曲線頂管施工在給排水工程中應(yīng)用價(jià)值

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摘要：要想保證城市基礎(chǔ)用水設(shè)施的正常運(yùn)行，就需要在日常生活中做好給排水工程的施工管理工作。市政給排水工程在進(jìn)行施工的時(shí)候，最常應(yīng)用的施工工藝就是曲線頂管施工工藝，曲線頂管施工工藝的出現(xiàn)能夠給市政給排水工程的質(zhì)量提供重要的保障。本文通過(guò)分析曲線頂管施工工藝的相關(guān)內(nèi)容，深入了解曲線頂管施工在市政給排水工程中的應(yīng)用價(jià)值，希望能夠給以后的市政給排水工程工作者提供一些參考。

關(guān)鍵詞：曲線頂管；市政給排水工程；應(yīng)用價(jià)值

0引言

曲線頂管施工的質(zhì)量會(huì)直接影響到市政給排水工程的運(yùn)行效果，在這樣的背景下必須嚴(yán)格把握曲線頂管施工的質(zhì)量，最終讓曲線頂管施工工藝在應(yīng)用的過(guò)程中發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值。現(xiàn)在曲線頂管工藝已經(jīng)成為城市給排水網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中最終要的工具之一。

1曲線頂管施工特點(diǎn)和簡(jiǎn)介

曲線頂管施工技術(shù)的主要原理就是根據(jù)設(shè)計(jì)方案在管道沿線周圍安裝一定的工作井和接收井，工作井內(nèi)部需要設(shè)置相應(yīng)的后座，設(shè)置完成之后要做好接線、照明等處理，然后通過(guò)壓漿系統(tǒng)形成管道外的泥漿套，管道在泥漿套中能夠自由的滑行，在頂進(jìn)施工工作進(jìn)行的時(shí)候要邊頂進(jìn)邊調(diào)整，最終將管道接到井內(nèi)。曲線頂管施工技術(shù)又叫做非開(kāi)挖性管道敷設(shè)技術(shù)，在應(yīng)用的過(guò)程中不需要進(jìn)行開(kāi)挖工作就可以直接穿越地下管線和地下公路，大大降低了整個(gè)投資的成本和施工的時(shí)間，曲線頂管施工技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中還可以起到降低噪音的作用，同時(shí)也不會(huì)受到外界環(huán)境和城市交通的影響是一種無(wú)污染、高效率的施工技術(shù)。曲線頂管施工技術(shù)在市政給排水工程應(yīng)用過(guò)程中也有很多的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)包括：整個(gè)施工進(jìn)行的時(shí)候占地面積比較??；施工產(chǎn)生的噪音不會(huì)影響到附近居民的生活；施工在進(jìn)行的時(shí)候可以直接安全的穿過(guò)公路和建筑物降低整個(gè)施工的成本；施工在進(jìn)行的過(guò)程中不會(huì)影響到施工地區(qū)的交通。雖然曲線頂管施工法有很多的優(yōu)點(diǎn)，唯一的一個(gè)缺點(diǎn)就是整個(gè)施工過(guò)程中的施工技術(shù)難度比較大，要想順利的完成施工還需要借助到工程地質(zhì)工作者和水文地質(zhì)勘探工作者的幫助。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)近幾年曲線頂管施工技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，給城市建設(shè)投資者和開(kāi)發(fā)者提供了很多的幫助，也讓我國(guó)的城市建設(shè)發(fā)展越來(lái)越快[1]。

2曲線頂管工藝在市政給排水施工中的應(yīng)用特點(diǎn)和分析

2.1曲線頂管施工技術(shù)的應(yīng)用范圍

曲線頂管施工技術(shù)主要應(yīng)用在城市的核心區(qū)域或者是沒(méi)有辦法進(jìn)行開(kāi)挖施工的循環(huán)地區(qū)，具體來(lái)說(shuō)就是當(dāng)區(qū)域沒(méi)有辦法進(jìn)行高空布線操作和挖槽埋管操作的時(shí)候，就需要借助曲線頂管施工技術(shù)的幫助。不僅如此當(dāng)城鎮(zhèn)安裝排污管道的時(shí)候如果管道的直徑超過(guò)規(guī)定的范圍，也需要借助曲線頂管施工技術(shù)的幫助?，F(xiàn)在城市發(fā)展的速度越來(lái)越快出現(xiàn)了很多新的基礎(chǔ)設(shè)施，這些技術(shù)設(shè)施讓整個(gè)城市的地下管網(wǎng)變得更加的復(fù)雜，如果在施工的過(guò)程中沒(méi)有做好設(shè)計(jì)就會(huì)直接影響到整個(gè)城市的發(fā)展。在市政給排水工程建設(shè)的過(guò)程中應(yīng)用曲線頂管施工工藝既能降低整個(gè)施工的成本，又能給以后的維修工作帶來(lái)一定的方便[2]。

