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摘要:近年来我国科技水平的提升,建设行业的施工技术在不断的提高。市政管网建设中涉及的管道很多,如热力管道、排水管道、电力管道等,地下管网错综复杂。给排水是城市用水供给和排水系统,确保市政给排水施工安全,保障施工质量,对城市建设发展意义重大。作为一种常用的施工形式,顶管法凭借自身优异的性能在市政管网建设中取得了良好的应用效果。本文就市政给排水施工中顶管技术的应用展开探讨。
关键词:市政给排水;顶管技术;应用
引言
在现代社会持续发展,城市化建设水平越来越高的背景下,市政给排水工程作为与人们生活息息相关的工程,其建设施工工艺备受重视。受到环境的影响,多数市政给排水工程的施工难度都比较高,面临着环境复杂、工期紧张等问题的挑战。近年来,顶管技术在市政给排水工程的施工中得到了大量应用,发挥出了其非常出色的应用价值,值得深入研究。
1顶管施工简介
顶管施工是一种少开挖或无开挖的施工。在城市内部的给排水项目中,通过顶管施工,无需从地面上挖坑,而是通过液压钻孔设备向坑中顶进,钻出承窝并设计坡度,顶入管道并运走土方。当顶入土层一节管道后,继续顶进第二节管道。按计划设计开发必要的作业井,沿管道另辟接收井,在井后打造坚固的底座。这样在灌浆体系内,集中埋入管道后,便能从管道四周顺利滑入覆盖层。另外,在顶进施工中,还应把控好管道振动,统一切割、清除干净土壤,并在接收器上安装好预先装上的圆盘。由于这种顶管施工,一般使用的是从线至点的施工面,因此占地不大。通过顶管施工,基本不影响地面运动及正常交通。此外,其中的冲击技术还减少了产生的噪声,并降低了建筑物振幅,很少影响到周围居民生活及既有建筑物或旧管道。另外,顶管施工已应用在地下、水下领域的深层管道施工领域,且能够安全穿越复杂的陆地建筑物、河流或铁路等。
2优势
近年来,城镇化建设不断推进,国家相关部门对于污水处理和排放问题的关注度和重视度日益增加,市政给排水工程由此被提上重要日程。但是,就目前的情况来看,许多城市在推进该项工程的过程中,未能使实际施工及时跟上未来发展的步伐,究其本质,原因在于现代化的施工需求日益增加,传统的技术无法及时满足。应用顶管施工技术之后,我国市政给排水工程得到了较大程度地发展,具体来说,该项技术具备的主要优势在于非开挖顶管施工。此外,它具备较高的安全性,能够在较短的时间内适应多变的环境,并且该施工过程中不需要投入过多的成本费用等。该项技术可以在开挖程度较低,甚至是不开挖时便能进行很好地修复,所以工作量不会太多,也不会对周围的地质环境产生较多的不利影响,在传统的施工方式下或许会遇到较多的障碍物,但是采用该项技术便不会产生这样的问题,所以,若要让市政给排水工程建设得到良好地发展,就应当重视该项技术。
3市政给排水施工中顶管技术的应用
3.1顶管的选择
顶管技术的关键在于对顶管的应用,而不同的地质环境、施工规模,对顶管材料的要求也是不同的。在市政给排水管道的施工中,以往较多选用的钢筋混凝土管道,这种管道具有强度高、刚性好、耐用性强等特点,不仅适合作为地下管道应用,也能很好的适配顶管施工技术的应用要求。现常用的是离心球墨铸铁管,污水有污水专用离心球墨铸铁管(内衬高铝水泥离心球墨铸铁管),随着现代工程材料技术的不断发展,在部分工程中,钢质复合管道的应用率也在逐步提升。在确定管道材料之后,还需要根据市政给排水工程的具体设计图纸、施工方案,对管道的直径、长度进行明确。在管道直径的选择方面,首先需要考虑给排水工程的施工建设规模,即对管道未来所支撑的给水、排水流量进行预测和设计,再结合对管道材料刚度、承载力的考虑,选择合适的管道直径。其次,要做好顶管长度的控制。
因为在顶管施工技术的实际应用中,管道系统在土层中顶进,需要管道承载一定的荷载。如果顶管过短,会导致管道安装、连接施工次数过多,无法发挥顶管施工技术的优势;如果顶管过长,会增加荷载,不能很好的控制顶管路线和行进方向的准确性,导致施工难度增加,质量得不到保证。需要考虑现场实际环境以及具体施工要求,对顶管的长度进行合理控制。
3.2规划好施工方案
在顶管施工中,要求先全面考量管线的具体材质、种类、长度等,然后再开始铺设路线。另外,在项目建设中,线路辐射范围中固有的地质结构也属于影响工程效果的关键性因素。在整个工程建设环节,均要求科学地全面考察施工范围的地质结构条件,并把控好重要施工环节的专业技术。在具体的施工中,也需要尽可能地使用明挖方式,并从非主干道出发展开施工,控制成本投入,尽量避免影响城市正常交通。
3.3顶管的应用
在市政给排水工程施工中应用顶管技术,首先需要确定好工作井和接收井的位置。顶管井一般采用的是钢筋混凝土结构,按照结构形式可以分为沉井和护壁井,其中沉井截面形状为长方形,护壁井多做为圆形。其中,地质条件较不好及深度较深的情况下,一般是做沉井,但造价较高,施工工期也较长。工作井和接收井的选择,一般是根据现场地质条件、施工规模而定。在确定顶管井之后,随机实施穿墙施工环节。将工具顶出井外,安装穿墙止水系统。也就是在管内填满压实的纸筋黏土,或低强度水泥拌合土,可以起到临时挡土、阻水的作用。为了保证穿墙孔外部土体足够稳定,需要对这部分土体进行灌浆加固。在顶管施工中,顶管出洞是十分关键的环节,施工前需要全面检查设备状态和管道状态,检查密封体是否安装到位,注浆设施是否能正常运转。在顶进施工中,注浆护壁技术的应用尤为重要,也就是在顶进过程通过在顶管与周围土层间隙中注入混凝土浆料的方式,起到保护管道、支撑地层的作用,同时还能有效减少地面沉降以及顶进施工的阻力。
3.4闭水试验
为保证施工质量,在完成上述工序之后,需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求,保证试验达标的情况下,才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求,则需要进行详细检查,查找原因,及时处理,并再次进行检查,直至检测满足规定要求。
3.5复杂地质条件下顶管喷浆处理
若是施工现场的地质条件不利于操作,常见的情况包括土质液化或是土体产生的摩擦作用较为明显等,那么在顶进施工时,便会出现较大的难度,遇到这种现象时,相关的负责人员和操作人员可以考虑采用机头刀盘,这种刀盘的半径往往较大,可以有效弱化施工过程中受到的摩擦作用,从而避免对周围土体环境产生过多的扰动。
结语
综上所述,随着现代社会经济以及工程施工技术的发展,市政给排水工程的施工一方面会受到复杂城市环境的影响,另一方面也会得到现代先进技术工艺的支持。而顶管施工技术就是一种特别适合在城市环境中地下管道工程施工中应用的技术,具有环境影响小、效益高等优势。
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