给排水管道非开挖顶管施工技术的应用.txt

给排水管道非开挖顶管施工技术的应用.txt

姚颖超
(中铁六局集团太原铁路建设有限公司，山西太原030013)
摘要：随着城市交通道路的作用日趋重要，城市地下管线的错综复杂，使得给排水管道的非开挖项管施工得到越来越广泛的应用，尤其是在大城市，城市交通道路的开挖越来越受限制，文章就此问题探讨了目前给排水管道非开挖顶管施工技术的应用和前景。
关键词：给排水管道；非开挖项管施工
中图分类号：TU991．02 文献标识码：A 文章编号：1 000?81 36(2008)21?001 3-02

1 城市给排水管道建设的现状
目前，我国大多数城市新建给排水管道都是采用开挖的方法进行施工。但随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市交通道路的负荷越来越严重，使得给排水管线在穿越公路、铁路线的过程中存在影响交通的问题。例如：主干道开挖严重影响交通或给排水管线上方存存其他压力或电力管线给开挖带来极大的隐患。因此，寻找行之有效的给排水穿越公路、铁路的施工方案是目前迫切的任务。
下面以笔者参与施工的工程为例说明给排水管道的非开挖顶管施工技术。
2 工程概况
(1)太原北站Ⅱ场K237+181给水套管线穿越铁路顶管，为300mm缠绕钢管穿越太原北站Ⅱ场K237+18lm处7股道，顶管总长度62．00m，经现场调查及以前施工资料，各电力、通信电缆埋深均在-1．5m以内，为保证施工安全，笔者将顶进标高确定为-3 m，穿越铁路顶管由中铁六局石太客专zl1标段项目经理部负责组织施工。
(2)本次施工采用非挖钻进顶管施工法，此种工艺采用定向钻孔技术，将钻杆一次性钻至出土坑，再利用扩孔器将连接好的套管回拖至接收坑，避免了因丌挖造成的路基下土方挠动、下陷，有效地保证了行车安全。
(3)场地平整：钻机场地按平面图清扫平整，钻机基础采用地锚方式。
(4)往入土点、出土点和接收坑各挖作业坑一个。


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(5)钻导向孔。
(6)预扩孔。
(7))管道回拖。
(8)定向钻穿越工程有关参数的选择：①穿越轨迹入土角和出土角(α,β)；入土角应比钻机自然夹角小，另外考虑穿越长度尽量减小的原则，选择入土角α=20度，考虑到所穿越管线管径为300mm，为便管线凹拖人土阻力小的原因，选择出土角β=0。②泥浆黏度值(K)：根据管线穿越段地质勘察报告，穿越的管线位于黄土层，泥浆黏度值K宜为30×3
5S。
(9)定向钻穿越结构强度安全设计。通过穿越管段在环向、轴向，弯曲强度应力的合格检验， 300mm钢管在定向穿越施工后，其强度、刚度及稳定性状态良好。
3 工程施工方案
本工程采用定向钻孔方法施工，埋深为3m，可以满足设计要求，而目．具有施工期短、质量好的优点。定向钻穿越方案

