劉國棟
[摘要]在城市建設發(fā)展的過程中,隨著人們的生活質(zhì)量不斷提高,機動車保有量日益增加,對于市政道路建設的規(guī)模和質(zhì)量也有了更高的要求,而科學技術的快速發(fā)展又為市政道路的施工提供了強大的技術支持。尤其是在市政道路排水系統(tǒng)的施工中,由于地質(zhì)條件的限制或者是特殊情況,明挖的施工方式存在一定的局限性,近年來非開挖技術的應用逐漸應用在市政道路施工過程中,在最大限度上減少了由于施工操作對地表造成的破壞,在施工質(zhì)量方面也有很大的保證。泥水平衡頂管施工技術屬于非開挖施工方式中的一種,本文主要對這項技術在市政道路施工中的應用進行分析,研究加強施工質(zhì)量控制的有效措施,以期為具體的工程施工提供指導。
[關鍵詞]市政道路工程;泥水平衡法;頂管施工 文章編號:2095—4085(2017)04—0070—02
市政道路修建中地下管網(wǎng)的施工占據(jù)著重要地位,它不僅與道路工程的使用性能密切相關,也對周邊居民的生活有著較大的影響。在地下管網(wǎng)的施工過程中,頂管技術是近年來應用較為廣泛的施工技術,它在不開挖表層地面的情況下就能夠?qū)崿F(xiàn)管道的安裝和鋪設,在減少工程量的同時,也將降低了對道路周邊自然環(huán)境的影響,同時這項技術在施工時產(chǎn)生的噪音和粉塵污染都相對較少,因此在市政道路地下管網(wǎng)施工中得到了廣泛應用。其中在頂管施工中通過利用泥水的壓力來實現(xiàn)地下水壓力和土壓力平衡的技術被稱之為泥水平衡法頂管施工,它能夠有效保證挖掘面的穩(wěn)定程度,應用范圍比較廣泛,在地下水壓很高的施工路段也能夠使用,在長距離頂管施工中的優(yōu)勢明顯。在具體施工過程中需要嚴格按照施工工藝的要求,保證地下管網(wǎng)的施工質(zhì)量。
1工程案例
在某市政道路的修建過程中,在路基的右幅部位需鋪筑一條污水管道,根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況和污水排放的實際需求,將管道的長度設計為585m,選取D1200管徑,施工路段的縱向坡度為2.05%。在污水管道上覆蓋土層的深度在5 m~11 m之間,經(jīng)過技術人員對現(xiàn)場勘測之后,如果采用明挖的施工方式,開挖面的寬度達到27 m~30 m,工作量和施工難度都相對較大,因此擬采用泥水平衡法頂管施工方式,來有效降低工程造價,提高施工效率,確保能在要求工期內(nèi)完成市政道路工程的施工。根據(jù)實際情況分設3座工作坑,4座接收坑,接收坑尺寸設計為5.3 m×3.9 m。根據(jù)施工方案的要求進行現(xiàn)場的組織部署,有效保證市政道路工程的施工進度及質(zhì)量。
2泥水平衡法頂管施工技術在市政道路工程中的應用分析
2.1施工場地的清理與測量
在施工開始之前需要將現(xiàn)場的垃圾、碎石等雜物清理干凈,為具體的操作行為創(chuàng)造良好的施工環(huán)境,同時根據(jù)圖紙方案設計的要求測量工作坑的位置和標高,并進行工作樁的預埋工作,確定工作坑開挖的范圍和深度。為了保證施工的質(zhì)量,一般每隔200 m需要設置一個臨時水準點。在臨時水準點及管道軸線施工樁等參數(shù)測量完成之后,還需要按照規(guī)定的標準進行復核工作,保證各項數(shù)據(jù)的精確程度。如果在施工路段的地下水位比較高,在沉井工作臺填筑方面會存在一定的困難,還需要采取相應的降水措施,一般采用井點降水的方式進行,在沉降井的周圍埋設濾水管道,并在開挖過程中通過真空原理的應用使地下水得以排出。
2.2工作坑施工
根據(jù)施工方案設計的要求進行工作坑的開挖工作,先對施工現(xiàn)場整平,在砂墊層部位的鋪設厚度為50 cm~100 cm,組織施工人員及時夯實。同時在墊層上部砌筑磚模,每隔2 m預留垂直縫,防止在沉井挖設過程中出現(xiàn)大幅的沉降現(xiàn)象。沉井挖設的尺寸偏差控制在10 cm以內(nèi),井壁的誤差控制在1.5 cm以內(nèi)。在沉井下沉的過程中,避免出現(xiàn)下沉速度過快的情況,實時測量沉井筒的標高,如果在下沉時出現(xiàn)筒身傾斜的現(xiàn)象,則需要及時調(diào)整。待沉井下沉的位置達到指定位置時,檢測其質(zhì)量是否滿足施工要求,避免出現(xiàn)誤差過大的情況,隨后進行沉井封底施工,在井內(nèi)按照規(guī)定的順序填埋封底片石,并澆筑封底混凝土。在封底的過程中需要預留積水坑,以保證能夠及時將井底的積水排除。
2.3頂管施工
