摘要:隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)的日益完善,為了滿足城市建設(shè)以及發(fā)展的需求,市政給排水工程項目逐漸增多。長距離頂管技術(shù)可以有效降低挖土量,節(jié)約施工用地,在施工中逐漸替代了傳統(tǒng)的埋管技術(shù)手段。長距離頂管技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高施工質(zhì)效,降低對環(huán)境的干擾以及影響,是一種現(xiàn)代化的技術(shù)手段。分析市政給排水工程的長距離頂管施工技術(shù),了解關(guān)鍵技術(shù)以及工藝手段,可以有效提高施工綜合質(zhì)量?;诖?,主要分析了市政給排水工程的長距離頂管施工技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:市政給排水工程長距離頂管施工糾偏技術(shù)地表沉降監(jiān)控測量
AnalysisofLong-DistancePipe-JackingConstructionTechnologyforMunicipalWaterSupplyandDrainageEngineering
LIBinLIYijunHUANGPengfeiLITiejunJIANGHaoyue
(Central&SouthChinaMunicipalEngineeringDesignandResearchInstituteCo.,Ltd.,Wuhan,HubeiProvince,430010China)
Abstract:Withtheincreasingimprovementofurbaninfrastructure,inordertomeettheneedsofurbanconstructionanddevelopment,municipalwatersupplyanddrainageengineeringprojectsaregraduallyincreasing.Long-distancepipe-jackingtechnologycaneffectivelyreduceexcavationvolumeandsaveconstructionland,andithasgraduallyreplacedthetraditionalpipe-layingtechnologicalmeansduringconstruction.Theapplicationoflong-distancepipe-jackingtechnologycaneffectivelyimproveconstructionqualityandefficiencyandreduceinterferenceandimpactsontheenvironment,anditisamoderntechnologicalmeans.Analyzingthelong-distancepipe-jackingconstructiontechnologyofmunicipalwatersupplyanddrainageengineeringandunderstandingitskeytechnologiesandprocessmethodscaneffectivelyimprovethecomprehensivequalityofconstruction.Basedonthis,thearticlemainlyanalyzesthekeypointsoflong-distancepipe-jackingconstructiontechnologyformunicipalwatersupplyanddrainageengineering.
KeyWords:Municipalwatersupplyanddrainageengineering;Long-distancepipe-jackingconstruction;Deviationcorrectingtechnology;Surfacesubsidence;Monitoringandmeasurement
市政給排水工程是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要內(nèi)容,直接關(guān)系到城市的正常運行,是提高居民生活品質(zhì)的基礎(chǔ)性工程。長距離頂管施工技術(shù)的合理應(yīng)用可以有效地提高施工效率,降低對道路結(jié)、環(huán)境交通產(chǎn)生的不良影響。在施工中通過機械化的方式將管道可以直接地推進到目標(biāo)的位置上,無須應(yīng)用大型的發(fā)掘設(shè)備進行挖掘處理,有利于環(huán)境保護[1]。
1市政給排水工程的長距離頂管施工流程
在施工中要基于工程項目特征進行設(shè)計以及方案的確定。在施工中要綜合項目特征進行地質(zhì)調(diào)查,分析地質(zhì)數(shù)據(jù),制訂施工方案;通過規(guī)范性的施工處理可以有效滿足不同地質(zhì)環(huán)境的施工需求。在施工中要做好環(huán)境控制以及綜合管理,有效便于后續(xù)施工處理。主要工藝流程如圖1所示。
1.1設(shè)備選型
綜合頂管機在穿越施工中對于不同底層各中刀盤的具體應(yīng)用需求確定型號以及參數(shù)。如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)為黏性土,則要應(yīng)用刮刀;如果為全強風(fēng)化巖結(jié)構(gòu)則主要應(yīng)用滾刀;通過刮刀則可以輔助削切處理,在千斤頂?shù)淖饔弥驴梢詫⒌侗P作業(yè)在巖體結(jié)構(gòu)上,出現(xiàn)擠壓旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)破碎處理。在刮刀的作用下,可以將巖石戳?xí)癯鰹轭w粒結(jié)構(gòu),滿足巖層掘進的實際需求?;陧敼芏未┰酵翆拥膶嶋H狀況,分析深度以及基于規(guī)范要求進行綜合分析,確定項目工程的工期、技術(shù)要求以及成本等多種因素,在施工工中主要應(yīng)用泥水平衡頂管的方式進行施工作業(yè)。泥水平衡頂管在護盾的保護之下利用刀盤實現(xiàn)開挖處理。
