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路基路面在大氣之中,其穩(wěn)定性在很大程度上受當(dāng)?shù)刈匀粭l件的影響。必須在深入調(diào)查公路沿線的自然條件的基礎(chǔ)上,從總體到局部,從大區(qū)域到局部路段對自然情況進(jìn)行分析研究,掌握其規(guī)律及對路基路面穩(wěn)定性的影響程度,因地制宜地采取有效的工程措施。
一、影響路基穩(wěn)定性的因素
1、地理?xiàng)l件。公路沿線的地形、地貌和海拔高度不僅影響路線的選定,也影響到路基與路
面的設(shè)計(jì)。平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢不同,路基的水文狀況也不同。平原區(qū)地勢平坦,排水田難,地表易積水,地下水位相應(yīng)較高,因而路基需要保持一定的最小填土高度;丘陵區(qū)和山嶺區(qū)地勢起伏較大,路基排水設(shè)計(jì)至關(guān)重要,否則會導(dǎo)致穩(wěn)定性下降,出現(xiàn)破壞現(xiàn)象,影響路基的穩(wěn)定性。
2、 地質(zhì)條件。沿線的地質(zhì)條件,如巖石的種類、成因、節(jié)理、風(fēng)化程度和裂隙情況,巖石走向、傾向、傾角、層理和巖層厚度有無夾層或遇水軟化的夾層,以及有無斷層或其他不良地質(zhì)現(xiàn)象(巖溶、冰川、泥石流、地震等)都對路基的穩(wěn)定性有一定的影響。
3、氣候條件。氣候條件如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力等都會影響公路沿線地面水利地下水的狀況,并且影響到路基的水溫情況。在一年之中,氣候有季節(jié)性的變化,因此路基的水溫狀況也隨之變化。氣候還受地形的影響,例如,山頂與山腳、山南坡與山北坡氣候有很大的差別,這些因素都會嚴(yán)重影響路基路面的穩(wěn)定性。
4、水文條件和水文地質(zhì)條件。水文條件如公路沿線地表水的排泄、河流洪水位、常水位、有無地表積水和積水時間的長短,河岸的淤積情況等。水文地質(zhì)條件如地下水位、地下水移動的規(guī)律,有無層間水、裂隙水、泉水等。所有這些地面水及地下水都會影響路基路面的穩(wěn)定性,如果處理不當(dāng),常會引起各種病害。
5、土的類別。土是建筑路基的基本材料,不同的土類具有不同的工程性質(zhì),因而將直接影
響路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。不同的土類含有不同粒徑的土顆粒,砂粒成分多的土,強(qiáng)度構(gòu)成以內(nèi)摩擦力為主,強(qiáng)度高,受水的影響小,但施工時不易壓實(shí)。較細(xì)的砂,在滲流情況下,容易流動,形成流砂。粘粒成分多的土,強(qiáng)度形成以粘聚力為主,其強(qiáng)度隨密實(shí)程度的不同變化較大,并隨濕度的增大而降低。粉質(zhì)類土毛細(xì)現(xiàn)象強(qiáng)烈,路基路面的強(qiáng)度和承載力隨著毛細(xì)水上升濕度增大而下降。在負(fù)溫度坡差作用下,水分通過毛細(xì)作用移動并積聚,位局部土層濕度大幅度增加,造成路基陳服、最后導(dǎo)致路基翻漿等各種破壞。
二、路基穩(wěn)定性施工方法分析
1.路基填土與壓實(shí)
公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā), 改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證路基質(zhì)量最有效和最經(jīng)濟(jì)的方法。
1.1 路基填料規(guī)范規(guī)定了對路基填料應(yīng)有條件的選用。對路基填料的最小強(qiáng)度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn), 當(dāng)路基填料達(dá)不到規(guī)定的最小強(qiáng)度時, 應(yīng)采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理。
1.2 路基壓實(shí)當(dāng)前路基施工, 普遍采用了大噸位的壓路機(jī), 碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實(shí)度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下80- 150cm 部分的上路堤其壓實(shí)度必須≥95%, 對其它等級公路當(dāng)鋪筑高級路面時, 其壓實(shí)度亦應(yīng)按高速公路和一級公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。
