市政给排水施工中长距离顶管施工技术应用

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第4月11期   作者:邹照龙
[导读] 在当前的城市建设中,市政给排水施工作为城市给排水系统工程的关键环节
        邹照龙
        身份证号码:42062419760511****
        摘要:在当前的城市建设中,市政给排水施工作为城市给排水系统工程的关键环节,其重要性自然不言而喻,在市政给排水工程中,主要分为了供水和排水以及循环水三个系统,这三个系统的正常稳定运行直接决定了城市居民是否能够正常稳定的给水排水。在当前的市政给排水施工中长距离顶管施工技术是一种常见却实用性极高的技术,随着该技术在市政给排水施工中的应用,使得市政给排水施工水平得到了大幅度提升,从而有效地满足了人们的给水排水需求。而为了进一步提高长距离顶管施工技术的水平,加大对其的分析研究力度不仅意义重大,而且迫在眉睫。
        关键词:市政给排水;长距离顶管施工;技术分析
        随着社会的不断进步和人们生活水平的不断提高,对基础设施的建设成为了业界人士关注的焦点,各地的政府也纷纷加大投资进行基础设施的建设,其中市政给排水的建设正在紧锣密鼓的进行之中。然而,因为涉及的范围广,因素多,标准高,难达到,给实际的施工带来了极大的困难。因此,为了适应多样化的市场需求,需要加大对技术研发的投入,使新技术能提高施工效率、保护环境。顶管施工技术为解决这一问题提供了有效的解决办法,建立了扎实的理论基础。笔者从顶管施工技术的概念和特点出发,详细讨论了如何运用顶管施工技术进行市政给排水的施工。
        1市政给排水工程施工的重要性
        随着城市化进程的不断推进,城市的基础设施建设也成为人们关注的重点内容,这些基础设施的建设会给人们的生活中来带来很大的影响,特别是市政给排水系统的建设,直接会影响到整个城市的经济发展,也会影响到人们的生活水平。市政给排水工程建设,是人们合理利用自然的表现,也能有效增强城市的防洪能力,在城市排污、防涝等方面发挥着不可替代的作用。近些年,可持续发展得到深入贯彻,维护自然生态平衡,提升人们生活水平,加强市政工程施工质量水平。
        2长距离顶管施工技术的原理及优势
        2.1长距离顶管施工技术的原理
        在施工过程中,长距离顶管施工技术的动力来源主要是由工作井中的油缸提供的,并利用土压平衡顶管机等辅助性设备来实现施工要求。在进行施工时,首先是用土压平衡顶管机的刀具进行管道顶进,被切下来的土体会立刻掉入螺旋输送机和后方的土仓中,然后进行充分的挤压。而这些经过挤压的土体会被传送出来,整个管道部分的施工基础工作就完成了。在进行长距离顶管施工技术之前,要对开挖面土质特点进行深入分析,同时要采用各种黏土材料不断改善施工的土壤环境。
        2.2长距离顶管施工技术的优势
        施工时,长距离顶管施工技术的运用需要经过对顶管作业设备的调试和安装,不用开挖路面就可以做到。长距离顶管施工技术的应用不会影响路面的完整性,交通状况也不会受到太大的影响。在实际的操作过程中,该技术得到了很多施工单位的青睐,尤其是在大型城市中,在复杂的路况环境下。该项技术的应用不需要占用路面过多的面积,因此不会影响交通状况的正常进行。
        3市政给排水施工中顶管施工技术的质量控制
        3.1施工前期的准备工作
        3.1.1布置施工现场施工
        平面布置包括以下方面:布置材料堆放场所、弃土坑、起重设备、料具间、注浆系统以及拌浆场所等;进行顶进设备安装;将下井扶梯设置在工作井周边,以方便施工人员开展工作等。
        3.1.2加固顶管后靠土体和进出洞区域
        在运用顶管技术进行给排水工程施工时,需要加固顶管后靠土体和进出洞区域的土体,以保证顶管施工的安全性。加固技术包括堆土反压技术、高压旋喷桩加固技术以及混凝土后背墙技术等,施工人员应当根据工程实际特点来选择加固技术。
        3.1.3施工机械准备
        通常来说,顶管管道需要在黏土层以及淤泥质砂中工作,在市政给排水施工过程中,如果无法采取明沟开挖埋管施工方式,应用顶管技术能够取得较好的施工效果。管道直径最好控制在800mm以上,施工人员需要考虑到管径大小、管道材料以及施工现场的土体摩擦力,在此基础上对千斤顶、顶进机具、反力墙和起重设备的类型、数量进行确定。在顶进施工过程中,需要的通用设备有:2套后座泵站、2套泥水处理系统、2套整体式顶进构架、1台经纬仪、1台全站仪、1台水准仪和1台激光准仪。除此之外还需要水泵、电焊机等设备。


