摘要:随着我国市政给排水工程施工工艺的不断发展与完善,这就是我国的给排水管道在进行安装时选择不开槽设计与施工应用更多。这种施工方案在应用过程中不存在季节性,并且不会对周围的路面造成极大的影响。这种施工方案在我国目前大多数城市中均获得了广泛的应用。本文中简要分析了市政给排水管道不开槽设计以及施工技术的实际应用,旨在提高我国市政工程施工水平,通过这种方式提出相应的可供借鉴的经验。
关键词:市政工程;给排水建设;不开槽设计施工;技术分析
市政给排水工程是我国城市化建设的基础工程,良好的市政给排水施工项目,能够满足我国现代城市化建设的需求,也是保证我国城市化建设快速发展的基础,只有积极做好给排水施工的分析与研究,才能保证市政给排水工作与其他的基础设备顺利建设,使我国的城市化建设步伐更加稳定。不开槽施工在应用过程中具有一定的特殊性,并且在近年来科技和经济不断发展的背景下,市政给排水管道施工也受到了现代人群的广泛重视,这也导致这种技术在实际施工与研究中需要进一步发展,才能满足我国市政给排水施工建设的需求。
给排水管道不开槽设计主要是指在进行地下施工时,直接沿管道线路进行地面下开挖成形,通过盾构机或定向钻的方式来浇筑一条直接在地下的管道,无需对路面进行开挖,这种操作方式不仅不会对路面造成损伤,还能够缩短工期,避免长期占用交通资源。目前市场上所采用的不开槽设计方案主要包括浅埋暗挖法、夯管法、盾构法、顶管法、定向算法等。所以在这种背景下,将不开槽施工技术应用于市政给排水管道的施工过程中,是现代市政城市化建设的基础。
一、市政给排水管道的不开槽设计基础
我国在进行城市化施工建设时,主要以循序渐进的方式进行建设,而在建设过程中应当对基础建设工程进行完善。市政给排水管道是其中一项十分重要的基础项目,在传统的施工方案中需要对大面积的地面进行开挖,这样不仅延长了工期,还会导致交通受到严重影响,同时也会对路面造成影响,这种施工方式会对周围人群的生活造成极大的影响,以增加施工成本而影响最终的施工质量。为了解决这样的问题,市政给排水不开槽,设计方案受到了现代建设人员的重视,这种设计方案在应用时主要选择地下施工的形式,对提前设计好的区域进行地下挖掘,并按照要求铺设管道。相较于传统的开槽设计来说,这种设计方案不仅具有较高的可靠性和安全性,并且不会对公路和交通造成明显的影响啊,所以在进行现代化市政给排水管道的设计时,现代施工人员都十分青睐这种设计方案,故而在实际建设过程中在近年来获得了较为广泛的应用。
二、市政给排水管道不开口设计的施工特点与施工难点
(一)市政给排水管道不开槽设计的施工特点
市政给排水管道在进行管道设计时,主要包括不开槽和少开挖两种设计方案,目前市场中应用最多的以盾构掘进法为主,其次为挤压土顶管法,相较于传统的市政给排水工程建设来说,不开槽设计施工在应用时优点显著。这种施工方案在应用过程中无需对施工区域进行全线开挖,直接将明挖铺设转变为暗挖铺设施工人员也可以按照设计方案选择特定的位置进行开挖和铺设,这样能够有助于降低地面破坏的面积,同时降低对公路和交通产生的影响,这种方案适合应用于人口密集度较高,并且地面建筑较多的区域建设中。除此之外,管道不开槽设计在施工过程中基本不会受到天气影响,即使在雨天,相关工作人员也可以进行正常工作,并且这种工作方式相较于完全开挖来说更为安全,能够有助于降低工程的安全管理成本。这种建设方案在应用过程中有助于缓解环境污染和土地占用的问题。管道不开槽设计与施工在实际应用过程中不仅环保高效,并且具有极高的安全性和可靠性,适合应用于我国的城市化建设中,值得相关工作人员推广与借鉴。
(二)市政给排水管道不开槽设计施工的难点
市政不开槽施工在应用过程中不仅包含上述优点,也具有较为鲜明的难点。首先来说在进行初步的方案设计时就存在较大难度,如果在实际施工过程中施工方案不合理或者缺乏足够的可参考性,就会导致在施工过程中对给水排水效果产生直接影响,无法满足建筑物的水利建设需求。其次管道不开槽,设计与施工在应用过程中容易受到地质环境的限制,如果当地的地质环境并不达标,则无法选择这种方案作为给排水设计方案。所以在施工期间,建筑工地周围的环境发生变化,则有可能导致不良事件的发生。所以相关管理人员需要对多因素的数据进行分析,尽可能提前制定完善的应急预案,使应急预案能够有助于保证在进行建设过程中出现风险时,最大限度的降低安全隐患以及人员伤亡。管道不开槽施工在应用过程中不仅施工难度较大,并且在实际施工过程中施工进度较为缓慢,这并非是由于施工效率较低,这种施工方案主要是需要盾构机进行缓慢掘进,故而总体进度较慢,需要投入大量的人力和物力,对施工进度进行维护,如果施工人员在管理过程中专业水平不足或技术水平不到位,则会对最终的施工效率产生极大的影响,严重时还有可能无法保证施工的质量安全。
