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摘要:随着我国城市建设的不断推进,城市基础设施建设特别是市政给排水设施的完善。市政给排水工程建设的工作任务尤为凸显。在当今城市环境下,作为一项先进的施工技术,长距离顶管施工技术以其安全性、高效性与施工便利性得到了巨大的应用市场,为城市给排水系统的稳定性与设备利用率提供极大地基础支持。但是,在具体的工程施工应用过程中,施工人员需要充分的掌握施工现场的地质情况,严格遵守相关国家规范,充分的发挥长距离顶管施工技术的优势,确保该施工方法在具体工程中的顺利使用,提高工程建设进度。本文对市政工程施工中长距离顶管施工技术进行了探讨。
关键词:市政;给排水施工;长距离顶管;施工技术
随着国民经济的快速发展,市政工程也得到了较好的发展,进而对国民经济运行发挥着辅助性作用。就整体而言,在市政给排水工程施工中,作为施工人员应对长距离顶管施工技术自身的优缺点应进行全面分析。还应将技术缺陷进行有效的规避,进而进行高效运用,真正将市政工程给排水施工质量提高。
1 市政给排水管道的长距离顶管技术概述
随着我国社会经济的不断向前发展,城市的基础设施建设正在日趋完善。在实际施工中,多种多样的地质地形条件正在成为制约市政施工单位正常工作的难题,想破解这些问题,就需要在工程实践中逐步积累经验,用科学的方法和施工工艺控制市政工程的整体质量。在进行城市市政给排水管道施工时应充分考虑管线、地形等相关的情况。如果在城市的主干道或者车流量较大的地区进行市政给排水管道施工时,较大范围的明挖施工就会对交通造成较大的影响。在这种情况下,我们一般就会考虑采用市政给排水管道的长距离顶管技术来避免明面的开挖对交通造成的影响。
顶管技术是一种不需要进行管道开挖作业的施工方式。长距离顶管技术是指进行分段给排水管道施工时,每一段给排水管道的长度都在200m 以上,有的长度甚至会超过2000m。相对于传统上的市政给排水管道开挖技术,长距离顶管技术具有的技术优势:不需要对市政道路进行开挖作业,减少对原有道路的损害。特别是市政给排水管道在穿越如铁路、地面建筑物等不适宜进行开挖作业的条件时,其施工技术上的应用优势会更加明显。长距离顶管技术在提高工程质量、节约施工工期、节约项目成本等方面更是有其自身的优点。另外,长距离顶管技术占用的施工场地的面积相对较小,与地面的活动不会互相干扰,不会影响交通秩序。其较低的噪音也避免了市政给排水管道施工时,对周边民众的影响,真正做到了绿色无污染的施工。
2 市政工程施工中长距离顶管施工技术
2.1前期准备工作
①合理布置施工现场,现场布置内容涉及到起重机安排、建设材料贮存、注浆系统配置、建立自动控制系统、管材储备等各方面内容。同时施工进程中需要采用发射架、反力架、顶管机等多项机械设备,通常而言,此类设备多安置于工作井内侧,以便技术人员施工操作。
②顶管施工的主要设备包括起重机、千斤顶等大型机械设备,同时包括激光校准仪、顶进构架、电焊机、经纬仪等,这是因为长距离顶管施工多需要于淤泥沙河粘土层重实施管道掘进作业,而管道直径通常>800mm。为了保障工序稳定推进,采用水泵、整体式顶进构架、起重机、千斤顶等设备实施掘进作业可有效提高施工效率。
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③顶管井包括接收井和工作井两种类型,而顶管的常见结构主要为钢筋混凝土结构。工作井结构包括单排孔井和单孔井两类,单孔井包括矩形、圆形等,其中前者在顶管施工中应用程度更加广泛。
2.2管道顶进技术
在进行市政给排水管道的顶进作业时,应每完成一根管道的施工进行一次测量。在最开始的10m 范围内,应该增加检测的数量。允许偏差的范围为:轴线位置小于3mm,高程小于3mm。竣工完成后,应对市政给排水管道的中心线和高程进行最终校验。市政给排水管道的顶进作业应连续进行,中途一般不应该有停顿。在顶进作业的接触面应使用橡胶或其他材质的缓冲材料进行缓冲,使施工过程中的受力保持均匀的状态。在使用橡胶圈时可使用润滑剂等材料保证施工过程的流畅,避免发生梗阻的情况。为保证紧密的进行施工缝对接,市政给排水管道顶进应随顶随挖,及时清理供水管道内土质。
