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        頂管技術(shù)在市政給排水施工中的有效應(yīng)用

        2021-04-30 03:33:30
        四川水泥 2021年5期
        關(guān)鍵詞:頂管泥漿管道

        (山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司,山東 濰坊 262500)

        1 頂管技術(shù)原理

        1.1 技術(shù)概述

        在市政給排水施工中應(yīng)用頂管施工技術(shù)可以避免開挖地面,主要是借助頂進(jìn)設(shè)備將管道頂進(jìn)土中然后將多余的土方處理掉。設(shè)備在工作坑中利用主頂油缸及管道間、中繼間等推力給予土體一定的頂力,把管道頂進(jìn)到土壤中,管道克服和周圍土壤的摩擦力按照一定的角度和路線頂入到土中,在完成一節(jié)管道頂進(jìn)后繼續(xù)頂進(jìn)下一節(jié)管道,工具管從工作坑中穿入到下一接收坑中,然后再將管道吊起,然后將給排水管道埋設(shè)在坑洞之中。在采用頂管施工工藝前工作人員要注意研讀關(guān)于頂管技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,加強(qiáng)對機(jī)頭、主頂、中繼間、接口、注漿工藝的分析。當(dāng)前開放型和密封型是兩種主要的施工類型。通常施工單位會選擇密封施工方法,該方法可以分化為三個小類,不會對路面交通產(chǎn)生影響,在市政工程施工中應(yīng)用價(jià)值較高。此外,該技術(shù)不會產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲污染,能夠降低對市民的傷害。在合理規(guī)劃路線后不會受到其他地面因素或者管道影響,施工效率較高??傮w來講,頂管施工技術(shù)在市政工程中應(yīng)用有著較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,是當(dāng)前備受青睞的一種施工技術(shù)[1]。

        1.2 基本要求

        為了保質(zhì)保量地開展頂管施工技術(shù),該技術(shù)的要求、施工工藝、驗(yàn)收規(guī)范方面也有著嚴(yán)格的要求。首先,在技術(shù)方面需要按照國家標(biāo)準(zhǔn)開展測量工作、降水止水工作、開槽溝槽工作、管道處理、合槽等工作。其次,在鋪設(shè)管道時對地基密實(shí)度有著嚴(yán)格要求,需要保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,避免后期受到外界荷載導(dǎo)致地基沉降進(jìn)而影響給排水管道的運(yùn)行。在開挖過程中可能受到地下水影響發(fā)生滲漏問題,所以還要注意做好防排水。最后,在頂管施工技術(shù)中也明確規(guī)定了溝槽回填工作,不能采用機(jī)械方式回填管道、檢查井、頂管工作井、接收井等,當(dāng)前最為常見的是人工、分層等方式。如果采用鋼板樁支護(hù)那么需要在回填到指定高度后拔柱,參考國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格落實(shí)管道敷設(shè)和功能性檢驗(yàn)工作。通常按照質(zhì)量驗(yàn)收要求進(jìn)行市政給排水工程頂管施工技術(shù)的要求,保證按照國家規(guī)定現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼套管、混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn),同時要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)留孔洞并且精確地確定其位置,按照規(guī)定要求做好沉降和隆起監(jiān)測點(diǎn),加強(qiáng)檢測防水材料。

        1.3 頂管技術(shù)的優(yōu)勢

        1.3.1 施工效率高,施工經(jīng)濟(jì)安全

        在老城區(qū)給排水管道改造或者人群密集的區(qū)域中可以充分發(fā)揮出頂管技術(shù)的優(yōu)勢。頂管施工技術(shù)無需開挖地面,避免了大量的拆遷工作,不會影響到地面正常的運(yùn)營,能夠在保證施工效率、安全的同時將給排水工程的經(jīng)濟(jì)性提高。

        1.3.2 能夠保護(hù)地表植被和衛(wèi)生設(shè)施

        頂管施工技術(shù)占用的面積小不會影響到管道周邊的地表植物,不會破壞周圍地面的構(gòu)筑物,不會產(chǎn)生大量的垃圾,所以屬于較為環(huán)保的一項(xiàng)施工技術(shù),不會損害城市衛(wèi)生。

