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摘要:城市给排水工程是市政工程中的一个重要分支。给排水设计的科学合理不仅直接关系到市政工程的质量,还直接影响居民的舒适度。而顶管技术由于在工程施工中的众多优点而逐渐被广泛应用。本文在现行的城市给排水施工方法基础上,以M路大修中的长距离顶管施工为例,重点阐述了顶管施工在市政道路给排水施工中的应用,对进一步提高顶管施工技术水平有一定的参考价值。
关键词:市政给排水工程;长距离顶管;施工技术
引言
随着城镇建设发展的加快,市政工程的建设数量迅速增多,市政工程的规模也在扩大,对城市的基础设施提出了更高的要求,市政给排水工程与人们的生活息息相关,为保证高质量的工程,一定要重视运用先进的技术进行市政给排水施工。而长距离顶管施工技术是市政给排水工程中常用的一种施工技术,具备不开挖路面、管道埋深深、不影响地面交通、对周边环境影响小等优点,在一定程度上解决了管道埋设施工中对道路交通的堵塞和城市建筑物的破坏等难题。因此,必须要加强市政给排水长距离顶管施工技术的研究,保证给排水施工的质量,提高人们的生活品质,让人们的生活更加便利。
一、M路施工概述
(一)工程特点
S道路大修全长4.34Km,道路规划红线宽度40m。途径4座桥梁及横穿7条支路,沿线多为住宅小区和办公楼宇。其排水管道在铺设时会碰到沿线小区及交叉路口。若进行道路路面开掘,给行人车辆通行及周围居民造成极大不便。为了将施工与交通和居民生活之间的相互影响降至最低,施工队制定了长距离顶管施工方案并通过专家论证。(二)施工准备根据工程设计要求、地质水文条件、周围环境及现场条件勘察内容包括工程地质和水文地质情况,选择土压平衡或泥水平衡顶管机施工由于该工程受周边环境因素的影响比较大,内地下有众多和雨污水管线平行或交叉的各种公用管线。地上住宅小区办公路等构筑物,而排水管线长施工,施工作业面也比较大,因而在施工中尽可能地采用平行作业、流水作业和交叉作业相结合的施工方法,以保证工程施工的顺利进行。
(三)施工方案
施工分为两阶段,一阶段为工作井施工,另一阶段为工作井之间的顶管施工。
1、工作井施工。结合现场实际情况,沟槽开挖后在槽底内设置100*100明沟排水,集中排入500*500的集水坑,进行集中排水,确保沟槽内不积水。工作井底的标高要符合设计要求,井壁为C30砼30cm厚;采用混凝土C20厚20cm封底。工作井采用机械开挖,机械回填人工配合,顶坑的回填材料采用3:7灰土回填,边坡系数1:1。工作井上部设置30cm*30cm砖砌止水墙沿四周设置。
2、顶管工作井内设备安装。首先安装导轨时,应严格控制轨道位置和高程,确保顶管顶进时符合要求。采用12T吊车下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。井内采用不高于12V的低压照明设备,通风设备应完善。
3、管道顶进。顶管工作井穿墙洞口前方应采用压浆止水处理,破洞时能起挡土和止水的作用,管道顶进过程中,要主要顶进路线的纠偏和微调。可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀,结合千斤顶编组进行纠偏。顶管机进、出洞处以及后靠土体加固,需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固,从而确保顶管机出洞的绝对安全。同时须在工作井安装洞口止水装置,防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失。
二、市政给排水运用长距离顶管施工技术的应用
通过M道路大修中顶管施工方案,对顶管施工进行以下应用总结。
(一)给排水施工前的准备
顶管施工前,各部门应对施工的场地进行布置,要对实际施工的地点进行信息和数据的整理,并进行专项方案论证,选择合理的施工机械和材料。顶管施工设计工作井和地下管道顶进,施工作业面广,涉及内容繁杂,一定要有专门地点和专门人员,对设备和材料进行排放,促使施工空间配置合理,提高市政排水工程的效率,把对周围环境和人们的影响降到最低[1]。此外,中后期的维护工作需要施工单位借助相关辅助设备进行有效地开展,为施工提供更加的条件。
(二)长距离顶管施工过程
对长距离顶管进行施工的过程中,重要的是顶管出洞环节,工作人员在对四周情况勘查后,结合实际情况选择要使用的工具管,需要预先设定初始角,防止出现重复事故,而且能给施工提供便利条件。在管道顶进过程中应及时在管道的空隙注浆,这样能形成保护层,保护管道,有助于后期的施工。管道注浆能降低阻力,能为底层寻找支撑点,增强施工的安全。因为长距离顶管施工,随着管道顶进的深入,管道内的氧气会逐渐稀薄,长时间施工就会容易出现缺氧。而因施工而产生的粉尘和其他有害气体都会对人的身体造成严重的伤害。
