□文/于海波 邵 華
□邵 華/RocOil(Bohai)Company。
拉管施工技術(shù)在市政管道埋設(shè)工程中的應(yīng)用
□文/于海波 邵 華
文章以具體工程為例,介紹了拉管施工技術(shù)在市政管道埋設(shè)工程中的應(yīng)用,揭示了非開挖拉管施工技術(shù)在管道埋設(shè)施工中的突出優(yōu)勢(shì)。
拉管;管道;埋設(shè)
拉管施工技術(shù)是一種非開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù),不僅解決了管道埋設(shè)施工中對(duì)公路、鐵路、橋梁、高山、河流和地面任何建筑物的破壞問題,而且節(jié)約了征地拆遷費(fèi)用,減少了對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)道路的堵塞,在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面凸顯其優(yōu)勢(shì),具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面以具體的工程案例來介紹一下拉管施工的具體工藝及施工操作要點(diǎn)。
天津市津南新城起步區(qū)污水泵站系統(tǒng)是由津岐公路、北環(huán)線及老海河所圍成的區(qū)域,服務(wù)面積約289.13 hm2,污水泵站規(guī)模1.5萬m3/d。
為解決津南新城起步區(qū)污水出路問題,區(qū)域污水經(jīng)泵站提升后,經(jīng)擬建DN700~800mm壓力管道穿越老海河后釋壓,污水管道由壓力流轉(zhuǎn)為重力流并通過φ800~1000mm擬建污水管道,沿規(guī)劃道路自北向南接入津沽公路現(xiàn)狀合流管道內(nèi),最終排至環(huán)興污水處理廠。
擬建管道需橫穿老海河,老海河水面標(biāo)高為0.50~0.55m(大沽高程),水深3.5m,河道寬度約50m。施工時(shí)要盡量少破壞海河故道園區(qū),不影響居民的日常休閑娛樂,由于環(huán)境條件限制,現(xiàn)場(chǎng)無放坡開挖條件。故決定,穿越老海河段壓力管道采用非開挖拉管的方式施工。
為保證穿越管道距離海河河底至少1.5m的安全距離,拉管位于老海河最低點(diǎn)處標(biāo)高約為-5.260m(大沽高程),海河兩側(cè)的拉管井井深約6.5m,拉管弧線總長度約300m。拉管距離和深度之大是本項(xiàng)工程的重點(diǎn)及難點(diǎn)所在。
拉管施工是在不開挖土壤的條件下,采用探測(cè)儀導(dǎo)向,控制鉆桿鉆頭方向,到達(dá)設(shè)計(jì)軸線的要求,經(jīng)屢次擴(kuò)孔,拖拉管道回拉就位,完成管道敷設(shè)的施工方法。
拉管施工可根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的鋪管線路驅(qū)動(dòng),裝有鍥形的鉆桿從地面鉆入,地面儀器接收由地下鉆頭內(nèi)傳送器發(fā)出的信息,控制鉆頭按照預(yù)定的方向繞過地下障礙物直達(dá)目的地,然后卸下鉆頭換裝適當(dāng)尺寸和特殊類型的回程擴(kuò)大器,使之能夠在拉回鉆桿的同時(shí)將鉆孔擴(kuò)大至所需直徑并將需要敷設(shè)的管線同時(shí)返程牽回鉆孔入口處[1]。
由于擬建管道需穿越海河故道園區(qū),力求施工時(shí)對(duì)周邊影響達(dá)到最小,施工要求“精、準(zhǔn)、快”。拉管起點(diǎn)為污水泵站出水井,故可結(jié)合泵站施工,在出水井位置施做工作坑,同時(shí)在海河對(duì)岸故道園區(qū)外,不影響居民出行的地點(diǎn)施做接收坑。入口工作坑用于檢測(cè)鉆桿的鉆進(jìn)角度和旋轉(zhuǎn)扭動(dòng)等工作狀態(tài),一般在鉆機(jī)前面6~10m處挖掘,本工程工作坑尺寸為1.5m×6m,挖深由地面漸變到預(yù)定深度。出口工作坑是回拖時(shí)提供排水管入洞的工作坑,其尺寸和施工方法與入口工作坑相同。
拉管范圍大部分為水域,無法沿線均勻設(shè)置樁點(diǎn),只能在海河兩岸地面上拉管中心線位置設(shè)置樁點(diǎn),使用鉆機(jī)配有的手持步履跟蹤式導(dǎo)向儀,確定鉆頭位置及各項(xiàng)數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)鉆頭是否偏離設(shè)計(jì)軌跡。在造斜段鉆頭每鉆進(jìn)10cm就測(cè)一次鉆頭的位置,如果發(fā)現(xiàn)偏離軌道,就通過調(diào)整鉆頭斜面的方向進(jìn)行糾偏,但糾偏不能太急(應(yīng)該在幾根鉆桿長度內(nèi)完成糾偏),也不要過度。
工程范圍內(nèi)地質(zhì)情況較差,加之拉管施工是在海河不斷水的情況下進(jìn)行,管道在孔內(nèi)拉動(dòng)的過程中受重力作用,難免會(huì)發(fā)生管道下沉的現(xiàn)象。因此,導(dǎo)向鉆進(jìn)的鉆進(jìn)點(diǎn)選擇在略高于設(shè)計(jì)管道中心線的位置,以降低管道自重對(duì)高程的影響。
本段拉管弧線距離約300m,回拉擴(kuò)孔鋪管的距離比較長,故泥漿的作用特別重要??紤]到地層泥漿較易漏失,泥漿漏失后,孔中缺少泥漿,鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大,導(dǎo)致拉力增大。因此。要保持在整個(gè)鉆進(jìn)過程中有“返漿”并根據(jù)地質(zhì)情況的變化及時(shí)調(diào)整鉆液配比以產(chǎn)生不同的泥漿。
本工程污水管道橫穿老海河采用拉管施工技術(shù),有效解決了管道埋深較深、橫穿老海河距離較長所造成的施工困難大的問題。同時(shí),保證了工程實(shí)施時(shí)盡量少的破壞海河故道園區(qū),不影響居民的日常休閑娛樂。拉管施工技術(shù)對(duì)交通繁忙、人口密集、地面建筑物眾多、地下管線復(fù)雜的城市建設(shè)是非常重要的。特別是埋深超過5.0m的管道開挖施工,屬于危險(xiǎn)性較大的深基坑施工,若對(duì)開挖深度較大或因交通疏導(dǎo)原因不具備開挖施工條件的路段采取非開挖拉管的施工方法,可有效解決市政道路管道施工難題,為城市創(chuàng)造一個(gè)潔凈、舒適和美好的環(huán)境。
[1]陳志成.水平導(dǎo)向鉆進(jìn)非開挖鋪管技術(shù)應(yīng)用[J].市政技術(shù),2005,23(1):22-25.
TU990.3
C
1008-3197(2013)02-67-01
10.3969/j.issn.1008-3197.2013.02.025
2012-10-29
于海波/女,1983年出生,工程師,碩士,上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院天津院,從事給排水設(shè)計(jì)工作。
□邵 華/RocOil(Bohai)Company。