顶管施工在胶东调水工程中的应用

2015-04-05许国栋李永成周雪杨山东省胶东调水工程福山管理站山东烟台265500

山东水利 2015年6期

关键词：顶管施工质量安全

许国栋，李永成，周雪杨（山东省胶东调水工程福山管理站，山东烟台 265500）

顶管施工在胶东调水工程中的应用

许国栋，李永成，周雪杨
（山东省胶东调水工程福山管理站，山东烟台 265500）

【摘要】简述了顶管施工在胶东调水暗管施工过程中的应用及质量、安全控制措施，并详细介绍了顶管施工的工作原理、施工工艺及应用效果，对胶东调水工程的长期规划具有重要意义。

【关键词】胶东调水；顶管施工；质量安全

高疃泵站是山东省胶东调水工程第八级抽水泵站，位于烟台市福山区高疃镇高疃村东，门楼水库上游，清洋河左岸，泵站总设计桩号216+ 190.02，其管线全长26.782km，途经回里、高疃、东厅街道办事处和门楼4个镇街，32个自然村，征地100多公顷。该段全部为暗管输水，因此暗管施工质量对整体工程质量至关重要，自2010年开工建设以来，胶东地区引黄调水工程已胜利完成了至烟台福山门楼水库的通水任务。

高疃泵站暗管输水设计流量5.5m3/s，设计扬程为65.78m，其中输水管道需要穿福山区内几条主要交通道路。穿越道路暗管设计施工工艺为过路顶管施工，顶管采用DN2200钢管，壁厚200mm，单根长度为12m，单处顶管的最大穿越长度为45m，位于河滨南路塔寺庄村前。

1　顶管施工原理与施工工艺

1.1工作原理

顶管施工是胶东调水工程暗管施工中常用的一种地下管道施工方法，他主要借助于主顶油缸及管道间、中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收井内吊起。该施工方法不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物以及各种地下管线等，以实现非开挖敷设地下管道。

1.2施工工艺

1）测量放样定位。根据设计图纸和现场的情况放样出钻机安装位置线、管道轴线、入土点、出土点的具体位置及标高，设计详细的导向数据，并保证左右和管轴线位置偏差在误差要求范围内。2）钻机就位调试。按照要求将钻机及附属设备固定在预定位置，并调整钻机入土角度至合适位置。3）泥浆配置。根据不同的地质和钻孔阶段，选用合适的泥浆配比，以达到预期的效果。4）钻孔导向。由曲线半径计算导向孔的设计曲线，控制适当的速度沿设计曲线钻进，并根据记录数据选择偏差范围内的导向孔。5）分级反扩成孔。钻孔导向完成后，在钻头出土点装上以高硬度耐磨合金作为切削刀头的扩孔器，为确保成孔质量，控制合适的泥浆压力和回扩速度。6）管道回拖。确认成孔完成后进行管道回拖，在拉管前对防腐层进行全面检查并保护在拉管时不被破坏，若出现损坏立刻采取补救措施。7）施工完成。顶管施工完成后，需对管节之间的缝隙进行填充处理，并及时对管道外壁进行充填加固。管道顶进、换浆、检测全部完成后，拆除顶镐、后背铁、止水圈、导轨等顶管设备。

1.3应用效果

与开槽施工相比较，这种技术的优点是：不开挖地面，减少了土方开挖和回填的工作量;穿越河流时既满足的正常通航的要求，也避免修建围堰或进行水下作业；不拆迁，不破坏地面建筑物；施工不受气候和环境的影响；不影响管道的段差变形；省时、高效、安全，综合造价低。基于以上优势，在胶东调水高疃泵站165、166标段的施工中多次采用了顶管施工技术，他穿越了河滨南路、西埠庄大桥、省道210、青荣城际铁路基础、蓝烟线铁路等交通路线。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。

2　保障措施

2.1质量控制措施

1）顶管前详细了解当地水文、地质、地下水资料，并针对不同的环境条件采取不同的施工方案，确保顶管施工的质量。2）每节管道进场前要认真检查，防腐层不得破坏，接头处要做防腐处理，如发现问题不得进入工作井。3）挖土前必须安排专人检查土体固结程度，土体不稳定时须进行超前小导管注浆，并随时排除工具管底积水，以防止基底软化，导致土体塌落。4）管道顶进过程中出现偏差应及时纠正，并分析偏差产生的原因及发展趋势，确定纠偏措施。5）认真填写顶管施工记录并存档，及时反应顶管过程中的动态情况，保证顶进质量。

2.2安全防护体系

1）认真执行国家规定的顶管施工相关的法规及规章制度，建立、健全安全生产保证体系，领导组织实施本单位安全生产工作目标，督促、检查各职能部门人员执行安全生产责任制。

2）坚持“安全第一，预防为主”的方针，认真落实施工现场安全防护措施的投入。

3）特殊工作必须持证上岗，并设专人统一指挥，相互配合。特别是多种机械和运土车辆作业，由机械现场调度员统一指挥，配合机械作业人员，合理避让以发挥机械作业的效率。