市政管道工程中雨污管道顶管施工方法与工艺

发表时间:2020/10/21   来源:《建筑实践》2020年第17期   作者:孔德巍
[导读] 在本次雨污混流管道施工中根据工程的实际情况,结合工程进行综合性的分析

        孔德巍
        天津市排水管理事务中心  天津  300400
        摘要:在本次雨污混流管道施工中根据工程的实际情况,结合工程进行综合性的分析,采用内嵌钢管顶进技术相较于支护开槽施工更具有操作性,能够极大满足施工要求,可为将来雨污管道施工提供了一定的借鉴与参考。
        关键词:市政管道工程;雨污管道顶管施工;方法与工艺
        引言
        随着我国基础建设进程加快,人们对于雨污管道施工的要求也在不断提升,尤其是为更好地满足我国对于雨污水综合治理方面的要求,使用较大口径的雨污水管道大口径顶管施工技术逐渐受到了业界的关注。以某道路DT-D6段的大口径雨污混流管道施工为例,分析在雨污管道顶管施工中存在的问题,总结解决对策,以探究科学、合理的施工方案与施工工艺,以其为将来雨污水管道施工工程提供参考价值。
        1浅述工程施工的方法
        在进行钢管顶进时所采用的施工工艺与钢筋混凝土管道顶进施工相一致。在进行实际的施工中,先对施工区域松软土体进行灌浆加固处理,然后将DN2000钢管按照D7至D6方向,从已经施工完毕的钢筋混凝土管道内穿过顶进。穿管完毕后按照施工路线检查施工作业区域,对出现的塌陷以及钢筋混凝土管道与钢管之间的缝隙使用水泥浆进行填充处理。
        2浅析雨污管道施工处理
        2.1调整施工工艺的设计
        根据本工程中出现的问题,结合相关工程中的施工经验,将采用DN2000钢管进行顶进。在不挖土或少挖土的情况下进行顶进施工具有一定的可行性,但是本工程中土质并不均匀,其中夹杂着大量的卵石、碎石等杂质,并且工程中的顶进距离大于100m,因此顶进施工将可能会出现顶进阻力大、受阻等状况,因此,经过综合考虑,本工程将采用内套钢管结合人工开挖的形式进行雨污混流管道的施。工
        2.2规范处理钢管的防腐
        同钢筋混凝土管道不同,为了更好的延长雨污管道的使用寿命,进行钢管顶管实施前需进行管道的防腐处理。通常钢管的外壁防腐处理是由加工厂进行,而钢管的焊接缝隙则在施工现场焊接完毕后进行处理。钢管内外防腐均涂环氧煤沥青管道漆,钢管外部采用四油一布进行防腐处理;钢管焊接处防腐同上述防腐措施进行处理。管道的防腐处理需要满足相关的规范。
        2.3规范处理松软土体加固
        由于施工区域中部分顶管线路周围为含水量较大的饱和状粉砂及软塑状粉质土层,单一使用钢管顶进可能造成在施工过程易发生轴向偏位、顶进管道施工路线不受控制、土体流动或涌水,因此,需要对施工区域进行一定的加固处理:使用直径为48mm、壁厚为3.5mm普通钢管的超前导管,按照钢管外周钻出直径为8mm的孔洞,以此作为灌注花管,并将其安置在钢管管节的周围。对松软土体进行压力灌注水泥,可使水泥浆液渗入到土层中,通过胶结、填充的方式增加土体的内聚力,防止发生土体流动或涌水以及土体的坍塌。利用方格网在需要加固的施工区域布设注浆孔,其直径为110mm,各注浆孔之间间距为800m,灌注桩的深度以顶管外底与顶进底面2m以下为宜,灌注水泥使用42.5号普通硅酸盐水泥并加入1%速凝剂,灌注混凝土的注浆压力为1.0MPa~1.5MPa,灌注的顺序采用自下而上、先两侧后中间分层对称的形式进行水泥浆的灌注。待灌注浆施工完毕、土体稳定后便可继续进行管道顶进施工,当顶进施工工作完成需对作业区域地面进行必要的修复。
        2.4规范处理焊接
        钢管采用坡口焊接形式,钢管焊接处应保持平顺、整洁,焊接施工完毕需要对焊接点进行超声波检验,焊接外观以及焊接质量必须严格遵守国家相关规范,并确保工程中无失败率,进行焊接作业时应以设计坡度为标准,使管内的高程与钢轨保持一致,以保证钢管进行焊接后呈现整体性。

