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市政道路排水工程污水管顶管施工技术的相关分析

2018-06-17刘杰

科学与技术 2018年24期
关键词:排水工程市政道路施工技术

刘杰

摘要:在社会不断发展、人民生活水平不断提高的情况下,市政道路的排水工程也面临着巨大的压力。且排水工程质量的好坏对一个城市的影响也很重大。本文以某改造路线下的污水管顶管施工为例,对现今市政道路排水工程的状况、问题及解决措施进行分析。

关键词:市政道路;排水工程;污水管頂管;施工技术

在市政道的排水工程中常用的排水技术是顶管施工技术。顶管施工技术为非开挖施工技术中的一个,且施工占地面积小,不会对施工地的环境造成大面积的影响。该项技术具有的特点有①施工速度快;②安全性能好;③密封性能好等。这也是为什么该技术被普遍运用的原因。

一、市政道路排水工程概况

(一)项目背景

在2017年美丽乡村污水改造项目中,宿州市时村镇一段管道要横穿206国道,由于无法破路,该路线地下管线过多,且部分污水管道导致施工困难,因此相关项目部在研究后打算对此路段下方7.29米处的污水管道进行改装,其他地方的污水管道依旧采用明开槽进行施工作业。另外,该项目的施工是依据顶管技术的标准进行的。

(二)顶管施工技术工作原理

顶管施工技术是目前比较受欢迎的管道施工技术,无需挖开路面,只要在垂直路面的方向挖一个工作井即可,然后将千斤顶压入地下。该工作原理是利用主顶油缸的推动力将顶管推进地质层,随后排水管道也被顶进设备推进地质层,最后进行填埋工作。

(三)顶管施工工艺

目前,在我国较为常见的两种顶管施工技术是开放型顶管施工技术和密封型顶管施工方式。而密封型顶管施工方式的应用更广泛些。密封型顶管施工技术可以分为泥水式推进法、土压式推进法和泥浓式推进法这三种推进方法。以下是对三种推进法的介绍。

泥水式推进法:通过刀盘掘进机对正面压力进行平衡,从而调节水压循环以平衡地下水压。这个方法不但可以加快施工速度,而且支持连续施工。除此以外,该技术对地表的伤害更小,也不会出现明显沉降现象,从而避免对地基的改良或处理等步骤。

土压式推进法:首先是在混合切削仓中投入一定比例的混合材料,从而平衡正面土压力和地下水的压力。在施工过程中,也不需要泥浆泵等设备,且能省去对泥浆处理的步骤,既能使工作效益提高,又能降低投资成本。可使用单刀式或同时采用多刀式平衡掘进机,另外,该方法要求使用的管道直径在100cm-300cm之间。

泥浓式推进法:该方法主要采用二次注浆的方式来降低机械设备与地层间的相互的摩擦,施工的同时还能排除许多废弃物,保证工程的顺利实施。长距离排水管道主要采用此方法,且该方法的适用性比较好,不但可以排除废弃物,适用地也很广泛,当然岩石地界除外。该方法要求管道直径则在70cm-230cm之间。

二、市政道路排水工程污水顶管顶管施工技术存在的问题

(一)施工人员

首先部分工人对顶管施工技术掌握不充分,专业知识有所欠缺,这对工程的顺利实施造成很大的压力。其次是施工单位不够负责,比如未能给工人进行技术培训,或者培训不到位。最后是工人素质有待提升,职业素养有所欠缺。

(二)施工单位

本文中示例的污水顶管施工中的市政道路排水工程因为施工规模较大,施工单位会临时招施工人员,而这些施工人员往往文化水平不高,对管顶管施工技术的相关技术甚至技术人之不全面,除了缺乏专业性,甚至施工单位对这些临时工人的相关培训也做不到位,这些因素都有可能造成施工质量不佳。

(三)技术操作

排水工程管顶管技术的优势是从地面挖开一个工作井,然后通过工作井进行管道的铺设。然而在挖井时会出现一些问题,其中人为因素和自然因素占的比例比较大。比如自然因素有突然挖朱地下水;人为因素有污水管顶管施工过程中没有做好前期的准备工作以及防范措施是不到位,从而导致工期的延误等。

