探析長輸管線中泥水平衡頂管施工的應用

楊彪

(93882部隊,陜西寶雞 721006)

探析長輸管線中泥水平衡頂管施工的應用

楊彪

(93882部隊,陜西寶雞 721006)

泥水平衡技術是管道穿越技術的一種操作簡便、效果顯著的施工工藝,廣泛的應用于長輸管線的施工中。文章主要探析了泥水平衡頂管施工在長輸管線中的具體應用。

長輸管線 泥水平衡頂管施工 應用

隨著經濟技術的發展，泥水平衡技術的技術逐漸的成熟、應用日趨廣泛，受到施工單位的青睞。泥水平衡技術可以被應用到地下水位比較高、沙漠化嚴重的地區，而且取得了顯著的效果。

1 工程的概況

神渭管道輸煤項目管道工程從延川到延長段，長度為79公里。是繼西氣東輸之后，我國又一條貫穿我國的管道大動脈，是全國乃至全世界采用固體介質輸送方法，而且長度最長的工程。管道輸送介質為煤漿，設計規模為年輸送洗混煤1000MT。管道采用變壁設計，管徑為610mm，壓力在6-12MPa。管線施工穿越了大量的現有公路和鐵路等基礎設施，依據設計和勘查的地質情況，設計主要采用泥水平衡頂管施工方法進行穿越的施工。

2 施工方法和施工技術要求

2.1 施工流程

在長輸管線施工中應用泥水平衡頂管的施工，主要的施工流程如下：現場勘查、測量放線、工作井和接受井的施工、頂管施工、管線安裝。

2.2 地質勘探

在工程的施工中，需要對施工場地的水文和地理條件進行勘探，對施工場地的進行排查和清理地面障礙物。依照施工的特點、水文地質條件以及施工設備條件編制施工方案，這樣才能夠制定出合理的施工方案。

2.3 測量放線

對于工程中的測量放線工作需要專門的測量人員進行測量，并且依照甲方提供的已知水準點位基準點，利用水準儀測量出施工場地的水準控制點。對于建立的臨時水準控制點需要經過甲方和監理單位的認可之后才可以保護。在放線時，需要注意主管和套管的起始位置以及操作坑的位置。

2.4 工作井和接收井施工

在沉井基坑的施工中，需要依據水文、地質條件以及沉井的澆筑高度確定基坑的深度，加深基坑的開挖深度，可以減少沉井的下沉深度，但是如果在挖出硬土層后基坑坑底有淤泥，這樣就不適宜挖除表面的硬土。如果基坑底部有土質松軟的土層，需要及時的清理。需要把基坑周圍以井壁中心線的兩側1m的范圍以內進行填土回填，并且需要振實，這樣可以避免出現不均勻的沉降。在開挖基坑時，需要分層的進行開挖，而且需要及時的清理地面浮泥。基坑的周圍需要設置出一定的排水溝，而且和集水井相連，集水井需要低于排水溝，這樣才能夠確保基坑周圍的排水順暢。在沉井的制作中，刃腳的制作需要充分的考慮沉井的重量、施工荷載以及地基承載力，可以采用墊架法、半墊架法以及土底法。對于重量比較大的沉井而且在軟土地基中施工，采用半墊架法可以有效地防止地基下沉刃腳開裂。對于重量比較輕的沉井，可以在地基中挖槽作成土槽，然后使用水泥砂漿抹平內壁。在沉井井壁的制作中。需要采用鋼組合井壁模板進行施工，而采用木模板的施工中，需要將接觸混凝土面進行刨光處理。對于沉井的鋼筋需要采用吊車吊裝就位，使用人工綁扎鋼筋架，采用E6010焊條手工電弧焊打底，E71T8自保護藥芯焊絲自動焊填充蓋面的焊接方式進行焊接。對于沉管混凝土的澆筑可以搭設腳手平臺，逐層的進行混凝土的灌注，而且需要進行振搗，從而確保混凝土的密實。在沉井混凝土達到設計強度的70%，便可以拆除承載墊木，應該先抽取長邊的墊木，而后抽取兩邊的墊木。抽取墊木的方法是挖去沉井下的土，而后使用砂或者石將空隙填實。對于沉井的下沉通常采用小型反鏟挖掘機在井內進行挖掘，挖土需要對稱、均勻進行。沉井在自重的作用下破土沉降。如果出現沉井不下沉的情況，需要確保孔格內挖土的高度小于1m，而且需要清理刃腳下方的土，這樣才能夠確保沉井的均勻沉降。

2.5 頂管的施工

水泥平衡頂管系統主要由頂管機、泥水輸送、泥水處理以及頂進管理構成。頂進管理系統是由頂管主機和泥水輸送系統構成，這種系統能夠反映出施工中的切口水壓、送排泥流量、主頂行程等參數。在泥水平衡頂管頂進時，開挖面不斷的被刀頭切削，泥膜被刀頭切削，并把泥水壓傳遞給土體，這樣開挖面處于動態平衡中，因此切口水壓的上、下限值可以依據土體力學進行計算。對于泥水的質量控制中，需要控制好泥水的密度和粘度。泥水的密度比重需要適宜，如果過低會破壞開挖的穩定，過高就會影響到水泥的輸送能力。粘度是泥水的重要控制指標，從土顆粒的懸浮考慮，泥水的粘度越高越好。在頂管頂進時，需要對砼成管口、鋼套環、橡膠密封圈等做調查，確保尺寸、規格、性能以及數量符合設計的要求。并且在施工前進行試安裝。在施工中，頂管機所需要的電力操作平臺上的電箱使用的是50mm2的電纜直接輸送到工作面，而且需要使用接頭箱進行電纜的連接，這樣能夠確保用電的安全。在施工中為了確保頂管順利的進入到接收井中，在頂管距離接收井15m時，需要加強對頂管的觀測，及時的發現頂管和頂進軸線之間的偏差，確保頂管進入到設計的位置。在頂管進入到預留洞后，需要把頂管機和砼管分開，并且依照設計要求，連接管節、工作井、接收井。在頂進的施工中需要布置地面沉降觀測點，還要利用糾偏系統對頂管進行糾偏，需要盡量的減小頂進軸線和設計軸線之間的偏差。

2.6 管線的安裝

在頂管完成后，需要拆除頂管安裝設備，對于套管的接頭處需要使用水泥砂漿灌縫，利用瀝青麻絲進行封堵。管道外采取外防腐層加陰極保護的聯合保護方案，管道外防腐層全線采用聚乙烯三層結構外防腐層，分加強級和普通級，補口采用帶配套底漆的三層輻射交聯聚乙烯熱收縮帶。

3 結語

在長輸管線的施工中，管線的穿越施工是管線施工的重點。在復雜的地質條件下，泥水平衡頂管施工能夠確保長輸管線施工的順利進行，提高了施工的效率，降低了施工的風險。

[1]朱建軍,王萌.泥水平衡頂管施工在長輸管線中的應用[J].科協論壇(下半月),2011,15(01)：05-06.

[2]李文成.泥水平衡頂管在長輸管道中的應用[J].中國新技術新產品,2011,13(16)：118-119.