摘要:随着我国城市化进程的不断加快,市政给排水工程施工建设也呈现逐渐增多趋势,而给排水工程质量会对其投入后能否正常运转产生直接影响。然而,由于城市施工环境复杂,在给排水工程施工中常会遇到诸多阻滞,而随着顶管施工技术的发展与普及,很大程度上改善了这一问题,为市政给排水工程的有序开展奠定了良好基础。基于此,文章将针对市政给排水工程中的顶管施工技术展开分析,以期为相关从业人员提供参考与借鉴。
关键词:市政工程;顶管施工技术;给排水工程;管道
在市政给排水工程施工当中,管道铺设属于重难点工作,而顶管施工技术的应用无需开挖地面,不仅能够有效缩减施工成本,保证完工工期,同时还会降低施工对周边环境造成的运用,不会对城市正常交通形成干扰。所以,现如今的市政给排水工程施工当中,顶管施工技术应得到重视且全面普及,笔者便结合工作实践,对这一技术展开分析。
一、顶管施工技术简析
1.应用范围
在城市中心有许多无法拆迁且无法开挖施工的区域,不仅难以施明沟去开展挖埋管施工,同时也难以设置空中管道进行施工,此时便可应用顶管施工技术【1】。在城市建设中,顶管施工技术被广泛应用于各类地下管道施工,比如燃气管道、通信光缆、市政给排水管道等等,该技术的应用都能够顺利通过道桥、河流、树木等阻碍物,确保工程的有序推行。
2.应用优势
其一,顶管施工无需太大工作面,甚至可点状施工,避免了出现过去面状或线状施工带来作业面过大的负面影响;其二,顶管施工作业均在地下与井内开展,不会对城市地面活动造成太大影响,保证人们的正常生活与通行,同时提高了施工效率;其三,顶管施工技术不存在过去明挖铺设受到的种种限制,比如无需拆迁、移栽等等,所以投入造价更低,且施工质量与效果更佳;其四,顶管施工技术可直线施工,不会受到地面障碍物影响,并且能够避免外界恶劣天气的侵害,停工事件不易发生,保证了完工进度。
二、顶管施工技术在市政给排水工程中的具体应用
在具体的市政给排水工程施工当中应用顶管技术,要先将管段间的工作井与接收井确定好,其中在工作井内部的推力机械将导轨上部顶管机头推进到土体当中,而顶管机头则作为导向去顶进工程,之后通过工作井将前端土体运出,进而完成整个给排水管道铺设工作。具体来讲,顶管施工技术的应用施工包括以下环节:
1.顶管井设计
市政给排水工程的顶管井主要分为工作井与接收井两种形式,其中结合施工方式的差异,工作井还可划分为单孔井与单排井,而单孔井形状各异,主要有矩形、圆形以及正方形三种。在单孔井类型中,结构性能最强的为圆形,而应用最为广泛的矩形单孔井相对来讲结构性能较差,但能够满足市政给排水工程要求【2】。顶管井构造类型众多,在当前的市政给排水工程中,最为常见的便是钢筋混凝土结构。此外,在构建顶管井的过程中,由于其内部需保证得到机械设备的支撑,才能够防止顶管井结构受力不均衡等状况出现。因此,在设计顶管井时要严格遵从工程规范,工作井与接收井两者间的间隔要符合要求,确保间距一致。同时,还应在顶管井施工完成后对其设计合理性进行检查,确保后期维护的便捷性。
2.顶管施工工序
1)穿墙。穿墙施工中要做好充足准备,并且施工作业要精准且迅速,在施工前要制定完善的穿墙方案,对于可能发生的突发事件要做好应急预案。同时,利用粘土填充在穿墙管的内部,并保证填充密实,可起到暂时性隔水作用。对穿墙管周边土体展开注浆加固操作,提高穿墙孔外侧土体强度以达到标准。待闷板移除后,要快速将工具管顶出,同时做好必要的止水措施。
2)顶管出洞。该环节作为整个顶管施工作用过程中的关键节点,需要确保工具管先行归零,防止顶管出现倾斜情况,同时在工具管下部墙壁中设置支撑体,倘若发生倾斜则需要利用主顶油缸对其进行偏差纠正,此外也可采取先行施加角度去抵消下跌等方法去有效把控。
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3)注浆减阻。在顶进施工作业中,为了达到减少阻力与沉降的目的,应当向顶管与土壤间注入触变泥浆。而在触变泥浆的注入过程中,首先需要对机头尾部展开压浆,之后与顶进作业同步开展,并且还需在适当部位进行补浆操作,保证施工过程中消耗的泥浆得到补充。
