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摘要:在对顶管技术在截污管道施工中的运用从顶进管的长度和直径选择、现场布置和土体加固、工艺安排等方面进行了分析之后,本文对顶管技术在施工中的问题进行了描述和总结,并对如何预防和处理这些问题进行了阐述:做好注浆和补浆工作、及时纠偏、做好土质分析和土体加固。相信本文的研究对于类似的作业实践会有一些借鉴意义。
关键词:顶管技术截污管道使用 技术运用 问题处理
中图分类号:TU81文献标识码: A 文章编号:
1.引言
地下管道是检验一个城市排污能力的关键指标,被称为是“城市的肠道”。今年出现在北京等多个城市的内涝引起了人们对于地下给排水管网的重视,这就涉及到管网的施工技术。传统的挖槽埋管技术由于需要破坏交通道路,这给人们的出行带来了较大的影响,而且这种技术还有较大的安全隐患。这就需要一种新的技术能够解决这些问题。顶管技术是一种用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。目前世界上的顶管技术已经发展到了十分成熟的阶段,各种各样的顶管方式方法出现。但是,万变不离其宗,顶管施工技术的原理都是一样的:一般都是垂直地面做工作井,然后用高压液压千斤顶,将水泥或者钢制管道顶入地下,各种技术的差别就在于运输管道内挖掘出来的泥土、石头等渣子的方法,有人工的,有水抽式的,先进的还有遥控的。但是,在将顶管技术具体应用在截污管道施工中仍然会出现各种各样的问题。接下来,本文将就顶管技术在截污管道中的施工运用、运用中出现的问题及处理方式进行探讨。
2.顶管技术在截污管道中的施工运用
本工程为武汉市南湖综合治理工程下的子项目,工程针对周边多所高校向南湖排污过程中的污水截留。因为管道要穿过南湖大道、民族大道、雄楚大道等多条交通主干,所以需要采用顶管地下管线施工技术。
工程涉及到顶进管直径的选择、顶进管长度的选择、现场平面的布置、加固顶进管的进出洞口、顶管井的设计以及顶管施工工序的安排等。具体来讲,顶管技术的运用包括以下几点:
(1)顶进管直径和长度的选择
本工程中的管道由于要承受较大的路面重量和车辆压力,并且需要挖土工人在管道内部作业,所以预应力钢筋砼管的内径应该在500mm以上,本工程管道内径设计为1500mm。至于管道长度,为了便于后续的维修,工程选用2500mm的排污管道。
现场布置及土体加固
这是正式施工的准备工作,在这个过程中,需要做好起重设备、料具间、拌浆场地、弃土坑和注水设备的准备和检查;工作井内的设备也需要做好布置和检查,包括发射架、千斤顶、顶管机和下井扶梯、反力架的安置和检查。另外,需要对进出洞区域附近的土地及后靠土体进行加固,本工程采用高压喷旋桩加固方法进行加固。
(3)顶管施工的工艺安排
工程采用传统的手掘式顶进法进行顶管施工。在不同的管道之间设置完毕工作井和接收井以后,将顶管机头推入选定的土体,并将钢筋混凝土随着机头顶进;在将前一个阶段产生的土体通过工作井外运以后,即进行管道铺设。在本工程中,顶管井采用的是矩形单孔井结构,并在井内进行了支撑,以改善管井性能,提高安全系数和施工精准性。
在工序安排方面,本工程确定了如下的施工工序:
穿墙。通过穿墙版将工具管顶出,在这个过程中要做好止水装置的安装;
②顶管出洞。也就是将顶管机及第一节管道破出洞口,这是顶管技术运用的关键工序。在这道工序中,应该在工具管下的井壁上对顶管机和管道进行支撑以防止管道在破土的过程中出现偏向;万一出现偏向,要及时使用主顶油缸或者其他千斤顶组进行纠正。