(1)設備的安裝。在進行頂管施工時,根據(jù)預先測量的管道軸線走向安裝施工中所需的設備。首先安裝后靠背導軌和后頂,導軌的位置應與井壁保持100 mm~200 mm的距離,并以軸線為依據(jù)適當調(diào)整靠背,保持二者處在同一水平線上。導軌安裝作業(yè)完成后還需要安裝副導軌,副導軌一般位于預留洞口的內(nèi)部,主導軌與副導軌的高程與軸線均應保持一致。同時按照施工方案的要求安裝頂管機、抽水泵等相關設備,在設備安裝完成之后,由專業(yè)的操作人員調(diào)試設備的參數(shù),保證機械設備在施工時能夠正常運行。(2)頂管出洞。在洞口的外圍部分噴射防滲漿液,避免在施工過程中地下水深入工作井內(nèi)部,并將止水環(huán)安裝在洞口內(nèi)壁的部位,根據(jù)管道的直徑確定止水環(huán)的直徑。待準備工作完成之后調(diào)試頂管機頭的各項參數(shù),隨后將橡膠密封圈穿進機頭后送至指定的位置。(3)頂進。在頂進的過程中為了提高施工效率,一般采用兩端頂進的方式施工,根據(jù)頂管的直徑確定所需的頂力大小。在管道頂進的過程中必須保證施工的連續(xù)性,盡量避免出現(xiàn)施工中斷的現(xiàn)象,如果中斷時間過長會導致施工范圍內(nèi)的地下水滲出,在繼續(xù)施工時將需要更大頂力,頂進壓力將會增加50%~100%左右。(4)注漿。在管道頂進作業(yè)完成之后,將膨潤土泥漿壓至管道的外壁部分,將管道完全包裹起來,膨潤土泥漿在觸變性和潤滑性方面具有獨特的優(yōu)勢,因此通過這種方式可以降低管道與周圍土體之前的摩擦阻力。在進行壓漿的過程中,應根據(jù)管道鋪設的具體情況合理設置注漿孔,保證管道的全線均能被膨潤土泥漿覆蓋。由于機頭的外徑大于管道的外徑,因此在二者之間存在縫隙,膨潤土泥漿應將這些縫隙完全填充。另外,頂管施工完成之后還需在注漿孔處將觸變泥漿置換為水泥漿,這樣能夠有效避免后期出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,同時也能加固周邊的土體。
3泥水平衡法頂管舡的質(zhì)量控制拮施
3.1注重施工質(zhì)量的檢測工作
在泥水平衡法頂管施工過程中,需要將質(zhì)量檢測工作貫穿于各個階段。在每個環(huán)節(jié)的施工工作完成之后都需要組織技術人員進行質(zhì)量檢測工作,在此過程中應嚴格按照泥水平衡法頂管施工技術的要求,對于在檢測中發(fā)現(xiàn)的問題應及時采取相應的處理措施,避免由于施工操作不規(guī)范造成的安全隱患。尤其是對管道頂進是各項數(shù)據(jù)指標的檢測,禁止出現(xiàn)指標偏差過大情況,其具體檢測標準如表1所示。
3.2加強管道頂進施工中的質(zhì)量控制
在管道頂進施工時,需要對施工情況進行實時觀測,一旦出現(xiàn)后背傾斜或者與管道軸線偏差過大的情況需立刻停止作業(yè),對問題出現(xiàn)的原因進行深入分析,有針對性的提出解決措施。糾偏作業(yè)是管道頂進施工時的重要步驟,若不能及時發(fā)現(xiàn)偏差,將會影響到最終的施工質(zhì)量。管道鋪設的位置和走向是影響施工質(zhì)量的重要因素,在具體施工操作時應嚴格按照施工方案設計的要求,不斷規(guī)范施工操作行為,提高地下管網(wǎng)施工的質(zhì)量。待管道達到指定位置之后,頂管機可運行至接受井,為下一段管道的施工做好準備。
3.3頂管方向與標高的控制
井下測量平臺上的激光經(jīng)緯儀能夠?qū)敼艿姆较蚝蜆烁哌M行實時監(jiān)測。在導人地面高程點時需要根據(jù)工作井的實際情況埋設高程點,為了保證高程點位置的準確性,在工作井內(nèi)應設置2個以上的高程點,方便在施工過程中進行互相校對。其次是在中心基線的測量方面,直線段頂進施工時按照預先埋設中心樁的位置確定中心基線。另外利用激光經(jīng)緯檢測儀對管道走向的誤差進行實時監(jiān)測,若誤差的數(shù)值超過技術標準所允許的范圍,需要立刻采取相應調(diào)整措施,確保管道施工質(zhì)量能夠滿足要求。
4結(jié)語
綜上所述,隨著各項城市基礎設施建設的不斷完善,對于市政道路建設的質(zhì)量也有了更高的要求。非開挖技術在地下管網(wǎng)施工中的應用越來越廣泛,不僅有效提高了地下管網(wǎng)的施工質(zhì)量,也在最大限度上減少了施工操作對于周邊自然環(huán)境的影響。水泥平衡法頂管施工技術的使用范圍相對來說比較廣泛,在施工產(chǎn)生的噪聲和粉塵污染較小,在保證施工質(zhì)量的同時,也有效降低了工程造價。