混凝土管顶管施工应用技术研究

2012-04-14唐福康

水科学与工程技术 2012年6期

唐福康

（吉林省磐石市水利建筑工程处，吉林磐石132300）

1 水利工程建设管网布局分析

水利工程建设一般都有一定的适用范围和使用年限，因此施工中必须考虑各种因素，保证工程建设满足社会发展的需要。近些年，我国水利工程管网的分布和修复、各类管道的铺设中，需要大量的沟渠填挖，一定程度上影响了城市的发展，损害了市容市貌，对老百姓的生产和生活造成了一定的困扰。

水利工程建设中的管网有以下特征。

1.1 难以标记管线位置

在施工建设的过程中，城区特别是老城区各种管网密密交叉，相互交错，重叠现象严重，如果重新施工，管线位置不明，已经很难标记，对新的施工建设带来了很大的麻烦。

1.2 重复性严重

工程建设由于受多重因素的影响，在有些时候管网的铺设没有充分考虑城市发展的实际需要，经常出现返工重建的现象，造成相同位置不同深度不断埋设功能相似甚至相同的管道。

1.3 社会发展管道需求大

较大的工程量建设，一般来说，社会越发展，人们对水利工程建设的需求量也越大，为了满足社会发展和人们生活的需要，铺设水利管道已经成为发展的必然需求。

2 顶管工程设计的要点

2.1 钢筒、管体等形体结构的设计分析

2.1.1 钢筒

一般使用厚1.5mm的冷扎钢板制作而成，在钢筒的两端由钢制承口环和插口环做成的采用双胶圈的接口，这种接口大大提高了管道的密封性，并且也便于安装，使用也较为简单。这种钢筒主要是隔断输送水外渗的通道，形成了一个抗渗带；对于钢筋骨架网来说，在钢筒的内侧，使用电焊仪器焊接单层钢筋网，实现钢筒内侧混凝土能够与钢筒内壁结合，完成工程所需要的封闭式结构。

2.1.2 管体

在钢筒的内侧和外面浇注大量的混凝土，使其形成管体，让钢筒和钢筋骨架笼深埋在混凝土中，实现混凝对钢材结构的保护作用，减少外界的腐蚀以维护工程质量。

2.2 土压平衡顶管机及工作方法

土压平衡顶管工法是在水利建设的过程中巧用土压平衡式顶管掘进机进行地下顶进施工时，使用既定的科学技术和科学手段，采取有效的措施实现在顶管过程中不出现过分挖掘土方或者欠挖土方的现象，对周围土质和环境不会造成过大的影响和破坏，而施工过程取走的只是顶入管子的土方部分。

在具体的顶管机工作中，根据施工地域地层的特质和性能，通过向刀盘正面和土仓内加入适当的水源、粘土浆、泥浆等材料，这样做的目的就是克服难以施工的硬黏土、砂土，改变自身的性能，具有较大的流动性和可塑性，以便土压平衡顶管机的顺利使用，达到既定的工程施工建设目标。

2.3 工作坑

工作坑主要是用来在施工中确保工程结构的稳定性，提高作业的安全系数，能最大化地满足施工中各类设备的安装和拆卸，做到满足千斤顶最大作用力的需要。

工作坑建设一般由工程建设的测量人员放出井位中心线及工作坑外型尺寸线，即可开挖工作坑，顶管工作坑采用的是双向顶进，井中心处在两管中心线交点位置，最大化地满足工程建设的需要。

3 顶管施工技术

3.1 施工技术

顶管技术一般包括两大类，即多管节和单管节。对于顶进管中的多管节一般都是常用的钢筋混凝土管。产品按管子接口型式分为P、Q、S和G 4种类型，管节长度在2～3m之间，必须采用可靠的管接口，并且在施工时和施工结束后都不会渗漏，包装一般采用草绳或软织物包扎管子两端，避免不必要的碰撞；其运输，要轻取轻松，避免不必要的碰瓷；管子要按照一定的规格顺序批堆放，堆放的地势要平坦，最好不要有沟壑，堆放层数要按照所处的环境而定。

在工作井和接受井施工完成以后，按照工作井穿墙孔和接受井收孔的真实坐标测量放线，定出管道顶进轴线并将其投放到工作井的测量平台上和井壁上。施工中要在工作井的四周铺设测量控制网，铺设完成后要定时定点的进行检查和复核。同时，采用高精度水准仪将提供的水准点引进工作井的接受井内，并在沉降区外设置水准后视点，以便校核井内水准点。测量采用t2经纬仪将顶管轴线放入工作井内，井内安放仪器的测量点设置在预先设置的预埋铁件上；穿墙孔的后视标记与仪器测点之间所造成的顶管后视线与顶管实际轴线的偏差应在0.2mm之内；所引入井内的水准后视点的偏差小于0.5mm，在进入曲线段后，每节混凝土管曲线侧应有符合曲线半径的数值正确的开缝。这种情况下，要采用混凝土管进行及时的埋置并进行有效的固定，防止中继环顶进的曲线发生异常，造成形状的变化。