污水管顶管施工常见问题分析与研究

发表时间:2020/12/8   来源:《工程管理前沿》2020年8月第24期   作者:张烨
[导读] 随着人类社会的不断进步,人类活动的不断增多,人们对于生存环境进行有利改造的同时也对环境造成了一定的破坏。
        张烨
        南通佳润控股集团有限公司
        
        摘要:随着人类社会的不断进步,人类活动的不断增多,人们对于生存环境进行有利改造的同时也对环境造成了一定的破坏。人们逐步开始重视环保工作,在城市中污水的处理是一项亟待解决的问题。在污水处理项目中,城市地下污水截留管网一般埋藏较深,管线经过较长的路线,地下地质条件较为复杂,线路区域的现场情况难以准确测量,因此仅使用开放式沟槽。挖管技术有其局限性对于污水处理而言无法最终达到处理污水的效果。近年来,随着技术的发展,顶管技术应运而生,它不但可以完全解决埋管过程中对于城市基础设施和公共设施的破坏还能有效发挥其自身优势。本文阐述了城市污水管顶管施工的原理和分类,并在实际施工过程中强调了污水顶管施工中的土压力平衡法。对问题进行了分析,提出了可行的解决方案,为污水处理过程中相应问题的解决提供了参考意见。
关键词:污水处理;顶管技术;参考意见
一、关于顶管施工处理污水的概述
(一)顶管施工的具体分类
        在地下管道工程中,顶管施工方法的应用历史悠久。除了较传统的挤压法,人工开挖法和水冲洗法外,现代城市污水管道建设中还广泛采用了三种顶管施工方法,包括土压力平衡法、气压平衡法和泥水平衡法。但是,当前建筑设备对开挖技术对土壤压力平衡的要求较高,具有很强的代表性。
(二)土压力平衡法的施工原理
        顶管施工是通过主顶缸与管道相互作用,最终形成的推力进行作业。掘进机或工具管通过工作坑中的土壤层推入接收坑,掘进机或工具管在其后面连接,管道埋在两个坑之间。这种施工方法不需要在地面上进行挖掘。它通常用于排水、污水、石油和天然气等管道以及穿越地面并铺设地下建筑物,高速公路,河流等的通讯电缆[1]。
二、顶管技术在市政污水处理系统中的应用
(一)泥浆推进工程技术
        泥浆推进工程技术是市政道路排水工程顶管施工中的主要技术。根据这项技术的要求,施工人员需要使用刀头掘进机开挖工作坑,最后完成顶管施工。这种施工技术的优势主要体现在操作简单、效率高。为了确保工程质量达到标准,施工人员应更加注意正面土压力问题,使其处于平衡状态。一些项目所在地区的地质特征很复杂,在施工过程中,应采用多种技术控制地下水压力,以减少操作难度,提高施工质量。
(二)土压力推进施工技术
        虽然泥水平衡防护罩对开挖面周围土壤的干扰较小,并且地面沉降的控制精度很高,但是它需要较大规模的泥水处理设备和用于泥水处理设备的场地。考虑到部分招标项目的进度和项目的周边需求,选择了土压力推进施工技术。根据施工工艺要求,施工人员需要建立相应的采伐库房,在此基础上,将混合料注入库房,直至泥浆库满为止。经过上述处理,可以使建筑面积前土的压力与地下水的压力保持平衡。这种施工技术的优势在于使用的设备数量少,技术要求低。但是,在施工过程中,对泥浆泵的需求很大,更换泥浆泵的频率很高,很容易导致施工成本的增加和项目经济效益的下降[2]。
(三)泥浆增厚施工技术
        作为市政道路排水工程顶管施工的技术之一,泥浆稠化施工技术要求在施工过程中应用二次灌浆技术,可以减小摩擦阻力。在施工过程中,施工人员需要在注浆时清除砾石以确保顶管顺利进行。实际经验表明,顶管施工距离长,该技术的应用可以减少施工障碍。浓泥推进施工技术具有适用性强的优点。但是,值得注意的是,浓泥推进施工技术仅适用于设计管径为700mm?2200mm的顶进施工。
三、顶管施工中的常见问题
(一)地面沉降
        在城市排污管顶管施工中,由于施工场地土层不稳定,顶管的土层经常疏松。同时,地下水开挖不时影响地面,导致下沉现象。
(二)洞穴开挖期间管接头和管夹爆裂
        不能很好地掌握施工要求和施工尺寸。盲目施工可能会导致管夹出现问题。在顶进施工过程中,管夹承受了偏心应力,并且受混凝土管质量的影响后,造成的冲击最终会导致管接头破裂。
(三)轴和标高的控制不正确
        在顶管施工过程中,轴的实际测量值不正确或与设计尺寸不符,从而导致施工偏差。采用适当的开挖方法,适当考虑和处理开挖过程中的土壤阻力,采用科学的顶进方法是控制和提高施工质量的重要因素。


