1 引言
污水管網工程分布在城市的各個位置,可及時排出污水,保證水資源良性循環。污水管網的表面光滑、密封性良好,并且施工安全性比較高,在污水管網頂管施工中,施工場地比較小,作業深度深,并且噪音小,應用優勢明顯。因此,對頂管施工技術在污水管網施工中的應用方式進行詳細探究迫在眉睫。
2 頂管施工技術概述
頂管施工技術為非開挖管道施工技術,在實際施工中,可以在不開挖地面的基礎上,沿垂直方向開挖,然后采用液壓千斤頂將水泥注入地下。頂管施工可充分利用地下管道間中繼站以及主頂油缸的作用力,將施工設備從井內推入地質層中,污水管道可隨之頂進并埋設,進而實現污水管網非開挖鋪設施工。頂管施工工藝流程如圖1所示。在頂管施工中,常用施工方式有開放型以及密封型兩種,其中,密封型頂管施工方式的應用最為廣泛。另外,密封型頂管施工技術又可以分為泥水式推進法、泥濃式推進法以及土壓式推進法。
2.1 泥水式推進法
在泥水式推進施工中,需采用掘進設備的刀盤平衡正面壓力。具體而言,可采用調節循環水壓的方式平衡地下水壓。泥水式推進法的應用優勢在于能夠保證施工的連續性,施工速度較快,同時,在實際施工中,不會造成地表發生較大沉降,因此,不需要對地表進行改良施工。
2.2 土壓式推進法
在土壓式推進施工中,需要向切削倉灌注一定比例的混合材料,對地下水壓以及正面土壓發揮平衡作用。土壓式推進法與泥水式推進法有一定的區別,不需要采用泥漿泵注施工方式,有利于降低施工造價。另外,其施工工序比較簡單。
2.3 泥濃式推進法
泥濃式推進法主要應用二次注漿施工方式,在具體的施工過程中,不僅會有效減少掘進設備與地層之間的阻力,還可以及時排出施工過程中的廢棄物,進而保證施工順利進行。如果污水管道的長度比較長,則建議應用泥濃式推進法。
3 工程概況
某道路工程全長2.14km,與該道路工程相交的橫向道路工程有10條。該工程項目與規劃道路交叉口段人行道保持連續,對于中央分隔帶以及機非分隔帶,根據遠期規劃要求,在交叉口預留開口。該道路工程慢車道需要設置雨污水管道,綜合考慮本工程施工區域的環境特征以及施工技術等因素,選用頂管施工技術。
4 污水管網工程中頂管施工技術
4.1 頂力估算
在頂管施工中,要求從管壁外側注入觸變泥漿進行施工。在手掘式頂管施工中,R2=F2為施工阻力。根據以往的施工經驗,一般控制在8kN/m2~12kN/m2之間。在本工程頂力估算中,頂進長度按50m計算,管道外徑按0.52計算,P=F2nDL=1130kN,可確定最大頂進阻力位113t。在實際的施工過程中,為了滿足頂力實際需要,只需要采用150t液壓千斤頂。另外,活塞行程為700mm,供電量為1OL/min,對于主油泵最大供電壓,控制在49MPa左右。
4.2 頂進方法
在對污水管網進行頂進施工前,首先需要對所有施工設備進行檢查,并對其進行試運行。對工作井環境進行有效控制,避免進入流動性土以及地下水。在各類施工機械設備符合施工條件后,才可進行頂進施工。
4.3 頂進作業
在頂進施工機械設備進入土地后,應對頂入水平偏差進行嚴格控制,要求將偏差控制在5mm以內,高程為標高加拋高數。在頂進設備與第一節鋼管進行連接時,要求尾部保留20~30cm擱置在導軌上,并且立即與混凝土管進行連接。在組織施工人員土方開挖前,在周邊土壤中,需切入刃口部分,并按照從上而下的順序進行分層開挖施工,避免造成塌方事故。在土方開挖施工過程中,如果發現地下障礙物,則應注意在保證施工現場安全的基礎上清除障礙物,然后再繼續進行頂進施工。在實際施工過程中,如果遇到特殊情況,需采取有效的應變措施妥善解決,采用頂進設備對管道進行再次頂進施工,將管道中的泥土頂出。在頂管施工交接班時,需要注意交代好土方開挖實際情況以及故障排查情況,進而為后續施工的順利進行以及施工質量奠定基礎。
4.4 事故應急措施
在頂管施工過程中,如果出現較大偏差,則應該立即停止施工,對偏差產生的原因進行分析,及時采取有效的處理措施,然后再繼續施工。施工現場工作人員需注意,無論在何種施工情況下,一旦出現異常,都應該立即停止施工,將施工現場實際情況及時匯報給技術人員,對偏差原因進行分析,然后制定完善的應對策略。除此以外,為了保障施工安全,在施工現場還應該配備完善的通訊方式,及時將異常情況匯報給指揮中心。
5 污水管網工程中頂管施工質量控制
5.1 穿墻止水
在污水管網頂管施工過程中,如果有大量水或者泥土涌入工作井中,就會影響施工順利進行。對此,對軟弱底層需進行夯實處理,然后對墻管進行填埋施工,保證止水效果。當工具管尾部與穿墻管接近,并且泥漿環進洞前,應立即停止頂進施工,并在管道頂進施工時,對所產生的頂力進行壓緊止水處理。
5.2 頂進階段的測量和糾偏
在頂管施工過程中,可在施工現場設置監測控制點,對施工實際情況進行監測,注意保證視線清晰,避免對施工現場造成不良影響。在施工現場控制中,應注意對地面控制點、工作坑內控制點加強測量,避免軌道、管道底標高與設計標高之間產生較大偏差,進而對管道底坡度造成不良影響,保證頂進施工順利進行。除此以外,還需要不間斷地對頂進高程、轉角以及方向進行測量,在本工程施工中,每80cm~100cm即可實施一次測量。
5.3 泥漿減阻措施
為了減少后座頂力,在工具管尾部的壓漿孔,可注入泥漿,減少管壁的摩擦力和阻力。當頂管進入井內的預留洞時,容易產生一定的誤差,對此,需要采用先進的測量設備對偏差進行測量,尤其需要注意在軸線下井時進行測量和檢查,保證施工質量。
5.4 接口
在頂管施工中,接口施工至關重要,是污水排水工程的關鍵。在接口處理中,必須嚴格依據相關標準施工,同時加強檢查,避免產生不合格的混凝土成品管。
6 結語
綜上所述,本文主要結合實例,對頂管施工技術在污水管網施工中的應用方式進行了詳細探究。在污水管道施工中,通過應用頂管施工技術,能夠有效減少對于周邊建筑、道路工程以及其他管網的不良影響,尤其可被應用于人口密集、地下管線復雜的施工區域,安全性、環保性以及經濟性較高,值得推廣應用。
作者:鄭維波


