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顶管施工技术在市政雨污分流工程中的应用

2022-05-30陈旭龙

智能建筑与工程机械 2022年9期
关键词:顶管施工技术市政工程

陈旭龙

摘 要:雨污分流工程是市政工程的重要内容,顶管施工是工程建设的关键,要高度重视顶管施工技术把控,确保市政雨污分流工程质量,尽量减少雨水污水对城市建筑的影响,避免其对城市道路造成较大程度的侵蚀,对顶管施工技术在市政雨污分流工程中的应用作探讨。

关键词:市政工程;雨污分流;顶管施工技术

中图分类号:TU992.05                                  文献标识码:A                              文章编号:2096-6903(2022)09-0013-03

0 引言

市政工程建设涉及的工程较多,其中雨污分流是最为关键的一项施工,施工过程要注重顶管施工技术,保证每项工程施工技术到位,对城市建筑与道路起到良好得保护作用。顶管施工要进行严格的管理,不断提高施工技术水平,确保工程施工效率,加强雨污分流工程质量与效果。

1 工程概况

以某市市政雨污分流工程为例,工程施工地点在洪积平原偏下区域,河道为南高北低的情况,经实验室化验显示该地区的混凝土无侵蚀性,地层上部为粘性土和卵石土,地层下部主要是闪长岩,表现为残积土的状况。工程施工的填土类型包括杂填土和碎石素填土等,填土层厚在1~3.3 m,层底的标高约为29 m;卵石土和粉质黏土的层底深度约为6.8 m,范围在4.5~9.5 m,层厚在1~3.3 m,层底标高约为29 m;闪长岩残积土层少,存在于局部工程施工中,约0.5 m的揭露厚度,约9.5 m的深度。

2 市政雨污分流工程用顶管施工技术特点及优势

2.1 技术特点

顶管施工技术是一种用机械推力完成管道顶进施工的手段,具有非开挖施工技术特点,可有效保证顶管施工质量,加快工程施工进度。实际施工中顶管施工技术能维持施工顺利,同时减小工程施工对土壤和施工现场的影响。因为这种施工技术不需要较大程度的土层开挖或者不开挖实现施工,工程施工中可有效维持管道与土壤之间的摩擦力,能更好地确保工程施工条件良好。市政雨污分流工程中早期采用的管道施工技术效果欠佳,随着管道施工的不断进展,管道与土壤之间的摩擦力会不断增加,导致实际的工程施工难度逐渐增加,会对工程质量造成影响。顶管施工技术能有效解决上述问题,可对工程施工进行全方位的控制,工程造价明显减少,但实际施工中仍有需要把控的问题,要注重具体工程分析,加强工程施工把控,确保市政雨污分流工程高质量完成。

2.2 优势

2.2.1 安全性高

顶管施工技术在市政雨污分流工程中应用的安全性高,因为管道敷设无需开挖专门的沟槽,顶管施工可经地下直接穿越,这种管道敷设安全性高。顶管施工不会对工程施工现场的环境造成较大程度破坏,不会影响地面的构筑物,能有效避免管道施工中存在各种安全隐患。顶管施工技术是点状破坏,可确保市政雨污分流工程顺利展开,同时能保证排水管道施工有序完成。顶管施工技术的环保性强,所以工程施工不会对城市的环境造成较大影响或破坏,同时工程施工区域振动程度小,可确保地面构筑物的安全。

2.2.2 适用性强

顶管施工技术可用于多种环境下的工程施工,具有较强的适用性,可在繁华市区中展开市政雨污分流工程施工,因为能降低工程施工的影响程度,避免实际施工对周围居民正常生活造成较大的影响。顶管施工技术对市政道路的破坏程度较小,所以能降低市政雨污分流工程施工成本,防止顶管施工造成较大的资金消耗。顶管施工技术在人口密度大的地区适用性强,可以用于人流量较大的地区,工程施工中的噪音低,可有效缩短工期,不会对施工地区周围的居民造成影响。地表植被多的市政雨污分流工程施工时,采用顶管施工技术的优势显著,能有效缩小工程施工所占的地区面积,不会对市政绿化造成影响。

3 市政雨污分流工程顶管施工准备

3.1 施工现场勘察

市政雨污分流工程施工主要在地下展开,工程施工前要对施工现场进行全面的勘察,做好现场各方面情况勘察数据记录,这样能确保施工人员提前掌握施工现场实况,确定最佳施工路线,知晓施工现场的道路交通和周围建筑物、地下管线等情况,有效保证各项工程施工顺利展开。市政雨污分流要全面掌握管道线路,尽量靠近排水系统,在保证工程质量的同时防止工程施工量增加,避免工程量增加对工程施工造成较大的影响。施工现场勘察要详细了解施工区域周围的管线和桥梁等,深度分析周围的建筑物实况,最大程度保护各种管线和建筑物等,防止雨污分流工程顶管施工对工程现场的原有构筑物造成破坏。

