□文/于海波 邵 華
□邵 華/RocOil(Bohai)Company。
拉管施工技術在市政管道埋設工程中的應用
□文/于海波 邵 華
文章以具體工程為例,介紹了拉管施工技術在市政管道埋設工程中的應用,揭示了非開挖拉管施工技術在管道埋設施工中的突出優勢。
拉管;管道;埋設
拉管施工技術是一種非開挖的管道埋設施工技術,不僅解決了管道埋設施工中對公路、鐵路、橋梁、高山、河流和地面任何建筑物的破壞問題,而且節約了征地拆遷費用,減少了對環境的污染和對道路的堵塞,在穩定土層和環境保護方面凸顯其優勢,具有顯著的經濟效益和社會效益。下面以具體的工程案例來介紹一下拉管施工的具體工藝及施工操作要點。
天津市津南新城起步區污水泵站系統是由津岐公路、北環線及老海河所圍成的區域,服務面積約289.13 hm2,污水泵站規模1.5萬m3/d。
為解決津南新城起步區污水出路問題,區域污水經泵站提升后,經擬建DN700~800mm壓力管道穿越老海河后釋壓,污水管道由壓力流轉為重力流并通過φ800~1000mm擬建污水管道,沿規劃道路自北向南接入津沽公路現狀合流管道內,最終排至環興污水處理廠。
擬建管道需橫穿老海河,老海河水面標高為0.50~0.55m(大沽高程),水深3.5m,河道寬度約50m。施工時要盡量少破壞海河故道園區,不影響居民的日常休閑娛樂,由于環境條件限制,現場無放坡開挖條件。故決定,穿越老海河段壓力管道采用非開挖拉管的方式施工。
為保證穿越管道距離海河河底至少1.5m的安全距離,拉管位于老海河最低點處標高約為-5.260m(大沽高程),海河兩側的拉管井井深約6.5m,拉管弧線總長度約300m。拉管距離和深度之大是本項工程的重點及難點所在。
拉管施工是在不開挖土壤的條件下,采用探測儀導向,控制鉆桿鉆頭方向,到達設計軸線的要求,經屢次擴孔,拖拉管道回拉就位,完成管道敷設的施工方法。
拉管施工可根據預先設計好的鋪管線路驅動,裝有鍥形的鉆桿從地面鉆入,地面儀器接收由地下鉆頭內傳送器發出的信息,控制鉆頭按照預定的方向繞過地下障礙物直達目的地,然后卸下鉆頭換裝適當尺寸和特殊類型的回程擴大器,使之能夠在拉回鉆桿的同時將鉆孔擴大至所需直徑并將需要敷設的管線同時返程牽回鉆孔入口處[1]。
由于擬建管道需穿越海河故道園區,力求施工時對周邊影響達到最小,施工要求“精、準、快”。拉管起點為污水泵站出水井,故可結合泵站施工,在出水井位置施做工作坑,同時在海河對岸故道園區外,不影響居民出行的地點施做接收坑。入口工作坑用于檢測鉆桿的鉆進角度和旋轉扭動等工作狀態,一般在鉆機前面6~10m處挖掘,本工程工作坑尺寸為1.5m×6m,挖深由地面漸變到預定深度。出口工作坑是回拖時提供排水管入洞的工作坑,其尺寸和施工方法與入口工作坑相同。
拉管范圍大部分為水域,無法沿線均勻設置樁點,只能在海河兩岸地面上拉管中心線位置設置樁點,使用鉆機配有的手持步履跟蹤式導向儀,確定鉆頭位置及各項數據,監測鉆頭是否偏離設計軌跡。在造斜段鉆頭每鉆進10cm就測一次鉆頭的位置,如果發現偏離軌道,就通過調整鉆頭斜面的方向進行糾偏,但糾偏不能太急(應該在幾根鉆桿長度內完成糾偏),也不要過度。
工程范圍內地質情況較差,加之拉管施工是在海河不斷水的情況下進行,管道在孔內拉動的過程中受重力作用,難免會發生管道下沉的現象。因此,導向鉆進的鉆進點選擇在略高于設計管道中心線的位置,以降低管道自重對高程的影響。
本段拉管弧線距離約300m,回拉擴孔鋪管的距離比較長,故泥漿的作用特別重要。考慮到地層泥漿較易漏失,泥漿漏失后,孔中缺少泥漿,鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大,導致拉力增大。因此。要保持在整個鉆進過程中有“返漿”并根據地質情況的變化及時調整鉆液配比以產生不同的泥漿。
本工程污水管道橫穿老海河采用拉管施工技術,有效解決了管道埋深較深、橫穿老海河距離較長所造成的施工困難大的問題。同時,保證了工程實施時盡量少的破壞海河故道園區,不影響居民的日常休閑娛樂。拉管施工技術對交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復雜的城市建設是非常重要的。特別是埋深超過5.0m的管道開挖施工,屬于危險性較大的深基坑施工,若對開挖深度較大或因交通疏導原因不具備開挖施工條件的路段采取非開挖拉管的施工方法,可有效解決市政道路管道施工難題,為城市創造一個潔凈、舒適和美好的環境。
[1]陳志成.水平導向鉆進非開挖鋪管技術應用[J].市政技術,2005,23(1):22-25.
TU990.3
C
1008-3197(2013)02-67-01
10.3969/j.issn.1008-3197.2013.02.025
2012-10-29
于海波/女,1983年出生,工程師,碩士,上海市城市建設設計研究總院天津院,從事給排水設計工作。
□邵 華/RocOil(Bohai)Company。