江苏扬州225000)
摘要:在市政工程中,排水管道往往管径大,开挖施工作业面大,对地面交通等造成影响作业困难。顶管施工技术将施工作业面从地上移入地下,有效的避免了对地上交通及其他生活生产设施的影响。顶管施工前应选择合理的线路,编制合理的施工组织设计,计算地下构筑物对施工的影响或避开,本文将结合工程的具体实践,谈谈顶管施工技术在市政排水管道工程中的应用。
关键词:市政道路;排水管道;顶管施工技术
前言
在我国城市建设的过程中,市政基础设施建设无疑是城市发展的基石,其中城市道路排水系统是城市交通通行畅通的重要保障。现阶段,市政道路排水管道建设施工所普遍采用的施工技术为顶管法施工技术,顶管法无论是在施工质量或是施工成本上都具有较好的先进性和优越性。
1顶管法施工技术概述
1.1顶管法施工技术原理
顶管法施工技术是垂直挖两个工作坑,一个作为始发井,一个作为到达井,再借助顶推设备或者是掘进机在底下将管道贯穿两个工作坑的方法完成地下管道的安装施工。顶管法施工无需开发地面面层,在公路、铁路、河流、地面建筑等难以进行管道施工的地段,具有良好的应用。顶管法所使用的施工设备包括顶进设备、掘进机、中继环、工程管、排土设备等。在施工时,顶进设备将管道压入土层中,并挖出和运出管正面的泥土,管道分段顶入,段与段之间使用中继环连接。
1.2施工过程
在施工组织设计的指导下,市政道路管顶管施工,主要步骤如下:
(1)挖掘工作坑,工作坑的挖掘是顶管施工的开始,也是顶管施工的主要作业面,需要用专门的设备施工。工作坑的合理挖掘,利于以后工作的顺利进展。
(2)下管组装。工作坑完成后,机械设备到位,具备顶管条件。吊装第一节混凝土管,这时候严谨的检测是非常重要的。结构的完整性、密封符合规范要求,避免存在裂缝等隐患影响后续工作。
(3)油泵顶进工作。第一段混凝土管装备完成后,及时清理出这一段挖出的泥土,进行油泵顶进。清土工程一直要保持到管道贯通工序的完成之后,打通管道并且做工具的撤收工作。
(4)衬砌检查。衬砌工作也非常重要,要做到密封严实,衬砌均匀。检查符合验收标准后做泥土回填的工作。
2市政道路管顶管施工中存在的问题
2.1施工人员素质不高
随着近年来基础工程的大力建设,工程数量增加以及农民工的进城,冲击了以往的专业技术工人,总体人员素质都有所下降。施工单位技术员的年轻化也导致了技术经验不足。市政道路排水工程具有较强专业性的工作。大量的工程施工人员在招聘过程中,都不具备专业培训的基础,单位也没有成本投入培训,造成了技术工人质量的忽视,而仅仅强调数量。使得绝大多数建筑工人是以劳动力为基础的,在边干边学,缺乏对于市政道路排水工程的宏观认识和职业素质有缺失,最终使得市政道路排水施工队的专业性缺失。
2.2施工单位缺少人才培养的规划。
工程利益的最大化是企业生存的根本,但是施工单位一味的追求眼前的利益,使得施工人员的流动性大,专业技术人员和经验丰富的老工人缺失,以至于不能保障施工队伍的质量。现在的施工单位大多存在以上的问题,特别是在其人才培养投入方面做得不够,培养不了人才,留不住人才。大多数施工单位没有完善有效的内部建设人才培养体系,导致施工队伍技术良莠不齐,严重影响其他特殊技术的掌握。
2.3技术管理机制的缺乏
施工单位技术管理机制不健全,没有效力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆市政道路排水工程施工技术的合理协调实施,可提高施工效率,实施一系列的后续工程。施工单位科技管理体制的不健全,内部技术不成体系,工程的技术操作缺乏规范性,限制市政道路及渠务工程的发展。不同的技术在施工过程中都有着规范标准和验收要求,但在具体施工过程中,没有严谨的监督和管理,施工人员降低工艺技术要求,造成了不合格工程,并且不能认识到错误且主观上认为就是应该这么干,违背技术规范的标准要求。
2.4施工技术缺陷导致的偏差
顶管施工的主要优点是不需要开挖地面,不影响地上交通的前提下铺设管道。工作面的小范围的挖掘就成为最重要的步骤。顶管技术在实际施工过程中,在开放和使用中的顶管工作井常常严重影响了市政道路及渠务工程的使用,特别是对地下水、土壤等造成影响,施工过程错误的高发性以及施工质量的不稳定性都会导致这种现象的发生。顶管施工技术对精度有较高的要求,即使很小的偏差,也会给整个市政道路及排水工程带来极大的影响。
