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摘要:市政工程的数量在不断的增加,而市政工程中最重要的组成部分就是市政给排水工程,市政给排水的施工质量直接影响到城市居民的生活质量。在人们不断实践中,长距离顶管施工是当下市政给排水施工中广泛应用的施工技术,对该技术进行完善以及优化,提升其在市政给排水施工中的应用价值能够直接影响到市政给排水施工的质量。本文就长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的实践做出探究,通过对长距离顶管施工技术的难点进行深入的分析,以望能够提升其在市政给排水施工中的应用价值。
关键词:长距离顶管施工;市政给排水施工;实践
前言
目前我国城市化进程的不断深化,城市的人口也在不断的增加,对于城市基础建设有了更高的要求。市政给排水施工与城市人们的生活息息相关,应当为市政给排水施工质量做出有力的保障,进而为城市居民提供更加高质量的服务,将各种先进的施工技术积极的应用在市政给排水施工过程中。而长距离顶管施工就是一种广泛应用在市政给排水施工中,该技术能够在有效提升市政给排水施工质量的同时将施工对周围环境造成的影响弱化。因此,对市政施工给排水施工中长距离顶管施工技术进行深入的了解与分析是很有必要的,是实现高质量工程施工以及确保工程顺利进行的基础。
1.市政给排水施工中长距离顶管施工技术
我国城市中各项基础设施在社会经济体制不断改革大背景下也日趋完善。大多数实际施工中,地质条件的多样性会成为制约市政单位施工的开展,想要从根本上解决这一类问题,就必须依靠在实际施工中逐渐积累的经验结合科学的施工技术整体上提升市政给排水施工的质量。管线、地形等情况应当是进行市政给排水施工时需要重点考虑的问题,若是施工区域周围车流量较大且处于城市主干道,施工必然会对该区域的交通产生较大的影响。介于以上种种原因,通常市政施工单位都会采用长距离顶管施工技术进行市政给排水施工,最大程度的规避在道路面上进行施工对人们生活造成影响。
不需要进行管道开挖作业就可以进行施工的方式就是顶管技术,该技术在进行施工的过程中,采用分断施工的方式对市政给排水工程进行施工,并且施工的每段排水管道都有较长的距离,最长的管道可能会超过1900米。这种施工要求就意味着使用长距离顶管施工技术相较于传统的管道开挖技术有着明显的技术优势。首先,长距离顶管施工不需要对城市道路进行开挖,能够彻底避免管道施工对于城市道路的破坏,在一些需要穿越铁路或者地面建筑物的市政给排水工程中使用该技术极为适合没能够有效的缩短施工工期并提升职工质量,进而能够最大程度的节省工程成本。最后,长距离顶管施工技术在施工的过程中使用的施工场地通常较小,对地面活动不会形成影响,更避免了传统开挖施工对于交通的影响,并且不会产生过量的噪音,避免了施工过程中对周围居民造成影响,整个施工全过程绿色无污染。
图一、市政给排水施工中长距离顶管施工技术示意图
1.1市政给排水施工中长距离顶管施工技术的难点
我们无法否定长距离顶管施工存在其他施工技术无法比拟的优势,但也正因为其顶管顶进的距离相对较长,也就意味着长距离顶管施工技术相较于其他施工技术也有着更高的施工难度。由于长距离顶管施工技术采用的大口径前部有较大的缺口,在施工的过程中造成前部塌方的情况出现,这也就基本决定着不可能采用人工挖掘的方式进行施工,而能够使用机械进行顶管施工还需要根据施工场地的实际地质情况决定,因此,市政给排水施工中长距离顶管施工技术有很的施工技术要求。
1.2顶管推力对施工材料的影响
在大多数情况下,市政施工单位往往会调整顶管设备的推力值设置来增加市政给排水管道的长距离顶管推力,我们应当结合实际是从材料区综合分析施工过程中需要的推力。对现有的混凝土管道、玻璃纤维管道以及钢管进行抗压强度对比,我们明显可以看出钢管有较好的抗压强度,因为其摩擦系数较小,不需要太强的推力就可以进行推进。因此,钢管是市政给排水施工中长距离顶管施工技术会广泛应用到的一种施工材料。
1.3后座的承压能力分析
后座承压能力是制约是市政给排水施工长距离顶管施工技术的主要原因。推力是整个顶管施工过程中必须要用到的重要施工要素,而推力的强度又直接的关系到顶管后座能够承受管道的反作用力,如果强度过高会出现底座损坏的现象,因此,在施工的过程中会增加后座强的厚度,进而增加后座的承重能力。
1.4渣土排出的问题