        1.3.3 不會受到天氣因素影響

        由于頂管施工技術(shù)大部分工作在地下完成所以受到天氣因素的影響很小,及時是在雨雪天氣依然可以施工作業(yè),有助于施工效率的提升,能夠保證施工進(jìn)度。

        2 施工前期的準(zhǔn)備工作

        2.1 布置施工現(xiàn)場

        在正式開展頂管施工作業(yè)前,首先需要做好施工平面的布置,主要工作內(nèi)容包括合理布置材料堆放場所、棄土坑、拌漿場等。為了保障施工順利開展,要提前安裝好施工設(shè)備,并且檢查設(shè)備安裝運(yùn)行質(zhì)量情況,便于后期的施工,在工作井周邊設(shè)置好下井扶梯[2]。

        2.2 加固頂管后靠土體和進(jìn)出洞

        為了保證頂管施工技術(shù)的安全性需要加固處理頂管的后靠土體以及進(jìn)出洞口,保證土地穩(wěn)定?;炷梁蟊硥夹g(shù)、高壓旋噴樁加固技術(shù)等都是當(dāng)前常用的加固技術(shù)。施工人員要注意根據(jù)實(shí)際情況做好加固方案的確定,保證加固效果和施工的安全性,同時注意保護(hù)環(huán)境,避免發(fā)生水土流失,在工作井的洞口安裝好止水裝置。

        2.3 施工機(jī)械準(zhǔn)備

        給排水施工中常常會遇到淤泥質(zhì)砂、黏土層等地質(zhì),此類地質(zhì)會增加溝槽開挖的難度,故可以采用頂管施工技術(shù),降低不良地質(zhì)對施工過程產(chǎn)生的影響。在采用頂管施工技術(shù)時要注意按照>800mm 的標(biāo)準(zhǔn)控制管道的直徑,同時工作人員還要對管徑大小、現(xiàn)場土體摩擦力、管道材料等進(jìn)行充分考慮,從而配置足夠數(shù)量的千斤頂、頂進(jìn)設(shè)備等。為了降低頂進(jìn)施工中的摩擦力,通常會配合使用泥漿,所以還要做電焊機(jī)、全站儀、泵站、激光準(zhǔn)儀等設(shè)備的配置,如圖1為某工程所用泥水處理設(shè)備。

        圖1 泥水處理設(shè)備

        3 頂管施工技術(shù)應(yīng)用

        3.1 測量技術(shù)的應(yīng)用

        測量放線是頂管施工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵,直接決定了頂進(jìn)路線是否正確,為此在施工前以及施工中要嚴(yán)格做好測量工作,密切關(guān)注頂進(jìn)的路線。在市政給排水工程建設(shè)中,建設(shè)單位提供線路中心線和高層樁控制點(diǎn),施工中要注意求抱兩側(cè)設(shè)計(jì)中心樁符合管件線路。為了保證路線準(zhǔn)確通常需要設(shè)置大約2-3 個水準(zhǔn)點(diǎn),工作人員要嚴(yán)格檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的位置,盡量降低誤差,加強(qiáng)比較可控誤差值,確保誤差處于規(guī)定范圍當(dāng)中。同時,需要通過一定的設(shè)備和方法全面測量市政給排水管道頂管的施工管道位置,在第一節(jié)段管件頂進(jìn)過程中需要加強(qiáng)測量路線準(zhǔn)確性,通常按照30cm 測定一次的頻率進(jìn)行測量,當(dāng)施工進(jìn)行到土層后300cm 后再次測量如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)偏差就是采取糾偏等調(diào)整措施。為了降低誤差通常要校正管道,最為常用的兩種糾偏就是就是頂木法和千斤頂[3]。如圖2為激光測量示意圖。

        圖2 激光測量

        3.2 泥漿減阻技術(shù)

        為了削減頂進(jìn)過程中管壁和土體的摩擦力可以利用泥漿減阻技術(shù),在泥漿中增加膨潤土保證壓漿孔中能夠壓緊泥漿。頂管進(jìn)入到預(yù)留洞后需要嚴(yán)格控制好后續(xù)施工環(huán)節(jié),在這個過程中應(yīng)當(dāng)有效控制橫豎向誤差,保證進(jìn)洞的及時性。在頂進(jìn)過程中,可以用激光測量等設(shè)備將測量的精度提高,將施工平臺提前搭建好,準(zhǔn)備好泥漿、平臺、設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施后開始下一步作業(yè)。

