中国华西工程设计建设有限公司佛山分公司 广东佛山 528200
摘要:基于现代化发展背景下,给排水施工对于城市的发展具有极为重要的意义。在当前城市给排水工程施工中应用长距离顶管施工技术,可以有效提高施工效率和质量,最大程度减轻施工过程中对施工环境的影响,具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词:市政给排水;长距离顶管;进出洞;泥浆
引言:市政给排水工程在城市基础设施网络中占据重要位置,由于其直接关系到城市的日常生产和生活用水和污水排放,因此对其施工质量具有较高要求。在当前市政给排水工程施工中,由于受制于地面建筑和交通等因素的影响,长距离顶管施工技术应用十分广泛,整体施工过程中对地面影响较小,而且能够有效提升施工效率和质量。因此在实际施工过程中,需要掌握长距离顶管施工技术的难点问题,并合理运用具体的施工技术,以此来保证市政给排水长距离顶管施工的顺利进行。
1.长距离顶管施工技术特点分析
现阶段,中长距离顶管施工技术主要是依靠土压平衡顶管机等一些机械进行施工,以工作泵中的巨大的油压带动机械运转,旋转的刀刃将土石进行破碎、挤压处理;然后,经过压缩的土石会经过螺旋形的传输轨迹把位于前段的土石运送到后方,从而完成管道建设的第一个环节——管道的顶进。工作时,工作泵的油缸提供动力输出,强大的作用力使其能坚定地推进顶管机向前“开路”,完成地下管道的建设推进。由于要对地下的土石进行挤压、挖掘,分析建设地区的土质是必不可少的环节。在实际的工程中,常常需要工作人员预先对工作环境的土质进行采样并分析测试,通过这一分析测试来判断土质是否符合土压平衡顶管机的工作能力范围,防止由于各类外部原因造成土压平衡顶管机的损坏,也防止土壤硬度不够造成在建通道的塌陷,最大程度上减少安全隐患和工程的不确定性。除此之外,土质的调查还能够为后续管道铺设的安全性提供保障。具体而言,就是针对土质较脆弱的地区进行加固,在通道疏通的过程中应用黏土浆及水泥等材料人为增强土层的强度,确保土壤性质能够承受一定的地下水压力和上方车辆、行人的踩踏的压力,避免道路的塌陷[1]。中长距离顶管施工技术能够避免开挖路面,在地面通过操作系统就能控制土压平衡顶管机的操作,以类似于盾构机开挖通道的方式直接完成管道的铺设,大大减少了工作量和工作时间。市政给排水管道常常铺设在市政道路下,采用顶管施工对城市交通及居民生活影响较小,同时顶管施工还能够有效减少施工过程中产生的噪音、扬尘等,对周边居民产生的影响较小。
2.市政给排水管道的长距离顶管技术施工难点分析
2.1管体的材料
在长距离顶管施工中,管体材料直接关系到工程的质量,一旦管体材料质量不符合要求,必然会对长距离顶管施工技术的效果带来不良影响,还会影响到整体工程的质量。目前在长距离顶管施工技术,钢管较为常见,管体还存在一些其他的组成材料,但由于制作材料无法统一,这就导致长距离顶管施工中管体材质和类型较为多样,部分管体质量不符合相关标准要求,这也对市政给排水工程的施工质量带来较大的影响。
2.2施工动力的保障
油液是顶管施工中重要的传递介质,在实际施工过程中不可忽视其消耗问题。而且不同液压油的技术质量标准也存在差异,部分液压油使用过程中在多种因素影响下会发生化学变化,影响其实际使用性能。因此在具体选择油液时,宜根据给排水建设系统的基本要求,并结合工程的施工距离来科学选择具体的油液。
2.3管道位移控制
在长距离顶管施工技术,管道位移主要以设计位移和设计偏移位移为主,但无论是哪种位移,都会对整个顶推控制系统带来影响。在管道位移发生时,为了保证顶推系统的持续正常运转,施工人员和操作人员需要保证顶推油缺的推力保持在稳定的状态下,并将压力控制在合理的范围内[2],确保顶推施工的安全进行。
