市政工程顶管施工发生管道抱死现象的解决办法

在市政工程污水管道顶管施工过程中，遇到流沙层，并由于设备损坏维修后，发生抱管现象，致使顶管施工在中途无法继续顶进。经综合对比分析，采用“反顶+钢套管”的方法取出机头的同时并完成剩余管道的顶进工作。唐兴装备作为国内非开挖领域的领先企业，接下来带您详细了解抱管现象的解决措施。

1工程概况

邯郸市肥乡区景观水系及路网PPP工程穿正义街污水管道顶管工程，该顶管长度共计102m，管道内径1000mm，壁厚100mm，管道埋深7.5m。当顶进完成82m时，由于遇到流沙层、设备损坏的原因，发生抱管现象，顶进工作无法继续进行，且钻机顶部为街角广场，钻机无法正常取出。顶管施工状况如图1所示。

图1 顶管施工图

2设计思路

采用反方向顶进配合使用大直径套管，完成顶管工作的管道贯通且钻机能够从工作井中取出，不对地面构筑物造成破坏且经济安全。

利用河道的高程和位置优势，制作反方向顶进工作井。由于钻机外径（ф1260mm）大于设计管道外径，使用原设计管道无法对接和取出机头，故需采用大于钻机外径的套管进行反方向顶进施工。管道反方向对接完成后，将钻机从套管中拖到工作井内后吊车吊出。

3关键设计

3.1工作井的设计

在河道底部开挖制作反方向顶进工作井，具体设计如图2所示。

图 2 工作井平面布置图

3.2钢套管的设计

为保证钻机能够从埋设部位取出，并保证原管道的设计使用性能，制作钢套管，作为提取钻机时的临时支撑防护使用。该钢套管采用15mm厚Q235钢板通过卷板机制作而成，对口处采用打坡口满焊。为保证钢套管尾部与预制混凝土管道的有效结合顶进，在距离套管尾部200mm处焊接支撑挡板。为防止在顶进过程中出现流沙层对施工人员造成安全隐患，采用在钢管头顶部增加防护帽檐的做法，来进行流沙防护。钢套管的具体设计如图3和图4所示。

图 3 钢套管制作图

图 4 挡板制作图

注：1.挡板高度200mm，采用20mm钢板与钢制套管满焊；

2.加翻板间距为200，采用15mm钢板与钢制套管和挡板满焊；

3.帽檐采用10mm钢板与钢制套管满焊。

3.3管道对接设计

顶进方向前端采用长6000mm、内径 2000mm、壁厚15mm的螺旋钢管，后续采用内径1600mm的I级混凝土预制管接续顶进，由人工掘进打通未完成管路，将埋设的钻机从工作井取出。钻机取出后，预制混凝土管继续顶进，直至与原内径1000mm的混凝土管道相交500mm后停止，内径1600mm与内径1000mm的混凝土预制管道间的空隙，采用C30混凝土浇筑密实。具体做法如图5和图6所示。

图 5 机头撤出前的管道顶进平面图

图 6 机头撤出后的管道顶进平面图

4目的验证

经现场实施验证，该施工方法达到预期各项目标：（1）工期方面：工作井和钢套管的制作施工工期7d，反方向顶进施工工期6d，拆除顶进设施、回填工作井施工工期1d，共计耗费工期14d，满足业主工期要求；（2）经济方面：比在钻机位置做沉井的施工工艺节约费用13.2万元；（3）周围环境影响方面：对地面构筑物无任何破坏，达到业主要求。

 

本文由唐兴装备整理自《市政工程顶管施工发生管道抱死现象的解决办法》金克，朱宝成，郭滨，转载请注明出处，如有侵权请联系删除。