引言
近些年来,我国城市化进程不断加快,各类基础设施与交通设施的建设规模日益扩大。在城市基础设施修建项目中,雨污水管道施工至关重要,尤其是对于一些人口密度较大、交通较为发达的城市而言,雨污水管道施工往往更加复杂,施工过程中极易受外界恶劣环境等因素的影响带来诸多不便。本文对环境工程中雨污水管道顶管施工技术进行了探讨。
1环境工程中雨污水管道顶管施工技术要点
1.1工作井施工技术要点
(1)施工工艺的选取。进行始发井与接收井施工,均采用两次浇筑成型的施工工艺,简单来说就是先浇筑刃脚的混凝土,当混凝土强度达到80%时,再浇筑上部井壁混凝土,且每一次混凝土浇筑均需要连续施工,为保证后续顶管的顺利顶进,禁止遗留施工缝。
(2)测量要点。在工作井混凝土浇筑之前,需要针对设计图纸提供的施工方案进行基准点的测量,并通过全站仪测量出工作井的施工控制轴线。采用石灰粉对施工控制线进行标记,确认无误后即可正式开工。
(3)导向架安装要点。为保证钢板桩与混凝土的浇筑精度满足施工要求,需要进行导向架的安装。导向架的架身采用单层面构型,材质为H型钢,通过满焊法焊接在一起。在导向架安装过程中,需要进行不断的测量,保证导梁位置一直位于施工轴线上。
(4)钢板桩施工要点。在导向架安装完成后,通常钢板桩的桩长在10m左右,将钢板桩吊放在锁扣位置后,通过捶打的方式将其固定在两根导向架中。
(5)混凝土浇筑要点。钢板架固定后,即可进行混凝土浆液的浇筑。以普通硅酸盐水泥、骨料等为原材料,进行水泥浆液的制备,制备完成后即可进行钻孔注浆。先通过钻机钻进成孔,再将注浆管插入钻孔底部,自上而下进行浆液的注入。注浆过程中必须确保浆液是连续且不中断的,如果因注浆设备等因素造成浆液停止,则需要及时检修,检修成功后再重新注浆。注浆的同时将混凝土浆液振捣均匀,避免浆液冷凝成型后,因混凝土空洞等缺陷影响工作井内壁质量,进而影响顶管的顺利顶进。在混凝土内壁稳定后,做好养护工作,检查无误后即可进行顶管的顶进施工。
1.2管道顶进要点
(1)施作止水墙。雨污水管道顶管顶进施工从工作井进行始发,在工作井施工结束后,需要先在管道顶进方向的工作井内,浇筑一道前止水墙。由于顶管机出洞洞口外侧的土质性质较差,主要为软土与黏土,如果直接进行封门拔除顶管机,可能会引发工作井的塌方事故,所以为保障顶管顺利出洞,需在洞门施作止水墙。
(2)管道运输要点。在止水墙的构造稳定后,即可将预制钢筋混凝土管道运输至雨污水管道施工现场。运输过程中做好管道的保护工作,避免管道发生损坏。
(3)顶管机的选型。然后进行顶管机的选型。顶管机是本次雨污水管道施工中的关键施工设备,综合考虑雨污水管道工程实际情况与各顶管机的特点,本文选择NPD1000型泥水平衡的顶管机作为本次雨污水管道的顶进设备。本文采用的NPD1000型泥水平衡的顶管机工作性能优越,可以在顶进过程中实现土压平衡,从而保障顶管施工质量。
(4)管道吊装就位。在此基础上,根据雨污水管道施工设计图纸的要求,将顶管机设备布置在工作井内,然后将雨污水管道吊装就位,控制顶管机进行顶进作业。
(5)顶进和纠偏。顶进施工过程中需要缓慢进行,一旦出现油路压力增高等问题,就需要停止顶进,及时调整顶管机设备进行重新顶进。在雨污水管道顶管顶进过程中,做好顶进轴线的纠偏控制至关重要,如果管位偏差超出雨污水管道施工要求,需要将管位纠偏校正,促使管位复位。每次纠偏的幅度需要在5mm以下,不能猛纠硬调,以免破坏管道结构。
(6)间隙填充。在雨污水管道顶管的顶进结束后,按设计规范对管内间隙进行填充,并对填充效果进行检查,确保合格后进入下一道工序。
1.3顶管洞门密封要点
(1)密封方案选择。为实现洞门的动态密封,本文采用帘幕橡胶结合钢丝刷法。该方案是对常规帘幕橡胶结合折页板法的一种优化,即先通过厚钢板制成的折页板与帘幕橡胶板组成顶管始发防水装置,然后在洞门预埋钢板内增加钢丝刷,从而加强顶管洞门的密封效果。
(2)密封施工要点。首先在预埋的钢环外悬挂帘幕橡胶板,以起到防水土流失的重要作用,再于帘幕橡胶板外侧安装折页板,避免橡胶板外翻。在雨污水管道顶管的顶进过程中,橡胶板与折页板可以在顶管外侧形成密封墙体,以避免水土流失。与此同时,本文在常规密封结构上添加了钢丝刷,这不仅可加强洞门的动态密封效果,而且可避免顶管顶进过程中,因管节吸水过大而影响触变泥浆套的保护。综上所述,在本设计的雨污水管道顶管施工中,首先进行了沉井施工,待沉井施工完成后,选择顶管机按照设计要求进行管道顶进施工,并且在管道顶进过程中,通过洞门密封来保障顶管顶进的动态平衡,进而确保顶管施工的完整性与安全性。
2工程实例
2.1概况
本工程为某市区西片雨污水管网工程第三标段,全长约2565m,全线共设有20座沉井,包括10座始发井与10座接收井,均为钢筋混凝土结构。实例工程中这3个顶进段均为长距离的顶管,且各顶进段之间的地层变化非常明显,所以选择了本文设计的顶管施工技术进行雨污水管道施工,具体的施工设备与施工流程如文中所述。
2.2沉降监测方案的制定
在雨污水管道顶管施工中,要想验证施工质量,需要进行施工监测,根据监测数据,来判断本文研究的顶管施工技术是否可行可靠。在实例雨污水管道的施工监测中,管道中的最深工作井深达24m,给监测带来一定难度,为了获得准确的监测数据,需要制定合理高效的监测方案。首先根据雨污水管道顶管施工的实际特点,以周边地表沉降值为监测项目,选择精密水准仪与锢钢尺作为监测设备,进行实时的施工监测。对地表沉降监测点进行布设时,从始发井开始每隔10m布设一个监测断面,且各个监测断面均位于顶管中心处的正对地表监测点,每一个监测断面上共A、B、C、D这4个监测点。
2.3沉降监测数据分析
在雨污水管道的整个顶进过程中,统计并整理地表沉降数据。顶管刚开始顶进时,为工作面前方土体带来严重扰动,从而引起地表大幅沉降。当顶管顶进80m时,顶进距离达到一个较高值,工作面后方土体的沉降量在时间、力等因素的作用下,基本达到稳定状态。本次雨污水管道顶管施工中,周边地表沉降最大值发生在监测点,为20.42mm,远远小于顶管法施工警告值44mm。由此可以说明,本次雨污水管道顶管施工质量良好,进一步说明本文设计的顶管施工技术是有效且正确的。
3结束语
综上所述,在市政工程中,雨污水管道的合理规划、高效施工和科技应用,对于确保城市排水系统的顺畅运行、防止水污染和防灾减灾具有重要意义。文章将探讨雨污水管道施工技术在市政工程中的应用,着重探讨无开挖技术和智能监测系统的优势与挑战,以期为城市建设和可持续发展提供有益的参考和启示。
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