摘要：在江河等高压水域进行顶管的施工作业时，会因为地质条件而对施工的顺利进行造成困难。本文对110kV电缆跨江河顶管施工技术进行了讨论，介绍了顶管施工技术，并对施工过程中可能出现的问题进行了分析，希望能为业界同行提供参考。
关键词：顶管施工；电缆；跨江河
1工程概况
河源110kV方红至中心线路工程，新建两回110kV电缆线路，由220kV方红变电站至110kV中心变电站，全长5.85km，其中从胜利大桥北侧穿越东江，跨江水平定向穿越路径750米。项目的建成将大大缓解已满负荷运行的110千伏变电站的供电压力，满足周边住宅及公共设施用电需求。水平定向钻进在大型管道穿越江河工程项目上有明显的优势，而膨润土回收技术可以显著提高泥浆处理效率，提高钻进的速度，降低水平定向钻的泥浆成本，减少环境的污染。
2 顶管施工技术介绍
顶管施工方法是一种非开挖施工的方法，是一种几乎没有挖掘和开挖的管道的埋设技术。非挖掘施工技术不仅解决了在管道的埋设对城市里的建筑物造成损坏的问题，同时还解决了造成道路交通的堵塞的困扰，突出了其在对土层的稳定以及保护环境等方面的优势。这在交通繁忙、人口密度高、地面上有许多建筑物和复杂的地下管道的城市中显得至关重要。它集成了经济、效率和环保功能，凭借在处理最严峻的地下的土壤方面的经验，我们可以对任何地方提供最经济和可靠的解决方案[1]。
3 顶管常用的管材及防腐
顶管选用的材料最常用的就是钢筋混凝土材质的管道。钢筋混凝土管道是用玻璃纤维增强管道和用钢板加固的管道。
钢筋混凝土材质的管道常用的防腐方案时采取耐腐蚀的混凝土方法。这是一种特殊配方的耐酸的混凝土，或者铝粉层非常紧密地粘结在管道内表面的混凝土上，可以形成一个具有耐腐蚀能力的内表面。作为另一种防腐蚀的措施，管内可以覆盖上一层塑料，例如PVC或一层耐腐蚀涂层[2]。
4顶管技术施工前期准备工作
（1）顶进管的类型要具有科学性：通常是根据具体的工程中对地下管道的选择有没有对耐腐蚀方面的要求。
（2）对顶进管的直径的选择：相关的工作人员要综合考虑地下管道的工程性质以及实际的需要，来对顶进管的直径进行选择。
（3）对顶进管长度进行合理选择：对顶进管长度的选择要综合考虑施工的经济性以及是否具有可控性。
（4）施工现场的平面布置：在对施工现场进行平面布置时，不仅要考虑到实际施工的环境，还要对施工现场的地形进行合理的布置，保证工程施工能顺利地进行。
5电缆建设中注意的问题
在进行施工时，顶管结构周围的土壤质量迅速变化，为确保通讯电缆的顺利施工，必须注意沿管道土层发生的变化，必须采用有效措施以便在出现问题时及时补救。顶管技术具有在运行过程中检测前进路径的短距离管道的功能，但为了安全施工以及不影响民众的生产及生活，地下管道需要提前采用有效措施进行检查[3]。
6 顶管穿江顶管管内的探孔封堵
（1）探孔封堵
因为整个顶管管内在顶管施工过程中移动，如果顶管管内遇到强透水层，如探孔或裂缝，地下水必须密封在开挖面和顶管管内后面。整个顶管管内的润滑效果重要的是防止顶管管内由于摩擦阻力的增加而堵塞，特别是对于下导管顶升顶管管内和垂直弯曲顶管管内下坡斜坡部分的构造。考虑到这种情况，使用顶孔顶管管内外部止水、掌子面的止水、泥水性能指标的控制等手段堵塞探测孔，确保顶管机可以顺利地通过这部分区域[4]。
（2）顶管管内外部止水
对于顶管管内的外部止水，主要是为了保证顶管内壁厚的润滑的效果不会被影响。在对顶管内壁进行隔离之后，润滑的浆料以及地下水形成润滑泥路径和通过面的可渗透通道。顶管管内的外部具有阻水效果，不能在顶管管内周围生成固结。因此，在开舱操作完成之后，不会损害整个顶管管内的润滑效果，并且可以正常地执行顶进施工。根据压力变化的实时监测，调节注入量和注入压力，填补顶管管内同地层之间的间隙，起到止水的目的。在整个的密封过程中，尾部泥浆的注入操作继续进行[5]（如图1）。
图1 顶管施工顶管管内泥浆注入止水示意图
（3）掌子面止水
掌子面的止水主要通过填补面部裂缝和地层中的探洞，在开舱操作之前，要求填充所需的材料不仅能止水而且不会产生固结。为了保证顶管管内外的良好的止水效果，在气压模式下通过连接管逐渐将泥浆注入切割室，使岩层中的裂缝和密封孔的密封具有止水的效果。
