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摘要:当前发展阶段,市政给排水工程影响到现代城市化的进程和发展,也关乎到人们的生活质量,因此加强对其研究有着重要的现实意义。本文基于顶管技术在市政给排水管道施工中的应用展开论述。
关键词:顶管技术;市政给排水管道;施工应用
引言
从施工的技术层面来讲,给排水施工项目工程所涉及到的内容比较多,工种相对复杂,这就对顶管技术施工的工艺和技术提出了更高层次的要求。因技术方面的限制,给排水施工面临重要技术难题,也会对城市环境和道路等造成污染,影响城市交通等,而长距离顶管施工技术能有效解决这些问题,为城市给排水工程项目的施工技术带来新的参考,能提升施工的质量,也能确保城市给排水系统的正常运行,因此具有重要的探讨价值。
1顶管施工技术的原理与特点
1.1顶管施工技术的原理
顶管施工技术是一种特殊的顶管技术。其施工过程中借助土压平衡顶管机,以油缸为动力,在工作井中向前推进完成施工。土压平衡顶管机自身携带的切削具会对前方土体进行旋转切削,并将切削下来的土体送入土仓内,土仓充满后再利用螺旋输送机将土体输送出来。期间将工作管穿过土层推到接收井内。施工过程虽不会对地表造成影响,但该施工对于周围土层的牢固程度有较大要求。故在施工之前首先要对施工现场周围土体进行载荷分析与研究,并对土压力以及地下水压力进行测量,确保施工过程的安全性。同时还应熟悉附近其他管网的分布,确保施工不会对其造成破坏。
1.2顶管施工技术的特点与优势
顶管施工技术是一类应用性较强、应用范围较广的施工手段。与传统地面开挖布设管道方法相比,其成本较低、所用施工时间也较少。不影响施工地居民的正常生活。且经过多年的施工经验总结与技术改进,顶管施工技术在施工中有效降低噪声的产生与粉尘的出现,从而很大程度上减少了工程施工所造成的环境污染问题。它主要有以下几个优势:(1)长距离顶管施工技术可以使整个施工场地由一条施工线路缩短到一个施工点,大大降低了对城市路面空间的占用。(2)该施工技术不会影响居民的正常生活,减少了对城市交通的不利影响,提高了工程施工效率。(3)在深层地下和水下施工中,采用长距离顶管施工技术,不受道路、建筑等的影响,降低了工程造价。
2顶管技术在市政给排水工程中的具体应用
2.1施工准备
预埋钢管导轨在建设过程中除去需要遵循顶管设计高程以及周线预埋钢管之外,还会对沉井底板混凝土强度提出一定的要求,只有保证沉井底板强度达到原有的混凝土设计强度的一半之后才能够开展导轨工作。在沉井上方设置顶管设备、液压千斤顶,并架设龙门架起重设备、液压油箱以及动力设备。在施工准备阶段的主要工作保证施工设计图纸的科学性和合理性,充分对图纸内容进行了解并确定顶管轴线位置、工作坑放样和高程测量,导轨安装完成之后就需要开展顶管设备、液压千斤顶的安装以及调试工作,同时还需要将龙门架起重设备、液压油箱及动力设备安装并架设在沉井上方。此时只需要静静等待混凝土底板强度变化,一旦符合设计强度就可以开展管道顶进工作。
2.2管道防水
为了发挥出顶管技术在市政给排水管道施工中的应用优势,为了提升应用了顶管技术的给排水工程的安全性和有效性,需要对管道防水工作给予足够的重视。管道防水工作的目的就是确保顶管能够顺利出洞。在市政给排水工程施工过程中一般会预留比顶管外径大一些的口径,但是口径太大会引发严重的漏水、渗透问题。在市政给排水工程即将竣工或后期维修过程中,使用管道防水技术可以通过利用钢板压紧的方式将促使地下水正常流通。
2.3对地下障碍进行清除
如果地下障碍物较多,顶管在顶进的过程中就会受到阻碍,施工进度会受到明显的影响。因此,施工人员必须在施工过程中结合科学合理的清除方式对地下障碍物进行清理,不得出现乱挖网的现象。
2.4顶管技术施工要点分析
1)顶管线路的规划。由于顶管技术的顶进方法为手掘方式,因此必须严格控制地下水位。地下水位如果在管道1米范围之内,在施工过程中一些水或杂质就会进入管道内部,导致管道堵塞。在顶进管道的过程中,技术人员应注意安装顶铁、保持活塞在管道滚动过程中的距离等。在整个管道顶进的过程中需要对线路进行合理的规划,一个合理的线路规划是顶管顶进工作顺利进展的前提。2)出洞程序。应用顶管技术的给排水管道施工中应注意出洞程序。技术人员在施工现场对出洞程序进行严格的控制与管理可以确保管道正常出洞,且不会发生水渗透现象。
2.5需要进行设备的安装
在设备安装过程中为充分保证安装设计能够达到设定稳定性,需要重视导轨结构材料的制作工作,保证水平和竖直位置安装能够尽可能的符合标准。同时在后续的检查过程中安装人员也可以小心安装千斤顶避免出现位置安装偏差过大,影响整体稳定性的现象出现;另一方面在重要位置应该做好垂直方向的设置,在具体的安装过程中必须小心,工作人员在安装完毕之后应该继续进行检验,其中需要相互垂直,在装的过程中应该保证轴线的对称线和平行线。在安装的时候不会出现过多的移动现象,在具体的安装过程中应该进行试调工作,这样可以检查安装情况。
2.6关于顶进主要采用管理方式
先将地下水位降到符合要求的位置,并采取一定的做法,防止其他水源流经设备附近,应该提前进行检查运转,合格之后才能进行使用。
2.7穿墙止水
为了避免大量地下水涌进工作井,应在穿墙管内填埋黄粘土,并会穿墙管闷板打开,及时进行工具管顶进。在顶进过程中,穿墙管内部的黄粘土受到挤压以后,完成了穿墙管与工具管之间缝的封堵,以达到止水的作用。当工具管尾部与穿墙管接近时,或者发现泥浆不能进洞时,应及时停止顶进。同时围绕盘根,利用顶力将盘根压入穿墙管缝内。确保盘根压得过紧,避免漏浆,以便盘根磨损后达到压紧止水的目的。
3顶管施工中注意事项
在顶管出洞时,应采用深层搅拌桩对穿墙管前的土体进行加固,以确保顶进顺利进行。在顶管施工过程中,应在管壁上利用压入的泥浆形成泥浆套。泥浆配合比为膨润土:碱:水=0.4:0.02:1,选用L150型压浆泵,将压力控制在0.1~0.2MPa范围内,确保每3节管设置一道注浆孔,顶进后再利用注浆孔注入泥浆。在混凝土管施工时,应选用柔性接口,由制管厂配套,在接头内设置止水钢环。待管节顶进后,能够确保管节间处于良好的密封状态。在顶管施工完毕后,需要对各井位管道的严密性进行试验,在试验时,应采用闭水法进行试验,以防止管道漏水。
结束语
总而言之,随着我国城市排水量不断增长,污水排水管径越来越大,这给城市排水管施工增加了不少难度。顶管施工作为城市排水施工过程中关键技术之一,在实际施工过程中,我们应从施工前准备着手,合理控制管壁摩擦力,并对顶管技术应用中的难点进行优化,在确保顶管施工进度和质量的前提下,降低施工成本,提升工程的经济效益和社会效益。
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