探讨长距离顶管施工技术在给排水中的具体应用方法论文
摘要：重点阐述了长距离顶管施工技术的概念, 并针对其在给排水工程中管体、钢桶及钢筋骨架网的施工设计, 以及施工技术要点两个方面探讨了长距离顶管施工技术在给排水中的具体应用方法。
关键词：给排水工程; 长距离顶管; 施工技术;
Technical Analysis of Long-distance Pipe Jacking in Water Supply and Drainage Engineering Construction
MA Tie-ning
Changzhi Water Supply Corporation
Abstract：
This paper expounds the concept of long-distance pipe jacking construction technology, and discusses its specific application on water supply and drainage engineering construction from the following two aspects:1) its construction design of pipe body, steel drum and steel bar mesh in water supply and drainage engineering, 2) and key points of construction technology.Key words:water supply and drainage engineering construction;long-distance pipe jacking;construction
Keyword：
water supply and drainage engineering construction; long-distance pipe jacking; construction technology;
随着我国经济水平的提升, 人们对给排水管道质量也提出了更高的要求, 想要在不影响交通的情况下开展工程, 就需要顶管施工技术的支持。但具体实施过程中, 工作量较大且流程繁琐, 顶管方向很容易出现偏差。如何选择科学的顶管方法, 确保长距离管道的施工是当前工程需要探讨的重要内容。
一、长距离顶管施工技术的概述
顶管技术是指在非开挖情况下, 以顶进的方法在地下增设管道, 使用的设备为液压顶。顾名思义, 长距离顶管施工具有顶进距离长、给排水效率高等特点。这种施工技术的优势是用时短、工作量小、节省资源、不破坏路面等, 是当前管道铺设的主要手段。除此之外, 顶管施工还能确保交通正常运行, 减少施工地拆迁成本, 具有经济性和实效性。
二、长距离顶管施工技术在给排水工程中的设计
在施工过程中, 要确保管道的密闭性和防渗性, 需在确保管道优质的基础上采取科学的防护措施。利用混凝土浇筑管道, 增加外部的密度;在钢筒外部或内部增设钢筋笼;管道与管道之间使用承插式接口, 实现无缝对接, 还要使用橡胶圈做二次保护。
(一) 管体设计
管体设计是使用混凝土浇筑钢管, 防止钢管与土壤之间长时间接触出现物理性质的转变, 影响其密闭效果, 还能避免管道生锈老化, 进而延长给排水管道的使用寿命, 减少频繁维修和养护的成本。
(二) 钢筒设计
一般来讲, 钢筒所用材料是冷轧钢板, 厚度约1.5mm。将其按照工程实际需求制作成钢筒后, 在连接位置处增设承插口, 使水资源在输送过程中不会出现渗漏, 外层部分还要加橡胶圈封闭完好, 起到双重防渗的效果。这一部分的防护措施是顶管工程中的重中之重, 尤其对于长距离顶管来讲, 需要连接的管路较多, 若连接处密封不牢固就会造成资源损失[1]。另外, 在选购钢筒时, 要确保其质量符合使用标准, 在采买和使用之前做好检验核对工作, 确保其在使用过程中的承受力强、防水性好, 要选择正规厂家生产的优质产品, 在保证质量的同时也降低成本。
(三) 钢筋骨架网
