摘要:本文介紹了鋼筋混凝土污水管道工程的頂管施工工藝,就頂管施工過程中的技術(shù)特點及所采取的主要技術(shù)措施進行了總結(jié),并提出了頂管施工后的質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:污水管道;頂管;施工;鋼筋混凝土
1.市政鋼筋混凝土污水管頂管施工工藝要點
1.1頂管材料設(shè)備選擇
管材的品種、規(guī)格、外觀質(zhì)量、強度等級必須符合設(shè)計要求,并具有出廠合格證及試驗報告單。橡膠墊應(yīng)符合設(shè)計要求,具有出廠合格證。其他材料密封膠、油麻、石棉、膨脹劑、水泥(少量)等,其質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求,水泥、膨脹劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證和出廠檢驗報告,進場后應(yīng)取樣試驗合格。水泥、膨脹劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證和出廠檢驗報告,進場后應(yīng)取樣試驗合格。本工程頂管管材采用三級鋼筋混凝土管,每節(jié)管長為3m,雙插口式,雙密封橡膠圈接口。
合理選擇頂管設(shè)備有利于城市污水管道頂管施工的進行,確保工程施工質(zhì)量。頂管設(shè)備中的液壓裝置應(yīng)由液壓總站、液壓控制箱、管路及其他液壓元件構(gòu)成。為有效減少頂管頂進時受到的阻力,現(xiàn)場拌制頂進時應(yīng)用的泥漿,該膨潤土攪拌系統(tǒng)由泥漿泵、拌漿池、儲漿池、備用池、閥門等構(gòu)成。
1.2頂管設(shè)備安裝
頂管機械采用泥水平衡頂管機,頂進設(shè)備主要包括鋼后座、導(dǎo)軌、主頂液壓油缸、泵站、頂鐵、泥漿泵、四角支架等,需要做好配合安裝工作。導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作,宜根據(jù)管材質(zhì)量選配鋼軌作導(dǎo)軌。應(yīng)在檢驗合格的基礎(chǔ)上安裝枕鐵或枕木,在檢驗合格的枕鐵或枕木上安裝導(dǎo)軌。當(dāng)工作豎井底有水、土質(zhì)松軟、管徑較大時,應(yīng)澆筑水泥混凝土基礎(chǔ),將枕鐵或枕木埋設(shè)于混凝
1.3管道的頂進與接口
管道頂進作業(yè)在工程準備工作及設(shè)備調(diào)試完成后進行,將管道通過吊車安放于導(dǎo)軌上,頂進作業(yè)時首先應(yīng)將管機頭頂入土內(nèi),使土體在進入管內(nèi)后形成土塞并至一定長度,才能停止管道的頂進作業(yè),之后采取人工挖取方式在管內(nèi)進行取土,并將土送出管外。清除完土塞后,繼續(xù)進行管道頂進作業(yè)。管材接口采用雙密封橡膠圈接口是較為常見的形式,施工中需要注意提高管道的整體性,減少管內(nèi)底間產(chǎn)生錯口的情況。
1.4操作和控制管道的頂進過程
(1)應(yīng)在頂管出洞前做好各種設(shè)備的調(diào)試工作,并在頂管出洞時以每 500 mm 的頻率測量一次,而且頂頭標(biāo)高要比設(shè)計標(biāo)高出 lOmm。(2)為防止管節(jié)出現(xiàn)漂移情況,用拉桿將前 7 節(jié)的管連接起來。(3)必須遵循勤頂、少頂?shù)脑瓌t進行頂進操作。(4)為保證起到防水效果,應(yīng)使用 F 型鋼套環(huán)橡膠圈,而且橡膠圈的外觀與斷面組織需具有致密、均勻、無裂縫、無孔隙等優(yōu)點。(5)應(yīng)在橡膠圈安裝前將黃油涂抹在鋼套環(huán)接口上,若接口出現(xiàn)位移、扭轉(zhuǎn)或露出管外的情況時,必須將鋼套環(huán)接口拔出并重新插好。(6)完成頂管全線后,為保證管道外圍的土體滲水少,能夠支撐管道,必須及時將膨潤土漿用2:l的水泥漿代替。(7)完成頂管后,先用水泥砂漿將管節(jié)接口后內(nèi)側(cè)間隙密封,之后再實施防腐工作。(8)應(yīng)用小角度在管道頂進過程中逐漸糾偏。
1.5校正管道的軸線、高程誤差
管道的軸線、高程產(chǎn)生誤差時,可以通過安裝在機頭前的導(dǎo)向油缸、糾編油缸實施糾偏,管道誤差由于是逐漸累積的,因此校正時可應(yīng)用趨勢圖對偏差趨勢進行判斷,并以此進行逐漸糾正。在管道頂進過程中,應(yīng)每500mm對管道的軸線或高程測量一次,并將測量出的數(shù)據(jù)用曲線圖繪制出來,該圖的繪制有利于分析機頭的偏差發(fā)展趨勢,根據(jù)實際的偏差情況可對管道的偏差角度進行逐漸校正。若曲線在曲線圖中達峰值,則頂管開始往正確角度偏轉(zhuǎn),而且最前部的管機頭逐漸向管道中心靠攏,因此校正時可將角度逐漸減小趨于零。應(yīng)在頂進過程中進行誤差校正,并盡可能減少糾偏產(chǎn)生的折角,以免造成校正經(jīng)過的管形成連接誤差應(yīng)力。