多年的实践经验积累分析,造成顶管施工偏差的主要因素有两个:(1)测量问题。测量工程的精度决定了施工的准确程度,包含在顶管之前进行的准备工作。在实际工作中,测量的偏差影响之后施工的工程质量和进度,严重的影响了对顶管施工技术的应用。(2)问题的整改。施工中的误差要及时纠正整改,纠偏问题将涉及许多阶段。对偏离轨道的工作给出有效的整改方案,确保管道能够延设计的线路铺设。因为技术力量和人员素质的局限,在施工的过程中,很难及时发现并校正进行处理。整改方案的有效执行,才能保证最终整改的结果与期望目标相一致。
3市政道路排水管道顶管法施工技术
3.1施工前的准备
在顶管施工之前,应仔细勘测施工范围内的全部地下管线、构筑物,并做好详细记录。勘测施工范围内的地质条件,结合顶管施工组织设计、专项方案,设计合理的施工路线和施工工艺,在确保经济性的条件下,最大程度地提高施工进度和施工质量。由于顶管施工属于非开挖施工技术,应配备自动测量和纠偏的设备仪器,确保施工的精确度,保证施工线路和设计线路是完全相符的。为避免地面受到施工的影响而出现沉降现象,在施工中通常使用土压平衡式封闭型施工工艺。需要特别注意的是排水管穿顶管必须一次完成,同时为了将对地面的破坏降到最低,可以适当降低顶进的速度。
3.2顶管顶进施工,工作井内设备安装完毕,经检查各部处于良好状态后,即可进行开挖和顶进。首先将管子下到导轨(导轨是由两道平行的钢轨构成,主要作用是使推进管在工作井中有一个稳定的导向,并使推进管沿该导向进入土体),就位以后,装好顶铁,检测管轴线和管底标高是否 符合设计要求,合格后即可进行管前端挖土。 顶进利用千斤顶出镐,在后背墙能够满足顶管最大顶力而不动的情况下,将圆管向前顶进。顶进操作过程为:安装好顶铁挤牢,在管前端有 一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推出一定距离。停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。添加顶铁, 重复上述操作,在顶管进至离井边还有 50cm左右时,应立即卸管,进行下一节管子的安装,重新装好顶铁,重复上述操作。
3.3测量与纠偏校正
(1)顶管测量顶管测量采用激光线测设法控制测量。将激光经纬仪(激光束导向)安装在工作井内,并按照管线设计的坡度和方向调整好,同时在管内装上标示牌,当顶进的管道与设计位置一致时,激光点即可射到标示牌中心,否则根据偏差量进行校正。全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时应测出错口的高差,以衡量全段的高程与纵坡,并保证高程与中心偏差应在允许值之内。此外,为满足管道光滑度要求,对错口处采用砂浆抹平。
(2)纠偏校正顶管偏差校正以预防为主
不能等到产生明显超差时再进行校正。通常情况下,应每1m测量一次,并相应的进行一次纠偏校核。顶进中若管位偏差10mm左右时,应进行校正,纠偏校正应缓缓进行,在顶进中采用小角度逐渐纠偏,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调。具体纠偏可以采用 挖土校正法、强制校正法和衬垫矫正法。
(3)管道接口和管道裂缝的处理方法
排水管通常使用的是混凝土管,管道接头应保证对管道导向环的充分固定。一般接口处理方法为若顶管的管材为平型接口,顶管完毕后,对于管与管之间的缝隙,采用环氧泥砂浆压实填抹。如果管道顶进完成后的压力试验导致管道泄漏,应在管道内部安装一个密封环,然后还应进行接口的防水测试。在顶进过程中,管道因受力不均产生的裂缝,需进行处理。细微裂缝采用环氧砂浆进行填缝,明显裂缝采用掺有铝粉的砂浆填缝处理。
4结语
随着经济社会的发展,对基础设施的要求必然会越来越高。对于市政道路管顶管工程来说,就市政道路排水管道顶管法施工技术是要求安全性高和可靠性强。现有的实践管理水平以及相应理论技术的提升可以使得管顶管的施工技术更加的进步,与时俱进和时间上的耐用性体现在管顶管的方面也并不是矛盾冲突的。
论文作者:唐杰
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下
论文发表时间:2016/9/20
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