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摘要:我国的城市化进程进一步加快,使得我国居民对于城市的基础设施具有更高的要求。城市排水设施对于城市的建设和提升城市的服务水平以及能力具有重要的意义。在现价段城市建设的过程中,长距离排水管道的施工情况比较常见,使得长距离顶管施工技术在城市建设的过程中得到了广泛的应用,并且由于长距离顶管施工技术对于施工现场的要求并不高,因此该技术在施工的过程中具有比较好的应用前景。
关键词:市政给排水;长距离顶管;施工技术;应用
1长距离顶管技术的优点
1.1 占地面积小
同其他顶管相比,长距离顶管最突出的优势就是占地面积小。市政给排水施工中,使用长距离顶管可最大程度上降低其安装过程中对周围地域环境造成的影响。因为市政给排水施工,基本位于交通主干道,所以在市政给排水施工中应用长距离顶管能有效减少对城市交通的影响,并防止因施工而导致交通拥堵等问题出现。
1.2 产生渣土少、成本低
将长距离顶管应用于市政给排水施工,一个突出的优势和特点就是施工中不会产生很多渣土,且成本不高。相比其他排水管道,长距离顶管无须大规模对施工地段进行挖掘,这样就可有效减少给排水施工产生的渣土量,由于减少了弃渣面积和开挖量,在一定程度上减少了挖掘机、推土机和运渣的工作量,从而实现了给排水工程施工成本的有效降低。
1.3 减少污染、提高工效
在市政给排水工程中应用长距离顶管技术,与绿色环保理念不谋而合,同传统市政给排水施工技术相比,可有效减少对城市环境造成的污染。传统暗挖技术需进行多次泥浆灌注才可将市政给排水施工中使用的普通水管稳定,但长距离顶管技术泥浆灌注和施工通常是同步开展的,并且无须泥浆、无须重复灌注就可将市政给排水管道固定,因而长距离顶管技术不需要应用太多泥浆。此类方式可节省施工时间和施工成本,也不会对附近环境造成严重的污染。
2长距离顶管技术施工难点分析
2.1管道材质及长度的选择
顶管的材质应根据管道用途、管材特性及现场的具体情况确定,一般使用的管材类型有钢管、钢筋混凝土管、球墨铸铁管等。市政给排水工程顶管施工中,由于千斤顶提供的推力较大,且管道内流淌的多是生活用水或生活废水,对管片腐蚀性较大,因此选用强度高且抗腐蚀性较好的钢筋混凝土管可以长期使用而不漏水,有利于保证工程进度和质量。另外,管道长度要根据管线弯曲弧度进行选择,若管线弯曲弧度小且较长、较缓和的地段,顶管长度不宜过短;若管线弯曲弧度大且较短的地段,顶管长度不宜过长。
2.2顶管机的选型
市政给排水工程顶管施工应根据工程地质及水文情况、地下水位、施工技术要求等,在保证施工质量及安全的前提下,合理选用顶管机型。地下水位以上的稳定地层顶管可采用敞开式顶管机或土压平衡式顶管机;在不稳定地层和地下水位以下的顶管可根据地层条件采用土压平衡式顶管机或泥水平衡式顶管机;在卵砾石及地下水发育的破碎岩石中顶进施工员时,宜采用泥水平衡式顶管机。
2.3工作坑的施工
市政给排水工程顶管施工时,工作坑主要采用现场浇筑的方式,其形状一般有矩形、圆形、多边形等,其中最常见的为矩形工作坑。矩形工作坑的长边与短边之比一般为3:2,一般用于直线顶管或两段交角接近1800的折线顶管的施工。若两段交角较小或在一个工作坑中需要向几个不同方向顶进时,且工作坑深度较大时,一般采用圆形工作坑,并采用沉井法施工。施工过程中为了加强工作坑的刚性与稳定性,一般在工作坑周围设置支撑物对其进行支撑;也可采用水泥搅拌桩或在坑内打入钢板制成围墙。
3市政给排水工程中的长距离顶管施工技术的应用
3.1施工技术的类别和作业方式
