中国市政工程西北设计研究院 浙江省嘉兴市 314000
摘要:我国国家经济的发展以及城乡一体化发展脚步的加快促使市政工程建设力度不断加大,城市化进程不断发展。在诸多市政工程中,给排水是非常关键的内容,直接关系着国民的日常生产生活。但是当前很多给排水工程都处于人口较为密集的区域,采取传统开挖施工的方式会对周围交通、城市运营产生严重的影响。顶管技术在市政建设中取得了良好的应用效果,顶管施工技术无需开挖地面,利用顶管设备进行给排水管道的安装,能够降低对环境的影响,并且能够有效降低经济损失。
关键词:顶管技术;市政给排水;应用
引言
给排水工程属于市政工程重要组成,导管埋设属于关键施工内容,会破坏周边建筑和道路,还会对城市环境造成影响。在市政给排水施工中,必须高度关注管线地下敷设问题,顶管施工技术为行业普遍关注施工工艺,被广泛应用到市政给排水管线施工中,只需小范围铺设管道,不会影响周边建筑与道路,有助于保护环境,维护土层稳定性。
1顶管技术特点
(1)地面影响小。顶管技术作用下给排水管道敷设,无须开挖沟槽,可从地下直接穿越完成敷设工作,减少了对市政给排水施工区域的地面影响,避免引发管道应用中的安全问题。顶管技术应用优势的充分发挥,可将原有的线状破坏地面转变为点状施工处理,方便施工处理,使市政给排水管道处于良好的施工及应用状态。
(2)增加环保效益。顶管技术应用中具有环保性强的特性,可减少对地面环境的破坏影响,逐渐增加市政给排水施工中的环保效益。由于顶管技术作用下的给排水施工中产生的噪声小,减少了对周围土地的扰动影响。在增强市政给排水环保施工效果的过程中,应重视顶管技术的科学应用,避免对给排水施工区域产生较大的振动。
(3)适用范围广。相比传统的沟槽开挖施工方式,顶管技术应用中可适用于不同的环境条件,使市政给排水施工中可得到更多技术支持,确保其施工计划制定与实施有效性。同时,顶管技术应用中的作用发挥,可拓宽给排水管道在复杂环境条件下的高效施工思路,避免影响给排水系统在市政工程建设与发展中的应用效果。
2顶管技术在市政给排水施工中的有效应用
2.1施工前准备工作
在对给排水顶管进行施工前,必须做好一系列准备工作。其一,要了解土层变化。非开挖施工需要少量开挖土层,所以施工人员需要对地质和水文地质条件进行详细了解,并提前加固处理经过的回填土地段,防止非开挖顶管施工后,在地表会出现过大的下沉;其二,要进行毒气检测。有些地层时间较长,会有动植物尸体堆积,产生对人体有毒的气体,威胁施工人员的健康和生命安全。在管内操作之前,施工人员需要定时监测管内毒气含量,及时进行通风处理。其三,要提前探查地下管线。任何地区的地下都会有管线,人类活动痕迹较重的地区更是如此,要根据该查探结果制定相应的施工方案,保证施工现场周围水电、煤气等的正常安全运营。
2.2管道顶进
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。
2.3触变泥浆减阻
顶进管顶进施工时,周边土体摩擦严重,极易产生阻力,还会造成地面沉降。此时将触变泥浆注射到顶进机头尾部,能够减缓阻力。泥浆可以形成泥浆套,对开挖面起到稳定作用,同时保护施工壁。完成顶进施工之后,水泥砂浆替换触变泥浆,能够缓解地面沉降。在不同施工环境下,泥浆耗量不同,并且和理论需求值的偏差较大,必须按照工况,优化调整补浆量,保证泥浆充足性。通过注浆加固土体,特别是应用顶进法施工技术,科学穿越铁路、建筑、公路等,控制和管理地面沉降,避免地面不均匀沉降所致建筑、交通线路破坏和断裂。开展注浆减阻施工时,先开展顶管机头尾部压浆,同步开展压浆与顶进操作,同时在中续间与混凝土管道部位,做好跟踪补浆施工。
2.4管道顶进
顶管施工的首要步骤就是工作坑位置的确定,工作人员要严格按照设计图纸中的关心位置和坡度修建工作坑,按照管径大小、管道坡度、顶进方向确定导管安装顺序。在顶进前应当在顶管前段开挖一个约30~50cm深度的坑道。断续顶进会增大顶进施工中的阻力,导致顶进更加困难,所以在顶进中要坚持“先挖后顶、随挖随顶、连续作业”,如果发现存在塌方、油泵压力突然增大的不良问题要及时暂停作业对造成和谐现象的原因进行分析,然后再进行施工作业。
2.5注浆施工
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。
2.6闭水试验
闭水试验是顶管施工中工作的重点,是顶管施工技术质量的重要保障。在施工后,通过闭水试验可以明确施工结果是否能够和设计要求相符合,避免发生渗漏水问题。如果在闭水试验时发生渗漏问题需要及时查找位置并且采取处理措施。如果闭水试验合格可以进行下一阶段施工。
结语
综上所述,通过对顶管技术应用方面的思考,有利于提高市政给排水施工效率,丰富施工技术手段,为现代城市建设及发展中带来更多的促进作用,避免影响给排水系统的运行质量。因此,未来在提升市政给排水施工水平、优化其施工方式的过程中,应加深对顶管技术应用的重视程度,将切实有效的施工计划实施到位,使给排水施工效果更明显,充分发挥顶管技术的应用优势,为市政建设事业的更好发展奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]李文彦.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].建材与装饰,2020(20):14,17.
[2]李秀丽.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].居业,2020(4):105-106.
[3]季陈军.分析在市政给排水施工中顶管技术的应用[J].智能城市,2020(1):149-150.