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长距离顶管施工技术在市政给排水管网建设中的应用探索
摘要:给排水管网是现代城市建设中的重要基础设施。近年来在给排水管网施工实践中,顶管施工技术由于采用的是非开挖方式,因此被广泛应用在市政工程建设中。。同时随着城市规模的不断扩大以及给排水管网长度增加,对长距离顶管施工技术提出了更高的要求。施工单位应准确掌握长距离顶管施工的各项技术要点以及施工中的重难点环节,确保技术应用科学规范,为施工质量和效率的提升奠定重要基础。
关键词:长距离顶管;施工技术;市政给排水管网;技术应用
在市政给排水管网工程的施工过程中,长距离顶管是重要的施工方式。由于市政给排水工程施工区域环境条件往往比较复杂,因此为保证长距离顶管施工的质量安全,施工单位应加强对长距离顶管施工技术的研究,充分了解其技术原理和应用优势。同时在施工实践中则应严格按照长距离顶管施工技术规范要求,提高技术应用的合理性以及规范性,确保施工操作准确无误,从而为市政给排水管网工程建设的顺利实施提供重要技术支撑。
一、概述长距离顶管施工技术
所谓顶管施工也就是利用千斤顶等顶进设备所提供的顶推力,按照一定坡度将管道顶入土体内的施工技术。由于其属于非开放性施工技术,对城市地面部分的影响相对较小,因此在市政给排水管网建设中得到了广泛的应用。而管道线形控制是长距离顶管施工的重点环节。
二、市政给排水管网建设中长距离顶管施工技术应用分析
(一)长距离顶管施工准备阶段技术应用要点
在市政给排水管网建设中应用长距离顶管技术施工时,施工单位应做好充分的准备工作。首先施工单位应加强对工程区域地质水文条件、岩土体结构特征、地下其他管网设施以及周边相邻构筑物和环境的了解,且应以此为依据对施工图进行详细的审核,确保其与施工现场的实际情况相一致。同时,施工单位应加强对顶管质量性能的检测,确保其材质具有较好的耐腐蚀性、抗压性和耐久性,且尺寸规格符合设计标准,外观完好无损【1】。施工单位还应制定科学的长距离顶管施工技术方案,合理选择相关施工技术工艺,并通过现实验分析等方式确定各项技术参数。此外,施工单位应结合实际施工需要配置相应的顶管施工设备,确保设备质量以及功能等能够与实际施工要求相适应。施工单位应做好技术交底工作,组织施工人员进行岗前技术培训,确保其能够充分理解设计意图,并准确掌握各项施工技术要点以及操作规范,为长距离顶管施工的顺利进行创造良好的前提条件。
(二)长距离顶管施工阶段技术应用要点
1、沉井施工技术应用分析
在长距离顶管施工中需要设置工作井以及接收井。在沉井施工时应彻底清理施工现场,准确测放井位,并合理确定井点类型。以轻型井的沉井施工为例,一般应先进行基坑开挖作业,并在基坑底部设置素混凝土垫层或者砂垫层【2】。沉井作业通常可以采用分节制作以及分次下沉的施工方式。当全部沉井节段施工完毕后方可封底并浇筑底板。在沉放沉井节段时应使其与地面保持相互垂直,且应加强对下沉标高的控制。当工程区域具备较好的地质条件时可以不进行降排水施工。
2、安装顶管设备施工技术应用分析
在安装顶管设备施工时,施工人员应按照设备清单对所有设备及配件进行检查,确认其数量无误且状态良好后方可进行安装施工。为保证导轨安装质量,施工人员应精确测放导轨安装位置、严格控制其间距以及平行度,且应注意检查导轨的坡度【2】。而在千斤顶的安装施工时,应在支架上将千斤顶固定牢固,且应确保所有千斤顶以顶管中心垂线为基准均匀对称分布。当所有设备安装完毕后应通过试运行来检查其实际运行情况,并调试相关运行参数,以保证长距离顶管施工的顺利进行。
3、出洞穿墙施工技术应用分析
