市政排水管道顶管工艺的设计和应用研究

发表时间:2019/4/15   来源:《防护工程》2018年第36期   作者:刘庆
[导读] 把控好建设过程中的每一个环节不出现纰漏,同时对工程设施中的薄弱环节及时地进行补救和处理工作,才能做到保障城市的正常运作。
中铁十四局集团有限公司  山东省  济南市  250014
  摘要:随着社会主义现代化建设的步伐加快,城市建设也在不断地更新和发展,为了提高人们的生活质量和增加工作效率,对原有的城市进行过改造和重建也是必不可少的。而排水管道建设作为城市建设中的重要环节,不仅仅作为帮助城市运输各种工业废水、生活污水的重要途径,也是保证城市稳定排水的重要保障。而顶管工艺法所具备的显著优点,使其成为城市排水管道设计并应用的主要辅助办法。因此,本篇文章通过简单介绍顶管工艺的相关概念和适用范围,以及市政排水管道顶管工艺的设计和应用,并对如何保障该工艺成功地实施提出了相应的意见和建议,供大家参考。
  关键词:排水管道;顶管工艺;市政府;应用
  
  
  引言
  市政排水管道一直是一项复杂而且庞大的工程,排水的顺畅度影响到了人们的日常出行和城市交通是否能保持良好运作。而越是大规模的城市,产生的工业废水和生活污水更是难以统计,而缺乏完善的排水管道系统会导致水污染的产生,严重影响到了人们的正常生活和工作环境。因此,市政排水管道的施工技术一直是人们关注和投资的重点,对该项技术进行不断的创新和完善,也是技术人员一直在为之努力的方向。只有保证排水管道的设计科学和安全性高,才能有效地提高排水效率而不至于出现淤堵的现象。而目前较广为使用的排水技术主要有顶管工艺,该项技术能够在占据较少的用地面积的基础上,实现施工过程的严格把控并且降低工程的成本,因此本篇文章将以顶管工艺作为重点来进行详细介绍。
  一、顶管工艺的相关概念
  顶管工艺施工技术的基本原理,主要是在主顶油缸和管道间、中继间的推动下,把工具管直接从井内推到接收井中,并把紧随的工具埋设在两个井中间,形成施工管道。而这种穿过土层的方式,能够在不对表面土层造成破坏的基础上,实现避免使用挖掘机的安置地下管道的施工方式,并且保证了排水管道能够按照预期的路线来推进,更能保证城市的美观且不会对正常工作出行造成不便。在顶管工艺实施的过程中,要重点遵从气压平衡、泥水平衡和土压平衡的理论,才能充分地发挥顶管工艺的效果。
  在市政排水管道中采用顶管工艺的优点是非常显著的,不仅体现在施工工艺和技术要求上的简单可行,而且在挖掘的过程中也不需要完全由人工来进行测量和动工,而是依靠遥感技术就能进行,从而减少了人工造成的计量误差,也避免了对其他城市设施建设造成的巨大破坏[1]。因此,这种减少人力物力成本的排水管道方式,尤其是在交通繁忙和人流量大的地段,相较于其他的技术方式而言都是非常有优势的。
  二、市政排水管道顶管工艺的设计和应用
  市政排水管道顶管工艺的实施,首先需要提前对土地的性质进行测量和评估,保证在顶管的过程中不会导致表面土层出现局部的坍塌,否则顶进过程中的方向会难以准确地把握。其次,在顶进位置的地下水压要进行准确测量,避免因为水压过大和土质不稳定的情况发生后造成的坍塌。除此之外,还要对地面和地质灾害进行相应的预测,当出现流沙现象时会对挖掘路线造成阻碍,出现路线的偏差,进而引发更加严重的后果。
  我国对市政排水管道的结构设计进行了明确的规定和操作流程,这就对顶管工艺的具体实施提出了更高的要求和挑战。

