磷石膏資源庫新建工程庫外排水管頂管工程
9/16/2020 12:00:24 PM
磷石膏資源庫新建工程庫外排水管頂管工程的場址位于枝江市董市鎮(zhèn)石寶山村，東距生產(chǎn)廠區(qū)約6km，南距離長江約3.2km，庫區(qū)地貌特征為丘陵溝谷，距離湖北三寧化工股份有限公司原有的老磷石膏渣場較近，一山之隔。
1.1工程范圍、規(guī)模：
1）豎井部分：1#排水管中的1#工作井，2#排水管中的4#、5#、6#工作井和5#、6#接收井，共計4個工作井，2個接收井。工作井外徑尺寸為10500mm，接收井外徑尺寸9400mm。采用鋼筋混凝土澆筑而成。
2）管線部分：4#接收井～4#工作井215.78m；4#工作井～5#接收井213.33m；5#接收井～5#工作井210.44m；5#工作井～6#接收井123.77m；6#接收井～6#工作井201.39m；1號排水管長度196.09m，共計1160.8m。
3）材料及機型選用
本工程頂管施工采用DN2600鋼筋混凝土管，壁厚260mm，單節(jié)長2m，外徑3120mm；選用頂管機設(shè)備為GDDT2600型泥水平衡頂管機；施工地層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。
2．頂管工藝的確定過程
根據(jù)地質(zhì)勘察報告分析，本工程施工地層主要為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，巖石特性紅褐色，中風(fēng)化，粉粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀，泥質(zhì)膠結(jié)，屬極軟巖，巖體較破碎，根據(jù)CECS246:2008《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》及《頂管工程設(shè)計與施工》（2012.1）頂管機械選型，及相應(yīng)資料查詢，本工程適宜采用泥水平衡頂管機進(jìn)行頂管施工。
刀頭選用以先行刀開口，撕裂刀進(jìn)行破碎的方式進(jìn)行頂進(jìn)施工，因中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖硬度并不大，所以不需要加裝滾刀。
3．泥水平衡頂管技術(shù)工藝
3.1施工流程
作為本次工程項目運用泥水平衡頂管機的施工技術(shù)工藝流程圖，前期準(zhǔn)備、工作井、接收井施工、設(shè)備就位、安裝止水膠圈、進(jìn)洞、頂進(jìn)出土、分離泥水、回縮主頂、安裝頂管、頂管機出洞轉(zhuǎn)場，進(jìn)行檢查井施工后回填。
3.2初始頂進(jìn)
頂進(jìn)準(zhǔn)備工作完成后，開始初始頂進(jìn)。初始頂進(jìn)在頂管工作中起著很重要的作用，一要穿過工作井洞口，在這過程中保證洞口結(jié)構(gòu)不被破壞，同時泥水不進(jìn)入頂坑；二要保證高程、中心偏差最小，為正常頂進(jìn)打下良好的基礎(chǔ)。初始頂進(jìn)長度、機頭和第一節(jié)管約15m。
（1）初始頂進(jìn)速度控制
頂進(jìn)用工作井頂進(jìn)設(shè)備進(jìn)行速度控制，分為兩個部分，機頭入洞階段要嚴(yán)格控制速度，此階段重點是找正管子中心、高程，偏差控制在±5mm之內(nèi)，所以速度不要太快。
（2）初始頂進(jìn)泥水控制
頂進(jìn)時泥水流量控制在1.4～1.5m3/min，泥水容重γ=1.2。泥水作用潤滑刀、切削雜物泥水帶出，此時泥水分兩部分流出，一部分由機頭外流入集水井，另一部分由機頭出泥管排入泥水分離裝置。
3.3頂管機正常頂進(jìn)
（1）頂進(jìn)速度
機頭頂進(jìn)速度為8～10m/d，如要加大頂進(jìn)速度，在保證泥水倉泥壓的條件下，要先加大泥漿流量，再計算頂進(jìn)速度，否則排泥管會堵塞。
（2）頂進(jìn)測量控制
初始頂進(jìn)后500mm，頂進(jìn)測量開始，測量儀器使用電子經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀，每頂進(jìn)300mm做一次中心、高程記錄，并及時向項目總工匯報，以便及時采取糾正措施。每次下管后對工作井中心線校測，同時人工測量機頭后第一管口、第二管口中心、高程，與計算機中記錄數(shù)據(jù)對照，同時繪制機頭、第一節(jié)管、第二節(jié)管中心、高程測繪曲線，作為糾偏方案的依據(jù)。
（3）管道糾偏
本工程使用的頂管機帶自動糾偏功能，糾偏原理是：電子經(jīng)緯儀發(fā)射激光束到機頭中心光靶，光靶把偏移通過攝像頭反應(yīng)到控制臺，控制臺控制糾偏千斤頂工作。頂管機糾偏誤差2cm之間。
（4）觸變泥漿減阻
當(dāng)機頭全部進(jìn)入后封閉后，開始由機頭向管外壁注觸變泥漿，使管外壁形成泥漿套，起到減阻、潤滑作用。其中的膠質(zhì)能將套管外圍的沙土膠化粘結(jié)，從而避免套管外側(cè)的沙土擾動與塌陷。
（5）出洞
由于工作井與接收井預(yù)留洞口比管道外徑尺寸要大,頂管施工完后需封堵洞口與管外壁的間隙,同時對洞口區(qū)域管道進(jìn)行加固。管壁與洞口之間的縫隙采用優(yōu)質(zhì)油麻封堵，并澆筑30cm厚的砼擋水墻，頂管外側(cè)需注漿止水加固。
4．總結(jié)
本工程于2019年08月07日正式開工，因地層原因及受疫情影響于2020年07月20日頂管施工完成，質(zhì)量等級為合格，現(xiàn)正在進(jìn)行檢查井施工，工程進(jìn)展順利。
在項目實施過程中，項目部按照公司的安全、環(huán)境、質(zhì)量管理體系，項目施工處于可控范圍內(nèi)。
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