導向法鋪管技術在污水管鋪設中的應用
慈曾福
合肥市污水處理管理處,安徽 合肥 230001
摘要:在道路拓寬改造及其它客觀條件不允許大開挖埋設污水管工程中,通過使用導向法鋪管技術,利用其先進的導航系統(tǒng),能夠經濟、快速、準確的完成鋪設管道任務。
關鍵詞:導向法;管道鋪設;污水管
中圖分類號:TU992.24
文獻標識碼:B
文章編號:1009-2455(2000)06-0042-02
在城市管網改造中經常遇到需要在街道狹窄、地建筑物密集、路面下等地方埋設污水管問題,如按傳統(tǒng)的大開挖埋設管道施工方法,必須封閉交通、破壞路面、甚至拆除建筑物等,工程造價高,同時嚴重影響居民的正常生活及沿線單位工作。如果運用導向法鋪管技術,將會有效解決這一難題。1999年合肥市配合金屯立交橋建設,對蕪湖西路道路實行拓寬改造,同步埋設污水管。該工程位于市中心,原路面為混凝土路面,沿線有居民小區(qū)、高檔賓館飯店等,交通量、客流量大,客觀條件不允許大開挖埋設污水管,決定采用導向法鋪管技術。
1 導向法鋪管施工原理
利用地面上導航儀,引導地面下裝有無線電發(fā)射器的鉆機鉆頭[1],沿著根據(jù)施工圖要求的污水管平面位置、高程等參數(shù)計算出來的鉆孔軌跡,向前鉆導向孔,至下一個工作坑。在導向孔出口處,將鉆孔鉆頭換成擠壓式出土擴孔鉆頭,向回拉擴大鉆孔孔徑,依次多級擴孔,至可容納預定管道外徑后,將管道頭部吊入工作坑內導向孔口,使用鉆機和頂管機前拉后頂,至上一個工作坑導向孔進口,完成鋪設管道施工。在導向孔鉆進過程中,導航儀可以隨時收到地面下鉆頭的深度、傾角等參數(shù)信息,同設計鉆孔軌跡比較,進行調整鉆頭鉆進的方式,使導向孔滿足設計要求。
2 施工設備
本工程主要使用以下設備及儀器:
鉆機 GBS-10型 2臺
GBS-30型 2臺
頂管機 YD-50型 1臺
導航儀 RD-380型 1臺
RD-385型 1臺
水準儀 1臺
經緯儀 1臺
3 施工過程
根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況,施工過程如下。
3.1 測量定位
以測繪部門提供的坐標和高程基準點為依據(jù),按照施工圖,對照現(xiàn)場實際情況,測量確定每個污水檢查井和工作坑的位置,沿鋪管軸向進行地面放線,并沿線每2m進行標高測定,計算鉆孔軌跡。
3.2 工作坑的開挖及支護
清理現(xiàn)場,破除工作坑位置處混凝土路面,開挖工作坑,按設計要求施工基坑控制樁,邊開挖邊支護,在坑底做混凝土基礎,設流水邊溝和積水井,以便及時排水,每段管設前后兩個工作坑。
3.3 導向孔施工
鉆頭沿著設計的導向孔軌跡鉆孔。鉆孔時,通過地面上導航儀接收到鉆頭盒內反饋的鉆頭深度、傾角等信息,隨時調整鉆頭工作狀態(tài),校正偏差,確保導向孔在設計軌跡允許范圍內。導向孔施工結束后,從Φ160 mm小口徑開始到Φ550 mm大口徑逐級擴孔,在孔徑達到Φ300 mm、Φ400 mm時進行孔內排土,保證孔內干凈。
3.4 鋪管
擴孔完畢后,連接管道,鉆機管靴在前方牽引,頂管機在管子的尾部輔助頂推,前后配合,用力均勻,分解鋪管應力,完成鋪管任務。
3.5 砌檢查井、回填工作坑。
位于非工作坑位置的檢查井,采用倒掛井法施工。
4 工程質量
