市政给排水施工中顶管施工技术应用

市政给排水施工中顶管施工技术应用

天津市华水自来水建设有限公司天津300122

摘要:在当前的城市建设中,市政给排水施工作为城市给排水系统工程的关键环节,其重要性自然不言而喻,在市政给排水工程中,主要分为了供水和排水以及循环水三个系统,这三个系统的正常稳定运行直接决定了城市居民是否能够正常稳定的给水排水。在当前的市政给排水施工中长距离顶管施工技术是一种常见却实用性极高的技术,随着该技术在市政给排水施工中的应用,使得市政给排水施工水平得到了大幅度提升,从而有效地满足了人们的给水排水需求。而为了进一步提高长距离顶管施工技术的水平,加大对其的分析研究力度不仅意义重大,而且迫在眉睫。

关键词:市政给排水;长距离顶管施工;技术分析

1.非开挖顶管施工技术

非开挖技术是指利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的一门科学。具有经济、高效、保护环境、地面建筑不用搬迁、不影响交通等特点,是一种高科技实用技术。虽然非开挖技术这一术语相对较新,但其原理并不是新提出来的。事实上,长期用于自来水管道防腐处理的灰浆喷射衬层法就是一种“非开挖”的施工方式。非开挖技术这一专业术语之所以近几年才逐渐被人们所熟知,是由于当时其还没有形成一定规模,人们对它的认识相对不够完善,还不具备成为一门科学的基础。

2.市政给排水施工中长距离顶管管体的结构设计

长距离顶管管体在市政给排水施工中的结构设计,主要可以分为三个部分,对其做如下分析。

2.1钢筒设计

钢筒的设计原料是冷轧钢板,厚度=1.5mm,待冷轧钢板制作成钢筒后,设置插口和承口部分,便于相邻钢筒的相互连接。为了提高钢筒的封闭性,采用双胶圈辅助连接,防止长距离顶管施工后的管道发生渗漏,提升给排水管道的防渗水平。市政给排水长距离顶管施工技术中,非常注重钢筒的设计,目的为给排水管道提供保护措施,完善长距离顶管的连接设计。

2.2钢筋骨架网

钢筋骨架网在长距离顶管管体中,发挥固定的作用。钢筋骨架网的位置,可以设置在钢筒的内侧、外侧,防止钢筒发生掉落。一般情况下,长距离顶管管体的结构设计中,选择单侧的钢筋骨架网,便于提高钢筒、混凝土的承载水平,确保长距离顶管具有足够的承载水平,保护顶管在市政给排水施工中的应用。

2.3管体设计

钢筒内外部分,实行混凝土浇筑,构成混凝土的顶管管道,通过混凝土保护钢筒及顶管,促使市政给排水管道处于防腐蚀的环境中,预防钢筋骨架网或者钢筒发生锈蚀,保障长距离顶管的使用性能,强调管体设计的防腐特性,最主要的是保护长距离顶管在市政给排水施工中的应用,完善顶管施工技术。

3.顶管施工顶力设计的计算方法

随着我国科学技术的日益发展,顶管技术在施工的过程中发展较快,但是顶力的计算方式还存在着一定的差异和制约因素,成为当前施工处理的主要制约因素和方式,顶力的计算直接影响工作坑后背设计以及确定顶力,管体强度的要求和中继间的设计和设置。

3.1管径的影响

根据实测顶力变化情况,将相同条件下不同管径的顶力进行比较。顶力计算随着管径的增大呈线性上升,管径愈大顶力愈大。

3.2管线偏差的影响

管道在顶进中不断出现偏差,校正过多。因阻力增加会使顶力增大,一般情况下在进出洞口处,管线偏差较大,纠偏次数也较多,顶力增加很大。

4.市政给排水施工中顶管施工技术的质量控制

针对长距离顶管施工技术在市政给排水工程中的应用,提出三点质量控制的措施,用于提升给排水管道的施工水平,发挥长距离顶管施工技术的作用。

4.1控制进出洞的质量

长距离顶管施工中的进出洞技术,必须采取质量控制的方法,消除连接位置潜在的渗漏问题。进出洞的质量控制,保障进出洞施工技术的性能,防止长距离顶管中出现不稳定的因素。市政给排水施工中,控制进出洞的质量,还能防止洞口的土体发生扰动,强调进出洞的稳定性,以免发生土体变形,为市政给排水施工中的长距离顶管操作,提供安全、可靠的环境。

4.2控制管节止转的质量

管节止转技术在市政给排水施工中,具有机械特性,其在进行止转操作的时候,容易对长距离顶管造成破坏,特别是转角位置,所以市政给排水施工在长距离顶管施工中,需要实行纠正旋转的控制方式,严格按照管节止转的规范要求,安排长距离顶管中的管节止转操作,防止机头旋转,如果管节止转技术中的机头发生偏位,立即安排压铁纠正的措施,保障节止转在长距离顶管施工技术中的质量性能。

4.3控制注浆的工艺

注浆工艺,是市政给排水长距离顶管施工技术中的重要工艺,落实质量控制的措施,规范注浆的操作过程。注浆操作时,应该着重控制注浆的配置,控制注浆时的含水量,优化配比设计,而且长距离顶管施工时的注浆工艺,应该确保注入泥浆的均匀性,防止注浆工艺发生质量问题,促使注浆工艺达到稳定性的标准,完善注浆工艺在长距离顶管施工技术中的应用。

5.顶管施工工序

5.1顶管出洞

在顶管技术施工中,顶管出洞是一个关键的环节。所谓的顶管出洞是指顶管机的第一节管子从工作井中破出进入土中。这一过程的具体操作方法是先将工具管进行调零,再将支撑设备设置在工具管的井壁上。在这一过程中有一个问题需要引起注意,即在使用工具管前,需要预先设定一个初始角。

5.2注浆减阻

进行注浆减阻的主要目的是减少地面的沉降和顶进阻力。具体采用的方法是在管道的空隙里注入一些压注触变泥浆,形成一个泥浆保护套。有了这个保护套就可以对地层起到一定的支撑作用。施工的顺序需要注意,通常对顶管机的头部和尾部先进行压浆,然后再进行中间和一些特殊位置的补浆。

5.3顶进偏差的校正

顶进偏差校正是在顶进过程中管位的偏差超过了一定的限度时进行的一项操作。这个极限的偏差值通常在10cm左右。校正的过程速度要慢,防止猛纠而影响精读。

6.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。

6.1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。

6.2管节止转的技术措施

顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转,而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响,因此对工具管要采取旋转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板,长1.8m,宽30mm,厚25mm,以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压铁支架,1号与6号管侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压铁,共20t。一旦发现机头有微小偏转,立即将压铁移到一侧。

7结论

随着科学技术的发展,在现代的给排水系统中,给排水设计的设计方法和设计理念都有了长足的发展,从而为现代市政给排水施工创造了有利条件,同时也为社会的发展起到了不可估量的作用。为了进一步提高长距离顶管施工技术的水平,还必须压加大对市政给排水施工中长距离顶管施工技术的分析研究力度,从而才能够确保城市居民能够正常稳定的给水排水,才能够推动城市建设的进程。

参考文献:

[1]贾彦珍.顶管在市政管道工程中的设计与施工技术研究[D].石家庄铁道大学,2014.

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