长距离顶管施工技术有两种类型,即密封型和开放型。其中在进行施工的工程中,密封性比较常见。另外,在实际应用的过程中,长距离顶管施工技术有土压、泥水、泥浓三种作业模式。在实际施工的工程中需要根据工程自身的实际情况选择相应的施工作业方式,有效的降低在施工工程中的生产成本,提升工程开展的效率,保证工程的顺利进行,比如针对直径在100~300cm之间的给排水管道进行施工的工程中,就可以选择土压的施工方式进行,从而有效的提升长距离顶管施工技术的应用的应用效果。三种作业方式在应用的工程中各有自己的优缺点,土压可以降低生产成本,提升工程施工的效率;泥水可以提升工程建设的速度,避免在施工作业结束后出现严重沉降的问题,保证后续工程的质量;而泥浓可以减少机械与地基间的摩擦作用力,从而减轻摩擦力对于施工的影响,保证工程的顺利开展,使得长距离顶管施工的应用价值可以得到最大程度的发挥,促进我国城市排水工程的建设。
3.2施工技术应用
3.2.1顶管施工
在实际施工的工程中,需要对施工现场进行实地勘察,并且根据施工标准来进行测量工作以找到工作井的中心线。一般而言,在实际工作的工程中,为了保证工程的顺利开展,需要有两个基坑井,一个为工作井,一个为接收井并且在两井上下连接的地方设置出口,从而保证工程的顺利开展。另外,中线桩需要钉在工作井的两端,并且根据施工现场的实际情况合理的把控距离,根据管道、集水井等参数来确定宽度,从而更好的发挥支护作用。在进行导轨选择工作的工程中需要对管道的大小进行测量。并且根据管道自身的实际情况选择导轨种类,并保证导轨的尺寸同施工现场的实际需求相符合,提升工程的质量。
3.2.2水平螺旋钻进
长距离顶管施工是目前城市管道施工的工程中比较常见的技术,而水平螺旋钻进技术是在实际施工的工程中比较常见的技术,在城市建设的过程中取得了广泛的应用。使用水平螺旋钻进技术进行施工的过程中,首先需要利用螺旋钻杆推进钢管,以保证后续工程的开展。水平螺旋钻进技术具有质量好、受外界干扰小、对地表破坏小、地表稳定性好、有效保护周边生态环境等优点,因此在实际施工的工程中利用这项技术进行施工可以有效的提升工程开展的质量。另外,水平螺旋钻杆比较适应于口径较小的排水管道,容易在工程建设的过程中取得比较好的应用价值,另外由于水平螺旋钻进自身的精确度比较高,在施工的工程中会降低偏差值,从而有效的提升施工的质量。还有就是水平螺旋钻进在应用的工程中可以确保土层的结实度良好,降低沉降率,减轻施工对于城市环境造成的不良影响。
3.2.3通风技术应用
排水工程在建设的工程中一般都是在地下进行,施工现场比较封闭,空气质量比较差,施工环境比较恶劣,因此在实际施工的过程中需要在施工现场进行通风系统的建设,从而保证施工现场的空气流通,进一步改善施工现场的施工条件,从而有效的保证施工人员的人身安全和作业环境安全。长距离顶管施工技术的施工距离比较长,一旦在进行施工的过程中施工人员出现缺氧、呼吸不畅等问题,难以立刻采取措施进行解决,因此在实际施工进行的工程中需要重视通风系统的构建,保证整个施工现场的施工环境,从而保证工程的进度和质量,提升工程建设的水平。
结束语
总而言之,在市政给排水工程施工中,长距离顶管施工技术具有施工过程中对地表干扰小、对城市交通及周边环境影响小、施工精度高、速度快且施工成本较低等显著优势,是市政给排水工程施工的常用施工方法。市政给排水工程施工中应用长距离顶管施工技术,不但可以提高施工效率和质量,而且还可以降低施工过程中对交通和环境的影响,具有较好的经济效益、环境效益和社会效益。
参考文献:
[1]金鑫.大断面矩形顶管下穿京杭大运河土体扰动规律及控制技术[D].北京:中国矿业大学,2020.
[2]刘庆全.新时代市政给排水中的长距离顶管施工技术要点探究[J].现代物业(中旬刊),2020,(02):118-119.