摘 要:排水管道頂管施工是一項(xiàng)綜合性的復(fù)雜工程,如果排水管道頂管的施工方法較合理,可以有效避免對地下和地面構(gòu)筑物的影響,減少排水管道回填和開挖的施工工程量,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是,當(dāng)前排水管道頂管施工中還存在著一些問題,必須要積極采取有效措施,加強(qiáng)排水管道頂管施工管理,提高排水管道頂管施工質(zhì)量,推動排水管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:排水管道;頂管施工;常見問題
在排水管道頂管施工過程中,要選擇合適的施工方法,最大程度地減少排水管道頂管施工對鋪設(shè)排水管道的影響,減少對城市道路交通的影響。針對排水管道頂管施工中存在的問題,積極采取有針對性的措施,不斷完善和改進(jìn)施工技術(shù)和施工工藝,掌握排水管道頂管施工中的注意事項(xiàng),確保排水管道頂管施工的順利進(jìn)行。
1 排水管道頂管施工中的頂進(jìn)偏差問題及校正措施
在排水管道頂管施工過程中,千斤頂?shù)捻斶M(jìn)存在誤差、土壤和頂管之間的摩擦力不均勻,頂管管頭受力不均勻等都會導(dǎo)致排水管道頂管施工中出現(xiàn)頂進(jìn)偏差問題,因此排水管道頂管施工要堅持及時糾正、及時頂進(jìn)、及時開挖、及時測量、及時勘察的原則,采用合適的施工方法,在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,適當(dāng)調(diào)整施工進(jìn)度。
1.1 頂管糾偏和監(jiān)測
在排水管道頂管施工過程中,需要在施工現(xiàn)場設(shè)置工作坑,作為臨時施工設(shè)施,工作坑竣工后,需要安裝機(jī)械設(shè)備,然后再進(jìn)行頂進(jìn)施工,施工單位要安排專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)監(jiān)控頂管施工的頂進(jìn)操作。根據(jù)頂管的管徑、混凝土管的長度、頂進(jìn)設(shè)備確定工作坑的深度和大小。工作坑的深度通常要比頂管標(biāo)高高0.8m,長度比頂管長3.5m。首先,利用水準(zhǔn)儀來測量頂管的中心線高程位置,準(zhǔn)側(cè)測量頂管后端管底和前端管底的高程,合理調(diào)整第一節(jié)頂管的坡度。在第一節(jié)頂管中使用中線尺控制中線位置,利用延長線垂球法或者使用經(jīng)緯儀測量來嚴(yán)格控制測量精度。為了確保排水管道頂管施工的安全性,頂管每頂進(jìn)1m,必須要使用水準(zhǔn)儀測量一次中線位置和高程,如果發(fā)現(xiàn)頂管在頂進(jìn)過程中發(fā)生偏差,頂管每頂進(jìn)0.4m,就需要測量一次,在排水管道頂管施工過程中,要分次分階段來糾正偏差,不能使用外力在糾正偏差。
1.2 頂管偏差的校正措施和方法
排水管道頂管施工過程中,一旦發(fā)現(xiàn)管道的中線和高程方向以及位置發(fā)生偏差,要及時采取校正措施。如果頂進(jìn)偏差發(fā)生在第一節(jié)頂管上,并且偏差較小,這時可以采用挖土法進(jìn)行校正,如果挖土法施工效果不好或者施工困難,可以采用小頂鎬法或者木樁支頂法進(jìn)行校正。排水管道頂管的校正過程,不能使用猛烈的外力強(qiáng)制性進(jìn)行調(diào)節(jié),必須要緩慢的進(jìn)行,逐漸使頂管恢復(fù)原位。當(dāng)排水管道的管徑小于1400mm時,每一節(jié)頂管的中線偏差要控制在-0.05~+0.05之間,高程偏差壓控制在-0.03~+0.04之間。
1.2.1 校正中線偏差的方法。在排水管道頂管施工過程中,一旦頂管的中線位置和方向發(fā)生偏差,通常采用挖土法來校正中線偏差。保留排水管道頂管一側(cè)的土坎,不進(jìn)行挖掘,對另一側(cè)頂管位置進(jìn)行超挖,使頂管的中線位置和方向逐漸向超挖的一側(cè)傾斜和移動,逐漸使頂管復(fù)位。但是在實(shí)際的操作過程中,這種校正中線偏差的方法效果并不好。在排水管道頂管施工過程中,可以對頂管的一側(cè)保留0.2m的土坎或者完全不進(jìn)行挖掘,在頂進(jìn)時,可以用排水管道的管頭來切土緩慢前進(jìn),使頂管的中心線向土坎一側(cè)慢慢移動,來達(dá)到校正排水管道中線偏差的目的。