③注浆减阻。这道工序起到支撑路面,减少路面沉降,从而减轻顶进阻力的作用。具体来说,要在顶管的过程中将触变泥浆注入管道周围的空隙。需要注意的是,注浆不是一次性的,它需要随着工程的进行不断地补充注入,这点在长距离顶管施工中尤其需要注意。
④顶管纠偏。机头一旦偏离设计轴线,就会导致管道偏向甚至破裂。因此,要事先设置好专门用于纠偏的千斤顶组,在沿着设计轴线的方向轻微调整机头端面的作用点。在本工程中,我们采用的纠偏千斤顶组是由4台不同型号的千斤顶组成的,可以从四个不同的方向对机头进行调节。
3.顶管技术在截污管道施工中的问题及处理措施
3.1 顶管技术在截污管道施工中的问题
(1)管道偏移及管道破裂
在施工的过程中,前进顶的作力点选择十分重要,它必须与管道的中心线一致,否则就会发生管道在顶进的过程中偏向,这不仅仅会导致工程出现精确性问题,还会使管道易破裂,从而严重影响工程质量和安全性。
(2)土层坍塌
本工程在施工的過程中,由于预料之外的原因导致土体出现坍塌,坍塌土体填充了管道,而且紧接着出现了路面下沉和地下水位上升的危险,这些因素增加了施工的难度和危险系数,工程进度收到了很大的影响。
3.2 处理措施
针对顶管施工中出现的问题,我们应该总结经验教训,并采取措施进行预防和临机处理。具体来讲,我们要从以下方面入手:
(1)做好注浆和补浆工作
注浆和补浆主要起到预防作用,它可以对顶进机起到润滑作用,减少其前进过程中的阻力,而且注浆措施还可以增强土体的支撑力,减少坍塌风险。另外,注浆和补浆还可以减少地下水对管道作业的干扰,并增加作业的安全性。
(2)做好作业精准度控制,及时纠偏
在发现千斤顶或者管道出现偏向的时候,要及时采取措施予以纠正。在纠偏的过程中,要注意纠偏的幅度,不能够过度,否则就会导致管道摇摆,增加新的问题(如松动土体,引致土体坍塌)。
(3)做好施工地土质分析,采取针对性的加固方法
在本工程中,通过对土体进行分析,我们发现施工地多软粘土,含水多。为此,我们采取了深层搅拌加固土桩的方法:利用水泥和石灰作为固化剂,通过搅拌机将固化剂与软粘土进行搅拌,从而使如粘土硬结,表现出良好的整体性和稳定性。这就有助于预防土体坍塌,确保了施工的顺利进行。
4.结语
截污管道工程不仅仅关系到城市地下污水处理的成效,而且还检验城市在面临强降水等危险情况下的安全保障能力,为此我们应该充分重视截污管道的施工技术和施工质量。顶管技术作为一种适用、安全而高效的管道施工技术,我们应该在施工实践中充分利用其优点,同时做好针对可能出现问题的预防工作;一旦出现偏离预设指标的现象,要及时纠偏,以确保施工的安全性和施工质量。
作者简介:李双禄(1988- ),男,江西上饶,南昌大学建筑工程学院,本科,研究方向:水利水电
参考文献:
[1] 霍国友,谢力. 顶管技术在市政截污管道施工中的实践经验[J]. 中国给水排水,2009,6:36
[2] 黄建彬. 顶管技术在给排水施工中应用[J]. 中国新技术新产品. 2012(16)
[3] 黄竞辉. 对某市政污水管道工程顶管施工技术的探讨[J]. 企业家天地(理论版). 2011(01)
[4] 林伟民. 探讨某给水管道施工中的水平定向钻进技术及施工工艺[J]. 广东科技. 2011(14)
[5] 刘晓军. 顶管技术在市政给水管道施工中的应用[J]. 技术与市场. 2011(12): 79-81.