2.2曲線頂管施工設(shè)計(jì)方法

2.2.1計(jì)算頂推力。在計(jì)算頂推力的時(shí)候主要計(jì)算頂管的外壁阻力和頂管的合計(jì)頂推力，在計(jì)算的過(guò)程中要先獲得相關(guān)的信息，例如：頂管表面的法向力、頂管表面的摩擦系數(shù)、頂管外部的單位摩擦力等。2.2.2計(jì)算頂進(jìn)工作坑。頂進(jìn)工作坑在施工的時(shí)候主要以排水法沉井施工為主，所以在實(shí)際計(jì)算的過(guò)程中可以忽略頂管底部的摩擦力，這是因?yàn)楫?dāng)頂力反復(fù)作用的時(shí)候會(huì)增加一定的壓力降低應(yīng)力，最終減少底部的摩擦力，在計(jì)算頂進(jìn)工作坑的時(shí)候也需要先了解相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如：頂管厚壁的被動(dòng)土壓力數(shù)值、頂管前壁的主動(dòng)土壓力數(shù)值、頂管的沉井穩(wěn)定數(shù)值。

3曲線頂管施工的方案

市政給排水系統(tǒng)在安裝的過(guò)程中主要由以下幾個(gè)步驟組成：出洞之前的準(zhǔn)備工作、頂進(jìn)過(guò)程、曲線區(qū)域的頂進(jìn)過(guò)程、出洞收工過(guò)程。要想保證整個(gè)施工的質(zhì)量，就必須要認(rèn)真做好每個(gè)施工環(huán)節(jié)的控制工作。

3.1曲線頂管施工技術(shù)的軌跡調(diào)控和軌跡糾正

頂管施工的路線在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般都是通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)的方法來(lái)完成整個(gè)調(diào)控工作，要想保證整個(gè)施工的合理性就需要在調(diào)控工作進(jìn)行的時(shí)候把頂管路線調(diào)控到可控的范圍內(nèi)，如果在調(diào)控的過(guò)程中出現(xiàn)軌道偏移的情況要馬上利用糾偏特殊管來(lái)控制頂管曲線的路線。

3.2頂管自動(dòng)測(cè)量引導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用

在施工進(jìn)行的時(shí)候嚴(yán)格把控頂管的路線，主要是因?yàn)槭┕ぶ械臏y(cè)量設(shè)備在使用的過(guò)程中有時(shí)不會(huì)和相應(yīng)的機(jī)頭進(jìn)行對(duì)視，這時(shí)頂管就會(huì)處于不確定運(yùn)動(dòng)中，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)發(fā)生頂管偏移現(xiàn)象。傳統(tǒng)的人工測(cè)量設(shè)備在使用的過(guò)程中雖然也能達(dá)到調(diào)控的目的，但是在使用的過(guò)程中不僅會(huì)增加工作人員的工作量，還會(huì)影響到整個(gè)施工的進(jìn)度，為了避免這種情況出現(xiàn)在頂管施工的過(guò)程中引入了自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)既能自動(dòng)的測(cè)量頂管的軌跡，又能實(shí)時(shí)的對(duì)機(jī)頭的軌跡進(jìn)行跟蹤，最終達(dá)到提高整個(gè)頂管施工速度的目的[3]。

3.3曲線頂管軌道偏差的糾正

在進(jìn)行曲線頂管施工的過(guò)程中一般都會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況設(shè)置相應(yīng)的糾偏設(shè)備，糾偏設(shè)備主要由糾偏特殊類型管組成，在進(jìn)行軌道偏差糾正的過(guò)程中要提前設(shè)計(jì)好控制的路線，需要注意的是因?yàn)榍€頂管的布局比較復(fù)雜，每個(gè)頂管和頂管之間會(huì)有一個(gè)過(guò)度曲線段，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要把控制曲線的位置安排在設(shè)計(jì)曲線的內(nèi)側(cè)。

