發(fā)布時(shí)間:2023-04-25 15:02:09
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[關(guān)鍵詞]圖書館聯(lián)盟 不穩(wěn)定性 矛盾管理理論 博弈論 協(xié)同論 委托――理論
[分類號(hào)]G250
圖書館聯(lián)盟是圖書館之間實(shí)現(xiàn)資源共享的有效合作形式,然而落實(shí)到行動(dòng)上,資源共享還是存在著各自為政,我行我素,口是心非,身不由己的現(xiàn)象。長(zhǎng)期以來,國內(nèi)信息資源的共建共享,都存在著“議而不決,決而不作”的弊病,出現(xiàn)共建共享作為課題研究轟轟烈烈,作為工作任務(wù)冷冷清清、動(dòng)力不足的尷尬境地。造成這些現(xiàn)象的原因是圖書館聯(lián)盟自身存在著一些問題。圖書館聯(lián)盟的合作共享是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,聯(lián)盟在組織上的不穩(wěn)定性和管理中的各種風(fēng)險(xiǎn)一直困擾著聯(lián)盟組織者及參與者。圖書館聯(lián)盟既能帶來巨大的收益,又可能造成巨大的風(fēng)險(xiǎn)。圖書館聯(lián)盟并不是萬能的,要樹立危機(jī)意識(shí),建立風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制,盡最大努力消除聯(lián)盟的不穩(wěn)定性。因此,對(duì)圖書館聯(lián)盟不穩(wěn)定性的內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行理論解析,找出其不穩(wěn)定的因素,是保證聯(lián)盟穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
1 基于矛盾管理理論的解析
1.1 矛盾管理理論的主要內(nèi)容
最早系統(tǒng)闡述矛盾管理思想的是中國人民大學(xué)李占祥教授,他突破傳統(tǒng)的職能管理理論體系,提出矛盾管理的概念,建立了一種新的管理理論學(xué)派,即矛盾管理學(xué)派。矛盾管理思想把現(xiàn)代企業(yè)看作是一個(gè)充滿矛盾運(yùn)動(dòng)的生命實(shí)體,主張運(yùn)用唯物辯證法的矛盾動(dòng)力學(xué)原理來研究和處理這個(gè)生命體成長(zhǎng)中的各種矛盾關(guān)系。矛盾管理理論以研究企業(yè)的可持續(xù)成長(zhǎng)為主題,運(yùn)用宇宙間普遍存在的矛盾現(xiàn)象和對(duì)立統(tǒng)一的基本規(guī)律來看待管理問題,為分析管理問題找到一條根本主線,為實(shí)施企業(yè)的可持續(xù)成長(zhǎng)和長(zhǎng)壽提供了獨(dú)特的思路。矛盾是一切事物發(fā)展的動(dòng)力。對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律和矛盾是一切發(fā)展動(dòng)力的原理,是矛盾管理的思想和方法基礎(chǔ)。矛盾管理就是運(yùn)用唯物辯證法的宇宙觀和矛盾動(dòng)力學(xué)的原理,來分析事物的矛盾運(yùn)動(dòng),研究解決矛盾的方法,推動(dòng)事物的可持續(xù)成長(zhǎng)。
1.2 圖書館聯(lián)盟中的矛盾沖突
圖書館聯(lián)盟中各成員館之間是既合作又競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系,聯(lián)盟的這種特性決定了聯(lián)盟的運(yùn)行充滿各種矛盾關(guān)系。唯物史觀認(rèn)為,矛盾是事物的本質(zhì)屬性。一切事物都是在自身的矛盾運(yùn)動(dòng)中向前發(fā)展的。因此說,矛盾也是圖書館聯(lián)盟的本質(zhì)屬性。而聯(lián)盟自身所具有的特點(diǎn)又深化了聯(lián)盟運(yùn)行中的矛盾。
1.2.1 聯(lián)盟成員的獨(dú)立性
圖書館聯(lián)盟是各成員館遵循自愿互利原則而形成的聯(lián)合體。在聯(lián)盟中,各成員館擁有獨(dú)立的身份,彼此之間不存在行政隸屬關(guān)系。各成員館為了共同的目標(biāo)和利益組建聯(lián)盟的同時(shí),又保有各自不同的目標(biāo)和利益。目標(biāo)的不一致和利益的不同使得圖書館聯(lián)盟的整體利益與成員館的個(gè)體利益之間以及各成員館的個(gè)體利益之間經(jīng)常存在矛盾,這就必然會(huì)在運(yùn)作過程中產(chǎn)生多種沖突。
1.2.2 聯(lián)盟的動(dòng)態(tài)性 圖書館聯(lián)盟主要以契約作為各成員館合作的基礎(chǔ),是一種相對(duì)松散的組織形式。聯(lián)盟自身在發(fā)展中會(huì)不斷受到內(nèi)外各種因素的影響,具有不斷運(yùn)動(dòng)變化的特點(diǎn),并且隨著聯(lián)盟的發(fā)展,也將不斷拓展新的功能和活動(dòng)。另外,組成聯(lián)盟的成員也會(huì)變化,原有的成員可能退出,新的成員可能會(huì)被吸納進(jìn)來。聯(lián)盟的這種動(dòng)態(tài)性會(huì)打破原有的平衡關(guān)系,使聯(lián)盟一直處于不穩(wěn)定性中。
1.2.3 聯(lián)盟的復(fù)雜性聯(lián)盟成員的多元性使其管理比單一圖書館的管理更復(fù)雜。圖書館聯(lián)盟作為一種競(jìng)合組織,為競(jìng)爭(zhēng)而合作,靠合作來競(jìng)爭(zhēng),競(jìng)爭(zhēng)中的合作與合作中的競(jìng)爭(zhēng)并存,也增加了管理的復(fù)雜性。聯(lián)盟的復(fù)雜性加深了矛盾解決的難度,如果不能妥善解決分歧,就會(huì)導(dǎo)致沖突的產(chǎn)生。
圖書館聯(lián)盟中的各種矛盾沖突導(dǎo)致圖書館聯(lián)盟存在著不穩(wěn)定因素,而矛盾管理理論則要求用矛盾分析的方法處理聯(lián)盟中存在的各種矛盾,正確對(duì)待聯(lián)盟成員館之間的矛盾關(guān)系,引導(dǎo)積極矛盾,化解消極矛盾。矛盾管理理論的啟示告訴我們,要正確處理好合作與沖突的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,引導(dǎo)聯(lián)盟向有利于圖書館聯(lián)盟整體目標(biāo)和集體利益的方向發(fā)展。因此,矛盾管理理淪為分析和降低圖書館聯(lián)盟的不穩(wěn)定性提供一定的理論方法指導(dǎo)。
2 基于協(xié)同論的解析
2.1 協(xié)同論的主要觀點(diǎn)
協(xié)同論由著名的物理學(xué)家哈肯創(chuàng)立。H?伊戈?duì)?安索夫用“1+1>2”形象地描述了協(xié)同的概念,它所體現(xiàn)的是一種整體效益大于各獨(dú)立組成部分總和的增值效應(yīng)。協(xié)同論的思想告訴我們,系統(tǒng)能否發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)是由系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)或組分的協(xié)調(diào)作用決定的,協(xié)同得好,系統(tǒng)的整體就好。如果一個(gè)管理系統(tǒng)內(nèi)部,人、組織、環(huán)境等各子系統(tǒng)內(nèi)部以及他們之間相互協(xié)調(diào)配合,共同圍繞目標(biāo)齊心協(xié)力地運(yùn)作,那么就能產(chǎn)生1+1>2的協(xié)同效應(yīng)。反之,如果一個(gè)管理系統(tǒng)內(nèi)部相互掣肘、離散、沖突或摩擦,就會(huì)造成整個(gè)管理系統(tǒng)內(nèi)耗增加,系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)難以發(fā)揮其應(yīng)有的功能,致使整個(gè)系統(tǒng)陷于一種混亂無序的狀態(tài)。
2.2 圖書館聯(lián)盟中的協(xié)同基礎(chǔ)與內(nèi)耗風(fēng)險(xiǎn)
協(xié)同論強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)內(nèi)部要素之間協(xié)同工作的重要性,圖書館聯(lián)盟作為各圖書館之間為了共同日的而組建的松散的聯(lián)合體,其作用的發(fā)揮更加依賴于其成員的協(xié)調(diào)配合。各成員館作為圖書館聯(lián)盟的子系統(tǒng),不僅要在工作中互相配合,在服務(wù)中互相補(bǔ)充,而且在符理中也要互相協(xié)調(diào)。
圖書館聯(lián)盟是實(shí)現(xiàn)資源共享和互利互惠的重要組織形式,資源協(xié)同共建、共享是聯(lián)盟組建的最初動(dòng)因,也是各項(xiàng)活動(dòng)開展的基礎(chǔ)。通過利用先進(jìn)的信息技術(shù),聯(lián)盟各成員能夠快速準(zhǔn)確地傳遞、共享信息,加強(qiáng)相互配合、相互協(xié)作,并為協(xié)作提供技術(shù)支撐平臺(tái),以確保聯(lián)盟合作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此,技術(shù)協(xié)同是圖書館聯(lián)盟的重要支撐。數(shù)字環(huán)境下,單一的圖書館無法滿足用戶復(fù)雜多元化的服務(wù)要求,這就需要各圖書館服務(wù)的協(xié)同。服務(wù)協(xié)同是圖書館聯(lián)盟的目的。圖書館聯(lián)盟資源的集團(tuán)采購。用戶服務(wù)的提供等各項(xiàng)工作的開展都需要相應(yīng)的工作人員來實(shí)施。圖書館聯(lián)盟本身并不能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),是聯(lián)盟內(nèi)的人員的工作促使聯(lián)盟整體功能的發(fā)揮。因此,人員協(xié)同是圖書館聯(lián)盟開展各項(xiàng)工作的關(guān)鍵,人員協(xié)同強(qiáng)調(diào)各館人員通過協(xié)作共同完成聯(lián)盟的任務(wù)。圖書館聯(lián)盟整體功能的有效發(fā)揮有賴于這四個(gè)方面的協(xié)同作用。
在圖書館聯(lián)盟中,各成員館之間既互相合作,又互相競(jìng)爭(zhēng),如果各成員館不能很好地協(xié)調(diào)工作,就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)混亂,內(nèi)耗增大,增加聯(lián)盟的不穩(wěn)定性。這就要求我們要重視各成員館之間的協(xié)調(diào),通過各成員館之間的有效協(xié)同,盡可能減少系統(tǒng)的沖突、摩擦,降低圖書館聯(lián)盟的不穩(wěn)定,促進(jìn)其整體效應(yīng)的發(fā)揮。因此,協(xié)同論為協(xié)調(diào)好各成員館之間的關(guān)系,提高聯(lián)盟的協(xié)同效
能,降低聯(lián)盟內(nèi)部的不穩(wěn)定性提供了理論指導(dǎo)。
3 基于博弈論的解析
3.1 博弈論的基本觀點(diǎn)
博弈論(game theory),是研究決策主體的行為發(fā)生直接相互作用時(shí)候的決策以及這種決策的均衡問題。即研究當(dāng)一個(gè)局中人的選擇受到其他局中人的影響,而且反過來又影響其他局中人的選擇時(shí)的決策問題和均衡問題。博弈一般由4個(gè)最基本的要素構(gòu)成:①局中人,指在博弈中選擇行動(dòng)以最大化自己效用的決策主體;②行動(dòng)/策略空間,每個(gè)局中人有一系列不同的可供自己選擇的行動(dòng)方案或策略;③支付函數(shù),支付是局中人從博弈中獲得的效用水平,每個(gè)局中人的支付是全體局中人所取策略的函數(shù),該函數(shù)稱為支付函數(shù);④信息結(jié)構(gòu),即局中人有關(guān)博弈局勢(shì)的知識(shí),特別是有關(guān)其他局中人的特征和行動(dòng)的知識(shí)。
根據(jù)局中人是否合作,博弈論可以分為合作博弈與非合作博弈。兩者的區(qū)別主要在于人們的行為相互作用時(shí),當(dāng)事人能否達(dá)成一個(gè)具有約束力的協(xié)議,如果能,就是合作博弈,否則就是非合作博弈。合作博弈強(qiáng)調(diào)的是全體理性、效率、公正、公平;非合作博弈強(qiáng)調(diào)的是個(gè)人理性、個(gè)人最優(yōu)決策。根據(jù)全體局中人的支付總和是否為零,博弈可分為零和博弈與非零和博弈。如果對(duì)博弈中的任一局勢(shì),全體局中人的支付總和均為零,則稱為零和博弈,否則為非零和博弈。零和博弈的局中人之間的利益始終是對(duì)立的,無法和平相處?,F(xiàn)代經(jīng)濟(jì)博弈論在承認(rèn)各經(jīng)濟(jì)實(shí)體利益的基礎(chǔ)上,更加側(cè)重研究經(jīng)濟(jì)主體的行為特征,通過行為方案與利益得失關(guān)系的研究,以求協(xié)調(diào)他們的利益。因此,作為一種具有普遍適用性的方法與工具,博弈論得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
