市政基础设施地下排水工程污水管的顶管施工技术运用
市政基础设施地下排水工程污水管的顶管施工技术运用
摘要:顶管施工技术是近些年来新兴的一种排水管道施工技术,是针对传统“挖沟埋管”技术而提出,有着噪音小、施工场地小、对周围环境影响小及不影响交通通行等显著优势,故在市政举出设施地下排水工程中得到广泛应用。为了进一步推广顶管施工技术,本文初步分析与论述了其在排污工程的应用,全面了解和掌握其施工要求。
关键词:污水管;顶管施工技术;应用;施工原理
Abstract: the pipe jacking technology in recent years is a kind of rising drainage pipeline construction technology, which is based on the traditional “digging a ditch buried tube” technology and puts forward, with small noise, construction site is small, minor impact on the environment and does not affect the traffic and other significant advantage, therefore, in municipal facilities underground drainage project name widely application. In order to further promote the pipe jacking technology, this paper preliminary analysis and discusses its application in sewage system, fully understand and master the construction requirements.
Key words: the sewage pipe; Pipe jacking technology; Application; Construction principle
随着现代化建设不断深化,越来越多的地下排水工程在城市建设规划中被提及。排水管道作为城市基础设施建设的重要组成部分,城市发展中经常需要进行修复、更换等工作,以满足城市发展需要。由于其施工场所在地下,采用传统的“挖沟埋管”方法必然对土扰动较大,且严重影响道路交通的正常运行,为行人、车辆出行带来不便。顶管施工技术作为一种非开挖掘进式管道铺设技术,在排污等地下排水工程中得到广泛应用,有效消除了“挖沟埋管”方法的弊端。
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一、顶管施工技术及施工原理
(一)顶管施工技术
顶管施工技术是一种用于市政基础设施施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术,具有噪音小、施工场地小、对周围环境影响小、不影响交通通行等显著优势。为了使城市具有基本的施工功能,城市地下铺设着各种各样管道,管道种类不仅繁多,总是错综复杂地交织在一起。由于施工场所在地下,施工过程中必然引起土层扰动,影响周围建筑设施的基础安全。同时,挖土开方也会影响交通正
常运行,所以说传统的污水管施工技术存在着许多弊端。为了消除这些弊端,顶管施工技术被广泛应用于排水管道施工中,对排水管道工程效益的提高、自然环境保护、周围建筑安全都有着重大意义和价值,是一种经济、实用的管道铺设技术。
(二)顶管施工技术原理
顶管施工技术原理,就是按照设计方案在管道沿线设置工作井和接收井,工作井内设置坚固的后座,利用吊装装置将钢管、千斤顶吊进工作井,接好照明设施后,按照预先设计好的管道路径用千斤顶顶进钢管,并在顶进过程中利用激光经纬仪监测顶管方向,以便及时调整钢管方向。边顶进、边排土、便调整,直至将钢管顶进接收井。
二、顶管施工技术在排污管道施工中的应用
顶管施工技术原理分析中已对其施工工艺有所涉及,但并不全面。为了全面和系统地掌握顶管施工技术的施工要点,下面结合污水管道施工过程扼要分析顶管施工工序。
(一)挖掘工作井、接收井和检查井
施工前,施工单位要准确了解施工现场地质情况,结合地质情况选择最合适的支护方式进行挖掘工作。工作井挖掘工作完成后,施工人员应尽快做好工作井地板、壁板混凝土砌筑工作,以及顶管时所要应用的后靠背混净土砌筑工作。同时,还要严格检查土体强度、混凝土厚度及钢板厚度是否符合要求,以免发生坍塌现象,影响钢管顶进施工正常进行。
(二)吊进千斤顶、钢管等设施
工作井、接收井及检查井完成施工后,则需要利用吊装装置将钢管、千斤顶等必须设施吊进工作井。之后,接通照明设施,正确安装钢管轨道,做好一切施工准备工作。
(三)选择钢管,钢管就位
由于钢管主要用于污水排放,必须保证钢管的完好性和完整性。因此,施工人员必须严格选择钢管,禁止选用不合格产品。同时,钢管吊进工作井前也要进行详细检查,确保其具有良好的使用性能。如果发现存在破坏等不良问题,一定要及时更换或修补。钢管吊进工作井后应将其放在设置好的轨道上,并安放环形顶铁,缓慢推进,使钢管之间实现平顺对接。倘若钢管就位时发生出槽、反砖等问题,应重新吊进,确保钢管摆放位置的准确性。
(四)钢管顶进
1、采取有效措施减少阻力
钢管就位后,一切工作检查无误便可进行钢管顶进工序。顶进过程中主要存在两种阻力:一是正面阻力、二是管壁周围摩擦阻力。随着钢管顶进距离不断加长,千斤顶的推力也会逐渐增加。为了避免钢管在阻力和推力两方夹击下出现破损,应在管壁外采取必要的减阻措施,保证钢管顶进工作顺利完成。比如,在钢管推进过程中在其周围注入触变泥浆,降低管壁与周围土层之间的摩擦力,使钢管受到的阻力降低。
2、导向孔轨迹施工
钢管顶进一般按照预先设计好的导向孔轨迹进行,因而,导向孔轨迹设计与施工是否合理,关乎着管道施工成功与否。高程测量放线工作完成后,便可以在管道平面位置上依照深度要求钻导向孔。钻孔作业前,相关人员应严格检查导向仪是否精确,钻孔过程中并严格控制钻头深度与方向,避免产生误差。导向孔施工过程中一旦出现钻压突变、扭矩、泥浆漏失等情况,应立即采取有效解决措施,以免影响导向孔精度。
3、扩孔施工
导向孔完成后,需要进行必要的扩孔施工工作,确保导向孔不会消失并对顶进工作发挥有效的引导作用。进行回扩工作时,应根据实际情况需要合理调整钻进速度,便于排渣。一般情况下,导向孔恢廓工作分为两次完成,第一次简单扩孔,第二次要求在钻头上安装挤扩式钻头,有利于使孔壁定型和稳定。
4、管道顶进
在导向孔正确引导下,利用千斤顶顶进钢管。顶进过程中必须安装必要的测量经纬仪,实时监测顶进方向,一旦发生偏离立即纠正。通常情况下,测量经纬仪按照在千斤顶顶端,通过管道头端的反射玻璃可以直接将测量结果传输到地地面计算机系统以供施工人员查看。在钢管顶进初期,由于入土较少,钢管在自重影响下容易导致头端下沉。因此,钢管头端下放一定要安装强有力的支撑,减少头端下沉问题。当钢管顶进工作完成后,施工人员应对管道线路进行全面修整与巩固,并进行必要的试行测验,无误后方可正式投入使用。
(五)泥土外运,清理施工现场
尽管顶管施工技术是一种非开挖管道铺设技术,顶进施工过程中不可避免将会出现少量泥土。为了不影响污水管铺设工程的正常进行,应及时将泥浆通过泥浆管排除,土渣也应通过工具运出。同时,一切工作完成后应清理施工现场,保证工程现场洁净。
三、结束语
与传统”挖沟埋管”管道施工技术相比,顶管施工技术作为一种非开挖施工技术,有着自身独特的优势。过去,地下排水工程由于受到施工技术限制,施工过程中为居民生活、城市交通、周围环境带来诸多不利影响。可是,顶管施工技术在地下排水工程中的应用有效消除了传统施工技术的弊端。随着现代化建设不断深入、城市居民越来越多,城市污水处理量也越来越大,排污管道建设项目必将逐渐增加,相信顶管施工技术定会得到更为广泛的应用。
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注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。