摘要:市政给排水工程的总体质量关系到城镇居民日常用水的稳定性,而长距离顶管施工技术作为其中的重要技术,可以在质量保证的前提下不破坏土地环境和地下其他管道的埋设,这大大方便了施工的进行和加快了施工进度。本文将针对市政给排水施工中长距离顶管施工的限制因素、技术要点进行阐明,并分析说明长距离顶管施工技术的注意事项。
关键词:市政给排水;长距离顶管;施工技术
一、长距离顶管施工技术的限制因素
长距离顶管施工技术主要指的是每次前进距离都超过100米以上的顶管施工,甚至在一些发达国家,长距离顶管施工的距离甚至高达上千米。在这类工程施工中,由于施工顶进的距离长,这就产生了许多与普通顶管不同的环节,这对长距离顶管技术的应用产生限制,因此在施工中我们需要对整个施工环境和施工技术作详细的分析,研究这些不同因素的限制和影响。
(一)推力限制
在长距离顶管施工中,最为突出的限制因素主要是推力限制。从理论上来说,管子推进增长了,只要把顶管机的推力增加一些就可以了,但是在实际操作的过程中却并非这么的简单。在施工中,如果推力增加了,管子是否能够承担高压推力作用是一个未知数,同时还要衡量管道后座是否能承受得住这一高压。因此,在目前的长距离给排水管道施工中,所选用的材料主要是以钢管为主,因为钢管的断面、重量以及土壤之间的摩擦系数远远小于混凝土管,这就使得顶管施工中顶进力能得到有效的保障。
(二)通风系统
在长距离顶管施工技术的应用过程中,通风系统直接影 响着施工人员的生命安全,必须意识到通风问题的重要性。在施工的过程中,通风系统的管道会存在一定程度的局限性。在施工的过程中,管道容量会受到相应的影响,大量的氧气会 出现不同程度的损失和消耗,在容量有限的情况下,施工人员 面临缺氧问题,危害自身的生命健康,带来一定的安全隐患。
二、市政给排水施工中长距离顶管施工技术
目前,顶管施工技术已广泛地应用在国内各地给排水管道施工中,能够减少征地搬迁费用、减少环境污染、减缓交通堵塞的优势,这就表明这种技术在应用中不仅具备着显著的经济性,而且具有突出的社会效益。非开挖是顶管施工中采用的主要方法,在基本不动工的情况下,为以后的管道铺设提供了非常大的便利条件,在节约施工成本的同时,对人力、物力等进行有效整合,保障了当地居民的权益。现如今,国内的非开挖技术存在着非常明显的局限性,设备、思想和技术的不成熟使这项技术的应用存在着诸多困难,可使用以下两种方法:
(一)顶管施工法
顶管施工法的优点是在较小的噪音下完成施工,振动幅度小,减少对地面的破坏,在穿孔施工或者无钢套管情况下顶进永久性公共管道中的应用比较普遍。主要的施工方法是在地面上开挖两个基坑井,将钢管与工作井进行合理安放,利用千斤顶或其他顶进装置,在有效的推进作用下,从工作井预留口将钢管穿出,从土层一直到接收井的预留口边,后达到接收井的预留口,管道的施工工作才完成。
(二)水平螺旋钻进技术
水平螺旋钻进技术在长距离顶管施工中应用得非常广泛,在市政给排水施工中发挥着至关重要的作用。这种技术能够使长距离管道作业中地面的波动有效减少,对土层起到一定的保护作用。具体来说,在螺旋钻杆的作用下,以长距离顶管方案为依据,将钢管推入预留井。在长距离管道市政排水管道顶管施工中,小直径的排水管能够启动良好的适用效果,能够使管道的偏差得到有效控制,将管道的干扰程度降低,顶管相互之间的距离能够更加准确。
三、长距离施工技术注意事项
(一)进出洞技术
土地的扰动状况直接受到进出洞技术的影响,在洞外施工的过程中,常常会因为操作失误或者环境影响出现渗水情况,可以采用 SMW 技术加固洞口,有效解决这一问题,使工程的稳定性得到提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当渗水情况不能得到及时有效控制的时候,可以采取“橡胶止水法”进行一定程度的辅助。在进行顶管出洞操作时,要先把工具管调为零,然后在工具管的井壁上,把支撑设备安装上去,但是在进行顶管出洞施工时,在使用工具管前一定要设置一个初始角。在具体的施工过程中,可以根据实际情况,在洞口安装一个具有支护作业功能的钢圈,便利施工人员的出洞工作,为洞内作业的顺利进行提供更大的保障。
(二)管段质量控制