1.6頂進中的注漿減阻措施
頂進過程中,需要經(jīng)常進行壓觸變泥漿工作,以減少頂進的阻力,觸變泥漿由拌漿、注漿和管道三部分組成。頂進時,通過向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿,在管道外圍形成一個泥漿套,減小管節(jié)外壁和土層間的摩阻力,從而減小頂進時的頂力。觸變泥漿的壓漿泵,宜采用活塞泵或螺旋泵,管路接頭宜選用拆卸方便 密封可靠的接頭,每個注漿孔宜安裝閥門,注漿遇有機械故障、管道堵塞、接頭滲漏等情況時,經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進。減阻泥漿的性能要穩(wěn)定,施工期間要求泥漿不失、不沉淀、不固結(jié),既要有良好的流動性,又要有一定的稠度。頂進前要做泥漿配合比試驗,找出適合于施工的最佳泥漿配合比。
1.7頂管完畢檢查驗收
混凝土管頂管作業(yè)完成后,及時對管子凹部進行注漿,防止管子下沉和路面塌陷,向監(jiān)理報驗并現(xiàn)場測量驗收。驗收合格后,填寫施工資料,請旁站監(jiān)理檢查簽字。
2.施工質(zhì)量控制措施及注意事項
2.1為保證城市污水管道頂管施工過程的技術(shù)質(zhì)量,必須做好以下幾方面措施
(1)施工時,做好現(xiàn)場坐標(biāo)、水準點的復(fù)測和保護工作。
(2)在工程施工現(xiàn)場,嚴禁使用不符合強度與裂縫要求的管道材料,加強管材質(zhì)量控制。
(3)做好測量及記錄第一節(jié)管道水平、高程的工作,若出現(xiàn)極大偏差需及時上報并采取相應(yīng)措施,減少誤差帶來的影響。
(4)及時運出管道內(nèi)的挖土,預(yù)防管道出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,對出土數(shù)量進行詳細記錄。
(5)千斤頂?shù)陌惭b需注意保證其頂力位置與頂進抗力位置處于同一軸線,為避免千斤頂出現(xiàn)頂進力偶,應(yīng)保證安裝的四個千斤頂用力處于均衡狀態(tài)。
(6)在管道頂進時,對頂進設(shè)備的情況進行記錄,若設(shè)備頂力出現(xiàn)異常增大的情況,則必須停止頂管施工,詳細分析異常原因后,才能采取對應(yīng)措施進行之后的管道施工。
(7)在管道頂進過程中,應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際的地質(zhì)變化,應(yīng)用不同方法保證頂管施工的順利進行,如改造頂管的機頭、固結(jié)泥砂、降低土體的地下水位等。
2.2鋼筋混凝土污水管道頂管施工過程中應(yīng)主要注意以下幾點
(1)地面沉降。由于管頂土層的不穩(wěn)定,土體松散,地下水、超挖等情況,常在頂管施工完成以后出現(xiàn)地面沉降現(xiàn)象,而且管道中心線兩側(cè)沉降地面的寬度與深度隨著時間的推移逐漸增加。
(2)地表隆起。頂管施工操作不當(dāng),可導(dǎo)致地表因頂管掘進機施工前端土體遭到破壞而隆起。
(3)管道軸線糾偏。檢測發(fā)現(xiàn)工具偏離設(shè)計軸線后,可利用工具管內(nèi)的糾偏油缸不斷調(diào)整工具管的糾偏角度,改變管端方向,有效減小管線偏差。
(4)管道扭轉(zhuǎn)。加強控制頂進過程中遇到的管道扭轉(zhuǎn)角度,有利于確保管道出泥與電機安裝的順利進行。
(5)頂管出洞。頂管出洞是頂管工程施工中的重要環(huán)節(jié),鋼封門打開后,可將工具管向井外頂出,頂出時應(yīng)預(yù)防工具管前方出現(xiàn)土坍塌以及工具管偏離設(shè)計軸線的情況。
(6)導(dǎo)軌偏移。頂管施工過程中,應(yīng)采取措施避免基坑導(dǎo)軌產(chǎn)生左右或高低偏移的情況。
(7)應(yīng)盡量避免洞口止水圈撕裂或外翻,后靠背遭到嚴重的變形、位移或損壞,以及主頂油缸偏移的情況。
3.結(jié)語
污水管道頂管施工隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷改善,并廣泛應(yīng)用于城市污水管道工程建設(shè),逐漸解決了由于施工現(xiàn)場條件導(dǎo)致的管道敷設(shè)問題。城市化的發(fā)展促使污水管道的布置需靈活多變,而頂管施工安全可靠、干擾性低、工期短、成本低等優(yōu)點,有效提高了污水管道的施工效率。
參考文獻:
[1]劉淑萍.長距離頂管施工中存在的問題及解決措施[J].山西建筑,2013(5).
[2]何大鵬,陳磊.頂管施工工藝及質(zhì)量控制[J].山西建筑,2010(09).