4)顶管校正。如果在顶进施工中出现了顶管与轴线偏移的状况,则需要采用纠偏千斤顶组对其进行校正,倘若向右偏移则需要伸右缩左,反之同理。倘若出现高程与方向均偏离轴线的状况,则需要对偏移较大的一方进行优先校正,同时校正过程中需要分批次逐步开展,有耐心进行微调【3】。倘若存在机头旋转的状况,则应适度在顶管内部反方向位置增设配种或是在中继间施加校正扭力,从而达到校正效果。
3.施工后续的闭水试验
待市政给排水工程施工完成之后,为了检验整体给排水工程的施工质量,需要做好后续的闭水试验工作。首先,在开展闭水试验之前,要对所有埋设的给排水管道展开全方位质量检验,确保各施工环节不存在纰漏,才能够开展闭水试验;其次,在展开闭水试验的过程中,需要严格遵从闭水试验的操作流程规范标准,并由专业人员对整个试验过程进行监督;最后,保证所有给排水管理在试验中满水浸泡超过24小时,并且要等待水位达到标准值后才能开始计算浸泡时间,而在这一过程中需源源不断地对管道充水,确保管道内水位始终维持在标准值。
三、顶管施工技术应用中需注意的问题
1.严格控制材料质量
对于任何工程项目施工而言,原材料的品质把控既是关键基础,更是工程项目从图纸转变为实物的必备条件,在市政给排水工程施工当中同样如此。因此,在应用顶管施工技术的过程中,相关人员需要做好原材料的质量管控工作。首先,在原材料采购过程中,需要优选品质有保障、市场口碑良好且有资质的生产厂家,从源头做好对原材料质量的把控工作;其次,施工材料进场需要接受质检人员的严格检查,不允许任何不达标材料入场;最后,还应对照施工方案做好材料的保管与使用工作,提高材料利用率,避免出现不必要浪费。
2.合理选择管道直径与管材
顶管施工技术应用中,管径直径的大小会对顶力的大小产生直接影响,因此在市政给排水工程当中,需要结合施工实情,分析勘测结果去选择管道直径。在实际顶进过程中,管道直径越大便需要越大的顶力,在大顶力作用下,阻力能够轻松克服,从而有效保证了顶管施工的速度。不过,结合大量施工实践来看,顶力并不是越大越好,顶力过大同样会导致管道容易受损,不利于管道使用寿命,所以在顶管施工技术应用中要合理确定管道直径与材质,保证施工可行。
3.有效控制逆洗压力
在顶进作业当中常常会用到逆洗这一工作程序,其作用在于将排泥管吸口堵塞物进行消除,所以在逆洗的过程中应当增大排泥流量,但同时切口水压需保证不能降低,并且对逆洗作业过程中的开挖面稳定情况密切关注。在推进、逆洗以及旁路三种状态切换中都应当有效控制切口水压,确保偏差数值控制在合理范围。
结束语
综上所言,由于市政给排水工程施工中会进行大面积的管道网络铺设工作,为鉴于城市结构的复杂性,倘若展开大面积开挖势必会对周边环境及交通造成不利影响。因此,顶管施工技术的优势则得以凸显,不仅能够缩减施工成本,提高施工效率,并且具备良好的环保特性。当然,为了确保顶管施工技术优势得以全面发挥,则应加强施工技术管控,做好设计、施工及完工等方面的质量管理,进而实现社会效益与经济效益的双赢局面。
参考文献:
[1]杜锐.市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J].河南建材,2018(02):180-181.
[2]于彪.顶管施工技术在市政给排水工程中的运用研究[J].绿色环保建材,2018(01):148.
[3]怀正中.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术[J].山东工业技术,2017(24):74.
论文作者:卢伟佳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签:给排水论文; 顶管论文; 施工技术论文; 市政论文; 管道论文; 管井论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第21期论文;