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摘 要:市政污水管道施工中通过对顶管技术的改进与完善,可提高污水管道施工的技术水平与施工质量,提高设施利用率,防止浪费等情况的出现。为此,本文主要对市政道路污水管道施工中顶管技术的概况、技术应用与注意事项进行了分析与探究。
关键词:市政道路;污水管道;概况;技术应用
作为城市的重要基础设施,地下管线包含供水、供热、燃气、电力、通信、排水等多个方面,对一个城市能否正常运行尤为重要。换言之,完善地下管线已经成为城市现代化程度的重要标志。随着科学技术水平的提升,顶管技术应运而生,并在市政工程建设中得到了广泛地应用。该技术不仅能够降低对交通、居民生活的影响,更能降低建筑拆迁、改善市容、保护环境,由此可见,市政工程污水管道施工中顶管技术的应用至关重要。
一、顶管技术的概况
管道敷设前,需在管线一端预先进行工作坑的建造,在坑内向轴线后方顶进,并进行一组油缸地布置,要求左右对称设置。随后在油缸前面导轨上放置需敷设的管道,工具管则安装于管道最前端。油缸顶进过程中,以工具管为基础,对前方管道起到推动作用,促使其穿过坑壁内预留穿墙孔将管道向土内压入,同时,通过挖掘将工具管内的泥土向管外排出。如油缸达到最大行程后缩回,可将顶铁放入,随后油缸不断顶进。所有坑内导轨上管道进入土内后,可将下一节管道吊入,随后不断顶进,直至顶完所有管道。
二、市政道路污水管道施工中顶管技术的应用
1、施工测量
测量器具与设备是市政污水管道工程施工测量的主要机械设备,根据设计规定在实地进行管道具体标定,为市政工程施工作业提供便利。恢复中线测量、测设施工控制桩等都是污水管道施工测量的主要任务,完成测量放线工作后,应对管道施工人员进行技术交底。
2、设备安装
导轨安装:导轨采用钢轨与型钢焊接,导轨长2×4m,两条导轨顺直、平行、等高。导轨安装在工作井内砼垫层上,安装牢固,以保证在管道顶进时不发生位移;导轨安装的轴线偏差≤3mm,顶面高程误差控制在0-3mm,两轨内距误差为±2mm。
千斤顶安装:采用2台300t千斤顶,千斤顶安装在稳定牢固的支架上。千斤顶的轴线与管壁重合。
工作机头安装:采用泥水平衡机械纠偏式工作机头,直径大于钢筋砼管外径20mm,以减少管材与土壁之间的阻力,以利于注浆(根据需要)。工作机头与第一节砼管间采用胶圈接口。
3、管道顶进
检测管材质量应在下管前进行,并检查下管设备的安全性。一般选用4角支架、卷扬机进行下管施工。顶进施工前应对设备、测量高程及排水设备进行全面检测,为确保上方支撑的稳固性,应将钢木支架洞口位置的工字钢拆除。将管帽安装在第一节管前端,可以有效避免土方坍塌,提高顶管施工质量,在土内顶入管帽后,挖土施工可在帽檐下进行。开始顶进范围为5米到10米,进而能够对测量密度进行有效提升。在顶进施工中,应确保其均速缓慢施工,避免出现上下摆动管子的现象。一般轴线位置偏差控制在3毫米,高程则控制在3毫米以下。如地基良好,在顶管施工中,管前挖土长度应比管端多出30到50厘米,一般同时进行挖进与顶进工作。如地基较差,管前挖土长度与管端之间的距离必须控制在30厘米以下。管顶位置在顶管施工中其最大超挖量必须在1厘米范围内进行有效控制。必须及时清理管前挖出的土,可选用手推车将土运输到指定位置。顶进施工中,不能在工作坑内进行垂直运输施工。顶进施工中,应复测各个结构的质量,对高程、中线位置进行及时改正,一根管顶进后,可每隔50厘米对中线、高程进行测量,并进行准确记录,交接时应对上一次高程、中线进行复测。顶进全段施工后,应验收管道中心、高程工作。
4、管道顶进测量
因单次污水管顶管顶段均较长,井内测量时需用长边控制短边,要求测量精度高。测量仪器采用J2激光经纬仪。测量时采用盘左盘右闭合测量,以抵消仪器差。水平测量正常情况下用激光经纬仪光束控制,在每顶进20米用水平仪在管道内复核一次。复核时前视、后视距离应尽量相等以抵消仪器差。具体工作如下:
将管道的轴线及水准点引进工作井内,控制导轨及千斤顶的安装。设备安装完成并试运行后,在工作井的后部中心位置设置并固定测量架,以测量监控顶进过程。前五节管道顶进时每进尺0.5m测量一次轴线和高程;正常顶进后每顶进2m—5m测量一次。
5、管道接口
管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软木衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形,接口不损坏,以确保管节在对接过程中,橡胶带不移位、不翻转,确保管节的密封性。同时,钢环套在进场前还必须做好防腐处理。橡胶止水带应保持清洁、无油污,并存放在阴暗处,防止老化。施工中,将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处,并粘贴牢固,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。
6、顶进纠偏
