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摘要:在城市经济高速发展的今天,我国市政管网建设也取得了令人瞩目的成绩,进一步完善了城市交通道路网络。然而,城市建设存在反复施工等现象,将会对城市道路、城市生活等方面造成极大影响,也不得不面临严峻的城市管道施工问题。顶管法是一项非开挖管道施工技术,不仅可以减少路面开挖面积,还能减少环境干扰,是实现城市文明、安全施工的关键手段。为此,在市政给排水施工当中,应积极运用顶管施工技术,做好施工准备工作,规范施工工艺,从而有效提升顶管施工的整体质量水平。
关键词:顶管技术;市政给排水管道施工;应用
1导言
随着社会经济的快速发展,人们逐渐提高了对市政工程的建设要求,由于市政工程的规模逐渐扩大,对于顶管施工技术来说,其对市政排水管道工程具有重要作用,不仅能降低工程造价,还能最大程度降低对周围环境的损害,能够推进市政工程的可持续健康发展。
2顶管技术的工作原理
顶管技术指的是在施工的过程中不需要对施工区域进行地面挖掘的一种施工的方法,该种技术施工方式是由传统的盾构施工方法所继承和发展起来的。正是由于这一特点,因此,在具体的工程进行过程中,该工程技术可以完美地突破整个的公路、铁路以及山川等地质结构较为复杂的地区。对于整个顶管技术在进行施工的过程中,主要的方法是通过各种有效的推动力(例如,主顶油缸以及管道间以及中继间),来实现将工具管或是挖掘机从工作区域内的工作井中进行挖掘,当相关土层被挖掘后,及时将其通过推动力推送至整个的接收井内,并将其进行吊起。最重要的是,此后,将工具管以及挖掘机的管道及时地进行铺设工作,并且应当严格保障铺设的区域就在进行挖掘的两个井的区域的中间部位,从而进一步保障地下管道的铺设能够达到合理的预设效果,从而实现非开挖工作的高效进行。
3顶管技术在市政给排水管道施工中的应用
3.1前期准备阶段
第一,需要对施工位置进行地质勘查,还要对施工范围加以明确,通过对施工现场的实际情况进行全面分析,其中包括人流量、车流量及周围环境等,能够通过对相关数据的整合和完善,为后期施工设计方案的制定提供参数依据,具有较强真实性、科学性和准确性,同时还能对路面结构、车辆运行等质量提供一定保障,在此基础上,还需要对排水系统、管道分布情况等多种配套设施进行全面检查,避免出现盲目施工等不良现象,切实做好安全隐患排查工作,保障顶管施工技术使用的安全性和稳定性;第二,需要根据实际考察得出的相关参数,对施工过程中需要应用的相关机械设备、管材及物料等进行有效选择和适当调整,还要做好设备设施的分类储存,确保顶管施工技术能够发挥其实际应用效能;第三,需要对顶管项目进行有效预算,能够实现资源利用最大化,进一步对预算内容及影响因素进行细致划分,其中包括地质结构、管道材料等,根据实际情况在进行针对性分析时,还需对具体内容进行总结和归纳,实现对成本需求的高质量预算,将有限的成本发挥出最大价值。
3.2管道顶进环节
工作坑的位置确定与开挖工作是实施顶管施工技术的关键环节之一。这就需要施工人员根据设计图纸中所标准的管线位置,结合实际坡度来开展坑底基础的修筑工作,并一定要按照管道坡度、管径大小以及具体的顶进方向来合理安装导轨。同时,施工人员在开展管道顶进施工前期,要预先在顶进管前端开挖出一条坑道,其深度要控制在30~50cm;在后续顶进施工中,施工人员也要全面贯彻与落实“先挖后顶、随挖随顶”等基础原则。一旦发现顶管前方发生了土方坍塌或者是出现了活油泵压力突增的情况,就要马上停止作业,待问题得到有效解决后再继续作业。另外,为有效保证顶管机在进出洞环节中的安全性,就要合理安装止水装置,并对土体实施高压旋喷桩加固处理,之后再使用顶进设备把预制的圆形构造物或者是箱体顶入路基,形成一个立体交叉式的涵洞或通道,以便顶进施工的顺利进行。
与此同时,在最后的顶进井施工过程中,由于会涉及到作业井与接收井这两部分工作,为确保管道顺利顶进,就需要施工人员根据施工现场的实际情况来合理布置顶进井的布置。其中,顶进井作为一种钢筋混凝土结构,可以再分为单排井与单排孔井,而受力效果最为理想的就是圆形顶进井。为此,在管道顶进环节,要优先选择圆形顶进井。
3.3管道纠偏
相比开槽施工法,顶管施工更为复杂,因此,施工不当,很容易出现偏差,进而影响施工质量。基于此,必须准确确定管道各个部位的标高情况,在整个顶进施工中及时校正偏差,保证管道顺直。一旦超过允许范围,偏差在10mm左右,就必须马上进行校正。校正不宜一次完成,要循序渐进,当形成偏差后,要缓慢校正,保证管道复位准确,不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法,是指适当超挖偏向反侧这个方向,或者留坎,从而产生一定阻力,通过顶力施加之后,便可保证偏差复位;若偏差在20mm以上,则应采取千斤顶纠偏法,即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶,另一端则斜撑于垫板管前土壁上,待支顶稳固之后,应进行顶力施工,特殊情况下,还可与超挖纠偏法配合使用,一边顶,一边支,直到完成纠偏工作。
3.4出洞环节
在具体实践中,要提前预留出的工作井,其洞口直径应该稍大于管节外径,以此来为后续顶管的出洞操作提供便利。同时,要使用止水法兰封闭工作井洞口的预留间隙。这就要求施工人员提前预埋钢法兰,确定好厚度,并严格控制螺栓的焊接质量,为确保橡胶垫圈的牢固性,要使用钢板压紧。除此之外,要想避免洞口周边土层在项管施工期间发生松动的情况,就需要施工人员对对出洞口进行加压注浆操作。
3.5注浆环节
在注浆过程中,施工人员要密切观察,并随时调整注浆的压力,并且一定要确保注浆压力略大于处于静止状态中的土方压力。与此同时,要想进一步保证出浆压力的稳定性,就要合理设置与应用中继压浆泵,将单向逆止阀安装到泥浆的出口位置处,以此来有效防止泥浆回流的情况发生。除此之外,施工人员也要依据顶管前进期间的地质情况来对注浆压力与泥浆用量随时适当调整。其中,需要注意的是,在顶管拐角处,要加大外侧的注入量,以此来保证泥浆全面注入。在此期间需要注意的是,压浆施工这一环节最好与管道顶进施工同时进行,并且要与理论经验值进行对比,一旦发现触变泥浆的实际使用量存在较大的偏差,施工人员就要根据具体的施工现状来制定有针对性的补浆方案,以此来进一步提升市政给排水施工的实际质量。
3.6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。
结束语
总之,在市政工程中,加大对顶管施工技术的重视力度,是满足现代化社会发展的必然趋势,同时也是提高排水管道建设质量和水平的重要内容,因此,必须深化顶管施工技术的各个环节,做好各项质量管理工作,不断提高施工人员专业性,从而有利于实现经济和社会效益的和谐统一。
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