2.3 管节止转技术
在进行市政给排水管道的施工作业时,机头会在外力的作用下不停的旋转,这样对于施工来说是十分不利的,所以必须采取相应的止转措施,保证工程的正常进行。一般的处理手段是在机头的前方水平两侧设置规格为30mm×25mm×1800mm 的焊翼板。
2.4 通风技术
在市政给排水工程中的长距离顶管技术中,对于施工进度的影响中存在缺氧问题是重点内容,这与施工环境中的通风效果比较差有直接关系,施工中采用的一些材料会释放出一些有害气体,对工作人员的身体健康,形成一定损害,因此改善通风系统至关重要,可以采用一些抽风结果,通过通风口形式对通风进行,有效地排除烟尘改善工作人员的施工环境,进而保障给排水工程长距离顶管施工安全完成。
2.5制作与浇筑泥浆
在进行市政给排水管道长距离顶管施工时,必须使用泥浆作为必要的润滑材料,其中泥浆的配合比是施工中的控制要点。为了保证工程质量,在进行泥浆配备时应进行科学的计算,选择良好的原材料进行充分的搅拌,注浆的时候要控制好注浆机压力,注浆压力不能高于顶管管体上静止土压力,同时还要根据地下结构层的改变,对注浆方案进行相应的调整;完成施工后,还要制定有效措施,避免管道发生沉降。
2.6 降水措施
对于地下水位较高的顶管作业,需要采用适当的降水措施,保证施工的顺利进行。一般在施工现场采用井点降水的方式进行降水施工。井点的布置应根据地质条件和地下水位等确定。其离坑壁的距离应保证大于1m,间距也应保持在1m 左右,其必须埋入含水层以下。井点的钻孔孔径应大于300mm,深度应大于500cm。井点在进行降水时应不间断的进行,在3~5 天水位稳定后方可停止。井点降水时,应对水位降低区域内的建筑物进行沉降观测,发现沉陷或水平位移过大时,应及时釆取防护技术措施。
2.7 软弱土层加固及补注浆措施
在顶管施工作业需要穿越软弱土层时,应采取相应的措施对土体进行加固,加强对顶管作业周围土的应
力变化检测,避免出现塌方等不良情况的发生。在进行顶管作业时,应尽量减慢推进的速度,依据土体的受力变化,及时调整机头方向、注浆压力等施工参数,减小对周围土的影响。在进行关键区域施工时,应该先插入100mm 的灌注管进行灌浆预备。当监测到较大的沉降发生时,进行及时补浆。
在进行顶管施工作业时,由于泥浆的流失比计算值要偏大,进行补注浆有助于减小作业中土体的阻力。补注浆作业应坚持“先压后顶、随压随顶、及时补浆”的原则,即同步浆与补浆一起进行。工具管尾部的压浆孔要及时有效地进行跟踪注浆,确保能形成完整有效的泥浆环套,管道内的压浆孔进行一定量的补浆孔,具体补浆孔位位置设置于中继间后面一节管节及二道中继间中间管道位置上,补压浆的次数及压浆量根据施工情况而定。
总之,市政给排水工程作为城市基础设施建设中的重要组成部分,与城市经济发展和居民生活情况关联密切。为了减少给排水施工对周围环境的影响,提高施工效率,采用长距离顶管施工进行给排水管道设置成为了行之有效的方案。
参考文献:
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[2] 陈思奇. 顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J]. 河南建材. 2018(03)
[3] 王金爱. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 住宅与房地产. 2017(36)
论文作者:陈灵芝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签:给排水论文; 市政论文; 管道论文; 作业论文; 顶管论文; 技术论文; 泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;