非开挖施工技术在城市道路埋管中的应用.pdf

第 3 1卷第 9期 V01 _31 No 9 建筑施T B UI L D I N G C 0 N S T R U C T I O N 非开挖施工 技术在城 市道路 埋管中的应 用 Con s t r u c t i on Te c hnol og y of Non -E x c a v a t i on Appl i e d t 0 Pi pe - L a yi ng i n Ur ban Roa d C0ns t r u c t i 0n 口 张荣灿 刘永涛 刘华东 黄鑫 2 ( 1 、 浙江中成建工集团有限公司 上海 2 0 0 4 3 5； 2 、 上海东方投资监理有限公司 2 0 0 0 6 0 ) 【 摘 要】 介绍j 开挖技术中的推、拖管技术在城市污水管线工程中的运用，并举例说明在不同的施工环境下需采取不同的 施 工技 术及相应 的安全措施 。 【 关键词】非开挖技术 拖管施工 推管施工 轴线控制 安全措施 【 中图分类号 T U 9 9 2 0 5 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 0 9 ) 0 9 0 8 0 0 0 2 1 工程概况及施工特点 ( 1 )上海 某污水管 工程位 于浦东北路 、 行 南路 南侧 ， 在 行南路下埋设 D N 4 0 0的污水管( 纳管长度为 3 8 0 m ) 、 与浦东 北路 已有 污水井接 通 ( 连接 段长 3 0 m ) ，污水 管埋 深 一 3 0 m 5 0 Il l ， 沿线 设有 1 6 共 6座窖井( 图 1 ) 。 图 i 行 南路 污水纳管平 面 ( 2 )整段行南路的污水管道工程 ， 沿线有商业、 多家厂 区和物流公司， 且全部处于行南路快车道内， 故交通繁忙、 流 动人员 比较集 中。 对交通协调 、 管理要高较高 ， 必要时需请政 府 、 交警进 行协 调管理 。 并 且对道路 需采取 临时封 闭措施 ， 以 确保施 工安全 。 ( 3 )本工程管线较长且带有弧度， 在施工中要避开原有 给水管道、 通信、 电力等管线， 施工难度较大。上方又有高压 电， 对钻进导向会引起电磁干扰， 可能对埋管精度产生影响。 ( 4)因管道需穿越浦东北路并与已投入使用的原有污 水窖井接通， 故需做好此窖井里污水的引流及井内的通风换 气工作， 避免中毒事故发生。 2 非开挖技术中拖管法和推管法的特点 2 1定向钻技术中的拖管法及整合而成的推管法特点 ( 1 ) 拖 管施 工即 为水平钻 机钻 孔牵 引管道 的施 工方 法。它的主要特点是， 根据预先设计好的铺管线路驱动装有 契形的钻杆从地面钻入， 地面仪器接受由地下钻头内传送器 发出的消息， 控制钻头按照预定的方向绕过地下障碍物直达 目的地 ， 然后卸下钻 头换装适 当尺寸和特殊 类型的回程扩大 器 ，使之能够在拉回钻杆的同时将钻孑 L 扩大至所需直径 ， 并 将需要铺装的管线同时返程牵回钻孔入口处。 ( 2 )推管施工主要 是整合 了潜水 技术 、 定 向钻技术 、 传 统市政施工技术 的一种施 工方 法。 其钻进前几道 工序与拖管 相同， 仅最后一道工序与之相反 ， 即在待埋管道上安装特制 推头并在推头上栓钢丝绳 ，从工作井向预定井位推进的方 法 。详见拖管工 艺流程剖 面示意 图 2 。 推管施 r 由5 8 0 成孔剖面翻 ( 3 ) 推管施 工时 顼管剖面凰 ( 4) 图2推管工艺流程 【 作者简介】 张荣灿( 1 9 7 2 一 ) ， 男， 本科， 高级工程师， 公司副总 工程 。联 系 址 ： 上海市共和新路 5 1 9 9号( 2 ( ) ( 4 3 5) 。 2 2 拖( 推 ) 管施工轴线控制 【 收稿日期】 2 0 0 9 0 7 0 8 张荣灿 、 刘永涛 、 刘华东、 黄 鑫： 非开挖施工技术在城市道路埋管中的应用 第 9期 ( 1 ) 按设计的管道路线定出钻孑 L 轴线 ， 沿轴线的地表 走向标定 地面有效标定 点 的距 离和方位 以及各 个标定点 的 地面标高( 或高差 ) ， 为导 向孔施 工时地 面跟踪监测提供准确 依据。 由于地下控制是由地面完成的， 为此这一步非常重要。 ( 2 )按管道设计标高 ， 结合原地面地形 ， 考虑管径、 最 大扩孑 L 直径、 管道浮力等综合因素 ， 计算管道的导向深度。 由 于地下不能实时测量， 为此该深度是推算的， 为确保管道水 平段的准确性 ， 需适当延长水平段的起点与终点 ， 即： 出入点 位置相对延长。地面测量的数据也可直接输入便携式电脑 ， 根据设计要求采用轨迹设计软件进行实时控制。 3 推管法和拖管法在本工程中的应用 本工程 D N 4 0 0污水纳管总长度约 4 3 5 m左右。根据设计 图纸及现场情况， 考虑到流沙层对 P E管产生的拉力很大， 我 们把每段的有效距离控制在 1 8 0 m左右， 而且管径大施工难 度也大。