[6] 赵彦坤. 浅谈市政工程施工中的顶管技术[J]. 科技创新与应用. 2012(11): 160.
[7] 周岩. 顶管技术在城市排水管道施工中的应用[J]. 现代物业(上旬刊). 2012(4): 28-29.
关键词:顶管技术截污管道使用 技术运用 问题处理
中图分类号:TU81文献标识码: A 文章编号:
1.引言
地下管道是检验一个城市排污能力的关键指标,被称为是“城市的肠道”。今年出现在北京等多个城市的内涝引起了人们对于地下给排水管网的重视,这就涉及到管网的施工技术。传统的挖槽埋管技术由于需要破坏交通道路,这给人们的出行带来了较大的影响,而且这种技术还有较大的安全隐患。这就需要一种新的技术能够解决这些问题。顶管技术是一种用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。目前世界上的顶管技术已经发展到了十分成熟的阶段,各种各样的顶管方式方法出现。但是,万变不离其宗,顶管施工技术的原理都是一样的:一般都是垂直地面做工作井,然后用高压液压千斤顶,将水泥或者钢制管道顶入地下,各种技术的差别就在于运输管道内挖掘出来的泥土、石头等渣子的方法,有人工的,有水抽式的,先进的还有遥控的。但是,在将顶管技术具体应用在截污管道施工中仍然会出现各种各样的问题。接下来,本文将就顶管技术在截污管道中的施工运用、运用中出现的问题及处理方式进行探讨。
2.顶管技术在截污管道中的施工运用
本工程为武汉市南湖综合治理工程下的子项目,工程针对周边多所高校向南湖排污过程中的污水截留。因为管道要穿过南湖大道、民族大道、雄楚大道等多条交通主干,所以需要采用顶管地下管线施工技术。
工程涉及到顶进管直径的选择、顶进管长度的选择、现场平面的布置、加固顶进管的进出洞口、顶管井的设计以及顶管施工工序的安排等。具体来讲,顶管技术的运用包括以下几点:
(1)顶进管直径和长度的选择
本工程中的管道由于要承受较大的路面重量和车辆压力,并且需要挖土工人在管道内部作业,所以预应力钢筋砼管的内径应该在500mm以上,本工程管道内径设计为1500mm。至于管道长度,为了便于后续的维修,工程选用2500mm的排污管道。
现场布置及土体加固
这是正式施工的准备工作,在这个过程中,需要做好起重设备、料具间、拌浆场地、弃土坑和注水设备的准备和检查;工作井内的设备也需要做好布置和检查,包括发射架、千斤顶、顶管机和下井扶梯、反力架的安置和检查。另外,需要对进出洞区域附近的土地及后靠土体进行加固,本工程采用高压喷旋桩加固方法进行加固。
(3)顶管施工的工艺安排
工程采用传统的手掘式顶进法进行顶管施工。在不同的管道之间设置完毕工作井和接收井以后,将顶管机头推入选定的土体,并将钢筋混凝土随着机头顶进;在将前一个阶段产生的土体通过工作井外运以后,即进行管道铺设。在本工程中,顶管井采用的是矩形单孔井结构,并在井内进行了支撑,以改善管井性能,提高安全系数和施工精准性。
在工序安排方面,本工程确定了如下的施工工序:
穿墙。通过穿墙版将工具管顶出,在这个过程中要做好止水装置的安装;
②顶管出洞。也就是将顶管机及第一节管道破出洞口,这是顶管技术运用的关键工序。在这道工序中,应该在工具管下的井壁上对顶管机和管道进行支撑以防止管道在破土的过程中出现偏向;万一出现偏向,要及时使用主顶油缸或者其他千斤顶组进行纠正。