施工单位在机头穿墙出洞前应做好止水装置的安装施工。施工人员可结合顶管具体位置,采用浇筑混凝土方式在接收井墙体上设置前止水墙。在墙体上还需要均匀设置预留孔洞,以便为止水圈的安装施工提供便利。而在机头穿墙时,则应合理控制机头速度,使机头保持匀速,并连续进行穿墙作业,以避免土体长时间直接暴露在外部环境条件下。施工人员应加强对穿墙力度的控制。当施工段的岩土体结构稳定性较差时可以将顶力以及钻速适当加大,使钻头能够快速出洞,以减少对洞口土体结构的扰动。
4、顶进施工技术应用分析
在长距离顶管的正常顶进施工过程中,当洞口破除后,施工人员应利用主顶油缸适当加大顶推力度,且应指派专门人员加强对顶推设备姿态的观测。当机体全部进洞后则应拆除洞门风口,并启动注浆系统,为出泥做好准备。施工人员应注意控制千斤顶行程以及油泵动力。为保证顶管位置的准确性,施工单位应积极应用先进的控制测量技术设备,且应根据施工进度合理确定观测频率和次数,以便及时发现管道偏差情况。
5、中继间施工技术应用分析
由于在市政给排水管网的施工过程中,顶管距离较长,而顶进长度增加会导致管壁与其周围岩土体之间产生较大的摩擦阻力,因此需要采用设置中继间的方式来减少对顶力的消耗。施工单位应根据施工段的岩土体类型结构以及顶管设备所能提供的总顶力值等因素合理确定中继间的布设位置和间距。中继间的顶进施工应采取分组作业方式依次进行,直至完成全部顶进施工。而在顶管进入接收井后应采用双液注浆等及时方法确保中继间闭合,以防止出现渗漏等问题。当注浆完毕后,应分组拆除中继间。施工人员应先将千斤顶井,并将中继间的注浆孔封闭,之后再将中继间内部相关构件采出,最后割除外层环向钢板。
6、顶管施工纠偏技术应用分析
在长距离顶管施工中为避免顶管位置出现明显偏差,施工单位应积极应与自动化测控技术,利用带棱镜全站仪、电子激光靶以及自动整平台等技术设备实现对顶管施工的跟踪测量,以确保顶管位置偏差被控制在允许的范围内。一旦发现偏差达到10mm以上时,施工单位应采用逐步调整方式,缓慢适度调节顶推力及方向,使顶管到达指定位置【3】。
7、减摩注浆施工技术应用分析
为降低长距离顶管施工中的摩擦组离职,减少顶管施工过程中对土体结构稳定性的干扰,在长距离顶管施工中应科学应用注浆减租技术。注浆减租技术主要是将泥浆注入到岩土体和管壁之间,以便在管壁外形成泥浆保护层,从而达到减小摩擦阻力以及保护管壁的目的。在应用注浆减租技术施工时,泥浆的制备一般采用膨润土与水搅拌而成,施工单位应通过现场实验对必将设计配比进行验证优化,且应加强对泥浆比重的控制。制备完成的泥浆可在储浆箱内存在,再利用注浆设备以及管道将泥浆注入到注浆孔内。施工人员应根据施工段的地质水文条件以及实际施工情况合理确定注浆管的布设位置、数量以及布局方式,以确保触变泥浆能够顺利均匀初入职岩土体与管壁之间。同时,施工人员应加强对注浆压力以及灌注时间的控制。注浆应连续进行,且应根据注浆情况动态调整注浆压力,一般注浆压力应控制在1MPa以内,以确保浆液灌注饱满均匀。
三、总结
在市政给排水管网工程的长距离顶管施工过程中,施工单位应详细了解工程区域的地质水文条件,制定科学的施工技术方案,合理配置顶推设备,做好技术交底工作,确保所有施工人员均能够准确掌握长距离顶管施工的各项技术要点以及操作规程,提高施工技术应用的规范性以及有效性,充分发挥长距离顶管施工技术在市政给排水建设中的技术优势。
参考文献:
[1] 陈兵. 长距离顶管施工技术在市政给排水管网建设中的应用[J]. 散装水泥,2024(2):141-143.
[2] 李超. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的研究与应用[J]. 建筑与装饰,2023(19):97-99.
[3] 王俊. 长距离顶管施工技术在市政给排水项目中的应用研究[J]. 科技创新与生产力,2022(12):128-130,133.
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