3.2 圖書館聯(lián)盟中的博弈現(xiàn)象
在圖書館聯(lián)盟中,必然存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的成員館,某個(gè)成員館的行為必然受到其他成員館行為的制約并對(duì)其他成員館的行為產(chǎn)生影響。運(yùn)用博弈論的原理和方法分析圖書館聯(lián)盟活動(dòng)中各成員館之間相互制約、相互作用的機(jī)理和規(guī)律,不僅可以指導(dǎo)參與者做出合理的決策,而且可以幫助尋找提高聯(lián)盟效率的有效途徑。
圖書館聯(lián)盟內(nèi)的成員館在館際互借、文獻(xiàn)傳遞、參考咨詢、集團(tuán)采購、聯(lián)合編目、技術(shù)開發(fā)等多個(gè)方面進(jìn)行合作。聯(lián)盟的整體收益大于各個(gè)成員單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的收益之和,同時(shí)每個(gè)成員都能獲得比不加盟時(shí)要多一些的收益。因此,圖書館聯(lián)盟是一種合作博弈,表現(xiàn)出的是團(tuán)隊(duì)精神和集團(tuán)利益的最大化。同時(shí),圖書館聯(lián)盟是一種非零和博弈,也即圖書館之間的聯(lián)合是一種效益大于零的合作。
從我國圖書館聯(lián)盟資源共享的現(xiàn)狀來看,有一部分博弈活動(dòng)是合作的,參與者之間達(dá)成了有約束力的協(xié)議,參與者的個(gè)體利益通過補(bǔ)償?shù)玫阶畲蠡?并且集體利益也實(shí)現(xiàn)了最大化,如,電子資源的集團(tuán)采購博弈。此外,由于各參與者的實(shí)力存在差異,其所能提供的共享資源數(shù)量、質(zhì)量各不相同,在聯(lián)盟共享中承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)也不盡相同。因此,他們?cè)诼?lián)盟中會(huì)與其他參與者進(jìn)行博弈,以期在付出成本最小或最合理的情況下,獲得最滿意的結(jié)果。聯(lián)盟在形成之初一般都會(huì)達(dá)成一個(gè)具有約束力的協(xié)議,但個(gè)別成員館為了自己的私有利益,往往想方設(shè)法違反協(xié)議規(guī)定,結(jié)果是使共享成員館的利益都得不到保障,存在著“囚徒困境”現(xiàn)象,反映了個(gè)體利益與集體利益的矛盾、個(gè)體理性與集體理性的矛盾。這就從博弈論角度解釋了每個(gè)圖書館都有資源共享的愿望,但圖書館聯(lián)盟實(shí)際運(yùn)行起來卻特別困難的原因。
3.3 基于博弈論的圖書館聯(lián)盟合作與沖突分析
圖書館聯(lián)盟在組建階段都有許多成員館參加,簽訂了共同認(rèn)可的協(xié)議,但是在具體的運(yùn)行中由于利益分配不均,缺少約束機(jī)制,造成在共享活動(dòng)中做出貢獻(xiàn)的成員得不到實(shí)際利益,而無所作為甚至不作為的成員也沒有足夠的制約,導(dǎo)致聯(lián)盟運(yùn)行的困難。博弈分析注重參與人的得益與策略選擇的密切關(guān)系,通過聯(lián)盟活動(dòng)的博弈分析,可以找到聯(lián)盟運(yùn)行的根本障礙。在圖書館聯(lián)盟中,各成員館作為理性人,在一定的約束條件下,力圖以最小的代價(jià)去獲取最大的經(jīng)濟(jì)利益。理性人在追求自身利益最大化時(shí),需要相互合作,而合作巾又存在沖突,為了實(shí)現(xiàn)合作的潛在收益和有效地解決合作中的沖突問題,理性人發(fā)明了各種各樣的制度以規(guī)范他們的行為。因此,博弈論的合作理論和非合作理論也為解決合作與沖突問題提供了思想方法和重要工具。
在圖書館聯(lián)盟中,由于各成員館利益的不同以及各種博弈行為的存在,使得聯(lián)盟很不穩(wěn)定。即使是聯(lián)盟的各方可以選擇合作使之實(shí)現(xiàn)納什均衡,但是由于信息不對(duì)稱可能導(dǎo)致的聯(lián)盟成員不了解對(duì)方在合作中的支付函數(shù),個(gè)別成員為了防止對(duì)方選擇欺騙或者背叛行為給自身帶來的損害,會(huì)采取較為消極的合作態(tài)度,根據(jù)公平性原則其他伙伴也會(huì)隨之降低合作的積極性。博弈理論以理性決策主體之間的交互影響為研究對(duì)象,關(guān)注的是事后的道德風(fēng)險(xiǎn)問題,因而是以聯(lián)盟風(fēng)險(xiǎn)和不穩(wěn)定性研究為核心的,因此博弈理論也為聯(lián)盟風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避和如何維護(hù)其穩(wěn)定性提出了指導(dǎo)性思路。
4 基于委托――理論的解析
4.1 委托――理論的主要內(nèi)容
委托理論的中心任務(wù)是研究在利益沖突和信息不對(duì)稱的環(huán)境下,委托人如何設(shè)計(jì)最優(yōu)契約激勵(lì)人。在信息經(jīng)濟(jì)學(xué)中,常常把博弈中擁有私人信息的參與人稱為“人”,不擁有私人信息的參與人稱為“委托人”。委托問題是由參與人擁有的私有信息不對(duì)稱引起的。信息不對(duì)稱性問題,從非對(duì)稱發(fā)生的時(shí)間看,可能發(fā)生在當(dāng)事人簽約之前,也可能發(fā)生在簽約之后,分別稱為事前非對(duì)稱和事后非對(duì)稱。研究事前非對(duì)稱信息博弈的模型稱為逆向選擇模型,研究事后非對(duì)稱信息博弈的模型稱為道德風(fēng)險(xiǎn)模型。委托理論模型刻畫了如下一類問題:委托人想使人按照他的利益選擇行動(dòng),但委托人不能直接觀測(cè)到人選擇了什么行動(dòng),他能觀測(cè)到的只是另一些變量,這些變量由人的行動(dòng)和其他外生隨機(jī)因素共同決定,這也就是說人行動(dòng)的信息是不完全的。因此,委托人的問題就是如何根據(jù)這些觀測(cè)到的信息來獎(jiǎng)懲人,以激勵(lì)其選擇對(duì)委托人最有利的行動(dòng)。
4.2 圖書館聯(lián)盟中的委托――問題分析
圖書館聯(lián)盟各成員館之間沒有任何行政上的隸屬關(guān)系,各館在加入某個(gè)聯(lián)盟時(shí),都會(huì)從自身的利益出發(fā)開展合作對(duì)策研究。在圖書館聯(lián)盟中,一方面是參與組建聯(lián)盟的各個(gè)成員館之間存在信息不對(duì)稱,一個(gè)成員館并不十分清楚其他成員館的資源優(yōu)勢(shì)、服務(wù)能力、核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)等;另一方面,聯(lián)盟的盟主單位或聯(lián)盟管理機(jī)構(gòu)對(duì)各成員館也不可能擁有全面的信息,因此,盟主單位或聯(lián)盟管理機(jī)構(gòu)和成員館之間也存在信息不對(duì)稱。在信息資源的共建共享合作中,信息的正確、快速傳遞對(duì)整個(gè)聯(lián)盟起著至關(guān)重要的作用,而在信息不對(duì)稱、不完全的情況下,很難達(dá)到資源共享聯(lián)盟真正的優(yōu)化效果。信息不對(duì)稱的存在不可避免地給聯(lián)盟管理帶來一些難題,影響聯(lián)盟的合作關(guān)系和合作穩(wěn)定性。
信息的不對(duì)稱性造成圖書館聯(lián)盟中存在兩個(gè)方面的委托――問題:①圖書館聯(lián)盟各成員館合作關(guān)系的建立客觀上要求對(duì)各成員館進(jìn)行選擇和評(píng)價(jià),如果某一圖書館為了加盟而提供一些不真實(shí)的信息,做出不切實(shí)際的錯(cuò)誤承諾,由于信息的不對(duì)稱,盟主或管理機(jī)構(gòu)難以正確辨別,就會(huì)出現(xiàn)逆向選擇問題。②聯(lián)盟各成員館是不同的利益主體,當(dāng)個(gè)別圖書館為了自身利益而不遵守協(xié)議或采取欺騙行為時(shí),就會(huì)給聯(lián)盟整體帶來損失,產(chǎn)生道德風(fēng)險(xiǎn)問題。
由于信息不對(duì)稱,圖書館聯(lián)盟運(yùn)行中存在復(fù)雜的委托――關(guān)系。聯(lián)盟成員之間的合作強(qiáng)凋一種持久穩(wěn)定的伙伴關(guān)系。個(gè)別成員館的短期行為可能會(huì)得到一時(shí)的好處,但會(huì)給自己帶來聲譽(yù)損失,導(dǎo)致伙伴關(guān)系終止,同時(shí),委托雙方角色的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換也可能導(dǎo)致自己的利益面臨損失。而維持長(zhǎng)期的合作關(guān)系,所帶來的收益遠(yuǎn)大于短期利益。正因?yàn)槁?lián)盟成員間的委托問題是多階段、動(dòng)態(tài)的重復(fù)博弈過程,圖書館聯(lián)盟的制度設(shè)計(jì)和激勵(lì)才顯得更為重要。
5 結(jié)語
由于圖書館聯(lián)盟運(yùn)行中存在各種矛盾和沖突,聯(lián)盟內(nèi)部存在系統(tǒng)混亂和內(nèi)耗風(fēng)險(xiǎn),各成員館之間存在多種博弈行為,以及聯(lián)盟中存在復(fù)雜的委托――關(guān)系,才使得圖書館聯(lián)盟運(yùn)行中存在多種不穩(wěn)定性因素。而本文所論述的矛盾管理理論、協(xié)同論、博弈論、委托――理論等又為研究圖書館聯(lián)盟不穩(wěn)定性的內(nèi)在規(guī)律、消除聯(lián)盟的不穩(wěn)定性因素提供了方法指導(dǎo)和解決思路。運(yùn)用矛盾管理理論中的矛盾分析方法去解決圖書館聯(lián)盟各成員館之間的“競(jìng)合”關(guān)系中存在的各種矛盾和沖突,正確處理好合作與沖突的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,有利于引導(dǎo)聯(lián)盟向整體目標(biāo)和集體利益的方向發(fā)展;運(yùn)用協(xié)同論強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間協(xié)同工作的重要性,可以促使圖書館聯(lián)盟各成員館之間由松散聯(lián)合體狀態(tài)轉(zhuǎn)向相互依賴與緊密配合,為消除聯(lián)盟系統(tǒng)混亂,將聯(lián)盟內(nèi)耗降到最低程度提供了方法與策略;分析作為理性人的各成員館之間所存在的各種博弈關(guān)系,從參與館的得益與策略選擇方面尋找聯(lián)盟運(yùn)行中的根本障礙,為圖書館聯(lián)盟風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避和穩(wěn)定性維護(hù)提供了方法和參考思路;委托――理論中的最優(yōu)契約設(shè)計(jì)與激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)理論,為圖書館聯(lián)盟合作契約的設(shè)計(jì),尋求激勵(lì)的影響因素,制定有效的激勵(lì)措施提供了理論指導(dǎo)。
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關(guān)鍵詞:定向增發(fā) 折價(jià) 市場(chǎng)效應(yīng)
一、引言
定向增發(fā)具有發(fā)行門檻較低、審批流程簡(jiǎn)單、融資方式靈活的特點(diǎn),被認(rèn)為是融資“pecking order”中僅次于公開增發(fā)的次優(yōu)選擇(Ferreira and Brooks,2007),已成為上市公司再融資的重要途徑,2010年至2012年滬深兩市定向增發(fā)融資額分別為3300億、3588億和3441億,后兩年融資規(guī)模均超過IPO。
定向增發(fā)在國內(nèi)股權(quán)融資市場(chǎng)占主導(dǎo)地位的原因,除了近年來的政策支持,重要的一點(diǎn)是其用途并不限于融資功能,實(shí)施定向增發(fā)主要基于三個(gè)動(dòng)因:首先是對(duì)大股東實(shí)施增發(fā)以收購資產(chǎn),甚至是母公司整體上市;其次是引入新的戰(zhàn)略投資者,提高公司競(jìng)爭(zhēng)力,或是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略重組;第三則是為新的募投項(xiàng)目籌集所需的項(xiàng)目資金。
二、文獻(xiàn)綜述
總體來看,定向增發(fā)的相關(guān)研究主要集中于解釋發(fā)行中的折價(jià)現(xiàn)象和股價(jià)的市場(chǎng)效應(yīng)兩個(gè)方面,并由此延伸到大股東利益輸送、定增前后企業(yè)的績(jī)效變化、定向增發(fā)的投資價(jià)值、定向增發(fā)盈余管理等領(lǐng)域。研究的出發(fā)點(diǎn)主要是信息不對(duì)稱和問題。