(四)施工误差

市政道路排水工程污水管顶管施工技术对数据的精确度有很高的要求,因为即使是很小的误差可能都会对整个工程造成不利影响。比如:测量的偏差、测量技术落后、测量人员操作不当等都会造成施工数据不精确,这些偏差也会加大施工的成本投入。一但管顶管技术在施工过程中出现偏差,纠偏工作就必须进行。然而如果在纠偏过程中,施工技术不到位或者施工人员任然对施工技术一知半解,从而使得纠偏工作的进展不顺利,整个工程的效果将大打折扣。

三、保证顶管施工质量的技术措施

(一)穿墙止水

在污水管顶管施工时,采用夯实的黄黏土对墙管进行填埋,可以预防水和泥土大量涌入工作井,并且要及时打开穿墙管闷板,以达到理想中的止水作用。而在工具管尾部和穿墙管接近时,泥浆环要在进洞之前停止顶进,以在此时借助管道顶进的力量再次实现压紧止水的目的。

(二)测量和纠偏

首先,测量和纠偏通常发生在顶进阶段,而此阶段的测量和放线,通常由相关建设单位提供污水管道线路的中心线及高程桩的控制点。通常会在顶管工作坑两边设置中线桩,在与管件线路一致的同时还可以相互流通。水准点是由坑上引测得到的,且在施工过程中会对误差进行精确的测量和核对。另外水准点的误差也需要控制在5mm左右。

在示例的污水管顶管施工过程中,需要采用先进的设备以及技术对顶进管件进行精确的测量,以保证管道能够进入正确的位置。第一次的偏差矫正发生在第一节管件顶进30cm内,而在顶进管道进入土层时,需要在300cm内再做一次测量。倘若测量发现偏差,则要及时纠正。目前最常用的纠偏方式有顶木纠偏和千金顶纠偏两种,且顶进阶段主要才去这两张纠偏法。其中在超挖纠偏中顶木纠偏不起作用,且只有偏差在超过2cm时可以使用。要在管道偏向另一端顶进木头时采用顶木纠偏,并且需要配合超挖纠偏法使用。千斤顶的纠偏操作和顶木纠偏操作方法基本相同。

在示例的顶管施工中,为了确保确保测量频率、高程测量、中心线测量以及顶管前进方向准确合理,进行测量和纠错的仪器主要采用激光水准仪以及全站仪。

(三)泥浆减阻措施

将以澎润土为主的泥浆压进工具管尾部的压浆孔内,可以减小后座顶力,从而达到减少管壁的阻力与摩擦的作用。操作过程中对顶管进入井内的预留洞有更高的要求,当然,没有误差是不可能的,但是横向和竖向的误差分别要求不得超过10cm和8cm。在示例顶管施工中,可以应用先进技术和设备来提高测量的精确度,以确保管道顺利进洞。其中轴线下井时的精确度测量要格外注意,且检查工作要做好,只有确认无误后才能致力于平台的搭建和相应的准备工作。

(四)接口

顶管工程中的接口工程是整个排水工程的核心部分。所以,接口施工必须按照标准来。还要严格检查施工管道,防止工程中出现不合格的混凝土成品管,只有检查并确保无误后才能实施其他部分工程。

结束语:

综上所述,社会的发展致使人们对水的需求量增加,所以市政道路排水系统也需要发展,从而污水排水工程也会加大。这就意味着污水工程对排水管的需求增大,管道施工的要求和难度也会增加。对于施工过程中会存在的问题,施工团队需要提前做好防范准备,例如采用先进的设备和技术、提高测量精确度等。除此以外,施工人员的专业知识要进行培训等。只有做好准备,才能提高排水工程的整体质量,以促进我国建筑业的发展。

参考文献

[1]冯树文.市政道路排水工程污水管顶管施工技术[J].黑龙江水利科技,2016,44(06):15-16+61.

[2]于广飞.市政道路排水工程污水管顶管施工技术探析[J].江西建材,2016(02):163+165.

[3]丁峰.市政道路排水工程污水管顶管施工技术[J].科技展望,2015,25(11):26.

(作者单位:宿州埇桥美丽乡村建设投资有限公司)

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