详细的焊接步骤为:将钢管及钢轨固定在设计高程,使管道在焊接后能够成为完成的整体;钢管在进行焊接前对接头部分进行处理,使其保持洁净、平顺,并且将钢管与钢轨的坡度控制在设计要求范围内;钢管的接口需进行坡口处理,以保证钢管内外焊接的平顺以满足工程的检验验收标准,并防止发生管道出现破裂等突发情况;对于管道的各个焊接点,在进行施工之后必须立即进行防腐处理,以增加管道的使用寿命。
        2.5做好管道安装防护装置
        为了在施工过程中能够更好的保障安装人员的安全,需在工具管的前端设置安全防护装置。在实际工程中安全防护装置需要根据工程的实际情况对其尺寸进行调整,在进行挖掘完毕后防护装置也可以及时地回缩至工具管中,以便于雨污管道顶管的正常施工。防护装置主要是由防护主体、行进系统、动力系统以及制动限位系统所构成。其中防护主体是将环形肋板及滑行轨道与连接板焊接构成,防护架焊接至环形肋板上,并保持防护架的伸出工具管端头以起到防护的作用;行进系统是将固定轨道与工具管内壁进行连接,并将滑动轨道嵌在固定轨道上而构成;动力系统是将牵引索一端固定在牵引孔,另一端穿过梳形限位卡头以及导轮连接至卷扬机;制动限位系统主要是在动力系统在行进的过程中确保设备能够有效地停止并固定在设定的位置。
        2.6有效进行原管内穿钢管法
        此方法主要是将钢管从在原来施工的钢筋混凝土管道内穿行,并使用钢管继续按照施工计划进行作业。进行原管内穿钢管前需要对已经施工的钢筋混凝土管道内进行清理,将其中的泥土等杂物清除后在原管内的底部铺设厚度为30mm的橡胶垫以避免钢筋混凝土管道内壁将钢管的防腐涂层破坏。
        2.7增加加设调向工具管
        根据前面对于本工程地质的分析后发现,在进行雨污管道顶管施工时为了更好的对管道顶管路线进行有效的控制,需要在第一节钢管前加设可调节工具套管,其主要是由帽檐、工具间以及小型的千斤顶所构成。调向工具管在千斤顶的作用下对管道水平、竖直方向进行及时的调整,在超挖环的作用下能够控制管道的管前超挖长度,调向工具管在使用时呈倾斜向上的角度,更是为掌子面的稳定提供了支撑。
        2.8采用注浆处理法进行填充
        在进行顶进施工完毕后,需要使用与单节钢筋混凝土管道等长的注浆花管对钢筋混凝土管道与钢管之间的缝隙进行注浆处理;对于在施工时出现的塌陷区域,需在钢管顶管施工时计算空陷部位,在钢管内预留注浆孔以便后期能够对塌陷区域进行有效的注浆填充。
        3关于施工中应注意的事项
        由于钢管的外防腐处理是通过工程进行加工处理,因此钢管在运输至施工现场途中应注意管道的防护处理,避免发生管道的碰撞、摩擦;在施工中应严格的控制每次管道的顶管进程,每次顶进进度不能大于30cm;在首节钢管施工中应校验管道安装的中心轴线以及安装高程,以避免后续管道安装路线发生错误;在进行钢管顶管时需要时刻注意设备的油压变化,若是油压突然上升应立刻停止施工作业,查明油压上升原因后方可继续施工;施工过程中,钢管没顶管30m后均要进行管道轴线中心、高程与设计值的校验,若发生偏离需要及时对管道进行校正;施工中挖出的土方需要做到及时清理。
        结束语
        综上述,在雨污管道施工工程中常规的施工方式为管道开槽施工,但这种施工方式往往会受到一定地形因素限制造成不利于沟槽开挖。市政雨污水管道大口径顶管施工技术是一种新式的施工技术,其能够有效地免除沟槽开挖、使作业面更加地光滑,在提升施工效率的同时有效地保持管道的密闭性,并且对原有工程影响极小。虽然管道顶管施工造价高于其它方式,并且施工周期较慢,但是由于其成熟的施工工艺依然应用较广。
        参考文献
        [1]城市污水管道顶管施工工艺及问题[J].吴丽娟.??科技资讯.?2019(08)
        [2]市政管道工程中雨污管道顶管施工方法与工艺[J].王家勇.??江西建材.?2018(13)
        [3]市政工程顶管施工发生管道抱死现象的解决办法[J]. 金克,朱宝成,郭滨.??工程建设与设计.?2019(22)
       
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