管道顶进发现偏差时应及时纠偏,管道纠偏过程采取偏差纠偏的方式。分次纠偏,不得猛纠硬调。纠偏油缸行程控制在50mm内,以防止工具管与管道脱离。纠偏需做到勤测勤纠。
三、市政工程污水管道施工中顶管技术的注意事项
1、顶进施工中的方向控制,最主要在于做好预防控制措施,如根据顶力不平衡,加强顶进系统的检查和监控,可基本消除顶力不平衡的现象,在很大程度上预防了管道的偏位。可采用以下方式进行纠偏:a.当轴线偏差在10 mm—30 mm,采用挖土纠偏法;b.当轴线偏差30 mm以上,采用顶木纠偏法;c.还可采用千斤顶纠偏,即配合挖土纠偏法,在超挖的一侧管端壁支上小千斤顶,利用小千斤顶的顶力来纠正工具管端部的方向。纠偏时,采取逐步顶进逐步纠偏,限制每一次纠偏量,禁止一次纠偏量过大,防止反向偏差产生。
2、现场各种机电设备,如千斤顶、行车等均应实行挂牌验收制度,未经专职人员验收合格不得使用,特殊工种操作者必须持证上岗,严禁操作人员站在千斤顶传力杆上,避免设备损坏发生意外,每日上下班必须对机械、电气设备、电源线、开关等进行全面检查。
3、认真做好施工现场安全用电管理。设置三相五线。施工现场供电线路、电器设备的安装、维修保养及拆除工作必须由专业人员进行。派专人操作按钮开关并佩带安全带、绝缘手套。配电房内安全工具及防护措施、灭火器材必须齐全。做好保护措施,并按规定使用保安装置,不准超载运行,夜间要有足够的照明,由专业电工值班。
四、结束语
综上所述,伴随改革开放的不断深入,市政工程对国民经济的推动作用也得到了人们的广泛关注。市政工程建设和城市经济发展、人们生活息息相关。顶管技术作为污水管道工程施工的重要技术之一,其施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量,为此,施工单位必须重视设备选型,规范施工工艺,只有这样才能推动交通工程的快速发展,才能为国民经济增长提供可靠保障。
参考文献
[1] 何光奇,浅谈市政道路排水工程施工质量控制[J],城市建设,2009.
[2] 周先桂,潘承猛,莫培華,顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究[J],企业导报,2011.
[3] 刘金龙,郭鹏. 谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(02).
[4] 汪玉泉,朱彩珍. 浅论顶管技术在市政给排水工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2010(20).
[5] 侯丹丹. 砂土地层污水管道顶管施工土体变形规律及处治研究[D]. 长安大学 2014.
关键词:市政道路;污水管道;概况;技术应用
作为城市的重要基础设施,地下管线包含供水、供热、燃气、电力、通信、排水等多个方面,对一个城市能否正常运行尤为重要。换言之,完善地下管线已经成为城市现代化程度的重要标志。随着科学技术水平的提升,顶管技术应运而生,并在市政工程建设中得到了广泛地应用。该技术不仅能够降低对交通、居民生活的影响,更能降低建筑拆迁、改善市容、保护环境,由此可见,市政工程污水管道施工中顶管技术的应用至关重要。
一、顶管技术的概况
管道敷设前,需在管线一端预先进行工作坑的建造,在坑内向轴线后方顶进,并进行一组油缸地布置,要求左右对称设置。随后在油缸前面导轨上放置需敷设的管道,工具管则安装于管道最前端。油缸顶进过程中,以工具管为基础,对前方管道起到推动作用,促使其穿过坑壁内预留穿墙孔将管道向土内压入,同时,通过挖掘将工具管内的泥土向管外排出。如油缸达到最大行程后缩回,可将顶铁放入,随后油缸不断顶进。所有坑内导轨上管道进入土内后,可将下一节管道吊入,随后不断顶进,直至顶完所有管道。
二、市政道路污水管道施工中顶管技术的应用
1、施工测量
测量器具与设备是市政污水管道工程施工测量的主要机械设备,根据设计规定在实地进行管道具体标定,为市政工程施工作业提供便利。恢复中线测量、测设施工控制桩等都是污水管道施工测量的主要任务,完成测量放线工作后,应对管道施工人员进行技术交底。
2、设备安装
导轨安装:导轨采用钢轨与型钢焊接,导轨长2×4m,两条导轨顺直、平行、等高。导轨安装在工作井内砼垫层上,安装牢固,以保证在管道顶进时不发生位移;导轨安装的轴线偏差≤3mm,顶面高程误差控制在0-3mm,两轨内距误差为±2mm。
千斤顶安装:采用2台300t千斤顶,千斤顶安装在稳定牢固的支架上。千斤顶的轴线与管壁重合。
工作机头安装:采用泥水平衡机械纠偏式工作机头,直径大于钢筋砼管外径20mm,以减少管材与土壁之间的阻力,以利于注浆(根据需要)。工作机头与第一节砼管间采用胶圈接口。
3、管道顶进