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的关键在于钻导向孔、管线安装及扩孔、回拖管道，为使工程能够圆满成功，施工要严格执行设计要求和规范规定，各工种、各岗位认真负责，密切配合，做好充分准备，制订相应的应急预案，控向、司钻制定钻进方案，保证导向孔曲线平滑；泥浆岗位全面掌握地质资料按地层配制，保证钻孔需要，使成孔良好，详见定向钻进工艺设计。
顶进工艺流程：管道中心线测量放样--挖工作坑--平整钻机场地--开挖排浆--钻机及配套设备就位--泥浆配制--钻机试钻--钻导向孔--预扩孔与管道回拖--铺设给水管道--工作坑内砌筑阀门井--管道冲洗消毒--管道水压试验--工作坑回填。
3．1 钻机场地施工程序
(1)测量放线：测量放线时，根据穿越施T图设计的穿越控制桩及线路定位桩坐标点，引出相对坐标点和标高点，测量、放出管道中心线位置。根据设计要求和施T方案，确定合理的钻机布置、钻进位置及纽焊、回拖场地和泥浆池占地的位置和几何尺寸，并绘制施]二场地平面布置图，一并放线标记。
(2)平整钻机场地。
(3)开挖排浆时要留m足够边坡。
(4)钻机及配套设备就位：按施T布置图将钻机及附属配套设备安放存预定位置，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。
(5)泥浆配制：按操作要求及地质情况予设配制方案，确定正确的混合次序，按不同的地层配制出符合要求的泥浆。
(6)钻机试钻：各系统运转正常后试转，钻进l～2根钻杆后检测各部位运行情况，各种参数正常后按次序钻进。
(7)钻导向孔：管线组焊完成具备开钻条件后，按设计图纸钻导向孔，钻孔偏差符合设计要求。其巾，导向孔曲线与设计曲线的偏移量半径不应大于l m；出土点沿设计轴线的纵向偏差应不大于l m；横向偏差应不大于0．5 m。
(8)预扩孔与管道回拖：导向孔完成，装上扩孔器进行预扩孔，预扩孔同时将检验合格的穿越段管线吊上滑送道并检查无误后回拖。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、(连接头的抗拖力为550001b，与封头及管道连接的焊缝均须进行无损检验，并确认无缺陷、扩孔器的连接，确认连接牢固方可回拖，回拖中线路两侧采用对讲机加强联系，协调配合将管线敷设到预定位置。钻孔、扩孔、回拖中严格执行钻进工艺，完成后及时总结分析。
3．2 焊接场地施工占地边界线：长度
7 m。宽度3 m
(1)扫线、修施工便道，按要求用推土机将部分地面杂物和障碍推掉，形成宽5 m的便道，对低洼地带要垫土推平压实，确保施工机具设备顺利进场作业。
(2)预扩孔的钻杆倒运及钻具连接：按穿越长度及预扩孔次数倒运钻杆，按程序进行钻杆、钻具的清洁和连接。
(3)回拖前检查：

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按设计和规范要求对管线检漏，管道人土前设专人仔细检查处理。
(4)准备回拖：管线检查合格，将管线吊放在滑送道上，拖管头要焊接牢固其最大抗拖力在55 0001b以上，并须经无损检验确认无缺陷。
4 施工组织技术措施
(1)导向孔的施工：导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，我们将采用业界先进的加工水平定向钻机进行整个穿越工程的施工。定向设备采用英国雷迪公司生产的肋RD385定向系统，确保出土位置准确无误。
(2)预扩孔与管道回拖：为了使整个穿越万无一失，整个预扩孔过程采用 420 mm扩孔器。回拖与扩孔同时完成，在回拖时采用的施工方式是 420 mm扩孔器+20 t回拖万向接节穿越管线。在回拖时进行连续作业，避免因停工造成管孔阻力增大。
(3)管道回拖过程中，管道与孔壁间的空隙由扩孔时产生的泥浆填充、凝固、填实。
(4)根据不同地层地质，应及时调整泥浆参数，以提高钻进与扩孔质量，保证管道回拖成功。
5 安全保证措施
为保证既有线在顶进期间的安全行车，必须严格执行铁道部《铁路技术管理规程》、《行车组织规则》、《铁路工务安全规则》、《铁路桥涵施工规范》和《太原铁路局营业线施工安全管理办法》(太铁施[20051415号)、铁道部《铁路营业线施工及安全管理办法》(铁办[20051133号)的有关规定，强化施工作业的检查，对施工防护、作业的各个环节进行全面检查，并严肃施工纪律，做到100％按计划施工，按方案实施，按措施落实。施工中严格执行的各项施工作业安全措施如下：
5．1 一般措施
(1)施工场地的各种运输道路、生产、生活房屋及其他临时工程，其相互间均应有安全距离，通道应有照明设备，工地平整。
(2)挖基坑应根据规定边坡开挖，分层下挖到设计标高。严禁从底层向四周挖土的方法施工，机具、材料、弃土等应堆放在基坑边坡周边安全距离以外。
(3)施工现场所有电器设备 …… 此处隐藏：2213字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……