(一)定向增發(fā)的基本現(xiàn)象
定向增發(fā)折價(jià)、短期市場(chǎng)效應(yīng)是定向增發(fā)現(xiàn)象研究的主要結(jié)果。
1、折價(jià)
實(shí)證研究結(jié)果表明,美國私募的折價(jià)率約為11.3%-20.14%,而臺(tái)灣地區(qū)的定向增發(fā)折價(jià)率約為20%。
2、短期公告效應(yīng)
對(duì)于折價(jià)發(fā)行的定向增發(fā)股票,市場(chǎng)上基本上持樂觀態(tài)度,而定向增發(fā)中的短期市場(chǎng)效應(yīng)(公告效應(yīng)),則并未發(fā)現(xiàn)一致的國際證據(jù)。Wruck(1989)最早研究發(fā)現(xiàn),宣告日前后存在4.5%的異常收益,Hertzel and Smith(1993)發(fā)現(xiàn)1980-1987年間,NASDAQ106家定向增發(fā)公司的公告期超額收益為1.72%。一些學(xué)者對(duì)日本、挪威、美國、新加坡、瑞典等國上市公司的實(shí)證研究也得到了相似的結(jié)論。但是Chen et al.(2002),Anderson et al.(2006)的研究沒有發(fā)現(xiàn)顯著的正異常收益。
國內(nèi)方面,戴爽(2007)選取已實(shí)施定向增發(fā)的57家上市公司作為統(tǒng)計(jì)樣本,發(fā)現(xiàn)了11.8%的異常收益,章衛(wèi)東(2007)的研究也發(fā)現(xiàn)了類似規(guī)模的公告效應(yīng),且面向控股股東及其關(guān)聯(lián)方的定向增發(fā)將獲得更高的累計(jì)超額收益。此后陸續(xù)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)股改后定向增發(fā)存在正面宣告效應(yīng)。
3、長(zhǎng)期市場(chǎng)效應(yīng)(公告效應(yīng)之謎)
與短期公告效應(yīng)相反,Hertzel et al.(2002)發(fā)現(xiàn),市場(chǎng)對(duì)定向增發(fā)的長(zhǎng)期反應(yīng)為負(fù),三年持有期異常收益為-23.8%。Krishnamurthy et al.(2004)和Marciukaityte et al.(2005)也得出了類似的結(jié)論。這一問題被稱為“Puzzling announcement effect(公告效應(yīng)之謎)”。
公告效應(yīng)之謎在我國目前尚無定論。吳育輝等(2010)分析發(fā)現(xiàn),增發(fā)后的6個(gè)月時(shí)間段,股票具有更高的累計(jì)超額收益率。章衛(wèi)東、李海川(2010)的研究表明,資產(chǎn)注入類型、注入資產(chǎn)與主營(yíng)業(yè)務(wù)的相關(guān)性,將顯著影響到定向增發(fā)股票的長(zhǎng)期收益率,而與短期市場(chǎng)表現(xiàn)無明顯關(guān)系。鄧路等(2011)發(fā)現(xiàn)中國上市公司定向增發(fā)前后5年業(yè)績(jī)顯著好于配比公司,定向增發(fā)后兩年內(nèi)總體上表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)特征,原因是投資者對(duì)定向增發(fā)的公告反應(yīng)不足。徐靜,余斌(2012)則發(fā)現(xiàn)了公告效應(yīng)之謎的現(xiàn)象,即短期內(nèi)定向增發(fā)股票市場(chǎng)反應(yīng)為正,而長(zhǎng)期的市場(chǎng)反應(yīng)為負(fù)。
(二)定向增發(fā)的影響因素
對(duì)于定向增發(fā)的影響因素,一般可以分為兩類,一類是所有形式的新股發(fā)行都具備的一般性影響因素;另一類為定向增發(fā)的特有研究成果。
1、定向增發(fā)的一般影響因素
(1)價(jià)格壓力假說
Scholes(1972)指出,每只股票彼此之間不可完全替代,因此需求曲線應(yīng)該向下傾斜,任何股票的發(fā)行都會(huì)導(dǎo)致價(jià)格下跌。有大量文獻(xiàn)實(shí)證研究了股價(jià)和發(fā)行規(guī)模之間的關(guān)系,但是得到的結(jié)果并不明確。Loderer et al.(1991)對(duì)增發(fā)宣告異常收益與需求的價(jià)格彈性進(jìn)行了檢驗(yàn),但是并未發(fā)現(xiàn)需求的價(jià)格彈性導(dǎo)致了負(fù)的異常收益。蓋銳、熊發(fā)禮(2010)指出再融資將會(huì)導(dǎo)致企業(yè)長(zhǎng)期財(cái)務(wù)指標(biāo)下降,尤其是以包括定向增發(fā)在內(nèi)的股權(quán)再融資行為。
(2)投資機(jī)會(huì)假說
Miller and Rock(1985)指出公司的投資需求為定值,任何再融資行為都是對(duì)未來現(xiàn)金流預(yù)期下降的結(jié)果,從而構(gòu)成了公司未來收益的負(fù)面信號(hào)。Healy and Palepu(1990)認(rèn)為股票發(fā)行體現(xiàn)了預(yù)期未來收益的波動(dòng)性變大,經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)將出現(xiàn)上升,再融資行為是一個(gè)“壞消息”。賀薇(2011)也得出了類似結(jié)論。顧馨、李雙杰(2012)以2006-2009我國主板定向增發(fā)的上市公司為研究樣本,發(fā)現(xiàn)定向增發(fā)對(duì)股權(quán)結(jié)構(gòu)的改善有積極影響,70%左右的上市公司增發(fā)實(shí)施后業(yè)績(jī)指標(biāo)出現(xiàn)提升。
(3)財(cái)富轉(zhuǎn)移假說
股票發(fā)行伴隨著財(cái)富在股東與債權(quán)人之間的重新分配,Galai and Masulis(1976);由于股權(quán)融資可以降低公司的債務(wù)風(fēng)險(xiǎn),超預(yù)期的股票發(fā)行會(huì)使得財(cái)富從股東向債權(quán)人轉(zhuǎn)移。因此,股票增發(fā)導(dǎo)致公司的D/E比例下降,同時(shí)出現(xiàn)負(fù)的異常收益,DeAngelo and Masulis(1980)。但是在韓國市場(chǎng),Kang(1990)和Dhatt et al.(1996)發(fā)現(xiàn)配股前后伴隨著正異常收益,其根本原因是股權(quán)融資使企業(yè)出現(xiàn)財(cái)務(wù)困境的概率下降。
(4)流動(dòng)性假說
交易受限股票的折價(jià)均值達(dá)34%,Silber(1991);Brennan and Subrahmanyam(1996)、Fiori(2000)等發(fā)現(xiàn),股票的流動(dòng)性與收益率負(fù)相關(guān)??紤]到定向增發(fā)股票往往存在限售條款,因此其應(yīng)當(dāng)存在發(fā)行折價(jià),并具有正的異常收益。
2、定向增發(fā)的特有研究成果
(1)監(jiān)督效應(yīng)假說
Wruck(1989)的監(jiān)督效應(yīng)假說指出,定向增發(fā)會(huì)帶來股權(quán)集中度的提高或是產(chǎn)生新的大股東,隨著大股東利益與公司趨同,大股東可能憑借自身的影響力改善公司的資源分配,或者促使公司進(jìn)行有價(jià)值的兼并收購,那么公司價(jià)值將得到提升。值得注意的是,Hertzel and Smith(1993)以及Wu(2004)的實(shí)證結(jié)果并不支持監(jiān)管假設(shè)。
(2)管理層權(quán)力擴(kuò)張假說
Wruck(1989)還發(fā)現(xiàn),如果定向增發(fā)導(dǎo)致管理層濫用權(quán)力,公司價(jià)值將會(huì)下降?;诖?,Barclay et al.(2007)提出管理層權(quán)力擴(kuò)張假說解釋定向增發(fā),他們認(rèn)為管理層只會(huì)對(duì)不會(huì)影響其地位的友好投資者實(shí)施增發(fā),因此定向增發(fā)對(duì)于非參與(不干涉公司管理)投資者來說是不利的,而折價(jià)現(xiàn)象正是對(duì)這種非參與的補(bǔ)償。
(3)大股東利益輸送假說
Cronqvist and Nilsson(2005)發(fā)現(xiàn)家族企業(yè)為不稀釋控制權(quán),不愿意選擇配股和公開增發(fā),Baek et al.(2006)通過對(duì)韓國企業(yè)集團(tuán)的研究,對(duì)此提供了證據(jù)證明。張鳴、郭思永(2009),何賢杰、朱(2009)的研究結(jié)果表明,大股東的機(jī)會(huì)主義行為是影響上市公司進(jìn)行定向增發(fā)的重要因素。李傳憲、何益闖(2012)指出大股東有更大的動(dòng)機(jī)和能力借助定向增發(fā)進(jìn)行隧道行為,而股權(quán)制衡機(jī)制在一定程度上會(huì)約束這一行為。鄧路等(2011)也未發(fā)現(xiàn)直接證據(jù)支持大股東將定向增發(fā)作為實(shí)現(xiàn)利益輸送的工具。從投資者保護(hù),監(jiān)管大股東行為的角度,郭思永(2012)提出,良好的投資保護(hù)環(huán)境能夠抑制上市公司的財(cái)富轉(zhuǎn)移行為。
(4)信息不對(duì)稱假說
Hertzel and Smith(1993)的實(shí)證研究結(jié)果表明定向增發(fā)的折價(jià)程度與信息不對(duì)稱程度顯著正相關(guān)。他們認(rèn)為,在支付一定的搜尋信息成本前提下,投資者可以觀察到存在信息不對(duì)稱問題的企業(yè)的內(nèi)在價(jià)值,而定向增發(fā)的折價(jià)就是為了補(bǔ)償信息獲取成本。同時(shí),定向增發(fā)本身也釋放了公司價(jià)值被低估的信號(hào),投資者的認(rèn)購就是對(duì)公司價(jià)值的鑒證。因此,定向增發(fā)公告會(huì)帶來正的市場(chǎng)效應(yīng)。Lee(1997),Kahle(2000)的研究支持了公司會(huì)憑借信息優(yōu)勢(shì)在股價(jià)被高估時(shí)實(shí)施股權(quán)再融資的結(jié)論。Anderson et al.(2006)對(duì)新西蘭的研究發(fā)現(xiàn),分析師關(guān)注較少的企業(yè),認(rèn)購者對(duì)企業(yè)的價(jià)值挖掘付出了較高的成本,折價(jià)將作為他們投入信息成本的補(bǔ)償。
(5)市場(chǎng)時(shí)機(jī)
Huson et al.(2006)提出,定向增發(fā)的定價(jià)和數(shù)量受資本市場(chǎng)的狀況影響。當(dāng)股市市值上升時(shí),定向增發(fā)數(shù)量也會(huì)增加;定向增發(fā)折價(jià)與市場(chǎng)收益正相關(guān)。耿建新等(2011)發(fā)現(xiàn)公司長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)與長(zhǎng)期回報(bào)率會(huì)出現(xiàn)下滑,其原因不是市場(chǎng)對(duì)短期公告效應(yīng)過度反應(yīng)的修正,而是投資者對(duì)募投項(xiàng)目過度樂觀。盧闖,李志華(2011)研究發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)錯(cuò)誤定價(jià)是投資者情緒和定向增發(fā)折價(jià)的中間變量,投資者越樂觀,定向增發(fā)折價(jià)越大。徐靜、余斌(2012)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),無論是長(zhǎng)期或是短期,市場(chǎng)低迷時(shí)定向增發(fā)的市場(chǎng)反應(yīng)較之牛市行情下的市場(chǎng)反應(yīng)更好。
三、總結(jié)
近年來,我國A股市場(chǎng)定向增發(fā)相關(guān)問題研究已經(jīng)日漸成熟,取得了大量的研究成果。但由于我國定向增發(fā)市場(chǎng)開展較晚,研究樣本的時(shí)間跨度相對(duì)有限,且市場(chǎng)環(huán)境、制度安排具有一定的獨(dú)特性,很多研究結(jié)果仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
