标题 | 土压平衡机械顶管技术在污水管道施工中的应用分析 |
范文 | 马红超![]() ![]() [摘要]伴随现代化城市发展进程的不断加快,城市建筑物密集、地下管线复杂、场地不足及明挖施工难度大等问题也愈加凸显。本文由污水管道工程案例进行分析,对顶管施工基本原理、土压平衡机械顶管技术在污水管道工程施工中的流程进行了研究,以期为提升土压平衡顶管掘进施工质量,推动市政工程建设进度及提升国民经济增长速度提供一份力量。 [关键词]顶管施工;施工流程;污水管道工程 文章编号:2095-4085(2015)08-0125-03 随着科学技术水平的提升,土压平衡机械顶管技术应运而生,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,城市地下管线施工中土压平衡机械顶管技术的应用至关重要。 1.顶管施工基本原理 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铺设的管道,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,可将顶铁放人,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。 2.工程案例 某污水管道为市区污水北排的主干管,管径为1650毫米,3.46千米为工程总长度,粘土、粉质粘土层为官位部分土质,部分官位处于粘土、粉土、粉砂交接位置。选取钢筋混凝土管道,该管道标高为0.22~2.7米之间。为更好地提升工程质量,结合本工程具体情况,可选取顶管技术进行污水管道施工。泥水平衡与土压平衡机械顶管都能对大口径钢筋混凝土管施工要求进行最大限度满足,本文以土压平衡机械顶管技术作为污水管道施工方式,以期为提升工程质量提供可靠的保障。 3.施工流程 土压平衡机械顶管技术作为污水管道工程施工的重要技术之一,施工单位必须重视设备选型,规范施工工艺,只有这样才能保证整个工程质量并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。 3.1设备选型 选取Telemale(顶管施工)加泥式土压平衡顶管机进行施工,2500毫米为其外径,2000毫米为成孔管内径。顶管掘进机土压控制土压仓土压随意在O到20Kpa之间设定。土压仓土压通过螺旋输送机转速进行土仓压力螺旋输送机地调整,可选用手动、自动两种方式。自动设置时由土仓土压计对螺旋输送机转速进行有效控制。该机械通过土压仓加泥作用对土质流塑性进行改变,更好地全断面实现土压平衡,加泥能力为每分钟0.13立方米。也可掺加泡沫对砂砾石层内设备正常顶进安全性进行有效提升。 3.2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。 3.3顶管进洞止浆方式 顶管施工工作坑进洞与出洞、管子与洞口之间应进行间隙预留,并做好封闭工作。如封闭效果差,从间隙内将有泥浆流出,将对坑内作业产生极大的影响,甚至导致洞口坍落情况,为此必须将止浆设施设置在洞口,如图1所示。 3.4顶进 该机械机头包含可控流量加泥系统,顶进施工中,在每方出土加泥量10%有效控制土压仓加泥粘土层与粘土砂层加泥量,30%到35%之间控制砂、砂砾石层每方出土加泥量,顶进时根据出土流塑性进行加泥量地增加或减少。根据顶进施工工具管中心、高程情况,要求进入土层后工具管每顶进300毫米进行1次以上测量,完成全段顶进工作后,可测量各个管节接口位置的轴线位置、高程,存在错口时应对其相对高差进行测量。 3.5触变泥浆减阻 为降低顶进阻力、加大顶进长度、避免塌方管道,顶进施工中可在管壁、土壁缝隙内将触变泥浆注入,以此形成泥浆套,降低管壁、土壁之间的摩擦阻力。按照由前到后的顺序添加触变泥浆,顶进相应距离,可实施补浆作业。为达到充分分散膨润土的作用,可根据下表1进行触变泥浆进行配置。 3.6回填注浆 回填注浆位置应在初衬支护拱顶上部,因喷浆质量不佳,无法密切接触土壤,或因拱顶沉降导致各种缝隙的产生,通过注浆方式对缝隙填实,可保证施工后期沉降量大大减少。 3.7土体加固 土体密实注浆是土体承载力提升、土体渗透系数降低地重要方式,该方式可对地面沉浆影响进行有效消除。 本工程压密注浆600毫米为其影响半径,500毫米为其有效半径,布孔排距可确定为1米。 其中结构物土体加固范围为5米,分层压密注浆可在工作坑、接受井车距井壁外侧附近1.5米以外位置进行。选取由外到内的施工方式注浆,避免浆液流失。注浆作业可分层由下向上进行,每次拔管长度为0.5米,0.3~0.4MPa为注浆压力。选取高速拌浆桶作为注浆设备,5分钟为每桶拌浆最高时间,以此满足浆液供需要求,选取直径32毫米高压软管作为压浆管。选取直径20塑料管为出气孔,选取直径20毫米白铁管为注浆孔,并进行球阀安装。 3.8地面沉降控制 首先,实时压浆对顶进过程内出现的间隙进行施工,达到地层支撑的作用,并对地面沉降进行有效控制,其次,减阻提升顶进间距,以此对中问井应用量大大降低。 最后,根据施工现场具体情况,观测点顺着管道中心线与其垂直方向进行设置,在顶管前对原始地面高程进行准确测量,伴随顶管作业对其地面高程变化值、沉降值进行定期测量。选用注浆加固技术对顶管工作井、接收井出入洞口进行补强,以此避免洞口坍塌情况的发生。 4.结语 综上所述,顶管技术在市政工程建设中得到了广泛地应用与推广。尤其是该技术应用到污水管道工程施工中,可降低对交通、居民生活的影响,及改善市容、保护环境。为此,施工企业应规范施工流程,实现工程建设的社会效益与经济效益。 |
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