1.3 特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實(shí)在特殊潮濕地區(qū), 路基上的壓實(shí)是相當(dāng)困難的, 規(guī)范對此作出了若干調(diào)整: 一是壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)試驗(yàn)資料確定或較表列數(shù)值降低2―3 個百分點(diǎn); 二是對于天然稠度小于1.1, 液限大于40, 塑性指數(shù)大于18 的粘質(zhì)土, 當(dāng)用于下路床及其下的
路堤填料時, 可采用規(guī)定的輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn); 三是改善填料的性質(zhì), 在土中摻加生石灰, 通??梢垣@得預(yù)期的效果, 也可采用新型吸水材料加固。
1.4 黃土路基填筑及壓實(shí)
1.4.1 黃土路堤施工時, 應(yīng)做好填挖界面的結(jié)合(縱向), 清除坡面雜草, 挖好向內(nèi)傾斜的臺階。如結(jié)合面陡立, 無法挖成臺階時, 可采用土工釘加強(qiáng)結(jié)合。若地基土層具有強(qiáng)濕陷性或較高的壓縮性, 且容許承載力低于路堤自重壓力時, 可考慮采用重錘夯實(shí), 石灰樁擠密加固。
1.4.2 黃土含水量過小, 應(yīng)均勻加水再行碾壓; 如含水量過大, 可翻松晾曬至需要含水量再進(jìn)行碾壓, 也可摻入適量石灰處理, 降低含水量。摻灰后應(yīng)將土、灰拌勻, 其最大干密度應(yīng)通過擊實(shí)試驗(yàn)確定。
1.4.3 老黃土透水性差, 干濕難以調(diào)節(jié), 大塊土料不易粉碎, 使用前應(yīng)通過試驗(yàn)決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料,可用于填筑路床。黃土路堤應(yīng)分層填筑, 分層壓實(shí), 大于10cm 的塊料,必須打碎, 并應(yīng)在接近上的壓實(shí)最佳含水量時碾壓密實(shí)。
2.路基路面排水
水是影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的另一重要因素, 許多路基病害是由水的侵蝕造成的, 另外, 從保護(hù)環(huán)境、不損害當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施考慮, 也必須做好路基排水, 形成排水系統(tǒng), 并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在路基施工中, 應(yīng)重視施工排水, 防止因各種原因造成的水患, 給路基、路面施工造成不必要的損失。
2.1 地面排水最通常采用的地面排水設(shè)施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠, 一般都要求鋪砌防護(hù)。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預(yù)制板塊也開始廣泛應(yīng)用。高速公路和一級公路通過水網(wǎng)地段的路基, 過去逢溝設(shè)涵的做法在一些地方有了改進(jìn), 對路線兩側(cè)的灌溉溝渠重新系統(tǒng)布置,免去了穿越路線的排灌涵洞, 從而提高了路基的工程質(zhì)量。
2.2 路面排水雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水, 在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶, 以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水, 每隔20―50m 間距設(shè)一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設(shè)超高路段的排
水通過設(shè)在中央帶的園形開口排水溝或雨水井進(jìn)行排除。第二種是分散排水, 多用于西北地區(qū)地勢平坦, 路線縱坡小于0.3%的長路段。
