市政排水管道顶管工艺的设计和应用论文_饶彤

市政排水管道顶管工艺的设计和应用论文_饶彤

天津市排水管理处 天津市 300202

摘要:随着经济社会的发展,对基础设施的要求必然会越来越高。在工程中应用顶管技术,因为不需要挖开地面,不会影响到周围的环境,这样工程的社会效益和经济效益就可以得到显著提升,因此被广泛应用到市政排水工程中。在具体的应用中,需要结合具体情况,科学的控制好市政排水管道顶管施工工艺。

关键词:市政排水管道;顶管工艺;设计和应用

引言

为了方便人们的生活在市政建设的过程中不可避免的,需要建设相应的地下排水管道网络。并且随着城市建设的不断发展在进行排水管线建设的时候,也具有了一定的难度。传统类型的市政管道在进行建设的过程中,往往需要对地面进行开挖,这样不仅会影响施工地区的正常交通运行,同时也会给工程建设的效率造成一定影响。在这种情况下,为了在保证施工质量的同时达到较好的施工效果以及施工效率,施工技术人员往往会采用顶管技术进行排水管道网络的建设。

一、市政排水管道顶管工艺的分类及特点

市政排水管道顶管工艺可以分为两类,分别是敞开式以及人工挖掘式的施工工艺。

不管是敞开式还是人工挖掘式顶管工艺都有着相同的特征,简单的说是相关人员都能够使用存在的条件直接对排水管进行适当的挖掘作业,可以为及时掌握情况提供方面,对施工顶进所产生的误差做好严格的校对工作,更为有关部门纠偏提供重要的依据。

即使顶管排水工艺有着诸多的优势,然而自身也存在一些不足之处,简单的说顶管工艺在施工水平以及精准性方面依然存在一些不足之处,而且相关人员在对排水管道开展施工的过程中应当对目前的地质状况、水文环境等方面进行了解,与此同时顶管工艺要做好充足的准备工作。

当前,对于顶管施工工艺来说,最为新型的技术非泥水平衡顶管施工工艺莫属了,该工艺有着较多的额优势,如较高的技术含量、精准性高等,同时也具备监控的能力,可以在第一时间发现问题进行解决,继而为施工水平加以提高,为今后的发展中将该工艺加以完善。

二、市政给排水管道顶管工艺设计与应用

1、对顶进管以及设备的正确选择

一般来说,顶进管要选用钢筋砼管,如果没有腐蚀要求的话也可以选用钢管。对于钢筋砼管的规格设计、应力验算以及配筋必须要严格遵循有关钢筋砼管的标准及技术规程。首先,顶进管直径的选择。我们需要根据具体工程性质和工程需来确定顶进管的直径,需要根据顶进管所受荷载来确定砼管的配筋和壁厚,之后确定其外径。由于顶管工程的工作面上需要配备挖土工人,所以顶进管的内径一般不小于500mm。其次,顶进管长度的选择。顶进管的长度在很大程度上影响着顶管过程的可控性和经济性。在直线推顶的情况下,使用长管可以适当减少装管的次数并取得良好效果,但是随着长度的增加,一旦顶进管偏离了原定路线,那么使之恢复正确路线要比使用短管困难的多。

顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、运土设施设备等。千斤顶是施工过程中主要的掘进设备,必须要根据计算和实际情况进行科学选择。另外工具管包括开挖舱和操作舱。

2、顶管工艺中管线的设计

顶管中工具、材料的设计选择是管线设计的主要内容。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

市政排水管道顶进工具头的选型是管线设计的一部分,在进行选型时要根据施工地的地质情况以及周边的地理位置,采用全密封式机械的工具管,全断面泥水平衡机械顶进;对于市政排水管道顶管工艺中顶管长度的选择一般遵循的原则是根据管径和顶进的距离进行划分,一般情况下把约60~100米的一井段作为顶管的长度;对于市政排水管道材料的选择要采用III级钢筋混凝土的钢承口管;除此之外,市政排水管道顶管段的单元长度为2.0m;而市政排水顶管管道的测量方法主要采用的是激光导航定位系统,同时利用摄像机对测量的全过程进行监控;当市政排水管道顶管工艺在进行顶进时出现一些错误,那么其纠偏的方法是工具管纠偏油缸电动液压控制纠偏;同时市政排水管道顶管工艺采用高压注浆触变泥浆进行施工减阻。

