朱順昌
(隆嘉建設(shè)集團(tuán)有限公司 317600)
市政給排水施工中的長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)分析
朱順昌
(隆嘉建設(shè)集團(tuán)有限公司317600)
本文簡(jiǎn)要介紹了長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù),分析了長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù),闡述了市政給排水施工中長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)的具體應(yīng)用,以供參考。
市政;給排水施工;長(zhǎng)距離;頂管施工技術(shù)
隨著現(xiàn)代化城市進(jìn)程的加快,市政給排水施工越來(lái)越頻繁,給排水工程的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系著人們的日常生活和現(xiàn)代化城市正常的給排水,因此其施工技術(shù)的應(yīng)用引起人們的廣泛關(guān)注。由于市政給排水施工涉及范圍較廣,給人們的交通出行和日常生活帶來(lái)很多不便,為了解決這個(gè)問(wèn)題,長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中發(fā)揮了重要作用。
頂管施工技術(shù)主要是在頂管施工坑中通過(guò)液壓頂進(jìn)設(shè)備以擠壓頂進(jìn)方式將給排水管道進(jìn)行頂進(jìn)鋪設(shè),這種施工技術(shù)不需要開(kāi)挖地面,以頂管機(jī)設(shè)備為主,在施工過(guò)程中直接鋪設(shè)給排水管道,對(duì)于周?chē)藗內(nèi)粘I?、自然生態(tài)環(huán)境和路面交通的影響較小。當(dāng)前,長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在現(xiàn)代化城市市政給排水施工中,其具有保護(hù)環(huán)境、施工迅速、埋設(shè)經(jīng)濟(jì)、不開(kāi)挖等優(yōu)點(diǎn)[1],并且市政給排水施工采用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù),可有效緩解交通堵塞,減少施工場(chǎng)地搬遷費(fèi)用,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
推動(dòng)力是市政給排水工程長(zhǎng)距離頂管施工過(guò)程中最主要的影響因素,其是指頂管過(guò)程中給排水管道受到的阻力,主要包括給排水管道的管壁摩擦阻力和頂管工具受到的泥水壓力。長(zhǎng)距離頂管施工推進(jìn)過(guò)程中受到多種因素的影響,管道長(zhǎng)度越長(zhǎng),受到的限制和制約越多,對(duì)于管道的頂進(jìn)壓力也越大,在這種情況下,頂管很容易發(fā)生位移,必須使頂部油缸保持一定的推力。但是在市政給排水工程長(zhǎng)距離頂管實(shí)際施工過(guò)程中,施工現(xiàn)場(chǎng)的各種因素比較復(fù)雜,很多施工單位無(wú)法立刻分析出最關(guān)鍵的影響因素,只能不斷增加推力,而造成給排水管道頂進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)損壞。另外,在長(zhǎng)距離頂管后支座施工時(shí),頂進(jìn)壓力必須控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),這對(duì)于施工工藝和施工技術(shù)的要求較高,如果管道后座無(wú)法承受高壓推力,會(huì)直接影響市政給排水工程的順利施工。當(dāng)前,市政給排水工程長(zhǎng)距離頂管施工主要采用鋼管,和普通混凝土管道相比,鋼管的重量、斷面和與土壤之間摩擦力較小,為長(zhǎng)距離頂管施工提供了重要保障。
3.1非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)
近年來(lái),市政給排水施工技術(shù)快速發(fā)展,非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定的施工技術(shù),在市政給排水工程項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛。長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種非開(kāi)挖頂管施工技術(shù),主要采用灰漿噴射襯層施工方法。隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),地下管線和各種管道越來(lái)越多,市政給排水施工范圍逐漸擴(kuò)大,非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用更加廣泛。但是很多施工單位對(duì)于非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)都存在較大偏差,①一些人認(rèn)為非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的應(yīng)用就是不挖溝槽、不開(kāi)挖地面,但是實(shí)際上非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中,對(duì)地面表層不開(kāi)挖或者進(jìn)行微開(kāi)挖[2];②非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的應(yīng)用手段已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了地質(zhì)勘查技術(shù)或者巖土鉆掘技術(shù)手段領(lǐng)域,若采用地質(zhì)勘查技術(shù)或者巖土鉆掘技術(shù)一直約束非開(kāi)挖頂管施工技術(shù),將難以發(fā)揮出非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。