1.2.2 校正高程偏差的方法。在排水管道頂管施工過程中,如果排水管道的高程發(fā)生偏差,施工人員要結(jié)合排水管道中第一節(jié)管子的設(shè)計坡度和設(shè)計坡向來選擇合適的校正方法。如果排水管道中第一節(jié)管子在設(shè)計時采用了相應(yīng)的坡向調(diào)整措施,經(jīng)過一段時間后,管子可以自行恢復(fù)到原位,這時就不需要再進(jìn)行校正。當(dāng)排水管道中有幾節(jié)相互連接的管道都出現(xiàn)了高程偏差,但是高程偏差并沒有超過排水管道的全長高差并且沒有反坡,這時應(yīng)該要調(diào)整排水管道的坡度,使這幾節(jié)管道的高程逐漸發(fā)生變化,并且結(jié)合其他排水管道的高度和管線長度,調(diào)整和分配剩余管道的頂進(jìn)量。當(dāng)排水管道的管頭位置較低時,要多挖管道上方上半圓的土層,在頂進(jìn)過程中,管道的管頭會逐漸上升,或者采用千斤頂按照排水管道的頂進(jìn)要求,將管道一次性的頂?shù)街付ǜ叨?,并且在排水管道下面鋪墊上碎石。在排水管道頂進(jìn)施工誤差允許范圍內(nèi),在掏挖排水管道前方的土孔時,如果排水管道的管頭位置較高,要多挖管道下半圓的土層,使排水管道在頂進(jìn)過程中,中線逐漸接近O點(diǎn)位置,然后在自身重力的作用下,慢慢沉落。在排水管道超挖頂進(jìn)過程中,會使管道出現(xiàn)爬高現(xiàn)象,隨著頂進(jìn)的深入,排水管道會逐漸下落,在施工過程中,施工人員要密切關(guān)注排水管道的頂進(jìn)偏差是否在允許范圍內(nèi)。
2 排水管道頂管施工中的管頭接口問題及矯正
排水管道接頭是排水管道頂管施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其可以有效地將排水管道各個管子之間進(jìn)行密封,并且均勻地傳遞縱向力[3]。當(dāng)前,在排水管道頂管施工過程中,多采用石棉水泥材質(zhì)的接口,石棉水泥具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,很高的耐壓強(qiáng)度,并且質(zhì)地細(xì)密。在排水管道頂管施工過程中,要在排水管道的每一個管子上均勻地傳遞縱向力。在長距離的排水管道頂管施工過程中,要使用彈性的填料將每一節(jié)管道縫隙密封起來,確保排水管道面的光滑度和平整度。排水管道在傳遞荷載時,彈性填料要根據(jù)管道的形狀發(fā)生變形,但是材質(zhì)不能變硬。石棉水泥如果硬化之后,就不再具有可壓縮變形性,因此,如果使用石棉水泥作為排水管道縫隙的填料時,兩個管子加載接觸之后,相當(dāng)于在管子的橫向延伸方向出現(xiàn)了縱向壓縮力,會將混凝土從管縫中擠出,使管縫寬度越來越小。
另外,石棉水泥一旦發(fā)生硬化,其不再具有彈性,這樣會使排水管道之間呈現(xiàn)剛性連接性能,因此在使用石棉水泥作為排水管道縫隙填料時,無法使排水管道的管縫填料在荷載力作用下,發(fā)生塑性變形,容易導(dǎo)致排水管道開裂,影響排水管道的整體性能。并且排水管道使用石棉水泥作為填縫材料,可以發(fā)揮水密性的作用,當(dāng)排水管道進(jìn)行導(dǎo)入運(yùn)動或者頂進(jìn)運(yùn)動時,石棉水泥調(diào)料很可能被擠壓出去。因此在排水管道頂管施工中,要結(jié)合排水管道施工的實(shí)際情況,使用石棉水泥材料,做好石棉水泥材料的閉水試驗(yàn)。
3 結(jié)語
排水管道頂管施工是一種非常重要的管道施工技術(shù),被廣泛應(yīng)用在一些不具有挖掘條件的老城區(qū)排水管道施工過程中,結(jié)合排水管道施工的實(shí)際情況,處理好排水管道頂管施工中的頂進(jìn)偏差和頂管接口問題,不斷改進(jìn)和優(yōu)化施工方法,提高排水管道頂管施工質(zhì)量,減輕施工人員的工作量。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉啟剛.排水管道頂管施工常見問題處理淺析[J].水利天地,2013,06.
[2] 梁紹容.市政排水管道頂管工藝的設(shè)計和應(yīng)用[J].科技風(fēng),2011,07.
[3] 蒙貴紅.淺談城市排水管頂管施工技術(shù)[J].現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊),2011, 09.
[4] 宰德權(quán).穿越高等級賽道的地下頂管施工控制[J].建筑施工,2011, 15(05).
作者簡介:顏培育(1982.09- ),男,廣州市恒盛建設(shè)工程有限公司工程師,學(xué)士學(xué)位。