首先,除了最簡(jiǎn)單的融資目的外,國內(nèi)的定向增發(fā)還被廣泛應(yīng)用于如并購重組、整體上市等領(lǐng)域,《上市公司非公開發(fā)行股票實(shí)施細(xì)則》對(duì)以重大資產(chǎn)重組、引進(jìn)戰(zhàn)略投資為目的的發(fā)行和以籌集資金為目的的發(fā)行采取了不同的定價(jià)方式。然而由于定向增發(fā)一般以相對(duì)二級(jí)市場(chǎng)價(jià)格折價(jià)發(fā)行,定價(jià)水平較低,大股東通過定向增發(fā)謀取私人利益成為一個(gè)不容忽視的現(xiàn)象,如何進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)定向增發(fā)的定價(jià)機(jī)制,修正其缺陷已成為學(xué)界的一個(gè)重大議題。
其次,國內(nèi)發(fā)行周期長(zhǎng)于國外的私募發(fā)行,一般來說,從董事會(huì)預(yù)案公告到定向增發(fā)完成需耗時(shí)半年到一年,更有甚者可以達(dá)到兩年以上。這其中主要包括董事會(huì)預(yù)案公告、股東大會(huì)審議通過,證監(jiān)會(huì)審核通過,發(fā)行批文頒布,承銷路演,股權(quán)登記。
最后,國內(nèi)定向增發(fā)還面臨著“九折規(guī)則”的約束,《管理辦法》在定價(jià)基準(zhǔn)日的規(guī)定上具有模糊性,公司可以自由選擇基準(zhǔn)日。目前A股市場(chǎng)上市公司定向增發(fā)定價(jià)基準(zhǔn)日普遍選取董事會(huì)預(yù)案公告日,其原因可能是以董事會(huì)預(yù)案公告日作為定價(jià)基準(zhǔn)日,方便董事會(huì)通過盈余管理等手段,對(duì)發(fā)行底價(jià)區(qū)間進(jìn)行控制。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:排水管,頂管技術(shù),施工
某給排水施工項(xiàng)目位于開發(fā)區(qū)內(nèi),頂管工程全長(zhǎng)215.5m,工作井處左側(cè)為某建筑工地,右側(cè)為居民樓,接收井處左側(cè)為醫(yī)院,右側(cè)為空地,地下有污水、雨水、電話、上水四道管線。
1.施工準(zhǔn)備
1.1頂管機(jī)頭選擇
根據(jù)土質(zhì)和施工環(huán)境條件,同時(shí)考慮到頂管距離、頂管施工排土、施工時(shí)地面沉降控制難易程度等,頂管機(jī)頭選型為:Ф1000管和Ф1350管,采用泥水平衡頂管機(jī),Ф1650管采用土壓平衡頂管機(jī)。
1.2頂管總推力計(jì)算
掘進(jìn)機(jī)頭迎面阻力F0
經(jīng)計(jì)算機(jī)頭切削面泥水壓上限值和下限值分別為:
機(jī)頭土艙實(shí)際控制值應(yīng)介于理論計(jì)算值的上下限之間。如設(shè)定值為:
Ф1000管機(jī)頭:110KPa 上限值130KPa
Ф1350管機(jī)頭:115KPa 上限值135KPa
Ф1650管機(jī)頭:125KPa 上限值145KPa
此時(shí)機(jī)頭迎面阻力按式F0=1/4πD2Pmax計(jì)算,則有:
F0(Ф1000管機(jī)頭,外經(jīng)1.24m)=157KN
F0(Ф1350管機(jī)頭,外經(jīng)1.65m)=289KN
F0(Ф1650管機(jī)頭,外經(jīng)2.07m)=488KN
管道的綜合阻力F1
F1=μπDL
考慮施工時(shí)實(shí)測(cè)管壁外周摩阻力值,在管壁外側(cè)同步注入觸變泥漿情況下,平均值均為4KN/m2,故μ取此值。
1.3洞口地基加固
在洞口圍護(hù)樁外圈增加一排水泥土攪拌樁,與圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)施工,該排樁寬度比洞口寬度大3m,深度比洞口下沿深4m,施工方法與洞口水泥土攪拌樁類同。
2.施工技術(shù)
2.1頂進(jìn)施工
2.1.1 注漿減摩
在頂管頂進(jìn)過程中為使管壁外周形成的泥漿環(huán)始終起到支承土體和減阻作用,在中繼環(huán)和管道的適當(dāng)點(diǎn)位還必須進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿,以補(bǔ)充在頂進(jìn)過程中的觸變泥漿損失量。一般壓漿量為管道外周環(huán)形空隙的1.5~2.0倍。要達(dá)到以上的效果,壓漿不僅要及時(shí)和適量,還必須在適當(dāng)?shù)膲毫ο掠蛇m當(dāng)?shù)狞c(diǎn)位和正確的方法向管外壓注。壓漿壓力應(yīng)根據(jù)管道深度H和土的天然重度γ而定,一般為2~3γH。
2.1.2注漿孔布置
注漿砼管的安排:在掘進(jìn)機(jī)頭后連續(xù)放4節(jié)有注漿孔的砼管子,然后隔2節(jié)管子放1節(jié)有注漿孔的管子,這樣放設(shè)4節(jié)帶注漿孔的管子后,每隔6節(jié)管子安放一節(jié)有注漿孔的管子,在中繼環(huán)前后各連續(xù)放3節(jié)管子。
每節(jié)帶注漿孔的管子設(shè)1個(gè)補(bǔ)漿斷面共4個(gè)注漿孔,均勻布置。帶孔管1個(gè)補(bǔ)漿斷面上的4孔為對(duì)稱布置,但安裝時(shí)不能將注漿孔按水平軸、豎垂軸這樣的狀態(tài)布置,左扭轉(zhuǎn)22.5°~40°,前后相鄰帶孔管上的注漿孔扭轉(zhuǎn)至孔位相差45°左右。
2.1.3泥漿施工
由于頂管機(jī)頭外周空隙是壓漿的主要部位,施工中采取同步注漿方式,即在機(jī)頭被頂進(jìn)過程中所有補(bǔ)漿管路關(guān)閉,只開通注漿管路,注漿量要根據(jù)機(jī)頭型式具體情況具體確定,主要以壓力控制,約為0.2~0.3MPa(太高的壓力會(huì)產(chǎn)生觸變泥漿向機(jī)頭前端泥土倉(泥水倉)內(nèi)串聚,使機(jī)頭段周圍泥土在泥漿液壓的作用下形成一定的空隙容納觸變泥漿。
在后續(xù)管道的四周泥漿套,由于可能產(chǎn)生的局部漏失,泥漿微粒滲入土體空隙內(nèi),管壁的拖動(dòng)作用等原因,使局部泥漿套厚度變薄,甚至消失,難以始終起到支承土體和減阻的作用,就需要進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿。補(bǔ)漿按順序進(jìn)行,定量壓注每班不少于2次。
洞口注漿壓力和注漿量根據(jù)洞口止水裝置情況實(shí)際確定。
總之,施工中應(yīng)堅(jiān)持“先壓后頂、隨頂隨壓,及時(shí)補(bǔ)漿”的原則。
2.1.4泥漿置換
在頂管結(jié)束后,立即用純水泥漿置換膨潤(rùn)土泥漿,水泥漿水灰比為0.4,置換量約為:
Ф1000管:0.12m3/m
Ф1650管:0.20m3/m
2.1.5排泥系統(tǒng)與棄土
泥水式盾構(gòu)排泥管與機(jī)頭輸泥泵出泥口口徑相同,管節(jié)接頭采用卡箍式活絡(luò)接頭,在中繼間處用高壓橡膠波紋管過渡,以適應(yīng)中繼間的伸縮。泥水輸送距離較遠(yuǎn)的頂管區(qū)段(>150m)在工作井底增設(shè)一臺(tái)管道泵串聯(lián)在管道線路中接力輸送泥水提升至地面沉淀箱內(nèi)。論文參考網(wǎng)。
直徑較大(Ф1650管)的頂管,由于采用泥土平衡式機(jī)頭,頂管距離全長(zhǎng)為71m,故本工程中間采用手推車將土從管道內(nèi)運(yùn)至工作井內(nèi),再由起重機(jī)將手推車吊運(yùn)出井。
輸泥泵輸出的泥水被泵送到地面上的5只儲(chǔ)泥箱(每只容積8m3)內(nèi),經(jīng)沉淀后(除泥漿被調(diào)配改良后返回到泥水倉繼續(xù)使用)的稠泥漿通過密封車外運(yùn)、小車運(yùn)出的土方,在工作井附近設(shè)土方臨時(shí)堆場(chǎng),晚上用土方車外運(yùn)。
2.2管道接口施工
接口是頂管工程的關(guān)鍵部分,保證做好接口部分是頂管工程成敗的關(guān)鍵,因此對(duì)組成接口的每一部分都必須嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)程的要求逐一分別嚴(yán)格制作。
2.3頂管機(jī)頭出洞與防旋措施
頂管機(jī)頭出洞的步驟是:機(jī)頭被主頂頂入洞口止水鋼橡護(hù)套內(nèi),穿過內(nèi)襯砼墻,旋轉(zhuǎn)切刀切削洞前攪拌水泥土加固土體,主頂回縮,加裝砼管,主頂頂進(jìn)送機(jī)頭出洞進(jìn)入自然土層。
頂管機(jī)頭穿過加固土體后,正面即受到約0.12MPa以上的水土壓力,使頂進(jìn)機(jī)頭后退力約140KN,因此當(dāng)千斤頂縮回安裝管子之前必須作臨時(shí)支撐。機(jī)頭正面承受的140KN的退縮力需要頂入4節(jié)管子后產(chǎn)生的摩阻力才能被平衡掉,因此在出洞施工中必須按防退要求周密考慮安排施工。
4節(jié)管子頂入后不再安裝臨時(shí)支撐,但洞口附近管子由于管接縫受到地下水的壓力仍有被推出的可能。因此必須在靠洞口的管縫間安裝臨時(shí)連接鋼板,防止收回千斤頂后管子后退而使管縫脫開。
為了防止頂管機(jī)出洞時(shí)產(chǎn)生磕頭現(xiàn)象,應(yīng)在洞口下部制作一塊素砼托板。
當(dāng)頂管機(jī)頭開始切削攪拌水泥土體時(shí),推進(jìn)速度應(yīng)較慢。因?yàn)闄C(jī)頭在一定的坡度上且土體面不平整等原因,開始切削的土體只是斷面的一部分,而且頂管機(jī)只靠機(jī)殼與導(dǎo)軌之間的摩擦力來承受切削的反力矩,如推進(jìn)速度過快,有可能刀盤不轉(zhuǎn)而機(jī)身轉(zhuǎn),因此,設(shè)置防旋轉(zhuǎn)措施很有必要。
防旋措施之一就是在機(jī)身和洞口上各焊一環(huán),之間用5t手拉葫蘆連接起來,用以承受頂管機(jī)切削的反力矩。
頂管機(jī)出洞的推進(jìn)過程是一個(gè)泥水平衡建立的過程(對(duì)泥水壓平衡機(jī)頭而言)。泥水機(jī)頭施工前,必須有一定粘度的、足夠量的泥水供應(yīng),在泥漿槽里第一次準(zhǔn)備的泥漿量應(yīng)有5m3。
機(jī)頭在出洞段施工中,開始時(shí)由于處于水泥土加固區(qū)域,在不影響泥水系統(tǒng)正常輸送平衡條件下,切口水壓較低。論文參考網(wǎng)。當(dāng)機(jī)頭穿越加固區(qū)后,隨著頂進(jìn)距離增長(zhǎng),必須提高切口水壓達(dá)到正??刂茽顟B(tài)。
2.4機(jī)頭糾偏操作
頂進(jìn)糾偏普遍采用調(diào)整糾偏千斤頂?shù)木幗M操作,若管道偏左側(cè)千斤頂采用左伸縮方法,反之亦然。如同時(shí)有高程和方向偏差,先應(yīng)糾正偏差大的一面。頂進(jìn)中發(fā)生頂管機(jī)頭旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)采取措施防止偏轉(zhuǎn)擴(kuò)大,常用措施為改變切削刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和在管內(nèi)的相反方面增加壓重塊直至正常。
2.5頂管機(jī)頭進(jìn)洞段施工
2.5.1接收井準(zhǔn)備
接收井施工完成后,必須對(duì)洞內(nèi)的方位測(cè)量確認(rèn),根據(jù)實(shí)際標(biāo)高安裝機(jī)頭接收基座,并配備拔提接收井洞口H型鋼的機(jī)械設(shè)備。論文參考網(wǎng)。
2.5.2機(jī)頭姿態(tài)的復(fù)測(cè)
頂管貫通前的測(cè)量是復(fù)合機(jī)頭所處的方位,確認(rèn)機(jī)頭狀態(tài)、評(píng)估機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)的姿態(tài)和擬訂機(jī)頭進(jìn)洞的施工軸線及施工方案等的重要依據(jù),必須使頂管機(jī)在此階段的施工中始終按預(yù)定的方案實(shí)施,以良好的姿態(tài)進(jìn)洞,正確無誤地座落到接收井的基座上。
2.5.3接收井洞口臨時(shí)支護(hù)
為了頂管機(jī)頭快速進(jìn)洞,又不致于出現(xiàn)施工風(fēng)險(xiǎn),擬將洞口H型鋼在機(jī)頭靠近接收井前便進(jìn)行拔提,讓出洞口位置,封內(nèi)襯洞口的磚砌體不拆,在洞口處砼內(nèi)側(cè)連同磚砌體采用16厚鋼板臨時(shí)封擋,并用鋼管水平支撐桿撐住,以抵抗機(jī)頭進(jìn)洞前洞口截面土體的水平推力。
2.5.4機(jī)頭進(jìn)洞
當(dāng)機(jī)頭接近洞內(nèi)時(shí),保持好頂進(jìn)時(shí)的泥土壓力在0.1MPa左右,在距洞口磚墻前0.5m左右時(shí),停止前進(jìn),拆除內(nèi)側(cè)臨時(shí)封擋。當(dāng)封擋拆除后應(yīng)迅速、連續(xù)頂進(jìn)管節(jié),盡可能縮短機(jī)頭進(jìn)洞時(shí)間,讓機(jī)頭破開封洞磚砌墻,在充水水囊的止水狀態(tài)下完成安全進(jìn)洞。
3.結(jié)束語
本工程采用頂管施工方法,大大加快了施工進(jìn)度,對(duì)施工沿線房屋和公用管線起到了很好的保護(hù)作用,基本沒有影響施工沿線居民的出行交通,也無噪音、粉塵污染,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]黎雄鋒.淺談給排水管道的頂管施工技術(shù)應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2009,(11).
