探析长输管线中泥水平衡顶管施工的应用

杨彪

(93882部队,陕西宝鸡 721006)

探析长输管线中泥水平衡顶管施工的应用

杨彪

(93882部队,陕西宝鸡 721006)

泥水平衡技术是管道穿越技术的一种操作简便、效果显著的施工工艺,广泛的应用于长输管线的施工中。文章主要探析了泥水平衡顶管施工在长输管线中的具体应用。

长输管线 泥水平衡顶管施工 应用

随着经济技术的发展，泥水平衡技术的技术逐渐的成熟、应用日趋广泛，受到施工单位的青睐。泥水平衡技术可以被应用到地下水位比较高、沙漠化严重的地区，而且取得了显著的效果。

1 工程的概况

神渭管道输煤项目管道工程从延川到延长段，长度为79公里。是继西气东输之后，我国又一条贯穿我国的管道大动脉，是全国乃至全世界采用固体介质输送方法，而且长度最长的工程。管道输送介质为煤浆，设计规模为年输送洗混煤1000MT。管道采用变壁设计，管径为610mm，压力在6-12MPa。管线施工穿越了大量的现有公路和铁路等基础设施，依据设计和勘查的地质情况，设计主要采用泥水平衡顶管施工方法进行穿越的施工。

2 施工方法和施工技术要求

2.1 施工流程

在长输管线施工中应用泥水平衡顶管的施工，主要的施工流程如下：现场勘查、测量放线、工作井和接受井的施工、顶管施工、管线安装。

2.2 地质勘探

在工程的施工中，需要对施工场地的水文和地理条件进行勘探，对施工场地的进行排查和清理地面障碍物。依照施工的特点、水文地质条件以及施工设备条件编制施工方案，这样才能够制定出合理的施工方案。

2.3 测量放线

对于工程中的测量放线工作需要专门的测量人员进行测量，并且依照甲方提供的已知水准点位基准点，利用水准仪测量出施工场地的水准控制点。对于建立的临时水准控制点需要经过甲方和监理单位的认可之后才可以保护。在放线时，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，需要依据水文、地质条件以及沉井的浇筑高度确定基坑的深度，加深基坑的开挖深度，可以减少沉井的下沉深度，但是如果在挖出硬土层后基坑坑底有淤泥，这样就不适宜挖除表面的硬土。如果基坑底部有土质松软的土层，需要及时的清理。需要把基坑周围以井壁中心线的两侧1m的范围以内进行填土回填，并且需要振实，这样可以避免出现不均匀的沉降。在开挖基坑时，需要分层的进行开挖，而且需要及时的清理地面浮泥。基坑的周围需要设置出一定的排水沟，而且和集水井相连，集水井需要低于排水沟，这样才能够确保基坑周围的排水顺畅。在沉井的制作中，刃脚的制作需要充分的考虑沉井的重量、施工荷载以及地基承载力，可以采用垫架法、半垫架法以及土底法。对于重量比较大的沉井而且在软土地基中施工，采用半垫架法可以有效地防止地基下沉刃脚开裂。对于重量比较轻的沉井，可以在地基中挖槽作成土槽，然后使用水泥砂浆抹平内壁。在沉井井壁的制作中。需要采用钢组合井壁模板进行施工，而采用木模板的施工中，需要将接触混凝土面进行刨光处理。对于沉井的钢筋需要采用吊车吊装就位，使用人工绑扎钢筋架，采用E6010焊条手工电弧焊打底，E71T8自保护药芯焊丝自动焊填充盖面的焊接方式进行焊接。对于沉管混凝土的浇筑可以搭设脚手平台，逐层的进行混凝土的灌注，而且需要进行振捣，从而确保混凝土的密实。在沉井混凝土达到设计强度的70%，便可以拆除承载垫木，应该先抽取长边的垫木，而后抽取两边的垫木。抽取垫木的方法是挖去沉井下的土，而后使用砂或者石将空隙填实。对于沉井的下沉通常采用小型反铲挖掘机在井内进行挖掘，挖土需要对称、均匀进行。沉井在自重的作用下破土沉降。如果出现沉井不下沉的情况，需要确保孔格内挖土的高度小于1m，而且需要清理刃脚下方的土，这样才能够确保沉井的均匀沉降。

2.5 顶管的施工

水泥平衡顶管系统主要由顶管机、泥水输送、泥水处理以及顶进管理构成。顶进管理系统是由顶管主机和泥水输送系统构成，这种系统能够反映出施工中的切口水压、送排泥流量、主顶行程等参数。在泥水平衡顶管顶进时，开挖面不断的被刀头切削，泥膜被刀头切削，并把泥水压传递给土体，这样开挖面处于动态平衡中，因此切口水压的上、下限值可以依据土体力学进行计算。对于泥水的质量控制中，需要控制好泥水的密度和粘度。泥水的密度比重需要适宜，如果过低会破坏开挖的稳定，过高就会影响到水泥的输送能力。粘度是泥水的重要控制指标，从土颗粒的悬浮考虑，泥水的粘度越高越好。在顶管顶进时，需要对砼成管口、钢套环、橡胶密封圈等做调查，确保尺寸、规格、性能以及数量符合设计的要求。并且在施工前进行试安装。在施工中，顶管机所需要的电力操作平台上的电箱使用的是50mm2的电缆直接输送到工作面，而且需要使用接头箱进行电缆的连接，这样能够确保用电的安全。在施工中为了确保顶管顺利的进入到接收井中，在顶管距离接收井15m时，需要加强对顶管的观测，及时的发现顶管和顶进轴线之间的偏差，确保顶管进入到设计的位置。在顶管进入到预留洞后，需要把顶管机和砼管分开，并且依照设计要求，连接管节、工作井、接收井。在顶进的施工中需要布置地面沉降观测点，还要利用纠偏系统对顶管进行纠偏，需要尽量的减小顶进轴线和设计轴线之间的偏差。

2.6 管线的安装

在顶管完成后，需要拆除顶管安装设备，对于套管的接头处需要使用水泥砂浆灌缝，利用沥青麻丝进行封堵。管道外采取外防腐层加阴极保护的联合保护方案，管道外防腐层全线采用聚乙烯三层结构外防腐层，分加强级和普通级，补口采用带配套底漆的三层辐射交联聚乙烯热收缩带。

3 结语

在长输管线的施工中，管线的穿越施工是管线施工的重点。在复杂的地质条件下，泥水平衡顶管施工能够确保长输管线施工的顺利进行，提高了施工的效率，降低了施工的风险。

[1]朱建军,王萌.泥水平衡顶管施工在长输管线中的应用[J].科协论坛(下半月),2011,15(01)：05-06.

[2]李文成.泥水平衡顶管在长输管道中的应用[J].中国新技术新产品,2011,13(16)：118-119.