7提高水平定向钻进膨润土回收率
（1）现状调查
在2011年，220kV珠海横琴至澳门莲花电缆工程，穿越十字门水道的水平定向钻施工，没有采用泥浆回收装置，泥浆中的主要耗材——膨润土全部新购，且从顶管管内返回的泥浆全部外运废弃处理。新配泥浆用水量大、耗费时间长，主材消耗多，每小时耗材用量对比详见表1[6]。
表1 每小时耗材用量对比表
（二）本工程采用回收装置的初始阶段
在本工程的水平定向钻施工中，采用泥浆泵、旋流器、泥浆振动筛等组合，通过抽浆、旋流、除砂、除泥、回灌等步骤实现回收，初始阶段膨润土回收率达到60%，回收率较低，有提升空间，详见表1。
（1）方法因素
①泥浆池的设置
泥浆回收需要把顶管管内口返出的泥浆，通过泵送至回收装置，泵送前若未设置泥浆池沉淀，返出泥浆所带的岩硝及砂砾全部输送到回收装置，大大增加了废弃物从泥浆中分离处理时间，严重影响回收效率。现场通过抽取沉淀前后的泥浆样品进行含砂率测量分析，随着抽样数量增大，对比更加鲜明，沉淀后的含砂率明显减少，膨润土含量降低微少，有利于回收率效的提高，确定为影响膨润土回收率的主要因素。
②操控台设置
膨润土回收需要泥浆泵、旋流器、泥浆振动筛等三个设备同时配合，而且各种设备处理泥浆的功率不一样，通过现场记录及测量得，平均每小时顶管管内口返浆90m3，泥浆泵可泵送120m3，旋流器每组处理50m3，共需两组旋流器共处理100m3，振动筛每小时处理80至140m3，共四个档位调节。回收过程需要通过部分设备停歇、或调节档位达到同步，期间各个设备的操作频繁，操作人员在几个设备间来回走动分合断路器，使得作业本连贯性较差，设备停歇时间长，从而减少设备参与工作的有效时间，降低的回收效率[7]。
（3）对策实施
制定改善方案，并按实施计划（表2），遵循设计好的实施方案进行现场实施。
表2 提高膨润土回收率实施计划表
现场设置泥浆池，将顶管管内口返出带岩硝及砾砂的泥浆沉淀，架设泥浆泵，将泵送管道连接至回收装置的储浆灌内。泥浆池的容量要满足每天返浆且未能及时回收的量，工程两侧顶管管内口各设置一个200m3容量泥浆池[8]。
顶管管内口每小时返浆90m3，每组旋流器能够处理50m3，需要将两台旋流器安装在振动筛上组合使用。用导管将储浆灌与旋流器进料口连接，溢流口与配浆灌连接，在配浆灌新掺入膨润土及其他钻进液添加剂，重调配合符使用要求的泥浆，以达到回收目的。
8结束语
顶管施工作为一门具有严格要求的综合性的施工技术，在社会经济发展的过程中起到了关键的作用，不仅加快了城市化的进程，还被应用到电力和通信等公用事业的发展中。对电缆跨江河这类高压水域的顶管施工技术的研究可以为以后的电力行业的发展提供有力的支持。
参考文献：
[1]高建俊.通信电缆管道施工中顶管施工技术的应用分析[J].低碳世界，2016（23）：239-240.
[2]蔡福.城市地下电缆管沟曲线顶管施工工艺浅析[J].水利水电施工，2016（1）：102-104.
[3]李升杰.关于市政工程施工中顶管施工技术运用实践研究[J].工程技术：全文版，2017（2）：00088-00088.
[4]刑博.浅谈电力排管、顶管施工技术[J].工程技术：全文版，2016（4）：00140-00140.
[5]江斌，张汉荣，蔡洁宇.浅谈顶管施工技术在变电站工程中的应用[J].房地产导刊，2016（14）.
[6]杨李华.谈市政工程中顶管施工技术要点[J].工程技术：引文版，2016（10）：00207-00207.
[7]王乐，范昌彬，何瑞玲，等.顶管穿江顶管管内探孔封堵设计与施工[J].油气储运，2018（1）：87-90.
[8]张风.浅谈市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术[J].工程技术：文摘版，2016（9）：00082-00082.
论文作者:陈一鸣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：顶管论文; 泥浆论文; 管内论文; 施工技术论文; 管道论文; 振动筛论文; 电缆论文; 《基层建设》2018年第30期论文;