關(guān)鍵詞:頂管施工;泥水平衡法;施工管理;效果監(jiān)測(cè)
Abstract: in this paper, on the basis of domestic and foreign of slurry balanced pipe jacking construction technology and process, according to the particular geological conditions in Wuhan area near the Yangtze River characteristic, summarize the construction technology and key technology of slurry balance pipe jacking. Combined with the background of Wuhan Petrochemical Ethylene tube tunnel large slurry balance pipe jacking construction, summed up a set of more scientific and reasonable technique of pipe jacking construction method. By the actual construction situation and the analysis of monitoring results can be seen, slurry balance pipe jacking technology has a certain application value in Wuhan and the central and Western regions.
Keywords: pipe jacking construction; the water balance method; construction management; effect monitoring
中圖分類號(hào):Q946.885+.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
一、工程概況
80萬噸乙烯上游管廊工程作為中國石化武漢分公司80萬噸/年乙烯工程項(xiàng)目的組成部分之一,主要承擔(dān)武漢石化與乙烯工程之間物料互送任務(wù)。由武漢石化、武鋼和乙烯工程所處的地理位置決定了上游管廊必須從武鋼廠區(qū)通過。物料輸送線包括7根為武漢石化和武漢乙烯之間物料輸送線,1根乙烯分輸站至武漢石化天然氣輸送線,8根預(yù)留管線,管徑均為250mm,介質(zhì)為氫氣、氮?dú)?、芳烴抽余液等物質(zhì)。這些管線需要從武漢石化鋪設(shè)到80萬噸乙烯項(xiàng)目部,如何鋪設(shè),如何處理將直接影響工程的成敗。
通過石化設(shè)計(jì)人員和武鋼管理部門雙方的多次協(xié)商和實(shí)地考察,決定采用方案二,即大管徑的頂管技術(shù)進(jìn)行施工。如圖所示(方案一為架空敷設(shè),直接穿過武鋼重要廠礦,被否定)。
乙烯項(xiàng)目路線圖
二、頂管方案
本工程采用D3000泥水平衡法頂管施工工藝,頂進(jìn)的混凝土管長(zhǎng)約981.26m。由于線路曲折,需要采用鋼筋混凝土頂管工作井4座,鋼筋混凝土頂管接收井5座。
三、泥水平衡式頂管施工工藝與技術(shù)
1、泥水平衡頂管施工工藝技術(shù)
本頂管工程擬采用泥水平衡式頂管技術(shù)。泥水平衡頂管機(jī)如右圖所示,該型頂管機(jī)利用機(jī)頭刀盤旋轉(zhuǎn)切削并破碎前方土體,同時(shí)利用外部提供的泥水將破碎的土進(jìn)行拌合,在泥土倉內(nèi)形成流塑狀的泥水與土的混合體,同時(shí)該泥水混合體保持一定的壓力以支撐并平衡周圍土體以及地下水的壓力,因此稱為泥水平衡。泥水倉內(nèi)泥水混合體的壓力必須高于地下水壓力15kPa左右。 泥水平衡式頂管機(jī)
2、施工平面布置
為了保障頂管施工順利進(jìn)行,節(jié)約工期和成本,需要在工作井周圍布置一臺(tái)匹配的吊車(50T),負(fù)責(zé)頂管施工中的各類物資的吊裝和安置。頂管施工中的主要操控都在控制室內(nèi)進(jìn)行,因此控制室必須靠近工作井以便于對(duì)管道頂進(jìn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
工作井剛性后座由鋼板和高強(qiáng)度混凝土組成,后座鋼板與管道軸線垂直,后座中心與管道軸線一致。千斤頂、導(dǎo)軌、頂鐵等頂進(jìn)設(shè)備的布置如圖所示。
施工期間在工作井內(nèi)及管道內(nèi)應(yīng)合理布置排水泵,以保證管內(nèi)和工作井內(nèi)不大量積水,保障管道施工時(shí)設(shè)備和人員的安全。
工作井內(nèi)布置如下圖所示:
3、頂管施工關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算
頂管機(jī)主要性能參數(shù)要根據(jù)本工程設(shè)計(jì)的管道直徑大小以及地質(zhì)勘察資料和地下水情況,并結(jié)合頂管機(jī)生產(chǎn)制造廠家的設(shè)計(jì),共同計(jì)算完成。
頂力計(jì)算:頂管施工過程復(fù)雜,它涉及到多方面的力學(xué)計(jì)算問題。但頂管計(jì)算的根本問題是要估計(jì)頂管的頂力。頂管的頂力就是頂管過程管道受的阻力,包括端阻力和側(cè)壁摩阻力。
最大推力計(jì)算,采用經(jīng)驗(yàn)公式,按最大頂距200m計(jì)算:
(2-1)
F――總推力;
F1――端阻力;
F2――側(cè)壁摩阻力;
(2-2)
D――管外徑m;
P――控制土壓力KN/m2;
(2-3)
Ko――靜止土壓力系數(shù),一般取0.55
Ho――地面至掘進(jìn)機(jī)中心的高度,取值15.9m
γ――土的重量,取1.9T/m3
(2-4)
f――管外表面綜合磨擦阻力,取值0.50T/m2
D――管外徑m
L――頂距m
工作井內(nèi)采用8個(gè)200T的千斤頂,能滿足頂進(jìn)推力的需要。若在頂進(jìn)過程中遇到復(fù)雜的地質(zhì)情況,阻力有較大的增加,導(dǎo)致總推力超過1600T時(shí),則需要增設(shè)中繼間。
4、泥水平衡頂管施工過程控制
4.1.穿墻頂進(jìn)
泥水平衡頂管施工,頂管機(jī)進(jìn)出預(yù)留洞直接影響頂管是否成功,特別是在地質(zhì)情況復(fù)雜地下水豐富的地區(qū),進(jìn)出洞口更是需要更加慎重。本工程埋深交淺的洞口(11m左右)采用在洞口預(yù)埋鋼圈,同時(shí)安裝可拆卸的止水鋼圈和橡膠止水帶,達(dá)到防水目的。地下水較豐富且較深的預(yù)留洞口除上述措施外還需要在洞口外部采取止水和加固措施,如高壓旋噴樁、鋼板樁等。
(東至縣住房與城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì),安徽 東至 247200)
【摘要】頂管施工作為非開挖施工技術(shù)之一,具有施工時(shí)不影響交通、不破壞環(huán)境、施工周期短、綜合成本低、安全性好等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用前景十分廣闊。本文主要結(jié)合某市政截污管道工程的施工案例,對(duì)頂管技術(shù)在砂礫層土體工程中的施工控制措施的應(yīng)用做了分析和探討。
關(guān)鍵詞 頂管技術(shù);砂礫層;市政工程
1 工程概況
某城市截污管道工程是該地區(qū)環(huán)境治理的重點(diǎn)工程項(xiàng)目,污水管線布簧沿原護(hù)城河兩岸布置,其原始地貌屬河流沖洪階地及山坡地,沿線較平緩。污水將被輸送到新建的污水處理廠進(jìn)行處理。管道敖設(shè)直徑為DNl500的鋼筋混凝土管,現(xiàn)場(chǎng)施工條件復(fù)雜,頂管穿越的地質(zhì)情況復(fù)雜,主要為含礫中粗砂層、淤泥質(zhì)土層。管道覆土約6.5m,且管線敷設(shè)在道路上,因此采用頂進(jìn)設(shè)計(jì)方案。管道沿線共設(shè)2座工作井和2座接收井,工作井和接收井均采用沉井法施工,井底深度為7-9m。頂管管材選用用F型接口鋼筋混凝土管。
2 砂礫層土體工程中頂管施工技術(shù)控制措施應(yīng)用
在礫砂層中采用項(xiàng)管法施工,由于管道周圍砂土坍塌無法形成卸力拱,導(dǎo)致管周水平土壓力和垂直土壓力增大,加大了管道頂進(jìn)的摩擦阻力和工具管頭部阻力,該摩阻力是管道頂進(jìn)的主要阻力,為了充分發(fā)揮頂力的作用,在相同頂力條件下,為達(dá)到盡可能長(zhǎng)的頂進(jìn)距離。須采用一定的措施盡可能降低頂進(jìn)中的管壁外周摩擦阻力。本工程采用管壁外周加注觸變泥漿,在土層與管道之間注入泥漿,形成一定厚度的泥漿環(huán),使工具管和頂進(jìn)的管道在泥漿環(huán)中向前滑移,來達(dá)到減阻的目的。
2.1 泥漿劑選用
泥漿劑又稱為觸變泥漿,是由膨潤(rùn)上、CMc(粉末化學(xué)漿糊)、純堿和水按一定比例配方組成。膨潤(rùn)土是觸變泥漿的主要材料,作為頂管施工用的膨潤(rùn)土應(yīng)選納基膨潤(rùn)土,由其拌制成的漿液,觸變以后的流動(dòng)性和靜止下來的膠凝性、固化性都比鈣基膨潤(rùn)長(zhǎng)拌制的漿液要好,對(duì)土層的支承和效果好。
2.2 觸變泥漿施工控制
注漿減摩是項(xiàng)管施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。合理使用觸變泥漿可以保持土體穩(wěn)定,減少塌方起到減阻和護(hù)壁作用。漿液通過注漿系統(tǒng)由注漿孔注入周圍土中。
觸變泥漿的工作原理是:管道外環(huán)空間充滿觸變泥漿形成的泥漿環(huán)套,不僅減少了土層對(duì)管子的垂直壓力,而且因泥漿具有浮力作用,減輕了管道對(duì)下部土層的正壓力,泥漿處于流動(dòng)濕潤(rùn)狀志,從而保持為濕潤(rùn)摩擦——一種摩擦系數(shù)較小的摩阻狀態(tài)。有觸變泥漿,其減阻效果可達(dá)30-60%。
注漿主要有3個(gè)作用,一是起作用,將管土之間的干摩擦變?yōu)闈駶?rùn)摩擦,減小摩擦阻力:二是起支撐作用,在注漿壓力下使隧洞變的穩(wěn)定:三是改良土質(zhì),通過泥漿向管道周圍土體的滲透作用來改良不好的土質(zhì)。
頂管施工過程中,如果注入的漿能在管子的外周形成一個(gè)比較完整的漿套,則其減摩效果將是十分令人滿意的。在頂管時(shí),管子隨著距離的增長(zhǎng),在經(jīng)過不同的土質(zhì)時(shí),推力上升得很快,一旦推力超過混凝土管所能承受的極限時(shí),混凝土管就有可能被破壞。如果是這樣,工程就有報(bào)廢的可能。當(dāng)然,出現(xiàn)這種情況的原因可能是多種多樣的,但是起到減摩的漿套無法形成或無法完全形成則可能是主要的原因之一。
2.3 壓漿與補(bǔ)漿施工控制
觸變泥漿減摩效果的好壞,與注漿孔的布置、注漿泵的選用和注漿壓力與漿液注入量有關(guān)。頂管掘進(jìn)機(jī)后部環(huán)向均勻設(shè)置壓漿孔,一般為3或4只。頂進(jìn)時(shí),及時(shí)進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿,確保在掘進(jìn)機(jī)后面及時(shí)形成完整的泥漿環(huán)套。頂管掘進(jìn)機(jī)后面管子上都布置有壓漿孔,其后每三節(jié)管道中有一節(jié)布置有壓漿孔。