3.4頂管施工工序

頂管施工工序的內(nèi)容包括：穿墻，首先打開(kāi)穿墻的悶板，然后用工具把管頂頂出井外，安裝相應(yīng)的止水裝置，在操作的過(guò)程中具體的操作內(nèi)容包括：借助水泥土和紙筋粘土的幫助來(lái)起到臨時(shí)擋土的作用，同時(shí)，為了保證穿墻孔外的范圍，工作對(duì)穿墻管外側(cè)需要進(jìn)行注漿固結(jié)處理。最后，在穿墻的過(guò)程中如果遇到問(wèn)題，必須要停止進(jìn)行解決，解決完成之后才能進(jìn)行后續(xù)的工作。在開(kāi)啟悶板的時(shí)候可以借助到止水法的幫助來(lái)提高拉伸率和耐磨性，減少土體暴露的情況發(fā)生。頂管出洞，頂管出洞是頂管工作中最需要注意的事項(xiàng)，因?yàn)轫敼艹龆词潜容^容易發(fā)生故障的一個(gè)工序，所以為了減少故障發(fā)生的幾率，必須要在施工進(jìn)行的時(shí)候做好下跌檢查工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)的修補(bǔ)，修補(bǔ)方法如下，可以通過(guò)在工具管出洞前先設(shè)置一個(gè)初始的角度來(lái)減少下跌出現(xiàn)的幾率，這樣就可以起到防止管線偏移的情況發(fā)生，最終順利的完成頂管施工工作。

3.5頂管進(jìn)程中遇到障礙物的處理方法

3.5.1處理長(zhǎng)距離中風(fēng)化或微風(fēng)化地質(zhì)的方法。需要注意的是：頂管施工技術(shù)并不是在任何情況下都可以順利的進(jìn)行，如果在使用的過(guò)程中遇到中風(fēng)化和微風(fēng)化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)就會(huì)直接影響到整個(gè)施工的頂進(jìn)情況，這個(gè)時(shí)候要想繼續(xù)進(jìn)行施工工作，就需要先在設(shè)計(jì)的時(shí)候做好地質(zhì)研究工作，然后根據(jù)研究結(jié)果有針對(duì)性的對(duì)中風(fēng)化和微風(fēng)化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，在處理的過(guò)程中可以通過(guò)暗挖隧洞施工的幫助來(lái)完成處理工作。如果在處理的時(shí)候遇到需要在規(guī)劃建設(shè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要借助到大開(kāi)挖施工或者是支護(hù)開(kāi)挖施工技術(shù)的幫助來(lái)完成處理工作。3.5.2借助破巖井方法來(lái)處理孤石。因?yàn)殂@探工作是隔一段距離鉆一個(gè)洞孔，這種鉆探方法不能準(zhǔn)確的反映出地下的情況，必須要借助到研究?jī)?nèi)容的幫助來(lái)提高對(duì)中風(fēng)化和微風(fēng)化地層的處理工作。需要注意的是：如果在處理的過(guò)程中遇到有石頭存在的情況一定要重新完成鉆探工作，這樣可以更好的了解地質(zhì)的情況，當(dāng)遇到孤石的時(shí)候還需要根據(jù)孤石的大小來(lái)科學(xué)、合理的設(shè)置破巖井，最終順利完成頂進(jìn)工作[4]。

4曲線頂管施工工藝施工中產(chǎn)生的沉降問(wèn)題和控制方法

4.1出現(xiàn)沉降問(wèn)題的原因

在安裝曲線頂管的時(shí)候有時(shí)會(huì)因?yàn)槭艿揭恍┩饨缫蛩氐挠绊懺斐傻貙酉陆?，?yán)重的時(shí)候還會(huì)影響到整個(gè)管道施工的質(zhì)量，出現(xiàn)沉降的具體原因有以下幾種：因膨潤(rùn)土泥漿質(zhì)量缺失引起的沉降現(xiàn)象，在曲線頂管安裝的過(guò)程中如果膨潤(rùn)土泥漿的質(zhì)量不合格就會(huì)降低泥漿的摩擦力增加曲線頂管的阻力，如果這時(shí)沒(méi)有及時(shí)的進(jìn)行解決頂進(jìn)軸線就會(huì)發(fā)生偏移進(jìn)而產(chǎn)生沉降反應(yīng)，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)頂管上部土體坍塌的現(xiàn)象，最終影響到整個(gè)施工的安全。有時(shí)因泥漿配比出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)影響到泥漿作用的發(fā)揮，如果這時(shí)曲線頂管上部的非粘性土出現(xiàn)坍塌情況也會(huì)影響到整個(gè)施工的質(zhì)量。

4.2控制沉降的方法

首先就是要認(rèn)真做好泥漿的制備工作，在制備工作進(jìn)行的時(shí)候要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的規(guī)定和制作流程來(lái)制備泥漿，同時(shí)注意泥漿調(diào)配的配比，這樣就能保證泥漿在使用過(guò)程中的減摩效果，同時(shí)在關(guān)注泥漿的時(shí)候要注意把握好注漿的速度和注漿的壓力，需要注意的是注漿的壓力要大于頂管上部的靜止壓力，頂管在進(jìn)行頂進(jìn)施工的時(shí)候要根據(jù)地面實(shí)際的情況來(lái)對(duì)注漿壓力進(jìn)行調(diào)整。

