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摘要:顶管技术是一种新兴的施工技术手段,在保障节省施工成本的前提下,提高工程的施工质量以及施工效率,并且可以有效保障施工区域的环境避免遭到较大的破坏等问题。为了保障整个市政给排水工程建设的进一步发展,需要将顶管技术在市政给排水施工中的应用进行适当分析。
关键词:市政给排水;顶管技术;应用
引言
在现代社会持续发展,城市化建设水平越来越高的背景下,市政给排水工程作为与人们生活息息相关的工程,其建设施工工艺备受重视。受到环境的影响,多数市政给排水工程的施工难度都比较高,面临着环境复杂、工期紧张等问题的挑战。近年来,顶管技术在市政给排水工程的施工中得到了大量应用,发挥出了其非常出色的应用价值,值得深入研究。
1顶管技术优势特点
与传统地下网管铺设不同的是,顶管施工技术能有效避免对路面结构造成不同程度的破坏,通过对现有地下管道的整合,不仅能够减少对周围环境、路面结构的干扰,还能实现降噪环保的作用,对维护城市基础建设具有重大作用。对于市政排水工程来说,如果应用传统管道铺设方法,需要进行大规模的土方开挖,必然会对周围环境、建筑及路面等造成一定破坏,从而造成大量的资源浪费及成本投入,同时还会对人员的生命安全造成威胁。应用顶管施工技术,第一,能够大幅度降低对周边环境的影响,由于市政工程的施工现场大部分都位于城市的内部区域,地下环境具有较强的复杂性,顶管施工技术凭借其自身特性,能够有效避免了进行大规模的土方开挖,具有较高的应用价值;第二,减少施工成本。在排水管道施工过程中,如果应用传统的施工技术,不仅会进行大量的土方开挖,还会对周围环境造成影响,以及占用大量的城市公共空间,在造成资源严重浪费的同时,还会产生高额的经济成本,而采用顶管施工技术,不仅能有效缓解资源浪费现象,还能最大程度地降低成本支出,进一步提高了施工质量和效率,缩短了施工工期,具有较高的性价比;第三,具有较高的安全性。对于排水管道工程来说,一般情况下都是在地下进行具体运用,应用顶管施工技术不仅能够减少对路面及环境造成的影响,还能避免给施工人员带来安全问题,为其提供了的重要的安全保障,具有较强的安全性和可靠性。
2工程概况
为满足城市给排水需求,解决供水问题,提高水资源利用率,改善居民生活条件。本项目为污水管网工程2标段,全长4015m,起讫桩号为3K+500-7K+515。在本次施工中,主要采取钢筋混凝土结构,全线沉井共设30座,其中工作井、接收井均为15座。结合地层结构和施工环境,决定采用顶管施工方案。
3市政给排水施工中顶管技术的应用
3.1前期准备工作
市政给排水基础工程关乎国计民生,对于施工建设的要求较高。在顶管施工前,必须做好必要的准备工作。备齐施工机械、原材料等,并做好必要的检查工作,以控制设备可用于施工作业,原材料与施工应符合相关要求。布置现场平面,在工作井内,统一安装顶进设备,并从井边侧安装必要的下井扶梯,并统一加固顶管机进、后靠背、出洞处。为了保障顶管机得以安全出洞,应通过对高压旋喷桩直接加固后靠背与进、出洞范围土体。而为了避免因进、出顶管机或预留洞而流失泥水,并控制在顶进中不流失掉压注触变泥浆,则应在工作井处设置必要的洞口止水设施。
3.2千斤顶及顶铁安装
在掘进顶管施工中,千斤顶是主要设备之一,在工作坑内,可按照并列式进行千斤顶布设,在同一轴线上布设顶力合力作用点和管壁反作用力作用点,避免出现偏差,影响整体顶进施工质量。此外,在顶铁安装时,同样要保证安装正确,没有扭曲等情况。顶进施工当中,严禁工作人员站在顶铁上面或侧面位置,避免出现扭曲等情况,影响其质量。
3.3顶进施工
按照“先挖后顶,随挖随顶”的施工规定,连续进行顶进施工。前期施工当中,应尽可能放慢速度,保证所有接触部位充分结合,再根据正常速度进行顶进施工。待完成工作坑内各项设备安装作业时,做好各部件检查工作,保证设备始终处于良好的运行状态,随后便可进行试顶施工:向导轨处下放工具头,准确就位,安装顶铁,做好各系统连接工作,并对其情况进行检查,待检查无误之后,将工具头顶进,随后进行混凝土管节安装,并对其标高进行测定,检测合格的情况下进行顶进施工。
3.3管道纠偏
相比开槽施工法,顶管施工更为复杂,因此,施工不当,很容易出现偏差,进而影响施工质量。基于此,必须准确确定管道各个部位的标高情况,在整个顶进施工中及时校正偏差,保证管道顺直。
1)一旦超过允许范围,偏差在10mm左右,就必须马上进行校正。校正不宜一次完成,要循序渐进,当形成偏差后,要缓慢校正,保证管道复位准确,不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法,是指适当超挖偏向反侧这个方向,或者留坎,从而产生一定阻力,通过顶力施加之后,便可保证偏差复位。
2)若偏差在20mm以上,则应采取千斤顶纠偏法,即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶,另一端则斜撑于垫板管前土壁上,待支顶稳固之后,应进行顶力施工,特殊情况下,还可与超挖纠偏法配合使用,一边顶,一边支,直到完成纠偏工作。
3.4接口处理
完成顶管施工之后,针对两管间的缝隙,可通过膨胀水泥砂浆材料进行抹平、压实。膨胀水泥砂浆主要材料为硅酸盐膨胀水泥、中砂、水,配合比为1∶1∶0.3。在拌和之后,要及时使用,一般情况下应在30min内使用完。填抹施工前,先湿润接口,随后逐层填入,待抹平、压实之后,还需要做好养护工作。
3.5注浆减阻措施
在顶进施工中,管道会受到各种因素的制约,进而加大阻力,不利于管道顺利顶进施工。为了解决这一难题,必须采取切实可行的措施进行减阻。按照施工现场具体情况,结合地质条件等因素,最终决定通过注浆减阻工艺进行处治。一般来讲,往往会有大量缝隙存在于管壁和土壁之间,此时,便可利用注浆工艺形成泥浆护套,从而产生摩擦力,达到有效减阻的目的。
3.6闭水试验
为保证施工质量,在完成上述工序之后,需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求,保证试验达标的情况下,才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求,则需要进行详细检查,查找原因,及时处理,并再次进行检查,直至检测满足规定要求。
结语
随着城市建设的复杂性,方便的建设是时代的要求。顶管施工技术的应用,可以更好地适应社会发展,避免路基大面积开挖,保证交通条件,对于人口稠密、交通繁忙的城市而言,这极为重要。尽量减少对现有道路和景观的影响。在顶管过程中,改变了以往大面积开挖的方式,以点代替地面,减少了施工现场的占用。顶管操作所需的施工工地非常有限,在不对现有道路和环境造成重大影响的情况下,仅需要隔离一些用于存储顶管及相关设备和设施的操作场所,全天候施工工作,确保施工按时完成。在寒冷天气下,使用以往的施工方法必须停工,而顶管施工无须考虑诸如寒冷气候影响,降低施工成本,确保工程进度。
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