为此决定分为 3段施工， 第 1 段： 6 井 浦东北路 原 有 井位 ( 推 管 法) 第 2段 4 6 井位 ( 拖 管法 ) ； 第 3段 ： 1 一4 井位( 拖管法) 。每段两边的造斜段定为 3 0 m 。 3 1 与浦东北路已有污水窨井的连接施工一推管技术 ( 此 段施工长度约 8 0m) ( 1 ) 施工前先请专职潜水员下入已有污水窖井内封堵 原有的 D N I O 0 0污水管 ， 封堵时为保证此管内污水排放， 在管 道内安置一根 D N 6 0 0引流管，待封堵水泥墙达到强度后， 将 窖井内污水抽干。在窖井西侧井壁上开 凿一 个 7 0 0 m m圆 孔， 并将碎砖等杂物清除干净， 以保证 D N 5 8 0回扩器能顺利 通过 。 ( 2 )钻机就位锚固牢后， 泥浆等辅助设备准备完毕 ， 开 始导向， 沿设计轨迹走向往污水井直接钻进， 将导向板打到 原有污 水井处预 先在 井壁上开凿的 7 0 0 m m圆孔内。 ( 3 )工人顺 利下 井并确保 安 全无 误后 开始 拆除 导 向 钻头 ， 装上回扩器进行第一遍 D N 3 8 0回扩。第一遍 回扩结束 后窖井内会产生大量由膨润土和水合成的泥浆， 包括扩孔时 带出的泥块， 派工人经梯子 自下而上用泥桶逐桶将泥浆 吊出 窖井，再用泥浆车拉走，如1 PJ l 序要再经过 D N 4 8 0第二遍、 D N 5 8 0第三遍扩孔， 第四遍用 D N 4 8 0回扩器清孑 L ， 所产生大 量泥浆如此 重复 四遍 清孔 ( 否则 无法安装 回扩器 ) ， 直至清 空完毕开始准备推管。 ( 4)D N 4 0 0 ( P E ) 管道采用热熔焊接并安装好特制推头 后 ， 在推头 上栓一根钢 丝绳 ， 另一头 在井 内拉 出至井 口卷扬 机上 ， 沿 到扩 好导 向孔慢慢 向预 定井位推 进 ， 同时卷扬 机起 牵引推头作用。 管道推进过程中井内会产生大量泥浆直至涌 出井盖， 这时需将泥浆抽掉( 泥浆车停在规划红线内) 再将管 道向井位推进。保证泥浆不溢出井面， 边抽边推直至管道进 入井内。 3 2 行南路 D N 4 0 0污水管施工水平定向钻拖管技术 ( 此段施工长度约 8 8 0 m) 缡 麟 ( )施工前根据 3 8 0 m长度分为二段， 每段约 1 9 0 m定 出井位 ，在 4 井位两侧各 3 0 m位置挖 2只拖管工作坑( 4 mX 1 2 mX 2 m) ， 挖工作坑前先在混凝土地坪上定位划好红 线 ， 用切割机将板块切割好， 再用破碎机破碎混凝土路面挖 工作坑。工作坑挖出余土用土方车及时拉走。 ( 2)4 6 井穿越时， 6 井造斜段需穿越浦东北路， 在 浦东北路东侧穿过非机动车道及人行道，在人行道外约 2 O m处停放钻机， 管材焊接区域放在行南路南侧。 ( 3 )4 井西侧 2 5 m处为出土口， 由东向西进行导向施 工钻进， 施工阶段保证浦东北路、 行南路交通不受任何影响， 车流畅通无阻。前三道施工工况同图( 1 ) ( 3 ) ， 仅( 4) 中改为 在第四遍用 D N 4 8 0回扩器清孔返程时将需要铺装的管线固 定回拖连接器上， 将管线从 4 井拉至 6 井。 ( 4) - 4 井正常穿越 ， 1 井 出土点在物流公 司大 门西 侧 2 5 m处 ， 往西 2 0 0 m为管材焊接区域， 扩子 L 后及拖管时会 产生大量澎润土与水合成的泥浆， 必须先安排专用泥浆车配 合施 工及 时运 走。 4施 工总结 4 1 根据不 同的施工环境选取不 同的施 工技 术 ( 1 ) 4 段、 4 6 段 ： 由于距离较长 ， 每段约 1 9 0 m ， 两侧的端头井均有足够的工作空间， 故适宜用上海市流行的 排水管道施工技术一定向钻进拖管法。 ( 2 )6 井 浦东北路原有井位段 ： 虽然 6 井处有足够 的工作空间， 但另端直接通入到浦东北路原有井位， 该井 位没有足够大空间作为出土坑和管材堆放区，即造斜段， 由 于 受施工条件 限制不 能采 用拖 管法施 工。故采 用集潜水 技 术、 定向钻技术、 传统市政施工技术于一体的推管法施工。 它 很好地解决了缺少造斜段时管材的铺设难题。 4 2 根据不 同的工 程环境采取不 同的安全措施 4 2 1 顶管穿越浦东北路原有污水井 ( 1 )在导 向j j iJ 打通原 窖井壁后 ， 先用压缩 空气将井 内 废气进行吹扫，然后用专用鼓风机通过软管输送新鲜空气 ， 防止发生废气中毒事故 ， 待井内废气全部排除后才能进入原 污水 窖井更换导向板。 ( 2 )管道推至污水井位后 ， 将 井内残 余泥浆全部 清除干 净 ， 锯除特制推头冲洗井壁 ， 并将原有开凿 7 0 0 m m孔与 现推 4 0 0 m m管外侧用砂浆及砖头封堵 ， 待砂浆达到强度 后， 派专职潜水员下井拆除原封堵管头及引流管， 接通污水 管道。 4 2 2 临时封道 为了在非开挖施工期间既不影响交通，又确保施工安 全 ， 需对浦东北路半幅道路、 行南路非开挖井位半幅马路采 取临时封道， 夜间警示灯照明。 并放置警示牌、 警示灯和周边 居民协调好关系， 做到在不影响居民的车辆正常通行及正常 出行的情况下进行施工。 8 0 1