地面泥漿站配置好的觸變泥漿,經(jīng)液壓注漿泵增壓后,進(jìn)入輸漿總管,通過環(huán)形分管注入頂管機(jī)及管節(jié)的壓漿孔形成泥漿套。當(dāng)管節(jié)頂進(jìn)時(shí),利用掘進(jìn)機(jī)尾部環(huán)向均勻布置的壓漿孔,與頂進(jìn)同步進(jìn)行跟蹤注漿,以確保當(dāng)掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)時(shí)所形成的管壁周圍空隙被觸變泥漿全部填充從而形成完整的泥漿環(huán)套。在頂進(jìn)過程,由于漿液的流失,還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿。一般在一節(jié)管節(jié)頂進(jìn)結(jié)束后以及管道阻力過大時(shí),都應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)壓漿。
選用的注漿壓力值應(yīng)不使膨潤(rùn)土懸浮液從注漿孔噴出,在孔口周圍形成高壓密區(qū),原則上控制在同步跟蹤壓漿量為管節(jié)外理論空隙體積的8倍左右,補(bǔ)壓漿量一般為管節(jié)外理論空隙體積。
對(duì)注漿工藝,應(yīng)予控制的參數(shù)主要是注漿壓力和注漿量,二者均應(yīng)適度。注漿壓力的合理確定與由上覆地層產(chǎn)生的水土壓力值有關(guān),注漿壓力值不宜過高,應(yīng)根據(jù)漿液的粘度和管路輸送長(zhǎng)度,以及管壁處的土壓力值經(jīng)試驗(yàn)確定。
2.4 壓注觸變泥漿控制
(1)機(jī)尾三節(jié)混凝土管同步壓漿,以形成原始漿套,填充固有間隙和糾偏間隙。
(2)沿線(及洞口)壓漿,以補(bǔ)充管道不直形成的沿線漿套缺損。
(3)定點(diǎn)壓漿,根據(jù)沉降測(cè)量反饋數(shù)據(jù),對(duì)沉降過大處補(bǔ)償性壓漿,以支撐地表。
(4)觸變泥漿的配比選料中,膨潤(rùn)土應(yīng)選擇膨脹倍率大、雜質(zhì)小,顆粒在250目以上的優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土較好。石膏具有使?jié){液保持其減摩效果持久的功能,同時(shí)又提可高漿液的膠凝強(qiáng)度,是觸變泥漿配比中的必選品。
(5)在頂管施工時(shí),要做好壓漿量、點(diǎn)的記錄,確保壓漿工作到點(diǎn),以降低管外壁摩擦阻力,提高頂管質(zhì)量。地面沿線有專人巡視,防止壓漿打穿地層造成漿套損壞。
(6)注漿前,在與機(jī)頭相連的三節(jié)混凝土管以后的施工管上設(shè)置注漿孔,每隔6m設(shè)置一圈壓漿孔,每個(gè)壓漿孔上安裝一只1.5寸球閥,由橡膠軟管與壓漿總管相連。壓漿總管是一根1.5寸鋼管,連接壓漿泵。壓漿系統(tǒng)上設(shè)有流量、壓力調(diào)節(jié)閥。觸變泥漿選用標(biāo)準(zhǔn)配方漿料,在拌料筒內(nèi)按一定比例兌水充分拌制后,儲(chǔ)放24h后方可使用。
2.5 施工質(zhì)量保證措施
(1)制定嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度并進(jìn)行定期的檢查,確保施工質(zhì)量;
(2)所有管節(jié)質(zhì)量、接口焊接質(zhì)量必須符合規(guī)定質(zhì)量要求,運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)附有產(chǎn)品的合格證明,并逐一進(jìn)行外觀檢查;
(3)所有頂管設(shè)備,必須經(jīng)過維修保養(yǎng),在進(jìn)入工作井安裝時(shí)必須進(jìn)行單機(jī)和整機(jī)聯(lián)動(dòng)調(diào)試,在頂進(jìn)中必須貫徹執(zhí)行保養(yǎng)制度;
(4)建立完整的施工管理質(zhì)量檢查體系,進(jìn)行定期和不定期的質(zhì)量檢查,每月二次定期召開質(zhì)量會(huì)議,并做好記錄;
(5)在頂進(jìn)施工過程中,必須合理安排施工人員,確保24h日夜連續(xù)施工;
(6)在拆除封門前必須檢查洞口止水圈與機(jī)頭外殼的環(huán)形間隙是否密封,無泥漿注入;
(7)測(cè)量糾偏是頂進(jìn)中的控制關(guān)鍵,必須貫徹勤測(cè)微糾的原則;
(8)工作井內(nèi)應(yīng)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),在交接班時(shí)進(jìn)行儀器高程的校對(duì)與調(diào)整;
(9)在頂進(jìn)注漿過程中,認(rèn)真做好壓入量、壓漿壓力和壓漿點(diǎn)位的原始記錄。
3 結(jié)語
隨著城市對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的提高,城市市區(qū)建設(shè)的污水管線鋪設(shè)量越來越大,頂管技術(shù)得到極其廣泛的應(yīng)用。論文結(jié)合工程案例,對(duì)于在礫砂層土體中進(jìn)行的頂管施工技術(shù)控制措施做了分析,在頂進(jìn)過程中采用管壁外周加注觸變泥漿,給出合理的注漿控制參數(shù),以達(dá)到減阻的施工措施,確保了本工程的順利實(shí)施。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:曲線頂管;施工技術(shù);市政工程
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)日益完善,市政地下工程越來越普遍地采用非開挖技術(shù),其中頂管施工技術(shù)正成為地下管道工程最主要的施工技術(shù)之一。在污水治理工程中,隨著工程在更大范圍內(nèi)的展開,在實(shí)施過程中遇到了許多復(fù)雜的地質(zhì)情況和交通情況,工程所處的位置和施工環(huán)境不可能進(jìn)行較多的地面開挖作為頂管工作井,因此常常會(huì)采取減少頂管作業(yè)井?dāng)?shù)量,增長(zhǎng)頂管一次頂進(jìn)長(zhǎng)度,特別是將直線頂管變更為長(zhǎng)距離曲線頂管的方案。
一、曲線頂管施工
1、 曲線頂管設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)
選擇好頂管掘進(jìn)機(jī)對(duì)頂管施工是至關(guān)重要的。頂管掘進(jìn)機(jī)的選型與土質(zhì)情況有關(guān),而與曲線情況無關(guān)。該工程頂管穿越土層多為灰色淤泥質(zhì)粘土層,土體軟弱,含水率高,所以,工程選用了目前國內(nèi)較先進(jìn)且適合于本地區(qū)土質(zhì),較易于控制沉降量的全封閉大刀盤頂管掘進(jìn)機(jī) Φ2400 泥水機(jī)械平衡式頂管機(jī)。同時(shí)針對(duì)工程實(shí)際情況對(duì)曲線頂管的機(jī)頭糾偏系統(tǒng)另行設(shè)計(jì),滿足機(jī)頭處有 3~4 套糾偏系統(tǒng),用機(jī)頭處的整體彎曲弧度來導(dǎo)向,引導(dǎo)后續(xù)管道順利曲行。糾偏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)著重注意以下關(guān)鍵數(shù)據(jù):(1)該工程機(jī)頭糾偏油缸總推力 F 控制在 6 800 kN,取 8 臺(tái) D =200 mm 雙作用油缸,每組 2 臺(tái),滿足推力要求。(2)機(jī)頭長(zhǎng)徑比(即機(jī)頭前殼體長(zhǎng)度 /機(jī)頭外徑),若過小,在軟土地層中頂進(jìn),常會(huì)因土體反力不夠,加之掘進(jìn)機(jī)自重和機(jī)械振動(dòng)的影響,即使在機(jī)頭糾偏油缸伸出的情況下,仍無反應(yīng),故該工程的機(jī)頭長(zhǎng)徑比取值為 1.1,糾偏效果良好。(3) 機(jī)頭最大糾偏角度,由于頂管糾偏的原則是勤測(cè)、勤糾、微糾,如果取值過大,操作人員往往很難控制微糾,若設(shè)計(jì)太小,又不能滿足及時(shí)糾偏的要求,根據(jù)大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),最后取為 2°。(4)糾偏特殊管的設(shè)計(jì),一般掘進(jìn)機(jī)的糾偏系統(tǒng)設(shè)計(jì)成 l套 4 組,成 45°斜線上下方布置,但是考慮到該工程為急曲線頂管,所以在機(jī)頭的 l 套糾偏系統(tǒng)上再增加 3 套糾偏系統(tǒng)。這種糾偏系統(tǒng)是用糾偏特殊管形式來解決的,即在 F 型成品管的尾部預(yù)置若干個(gè)油缸槽,以便頂管進(jìn)入曲線段時(shí),可以用油缸強(qiáng)行把成品管接縫張開,同時(shí)在接縫處塞人木墊,滿足設(shè)計(jì)確定的 θ 值和縫隙值。
2、 成品管的選型與設(shè)計(jì)
目前頂管用的管材型號(hào)有企口管、T 型鋼套接口管和 F 型鋼套接口管三種。該工程選用 F 型成品管。管節(jié)接縫有以下幾何關(guān)系:tanθ=L/RX=Dtanθ=DL/!R式中,θ 為相鄰兩管節(jié)之間的轉(zhuǎn)角;L 為管長(zhǎng)(標(biāo)準(zhǔn)管長(zhǎng)為 2.5 m);R 為曲線半徑;X 為管外壁的縫隙差;D 為管外徑。當(dāng) R=300 時(shí),代入上式,得:X=24 mm,θ=0.48°,當(dāng) R=600 時(shí),代入上式,得:X=12 mm,θ=0.24°。成品管的另一個(gè)重要問題是管節(jié)端面的木襯墊。在直線段,木襯墊經(jīng)受力已經(jīng)被壓縮了一部分。進(jìn)入曲線段以后,在管道內(nèi)側(cè)又被壓縮了一部分,但是這種壓縮與材料性能有關(guān)。試驗(yàn)顯示:采用多層夾板,變形量很小,為 15%;而采用松木,變形量可以達(dá)到 30%以上。對(duì)曲線頂管施工,曲線段管子端面的承載面積應(yīng)盡可能大些,同時(shí)襯墊材料也能夠滿足強(qiáng)度條件,顯然松木襯墊更適應(yīng)于曲線頂管施工。同時(shí),木襯墊的厚度也不宜太薄,否則將起不到壓縮變形和補(bǔ)償端面承載面積的作用。為此選擇厚度為 30 mm 的松木襯墊。
3、 頂管施工過程
整個(gè)曲線頂管過程分為四個(gè)階段:出洞前準(zhǔn)備階段、正常頂進(jìn)階段、曲線段頂進(jìn)、出洞及后期收尾階段。
⑴ 出洞前準(zhǔn)備階段該階段工作包括:起重設(shè)備就位,頂管設(shè)備進(jìn)場(chǎng),洞口止水裝置安裝,軸線放樣,立后靠,機(jī)坑導(dǎo)軌、主頂油缸組成及測(cè)量安裝就位,泥水系統(tǒng)機(jī)坑旁通閥組及管道系統(tǒng)安裝就位,操縱平臺(tái)搭建,電氣控制線路布置,儲(chǔ)水箱及泥水泵安裝就位、壓漿系統(tǒng)及其管道安裝就位、頂管機(jī)頭下井就位,各部分設(shè)備調(diào)試運(yùn)行,聯(lián)機(jī)總調(diào)試,觸變泥漿攪拌儲(chǔ)存等。
⑵ 正常頂進(jìn)階段鑿除水泥土或混凝土,割除型鋼或鋼筋,打開洞門,機(jī)頭頂入洞口后下設(shè)備段。轉(zhuǎn)接油管、電纜及泥水管后繼續(xù)頂進(jìn)。油缸頂?shù)轿缓螅鸪嗨芎碗娎|,第一節(jié)管下井,設(shè)備段與第一節(jié)混凝土管合攏,接通泥水管和電纜繼續(xù)頂進(jìn)。重復(fù)上述過程。在頂至預(yù)定長(zhǎng)度后,下中繼環(huán)并聯(lián)機(jī)調(diào)試一次。在頂進(jìn)過程中每頂一節(jié)管就要對(duì)頂進(jìn)軸線作1~2 次測(cè)量,確定糾偏的方向和時(shí)機(jī),并對(duì)機(jī)頭前10 m,后 20 m 的地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)作測(cè)量,以便當(dāng)班施工人員能及時(shí)采取相應(yīng)措施,控制沉降幅度。整個(gè)頂進(jìn)過程中從機(jī)頭后設(shè)備段、即后續(xù)管每隔兩只管節(jié)設(shè)置一圈壓漿孔向管壁外注入觸變泥漿,進(jìn)行頂進(jìn)中的定點(diǎn)壓漿和中間補(bǔ)漿,用以減小頂進(jìn)時(shí)管外壁阻力,填充土中空隙,減小地面沉降。