3.2 施工技术准备

市政雨污分流工程涉及的施工技术较多,顶管施工前要高度重视施工技术准备,加强各种影响顶管施工质量因素的控制,做好各项工程施工基础准备。頂管施工前要加强对施工现场土质的考察,计算好土层力学参数和物理性质等数据(见表1),综合考量施工现场的土质分布,评估施工现场的各方面情况可能对顶管施工造成的影响,全方位评估后做好合理的应对措施[1]。确保顶管施工质量对市政雨污分流工程非常重要,要高度关注顶管钻进质量,根据实际工程选择适宜的顶力,采用的管材要具备合适的强度,做好顶管施工技术准备,以确保工程施工中能及时正确应对各种问题和影响因素。

3.3 线路和井位准备

市政雨污分流工程中的顶管施工技术不实施开挖施工,工程施工前要做好线路和井位的准备,设置专门的工作井和检查井等,确保井与井之间的施工线路科学合理,保证施工线路的可行性[2]。顶管施工的线路和井位不能对地下的管线、建筑物等造成破坏,井位的设置要确保施工方便,避免井位设计不当,防止对顶管施工进度造成影响,从而影响工程施工质量。

4 顶管施工技术在市政雨污分流工程中的应用

4.1 顶管出洞施工技術

市政雨污分流工程中的顶管出洞施工非常关键,主要是将钢封门打开,使工具管顶出至井外,要注意避免工具管前土方出现坍塌的问题,保证工具管不会偏离设计好的轴线。顶管出洞施工时,要将工具管进行调零,使工具管呈直线状,仪表上的角度为零,对油缸锁住进行严格的校正,保证油缸锁住状态良好。要注意避免工具管出洞后发生下跌的问题,因为出洞后的工具管支撑面变小,容易发生下跌的情况,要根据实际工程施工给工具管下部的井壁设置适宜的支撑,确保工具管状态稳定,并对工具管各项工程实况进行严格的测量,对有偏差的数据进行严格纠正。针对工具管出洞后有下跌情况,即刻对主顶油缸实施纠偏处理,出洞前一定要设置初始角度,尽量避免出洞后的工具管发生下跌。

4.2 顶管顶进施工技术

市政雨污分流工程中的顶管出洞后要进行正常顶进施工,确保混凝土管的管节吊入安装顺利,保证混凝土管的接口正常对接和顶进,使下一行环能正常的施工。针对工程施工中有地下水位上涨的问题,要严格控制顶管顶进,把控各项工程施工细节,避免地下水、雨水对顶管造成浸泡,较大程度影响顶管施工质量。注意全面管控工程施工中的外来因素,避免土体发生扰动和土质突变等方面问题,这对顶头前端的土体保护有着重要意义,可防止其发生大量塌方和路面严重沉降的问题,保障顶管施工安全顺利,降低施工过程中的危险因素,使工程施工安全,施工按正常速度进展。顶管顶进施工中发生上述问题时,一定要关闭封闭门,保持少量顶进施工,促使顶头的土压力明显增大,确保突发情况下不会出现压力失衡的问题,这对工程施工人员的安全有良好的保障作用。

4.3 顶管施工纠偏技术

市政雨污分流工程中的顶管施工要高度关注纠偏工作,因为工具管在施工中可能出现偏离设计轴线的问题,要及时用工具管中的纠偏机构对工具管的方向进行纠正,改变工具管的管端方向后,可有效减少工程施工中的管线偏差问题,能确保顶管施工质量。顶管施工过程中要进行严格的管线测量,如果有偏差出现则对纠偏的千斤顶进行合理的调节,保持取土缓慢顶进施工状态,施工过程中保持多次调节,确保工具管和设计轴线的方向保持一致。注意顶管工程施工的纠偏工作要在顶进施工过程中展开,不能在施工停止后进行纠偏,因为停止后的纠偏工作会较大程度的影响管线施工质量,同时要严格把控纠偏角度,防止施工中出现纠偏角度过大,避免管线发生过度弯曲的问题。纠偏过程中要避免纠偏油缸对管节造成一定程度的扭矩,管道中的各种设备要保持对称分布,禁止将各种纠偏设备布置在同一侧,以确保纠偏施工的质量,保证顶管施工质量。

