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球墨铸铁顶管这几年用得越来越多了。不开挖路面就能把管子铺好,不破路不挖沟,对交通和周边环境的影响小得多。
先说说准备工作。施工前得把地下的管线情况摸清楚,看看有没有燃气、电缆、通信这些老管子,别硬顶弄坏了。测量定位也得做准,水准点要布好,后面顶进的时候每顶一段都要测高程和中心线,偏了可不行。
工作井是顶管施工的大本营。一般在道路两侧开挖,井里要装后靠背和轨道。后靠背是千斤顶的支撑点,得够结实,不然顶力一大就往后跑了。轨道要按照管线的坡度和位置来设置,管子要提前放在轨道上对准。工作井的大小也有讲究,得把顶管机、千斤顶和管节都装得下。
管子进场之后不能随便堆。单节球墨铸铁管重量不小,得用方木垫在两侧防止滚动。吊装下井的时候要格外小心,防止滑脱事故。
顶进作业是整个施工的核心。根据地质条件选顶管机,地下水位以上的可以用人工挖掘或机械掘进,地下水位以下的得用泥水平衡或者土压平衡的。泥水平衡式顶管机通过调节泥水压力来稳住开挖面,弃土跟着泥水一块排出来,对周边扰动小。
管节与管节之间的连接靠的是承插式柔性接口,也就是T型接口。安装的时候先在插口外面、承口内面和橡胶圈上涂刷浓浆状的肥皂水润滑。然后把橡胶圈套在插口上推到位。开口圈分成三片弧片,从下面依次插进去,再用压紧圈压住。最后拧螺栓把橡胶圈推紧,接口就做好了。这种接口密封好、安装快,胶圈在整个顶进过程中不受轴向力,靠橡胶圈自己的弹性来密封。
顶进的时候最怕的就是摩擦力太大。管子和土之间摩擦一大,顶力就上不去。解决办法是注触变泥浆,在管道外壁形成一层泥浆套来润滑。注浆孔一般每隔6米设一个,位置在管道正上方。原则是“先压后顶、随顶随压、及时补浆”。边顶边注浆,一直顶到贯通为止。距离特别长的时候还得设中继间,相当于在中间加几个千斤顶帮着推。大口径的管子顶进阻力更大,南宁有个工程直径2.6米的超大管径球墨铸铁顶管,用门式起重机吊管配合单轨吊车和挖土机才顶进去。
顶通之后还要做水泥浆置换,把之前注的触变泥浆换掉,让管道和周围土体结合得更牢固。最后做水压试验,看看漏不漏水。
球墨铸铁管本身强度高、耐腐蚀,内衬水泥砂浆、外头喷锌加钢筋混凝土保护层再加环氧涂层,防腐性能相当好。管径从几百毫米到两米多都有,K9级是常用的壁厚等级。漳州第一次用DN1800的大口径球墨铸铁顶管,看中的就是它的刚度和机械强度高,能顶更长的距离。
施工中容易出的问题也得留心。顶进的时候管子容易往下沉,得随时盯着。地质突然变了顶进速度会受影响,得及时调整参数。接口没装好会漏水,安装的时候每道工序都得仔细。流砂地层最麻烦,遇水就塌,不过现在有了自锚式短顶管和微顶管技术,流砂也能顶。