⑶ 曲線段頂進(jìn)管道頂進(jìn)進(jìn)入曲線段時(shí),利用機(jī)頭糾偏油缸作(管道)機(jī)頭一側(cè)“伸展”形成曲線。這種“伸展”所產(chǎn)生的曲線穩(wěn)定可靠,但后續(xù)接口易產(chǎn)生張開量不均勻的問題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成接口破壞。為確保每個(gè)管節(jié)的接口張開量均勻,須用液壓千斤頂來調(diào)整接口張開量。當(dāng)接口張開后,用特制的厚木墊嵌入開口處而使接口張開量保持恒定。
⑷ 出洞及后期收尾工作該部分工程包括:接收導(dǎo)軌就位,安裝洞口止水裝置,機(jī)頭偏差復(fù)測(cè),井位復(fù)測(cè),打開洞門,機(jī)頭進(jìn)洞并吊運(yùn),管道內(nèi)清理,洞口井壁與混凝土管節(jié)間連接處理,機(jī)坑內(nèi)設(shè)備拆除和吊運(yùn), 管道清洗,管節(jié)偏差測(cè)量記錄。
二、曲線頂管控制的技術(shù)措施
1、 曲線頂管頂力控制技術(shù)
根據(jù)以往工程實(shí)例和有關(guān)資料,機(jī)頭壓力對(duì)地表變形有較大的影響,在頂管中要要嚴(yán)格控制好機(jī)頭壓力。對(duì)于曲線頂管,只要在管外壁形成質(zhì)量良好的完整泥漿套,曲線頂管頂力的變化與直線相似。問題是要形成良好的漿套。
2、 曲線頂管軌跡控制與糾偏技術(shù)
⑴頂管自動(dòng)測(cè)量引導(dǎo)系統(tǒng)測(cè)量對(duì)曲線頂管的軌跡控制至關(guān)重要。由于在曲線頂管管內(nèi),測(cè)量?jī)x器不能與機(jī)頭通視,而且在頂進(jìn)過程中,整體管道都是處在無規(guī)則動(dòng)態(tài),還會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。若采用人工地下導(dǎo)線測(cè)量方法,不僅測(cè)量時(shí)頂管必須停止,而且工作量大,影響頂管進(jìn)度。在二次測(cè)量之間,只能盲目頂進(jìn),頂管質(zhì)量難以得到可靠保證。為此,引進(jìn)了國內(nèi)先進(jìn)的頂管自動(dòng)測(cè)量引導(dǎo)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了機(jī)頭的跟蹤測(cè)量,做到“隨測(cè)隨糾”,有效地保證了頂管的質(zhì)量并大大提高整體施工進(jìn)度,效果特別明顯。
⑵曲線頂管的糾偏技術(shù)除了機(jī)頭一套糾偏裝置以外,把最前 3 節(jié)管子設(shè)計(jì)成糾偏特殊管。即:在普通管的尾部預(yù)留油缸槽,放置起曲油缸,以便頂管進(jìn)入曲線段時(shí),可以同時(shí)啟用機(jī)頭糾偏油缸和起曲油缸,并把松木墊逐步墊到設(shè)計(jì)厚度,形成整體彎曲弧度開始起曲。只要機(jī)頭及前幾節(jié)管子已經(jīng)開始起曲,后面的管節(jié)一旦到達(dá)起曲段,也會(huì)自行起曲。為了保持曲線,必須在管節(jié)開口后,逐步塞入木墊,直到設(shè)計(jì)厚度為止。同時(shí)在前 8 節(jié)管子上設(shè)置拉桿,以便控制管節(jié)縫隙的變化,以防線型失控。當(dāng)頂進(jìn)從曲線段恢復(fù)到直線段時(shí),也是通過機(jī)頭糾偏油缸和起曲油缸實(shí)現(xiàn)的。這時(shí)可把原來壓實(shí)的木墊抽出,或在反方向塞人木墊,逐步達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。曲線頂管從直線段到曲線段和曲線段恢復(fù)到直線段,應(yīng)經(jīng)過一段過渡曲線。施工前可根據(jù)設(shè)計(jì)曲線制定實(shí)際控制曲線,實(shí)際控制曲線宜保持在設(shè)計(jì)曲線的內(nèi)側(cè)。
結(jié)語
曲線頂管中,在確保注漿套完整的情況下,管外壁側(cè)向摩阻力與直線段相比不增加。曲線頂管應(yīng)嚴(yán)密計(jì)算確定成品管管長(zhǎng)、管縫及鋼套環(huán)接口長(zhǎng)度,據(jù)此確定實(shí)際控制曲線。曲線頂管技術(shù)為施工困難地區(qū)管道工程提供了新的施工途徑。特別是老城區(qū),由于原有管線密布,道路彎曲,曲線頂管施工技術(shù)必將在市政工程建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
論文關(guān)鍵詞:取水頭部,拉森鋼板樁,虹吸管,穿越防洪堤,抽真空系統(tǒng),總平面布置
0 概述
福建省龍海市取水泵站一期擴(kuò)建工程是在原8.0萬m3/d規(guī)模的基礎(chǔ)上擴(kuò)建,擴(kuò)建規(guī)模12.0萬m3/d,建成后泵站總規(guī)模達(dá)20.0萬m3/d,項(xiàng)目總投資1618萬元。該取水泵站是該市唯一的集中供水取水工程,事關(guān)30萬人民生活及生產(chǎn)用水,特別強(qiáng)調(diào)其安全性,對(duì)設(shè)計(jì)要求很高。
1 取水頭部
1.1 取水頭部保護(hù)壩
一期工程采用分建式河床式虹吸管取水構(gòu)筑物,取水頭部采用垂直向下喇叭管,擴(kuò)建工程仍采用相同的形式。取水頭部沒有保護(hù)措施,洪水期間存在易受漂浮物撞擊威脅的問題,因此設(shè)計(jì)對(duì)取水頭部用素混凝土壩進(jìn)行保護(hù),通過格柵進(jìn)水,過柵流速0.4m/s。取水頭部保護(hù)壩大部分是水下工程,常水位為4.20m,設(shè)計(jì)壩頂高程4.70m。常水位時(shí)水下深度達(dá)9.2m,基礎(chǔ)采用DN800灌注樁,深度18.0m,持力層為粗砂或卵石層。灌注樁采用沖擊成孔,泥漿護(hù)壁施工工藝?yán)摪鍢?,?gòu)筑物體量大,施工難道大。
該泵站一直在運(yùn)行,是該市唯一的集中供水取水點(diǎn),不允許在擴(kuò)建工程施工時(shí)停水,且下游約1km處即為九龍江北溪供水?dāng)r河壩,上游2.4km為廈門市供水取水口,圍堰工程應(yīng)考慮可清除的施工方案。工程通常采用的土石圍堰及簡(jiǎn)易施工便道無法滿足要求,設(shè)計(jì)采用新型雙排拉森鋼板樁圍堰。拉森鋼板樁具有得強(qiáng)度高、重量輕、能有效防水、能重復(fù)利用、 施工便捷、無需養(yǎng)護(hù)、能有效縮短工程建設(shè)工期等優(yōu)點(diǎn)特別適用于此類情況。工程采用分兩段施工,鋼管腳手架支撐架設(shè)平臺(tái)的施工方案,很好地解決了施工期間不間斷取水的問題。根據(jù)九龍江該河段有通航要求的特殊情況,施工前后均根據(jù)航運(yùn)部門要求設(shè)計(jì)了警示標(biāo)志。
總平面布置圖
1.2 虹吸管
取水管可采用自流管或虹吸管,本工程設(shè)計(jì)最低水位為2.50m,已建樁架標(biāo)高為2.70m,考慮進(jìn)水口上緣在最低水位下的淹沒深度,如為自流管樁架標(biāo)高更是不能滿足要求。為了充分利用已建樁架,節(jié)約工程造價(jià)和降低施工難度,最后按DN1200虹吸管設(shè)計(jì)。
已建樁架是按照2×DN1000承載力建造,DN1200虹吸管安裝于現(xiàn)狀預(yù)留DN1000的樁架上,設(shè)計(jì)重點(diǎn)是校核樁架的承載力。
按最不利的滿水情況考慮,管外徑1.22m,壁厚12mm,每米管道及水自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk為14.78KN/m。樁架間距5.5m,樁架橫梁集中力標(biāo)準(zhǔn)值Fk為5.5Gk即82 KN,考慮鋼托架自重取85kN。按簡(jiǎn)支梁計(jì)算,原梁底配筋A(yù)s為800mm2,滿足要求。
1.3 喇叭管取水頭部
取水頭部采用喇叭管取水頭部,DN1200鋼管能否自承喇叭管取水頭部也需校核。
樁架上管道中心線標(biāo)高至取水口底部高差為4.0m,該段長(zhǎng)度鋼管及滿水荷載均由管道截面承擔(dān),荷載為4.0Gk即60 KN。鋼管截面設(shè)計(jì)抗拉承載力為9786KN>60 KN。經(jīng)校核滿足抗拉承載力要求,減少了取水頭部水下固定支撐,降低了施工難度和造價(jià)論文開題報(bào)告。
1.4 虹吸管閥門設(shè)置
虹吸管上進(jìn)水閥門的設(shè)置根據(jù)原水雜質(zhì)多的特點(diǎn)以及使用過程中出現(xiàn)的蝶閥關(guān)閉不嚴(yán)、閥體易損壞等不利的情況,采用新型的刀閘閥,刀閘閥具有對(duì)雜質(zhì)如塑料袋等提供緊密的關(guān)斷及具有在線維修等優(yōu)點(diǎn),克服了蝶閥的缺點(diǎn)。
2 穿越防洪堤
虹吸管需穿越防洪堤段約18m,當(dāng)?shù)厮块T不允許對(duì)防洪堤進(jìn)行開挖,為保證虹吸管的順利施工又不影響防洪堤,只能采用非開挖施工。通過對(duì)福建市場(chǎng)調(diào)查,非開挖拉管施工單位具備DN1200施工設(shè)備及技術(shù)的在省內(nèi)只有一家且距工程所在地350km拉森鋼板樁,考慮到非開挖長(zhǎng)度只有18m,大型設(shè)備的長(zhǎng)途調(diào)用不經(jīng)濟(jì)不合理,設(shè)計(jì)采用頂管。頂管一般適用于埋深較大的管道,但本工程工作井深度淺僅2.90m,河道邊地質(zhì)條件差,可提供后背土壓力值有限,經(jīng)多次計(jì)算校核,采取后背土加固及管道減阻措施后達(dá)到計(jì)算要求。根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98),為滿足堤防滲流穩(wěn)定的要求,管道與堤防的接觸面應(yīng)進(jìn)行充填灌漿處理。為降低造價(jià),因頂管接收井只起臨時(shí)接收作用,設(shè)計(jì)不采用頂管工作井的鋼筋混凝土形式,而采用磚砌井。
3 抽真空系統(tǒng)
一般的抽真空系統(tǒng)只對(duì)水泵泵殼和吸水管段抽真空,管徑小、長(zhǎng)度短、空氣容積小,本設(shè)計(jì)是對(duì)長(zhǎng)達(dá)210m的DN1200虹吸管進(jìn)行抽真空,抽真空流量大。
抽真空流量為25 m3/min,虹吸管充水時(shí)間采用15min;漏氣系數(shù)采用1.10。
設(shè)計(jì)分析一期工程虹吸管曾出現(xiàn)3~4h長(zhǎng)時(shí)間無法形成真空最后導(dǎo)致無法引水的原因,將原鍍鋅真空吸水管改用氣密性最佳的鋼管,一期DN100抽真空管流速需達(dá)到50m/s才能達(dá)到抽真空流量,大大超過規(guī)范要求,此次設(shè)計(jì)按DN200,流速13.5m/s,原抽真空系統(tǒng)真空泵流量6.0m3/min也明顯偏小,此次設(shè)計(jì)真空泵為25.0m3/min,在抽真空系統(tǒng)中如此大流量的真空泵很少在實(shí)際中應(yīng)用。
4 吸水井
一期吸水井存在無法檢修清洗的問題,導(dǎo)致從建成至今未清洗,井底淤積嚴(yán)重,減小了吸水容積,影響泵站的運(yùn)行。此次設(shè)計(jì)將吸水井分為兩格,并留有0.30m沉泥空間,兩格間設(shè)置DN1000連通管連通,既滿足今后檢修的要求,又能滿足水泵吸水要求。吸水井與外江由DN1200虹吸管直接連通,為滿足防洪要求,設(shè)計(jì)采用加高吸水井以達(dá)到100年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn),消除了如采用密閉蓋板密封橡膠老化及今后管理中可能出現(xiàn)的安全隱患。
5 泵房
