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在地下的幽暗空间中，由水电四局承建的环北广东工程三道钢管构成的“蛟龙”，正以毫米级精度悄然前行——刀盘旋转、液压伺服，身后留下光滑的混凝土隧道。 顶管施工，这一被誉为“地下手术”的工程技术，正借助科技创新迎来质的飞跃。面对粤西复杂地质、密集管线等挑战，环北广东工程项目积极融合“智能纠偏”“实时监测”“防腐机器人”等前沿技术，将顶管施工的“视线盲区”转变为“精确导航”。 从材料设计的创新提效，到振频沉降的攻关破解，再到复杂环境中的高效顶进……这条地下通道的每一寸延伸，都刻写着“自强不息，勇于超越”的精神特质。 提质创新 在顶管施工中，钢管作为地下生命线，长期承受着水土压力、化学腐蚀及机械磨损等重重考验。如何延长钢管的地下寿命？ 项目团队通过防腐材料的升级和智能施工的创效，交出了满意的答卷——通过涂层技术的迭代与机器人技术的融合，将钢管的防腐能力提升至新高度。 项目全面采用热熔结环氧粉末涂层（FBE）技术，实现管材防腐性能的跨越式提升，钢管外壁及焊缝全部改用FBE涂层，该涂层在190至210摄氏度下熔融固化，能够形成致密的化学键，从而有效增强抗渗透性和抗腐蚀能力，即使在pH值波动较大的地质中也能保持稳定。 针对管内焊缝这一薄弱环节，项目采用同材质粉末涂层全覆盖，避免液体涂料流动不均导致的厚度差异，精确控制补口涂层与原涂层的搭接密度，并对搭接处进行打磨拉毛处理，从而有效延长防腐层的寿命。 防腐工艺的升级，离不开施工效率的同步突破，这也是项目科研创新成果的成功落地。项目引入的轨道式防腐机器人，极大地超越了传统人工分段作业模式。 工艺设计上，管材经吊装对口、接口焊接、焊缝检测后进行抛丸除锈和粉末喷涂工艺。项目首创固定式轨道环氧粉末机器人，轨道安装于顶冠井内的导向墙上——一台设备只需更换机头即可完成抛丸除锈与粉末喷涂，施工后无需拆卸，顶管机可持续运作，显著缩短了各个工序间的衔接时间，相比传统分段式作业，效率提升超过35%。 机器人沿着预设轨道循序渐进，通过激光定位精准处理焊缝区域，除锈粗糙度控制在40～100微米之间，确保除锈后管材原色显露，金属表面无可见杂质。 “过去除锈和喷涂需要两班人马轮流，现在机器人‘一条龙’搞定。”现场班长杨志红指着监控屏幕上的数据说，“钢管内壁的死角都能全覆盖，安全和质量更加可控。” 攻关破解 在砂性土层中，大口径顶管的施工常常面临土体松散、自承力弱等风险，稍有不慎便可能引发地面塌陷、轴线偏移和管道沉降，甚至危及周边建筑安全。 面对这一难点，环北广东工程项目通过精密勘测、动态调控和智能注浆等策略，有效控制沉降和振频，最大程度确保施工精确度，降低影响值，顺利实现悄无声息的地下穿越。 砂性土的流动性质和复杂的地上环境、地下地质、车流量、旧有管线网络，使得顶管施工在盲区徘徊。项目团队采用三维地质雷达+钻孔取样的双重验证，精准定位流砂岩层和水位波动带，复勘报告细化至每米参数，为后续注浆配比提供科学依据。 在施工准备阶段，项目会组织对施工区域内既有管线进行协调沟通和扫描建模，再经数据分析研判，实现后续无交叉顶进，同时，对涉及高危管线实施微型振动监测，做到实时预警，从而避免扰动风险。 在前期筹划线路时，项目还对顶进沿线村镇、居民住所、老旧建筑等进行裂缝扫描与倾斜度测量，并在施工中通过自动化全站仪、每2小时采集一次位移数据，确保零误伤和零纠纷。在施工完成后每半个月观测一次，连续观测3个月，确保顶管施工的后续影响降到最低。 砂层，地质，是顶进不可避免的自然因素，在作业时，必须兼备力度和速度。为精确控制顶进作业，项目团队创新采用分阶控制法。 一是在出洞时“锁水”，在预出设计洞口安装双道橡胶止水帘并准备应急措施，在破除洞门前钻设探水孔，确保加固体抗渗系数达标，杜绝流砂、地下水涌入、渗漏。 二是在掘进时“联调”，泥水平衡系统根据土层渗透系数动态调整压力，可针对不同地质，及时调整膨润土浆液粘度，平顺实现致密泥膜。同时，根据顶进反馈、实时监测数据，迅速生成作业分析，及时调整顶管机的切削角度、速率、液压伺服、主顶装置顶位顶力、减阻泥浆的配比等。 在顶管机操控室的屏幕上，沉降曲线、顶力变化、泥水参数等数据实时跳动，一体化打造的“数字作战室”正稳步运转。 项目通过倾角传感器组成管道姿态监测网、在敏感区域布设监测点，实现了对施工进度、设备状态和环境监测的实时掌握，每个环节的数据都被上传云端，形成一个完整的施工数据链，为后续的分析和决策提供了有力支撑。 高效穿越 项目顶管设计主要应用于管线穿高速公路、国道、省道、河道和地形高点，总共需穿越上述建筑物20处。 顶管区间全长6.26千米，针对不同穿越场景，项目采取模块化刀盘、双口径顶进、实施套管等诸多配置，以一域一策的灵活方案、全链条管控的精细管理，做到了“零中断、零影响、加速度、提质效”的高效穿越。 为了更好地应对复杂的地质环境，项目采用了DN3600和DN4000两种复合式泥水平衡顶管机，同时配备可更换岩石顶进刀盘，在砂土层采用辐条式刀盘减少阻力，遇岩石层快速更换为滚刀破岩模块，进一步压缩切换时间，从而提高施工效率。 在施工方案方面，项目根据地形变化，灵活设置有三种施工方案，管线穿铁路采用顶预制箱涵或圆管涵，以及铺钢管方案，穿高速公路时采用顶钢套管方案，在穿国道、省道、河道和地形高点则采用顶钢管方案，构筑双层防护，完美提升抗渗抗压能力，为顶进效率提升提供有效助力。 项目积极利用现有资源，合理布局、统筹安排。全方位细化、落实质量保障工作，积极组织编制质量控制计划，从各个环节、各个岗位入手，剖析行业内质量事故及质量隐患，定期或不定期实施工程质量检验、隐患排查等工作，确保顶管工程高质量建设。 全方面增强施工技术力量，从技术支持、顶管施工预防及处理、顶管施工下穿道路的针对性措施、沿线建构筑物保护、施工安全技术等方面发力，为顶管施工夯实各项技术保障。 同时，项目积极强化安全生产主体责任及落实，建立“统一领导、综合监管、分级负责、协同管控、全员参与”的工作机制，健全有系统、分层次、明责任的管理体系，借助安全体验馆、技术交底等措施，稳步提升各项应急能力建设，确保顶管作业安全生产目标迅速实现。 立足当下，遥望未来。这场跨越水网岩层的地下长征，正在以定制化措施、高效化工艺和数字化管控的三重奏，诠释着顶管工程建设的四局精度，书写着水电人奋斗的无字诗行。
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