学文网【摘要】结合南疆天然气利民工程的具体情况，探讨分析了气锤夯管法埋设公路、沟渠套管的运用，其中包括施工工艺流程，施工中需要注意的问题，施工效益等问题。实践表明，在埋设公路、沟渠套管施工过程中，运用气锤夯管法具有良好的经济社会效益，将来在类似工程施工中值得进一步推广和运用。
【关键词】气锤夯管法；沟渠套管；测量放线；效益
一、工程概况
南疆天然气利民工程第一标段线路全长87.2km，管线材质及管径为L360φ508*7.9。沿线多为农田及盐碱沼泽地段，其中穿越大型灌溉渠道4条，分别为：阿瓦提渠、跃进、胜利、拜什坎渠。在沟渠穿越过程中，由于施工期间正值灌溉期间，协调停水开挖导流渠的施工方法较为困难，而采用传统的顶管工艺又不能很好的满足施工的需要。经过现场评估，运用传统施工工艺主存在着多方面的问题，不能很好的适应施工的需要。因此需要另外采取施工方法开展工程建设。
经过调查研究，对现场多种施工方案进行全面的考量和分析，决定在施工中采用气锤夯管的工艺。该施工工艺的优点主要包括以下几个方面：可以加快施工进度，穿越50米距离施工时间在3天左右；可有效避免塌方的风险，人员无需进入套管内掏土；能够较好的解决穿越位置高含水软土问题；施工过程对环境破坏最小、占用场地最少，能够取得了良好的施工效果。正是因为气锤夯管法具有以上多方面的优势和特点，适应了该工程施工的具体需要，因此施工中采用该工艺。
二、气锤夯管法埋设公路、沟渠套管施工工艺流程
1、测量放线。根据***纸计算出操作坑深度，使用RTK测量仪精确确定发送坑和接收坑内管道中心线，将线路走向、穿越位置以及发送坑、接收坑用白灰标出，在发送坑、接收坑受扰动范围外打分别打钢钉桩各1处，同时在路沿或河堤也分别打钢钉桩，以便施工中作为参照基准点。
2、开挖发送坑及接收坑，发送的长度：穿越套管单根长度+夯管锤+2m，由于本地土质为粉细砂，且地下水位高，土壤受夯管扰动易塌方，沟底宽度为4m，上口宽按***纸的边坡比1：1.5来计算，考虑到导轨及导轨支撑物，深度比设计深度深0.4m。路另一侧的接收坑大小为长5m，宽5m，深度同操作坑深度，发送坑和接收坑均设置排水沟槽和集水坑。夯管锤前端扰动较严重处使用钢管和钢板支护，高度根据具体情况确定。
3、铺设导轨。在夯管工作地基进行找平后铺20mm均匀石子垫底层，再在上面铺设20mm厚的整块钢板，每张钢板宽2m，预先割好2根的28号工字钢按照800mm的间距以（工）型平行放置在钢板上，导轨的中心线再精确找正为管道中心线，导轨焊接在钢板上，焊接采用每20cm焊接一次，以保证强度。再将钢板两侧每1m分别夯入1米长的地矛两根， 地矛入土不能低于700mm，以加强整体性，槽钢必须平直无弯曲。导轨长度等于穿越套管单根最大长度十夯管锤，安装导轨时一定要用仪器测量准确，位置一定要正，确保安装质量。
4、铺管。在铺管的过程中，为了质量，需要按照以下步骤进行：将第一根钢管和夯管锤安放在轨道上，用张紧器将夯管锤通过锥套与钢管连为整体，夯管锤具有5--30度锥角的内锥或外锥，相互插接在一起，夯管锤的外锥插接于承冲锥套的内锥中，通过支撑架调整夯管锤的水平角度，用张紧器将夯管锤与钢管锁紧。安装完成后，检查钢管的所需的倾角、垂直位置，确保位置合理，满足施工规范要求。
5、夯管、复测。套管、夯管锤安装就位后，需进行试夯，试夯距离为夯进0.5-1.0m，主要目的是检查动力是否满足要求。排土锤体与钢套管是否紧密贴实，紧固器具是否将锤体与套管连接成一整体。第一根管操作上应缓慢开启注油器、控制空气量，采用“轻锤慢进”，钢管夯进土层30-50cm后，停锤校核钢管位置，无误后，继续采用将第一根管夯入土层。第一根试夯完成后，铺第二根套管，套管之间使用焊接连接，套管焊接后必须保证两钢管的水平、垂直位置及两管的同轴。直至第二根管进入土层，校核导轨位置，吊装第三根管，再校核钢管对接情况，焊接、夯管，如此循环，直至钢管进入接收坑。
6、割掉管鞋。拆除夯管锤，将管中的土心用人工进行掏挖，掏挖的土放置于发送坑内，不影响施工的空闲地区。
四、气锤夯管法埋设公路、沟渠套管施工需要注意的问题
1、确保导轨安装符合要求。需要注意的是，在导轨安装、摆放的时候，其位置一定要正，否则容易出现夯偏现象，同时导轨要找平，并且要稳固，以提高施工效果。
2、确保第一根管焊接和第一道口施工质量。第一根管焊接第一道口是关键，第一根管的入土点及安装角度一定要准确，不可出现斜口，否则发生夯偏现象。用水平仪测量第一根管的安装角度，测量值要精确到毫米，检查是否出现斜口，还要用水平仪测量管子的水平度，用经纬仪测量管子的方向。
3、确保施工连续顺利进行。夯管作业开始以后，应连续进行，不宜中途停止。
4、注意安全保护工作。操作坑开挖及坑内施工时，要注意安全，施工人员需要采取相应的安全防护措施，必要的时候，还需要使用钢板进行支护。
五、气锤夯管法埋设公路、沟渠套管施工效益
1、经济效益。夯管与大开挖相比，可以更好的保护环境，节约费用。例如，50米河道大开挖需要的措施内容有：围堰、导流渠、护坡、放台开挖、抽降水等，而50米夯管仅要发送与接收坑就可以完成施工任务，综合单价对比，大开挖2万元/米，而夯管4000元/米，其经济效益十分显著。
2、社会效益。夯管与顶管相比，其施工效率有很大的提高，并且安全环保，顶管50米工程施工大约需要10天才能完成；而夯管50米工程施工只需要3天就能够完成。相对比而言，夯管施工能够节约七天的人机消耗，具有良好的社会效益，在施工中运用也能够赢得施工单位和社会的一致好评。
六、气锤夯管法埋设公路、沟渠套管推广应用及前景
1、推广应用规模及工作量。在南疆天然气利民工程施工中，第一标段采用气动夯管锤铺管技术，一共穿越大小公路、水渠5条，穿越最大长度214省道为64m，跃进大渠穿越52米。施工实际表明采用该方法，穿越的准确性相当高，偏差极小，完全满足设计要求。
2、应用前景。施工中气动夯管法，不会造成地面隆起或沉降破坏，能够减小对环境的破坏。可在汽车等车辆不减速，江河、水渠不断流的状况下进行施工，降低对交通带来的不利影响，对含水率高的软土穿越比较好用，能够很好的施工工程施工的需要，将来在类型工程施工建设中值得进一步推广和运用。
参考文献
[1]刘国伟，丁庆新.夯管锤结构优化设计及有限元计算分析[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2004（2）
[2]刘运生.提高气动夯管锤铺管精度的措施[J]，石油工程建设，2006（4）
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