严桥支线工程：超长距离管道的闭合措施及质检要求

严桥支线工程2根管道总长约54.2km，共分为103个顶管区段。大部分区段为500m以上的长距离顶管，部分区段为1000m以上超长距离顶管，顶进长度最长区段达1960m。为克服长距离顶进施工中顶推力的问题，大部分区段设置了一定数量的中继间。本工程管道线路长，施工标段划分多，因此所使用的中继间不仅数量较多，构造形式也不尽一致，很易出现问题，必须对中继间的闭合采取严格的控制措施。

随着顶进长度和管道直径的增加，顶管施工的顶推力将不断增大，过大的顶推力将导致管道或者后靠背的破坏，甚至引起顶管工作井的破坏。克服顶推力极限的技术主要包括触变泥浆减阻和中继间技术等。中继间技术是指在长距离顶管工程中将顶进管道分成若干个顶进区间，并在各施工区间之间设置一个中继间。每个中继间由多个均匀分布的顶推油缸、特制钢外壳、前后两个特殊顶进管道及加劲环和密封件等组成。当所需要的顶推力超过主顶工作站顶推能力、施工管道或后座装置所容许承受的最大荷载时，需在管道上安装中继间以协助顶进作业。在顶管的工具头开始顶进施工过程中，先由中继间按先后次序将管道向前推进油缸行程到位后，再由主顶工作站的主顶油缸推进最后一个区间管道。这样不断地重复伸缩顶进，一直把管道从工作井顶到接收井。中继间技术是克服长距离顶进施工巨大顶推力的关键技术措施之一。

钢管顶管中继间主要包括顶推油缸、中继间前位管、中继间后位管、橡胶止水圈、加劲环、加劲板、内封板等构件，中继间一般由施工单位根据顶进过程中顶推力控制的要求制作。

在顶管施工阶段，当主顶油缸达到其最大顶推能力时，就需要开启中继间油缸，进行接力顶进。在严桥支线工程中，中继间的总推力一般控制在10000～12000k N。

为保证整条管道的正常使用，严桥支线工程对上述中继间形式采取了严格的闭合措施。

中继间闭合最终状态如图10-1所示，其实施的步骤如下：

图10-1 中继间闭合最终状态

1—中继间前位管；2—中继间后位管；3—加劲环（割除后余留）；4—内封板A；5—内封板B；6—闭合焊缝hf1；7—闭合焊缝hf2；8—闭合焊缝hf3

①在中继间内封板的选择上，不仅考虑顶进阶段的受力情况，还要考虑其运行阶段的受力情况，根据最不利的工况来确定内封板的厚度。在中继间闭合处应分析其截面的环向荷载和纵向荷载，中继间的环向荷载包括管内水重、管道自重、管四周的土压力、管侧土体抗力及和管内水压力；中继间的纵向荷载包括温度力、管道摩阻力以及转弯处因内水压力而产生的纵向拉力等。经计算，严桥支线中继间的内封板厚度取为34mm。

②为保证中继间闭合安全，防止在拆除中继间临时橡胶止水装置后管外地下水的渗入，必须采取注浆止水措施。此时可利用中继间处在顶管阶段时的预留注浆孔，向中继间前位管和内封板的环形空隙中压注双液水泥浆，替换掉顶管时起减阻作用的膨润土触变泥浆。注浆要均匀密实，中继间外侧需均匀包裹，确保管外地下水不能渗入，为中继间闭合的后续焊缝工作创造一个相对干燥的环境。(www.xing528.com)

③将内封板A与前位管焊接（闭合焊缝hf1），焊缝高度34mm。

④内封板B按长度不小于250mm、厚度为34mm，在厂内卷管后等分为6～8块，运至现场拼接，分块数量不宜太多，尽量减少拼接焊缝。

⑤加劲环3伸入管内的部位分6～8等分（与内封板B一一对应），逐段割除，打磨并清理掉残渣。

⑥内封板B两端分别与中继间内封板A和中继间后位管焊接，焊缝高度34mm。

⑦内封板B各子块间采用纵向焊缝相互焊接。

⑧严格控制中继间闭合处各连接焊缝的焊接质量，焊缝质量等级不应低于二级，角焊缝高度不应低于34mm。中继间闭合处的连接焊缝均应进行相关的焊接工艺评定，并对焊缝进行100%超声波探伤检测，不合格焊缝需进行返修。

⑨关于焊缝缺陷的处理：凡熔深＜2mm的焊接处均判定为不合格，并要求测出其熔深不够在焊缝熔合区的总长度。对于搭接板熔合线上的缺陷，只要是确认未熔合均作不合格处理，并进行返修。

⑩中继间闭合处焊缝经超声波探伤合格后再进行管道内部防腐处理。