关键词:市政;给排水施工;顶管施工技术;应用
目前,城市化发展过程中城市地下管道改造已经成为当前城市基础设施施工与应用的重要环节。新技术、新工艺、新材料、新设备的不断提升和广泛应用促进了建筑行业的发展,提升了人们的生活水平基础建设,促进了城市化发展。在市政给排水系统施工过程中,顶管技术得到了较为广泛的应用,这是由于其实用性强,能够克服复杂的地理条件因素,大大的提升了市政给排水施工效率。
1顶管施工技术概述
1.1顶管施工技术优势
传统市政给排水工程施工中大多需要挖开面层,然后安装管道,这种施工方式对周围建筑、交通出行等方面都会产生一定的不良影响而顶管施工技术有效地规避了这些缺点,施工中无需开挖,避免对周围环境产生影响,同时有助于降低施工成本,从很大程度上节省了资金。正是凭借着这些优势,顶管施工技术在市政给排水工程中得到推广。需要注意的是,该技术的应用对地质条件有一定的要求,为此施工前需要充分做好勘查工作,设计人员合理设计施工方案,充分发挥顶管施工技术的特点。
1.2顶管施工技术应用范围
顶管施工技术应用范围广泛,在建筑密集区、市中心繁华地带等改技术都能够适用。在市政工程建设中,很多地区难以实现地面未知迁移,此时可以采取顶管施工技术,无需影响地面构筑,无需地面开槽,直接通过顶管技术完成地下施工。顶管施工技术在市政工程中有着较为广泛的应用,该技术也为给排水施工提供了很大的便捷。
2给排水施工中顶管技术的具体应用
2.1前期准备工作
首先,在场地的“三通一平”完成后,应当进行合理的施工现场平面设置,主要包括控制室、起重机械、管材堆放点、膨润土堆放点、拌浆系统、注浆系统、弃土场等,以及工作井内后靠墙、主顶油缸、顶铁、导轨等,并且应当在工作井内适当位置设置爬梯供作业人员出入工作井使用。其次,为确保作业得以顺利进行并保证作业安全,应当对工作井的后靠土体以及进出洞位置土体进行相应的加固处理,如高压旋喷桩施工等,并且应在洞口位置设置止水装置,以防顶进途中泥浆流失,而且还应当在工作井内通过逆作法施作内衬钢筋混凝土防护等措施,以保障作业安全。最后,应当在施工作业进行前,对作业机械进行检验调整,对作业人员进行相应的技术交底与安全培训,并在工作坑及作业场地四周做好围挡等防护措施。
2.2进出洞技术
顶管施工工作井洞口需进行止水处理,止水装置密封主要采用橡胶止水法兰,需要提前预埋注浆孔以能够便于膨润土泥浆的压注。洞外工作井土体密封加固采用SMW工法桩加压密注浆等方案。为使得出洞更加方便快捷,需在支护结构内进行钢圈的预设。此外,为确保止水安全,在内衬的预留洞上,需安装双道橡胶止水法兰装置。顶管过程中为减小出洞段土地的扰动情况,需加强出洞口的触变泥浆压注。
2.3泥浆制备与注浆
顶管施工过程中,对于泥浆材料的使用,以及注浆工艺的要求是较为严格的,因此对于泥浆的制备以及注浆工艺的应用要提高要求,不断完善。①泥浆的制备。首先,触变泥浆的材料要选用优质的膨润土,通过对工程实际情况的分析并结合经验采用合理的配比,这是保障泥浆减小摩擦效果以及支承能力体现的有效措施。泥浆液需搅拌充分,在膨润土泥浆压入前要对储浆箱内的泥浆进行二次搅拌。②控制注浆压力。在具体施工过程中,注浆压力需要进行严格的控制,要求其压力要大于管体上部静止土压力和水头压力,在顶进过程中,要时刻注意地面是否形变,地下水位是否有变动,并根据实际变动情况适当的进行压力和压浆量的调整。此外为防止回浆,要在泥浆出口处安装单项阀,这样能够保证不回浆的同时,如果临时停泵其触变泥浆的压力也不会造成较大变化。应结合工程实际情况在合理位置设置中继压浆泵,为保证注浆压力的稳定性,应采取有效措施抵消输送管的压力损失。③由于曲线段外侧存在法向分力作用,土体扰动和摩阻会在此作用下增大,所以,在掘进机进入到曲线段时,应把曲线外侧的注浆量适当增加,确保可以形成较为完整的泥浆套。④贯通顶管后,为减少管道的后期沉降,应及时利用触变泥浆压注孔对顶进时处于管道外的触变泥浆进行纯水泥浆置换。
2.4管节止转的技术措施
顶管在顶进过程中,由于在刀盘和螺旋机的综合作用下,顶进机头会发生旋转,但如果机头旋转角度过大则会影响顶管施工的进行,因此要要采取相应的纠正措施。主要措施是在在机头前方筒的水平二侧焊翼板,机头旋转的对应措施主要是采用压重块的措施,在机头两侧分别进行铁支架的平均焊压。机头在工作过程中如果发生偏转,通过对压铁的移动保证其机头的稳定。
2.5做好闭水试验
工程完工后,应当通过闭水试验确定给排水工程施工质量情况。首先,在闭水试验前,要对给排水管道进行全面的质量检查,保证施工的各个环节没有出现纰漏才能开始进行闭水试验;其次,在进行闭水试验时,要严格按照闭水试验的工艺要求和步骤进行,要有专门的人员在实验过程中进行监督;最后,确保给排水管道闭水试验的满水浸泡时间大于24小时,在水位达到标准之后开始计算时间,在这个过程中要不断地对管道进行补水,始终保持管内水位在标准线。渗水量的观测时间要大于30分钟。
3顶管施工中需要注意的问题
顶管施工主要质量标准遵循以下几点:(1)顶进不偏移,管节不错口,管底坡度无反坡。(2)顶管接口套环应对正管缝与管端外周,保证密贴。管端垫层粘牢不脱落。(3)管缝填充料和顺,不流淌,橡胶圈安放正确。(4)管节不得有裂缝,不渗水,管内不得有泥土及建筑垃圾。
表 1 顶管允许偏差表
在进行顶管施工之前要确定好科学的图纸和正确的前进路线,检查施工过程所需要的各种设备,以及各种事故出现的解决办法。管道顶入之前,先挖去多余的杂土和硬块,要注意各部门的协同合作,不能提前也不能延后。开挖过程中必须有防护措施,一旦发生安全事故,要能快速且正确的进行解救工作。在顶进过程中,控制好顶进的速度和开挖过程中的长度和深度,按照正确的顶进路线前进,不深挖,尽可能不破坏路基,保持路基的原状。另外,在前进过程中,要时刻注意安全问题,安全快速的施工,防止倒塌。一旦发生坍塌,要立刻停止施工,查明原因,根据实际情况调整线路或采用其他的解决办法。
结论
伴随着城市化建设的向前迈进,市政给排水项目也愈发增多,而顶管施工技术也将会运用的愈加频繁与广泛。因此,相关从业人员与科研人员应当加大对该技术的研究,使其得以不断改进创新,为我国经济与社会发展贡献自己的绵薄之力。顶管施工技术是现代市政给排水工程施工中重要的技术之一,工程施工中如果受到不良影响会导致顶进过程发生偏差,影响给排水管道施工质量,为此,应当提高顶管施工技术水平,加强施工技术控制,进而保证市政给排水工程的施工质量。
参考文献
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[4]林凡康.顶管施工在市政给排水施工中的应用[J].住宅与房地产,2016,(6):158.
论文作者:王丽霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/23
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