因此,市政給排水施工中應(yīng)用長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù),應(yīng)首先轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)非開(kāi)挖頂管施工技術(shù)的應(yīng)用觀念,提高工作人員對(duì)這項(xiàng)施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度,促進(jìn)市政給排水工程的長(zhǎng)距離頂管施工順利進(jìn)行。
3.2長(zhǎng)距離頂管施工方法
3.2.1頂管施工法
市政給排水工程采用頂管施工法,在頂進(jìn)無(wú)鋼套管或者鋼套管進(jìn)行穿孔施工時(shí),永久性公共給排水管道頂進(jìn)施工,地表振動(dòng)和干擾較小。長(zhǎng)距離頂管施工,首先,在市政給排水施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖兩個(gè)基坑井,從工作井中安放鋼管,利用頂推機(jī)械或者千斤頂推進(jìn)鋼管[3],在工作井預(yù)留口洞中將鋼管推出,然后穿越土層,穿過(guò)接收井預(yù)留口,完成整個(gè)長(zhǎng)距離頂管施工。
3.2.2水平螺旋鉆進(jìn)法
在市政給排水工程長(zhǎng)距離頂管施工中應(yīng)用水平螺旋鉆進(jìn)法,通過(guò)螺旋鉆桿將扭矩和鉆壓傳遞給切削鉆頭,從工作井利用電機(jī)頂進(jìn)鋼管直到穿出預(yù)留井,實(shí)現(xiàn)給排水管道敷設(shè)。水平螺旋鉆進(jìn)施工法具有土層干擾少、不需要開(kāi)挖地表等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用在小口徑鋼筋混凝土給排水管道施工過(guò)程中。但是在實(shí)際施工過(guò)程中,使用水平螺旋鉆進(jìn)法,工作人員無(wú)法精確控制螺旋鉆桿方向,從而難以有效控制給排水管道,給市政給排水施工的長(zhǎng)距離頂管施工帶來(lái)很多困難。
3.3進(jìn)出洞技術(shù)
市政給排水施工過(guò)程中,使用進(jìn)出洞技術(shù),首先,預(yù)埋注漿孔,再使用橡膠止水法蘭密封工作井洞口的止水裝置,快速、有效地壓住膨潤(rùn)土泥漿,對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)洞外的工作井,使用加壓密注漿和SMW工法樁進(jìn)行土體加固和密封[4],將鋼圈預(yù)設(shè)在支護(hù)結(jié)構(gòu)中,使給排水管道出洞更加方便快捷。同時(shí),預(yù)留洞口上設(shè)置兩層橡膠法蘭止水裝置[5],提高止水的安全性和可靠性。在給排水管道頂進(jìn)過(guò)程中,加強(qiáng)觸變泥漿壓注,控制出洞口區(qū)域的土層擾動(dòng)。
3.4注漿施工工藝
①結(jié)合市政給排水施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,采用優(yōu)質(zhì)的膨潤(rùn)土配置觸變泥漿,根據(jù)試驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn),設(shè)置科學(xué)配比,確保泥漿的支承能力和減摩效果,充分?jǐn)嚢铦{液,在壓入膨潤(rùn)土泥漿之前,再攪拌一次儲(chǔ)漿箱中的泥漿。②合理控制注漿夜里,水頭壓力和給排水管道靜止土壓力之和應(yīng)小于注漿壓力,在給排水管道頂進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合地下水位、地面變形等因素,合理調(diào)整壓漿量和觸變泥漿壓力。在泥漿出口區(qū)域設(shè)置單向閥,避免出現(xiàn)回漿,在臨時(shí)停泵以后,觸變泥漿壓力應(yīng)保持不變。根據(jù)給排水施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,合理安裝中繼壓漿泵,穩(wěn)定注漿壓力,抵消給排水管道的壓力損失[6]。③給排水管道頂管過(guò)程中,曲線段周?chē)嬖谳^大的法向分力,這個(gè)區(qū)域的摩阻力和擾動(dòng)較大,為了有效控制管道頂進(jìn)過(guò)程,工作人員在曲線段頂進(jìn)過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)增加注漿量,形成完整泥漿套。④頂管貫通以后,將頂進(jìn)過(guò)程中位于給排水管道外側(cè)的觸變泥漿置換成純水泥漿,防止給排水管道在后期使用中發(fā)生不均勻沉降。
長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)是一種技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)、適用范圍廣的施工技術(shù),在市政給排水施工中的應(yīng)用廣泛。結(jié)合市政給排水施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,針對(duì)當(dāng)前長(zhǎng)距離頂管施工技術(shù)應(yīng)用存在的不足,應(yīng)加強(qiáng)市政給排水工程長(zhǎng)距離頂管施工管理和控制,保障市政給排水工程的施工效率和施工質(zhì)量,為現(xiàn)代化城市的正常排水和給水奠定良好基礎(chǔ),推動(dòng)現(xiàn)代化文明城市的快速發(fā)展。
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1673-0038(2015)31-0067-02
2015-6-23