蕪湖西路污水管工程,共輔設管徑Φ400的UP VC管660 m,工程造價77萬元,工期61d。管底實測標高和設計值誤差在±20 mm之間,軸線誤差在±40 mm之間,管道接口嚴密,管口無變形、裂紋等。經市政工程質量監(jiān)督站評定,工程達到設計要求。
5 幾點體會
以前污水管施工大多采用大開挖埋設方式,對埋設深度大于5 m、管徑在Φ1000 mm及其以上、不宜大開挖埋設的污水管,常采用人工在管內挖、運土,利用在工作坑內安裝千斤頂頂管的手工掘進頂管法。對于不宜大開挖掘埋設而管徑較小的污水管,因施工人員無法進入管內挖、運土,通常采用將管徑改大至Φ1 000 mm。采用導向法鋪設比采用手工掘進頂管法節(jié)省投資20%,縮短工期15%。通過導向法鋪管技術在蕪湖西路污水工程中成功應用,感到有以下幾點體會。
5.1 應用前景廣
導向法鋪管在建筑物密集、街道狹窄、交通量大、道路、管道埋設不深等條件下的污水管工程中具有廣闊的市場前景,它是一種新的污水管施工方法。已廣泛使用在城市的電力、電信自來水等市政配套建設項目中。
5.2 導向法鋪管的優(yōu)點
?、俨恍栌么蠊軓酱嫘」軓?,投資省,污水管內水流水力條件好;
②小口徑管投資省、工期短。
?、鄄恍枰斯ぴ诘叵鹿軆韧?、運土,勞動強度大大降低;
?、懿捎脤Ш郊夹g,隨時糾偏,不會發(fā)生錯口、倒坡等現(xiàn)象,施工精度高;
5.3 導向法鋪管對土質的要求
導向法鋪管對土質要求較嚴,不適合雜填土、粉砂質土、軟流塑性含粘土質粉土等,它可以用于鋼管、UPVC管、PE管、鋼筋混凝土管等管材的施工。施工前應委托地質勘探部門對全線進行地質勘探,仔細研究地質狀況,確定可行的施工組織設計。施工過程中,應仔細觀察現(xiàn)場土質情況,對照地質勘探報告,如發(fā)現(xiàn)不符,應采取補救措施,如更換管材、井點降水、灌漿、增加工作坑等,本工程土質與地質勘探報告基本相符,施工順利。工作坑內管頭要采取360°混凝土全包,防止回填土壓壞管道。
5.4 工作坑的開挖
工作坑主要是用于出土、排水,上、卸鉆頭和擴孔器等,分設備工作坑和作業(yè)工作坑兩種。設備工作坑長8~10 m,寬3 m,作業(yè)工作坑長4~5 m,寬2 m,兩工作坑間距在50~80 m之間。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,本工程共開挖11個工作坑,平均深度4.18 m,工作間距在60 m左右,最大間距為97 m。
5.5 注意事項
導向法鋪管采用先進的導航系統(tǒng),施工前要認真檢查和校對儀器,根據(jù)測量資料設計導向孔的軌跡。施工時應嚴格按照施工工藝要求,加密測點,參照設計及計算數(shù)據(jù),進行導向孔軌跡控制和導向孔高程控制,每次糾偏應緩慢,不得猛糾硬調,逐級擴孔,終孔擴孔直徑一般大于管道外徑80~120 mm,不得超徑擴孔。鋪管之前必須將孔內90%的泥土出盡,確保鋪管時管道不變形,一旦擴孔孔徑達到要求時,立即鋪管,鋪管前后都要對孔口和管口進行測量、比較等,確保工程質量。
參考文獻:
[1]?柳勇,卞正中.?導向法鋪管技術與運用[J]當代建設,2000(1):44~45.
作者簡介:
慈曾福(1964-),男,工程師。
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