检测管材质量应在下管前进行,并检查下管设备的安全性。一般选用4角支架、卷扬机进行下管施工。顶进施工前应对设备、测量高程及排水设备进行全面检测,为确保上方支撑的稳固性,应将钢木支架洞口位置的工字钢拆除。将管帽安装在第一节管前端,可以有效避免土方坍塌,提高顶管施工质量,在土内顶入管帽后,挖土施工可在帽檐下进行。开始顶进范围为5米到10米,进而能够对测量密度进行有效提升。在顶进施工中,应确保其均速缓慢施工,避免出现上下摆动管子的现象。一般轴线位置偏差控制在3毫米,高程则控制在3毫米以下。如地基良好,在顶管施工中,管前挖土长度应比管端多出30到50厘米,一般同时进行挖进与顶进工作。如地基较差,管前挖土长度与管端之间的距离必须控制在30厘米以下。管顶位置在顶管施工中其最大超挖量必须在1厘米范围内进行有效控制。必须及时清理管前挖出的土,可选用手推车将土运输到指定位置。顶进施工中,不能在工作坑内进行垂直运输施工。顶进施工中,应复测各个结构的质量,对高程、中线位置进行及时改正,一根管顶进后,可每隔50厘米对中线、高程进行测量,并进行准确记录,交接时应对上一次高程、中线进行复测。顶进全段施工后,应验收管道中心、高程工作。
4、管道顶进测量
因单次污水管顶管顶段均较长,井内测量时需用长边控制短边,要求测量精度高。测量仪器采用J2激光经纬仪。测量时采用盘左盘右闭合测量,以抵消仪器差。水平测量正常情况下用激光经纬仪光束控制,在每顶进20米用水平仪在管道内复核一次。复核时前视、后视距离应尽量相等以抵消仪器差。具体工作如下:
将管道的轴线及水准点引进工作井内,控制导轨及千斤顶的安装。设备安装完成并试运行后,在工作井的后部中心位置设置并固定测量架,以测量监控顶进过程。前五节管道顶进时每进尺0.5m测量一次轴线和高程;正常顶进后每顶进2m—5m测量一次。
5、管道接口
管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软木衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形,接口不损坏,以确保管节在对接过程中,橡胶带不移位、不翻转,确保管节的密封性。同时,钢环套在进场前还必须做好防腐处理。橡胶止水带应保持清洁、无油污,并存放在阴暗处,防止老化。施工中,将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处,并粘贴牢固,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。
6、顶进纠偏
管道顶进发现偏差时应及时纠偏,管道纠偏过程采取偏差纠偏的方式。分次纠偏,不得猛纠硬调。纠偏油缸行程控制在50mm内,以防止工具管与管道脱离。纠偏需做到勤测勤纠。
三、市政工程污水管道施工中顶管技术的注意事项
1、顶进施工中的方向控制,最主要在于做好预防控制措施,如根据顶力不平衡,加强顶进系统的检查和监控,可基本消除顶力不平衡的现象,在很大程度上预防了管道的偏位。可采用以下方式进行纠偏:a.当轴线偏差在10 mm—30 mm,采用挖土纠偏法;b.当轴线偏差30 mm以上,采用顶木纠偏法;c.还可采用千斤顶纠偏,即配合挖土纠偏法,在超挖的一侧管端壁支上小千斤顶,利用小千斤顶的顶力来纠正工具管端部的方向。纠偏时,采取逐步顶进逐步纠偏,限制每一次纠偏量,禁止一次纠偏量过大,防止反向偏差产生。
2、现场各种机电设备,如千斤顶、行车等均应实行挂牌验收制度,未经专职人员验收合格不得使用,特殊工种操作者必须持证上岗,严禁操作人员站在千斤顶传力杆上,避免设备损坏发生意外,每日上下班必须对机械、电气设备、电源线、开关等进行全面检查。
3、认真做好施工现场安全用电管理。设置三相五线。施工现场供电线路、电器设备的安装、维修保养及拆除工作必须由专业人员进行。派专人操作按钮开关并佩带安全带、绝缘手套。配电房内安全工具及防护措施、灭火器材必须齐全。做好保护措施,并按规定使用保安装置,不准超载运行,夜间要有足够的照明,由专业电工值班。
四、结束语
综上所述,伴随改革开放的不断深入,市政工程对国民经济的推动作用也得到了人们的广泛关注。市政工程建设和城市经济发展、人们生活息息相关。顶管技术作为污水管道工程施工的重要技术之一,其施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量,为此,施工单位必须重视设备选型,规范施工工艺,只有这样才能推动交通工程的快速发展,才能为国民经济增长提供可靠保障。
参考文献
[1] 何光奇,浅谈市政道路排水工程施工质量控制[J],城市建设,2009.
[2] 周先桂,潘承猛,莫培華,顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究[J],企业导报,2011.
[3] 刘金龙,郭鹏. 谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(02).
[4] 汪玉泉,朱彩珍. 浅论顶管技术在市政给排水工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2010(20).
[5] 侯丹丹. 砂土地层污水管道顶管施工土体变形规律及处治研究[D]. 长安大学 2014.