钢筋骨架网的作用是确保钢筒和混凝土之间连接稳固。因此, 常将其焊接在管道的内部和外部, 能防止因使用时间过长造成混凝土结块脱落, 污染管道内水资源, 在实际操作中, 内部常会选择单层骨架网, 而管道外壁受力较大。为了不影响管道的正常使用, 外面会选用双层的、强度大的骨架网。在设计骨架网时要结合管道的实际结构, 使其实用性更强。
三、长距离顶管施工技术在给排水工程中的具体应用
以某污水管道的长距离顶管工程为例, 具体的操作流程如下。
(一) 施工技术
顶管施工技术的原则:两管交接处对合、直线顶进、坡度平缓;接口套环要贴合, 两端垫层要牢固;两管缝隙处选用材料填充, 外侧橡胶圈安装紧密;管内清洁卫生, 不能有破损和渗漏;顶管施工的偏差要控制在一定范围内, 要按照设计规划的流程开展施工操作, 避免出现偏离。
在污水管道工程中, 首先要对项目所在地进行地质考察, 掌握土壤的种类和分布情况, 再勘测地下水的深度和变化幅度。此处污水管道工程的具体情况为所需管径较大、埋置较深且经勘测得知地下水位略高, 施工中需要注意顶进力度、方向。工程容易受到外界因素的影响, 要提前制定解决措施, 尽量将风险降到最低。
传统的施工技术多用人力完成顶管操作, 可以有效控制挖土量且成本较低, 但是工作量大、用时长, 很难在短时间内完成掘进流程。因此, 在现代化技术的支持下, 当前多用机械代替人工操作, 节省了大量的时间和精力。本项目施工根据设计图纸规划工作井以及接收井, 制作井的材料很多, 此处选择混凝土和钢筋。需要注意的是, 工作井的后座要坚固耐用, 要准备好顶进需要的一切设备, 连接好管线, 使用千斤顶的推力将管道挤压到土壤中。顶管方向的控制需要使用经纬仪完成, 管道内部堆积的泥土要使用吸泥机吸出并用水枪冲刷干净。除此之外, 工作井的性状会与其种类有关, 单排孔为规则的长方形, 双排孔有长方形、正方形和圆形等, 都要受力均匀[2]。
(二) 控制要点
1. 进出洞质量
进出洞过程是工作井施工的重要组成部分, 其目的是避免管井外部的泥土渗入。要预先在洞口位置加设土墙, 还要在工作井的外部加设钢板与之一同沉入, 其吊钩要保留在地面之上, 以便用过后轻松拔出。出洞时, 要按照顺序拔出钢板, 接下来要快速顶进管道, 避免间隔时间太长出现缝隙。在过程中要控制好力度, 减少土壤带来的正面压力。
2. 轴线控制
设计阶段, 要对轴线进行计算和控制。顶进过程中, 由于受到外界因素的影响极容易产生方向偏差, 要将测量流程安排在每一节的顶进操作后。即将到达工程终点时, 要频繁测量, 确保精确性。随着顶进距离的增长, 测量也要从接收的一侧完成, 水平方向和垂直方向都要保证在误差允许的范围。
3. 注浆方法
注浆之前, 要进制备泥浆, 土壤要优质, 按照科学的配比方法将其阻力降到最低并保证其支护强度。注浆的压力要控制得当, 小于土压力, 防止破坏土层结构。过程中, 要观察土壤形状和地下水位变化, 出口要装有单向输出的阀门, 以免回流。
4. 水力出泥
进入管道中的土壤要使用水枪加压喷射的方式冲刷, 生成的泥土通过吸泥机排出洞外, 当水枪的流速达到30m/s时, 水流冲力很大, 可以形成真空状态配合吸泥机水平排出。
5. 通风
管道处于地下, 施工时间较长会产生气味, 并且可能存在有毒有害气体。因此, 为了确保管道内空气通畅, 需要使用风机输送风力, 一般保证2000~3000m即可。风机的选用有3种:一种是鼓风机, 一种是抽风机, 还有鼓风机和抽风机的结合, 要根据实际情况选择。
综上所述, 长距离顶管技术已经成为给排水施工领域运用的重要手段, 既能确保施工质量, 又能提高作业效率。在以后的工作中, 还要扩大顶管施工技术的使用规模, 不断引入先进技术, 提高其在城市建设中的服务质量。
参考文献
[1]白彦君.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术研析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2017 (3) :240-242.
[2]明永成, 胡应文, 冯桢.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].建材与装饰, 2016 (6) :31-32.
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