        3.2顶管施工流程
        3.2.1注浆止水施工
        在顶管井穿墙施工之前,先要进行注浆止水施工。注浆材料包括水泥、石灰和黏土等,并混合一定的自然土进行搅拌。合理设计浆液配合比,确保浆液固结后,不仅能够发挥挡土、止水功能,还能方便机具穿墙。在灌浆过程中,还应保持动作连贯,中途不可暂停,顶进设备首先要灌浆,时刻保持泥浆量充足,一旦出现泥浆缺失应立即填补,确保整个灌浆工作顺利完成。在顶管接口处,套环与管缝、管端应对正,紧密切合,管缝填料应充足和顺,不出现流淌情况。
        3.2.2穿墙施工
        顶管施工的关键性的一道工序是穿墙,穿墙过程包括以下几个步骤:第一步应当开穿墙管闷管;第二步则是选用一定的井顶出井外,最后一步将穿墙止水装置安装好。穿墙后,一定要保证工具管的方向正确,因为这对管道的方向有直接的影响,同时,也会对后续拼接管道的过程产生影响。在穿墙之前,需要将夯实的黄粘土填充到墙管内,这样做可以防止井中灌入大量的土和地下水。穿墙闷板一旦被打开,工具管应当迅速顶进,顶进的同时做好穿墙止水,不能使穿墙管外的土体长时间暴露在空气当中,以免产生扰动流变。
        3.2.3顶管出洞施工
        在顶管施工过程中,顶管出洞属于关键环节,稍有不慎就会出现质量问题。因此,在顶管出洞施工过程中,先需要对工具管进行调零处理,以免造成管线偏斜问题,然后根据实际情况,将必要的支撑加设在工具管下部井壁上,并进行初始角的预设,从而对工具管出洞前的下跌起到弥补作用。
        3.2.4校正顶进偏差
        在顶管顶进的过程中,会出现管道与设计的轴线发生了偏离,一旦管位偏差超过10mm,需要及时校正管位。此时要用机构对管段的方向进行一定的调整,顶进的高成程和方向必须受到严格的控制。如果在管道头与轴线已经发生了偏离再进行纠偏,难度较高,因为这时管道和管轴线都已出现了错误。要控制顶进时的方向,就要进行预防,要注意又顶力不平衡而导致的方向的偏移。该工程再顶进的过程中,由于对顶进系统的检查和监控方面做的比较完善,所以基本不会出现由顶力不平衡而导致方向偏移的情况出现。
        3.2.5局部气压平衡
        顶管再流沙层和流速状态的土层进行顶进时,若是正面的挤压力不足,就会导致正面发生塌方,不仅出泥量会增加,地面也会发生沉降,管轴线更会发生弯曲,使纠偏工作变得困难重重。这类问题的解决可采用的方法是利用局部气压平衡性的原理,根据局部土层的情况剂型设定,还要保证是否具有牢固性。
        3.2.6触变泥浆减阻
        为了触变泥浆减阻,在长距离顶管施工的过程中,需要做到的是将管壁外侧的触变泥浆进行压注才可以,这样才能打造出合格标准化,具有一定厚度的泥浆套,用顶管在泥浆套中进行顶进,可以很大程度上减少顶进过程中产生的阻力。触变泥浆的制作用到的原料是膨润土和水,将二者以1:8的比例充分搅拌混合,在对泥浆进行搅拌以后,可以将泥浆进行存储,最后在泥浆注入到注浆机器中,再注入到土体中,最后形成泥浆套。
        4结论
        总之,受到时代发展与责任增加的影响,想要促进城市给排水工程质量的不断提升,就要加大对于长距离顶管施工技术的应用研究,通过对整个施工方案与技术的比较,并从实践过程中不断摸索总结,可以对人民群众的用水和排水问题进行保障,在具体的施工过程中,经常会发生管道位移的现象,此时,要保持一定的推动力,并增加推力,只有这样,才能在一定程度上对管道施工过程中的安全性进行保障,推动城市建设的可持续发展。
        
        参考文献:
        [1]贾彦珍. 顶管在市政管道工程中的设计与施工技术研究[D].石家庄铁道大学,2014.
        [2]张捷. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J]. 科技创新与生产力,2014,09:14-15+17.
        [3]江新民. 刍议市政给排水施工中顶管技术的有效应用[J]. 江西建材,2014,24:101.
        [4]刘汛. 顶管技术在市政给排水施工中的有效应用研究[J]. 赤峰学院学报(自然科学版),2014,24:36-38
       
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