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摘要:作为一项适用性强、应用面广、实用性多的新型技术,顶管施工技术因其自身优势,在市政工程建设中得到了广泛应用,该技术的应用,不仅为市政工程施工质量有效提升提供了可靠保障,更利于城市给排水施工。为此,相关部门必须加大研究长距离顶管施工技术的力度,提高施工技术水平,规范施工工艺,只有这样才能为建设现代化城市提供强有力的依据。针对市政给排水施工中的长距离顶管施工技术,本文首先提出了长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用优势,其次提出了市政给排水施工中长距离顶管施工技术的质量控制。旨在通过分析长距离顶管施工技术的质量控制,有效促进市政给排水系统的稳定性,进而合理提高居民的生活质量水平。
关键词:市政工程;给排水施工;长距离顶管施工
1 市政给排水工作的现状
市政给排水系统属于现代化城市最重要的市政工程之一,对于我国的经济发展和社会发展都有着非常重要的作用,不仅可以满足人民群众日益增长的物质文化需要,还可以进行环境保护,维护生态的平衡。但是目前我国市政给排水工程中仍然存在很多问题,如:排水设施形同虚设,原有的作用不能充分发挥;排水体系出现漏洞;排水管道以及其他设施在养护和维修等方面的力度还有欠缺等。所以从目前情况来看,我国市政工程的建设仍然需要不断的加以处理和改良,施工人员要加强对给排水工程施工的管制力度,不断完善给排水工程的施工设计方案,引用科学、先进的新技术和新设备,保障给排水工程的施工质量和施工效率。
2 工程概况
某顶管段总长度为3200m,分2段施工。其中E至F工作井中心里程为K0+747~K2+927,总长度为2180m,属于直线顶管,选取顶管机(1台)从E顶进F工作井,并在F工作井吊出,2164.3m为一次顶进距离,属于超长距离直线顶管。F至扩散器段的里程为K2+927~K3+947,总长度为1020m,属于直线顶管,选取顶管机(1台)从F顶进扩散器段。
选取DN2000钢管作为顶管管材,20mm为其壁厚,-21.5m为管道底部标高,顶管全县纵向都属于平坡,顶管需从中砂、粉质粘土层穿越,12到19m为管道覆盖土层厚度。
3 市政给排水施工中长距离顶管施工技术要点
(1)顶管出洞。由工作井内导轨上将顶管机头向工作井前壁预留洞内推进,且由前墙穿过向井外土层内进入,该过程即被称为顶管出洞。作为整个顶管施工的重要内容,顶管出洞的合理控制,才保证顶管施工质量。根据施工现场实际情况,预留进出洞口选取地下连续墙预埋钢盒,且在洞口前与顶进方向相邻的连续墙外边线进行止水幕墙设置,其尺寸为2000(厚)mm、8000(宽)mm。
出洞前期,相比顶管附近摩擦力+导轨间摩擦力,顶管机正面主动土压力较大,这种情况下将有顶管机反弹现象产生,导致顶管前方土体产生坍塌质量问题,进而影响顶管机再次推进施工。基于此,需将一条工字钢分别设置到洞口两侧与地面平行位置,如主顶千斤顶即将回缩加顶铁时,需保证两条工字钢都能焊牢于第一个顶铁,随后进行千斤顶回收,避免出现反弹现象。
(2)正常顶进。完成管道出洞后,即可进行顶进施工。管道向前顶进的推力主要利用后座主顶油泵、主顶千斤顶产生,在推进管节过程中,经高压水枪冲洗落下的土体可向工具管泥水仓内流入,随后利用排泥管道向机头外排除,并抽到地面位置。紧随机头分节向前推进管节,最终满足设计要求。通常在每分钟20~50mm之间合理控制顶进前期速度,随后按照每分钟50~150mm控制正常顶进速度。