由于长距离顶管及时分段顶进的长度通常都较长,因此渣土排出的工作如果采用人工排出首先会极不安全,其次还很难满足施工的实际需求。而采用水排的方式进行渣土排出,首先就需要极大的长度进行,水压能否满足施工所需是一个值得深入思考的问题,因此往往都会需要增加对其进行增压处理,大多数都会采用增加水泵的方法。
1.5管道直径的限制
限制市政给排水工程长距离顶管施工开展的另外一个因素就是管道直径。如果施工过程中管道直径较小,相关工作人员在管道中进行施工往往都需要弯腰附身,大大降低了施工效率并且给施工人员带来了诸多的不便。因此,大口径的管道是市政给排水施工中长距离顶管施工的主要材料。
1.6通风安全性
由于市政给排水施工长距离顶管施工需要长时间在管道内部这种封闭性的工作环境进行工作,因此,氧气稀薄的问题时有发生。除此之外,钢管表面的漆料在进行顶进作业时会散发出有害人体健康的气体,再加上土层中也在排放挥发有害气体,因此在管道中进行作业的施工人员经常会受到巨大的生命健康威胁。
2.市政给排水施工中长距离顶管施工技术应用策略
本文以某市的市政给引水改造工程为例,该工程需要在水渠位置施工3根直径为2500mm的钢管,每根钢管之间有7米到15米之间的中心间距,工程设计为800米的顶进长度,总长度超过2400米。在整个施工过程中,需要穿越淤泥混砂、残积粘性土、中砂以及粘土等土层,施工难度有一定难度。
2.1长距离顶管施工准备
要结合实际的施工总平面图,对多种方面的内容作出综合参考,应当结合起重设备、管材堆场等因素。在始发工作井内布置反力架、主堆千斤顶、顶管机以及发射架等设备,还需要将工作井边侧设置下井扶梯,方便施工人员上下。
2.2长距离顶管的主要施工设备的选择
由于长距离顶管施工中顶管管道顶进周围并不存在其他建筑物的地基,管道直径也大于750mm,那么进行施工时就需要起重设备、反力墙,以及千斤顶等设备。在市政给排水长距离顶管施工之前就需要对顶力进行计算,设备的选取应当以实际施工需要的顶力为依据选取最合适的设备
2.3管道顶进技术
在进行实际的市政给排水顶进施工过程中需要对每一根完成作业的管道进行及时的测量。需要注意的是需要在最开始的20米范围内进行多次的测量。允许轴线以及高程出现偏差但要控制在一定的范围之内。在总体施工完成之后需要对管道的中心线以及高程进行检查。在进行管道顶进施工的过程中应当保持充足的连贯性,施工过程中不允许有停顿产生。更为重要的是需要有橡胶或者其他的材质的缓冲材料在顶进作业的接触面作为缓冲,确保在整个施工过程中能够有一个均匀的受力状态。对橡胶添加润滑剂能够保障施工过程的流程,确保不会出现梗阻的现象。
2.4管节止转技术要点
大多数情况下,在进行市政排水管道的施工作业过程中机头会因为受到为力的作用在不断地旋转,这就为施工带了很多不必要的困难,因此适当的采取相应的止转措施来应对,进而为工程的顺利开展。
2.5制作与浇筑泥浆
再整个市政排水管道长距离顶管的施工过程中都需要大量的泥浆作为润滑材料,而施工中的要点就是你讲的配比。为了使工程的质量能够得到保障,首先要对整个浇筑过程中需要使用的泥浆进行科学的配比,并取保使用的施工材料都有质量保障,最后确保搅拌的充足性。在注浆的过程中要合理控制泥浆的压力,确保注浆的压力始终低于顶管体上精致土的压力,并且以绝食及的地下结构层变化来调整注浆方案。还要采取适当的保护措施对施工结果进行保护,尽最大程度避免沉降问题出现。
2.6适当的降水作业
适当的降水措施也是地下水位较高顶管作业时必备的作业项目,进而能够保障顺利地展开施工,通常井点将水的方式是施工过程中最经常采用的一种施工手段。需要根据实际的地质条件以及地下水位来确定井点的位置,要确保井点的位置与坑壁有1米以上的距离,各个井点之间的间距也应当保持在一米以上,并且确保在水层以下埋设。井点的钻孔直径应当不小于350mm以及不小于450mm的深度。在进行井点降水时应当实时掌握周围建筑物地基的沉降情况,若出现异常情况,需要及时的采取有效的防护措施。
3.结语
在目前的市政给排水施工的大环境下,我们不可否认长距离顶管施工技术还存在一定的问题以及难点。只有对长距离顶管施工技术的现状进行科学的考量,不断发现其中存在的问题,对这些问题采取针对性措施,在实践中不断的发现问题,在问题中不断进步,才能够逐步提升长距离顶管施工技术发展,进而提升我国市政给排水工程的施工质量。
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