4.4 顶管施工测量控制技术

顶管施工展开前要对施工现场的各种测量点进行技术交接,对各个主要桩位的实际情况进行仔细检查,确保桩位安全稳定,测量点的位置和个数等数据符合规定标准,方向与实际工程施工需求相符,做好各项工作交接记录。采用经纬仪和水准仪对顶管顶进施工的各项数据进行测量,注意将初始的测量站设在油缸支架位置,注意加强对测量点的保护[3]。工具管置入土层后保持每施工30 cm进行一次或多次测量,管道置入土层后保持正常顶进施工,约施工100 cm进行一次或多次测量,注意在施工过程中纠偏时,要根据工程实况对施工进行测量,适当的增加测量次数,以确保工程施工质量。

4.5 沉井施工技术

顶管施工中的沉井施工通常是分为工作井和接收井,沉井以钢筋混凝土结构为主,工作沉井保持双向顶进设计,与接收井间设置间隔,保持间距同于设计检查井。

市政雨污分流工程的顶管沉井用沉井刃脚作为基础,以保证隔0.5 m设置方木,注意要确保方木稳定,浇筑前用黄砂将其填实,给上部铺设红砖,方木端要用灰土回填,加强基础夯实。沉井施工时要保证基坑的井壁密实性,根据基坑实况进行土层替换,用灰土将素土替换掉,以增强井壁的稳定性和安全性。模板支设前要做好放样复核工作,保证背墙平面垂直于管道的顶进方向,确保外模的上口尺寸小于下口尺寸。

浇筑混凝土时沿着井壁的周围施工,要求用对称分层的方法进行混凝土浇筑,避免混凝土高差大的问题,防止混凝土发生压力不均的情况,从而确保基底不发生不均匀沉降的问题。拆除模具时要保障各项工程对称实施,由井壁中间往两边展开拆模,要把垫木下的砂充分挖掉,再把垫木有序拆除,注意在进行抽垫下沉前对刃脚下实施回填,加强夯实操作,保证回填土的密实度,防止抽垫出现不均匀沉陷。沉井下沉施工要根据初沉和下沉、终沉等阶段展开对应施工,下沉施工中要高度关注土层变化,分析土壤阻力与沉井重量存在的关系,严格把控掏土厚度,保持掏土施工匀速进行,这样能保证沉井平稳地下沉[4]。沉井下沉施工过程中要对顶面标高和下沉量、倾斜度等指标进行严格的测量,综合考虑沉井下沉的位移情况,给井壁上设泥浆管,给外壁适当的注射触变泥浆,以减少土壤对沉井下沉造成的摩擦力。

4.6 顶管穿墙施工技术

市政雨污分流工程中常有顶管穿墙施工,通常这种施工的目的是装设各种止水设备,采用专用的工具把管道逐渐推动到专门的工作井里,要注意的是施工过程中把穿墙门板打开,之后再展开顶管出洞施工,顶管穿墙施工质量的保障非常重要,施工前要加强墙管的稳定性。顶管穿墙施工前要安排专业人员对墙体质量进行全方位检测,保证墙体的坚固性,以确保工程施工的安全,随后再把门板打开展开顶管推进施工,使管道顺利到达工作井里。

管道顶进到工作井里后,装设专门的注水设备,再采用专用的加固技术进行止水,保证施工实况与设计标准相符,确保市政雨污分流工程施工质量[5]。实际施工中可以采用GPR技术对顶管穿墙施工进行监测,及时排除工程施工中的障碍物,全方位的考量工程施工环境,总结施工现场的地形、地貌和气候等方面条件,制定科学适宜的顶管穿墙施工。

5 结语

顶管施工技术在市政雨污分流工程应用过程中需加强细节把控,根据工程实况展开顶管施工,加强施工准备工作,全方位把控顶管施工技术,保证工程施工质量。

参考文献

[1] 梁诏斌,曹鑫,江闪闪.试析市政给排水施工中的中长距离顶管施工技术[J].工程建设与设计,2021(24):119-121.

[2] 卢锦聪.污水治理工程截污管道顶管施工及其质量控制[J].黑龙江水利科技,2021,49(12):191-193+205.

[3] 刘清名.市政管网雨污分流施工管理[J].建筑技术开发,2020,47 (15):93-94.

[4] 王荷堂.手掘式人工顶管在狭小的场地施工应用——以深圳城市雨污分流管网施工为例[J].技术与市场,2019,26(9):97-99.

[5] 何拥军.探究市政工程雨污分流管网施工技术与管理对策[J].江西建材,2022(2):198-199+202.

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