        3.3 穿墻止水技術(shù)的應(yīng)用

        在頂管施工過程中工作井可能會流入部分泥漿和水,一旦發(fā)生這種問題要及時用黏土將墻管掩埋從而達(dá)到阻隔水和泥漿的效果。在工具尾管接近穿墻管時要提前做好止水工作。

        3.4 接口處理技術(shù)的應(yīng)用

        市政給排水管道結(jié)構(gòu)的核心為頂管的接口處理,所以應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格管理好接口的各個部位和各個環(huán)節(jié),在頂進(jìn)之前檢查好各項(xiàng)施工作業(yè),重點(diǎn)對材料質(zhì)量加強(qiáng)控制,加強(qiáng)檢查材料進(jìn)場前的質(zhì)量,避免不合格品投入使用。如圖3為鋼頂管承插柔性接口。

        圖3 鋼頂管承插柔性接口

        4 頂管技術(shù)在市政給排水施工中的應(yīng)用策略

        4.1 明確頂管技術(shù)的應(yīng)用范圍

        市政給排水工程很多施工作業(yè)都需要在人口和建筑物密集的區(qū)域開展,有的甚至是在城市中心,此時受到周圍環(huán)境影響難以采取地面開挖施工。比如在施工中無法搬遷地面的建筑物、文物古跡等,無法開挖交通擁堵的路段。現(xiàn)代化城市無論是人口還是建筑物都越來越密集,這導(dǎo)致施工難度大大增加,如果空中架設(shè)管線條件不足那么必然阻礙施工正常開展。頂管施工技術(shù)有效地解決了這一問題,能夠保證施工質(zhì)量,節(jié)省工作量和成本,將工程經(jīng)濟(jì)效益提升[4]。

        4.2 科學(xué)選擇頂管長度

        市政給排水施工會影響到周圍的環(huán)境,施工效率也無法保障。為此,工作人員在采用頂管施工技術(shù)過程中應(yīng)當(dāng)合理選擇頂管的長度。首先相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)對施工項(xiàng)目的實(shí)際給排水要求有充分的了解,做好實(shí)際頂管長度的確定,避免頂管長度對后續(xù)施工產(chǎn)生不良影響。其次,施工人員要對管道承窩的直徑進(jìn)行仔細(xì)確定,確保能夠按照工程質(zhì)量要求進(jìn)行施工。水管的長度、噴嘴的直徑也是員工需要重點(diǎn)考慮的問題。

        4.3 管道頂進(jìn)環(huán)節(jié)

        頂管施工的首要步驟就是工作坑位置的確定,工作人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙中的關(guān)心位置和坡度修建工作坑,按照管徑大小、管道坡度、頂進(jìn)方向確定導(dǎo)管安裝順序。在頂進(jìn)前應(yīng)當(dāng)在頂管前段開挖一個約30~50cm 深度的坑道。斷續(xù)頂進(jìn)會增大頂進(jìn)施工中的阻力,導(dǎo)致頂進(jìn)更加困難,所以在頂進(jìn)中要堅(jiān)持“先挖后頂、隨挖隨頂、連續(xù)作業(yè)”,如果發(fā)現(xiàn)存在塌方、油泵壓力突然增大的不良問題要及時暫停作業(yè)對造成和諧現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析,然后再進(jìn)行施工作業(yè)。

        4.4 閉水實(shí)驗(yàn)控制要點(diǎn)

        閉水試驗(yàn)是頂管施工中工作的重點(diǎn),是頂管施工技術(shù)質(zhì)量的重要保障。在施工后,通過閉水試驗(yàn)可以明確施工結(jié)果是否能夠和設(shè)計(jì)要求相符合,避免發(fā)生滲漏水問題。如果在閉水試驗(yàn)時發(fā)生滲漏問題需要及時查找位置并且采取處理措施。如果閉水試驗(yàn)合格可以進(jìn)行下一階段施工[5]。

        5 結(jié)束語

        在我國市政工程建設(shè)中,給排水作為基礎(chǔ)的設(shè)施,影響和城市的運(yùn)營和居民的日常生活。頂管施工技術(shù)是當(dāng)前常見的一種施工技術(shù),施工方式可以降低對國民的影響,有助于保證施工效率,為居民創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。

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