③注浆减阻。这道工序起到支撑路面,减少路面沉降,从而减轻顶进阻力的作用。具体来说,要在顶管的过程中将触变泥浆注入管道周围的空隙。需要注意的是,注浆不是一次性的,它需要随着工程的进行不断地补充注入,这点在长距离顶管施工中尤其需要注意。
④顶管纠偏。机头一旦偏离设计轴线,就会导致管道偏向甚至破裂。因此,要事先设置好专门用于纠偏的千斤顶组,在沿着设计轴线的方向轻微调整机头端面的作用点。在本工程中,我们采用的纠偏千斤顶组是由4台不同型号的千斤顶组成的,可以从四个不同的方向对机头进行调节。
3.顶管技术在截污管道施工中的问题及处理措施
3.1 顶管技术在截污管道施工中的问题
(1)管道偏移及管道破裂
在施工的过程中,前进顶的作力点选择十分重要,它必须与管道的中心线一致,否则就会发生管道在顶进的过程中偏向,这不仅仅会导致工程出现精确性问题,还会使管道易破裂,从而严重影响工程质量和安全性。
(2)土层坍塌
本工程在施工的過程中,由于预料之外的原因导致土体出现坍塌,坍塌土体填充了管道,而且紧接着出现了路面下沉和地下水位上升的危险,这些因素增加了施工的难度和危险系数,工程进度收到了很大的影响。
3.2 处理措施
针对顶管施工中出现的问题,我们应该总结经验教训,并采取措施进行预防和临机处理。具体来讲,我们要从以下方面入手:
(1)做好注浆和补浆工作
注浆和补浆主要起到预防作用,它可以对顶进机起到润滑作用,减少其前进过程中的阻力,而且注浆措施还可以增强土体的支撑力,减少坍塌风险。另外,注浆和补浆还可以减少地下水对管道作业的干扰,并增加作业的安全性。
(2)做好作业精准度控制,及时纠偏
在发现千斤顶或者管道出现偏向的时候,要及时采取措施予以纠正。在纠偏的过程中,要注意纠偏的幅度,不能够过度,否则就会导致管道摇摆,增加新的问题(如松动土体,引致土体坍塌)。
(3)做好施工地土质分析,采取针对性的加固方法
在本工程中,通过对土体进行分析,我们发现施工地多软粘土,含水多。为此,我们采取了深层搅拌加固土桩的方法:利用水泥和石灰作为固化剂,通过搅拌机将固化剂与软粘土进行搅拌,从而使如粘土硬结,表现出良好的整体性和稳定性。这就有助于预防土体坍塌,确保了施工的顺利进行。
4.结语
截污管道工程不仅仅关系到城市地下污水处理的成效,而且还检验城市在面临强降水等危险情况下的安全保障能力,为此我们应该充分重视截污管道的施工技术和施工质量。顶管技术作为一种适用、安全而高效的管道施工技术,我们应该在施工实践中充分利用其优点,同时做好针对可能出现问题的预防工作;一旦出现偏离预设指标的现象,要及时纠偏,以确保施工的安全性和施工质量。
作者简介:李双禄(1988- ),男,江西上饶,南昌大学建筑工程学院,本科,研究方向:水利水电
参考文献:
[1] 霍国友,谢力. 顶管技术在市政截污管道施工中的实践经验[J]. 中国给水排水,2009,6:36
[2] 黄建彬. 顶管技术在给排水施工中应用[J]. 中国新技术新产品. 2012(16)
[3] 黄竞辉. 对某市政污水管道工程顶管施工技术的探讨[J]. 企业家天地(理论版). 2011(01)
[4] 林伟民. 探讨某给水管道施工中的水平定向钻进技术及施工工艺[J]. 广东科技. 2011(14)
[5] 刘晓军. 顶管技术在市政给水管道施工中的应用[J]. 技术与市场. 2011(12): 79-81.
[6] 赵彦坤. 浅谈市政工程施工中的顶管技术[J]. 科技创新与应用. 2012(11): 160.
[7] 周岩. 顶管技术在城市排水管道施工中的应用[J]. 现代物业(上旬刊). 2012(4): 28-29.