1.2施工工藝流程
1.2.1工作井施工
在施工中通過分次混凝土現(xiàn)澆工藝進行處理,進行刃腳、上部井壁的施工處理,保障澆筑連續(xù)性。在施工中做好質(zhì)量控制,保障符合技術(shù)要求。
1.2.2穿墻
在施工中根據(jù)方案進行止水墻的處理,預(yù)留孔洞,并且設(shè)置止水裝置。要就操作流程進行規(guī)范處理,優(yōu)化穿墻出洞作業(yè)施工。
1.2.3管道頂進施工
在頂進施工中要綜合實際狀況確定方案,保障整體符合技術(shù)要求,做好安全防控以及綜合管理。
2市政給排水工程的長距離頂管施工關(guān)鍵技術(shù)
2.1非開挖式頂管施工技術(shù)
此技術(shù)具有環(huán)保以及高效的特征,在地下管道敷設(shè)施工中可以根據(jù)實際狀況進行處理,在施工中無須進行大面積的地面開挖處理,可以有效滿足管道鋪設(shè)以及推進施工的不同需求。在市政給排水工程施工中應(yīng)用可以有效降低對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響,有利于施工成本的控制。
在施工中主要應(yīng)用盾構(gòu)機以及頂推機等設(shè)備進行處理,通過地下鉆探的方式引進地下施工。在施工中要做好底層掘進以及管道的基礎(chǔ)性鋪設(shè)處理,這樣則可以避免出現(xiàn)大面積的開挖處理,避免因為施工產(chǎn)生的交通、地下管線以及建筑結(jié)構(gòu)的影響。在施工中可以基于導(dǎo)向以及控制系統(tǒng)進行綜合控制,實現(xiàn)位置以及操作系統(tǒng)的優(yōu)以及調(diào)節(jié),在現(xiàn)代技術(shù)支持之下可以進行姿態(tài)以及防控的控制,充分保障了鋪設(shè)的綜合質(zhì)量[2-3]。
2.2頂進測量以及糾偏技術(shù)
在頂進施工中要綜合實際狀況進行綜合測量,基于實際狀況進行糾偏處理。在長距離頂管施工中要綜合工程項目的特征,確定施工方案,保障頂管位置精確性,做好糾偏處理,保障施工安全性。
在施工中要合理應(yīng)用現(xiàn)代測量技術(shù)以及手段,實現(xiàn)對頂管位置以及姿態(tài)的動態(tài)檢測以及綜合分析。利用現(xiàn)代化的測量儀器以及設(shè)備進行實時性的檢測,確定具體的最傾斜角度以及相對位置。通過數(shù)據(jù)測量則可以了解施工的狀態(tài)以及具體的需求,有利于方案的優(yōu)化以及調(diào)整處理,可以充分保障位置精準(zhǔn)性。糾偏技術(shù)在施工中要綜合施工環(huán)境、土層變化以及地質(zhì)條件等多種因素,通過傳感器等設(shè)備手段進行綜合分析,實現(xiàn)實時性的控制。在出現(xiàn)軌道偏離的時候則可以通過系統(tǒng)進行自動處理,保障符合既定的設(shè)計位置,可以提高施工穩(wěn)定性。
2.3通風(fēng)技術(shù)
在長距離頂管施工中做好通風(fēng)處理,可以切實保障施工安全性。在施工中要綜合項目特征,合理設(shè)置通風(fēng)設(shè)備、確定具體的位置以及參數(shù),這樣則可以充分保障空氣流動性,降低有害物質(zhì)。
2.4水平螺旋轉(zhuǎn)進技術(shù)
在給排水工程的長距離頂管施工中合理應(yīng)用水平螺旋施工技術(shù)可以有效提高整體質(zhì)量。在施工中可以有效解決距離過程等問題,可以降低對地表環(huán)境產(chǎn)生的影響。在傳統(tǒng)的施工中要進行大面積的土方挖掘,對周邊的環(huán)境以及交通會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,而應(yīng)用水平螺旋鉆進技術(shù)則可以通過直接的方式進行地下處理,可以有效提高施工效率。
3頂管施工問題以及防控手段
3.1頂管管道軸線偏差問題
3.1.1軸線偏差問題
在頂管的頂進施工中,會遇到巖土交界以及硬層結(jié)構(gòu)的障礙物,在施工中會出現(xiàn)現(xiàn)有掘進路線與設(shè)計不符、位置偏差等,導(dǎo)致出現(xiàn)管道扭曲變形等問題,在嚴(yán)重的狀態(tài)之下會導(dǎo)致各個管節(jié)段之間出現(xiàn)錯位、滲漏等問題。出現(xiàn)此種問題主要就是因為在運行中刀盤的結(jié)構(gòu)遇到的阻力相對較大,導(dǎo)致出現(xiàn)偏離的問題,進而出現(xiàn)中心軸線的偏角等問題。同時后背墻不穩(wěn)定,整體結(jié)構(gòu)不平整,在頂進的壓力過大時,則會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的受力不均勻,出現(xiàn)軌道偏離而產(chǎn)生位移等問題。
3.1.2風(fēng)險防控手段
在頂管施工處理中,要做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析與處理,通過現(xiàn)代方式了解信息數(shù)據(jù),了解在不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的隱患問題,對特殊地層進行水電分析。在施工中,要通過現(xiàn)代設(shè)備進行綜合監(jiān)控以及分析處理,通過動態(tài)化的方式進行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)與優(yōu)化,保障參數(shù)信息的精準(zhǔn)性。
