李欢
顶管施工是电力管沟建设中的常用方式,在埋设管道时对于开挖的要求较低,有时甚至无需进行开挖,因此大大提高了施工的便捷性,有助于工程建设的高效化开展。在吹填造地区域,由于其地质环境和水文状况等存在一定的特殊性,对于顶管施工也提出了更高的要求,应该加强对技术要点的控制,以保障电力管沟的良好质量。本文将对吹填造地区域电力管沟顶管施工的风险进行分析,探索吹填造地区域电力管沟顶管施工技术的应用措施,为实践工作提供参考。
电力管沟的建设,可以保障电缆线路良好的运行环境,增强运行安全性与稳定性。在吹填造地区域建设电力管沟时,需要综合考量多种因素的影响,包括了地下管线情况、周围构筑物情况等,施工中的风险较大,需要对各个要点进行全面掌控。顶管施工技术是近年来兴起的一种新型技术,能够对延伸偏差进行控制,确保管道位置的精准性。该技术的成本投入较低而且具有良好的环保效益,因此在实践当中得到推广应用。顶管施工应该明确施工现场的实际环境,针对工程建设的整体要求制定技术应用方案,保障施工的可行性与合理性,降低意外因素的影响。加强对技术方案的优化和调整,使质量目标、安全目标和效益目标能快速实现。
在吹填造地区域电力管沟顶管施工中存在风险主要是施工过程风险,比如,缺乏用电许可证,导致出现乱接电源的现象,严重威胁人员的生命安全。未能对线路进行合理布置,缺乏对绝缘性的检查。顶管施工具有一定的复杂性,在施工前缺乏全面勘察,复杂地质对施工质量造成影响。尤其是在沙层的地质中施工时缺乏有效的防护措施,导致孔壁的坍塌,威胁施工安全和工程进度。施工人员的操作不够规范,缺乏对施工标准的严格把控,在钻进中未能严格控制钻进深度、倾角等,存在较大的误差。上述问题的存在,都会给工程建设埋下隐患。
本工程位于厦门岛,管道长度在2520m 左右,陆域段长度和海域段长度分别在613m 和1907m 左右。顶管施工技术应用于造地区域管道施工中,主要穿越地层是吹填及填石层,局部存在微风化岩层。顶管法穿越城市市政管网,将顶管接收井和顶管井设置于顶管段当中,开挖深度在12.5-14.5m 左右。其主要结构形式如图1 所示。
图1 工程结构形式
在电力管沟顶管施工中涉及的内容较多,因此需要做好全面的准备工作,加强技术人员与施工人员的交流沟通,为整个施工过程提供技术指导。加强对现场的勘察,了解电气工作的特点,对施工内容和范围予以确定,针对会审中出现的问题进行整改。加强对施工现场的安全管理,通过标识牌和警告牌等增强现场安全意识,对各种设备和器具进行检查,避免出现故障问题。
在吹填造地区域施工时,地下往往存在大量的管线,因此为了保障电力管沟顶管施工的良好成效,应该在施工前进行全面勘测,包括了其深度情况、走向情况和位置信息等。选择合理的管线仪器(图2)进行勘测,明确现场的管道井盖情况,对井下的管线布局等进行分析。勘测管线通过管线仪发射器进行连接,通过管线接收机对信号进行获取后,能够保障良好的勘测效果。由工作人员进行记录和分析,通过管线草图为后续顶管施工提供依据。CCTV 检测、高清QV 检测、声呐检测等多种技术和设备,以及全新的管网测绘系统,可实现排水管网隐患排查、缺陷评估,管网测绘数据录入城市GIS 系统。
开挖工作坑时具有一定的风险性,尤其是吹填造地区域的地质环境复杂,给开挖施工造成了较大的难度。在确定钻孔轨迹时,应该明确管线图纸的基本要求和参数值,确保工作坑位置的准确性。根据实际情况确定工作坑的大小,为施工提供便捷,同时分析土层稳定性情况,采取合理的支护措施。对于顶管施工中产生的钻屑、泥石等,可以通过工作坑进行集中处理,同时为锯管和钻具的安装拆卸等提供便捷。
图2 管线勘测仪