(四)发生涌水和泥浆突出
        受地质条件的影响,特别是当施工现场受到河流,河流和排水渠的影响时,容易发生泥浆突出和水突出。
(五)触电和中毒事故触电事故的发生
        工作的性质和工作条件决定了电气设备在污水顶管施工中的使用。操作不当或安全措施不足,很容易导致触电事故。在顶管施工过程中,一旦旧水管破裂,旧污水管中产生的有毒气体就会扩散到施工工作表面,造成人员中毒并危及生命。这些事故严重影响了施工质量和施工效果,同时也是危害工人安全的最大隐患。
四、优化顶管施工技术的有效策略
        (一)施工前要认真进行地质调查,了解土壤的稳定性,正确控制开挖深度和顶进距离,避免土地倒塌,减少对施工过程的不必要影响。
        (二)在顶进施工中,如果发现任何问题,应及时停止施工,纠正孔的大小,并增加缓冲垫以增加侧环的承压面积并选择合格的优质材料。避免管段和管卡爆裂。
        (三)通过实际测量控制轴和高程精度。一旦与设计方案不符,则可以通过在管道内外开挖进行校正。
        (四)减少或避免水,泥浆涌入的发展的重要途径也是做好初步勘测工作。经过详细的地质和水文调查,很明显在施工现场有可能发生水和泥浆涌入,这是科学合理的施工方案的制定提供了依据。
        (五)了解施工环境,加强机械通风,改善施工环境,减少中毒的隐患;合理安排现场施工用电程序,并派专人管理电气设备的维护和重叠。请按照正确的程序操作,以充分利用电气设备的保护装置。应使用接地和零接措施来加强对设备的保护。
五、项目的开挖和顶进操作的过程中,应该从以下几个方面进行操作:
(一)未雨绸缪
        开挖之初,应对施工计划和施工现场进行整体的把控,然后根据实际情况再进行操作施工。提前计算基坑的开挖长度、要顶起的管段的直径、设备、管道的运行方式、开挖方法等。更重要的是,工作坑需满足安装顶管设备的后部、导轨和顶管部分的要求,而且对坑的外部有利。在挖掘工程进行的过程中,工作人员要进行正规操作。通常情况下,工作坑上口的前边缘不应小于地面路缘2m处,放置管接头后,每侧必须有1m的工作表面,并且在管接头的后侧和千斤顶之间应有一个有利于挖掘的空间。考虑排水情况,应设置水坑和排水设施。应根据土壤质量设置工作坑壁的等级系数,确保夯实坑底。
(二)推入靠背
        靠背会对顶管的效果产生最直接影响,因此靠背必须能够满足施工效果中需求的最优程度。在顶管施工过程中品控和质量的重要性是与其他项目任务同等重要的。
六、施工期间和之后的质量控制至关重要。
(一)施工前深入认识质量管理理念
        首先,我们必须首先加强对质量的看法和认识。加强质量意识,树立科学目标,可以分组进行监管,对于施工中的分组应该以科学有序为原则,以严格遵守规章制度,为操作过程中的安全作业施工奠定基础标准。
(二)人员配备
        使用标准也要进行严格控制,在施工过程中保证人员的科学有序配置,在重要的岗位上配备足够相应的人员以监管和保证施工的顺利进行。确保项目有效实施。
(三)施工后要做好复习
        施工完成后,并不意味着整个项目都已完成,而是必须对施工项目进行审查和测试以确保施工质量。
结语:在我国城市建设规模不断扩大的背景下,传统的城市污水管道建设方法受到了极大的限制。受顶管施工技术要求及其自身因素的影响,具体施工过程中存在一定的高风险,会影响施工质量,甚至造成安全事故。因此,研究城市污水管道顶管施工技术,制定有效措施,提高顶管施工技术质量,是优化污水处理资金利用,提高运行管理能力,提高城市污水处理水平的重要手段。
        
        参考文献:
        [1]石敏魁. 市政污水管道曲线顶管施工工艺设计及研究[J]. 四川建材, 2018, 144(006):150-151.
        [2]卜传保. 试论市政道路排水工程污水管顶管施工技术[J]. 幸福生活指南, 2018, 100(028):211-212.
       
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