(3)注浆。压触变泥浆是顶进施工的主要工作内容,以此降低顶进阻力。一道触变泥浆注浆孔可间隔10m进行钢管布设,共8个,孔直径为25mm,设置角度为45°。按照注浆孔所在位置,构成螺丝孔,且将一块钢板(3mm)加设到孔外侧,以此实现泥浆有效扩散至管壁,避免堵塞注浆口,随后进行注浆管安装。注浆施工应先进行造浆静置一段时间,随后进行注浆,注浆时需逐步进行顶管推进,顶管停顶后,即可停止注浆。相比管道外围环形空隙,压浆量为其1.5到2倍左右,按照管顶水压力合理确定压注压力。
(4)钢管施工。严格按照国家标准规定合理确定焊条质量,要求焊条干燥。选取交流电焊机作为焊接的设备,11.3mm为环缝长度,选取2台焊机用于内环缝,3台焊机用于外环缝,所需焊接施工共6h。完成接头焊接后,可根据设计需求进行检测,直到质量合格,随后进行干型防腐涂料涂抹。6m为各节钢管长度,17t为其重量,吊放选取的吊车重量为50t。钢管应对齐其连接的钢管,确保两管轴线在同一直线上。
(5)顶管进洞处理。由于该工程无接收井,相比设计位置,顶进相距1000~5000mm时,即可将水冲吸泥系统暂停,提高工具机头前的土压力,保证工具管腹腔内充分挤入土层,待引水钢管向设计位置顶进后,需将工具机头全部设备去除,并将泥浆管封闭好,随后将工具机头和第一节钢管刚性联结去除,即可进行下阶段施工。
4 市政给排水中长距离顶管施工质量控制
(1)观测沉降。将沉降观测点布置在管道上方的路面顶部,在顶管机头穿越路面过程中,需要每天进行定期观测,观测需要在每顶进一节的顶前顶后进行一次,从而对土体沉降、隆起曲线和最大沉降、隆起量进行详细记录。对每个沉降点的原始资料进行测量,编制成册上报指挥中心,同时依据沉降量对顶管施工进行及时调整,确保管道最小程度的影响到路面。
(2)控制土压力及泥水压力。一般情况下,如果按实际情况将土压力及泥水压力控制在20kPa左右,则需要控制地面沉降及隆起量在1cm以下。在进行道路穿越时,不允许出现中断,必须连续进行顶进施工,在施工时将顶进速度与排泥速度掌握好。施工人员要尽量避免过快进行顶进或过慢进行排泥,使土体的稳定性得到保障。
(3)加固措施。在完成顶管施工后,不但要进行膨润土泥浆置换,而且要对路面下方加强补浆,水泥砂浆能够通过设置在管道上的注浆孔注入路面下方的土体中,使路面下方土体的空隙得到填补,使路面下方土体的强度能够最快速度的恢复到顶进前的状态,从而路面的稳定性得到提升,安全性有所保障。
5 结束语
综上所述,市政给排水施工作为城市建设的重要构成部分,将大量新技术、新工艺及新设备应用到市政给排水施工当中,不仅能够大幅度提升市政给排水施工效率,缩短施工工期,还能为现代化城市发展提供强有力的保障。长距离顶管技术是当前市政给排水施工应用最多的一项技术,有利于最大限度的提高市政工程的施工质量和效率,为城市日后的給水和排水打下良好的基础。市政給排水工程的质量,同人们的日常生活用水稳定性具有十分密切的关联。因为,为了充分保障人们的生活质量,就需要加强对长距离顶管施工技术的质量控制。不仅仅能够有效避免土地被大面积的破坏,针对交通情况极为复杂的城市,此技术也较为使用。同其他施工技术进行对比,此技术工程量相对较小,一定程度上加快了施工进度,合理保障了市政给排水工程的经济效益。
参考文献:
[1]张捷.市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].科技创新与生产力,2014(06).
[2]石玉东,李丽.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].黑龙江科技信息,2013(08).