水泵采用自灌充水啟動(dòng),運(yùn)行安全可靠。泵站的電耗是常年運(yùn)行成本的決定因素,水泵選用新型、高效、節(jié)能的水泵拉森鋼板樁,出水管選用一個(gè)多功能水泵控制閥代替止回閥和閘閥。多功能水泵控制閥具有速閉、緩閉、以及吸能腔三種良好的消除水錘措施,可免維護(hù)運(yùn)行,水頭損失小,達(dá)到最大的節(jié)能效果。
6 總平面布置
泵站周邊已無可擴(kuò)建用地,只能在原有的預(yù)留用地范圍內(nèi)進(jìn)行總平面布置。擴(kuò)建泵房離現(xiàn)狀機(jī)修房只有0.5m,此機(jī)修間實(shí)為馬崎泵站現(xiàn)有運(yùn)行的主要泵房,為不影響泵站取水,設(shè)計(jì)從總平面和結(jié)構(gòu)兩方面考慮解決方法。在總平面上將配電間調(diào)整靠近機(jī)修間,而不是半地下室的泵房;在結(jié)構(gòu)上對(duì)配電間采用外挑梁的方式,避免基坑開挖對(duì)機(jī)修間基礎(chǔ)的影響,保證在施工期間不間斷城市的供水。
7 自控系統(tǒng)
水泵自控通常按照水壓進(jìn)行變頻控制,此次設(shè)計(jì)對(duì)水泵根據(jù)超聲波流量計(jì)和壓力表反饋的流量和水壓變化復(fù)合環(huán)進(jìn)行控制,使其在滿足流量水壓要求情況下,達(dá)到節(jié)能效果。為了保證設(shè)備安全運(yùn)行,根據(jù)最低水位、虹吸管的吸水水頭、過格網(wǎng)水頭損失等確定吸水井水位設(shè)置起停泵水位進(jìn)行自控。對(duì)可能影響運(yùn)行檢修,均采用手電兩用控制方式。
8 結(jié)語
擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是如何處理好與已建工程的銜接問題,即充分利用已建設(shè)施,在保證已建工程正常運(yùn)行的前提下,降低工程造價(jià),降低施工難度。本次設(shè)計(jì)將為今后相似工程的設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:非開挖技術(shù),管線,修復(fù)
非開挖施工技術(shù)是指在不開挖地表的條件下探測(cè),檢查、修復(fù),更換和鋪設(shè)各種地下公用設(shè)施(管道和電纜等)的一種實(shí)用技術(shù)。非開挖施工技術(shù)的推進(jìn),已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家地下管線施工科技含量高低的重要標(biāo)志之一。
給水排水非開挖施工方法按其用途可分為管線鋪設(shè)、管線更換和管線修復(fù)三大類。
1 管道修復(fù)技術(shù)
管道修復(fù)是指,對(duì)破損,泄漏的輸送管道采取各種技術(shù)使其恢復(fù)正常的使用功能,其修復(fù)包括外防腐層修復(fù)與內(nèi)修復(fù)兩中技術(shù):對(duì)于內(nèi)外防腐修復(fù)是指,對(duì)于管道外防腐層進(jìn)行外防腐層檢測(cè)與評(píng)估然后再根據(jù)評(píng)估報(bào)告進(jìn)行修復(fù);內(nèi)修復(fù)技術(shù)難度比較大,一般有軟管翻轉(zhuǎn)法內(nèi)襯技術(shù):是把帶防滲膜的纖維軟管經(jīng)樹脂充分浸漬后,采用氣壓或水壓使之翻轉(zhuǎn)緊貼在舊管道內(nèi)壁上,熱固成型后形成光滑的內(nèi)襯玻璃鋼管,從而完成對(duì)舊管道的修復(fù)。
1.1 復(fù)合軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯
復(fù)合軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯是采用水壓或氣壓將柔韌的內(nèi)襯材料翻轉(zhuǎn)進(jìn)入管道的內(nèi)壁,然后在熱水或蒸汽的作用下,使內(nèi)襯材料固化形成堅(jiān)硬的管道內(nèi)壁。該法的優(yōu)點(diǎn)是:施工交通影響小,速度快,不受管道曲率半徑的限制。能解決老管道局部滲漏,防止因管道銹蝕對(duì)水質(zhì)的污染,延長(zhǎng)管道的使用壽命。該技術(shù)在上海浦東環(huán)龍路DN500自來水舊管網(wǎng)改造中得到應(yīng)用,并取得良好的效果。
1.2 PE管縮頸或壓U內(nèi)襯
該技術(shù)是利用PE材料具有恢復(fù)“記憶”的特性,將PE采用縮頸或壓U型的方法穿入舊管中,經(jīng)氣壓或自然恢復(fù)使PE管緊貼在舊管壁上,從而達(dá)到舊管內(nèi)襯修復(fù)的目的。此法的優(yōu)點(diǎn)是:適用范圍廣、施工速度快,一次修復(fù)距離長(zhǎng),能解決老管道局部滲漏,防止因管道銹蝕對(duì)水質(zhì)的污染,延長(zhǎng)管道的使用壽命。2006年上海自來水特種工程有限公司與山東邦柯林瑞爾管道工程有限公司合作,在上海松江區(qū)場(chǎng)西路自來水管道修復(fù)中成功采用了該技術(shù),并取得較好的效果。
1.3 高壓射水清洗
輸水管產(chǎn)生積垢的原因很多,金屬管線清垢的方法很多,應(yīng)根據(jù)積垢的性質(zhì)來選擇。對(duì)于松軟的積垢,可提高流速進(jìn)行沖洗,沖洗時(shí)的流速比平時(shí)流速提高3~5倍,其壓力應(yīng)控制在允許范圍之內(nèi)。而高壓射水是指高壓清洗車的噴頭能夠進(jìn)入管道內(nèi)部噴射出高壓射水流,強(qiáng)力的射水流能夠?qū)⒐艿纼?nèi)的結(jié)垢、沉積物沖刷干凈,使管道恢復(fù)正常運(yùn)行。沖洗工作應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行,以免結(jié)垢變硬后難以用水沖去。
1.4 不銹鋼薄板內(nèi)襯
運(yùn)用不銹鋼薄板內(nèi)襯對(duì)舊管道進(jìn)行修復(fù)的工藝是上海上水自來水特種工程有限公司的一項(xiàng)新技術(shù)創(chuàng)舉,運(yùn)用該技術(shù)成功改造了番禹路DN1500mm供水管道。不銹鋼內(nèi)襯具有對(duì)水質(zhì)無污染、耐腐蝕、修復(fù)后使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
1.5 橡膠漲環(huán)局部防漏
該技術(shù)利用吸水膨脹橡膠,它可以在保持橡膠高彈性、耐壓縮變形的同時(shí),具有吸水膨脹和保水功能。該技術(shù)在2006年上海市復(fù)興公園泵站自來水虹吸管修復(fù)中對(duì)管道接口滲漏問題的解決發(fā)揮了較大的作用。。
1.6 管道CCTV內(nèi)窺檢測(cè)
由于各種管道是埋設(shè)于地下,對(duì)于管道內(nèi)部的情況不能采用挖開檢查,對(duì)于人員可以進(jìn)入的大管徑管道,從經(jīng)濟(jì)上考慮,可以派施工人員直接進(jìn)入檢查記錄。而對(duì)于人員無法進(jìn)入的管道,必須采用其他方法?,F(xiàn)今使用最普遍的檢測(cè)工具是管道閉路電視檢測(cè)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱CCTV)。而管道CCTV技術(shù)即是讓CCTV(管道機(jī)器人)進(jìn)入管道,這樣通過CCTV探測(cè)頭,對(duì)管道各種情況一目了然,該技術(shù)是目前檢查各種管道內(nèi)部狀況的最佳設(shè)備,然后根據(jù)檢查的結(jié)果采用相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)不僅適用于上下水,還適用于燃?xì)?、輸油、供熱等管道的故障排查和新管?yàn)收。
2 管線更換
2.1 爆管法(脹管法)
爆管法是在世界范圍內(nèi)使用最廣的一種非開挖管道更換工藝,典型的爆管法施工工藝是將一個(gè)圓錐型的爆管工具插入到待換舊管道中并通過拉或頂入的方法使它通過管道并將管道破裂,破碎的管道碎片被擠入到管道周圍的土體里面,與此同時(shí),接在爆管頭后面的新管道也通過拉或推的方法鋪設(shè)到原管道的位置。大部分的管道安裝都是采用拉力的方法鋪設(shè)的。
爆管法管道更換工藝根據(jù)爆管頭的爆管方式的不同可以分為:氣動(dòng)沖擊爆管、液壓爆管和靜拉力爆管。氣動(dòng)沖擊爆管工藝所采用的爆管頭是靠里面的氣動(dòng)沖擊錘在壓縮空氣作用下產(chǎn)生沖擊力進(jìn)行爆管;液壓爆管工藝首先將爆管頭插入到需要替換的管道中,然后通過液壓使爆管頭有規(guī)律的張縮來爆裂管道,靜拉力爆管工藝是靠拉力來使爆管頭通過擠壓破碎管道的。
爆管法可使管道的過流能力不變或增 大,施工效率高,成本低。但施工中要注意舊管破碎下來的碎片可能會(huì)對(duì)新管造成破壞。。
2.2. 吃管法
在微型隧道掘進(jìn)方法中有一種變通方法叫“吃管法”,即原位管線替換法。吃管法是以專門的隧道掘進(jìn)機(jī),以舊管為導(dǎo)向,將舊管破碎,形成更大的孔,同時(shí)頂入直徑更大的管道。該技術(shù)能增大管道的過流能力,主要主要用于更換埋深較大(大于4m)的非加筋污水管道。
3 管線敷設(shè)
3.1 頂管法
隧道或地下管道穿越鐵路、道路、河流或建筑物等各種障礙物時(shí)采用的一種暗挖式施工方法。在施工時(shí),通過傳力頂鐵和導(dǎo)向軌道,用支承于基坑后座上的液壓千斤頂將管壓入土層中,同時(shí)挖除并運(yùn)走管正面的泥土。當(dāng)?shù)谝还?jié)管全部頂入土層后,接著將第二節(jié)管接在后面繼續(xù)頂進(jìn),這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入,作好接口,建成涵管。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物、交通線下面的涵管或河流、湖泊。頂管按挖土方式的不同分為機(jī)械開挖頂進(jìn)、擠壓頂進(jìn)、水力機(jī)械開挖和人工開挖頂進(jìn)等。
3.2 微型隧道施工法
微型隧道施工法的工作原理是依靠安裝在管道頭部的鉆掘系統(tǒng)不斷切削土屑,由出渣系統(tǒng)將切削的土屑排出,邊頂進(jìn)、邊切削、邊輸送,將管道逐段向前鋪設(shè),在頂進(jìn)過程中通過激光導(dǎo)向系統(tǒng)和操作系統(tǒng)糾偏來凋節(jié)鋪管方向。根據(jù)鉆掘系統(tǒng)不同,可分為先導(dǎo)式微型隧道施工法、螺旋式微型隧道施工法和泥水式微型隧道施工法。
3.3 螺旋鉆進(jìn)法
螺旋鉆進(jìn)法是將螺旋鉆機(jī)水平地安放在預(yù)先掘好的工作坑內(nèi),依靠螺旋鉆桿傳遞鉆壓、扭矩并排除土屑。。欲鋪設(shè)的鋼管套在螺旋鉆桿外,由鉆機(jī)的頂管油缸頂進(jìn),鋼管靠焊接連接。該方法一般只用于鋪設(shè)鋼管,鋪管的長(zhǎng)度一般在90 m以內(nèi),鋪管直徑100~1500mm,適用于不含水的土層。鋪管的方向一般不可控,不過方向可控的水平螺旋鉆系統(tǒng)也有應(yīng)用。通過控向,可增加鋪管長(zhǎng)度。
4 結(jié)束語
非開挖技術(shù)在城市道路負(fù)荷日益嚴(yán)重的情況下,具有明顯的優(yōu)點(diǎn):
1)不阻斷交通,避免了對(duì)居民正常生活的影響;
2)采用非開挖技術(shù)進(jìn)行管道的各種施工,可較好控制管線的埋深和鋪設(shè)方向;
3)施工周期短,環(huán)境影響??;
4)綜合成本低,具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述,由于非開挖技術(shù)的一系列的優(yōu)勢(shì),可以預(yù)見,非開挖技術(shù)將在市政等行業(yè)越來越多的應(yīng)用于城市管道施工中。
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