管道锁紧技术在市政给排水施工、机械性能、运行检查中使用,容易造成管道的长距离损坏,特别是角度位置。因此,在长距离管道市政给排水工程顶管施工中,需要对实现旋转控制方式进行控制,保证其操作的正确性,以钢管的规格为依据,对长距离顶管操作部分锁定装置的偏差进行控制,使头部固定住。制定锁定管头、压铁的纠正措施,对长距离顶管技术的性能进行安全检查,提高管道的质量。
(三)泥浆制备与注浆
在对长距离顶管进行灌注泥浆的施工中,要提前准备触变泥浆。配置触变泥浆要选用优质膨润土,根据经验和试验采用合适的配比,以保证泥浆的减摩效果和支承能力。浆液必须搅拌充分,在膨润土泥浆压入以前,对储浆箱内的泥浆再进行一次搅拌。然后,把触变泥浆注入到管道的缝隙之中,从而在泥浆外形成一个保护套。在施工的时候需要注意,要先压浆顶管机的头部和尾部,之后再进行中间的补浆工作。施工过程中,需要严格按照注浆工艺的要求,提高泥浆材料的使用效率,在制备泥浆的过程中,需要以实际情况和相关规定为依据,不断提高注浆工艺的要求,并且在施工的过程中不断总结和完善。优质的膨润土是制备泥浆的主要材料,对施工现场的实际情况进行分析,对出现的问题进行综合,使材料的配比更加科学合理。通过这种方式,使泥浆的摩擦效果明显减小,有效提升支承能力,另外需要注意的是,需要采取合适的方式,充分均的搅拌泥浆,重复进行之后,压入膨润土泥浆,进行再一次的搅拌。
(四)控制注浆压力
在施工的过程中,需要严格控制注浆压力,使其大于管体上部静止土压力和水头压力的数值,需要对周围地面的平整度进行观察,同时结合地下水位,对压力和压浆量进行调整,使顶进过程更加顺利。由于曲线段外侧存在法向分力作用,对土体扰动和摩阻力都会增大,当掘进机进入曲线段时,要增加对曲线外侧的注浆量,尽可能形成完整泥浆套。另外,需要安装单向阀在泥浆出口处,防止回浆现象的出现,如果发生停浆情况,在触变的过程中,泥浆的压力趋于稳定,不会出现明显的波动。在施工的过程中,应该对实际情况进行分析,将中继压浆泵设置在恰当的位置,同时需要借助一定的手段,将输送管的压力损失降到低值,使注浆压力的稳定性得到大程度的提高。
(五)矫正顶进的偏差
顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转,而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响,因此对工具管要采取纠旋转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板,长1.8m,宽30mm,厚25 mm,以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压铁支架,1号与6号管二侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压铁,共20t。一旦发现机头有微小偏转,立即将压铁移到一侧。此外,当顶进时管位出现偏差,并且这个偏差已经在限定范围之外,一般来说限定值为10cm,如果超过了这个值就需要进行校正。在矫正时要注意速度,不可太快以免影响到校正精度。
结语:在经济的快速发展下,市政工程建设的步伐不断加快,给排水施工技术不断进步,为市政排水工程的的施工作出了一定的贡献。长距离顶管施工技术在市政给排水施工中具有非常关键的应用,需要对施工中的影响因素进行有效把握,利用顶管施工法和水平螺旋钻进技术安全合理的施工,同时采 取合适的方法,对施工质量进行严密的检查,保证给排水施工质量能够达到规定标准,使城市建设的步伐不断加快,为城市经济的发展作出积极有益的贡献。
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作者简介:
贺发诚(1982.9-),男,广西桂林人,助理工程师,从事给排水工作。
论文作者:贺发诚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
标签:泥浆论文; 顶管论文; 给排水论文; 管道论文; 施工技术论文; 市政论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第9期论文;