為了保障后背墻不對頂進作業(yè)產(chǎn)生影響,保障合力方向的正確性,則要做好綜合檢驗,分析平整度等基礎(chǔ)參數(shù),做好設(shè)備的安裝以及性能綜合分析。如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)位移以及變形等問題,則要做好加固處理,降低不良影響。在施工中要根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進行動態(tài)分析,獲得頂進曲線以及參數(shù)信息,在出現(xiàn)較大的偏角等問題則要及時進行速率以及推力等參數(shù)的調(diào)控,保障整體符合需求,通過減緩頂進形成的方式進行方向的調(diào)控。
3.2頂進壓力增大
3.2.1問題分析
在頂管施工中如果出現(xiàn)突然壓力增大困難等問題,則要綜合分析。出現(xiàn)此種問題主要就是在施工中出現(xiàn)擾動土層導(dǎo)致的塌方等問題,或者在頂進施工中刀盤遇到孤石等障礙物,這樣則會導(dǎo)致壓力的快速增加,同時如果出現(xiàn)管道偏移等問題也會導(dǎo)致直接地增加整體的摩擦阻力。隨著摩阻力的減小則會導(dǎo)致出現(xiàn)隱患問題,在處理中可以用膨潤土的方式進行潤滑,如果膨潤土配比不足等也會導(dǎo)致出現(xiàn)壓力增加的問題。如果在運行中出現(xiàn)油泵以及設(shè)備的故障隱患等問題,也會出現(xiàn)頂進壓力增加的問題[4]。
3.2.2預(yù)防措施
在施工中,為了有效保障運行的安全性穩(wěn)定性,則要通過動態(tài)化的方式進行綜合監(jiān)督管理,保障頂進曲線的正確性,同時合理控制偏差等問題?;趯嶋H的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及需求進行泥漿比例的配比分析,保障供應(yīng)充足可以有效滿足實際的需求。在頂進施工中要做好設(shè)備的處理以及基礎(chǔ)保養(yǎng),對于存在的異常問題則要及時維護,保障整體的性能。
3.3頂管機扣頭
3.3.1問題分析
柔性地層出現(xiàn)不均勻或者壓力失衡等問題,則會導(dǎo)致在施工中出現(xiàn)扣頭等問題。出現(xiàn)此種問題主要就是因為在軟土層的施工中導(dǎo)致重量失衡,在震動以及自身荷載作用等因素的影響之下,降低了地層結(jié)構(gòu)的整體性能,出現(xiàn)頂進下降等問題。同時,在上下土層中如果出現(xiàn)顯著的剛度差異性,則會導(dǎo)致出現(xiàn)頂管機頭下移等問題。
3.3.2防控措施
在處理中主要就是要做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘察以及分析,做好掘進參數(shù)的控制,基于土層性質(zhì)差異性進行剛度的控制,調(diào)節(jié)頂進千斤頂?shù)某惺苣芰Γ侠砜刂祈斶M的方向以及偏角。
3.4地表沉降過大
3.4.1問題分析
頂管工程在施工中會對土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的擾動性影響,如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散,則會導(dǎo)致地面出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降性問題,在頂管上面的覆土層出現(xiàn)孔洞等問題的時候,則會導(dǎo)致地面坍塌等事故隱患問題。對此,在施工中必須要做好頂管的掘進控制,做好進尺參數(shù)、土層損失率等綜合控制,合理調(diào)控出土的速率、景觀刀盤壓力等相關(guān)基礎(chǔ)性的參數(shù)。通過規(guī)范化的方式進行數(shù)據(jù)監(jiān)控以及動態(tài)分析,制定應(yīng)急處理方案。在地表沉降研究中主要通過公式進行分析:
在頂進施工中會對巖土層產(chǎn)生不同程度的擾動性影響,如果強度較大則會出現(xiàn)位移等變化,在施工中會出現(xiàn)地表的沉降等問題。在施工中出現(xiàn)土體超挖等問題導(dǎo)致空隙塌孔等問題,出現(xiàn)的地表沉降問題。因為頂管施工等因素而出現(xiàn)的震動性沉降問題。在漿液潤滑不足而出現(xiàn)的沉降問題。
3.4.2防控措施
在施工中做好膨潤土的比例控制,保障符合技術(shù)要求,在施工中做好周邊環(huán)境的場地以及分析,做好區(qū)域控制,在頂管施工中做好管段位置的水泥注漿處理,通過加固土層的方式則可以增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[5-6]。
4結(jié)語
長距離頂管施工技術(shù)在市政給排水工程中應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢,可以降低對地面干擾,提高施工質(zhì)效。在施工中要綜合項目特征以及技術(shù)要求,確定施工方案,了解施工技術(shù)操作要點,強化風(fēng)險控制,做好沉降監(jiān)控以及綜合分析,通過規(guī)范化的方式進行施工處理,才可以切實提高市政給排水項目的綜合質(zhì)量。
參考文獻
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