电力管沟顶管施工的关键是先导孔的施工,会对管线穿越位置造成影响,如果在该阶段施工中出现问题,将会对其穿越合理性造成威胁。除了应该明确管材的基本特性外,还要对最小弯曲半径加以确定,体现管材的性能优势。将入孔角度控制在15°以内,为了能够对回拖过程中的阻力进行控制,可以采用大曲率半径钻进的方式,保障平滑的弯曲效果。对地质条件进行全面勘察后确定捣孔的钻进方式,防止对原有管线和路面造成严重损坏。同时,还要设计合理的钻孔轨迹,提高施工整体质量。为了能够提高导向孔钻进的精确性,在施工中可以运用月蚀定位系统,通过多点测量的方式准确定位钻头的位置,深度测量选择每3m一次。对钻孔的轨迹情况进行严格控制,防止出现较大的角度偏差。对于纠斜钻孔位置的情况,可以通过相关软件进行计算和预估,从而做好预防与应急处理。开展试验,通过试验数据保障计算的精确度。尤其是在水平钻进和小角度钻进施工当中,应该使测点距离得到延长,明确在钻进当中的倾角情况。特别是在先导孔施工中穿越地下管线时,则更应该对测点进行严格掌控,根据设计要求确定钻进轨迹、倾角和深度参数,加强对钻进过程的严格监测,出现偏差时要及时纠正。
完成先导孔的施工后,及时拆除导向钻头,应用扩孔钻头开展施工。在此过程中不能采用一次成型的方式,而是通过分级多次钻进使其孔径达到设计要求。钻头类 型包括了Φ780、Φ180、Φ480、Φ220 和Φ680 等多种形式。在扩孔施工当中应该时刻关注吹填造地区域当中的地质情况,尤其是遇到沙层地质时,在孔内灌入专门的泥浆,能够在及时处理钻屑的同时,防止孔壁的稳定性受到影响,该环节的施工主要借助于正循环的方式完成。优质膨润土泥浆是施工中的常用冲洗液类型,为了使孔壁更具光滑性和完整性,还可以应用适量的钻液宝添加剂,比如,液体Drispac 聚合物等。泥浆粘度的提升,也是提高扩孔施工质量的关键,要严格控制泥浆比重和钻杆的转速,通过拉力的增加,防止地层出现冲蚀状况。当电力管沟顶管施工当中存在砖石时,应该遵循慢拉多扩的原则,防止管材由于砖石尖角的存在而出现损坏。
完成扩孔施工后要对管道进行及时焊接处理,为拉管施工奠定保障。在管道当中应用封水堵,防止有水进入到管中对管头的拉入质量造成影响。在拉管施工当中往往存在一定的孔隙,同时会对孔壁造成影响,因此可以运用优质泥浆进行处理。同时应该加强对地层的保护,避免在冲蚀作用下引发坍塌事故,以保障施工的安全性。根据扩孔拉力情况确定回拉管拉力大小,在施工中遵循快速回拉的原则,加快铺管的进度,降低回拉的阻力。对施工中产生的泥石碎屑进行清理,通常采用客观泥头车和泵吸的方式加以集中处理。
在施工当中应该采取合理的质量控制措施,使电力管沟顶管施工能够更加高效的开展。应该明确组织机构及职责,按照图3 所示要求提高项目经理、现场负责人和质检员等人员的责任意识,加强对施工中质量安全隐患的排查。按照文明施工规范加强监督管理,尤其是针对材料、设备和技术等进行全面检查,通过岗前培训提升操作规范性。制定成品半成品管理措施,按工程进度、材料设备进场时间顺序、生产完工顺序制定组织措施,成品半成品安全保护措施,落实到具体班组人员,实行奖惩分明的责任制。加强与市政部门和电业局的交流互动,提高施工的协同性,降低施工中的风险。
图3 组织机构及职责
吹填造地区域电力管沟顶管施工技术的运用,可以达到高效、环保和节能的目的,有助于保障电力管沟的良好质量,增强运行安全性与可靠性。在施工中往往存在一定的用电危险,导致施工技术的应用效果不佳。为此,应该做好全面的准备工作,对管线勘测、开挖与支护、先导孔施工、扩孔施工和拉管施工等过程加以控制,构建质量控制体系,使施工过程得到优化和改进。