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摘要:随着城市对于给排水的要求越来越高,市政给排水工程也在不断发展以适应城市发现的需求。长距离顶管技术是市政给排水工程施工建设过程当中非常常用的技术之一,相较于传统的市政给排水工程施工对于道路的影响而言,长距离顶管技术应用在市政给排水工程施工中能够有效避免对于道路的破坏,但是这项技术对于给排水工程的施工有着较高的要求。本文深入研究了市政给排水工程中的长距离顶管技术,以为市政给排水工程更好的施工提供建议。
关键词:市政给排水;施工;长距离顶管技术
引言
随着我国城市化进程的不断加快,市政给排水工程在城市中占有越来越重要的地位,市政给排水工程关乎着城市的健康发展以及人们的日常生活,可以说城市给排水管道是城市的血管,由此可见其对于城市的重要性不言而喻,所以,保障城市中给排水管道的质量具有非常重要的现实意义,所以,相关研究人员应该加强对于市政给排水工程施工技术的研究,从而保证给排水工程的施工质量。
1市政给排水工程顶管施工技术
1.1市政给排水工程顶管施工技术概述
市政给排水工程在进行施工建设的过程中一般使用的是挖掘回填的方式进行施工,在工程初期埋置排水管道的时候要将路面挖开,在完成管道安装之后再将之前挖出来了的土回填并将路面修复,由此可见,市政给排水工程的施工对于城市道路有着重大的影响,给城市交通造成了严重的拥堵问题,并且增加了市政给排水工程的施工建设成本,这种施工方式效率低下,并且影响很大,为了能够提升市政给排水工程的施工效率并且减小甚至避免对城市道路的破坏,研究人员开发出了长距离顶管技术。在市政给排水工程的施工过程当中,应用长距离顶管施工技术能够在不破坏城市道路路面的情况下,利用液压装置将给排水管道施加挤压力从而使得给排水管道在地下完成铺设工作,这样的施工技术在保证城市道路路面不受破坏的前提下完成了施工作业,并且减少了市政给排水工程的施工成本的投入。
1.2市政给排水工程顶管施工技术特点
长距离顶管施工技术由于其施工质量良好、能够不破坏城市道路路面结构、施工速度快、施工成本低等优势,在市政给排水工程施工中的应用越来越广泛,在城市化建设过程中,需要进行旧建筑物以及施工中障碍物的拆迁,这种情况非常普遍,但是在传统的市政给排水工程的施工建设过程中,会破坏城市道路路面结构,并且需要施工路线上的居民搬迁或者需要征用施工沿线的土地,这就造成了很多的纠纷,给市政给排水工程的施工带来了巨大的困难和挑战,不利于市政给排水工程的建设,而这些问题都会随着市政给排水工程中应用长距离顶管施工技术而得到解决。
2市政给排水工程中长距离顶管施工技术的应用分析
2.1长距离顶管施工原理
市政给排水工程中进行顶管施工,主要的施工机械设备是土压平衡顶管机,给排水管道是在土压平衡顶管机的作用下进行铺设的。顶管机以油缸为动力源向前推进,在推进的过程中刀头旋转切土,将削下来的土通过密封土仓和螺旋输送机将土体压缩然后将土体送出,从而形成管道通道。由于不同的地质条件下土质不同,对于难以切削的土体,需要向刀盘以及土仓没加水、粘土剂、泥浆或者发饱剂等辅助材料改变难以切削的土体的性质,从而保证顶管机能够顺利推进施工。
2.2长距离顶管施工方法
顶进施工技术施工过程中产生的噪音小,并且施工时对地面的干扰较小,在施工中,需要提前在地面上开挖出来两个基坑井,然后将给排水管道放进基坑井中,通过顶进机将给排水管道向接受井方向推进。
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2.3水平螺旋钻进技术
市政给排水工程中的长距离顶管施工技术根据施工方法可分为几种,其中水平螺旋钻进技术就是其中应用非常广泛的一种,这种技术的优点在于有保护土层并且能够降低长距离顶管施工中地表振动频率。这种技术的主要施工设备是螺旋钻杆,采用这种施工技术能够有效地将给排水管道推送到管道通道中。虽然这种施工技术已经在市政给排水工程中得到了广泛应用,但其还是存在一定的局限性,有其特定的应用范围。管道推进方向可能会受到螺旋钻杆的影响。因此,为了保证管道推进方向能够符合设计要求,确保长距离施工过程当中给排水管道能够到达预定位置,市政给排水工程中已经对长距离顶管施工有了明确要求,即水平螺旋钻进技术只能用在小口径管道的长距离顶管施工中。
2.4通风系统
市政给排水工程施工中必须要有通风系统,以确保施工人员的生命安全,所以,做好通风系统的设计以及施工至关重要。由于管道空间狭小,并且管道距离较长,所以如果进行长时间作业时人容易造成管道内氧气不足的现象发生,这会给施工人员的生命安全造成严重的危害,因此,在市政给排水工程长距离顶管施工过程中,一定要对通风系统的建设加强重视。目前在市政给排水工程长距离顶管施工中,通风系统主要有三种形式,一种是鼓风式、一种是抽风式,还有一种是鼓风抽风结合式,而这三种通风方式中,鼓风式相较于其他两种通风形式而言具有更高的安全性。
3施工控制要点
在顶管施工过程中,难免会扰动周围的地层而引起一定的沉降,但制定良好的施工预案和采取合理的应对措施,将沉降控制在周围环境(特别是商业繁华和交通繁忙的闹市区)能够承受的范围内却是非常必要的。针对沉降原因的分析,就泥浆制备和注浆工艺、进出洞技术和中继环密封技术等几个方面系统地讨论一下相应的施工控制措施。
3.1进出洞技术
工作井洞口止水装置密封采用橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前预埋注浆孔,以便压注膨润土泥浆。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。在支护结构内预设钢圈,使出洞更加快捷。在内衬的预留洞上安装双道橡胶法兰止水装置,确保止水可靠安全。顶管过程加强出洞口的触变泥浆压注,减小对出洞段土体的扰动。
3.2泥浆制备和注浆工艺
(1)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。
(2)严格控制注浆压力,使其不能小于管体上部的静止土压力和水头压力。顶进时要根据地面变形、地下水位等因素适当调整压力和压浆量。在泥浆出口处装单向阀,不使其回浆,以使触变泥浆套的压力在临时停泵后仍基本不变。根据工程实际情况设置中继压浆泵,以抵消输送管的压力损失,稳定注浆压力。
结语
综上所述,在城市化建设中,市政给排水工程越来越重要,给排水工程关乎着城市的发展以及人们的日常生活,所以工程质量不容忽视,而在市政给排水工程中采用长距离顶管施工技术,能够有效提升工程质量,避免对路面结构的破坏,减少施工成本的投入,给市政给排水工程施工建设带来了巨大的便利,所以应该加强对于长距离顶管施工技术的开发研究,从而促进市政给排水工程的发展,加快城市化建设。
参考文献
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[4]沙永建.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].科技创新与应用,2014(16):131.
论文作者:郑灿锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/14
标签:给排水论文; 市政论文; 工程论文; 顶管论文; 施工技术论文; 管道论文; 泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;