除此之外,这项施工操作在应用时,主要以地下施工为主,如果在施工时管道的总体品质不达标或者尺寸设置不精准,就会对施工结果产生极大的影响。所以在实际施工时,需要对地质问题进行全面考量,了解施工的具体方案,通过合理的管理发挥不开槽设计的施工优势,这样能够有助于提高最终的施工质量。
三、给水排水管道不开槽的应用优势
不开槽技术在应用过程中能够有助于穿越铁路、公路、建筑物以及闹市区,十分适合应用于我国的城市化建设中,而将不开槽施工技术应用于市政给排水管道的工程中,其优势较为明显,主要体现在以下几个方面。
(一)施工效率较高
钻机在实际施工时,基本可以满足我国现代施工过程中的许多施工环境,并且钻机能够灵活进出施工现场,能够有助于缩短工期,虽然这种设施在应用时施工掘进速度较为缓慢,但相较于传统的开槽施工来说效率更高,并且具有更高的可操作性。
(二)环境影响较小
不开槽施工技术在实际施工时不会产生明显的噪音和粉尘污染,同时对地貌造成的破坏也较为轻微,适合应用于闹市区或城市化建筑中,不会对当地的居民生活以及交通造成明显的影响。
(三)经济效益较高
给排水管道,在实际施工时无需对地面进行开挖能够有效节省基坑抽水以及土方填挖的费用,大大降低了施工成本。除此之外,这项技术在实际应用过程中主要由智能化钻机完成,能够有助于降低人力资源的施工成本。
(四)施工安全性较高
采用非开槽技术在进行,实际施工时,施工人员基本可以在地面完成作业,人员基本无需进入深基坑等恶劣的环境中,而管道焊接工序也可以在地面完成后在放入坑洞内,这样能够大大提高施工的安全性和可靠性,即使发现了某些安全事故,也不会对施工人员造成威胁。
四、市政给水排水管道不开槽设计
(一)管道质量控制
在进行市政给排水管道的施工时,想要保证最终的施工质量,需要保证给排水的管道质量,在进行实际的设计时需要使管道满足最终的设计质量需求,通过这种方式,才能有助于保证给排水管道的整体性的施工质量。而在进行实际施工时,如果按照实际需求选择玻璃钢管作为给排水管道,应当确保管道管径与顶进工艺,严格按照我国相关的标准进行设计和制定。并且在实际施工时应当确保管道的质量和顶进工艺均按照我国相关标准进行设计,除此之外,在排水管道的外侧,在实际施工时需要设置相应的防潮防腐设备,并满足我国的防腐防潮标准,通过这种方式能够使管道在进行顶进施工时避免出现结构层破损的状况,有助于保护管道的完整性和应用效果。
(二)施工设备以及人员需求
施工给排水管道在进行不开槽施工时,相关工作人员不仅需要熟悉市政给排水管道的设计需求,还需要了解现代化的不开槽设计的相关知识,具备基础的岗位技能;而对于施工过程中的管理人员来说,管理人员需要对施工整体的流程有全面的了解,除此之外,对于施工前的交接工作,相关工作人员也需要明确施工过程中需要应用的各种工艺和技术,明确其中的各项参数信息,对其做好细致且全面的掌握,这样才能有助于提高最终的施工质量。并且由于市政给排水工程在建设时属于城市化基础设施的建设范畴,所以想要满足基础建设的顺利,需要确保施工人员具有足够的安全意识保证,相关工作人员也需要做好施工时的同步成本科学化掌控,这样才能有助于保证市政给排水工程在施工过程中施工质量、安全以及成本都得到有效的控制。
在施工过程中所需要应用的各种设备在实际运行前需要进行全面且完善的质量检测,使各项设备均能够满足施工需求。例如常见的排风能力、注浆以及喷浆系统、以及其他的各种机械设备与工具,做好相应的安全运行监测,同时还需要对建设过程中所需要应用的电力设备进行监测,做好管道内部的双路电源切换,保持低压供电的运行状况,这样才能使建设工程更为顺利的开展。除此之外,相关工作人员需要对其中所应用的各种机械设备进行定期的维护和保养,这也是保证施工质量需要进行的前期基础建设工作。
(三)顶管顶进的方案选择
