市政排污混凝土管长距离顶管施工技术

2018-03-23董志超

山西建筑 2018年16期

董志超

(太原市辰宇市政工程有限公司,山西太原　030000)

随着近年来我国经济水平的快速发展，我国城镇化建设的脚步正在逐渐加快，许多城市的基础设施建设也在逐步完善。给排水系统对于一个城市来说是非常重要的，但是随着城市规模的不断扩大，城市原有的给排水系统已经无法满足人们日常的生产生活需求，所以必须对城市地下的给排水系统进行重新的施工，扩大给排水系统的规模，为了不对城市中的其他建筑物和设施造成一定的破坏，采用顶管施工技术是非常合适的。

1　顶管工程的设计要点

1.1　顶管工程的结构设计

顶管工程的结构分为三个主要的部分，分别是钢筒、钢筋骨架网和管体部分，在实际的施工时，钢筒的内外侧要与钢筋骨架网分别进行焊接，然后在管体部分要设置一个专门的管体接口，并进行密封，密封的材料一般为双橡胶圈。在顶管施工中所采用的钢筒是由钢板直接冷轧制成的，这些钢板的厚度最好选择在1.5 mm左右，如果钢板过厚或过薄，最终的施工质量很有可能会受到一定的影响。在钢筒的两端要设置专门的钢制承口环和插口环作为顶管的接口，为了后续能够检验接口处密封性的好坏，承口环和插口环处的接口形式必须选择双胶圈，采用这种方法制作的钢筒可以很好的发挥抗渗功能，有利于最终给排水管道的安装。钢筒与钢筋骨架网进行焊接时，要首先进行钢筒内侧与钢筋骨架网的焊接，由于钢筋骨架网也是一个多层结构，所以在进行钢筒内侧与钢筋骨架网的焊接时，钢筒内侧并不是与钢筋骨架网的所有钢筋网进行焊接，只需要焊接单层的钢筋网，而钢筒的外侧在进行焊接时，则需要焊接双层的钢筋网，钢筒与钢筋骨架网焊接完成之后，钢筒与钢筋骨架网就形成了一个牢固的整体。管体部分是由焊接好的钢筒直接浇筑混凝土制成的，由于内部有钢筋骨架网的支撑，所以管体部分也是十分牢固的，又由于钢筋骨架网直接被混凝土所包裹，所以钢筋骨架网几乎不会受到任何腐蚀，使工程的施工质量得到了大幅提升。

1.2　土压平衡顶管机的工作原理

土压平衡顶管机在进行顶进工作时，必须依靠土压平衡顶管机内部的主顶进油缸，在主顶进油缸的全力推动下，土压平衡顶管机上的大刀盘可以直接对需要施工的土体部分进行切削，然后那些被切削下来的土体会被直接送入土压平衡顶管机内部的密封土仓和螺旋输送机之中进行一定的处理，土体的处理过程主要是一个压缩和旋转的过程，这些被切削下来的土体首先在密封土仓中受到压缩，然后在螺旋输送机中进行一定的旋转，最终被排出土压平衡顶管机中,发挥其他的作用。对切削后的土体进行处理主要是为了让土压平衡顶管机在进行顶进时可以平衡静止土压力和地下水压力，在实际的施工过程中，如果不对切削下来的土体进行处理，那么就很有可能出现静止土压力和地下水压力不平衡的现象，直接导致施工地面的沉降或隆起，这对于最终的施工质量会造成非常不利的影响。

1.3　工作坑的施工要点

施工人员在进行工作坑的施工时，一定要对以下两个施工要点提起高度重视：第一，施工完成后的工作坑应具有一定的稳定性和安全性。工作坑是进行施工的主要场所，各种施工设备和施工人员都会在进行一定的工作，所以必须保障施工完成后的工作坑是具有安全性和稳定性的，一旦由于工作坑的施工质量出现问题而引发了一些事故，那么造成的后果是很难估计的。第二，最终施工完成的工作坑要有足够大的空间。工作坑中不仅有施工人员，而且还有大量的工程机械，如：主顶泵站、顶铁、千斤顶和千斤顶支架等，所以工作坑的空间必须足够大才能让这些工程机械顺利的安装并发挥作用。

1.4　触变泥浆的施工要点

触变泥浆的施工要点主要有三个方面，分别是泥浆池的设置、触变泥浆的拌制和注浆。施工人员在设置泥浆池时，首先一定要注意泥浆池位置的设置，施工人员最好将泥浆池设置在距离工作井较近的地方；其次需要注意的就是泥浆池的注浆量，泥浆池的每日注浆量必须根据实际的施工进度进行考虑，否则很容易造成资源的浪费。施工所用到的触变泥浆主要由膨润土、碱和水拌制而成，三者的比例关系为1∶0.5∶5。施工人员在进行触变泥浆的拌制时，首先一定要注意原料的选取要符合比例，否则制出的泥浆将无法满足施工的要求；其次，将各种原料按照比例进行拌制之后，要立即将拌制好的触变泥浆注入到泥浆池之中，在泥浆池发酵10 h左右才能成为施工所使用的泥浆。触变泥浆拌制完成之后，接下来就要进行注浆，将拌制好的触变泥浆通过混凝土管上的注浆孔注入到混凝土管中，之所以要专门设置一个注浆孔，主要是为了平衡混凝土管内外所受的压力和混凝土管与土层摩擦时产生的阻力。在混凝土管上不仅设置了注浆孔，还设置了三个压浆孔，进行顶管施工时，这三个压浆孔可以很好的发挥压浆作用，保障泥浆套可以及时的形成。

1.5　中继间的设计要点

中继间的设计要点主要有三个，分别是中继间的数量、中继间的结构和中继间的位置。施工人员在进行中继间的布置时一定要对中继间的数量进行仔细的考虑，如果中继间布置的过少，那么后续的顶进施工将会很难进行，但是如果中继间设置的过多，就会造成一定的资源浪费，提高了施工的成本，所以中继间的数量一定要在一个合适的范围。在进行混凝土管长距离顶管施工时，中继间要采用一种套筒承插式的结构，而且在中继间内部还要设置专门的密封装置，以免在进行顶进时出现漏浆的现象。在实际的顶管施工过程中，中继间的位置并不是随意确定的，只有先确定了第一个中继间的位置，才能继续确定后续的中继间的位置，而第一个中继间的具体位置要根据实际施工过程中的各种数据进行综合计算得到，如：顶管机迎面压力、后方顶力、顶进速度等，这个计算出来的数值只是一个参考数值，能否最终进行应用还需要通过一些经验进行判断。确定了第一个中继间的位置以后，后面的中继间的位置就很容易确定了。

2　顶管施工工艺

在进行实际的混凝土管长距离顶管施工时，常用顶进管主要有两大类，分别是多管节的顶进管和单管节的顶进管。多管节顶进管的材质为钢筋混凝土，管节长度一般为2 m～3 m，是一种在顶管施工中最常使用的顶进管。多管节顶进管的接口处是一个非常重要的部位，必须保证其具有一定的可靠性，否则可能会有泄漏的现象，从而影响到总体的施工质量。除此之外，施工人员在进行混凝土管长距离顶管施工时，还应注意混凝土管的运行轨迹，在施工时必须要保障混凝土管的运行轨迹是符合预期设计的，一旦发现混凝土管的运行轨迹是不符合预期或稍有偏差的，一定要及时做出相应的调整，否则混凝土管可能会因此而产生变形。出现这种问题的原因有很多，一旦遇到这种问题一定要根据实际情况去进行分析，不能仅凭经验来解决问题。