庞宝国1刘兵2过云飞3
1身份证号:61060219801104****,陕西省
2身份证号:61272419700729****,陕西省
3身份证号:61020219830911****,陕西省
摘要:现阶段国家为了为大众提供更加良好的公共基础设施,在市政工程建设方面,投入了大量人力物力,但是在具体施工中,由于城市原有空间、时间等的限制,所以施工难度相对较大。然后通过应用非开挖施工技术,就能够有效避免过多影响周边环境,减少施工成本和施工难度,避免因施工所造成的交通拥堵。所以文章就结合工程实例对非开发施工技术展开了相应的分析和研究,以供参考。
关键词:市政工程;给排水施工;非开挖施工技术;应用分析
1非开挖顶管施工技术的优势
1.1能够有效规避城市交通的拥堵问题
常规作业手段在对路面形成损坏的同时由于其对路面的占用即将对周边的交通情况产生不佳的影响,对柏油路面和岩土层的损坏路面,形成影响车辆通行的状况,假如在大城市中心枢纽区域的路面实施挖掘作业,该作业必将占用大量路面面积势必造成非常严重的车辆通行困难,非开挖拉管作业方案由于其工艺特点不能对马路形成影响和破损,因为其不要在路面下实施作业,因此不会对地上车辆行驶引起不良影响。
1.2降低人工施工成本
常规的挖槽下管作业手段很少采用高端的技术和装备,往往只需要采用大量的人工实施挖掘作业,因此会使城市给排水系统网络工程存在高昂的人工成本问题。如果使用非开挖拉管作业手段,仅需采用水平钻探设备进行施工就可以满足要求,现场操作人员较常规施工手段减少很多,非开挖拉管作业手段可以大幅度降低城市给排水系统网络工程的造价。能够加快作业进度在采用人工进行挖槽下管作业的时候,一般会历经一个非常漫长的挖掘周期,鉴于人工操作在作业速率和精准度具有一定的局促性,这会使城市给排水系统网络工程的作业质量遭受很大的影响[1],为了提高工程质量很可能频繁产生重复施工的情况,大幅拉长作业周期。可是采用机械化操作的非开挖拉管作业就可以最大程度的规避上述弊端,提高作业效率的同时还能大幅加强作业的精准度,可以极大地加快作业进度。
1.3减少对周边环境的干扰与破坏
在采用常规挖槽下管手段的时候,一定会对地面的结构带来损坏,与此同时挖掘作业也会对周边的生存环境和社会环境形成破坏,但是非开挖拉管操作手段能够非常好的规避此类问题,地表下作业能够大幅降低对周边环境的破坏,与此同时可以达到对岩土层构造一定程度的防护效果。
2市政给排水施工中非开挖顶管技术在施工中的具体应用
工程背景,某一项目,为混凝土管排水工程,设置在城市主干道辅道上,管径为2000mm,工程原定采用开挖埋管形式,后改为部分明挖,穿越另一主干道段采用顶管法,顶管长度150。管线为原道路设计标高下5.8,高正常地下水位1.8m,项目周边宽阔。
2.1前期准备
2.1.1勘测地形
非开挖顶管施工技术,主要就是在地下进行的施工技术,在进行市政工程施工之前,首先需要了解到在建工程的土质状况,地下管线的埋设情况,水文等详细情况,并且做好记录。确定地下环境适合进行顶管施工技术的施工,一旦发现有地下情况不明或者发现土质不够好的地域,需要对现在的不良土体进行改良,保证在建工程能够稳定施工,满足施工的工艺要求,符合工艺规范。保证施工的安全性。
2.1.2规划设计导向孔轨迹
和以往的传统施工工艺有差异的是,对于重力管的管线是否满足要求有着非常高的标准,所以在进行顶管施工以前,合理地进行规划设计导管的轨迹走向,保证施工过程中线路的误差能够控制在规范允许的范围以内,进而保证顶管施工
的质量。
2.1.3对于顶管的选择
在进行顶管施工之前,施工技术人员应该根据顶管能够承受的压力来确定顶管道的直接和厚度,对于顶管施工来说,一般需要施工人员进行挖土来配合施工过程,顶管的直径选择一般需要大于500mm。在顶管施工过程中,顶管的长度对于整个施工过程可操作性有非常大的影响。如果能够选择长顶管,在施工的过程中会取得很好的施工效果,但是伴随着长度的增加,管道在顶进的过程中容易影响线路,使其发生偏差,要想重新恢复就比较困难。所以一般情况下,我们可以参考管口的直径来进行管道长度的测量。当长度和直径的比例大于2:1的时候,我们选择用长管进行施工;当比例在1:1.5左右的时候,我们选择标准尺寸的管道,当比例小于1:1时,则需要选择短管进行施工了。