在选择合理的顶管顶进方案前,需要对施工区域的水文地质状况进行全面分析,了解施工区域的周边环境以及相关设施,并且按照实际的设计需求,对顶管顶进的方案进行合理的调整。在进行实际施工时,如果选择的是敞口式的顶管机,则应当将地下水位调节至管道底部的0.5米以下,并且做好相应的防水措施,通过合理的防水能够有助于避免顶管管道内部出现其他形式的水源涌入。但如果无需进行降水处理,可以选择封闭式的土压平衡顶管设备或者泥水平衡顶管设备,开展顶管顶进作业。在进行实际施工时,如果需要在建筑物或者公路下进行穿行,则需要做好相应的路面保护措施,而如果想要选择口径较小的金属管道作为地下排水管道,需要对施工需求的顶力进行检测,也可以选择一次顶进的解挤密土层顶管法。通过合理的顶管顶进方案选择,能够有助于保证最终的施工质量。
(四)盾构机的选择
在进行盾构机的选择时,具体的选择方案需要根据排水管道的外径、长度以及白生等多项数据进行选择。而在进行盾构机的选择时,相关工作人员和设计人员需要对当地的施工区域进行全面的地质水文勘察与监测,了解不同环境下的施工需求,借此来选择合适的盾构机开展施工。例如在进行定向钻机的选择时,需要对孔径、管长以及施工周边状况进行分析,做好详尽的比对与监测,确保安全并且设备充足的情况下,可选择这种机械设备开展施工。而在进行夯管锤的选择时,需要对管材的管径进行选择,并且还需要明确其中的力学性能,只有这样才能获得最终的正确锤击力,使排水管道的施工安全和质量得到保障。
五、市政给排水管道不开槽的施工技术分析
(一)工作井洞口的施工技术
在进行工作井的洞口施工前,首先需要对其进行全面的保护,而在进行实际的保护设施安装时,需要根据施工前期的工作井位置结构进行设计,明确该区域内的地质水文状况,做好合理的环境探查与监测。除此之外还需要应用海英来满足盾构推进时的后座力保护,这样才能确保施工井的井壁支护。而在进行施工现场需要设置全面的排水系统,而排水系统的位置选择也应当合理适当。还需要注意,即使给排水管道在施工过程中受到环境和地面的限制因素较小,但在进行设计路线的规划时,依旧需要尽量避开建筑物或者其他重要地面建筑,这样能够避免施工过程中对周围环境造成的影响。而在进行工作井的围护结构建设时,应当严格按照当地的水文地质和环境要求进行分析,通过全面的因素考量来开展设计工作,而在进行支付方案的设计时,需要结合工作井的结构和尺寸确定全面的支护方案,在进行土方开挖施工时,需要严格遵循相关的设计图纸进行施工。在施工过程中应当保护周围环境的干燥和稳定,在土方完成施工开挖后,应当对其进行封底,并且在地面井口周围设置相应的安全护栏,这样能够保证上下安全。
(三)顶管以及盾构后背墙施工技术
后背墙在施工过程中,墙的平面以及开挖曲线都应当保持垂直状态,而墙的表面应当保持坚硬平整,这样才能使作用力得到有效的传播。但如果在实际操作中,当地的施工区域没有原土层作为后备墙,可以遵循就近原则,选择便于拆卸,并且安装简单的良好后备墙进行支撑。而在实际应用过程中,可以选择缓冲材料,将后背钢板以及管口的端口分割开,选择切实且可行的防护措施,对其做好防护工作,以保证管道的接口完整性。而在实际施工时,如果发现上下井两段管道之间存在一定的弧度,则需要按照相应的规章制度以及要求做好顶管以及盾构后备墙的设计,可以在缝隙中填塞一定的砂石料,这样能够使后背土体以及后背墙形成完整的贴合,避免出现缝隙的情况。而在进行后备墙的施工时,可以选择钢板或方木进行安装,但如果想要选择顶进的管道作为后备,则应当保证顶管道的最大允许顶力满足顶管道的外壁摩擦阻力,这样才能保证施工顺利进行,避免出现各种安全事故。
(四)浅埋暗挖施工技术
在进行实际施工时,相关工作人员需要在进行钢制材料的选择时,掌握钢材的强度与刚度,避免材质质量与施工需求发生偏差。而在进行顶帖的选择时,除了顶力需要满足实际的施工需求,其刚性以及强度也是开展合理工程的必要条件。并且在进行顶进作业的开展时,施工人员需要尽可能避免在顶铁部位滞留,过长时间还需要定期对顶帖进行全面的监测与观察,这样才能保证顶铁的状态良好,各项参数处于稳定状态。
总结
市政给排水管道的不开槽设计与施工技术应用较为广泛,需要满足施工设计及实际施工作业的需求,相关工作人员需要考量全方位的因素,并且结合实际施工中的地质和水文状况,这样才能满足我国的市政给排水工程建设质量。
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