尤其是当排水管道顶进之后,除了需要立即将工具管切入到土层中,还必须保证切入过程中不会出现偏差,这就需要缓慢而匀速切进过程中不断进行测量和纠正。在开始顶进时能够允许出现较小的偏离,但是不能超过10cm。等到超过程度过大时再进行纠偏就已经为时已晚了[2]。并且在纠正的过程中要予以注意的是,不能在偏差出现之后马上进行角度的回调,而是要通过小角度地方式进行缓慢纠正,纠偏应该坚持着微调、微整、微角度的原则。而当工具管切入之后,还需要保证管道的两端不会过多地暴露在工作井之外,以防造成不必要的损害。
  并且,除了要对工艺设计有一个明确的要求和严格进行的同时,还要对顶管工艺的材料和工具进行相应地选择。顶进工具的头部不是任意选择即可的,而是需要以地质的密度和土质颗粒大小为根据进行选择的,只有选取的工具更加适合实际情况,才能不对工具造成过度损害且影响施工的进度。而顶管的长度要根据排水管口径和顶进的距离来抉择,至于管道材料的选取,虽然一般都是采用三级的钢筋混凝土作为承管口,但是不排除特殊情况下需要采用特殊的材料来进行[3]。
  除此之外,在管道探测方面一般采用激光导航定位系统作为首要的管道测量工具,这种方法的测量能够使技术人员更加直观地通过摄像头捕捉到画面,在顶进中能够不断地对工具管的旋转方向和角度进行测量,并且有一个及时的详细信息反馈,不断加强对管道的全面认知,实现顶进方向的科学控制,从而当出现顶管出现偏差或其他位置的情况时,不会处于一个过于被动的局面。
  总之,市政排水管道顶管工艺无论在设计中还是在实际的运用中,都要结合具体的地形地势和周围环境的实际情况等进行实际客观地分析,前期的工作准备和工作过程中都不能出现丝毫的松懈和墨守成规,而是要不断地相应调整之前的设计方案和实施步骤,以此来保证方案的切实可行性和实现效益的最大化。
  三、保证市政排水管道顶管工艺顺利实施的相关策略
  (一)对顶管工艺技术进行提高并创新
  我国无论是在经济实力方面还是科技实力方面,都已经是位于世界前列的了,但是这并不意味着我国已经不再需要保持着谦虚的态度去学习其他国家的优秀成果。因此,为了实现顶管工艺技术的不断改进提高和创新发展,使其更好地符合当今时代人们的需求,需要我们技术人员能够客观地看到其他国家在市政排水管道中的先进经验教训,并将其核心理念与出彩之处与我国的实际国情相结合,为我国技术人员的研发思路打开更加广阔的格局,从而为我国提高顶管工艺技术提供更多有价值的意见和建议[4]。
  而在平时的每一次工作中,都要对原有的顶管工艺技术始终保持着质疑的态度和挑剔的眼光,在每一次的工程建设过程中,对任何有疑问和有问题的地方要及时做好登记并提出自己的观点和看法,每一个工作人员可以通过定期交流大会中交流各自的工作日志来集思广益,不放过任何一个能对顶管工艺技术进行改进的机会。
  (二)做好市政排水管道施工过程中的质量检测
  质量检测工作作为保障工程进度和及时发现问题的重要措施之一,在市政排水管道的工程设施中,当然也需要我们予以充分地重视。质量检测环节的重点检查对象主要包括顶管工艺所用到的原材料和机械设备。在原材料上,无论是质量的选择还是排水管材料的长度,甚至是保修和维修的年限都是需要进行检测的,并且在原材料的购买中,不能只考虑到价格因素,而忽视了质量和实用性能,厂家的选择要在多家对比的基础之上再做出最终的决定[5]。而在每次开工之前和工作的告一段落,都要对已经建好的部分和机械设备的完好情况进行严格地二次检测,从而发现在建设过程中会忽略掉的问题,同时避免机器故障会对工程进度造成过久的拖延,对工作人员的生命安全造成威胁。
  除此之外,质量检测还体现在对已经投入使用的管道进行监督,尤其是管道周围的地面和墙面作为薄弱环节,很容易在使用的过程中出现问题,因此质量检测并不是随着工程的完工而结束的,而是要贯穿到工程从建设到投入使用的全过程,一旦出现问题才能尽早地进行修补工作和防护工作,由此增强排水管道的使用寿命。
  (三)做好市政排水管道施工中的管理工作
  管理工作也是从侧面保障市政排水管道顶管工艺的一个重要方面,只有建立健全的管理制度并严格地按照管理规定来实施,才能把排水管道工程的每一道程序每一个步骤,都实现责任落实到每一个负责人身上,从而实现各个环节的严格把关。同时这种严格的管理方式,能够使每一个人都成为工程中的监督者,对身边的人进行严格监督,一旦问题出现之后可以马上进行补救和修改,从而有效地保障施工的质量和为居民的生活提供一个更加稳定而舒适的环境[6]。
  四、结束语
  总而言之,市政排水管道作为惠及人们生活和出行便利的重要工程建设之一,其建设的合理性和质量问题都是非常至关重要的,任何施工单位在进行排水管道建设的过程中都不能忽视。只有在严格按照标准建设流程和建造工艺的基础上,并且技术人员和施工人员之间能够实现合理地配合和协调,把控好建设过程中的每一个环节不出现纰漏,同时对工程设施中的薄弱环节及时地进行补救和处理工作,才能做到保障城市的正常运作。
  参考文献
  [1]孟彩红.市政排水管道顶管工艺的设计和应用分析[J].建材发展导向(上),2017(8).
  [2]纪元.市政排水管道顶管工艺的设计和应用[J].建材与装饰,2017(39).
  [3]石敏魁.市政污水管道曲线顶管施工工艺设计及研究[J].四川建材,2018(6).
  [4]吴东勤.顶管技术在市政给排水管道建设中的应用研究[J].建材与装饰,2017(38).
  [5]秦松.市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J].房地产导刊,2018(36).
  [6]梁凤如.市政给排水管道顶管施工技术的运用研究[J].建材与装饰,2018(16).
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