3.给排水施工中长距离顶管施工技术的应用
3.1顶进施工中测量技术的应用
顶进施工过程中需要做好测量和放线,需要测量出给排水管道线路的中心线和高程控制点,一般中心线设置在顶管工作坑两侧,并与管件线路保持一致的高度。顶管工作内部宜设置2-3个水准点,水准点自坑上引测,具体测量过程中要严格控制误差值。在给排水顶管施工过程中,为了保证管道位置的准确,需要利用先进的设备和技术进行测量。第一节管件施工时,需要做好偏差校正工作,一旦测量中发现误差,宜第一时间进行纠正。常采用顶木法和千斤顶法进行纠偏。针对于偏差不大的工程宜采用顶木法,通过在管道偏向的另一段顶木,实现对误差的纠正。
3.2泥浆减阻
在实际顶进作业过程中,为了能够对后座力进行有效控制,需要将膨润土泥浆压入到压浆孔内,并对阻力进行严格控制。顶管进入井内预留孔洞时,要求较为严格,需要积极采取有效的措施来对横向和纵向误差进行控制,保证管道进洞的顺畅性。在实际顶管施工过程中,在做好检查工作且无误的情况下,才可搭建平台,继续展开后续的一系列工作[3]。
3.3进出洞技术
在长距离顶管施工过程中,井洞口需要进行止水处理,利用橡胶止水法兰作为止水装置,同时提前进行注浆孔预埋,为膨润土泥浆的灌注提供更多的便利。洞外工作时,井土体密封加固宜采用SMW工法桩加压注浆进行施工。而且为了保证止水安全,还需要将双道橡胶止水法兰装置安装内衬的预留洞上。顶管施工过程中,为了降低出洞段对土地的扰动,需要加大出洞口处触变泥浆的压注。
3.4接口处理技术的应用
在给排水顶管施工时,接口是施工过程中较为关键的一项要素,在具体施工过程中,需要对接口的每一个细节严格把控,并提前做好各项检查工作,以上来保证接口的质量,为整体施工质量起到重要的保证作用。
3.5管节止转的技术措施
在长距离顶管具体顶进施工过程中,在刀盘和螺旋机的作用下,顶进机头针发生旋转,一旦机头旋转角度过大,必然会对顶管施工带来不利影响,因此需要积极采取有效的纠正措施。具体需要在机头将翼板水平焊接在筒的二侧,采用压重块的措施来控制机头旋转,可以在机头两侧焊接铁支架,顶进过程中机头出现偏转情况时,则需要通过移动压铁来保证机头的稳定性。
3.6通风系统
在给排水工程长距离顶管施工过程中,需要对管道通风问题给予充分的重视。在长距离顶进施工过程中,管道通风系统不合理,则会导致氧气缺乏,威胁到作业人员的生命安全。因此需要通过设置合理的通风系统,具体可以采用的通风形式有抽风形式、鼓风形式及鼓风抽风组合形式。这其中利用鼓风式通风时,出口气流有效射程长,能够将工作面有害气体和烟尘有效排出,具有较好的安全性能。但在实际应用时通风距离不长,被驱散的混浊空气往往会经过整个管道一直到达工作坑内
结论:
简而言之,近些年,伴随着给排水施工中长距离顶管施工技术的逐步完善和广泛应用,市政给排水施工取得长足发展。文章就给排水施工中长距离顶管施工技术的技术特点以及应用等展开了详细的探讨和简要分析,希望能给市政给排水施工建设提供一些思路。
参考文献:
[1]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.
[2]宋智雄.市政给排水施工中长距离顶管技术研究[J].工程技术研究,2020,5(2):101-102.
[3]张子钧.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,2019(15):182