沈阳市市政工程设计研究院
摘要:随着现代社会不断发展,各项市政设施发展迅速,其中市政给排水系统,无论是规模、覆盖程度,还是使用性能方面,均得到明显提升。中长距离顶管施工技术作为现代市政给排水工程中的常用技术,其施工水平高低将直接影响市政给排水工程质量。笔者从中长距离顶管施工的现状出发,对其施工技术进行了细致分析,以供相关施工参考。
关键词:市政设施;给排水系统;中长距离;顶管施工技术
随着现代社会不断发展,人们对于生活质量提出了更高的要求,而市政给排水系统则是关乎城市用水的重要设施。中长距离顶管施工技术,是目前给排水施工的主要方式,对其技术要点进行深入探究,可有效提升市政给排水工程施工的工作效率和工程质量,对推动城市化建设有着十分重要的现实意义。
一、中长距离顶管相关结构要求概述
就市政给排水系统而言,对于管道的防漏、防渗性能有着较高要求。施工人员常会使用在接口缸筒处焊接钢筋笼、混凝土浇筑成罐体或者用柔式承插口连接管道的方法来提高给排水系统的防漏性。
(一)钢筒部分要求概述
中长距离顶管技术所用钢筒,应优先选用厚度为1.50mm的冷轧钢板,并在钢筒两侧安设钢制承口环和插口环,并由承口环和插口环构成钢筒的连接部分。在实际操作中,连接处还应设置双胶圈垫层,进一步提升管道的抗渗性。
(二)钢筋骨架网部分要点概述
在钢筒内、外两侧焊接钢筋骨架网,可有效提高钢筒与混凝土连接的可靠、牢固性。施工人员在焊接钢筋骨架时,应将内部钢筋骨架制成单层形式以避免出现混凝土碎块脱落现象;对于外部的钢筋骨架而言,其作用主要是提高钢筒外部承载力,保障混凝土与钢管组合后可承载钢筒所受压力,从而达到防漏的目的,故而外部钢筋骨架多为双层结构。
(三)管体部分要点概述
钢筒、钢筋骨架及混凝土最终构成混凝土顶管管道,该管道可最大程度降低环境因素对钢筒或钢筋笼的腐蚀作用,从而达到提高管道严密性和使用寿命的目的。
二、中长顶管实际施工要点分析
中长距离顶管技术在市政给排水工程施工中,每次前进距离均在100m以上,部分发达国家在施工中可将前进距离延长至1000m左右,其施工过程如图一所示。在市政给排水系统实际施工过程中,中长顶管技术顶进距离与普通顶管施工距离的巨大差异,是阻碍中长顶管技术进一步发展的主要因素。因此,在实际施工过程中,施工人员除常规性地对施工环境进行分析外,还应注意以下几点内容。
(一)推力限制作用
推力限制作用是长距离顶管实际施工中最重要的影响因素之一。从施工理论角度分析,增加管子的推进距离,只需施工人员相应增加其推动力,即可完成施工。但在实际操作过程中,情况会复杂很多,管子的承载力、对高压的耐受力等均可对施工造成不同的影响。就现阶段中长顶管施工而言,之所以选用钢管作为主要材质,除坚固、耐用等基本特征外,还综合考虑到其重量、摩擦系数等均优于其他材质,所以可有效降低实际施工中推力的限制作用。
(二)管内通风
通风是进行长距离顶管施工的一项较为重要的问题,在市政给排水工程实际施工过程中,顶进时间相对较长且管道容量有限,加之施工人员在实际操作时氧消耗量相对巨大,从而易出现管道内氧气不足引起的缺氧问题。如施工人员在长期缺氧的环境下进行操作,不仅会对身体健康产生不良影响,还会阻碍工程的顺利进行。因此,在中长距离顶管实际施工过程中,务必做好管道通风工作。
(三)进出洞技术
中长距离顶管在实际施工过程中,因自身施工特点影响,易出现管道附近地层沉降问题。因此,施工人员需采取一定的措施,控制底层沉降不会对环境造成过大的损害,尤其在人口活动相对密集的区域。
施工单位在进行顶管进出洞施工时,应重点控制以下几点内容:一,进行顶管机工作井推出施工时,严格遵照相关施工规定进行,规范施工操作,避免出现地表坍塌事故;二,正式出洞施工前,需在洞口安设相应的双层橡胶止水装置,以防止现场水土在顶管机出洞时涌入工作井,同时避免出现洞内减阻泥浆的流失,保障泥浆套完整;三,认真做好施工维护施工工作,确保围护本身止水挡土性能,符合实际施工需求,以形成相对封闭的施工条件;四,为进一步提高施工的安全性,在施工过程中,施工人员应结合施工需求,利用注浆加固技术,对接收工作井和顶进工作井周围土体进行改良。
(四)泥浆制备和注浆工艺
泥浆制备和注浆工艺主要包含以下四点注意事项:第一,配置触变泥浆时,应优先选用质量较好的湿润土,结合以往施工经验和预实验结果确定合适的配比,从而确保触变泥浆具有足够的减摩效果和支持能力。此外,施工人员应确保触变泥浆搅拌均匀,并在正式压入润湿土前,对储浆箱中的浆液进行二次搅拌;第二,施工人员应严格控制注浆的压力,保障注浆压力始终高于禁止土压力和管体上部水头压力。注浆压力并不是始终不变,在实际顶进施工中,施工人员应结合地面变形及地下水位等变化情况,对注浆压力和注浆量进行恰当的调整。泥浆注入管道的出口处应设有单向阀,以避免在注浆过程中出现回浆现象,从而保障在操作中进行临时停泵操作不会对注浆压力产生影响。关于泵的选择,应综合现场实际施工需求选择合适的中继压浆泵,一方面应保障注浆压力稳定且符合施工要求,另一方面应兼顾施工的经济性,避免设备的浪费;第三,如掘进机掘进至曲线段,施工人员应着重注意增加曲线外侧部分的注泥量。这是因为在曲线段施工时,曲线段外侧会在法向分离作用下,使其土体扰动程度和摩擦阻力相应增大,故而需增加注浆量使其形成相对完整的泥浆套。第四,带顶管贯通完成时,施工人员应及时对管道顶进外部的泥浆使用触变泥浆进行置换,以控制管道的后期沉降程度。
(五)管节止转技术
在实际施工过程中,机头会在刀盘和螺旋机的共同作用下产生旋转,这种旋转会对顶进施工产生一定的不良影响,尤其是转角相对较大时。因此,施工人员需及时对其进行纠正,常用方法包括以下两种。其一是,通过在机头全放安设翼板进行调整;其二是,通过加压重块进行调整,具体操作为在机头两侧分别焊设压铁支架,并平均放置压铁,压铁重量依据实际需求调整,当机头发生偏转就移动压铁对其进行调整。
结语:
市政给排水系统作为现代市政设施的重要组成,不仅关乎人们的日常生活。还起到推进社会、经济发展的重要作用。因此,相关施工单位应积极对中长距离顶管技术进行探究,提高自身施工水平,规范施工操作,通过对其施工要点进行细致分析,积极促进中长顶管技术发展,使其在实际施工中发挥出更大的作用,从而促进市政给排水系统的进一步发展,为现代化城市建设贡献一点力量。
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论文作者:孙姣
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/12
标签:给排水论文; 顶管论文; 市政论文; 泥浆论文; 距离论文; 施工人员论文; 管道论文; 《基层建设》2017年1期论文;