2.3 地下排水路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等, 其特點(diǎn)是以滲透力式排水, 當(dāng)水流量較大, 多采用帶滲水管的滲溝。傳統(tǒng)的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物, 研制的帶有鋼圈、濾布和加強(qiáng)合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑很適用于地下排水。
3.路基防護(hù)
3.1 坡面防護(hù)石砌圬工防護(hù)仍較普遍使用, 混凝土預(yù)制塊護(hù)坡多用在路堤邊坡, 連片的及帶窗孔的護(hù)面墻; 用于路塹邊坡。破裂的或易于風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網(wǎng)或高強(qiáng)塑料網(wǎng)格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝上防護(hù)也有較好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防護(hù)造價高、易破損等諸多問題, 從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā),建議大力推廣既能改善生態(tài)環(huán)境, 美化景觀, 又一勞永逸的種草防護(hù)。
3.2 沖刷防護(hù)防護(hù)沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護(hù)。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進(jìn), 用高強(qiáng)土工格柵代替鐵絲做石籠, 用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護(hù)坡模袋做成的護(hù)面板防護(hù)受水沖浪擊的邊坡, 很能適應(yīng)土體不均勻沉降。
3.3 支擋防護(hù)擋土墻用于支擋防護(hù)目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合; 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理, 墻身圬工體積小, 也已廣泛應(yīng)用于公路路基的防護(hù)。
4.軟土地基處理
近年來, 隨著高速公路和一級公路的建設(shè)的迅速發(fā)展, 針對軟土地基, 在防止路堤失穩(wěn)定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術(shù)等方面取得了顯著成果。對處理的軟土地基用沉降速率作為鋪筑路面時間的沉降控制方法控制, 使得在軟土地基上一次建成高級路面(而不是前期鋪筑過渡路面)的關(guān)鍵技術(shù)問題得到了解決。
4.1 灰土擠密樁當(dāng)軟土地層含水量過大或過小時, 采取灰土擠密樁。含水率過大可往孔內(nèi)填干土粉或石灰粉, 以吸去部分水分, 或快速成孔澆灌或邊成孔邊下套管, 或成孔后下套管; 含水率過小, 應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍內(nèi)土層, 成孔順序應(yīng)先外圈, 后里圈并間隔進(jìn)行; 對已成孔,應(yīng)防止受水浸濕, 且應(yīng)當(dāng)天回填夯實(shí); 為避免夯打造成縮頸堵寒, 應(yīng)打一孔, 填一孔; 當(dāng)樁孔較密, 土質(zhì)松軟, 應(yīng)采取間隔跳打夯實(shí)??滋盍锨皯?yīng)先夯打孔底3- 4 錘; 根據(jù)試驗(yàn)測定的密實(shí)度要求, 隨填隨夯, 嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù); 回填料應(yīng)拌合均勻, 并控制其含水量; 每個孔填料用量應(yīng)與計(jì)算用量基本符合; 夯錘重不宜小于100Kg; 錘型以梨型或棗核型較合適。有利于夯實(shí)邊緣土, 不宜采用平頭夯錘, 落距一般應(yīng)大于2m; 如地下水位較高, 應(yīng)降低水位后再回填夯實(shí)。已出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層, 應(yīng)用洛陽鏟全部取出來, 按規(guī)定重新填夯灰上, 達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.2 輕質(zhì)路堤用輕質(zhì)材料填筑路堤可減輕對地基承載力的要求。目前國內(nèi)已有應(yīng)用粉煤灰填筑路堤的成功經(jīng)驗(yàn), 可使路堤自重減輕25%左右。用重型擊實(shí)試驗(yàn)法測定最大干容重為9- 12KN/m3。硅鉆型粉煤灰粘性小, 不具塑性, 但液限在64%左右, 最佳含水量37- 41%, 有良