这样的情况下,需要高度重视管道内的良好通风,为工作人员提供良好的工作环境。在施工时要及时进行顶进偏差校正,有利于减少误差的形成,有利于提高精准性,保证排水管道的正常运转。
(三)长距离顶管施工技术要点
在市政给排水长距离顶管的顶进施工前,一定要对能用到的施工设备进行有效地检测,保证设备能正常运行,且性能良好,还要按照施工的要求,在规定施工位置设置导管,防止土进入或者地下水进入。之后,在管道的接入施工过程中,要严格控制其安装的位置,确保其处在合理的范围之内,再去安装混凝土管,最后,在进行挖土施工前,要对施工现场清理,再开始顶管施工。
(四)水平螺旋钻进技术
水平螺旋钻进技术是长距离顶管施工技术中非常重要的一项技术,也是市政给排水施工中特殊的一项技术[2]。在市政给排水施工过程中,应用水平螺旋钻进技术对长距离顶管波动地表的程度进行有效降低,还降低对土层的破坏。水平螺旋钻进技术广泛应用到各个工程当中,但是在市政给排水工程中适合对小口径的排水管道进行施工,当进行小口径管道顶管时,效果较好,同时,也能很大程度上降低顶管作用的偏差值,降低对管道方向的干扰。保证市政工程给排水长距离顶管技术的稳定性。
(五)灌注浆顶管作业
长距离顶管施工过程中,需要用灌注浆作业技术来处理并且改进地基土层的物理性能,进而来降低机械设备的进管阻力,土层的稳定性的提升[3],需要在土层与管道间隙的地方填满灌注浆,这样形成一层保护膜,保证在土层在受力的作用下也依然有较好的支撑力,且也不会出现地面沉降等质量问题。在灌浆操作的过程中,一定要持续进行灌浆作业,保证过程连贯,不能够停止。在顶进设备的时候,首先要进行灌浆,然后要随时进行泥浆量的检查,要根据实际灌浆量,及时补足泥浆。
(六)长距离顶管施工通风系统设计
管道施工的通风形式有抽风形式、鼓风形式和鼓风抽风组合形式。在这三种通风形式中,鼓风式具有较高的通风效果,其有效辐射长,比较容易把有害气体排出来,鼓风式对烟尘有较强吸收能力,安全性较好。但是这种通风方式距离不长,浑浊空气在排出管道时很易对工作坑产生污染。
(七)顶管加固技术
对顶管进行加固,能避免顶管出现漏水的现象,在顶管加固施工过程中,应采用膨润土泥浆置换的施工方式和采用在路面下的位置进行补浆的施工方式,这样能使泥浆顺利进入到路面下方的土体当中,从而使顶管和路面下方的土体,产生较强的紧密性,降低因道路的运行而对顶管造成的影响,有利于保证顶管的稳固性,有利于道路的稳定性和安全性。
三、市政给排水运用长距离顶管施工技术的优势
(一)加快施工整体进度,降低施工成本
在市政给排水施工过程中,运用长距离顶管施工技术,不需要进行地面的开挖就可以进行管道的铺设,这在一定程度上降低了施工量,能有效的提高给排水施工中相关设备的安装施工速度,能提升施工的进度和效率,还能有效地降低施工的成本。
(二)减少对施工区域和周围环境的影响
市政给排水长距离顶管施工时,所占用的施工范围和施工的面积都比较小,尤其是对道路和建筑物周围施工时,顶管施工技术所产生的噪音比较小,产生的振动也比较小,并且不用开挖,基本上对施工区域人们的正常生活产生不了多少影响。长距离顶管施工技术在实际施工时,因为不需要大面积挖施工区域,所以对周围的环境影响也比较小。
(三)减少对其他设施的影响
随着城市规模的不断扩大,城市基础设施需要不断完善,使城市中存在的管线数量越来越多,结构越来越复杂,这些管线直接关系着人们的日常生活,在进行市政给排水施工工程中,运用长距离顶管施工技术对这些管线设施影响小。
结束语
我国城市的规模和城市的范围越来越大,市政给排水工程影响城市的建设和发展,也直接影响着居民的生活质量和生活水平,而在市政给排水工程施工过程中,长距离顶管施工技术运用越来越普遍。因此,必须重视对市政给排水长距离顶管施工技术的研究,能保证施工的顺利进行,提高市政给排水工程的质量。
参考文献
[1]何俊.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].工程技术研究,2018(5):113-114.
[2]王玉星.市政给排水中的长距离顶管施工技术研析[J].中国标准化,2018(16):135~136.
[3]王金爱.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].住宅与房地产,2017(36):13