線偏差過大
1.偏差結果。管道軸線與設計軸線偏差過大,使管道發(fā)生彎曲,甚至造成管節(jié)損壞,接口滲漏。
2.原因分析。1)地層正面阻力不均勻,形成導向偏差,造成管道軸線偏差。2)頂管后背發(fā)生位移或不平整,使頂力合力線偏移,造成管道軸線偏差。
3.預防措施。1)頂管施工前對管道通過地帶的地質情況認真調查。通過儀器,指導糾偏。糾偏按照“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作方法進行。2)加強頂管后背施工質量的控制,確保后背不發(fā)生位移,并使后背平整,以保證頂進設備安裝精度。頂進過程中隨時繪制頂進曲線,以利指導頂進糾偏工作。
4.治理方法。1)重新調整千斤頂行程、頂力、頂速,或重新調整千斤頂的安裝精度。2)對頂管后背進行加固,防止位移進行發(fā)展,并確保后背平整。3)糾偏前認真分析頂進曲線的發(fā)展趨勢,采取適當的糾偏量,循序漸進,切不可操之過急,適得其反。
二、頂力突然增大
1.頂力增大現(xiàn)。在頂進過程中頂進壓力突然增大。
2.原因分析。1)土層塌方,或機頭前端遇障礙物,使摩阻力增大。2)管道軸線偏差形成彎曲,使摩阻力增大。3)膨潤泥漿配比不當或注入不及時,或注入量不足,減阻效果降低,使摩阻力增大。4)頂進設備油泵、油缸、油路發(fā)生故障。5)頂進施工中,因故停頂時間過久,潤滑泥漿失水后,使減阻效果降低。
3.預防治措。1)頂進過程中嚴格執(zhí)行“勤測量、勤糾偏、小量糾”的操作要求,使管道軸線被控制在允許偏差范圍內。2)按不同地質條件配置適宜的泥漿,保證足量的泥漿儲備與循環(huán)。3)頂進施工前對頂進設備進行認真的檢修保養(yǎng)。4)停頂時間不能太久,發(fā)生故障及時加以排除。
4.治理方法。發(fā)生頂力過大的情況時,立即停止頂進,泥漿循環(huán)系統(tǒng)保證正常,查找原因,判明情況后采取相應措施進行處理。
三、泥水管內產生沉淀、堵塞現(xiàn)象
1.現(xiàn)象。泥水管內泥水流動不暢通,頂管機推進因此也不順利。
2.原因。1)在泥水管內產生沉淀這種現(xiàn)象大多發(fā)生在砂土層中。一是由于排泥泵效率低下流量不足,在泥水管內的流速小于臨界流速使泥砂產生了沉淀。二是在頂管機停止推進以前對管內沖洗力度不足致使泥砂產生沉淀。如果是粉細砂,一旦沉淀在泥水管內,時間持久后板結起來就比較難沖洗干凈。2)在含水量少的粘土層中,粘土會變成如同雞蛋一樣的泥團,如果泥團過大,它在管道的彎頭和閥門處會把管道堵塞。無論是哪一種管道堵塞,都會影響頂管機的正常推進,時間拖長,頂管機就會往下沉,從而影響到頂管的質量。
3.防治措施。1)如果排泥泵達不到所需的流量要求時,就應該更換。2)停止推進前必須對排泥管道進行較為徹底的清洗。3)如果是在含水量小的粘土中推進,應減小刀盤每轉一圈時所切削泥土的厚度,同時適當加大送水量。另外在排泥管道與基坑旁通之間加一只沉淀箱,可讓土塊或卵石在該箱里沉淀下來,過一段時間只需打開箱底排出。
四、路面沉降
(1)現(xiàn)象。在頂管機過后或頂管施工完成以后,在管子中心線左右兩側的地面產生沉降。并且隨著時間的推延,沉降槽的寬度與深度均與日俱增。
(2)原因。沉降原因有四種:第一種是泥水濃度過低,由超挖塌方所造成的;第二種是頂管過程中對土的擾動而產生的沉降;第三種則是由于潤滑漿套內的漿液流失所造成的沉降;第四種由于采取了輔助的降水施工所造成的沉降。
(3)防治措施。1)控制好進尺與出土量之間的關系,做到不超挖;2)潤滑漿要有一定的稠度,不能太稀。如果對沉降要求很高的情況下頂進完成后,必須用充填漿把潤滑漿完全置換出來;盡量少采用降水這一鋪助施工手段。
五、小結
頂管技術的應用大大解決了在各項管線工程中遇到的問題,隨著時代的進步,頂管施工技術會更加成熟,應用也會更加廣泛。在施工中嚴格按照施工規(guī)范,嚴抓質量,確保每項工作的細節(jié)萬無一失。
參考文獻:
[1]蔣柱. 淺談頂管施工技術在實際工程中的應用[J]. 城市建設理論研究:電子版,2011(24).
[2]張友坤,何靜. 泥水平衡式掘進頂管施工技術在市政公路施工中的應用[J]. 四川水力發(fā)電,2019,v.38;No.209(05):87-90.
[3]孫巖. 市政工程頂管施工技術淺述[J]. 建材發(fā)展導向(上),2017(3).
[4]李朋. 南水北調配套工程管道安裝技術要點[J]. 河北水利,2017(2).
遼寧省智通檢測科技有限公司 遼寧省沈陽市 110005