好的壓實(shí)性能。粉煤灰路堤邊坡表層1- 2m用粘質(zhì)土包覆, 以穩(wěn)定邊坡和利于長草, 路床頂面用粗粒上封閉厚0.3- 0.5m。
4.3 土工合成材料加固淺層(一般小于3m 厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑上工布, 再填筑路堤, 土工布起分隔、過濾、排水和加速固結(jié)等作用, 從而取代常規(guī)的置換方法。
5.黃土陷穴處理
黃土陷穴是黃土地區(qū)路基施工常見的病害。黃土陷穴處理范圍, 應(yīng)視具體情況而定, 宜在路基填方或挖方邊坡外, 上側(cè)50m, 下側(cè)10-20m。若陷穴傾向路基, 雖在50m以外, 仍應(yīng)作適當(dāng)處理。對串珠狀陷穴應(yīng)徹底進(jìn)行處治。處理時, 采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施, 開挖的方法可以采用導(dǎo)洞、豎井和明挖等。
處理好的陷穴, 其上層表面均應(yīng)用石灰與土比例為三比七的石灰土填筑夯實(shí)或鋪填老黃土等不透水材料加以改善。石灰土厚度應(yīng)按設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行。如原設(shè)計(jì)未要求時, 其厚度不宜小于30cm。并將流向陷穴的附近地面水引離, 防止形成地表積水或水流集中產(chǎn)生沖刷。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】市政工程;頂管;施工技術(shù)
為了避免對地面的交通造成影響,施工企業(yè)在市政工程中一般都采用頂管施工方法進(jìn)行作業(yè),以將地面的作業(yè)面移到地下。采用這種方法,只要施工之前進(jìn)行合理選線,選取合適的施工方法,施工面上的構(gòu)筑物則不會妨礙正常的施工。此技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用日漸增多,因此有必要總結(jié)其技術(shù)要點(diǎn)并加以提高。
某地污水處理系統(tǒng)要安裝廠外管線,其中有直徑為600mm的鋼筋混凝土管要斜向穿過一段長約為8.9m的鐵路線??紤]到實(shí)際情況,此工程采用頂管施工技術(shù)。本文結(jié)合該工程,一一介紹頂管施工的技術(shù)要點(diǎn)。
1.施工準(zhǔn)備和方法選擇
此工程在頂進(jìn)之前,施工隊(duì)伍對周邊地質(zhì)、水文情況,各層土壤的系數(shù),地下水位的流量、水位等進(jìn)行了詳細(xì)的勘察。與此同時,對于列車的通過時分以及時間間隔,路基中埋設(shè)的電纜和管線等,都要和相關(guān)單位進(jìn)行磋商,以改移或是拆除矛盾的部位。施工之前將各種防護(hù)措施以及用具準(zhǔn)備妥當(dāng),以保證施工順利、安全的進(jìn)行。
頂進(jìn)作業(yè)要在工作坑的水位降到基底0.5m至1m后進(jìn)行。降水、排水系統(tǒng)要在開挖工作坑期間就一同做好。開挖使用機(jī)械開挖,為確保路線的安全,設(shè)計(jì)時確定的防護(hù)方法一定要實(shí)施到位。
按照設(shè)計(jì)進(jìn)行后背和工作底板的制作。由于在平整度方面,工作底板需求偏高,在作業(yè)時使用方格網(wǎng)高程控制方法,在灌注工作底板混凝土?xí)r,采用?16的鋼筋頭埋設(shè)到其中,分成2.5m的方格網(wǎng)進(jìn)行高程控制,最后再用合適比例的水泥砂漿整平。為了保證頂進(jìn)作業(yè),要將頂板做成前高后低的仰坡,將方向墩設(shè)置在底板的兩邊。預(yù)制管身就地在灌注好的底板上直接進(jìn)行。
管頂覆土大于3米的,可以使用“鋼板脫殼”的放大進(jìn)行作業(yè),在管頂上設(shè)置鋼板,和涵體一同前進(jìn)。當(dāng)路基土體對著管道的移動產(chǎn)生變形或是遇到頂進(jìn)阻力增大時,可以將管身和鋼板之間的連接解除,借助管頂隔離層和鋼板之間較小的摩擦力,讓鋼板托著路基覆土,管身在鋼板之下行進(jìn)。頂進(jìn)作業(yè)時,出土速度要盡量加快,實(shí)行多班連續(xù)作業(yè),作業(yè)同時要注意管身的軸線方向有無偏差,若有則要及時進(jìn)行修正。若出現(xiàn)“左右”糾纏著可使用一側(cè)少挖土,另一側(cè)超挖的方法逐步進(jìn)行;若出現(xiàn)“扎頭”,則可以使用少挖涵底土或是換鋪地基的辦法逐步進(jìn)行;頂進(jìn)作業(yè)時,必須在和涵體的軸線一致的方向上安置頂鐵,為保證傳力的均勻還要每隔4米設(shè)置一條橫梁。