4.3進(jìn)出洞工藝

在進(jìn)行進(jìn)出洞工藝施工的時(shí)候要注意做好設(shè)備密封處理工作，在密封的過(guò)程中可以選擇橡膠阻水連接件來(lái)進(jìn)行控制，為了更好的進(jìn)行膨潤(rùn)土泥漿的灌注工作可以在施工之前提前設(shè)計(jì)好灌注的漿眼，這樣就能夠提高整個(gè)施工的速度。

4.4中繼環(huán)密封技術(shù)

在市政給排水工程施工的過(guò)程中還可以通過(guò)設(shè)計(jì)中繼間來(lái)提高整個(gè)頂進(jìn)的壓力，中繼間能夠起到調(diào)節(jié)和密封的作用，在應(yīng)用的過(guò)程中密封圈可以隨時(shí)進(jìn)行更換，密封圈內(nèi)部還會(huì)有環(huán)向壓板來(lái)進(jìn)行壓緊處理。當(dāng)密封效果不好的時(shí)候就可以借助壓板的力量來(lái)提高密封效果，需要注意的是當(dāng)一邊密封圈出現(xiàn)損壞的時(shí)候可以借助另外一邊密封圈的幫助來(lái)提高密封效果。

4.5管節(jié)止轉(zhuǎn)的技術(shù)措施

要想在施工的過(guò)程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)就需要借助到頂進(jìn)時(shí)機(jī)頭的幫助，如果機(jī)頭旋轉(zhuǎn)的角度過(guò)于大時(shí)就會(huì)影響到整個(gè)頂進(jìn)的效果，所以在施工進(jìn)行的時(shí)候要借助工具管的幫助來(lái)及時(shí)的調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的角度問(wèn)題。不僅如此還可以通過(guò)加壓一些重塊的方法來(lái)減少偏移的角度。

4.6泥水接力和泥漿排放的方法

在施工進(jìn)行的時(shí)候可以把消防用水先排入到泥漿箱中，然后借助泥漿縫的作用把泥漿轉(zhuǎn)移到泥水倉(cāng)庫(kù)中，泥水倉(cāng)庫(kù)經(jīng)過(guò)攪拌之后以1.3的比重將泥漿排出，排出后的泥漿需要通過(guò)灌裝泥漿運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)街付ǖ奈恢蒙蟍5]。

4.7保護(hù)公路、建筑物、管網(wǎng)的方法

4.7.1借助沉降檢測(cè)的幫助來(lái)保護(hù)公路、建筑物、管網(wǎng)。在沉降檢測(cè)工作進(jìn)行的時(shí)候要先確定好路面中斷面的距離和沉降觀測(cè)的位置，這樣就可以通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)來(lái)第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，然后根據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題的原因找出相應(yīng)的解決方案，同時(shí)要定期的對(duì)施工內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，例如：施工剛開(kāi)始時(shí)要每3小時(shí)進(jìn)行一次檢測(cè)工作，到施工后期時(shí)要每1小時(shí)進(jìn)行一次檢測(cè)工作。4.7.2精心施工。在施工進(jìn)行的時(shí)候一定要做好頂管安排的設(shè)計(jì)工作，同時(shí)根據(jù)地面下降的數(shù)據(jù)信息來(lái)調(diào)整泥水的壓力，避免出現(xiàn)水土流失的情況發(fā)生，另外在安裝頂管的過(guò)程中要仔細(xì)的校對(duì)頂管的軸線盡量減少偏差出現(xiàn)的幾率。

5曲線頂管施工在市政給排水工程中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

當(dāng)曲線頂管技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候如果出現(xiàn)附加摩阻力時(shí)就需要通過(guò)減小大動(dòng)作來(lái)讓曲線頂管的軌跡偏移到正確的路線。曲線頂管技術(shù)一般會(huì)應(yīng)用在施工比較困難的地區(qū)，這些地區(qū)的道路比較彎曲管線相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較的復(fù)雜，所以在施工進(jìn)行的時(shí)候一定要非常的認(rèn)真，盡量減少操作失誤的情況發(fā)生，否則就會(huì)影響到整個(gè)施工的施工質(zhì)量和施工安全，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)給附近的居民帶來(lái)一定的影響。

6結(jié)束語(yǔ)

綜上所述能夠發(fā)現(xiàn)曲線頂管施工工藝在使用的過(guò)程中要想真正發(fā)揮其價(jià)值就需要認(rèn)真做好每一步施工環(huán)節(jié)，同時(shí)做好監(jiān)督工作，只有這樣才能在保證施工進(jìn)度的基礎(chǔ)上提高整個(gè)施工的質(zhì)量，最終給市政給排水工程帶來(lái)更多的幫助。

參考文獻(xiàn)

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作者:陳思明 單位:福建省榕圣市政工程股份有限公司