3、顶管工艺的设计

我国对于顶管工艺的设计有着严格的设计,我国主要有两种规范和标准对于顶管工艺进行设计进行规定和限制,这些规定和限制对城市的管道建设提出了更高的要求,这种要求能够较大程度地提升顶管工艺的整体水平,这也会使城市的整体市政排水管道建设的质量能够较大地提升。为了更好地实现整体铺质量和技术的提升,还应当注重对于下列状况的控制,按照相应的标准进行管道的铺设工作。管道每次的推进长度应当综合考虑整体施工的技术人员和施工建设设备,在工程进行到后期的时候应当避免机械设备的使用,应当采用人工推进和挖掘的方式进行,保证管道安装的精度和安全。工具管在埋人土层后还要注意铺设接收井的枕垫,管道两端露在工作井中的长度不能小于半米,每次顶进的长度要根据实际情况而定,如车斗的容积、起吊能力等。在进行推进的过程中应当对管道进行固定,防止在推进的过程中产生转动的情况。对进行辅助建设的建筑物应当在工程完成之后进行及时的拆除,防止对整体工程和城市的交通产生影响。

4、测量及纠偏校正分析

一方面,对于顶管测量,是利用激光线测设法对测量进行控制。把激光经纬仪在工作井内安装,并将管线设计的坡度及方向为依据,然后调整好,并在管内安装好标示牌,在顶进管道和设计位置保持一致的时候,激光点便能够射到标示牌中心,反之则需以偏差为依据进行校正。全段顶完之后,需在每个管接接口处对其中心位置及高程进行测量,存在错口的情况下需对错口的高差进行测量,对全段的高程及纵坡进行衡量,并保证高程和中心偏差能够保持在允许的数值范围内。除此之外,为了使管道光滑度的要求得到有效满足,需使用砂浆将对错口进行抹平。另一方面,对于纠偏校正来说,在顶进施工中,土层性质的变化、顶进力度的变化、管道连接的误差等因素都可能会导致顶管中线出现偏离的现象,这就需要进行顶管校正处理。校正工作需要准确进行测量和定位,而且每一次操作都需要进行详细记录,并对其后续施工进行跟踪观察,切实保证施工质量。通过及时的纠偏和控制,保证水平偏差在50mm之内。

5、管道接口及管道裂缝的处理

排水管经常应用到的是混凝土管,管道接头需保证能够对管道导向环实现有效固定。通常的接口处理方法包括:(1)如果顶管的管材是平型接口,顶管工作完成之后,管与管之间出现缝隙,需使用环氧泥沙浆压实并填抹。(2)若灌顶顶进完毕之后,其压力试验致使管道发生泄漏,需将密封环安装在管道内,进一步做好接口的防水测试。基于顶进中,由于管道会受到不均衡的力道,进一步会出现裂缝,因此需对这些裂缝进行有效处理。如果是细微裂缝,可以使用环氧砂浆进行填缝;如果裂缝非常明显,需使用具备铝粉的砂浆进行填缝处理。

结语

相关人员在对市政排数管道进行设计的过程中,使用顶管工艺有着显著的效果,不但将城市的雨水进行处理,而且还缓解了排水方面的问题。然而,事物都是有利有弊的,虽然该工艺在实际使用中有着诸多的优势,但是对绿化、交通等方面带来的伤害也是有目共睹的。因此,相关单位在采取顶管工艺开始施工的前期阶段,一定要做好相应的准备工作,从而确保施工过程可以对市政的设施达到保护的目的。

参考文献

[1]费雪峰,陆海华.顶管技术在市政排水工程中的应用探讨[J].管理学家,2013,2(10):199-210.

[2]张振宇.顶管技术施工技术在我国的应用与发展[J].武汉工程职业技术学院学报,2013,2(36):44-46.

[3]金亚凡.讨论顶管技术在排水工程中的应用[J].商品与质量,2014,2(3):201-204.

论文作者:饶彤

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/3

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

市政排水管道顶管工艺的设计和应用论文_饶彤
下载Doc文档

猜你喜欢