2.2顶进设备安装调试
(1)导轨安装导轨主要作用是作为管道推进时的一个导向,为顶铁工作时提供一个托架,导轨是一组互相平行的钢轨,因此导轨的安装、设置直接影响整个顶管工程的施工质量,导轨安装确保可靠、牢固。(2)千斤顶和顶铁的安装本工程拟采用一台液压千斤顶,油缸要按照要求固定在千斤顶支架上,管道中心的垂线垂直油缸的法线面,千斤顶作用方向、作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,确保不会产生偏心力偶,造成顶进偏离管道方向。顶铁主要是分散顶力,将顶力均匀分散在管道周圈断面上,能够有效的保护管端,本项目采用U形顶铁和环形顶铁,环形顶铁与管节相连接,U型顶铁设置在环形顶铁后方,增加顶程,顶铁安装时,顶铁中心要落在管道中心垂线上,顶铁设有锁定装置,避免打滑等。(3)后座墙设置后座墙主要作用是为千斤顶提供反作用力,要确保有充分的强度和刚度、后座墙表面应当光滑、平直、材质要均匀,结构要简单、装拆力求方便,现在比较常用的后座墙的结构形式有整体式和装配式两类。本项目后座墙采用的是装配式后座墙。
2.3顶进施工
导轨装置、千斤顶、顶管机、顶铁安装就位后,重新检查确认后,可先进行试顶,顶进过程是整个顶管工程的主要环节,要全面、系统、严谨、认真。整个顶进过程要连续、不间断。开始顶进的时候,速度是正常顶进速度的一半以下,确保顶进的时候,各项连接设备接触部位紧密、贴合,要注意避免中途停止作业,造成再次顶进困难或顶力突增;顶进工具头后开始安放混凝土管节,再连接环形顶铁和U型顶铁,先缓慢进行试顶,记录各项参数,然后开始正常顶进施工。钢筋混凝土管口上的接头采用遇水膨胀止水圈粘贴,止水圈应于管厚度中间偏外放置,这样在顶进过程中、在顶进后,接头部位管缝有一定深度,可以利用水泥砂浆填充密实,素水泥浆拉光接缝,这样可以防止渗水,也具有一定观感。为防止错口,管节与管节之间采用钢内胀圈固定,前后关节控制在同一圆心上;为减少扰动土体,蜂窝状小孔的压浆安装在管管壁外侧,在顶进过程中如果土体阻力过大,可以通过注浆润滑土体,减少土体的摩擦力,顶进结束后对土体与管道之间空隙压浆,防止管顶土层沉降[2];正常顶进是一个循环过程,顶进一段距离后,油泵停止,千斤顶回油,活塞回缩,取出顶铁,放置管节,重新放置顶铁,继续顶进,如此重复。
2.4接收井进洞处理
当顶管即将顶到接收井的墙体位置时,割除预先预留在洞口的钢筋,然后迅速顶出工具头,工具头全部顶出后,应对管壁与洞口之间缝隙采用压浆处理。为避免工具头出洞时失控、爬高或叩头现象,在接收井下部浇筑一块托板,托起工具头,再采用吊车缓慢吊出。
2.5做好管道接口以及管道裂缝的处理措施
很大一部分的排水管道用的是混凝土管,需要对管道的接口进行有效地固定才能达到效果,我们经常用到的管道接口处理的方式有以下几种,第一就是采用平型的接口,如果是这样的接口方式,那么在进行施工的过程中一定会存在密封不严的情况,要利用环氧砂浆及时进行压实。第二就是管道安装已经完成,在进行压力试验的时候发生了泄露情况,这就需要采取一定的措施,比如安装密封环进行防控,避免发生安全事故。
结论
在城市建设过程中,将会不断进行市政设施的提升改造。非开挖施工技术的使用在建设中有越来越明显的优势,非常适合于受限空间的施工建设,同时非开挖技术不会产生噪音或灰尘,可以减少环境污染,这将是市政工程技术发展的一个方向。
参考文献
[1]李萍.市政给排水施工中的非开挖顶管施工技术研究[J].低碳世界,2016,23(32):264-265.
[2]钟汉杰.非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用[J].工程技术研究,2019,4(21):89-90.