2.設(shè)備的安裝及調(diào)試
①頂進(jìn)設(shè)備。在完成管身以及后背的建成工作后,就可以安裝頂進(jìn)設(shè)備。使用的千斤頂根據(jù)最大頂力來配置臺數(shù)。完成設(shè)備安裝之后,要進(jìn)行以下調(diào)試:全面檢查千斤頂功能是否正常,其液壓元件可靠與否,有沒有管道泄漏的情況;調(diào)整好溢流閥的作業(yè)壓力以及一系列繼電器的保安值;將油壓逐漸加大,推起管身,以測試起推推力;后背變化情況要時刻注意。
②輔助設(shè)備。制作好管身之后,就可以將各側(cè)的鋼刃腳安裝到管身上,同時裝配好人工挖土工作臺。在安裝底刃腳時,要注意做成船頭坡。
③試頂。完成上述步驟以后,就可以進(jìn)行試頂,試頂在將管身頂動后停止。試頂過程匯總,在各個部位觀察的有關(guān)專業(yè)人員要時刻注意變化,及時記錄;開泵后要在油壓提升5~10Mpa的時候停泵查看,若有異狀,盡快處理;與此同時要注意底板以及后背的變化情況。
3.線路加固和安全措施
工程線路的加固使用吊軌縱橫梁加固方法。首先要用木枕替換掉混凝土枕,替換采用隔六抽一方法,同時在線路的另一側(cè)搭建枕木垛,在木枕上加載四組3根50kg/m的鋼軌扣軌梁。之后將道碴挖空,穿過工字梁橫梁,使用鋼扣板和U型螺栓將扣軌梁以及橫梁聯(lián)系起來。為了降低頂進(jìn)阻力,在每組橫梁的下面鋪設(shè)厚度為1cm的鋼板,鋼板下涂上黃油作為滑道。為了有效避免管線在頂進(jìn)過程中有橫移現(xiàn)象,在管身頂設(shè)兩臺導(dǎo)鏈,將之固定于擋碴墻的預(yù)埋鋼筋上,若是發(fā)生了上述情況,要及時使用導(dǎo)鏈進(jìn)行調(diào)整。
在所有準(zhǔn)備工作經(jīng)檢查都確保都合格無誤之后,才能試頂驗(yàn)證,頂進(jìn)的施工流程如下圖1所示。為了確保管身在頂進(jìn)過程中不會因?yàn)槭┕そM織的緣故中途停頓,要編制晝夜連續(xù)作業(yè)的施工組織計(jì)劃。具體的施工組織計(jì)劃見下表1。
圖1 頂進(jìn)作業(yè)施工程序
表1 施工組織配置表
作業(yè)過程中,若是有需要拆換、加固或是改移既有線路的設(shè)備時,首先要和當(dāng)?shù)氐墓?wù)部門進(jìn)行聯(lián)系,同時經(jīng)過雙方協(xié)商之后才能進(jìn)行。頂進(jìn)作業(yè)啟動后,不能在中途無故暫停,必須24小時不斷作業(yè),同時各種材料以及機(jī)械設(shè)備要準(zhǔn)備充足。施工中要嚴(yán)格執(zhí)行“四不挖土”的原則,列車通過時要停下所有的施工活動,施工人員要撤出施工場所。頂進(jìn)時頂鐵上不能有人站立。
管身頂進(jìn)到達(dá)既定位置之后沒要盡快將路線恢復(fù)。在將拆除加固設(shè)備之前,要首先確認(rèn)是否備齊起撥道工具、道碴和上碴工具,同時將抽出橫梁的作業(yè)流程安排妥當(dāng)。施工中抽出橫梁木枕換成鋼筋混凝土軌枕,作業(yè)采用隔六取一的方法進(jìn)行。抽取完成之后,要立即補(bǔ)充道碴并加以搗固。以上工序全部完成之后,要對路線整體進(jìn)行全面維修,達(dá)到運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)后,才可以上報(bào)運(yùn)營部以恢復(fù)正常使用。
4.結(jié)語
為了確保此工程施工的安全、高效,頂管作業(yè)必須達(dá)到以下的幾點(diǎn)要求:
①對設(shè)計(jì)文件以及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行詳細(xì)了解,根據(jù)施工場地地質(zhì)情況核算最大頂力,根據(jù)此最大頂力設(shè)計(jì)后座,保證其具有足夠的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性。為保證對列車的干擾降到最低,在開頂之前要將通過障礙物的各種措施都準(zhǔn)備好。
②對于穿過地段的線路,要結(jié)合其地下水、覆土深度、橋梁大小、涵洞規(guī)格以及施工季節(jié)等情況考慮具體的做法如加固、架空設(shè)計(jì),同時要按照設(shè)計(jì)的要求做好扣軌以及扣梁的工作。
③在管道頂進(jìn)路基之前,若是需要將部分邊坡挖去,只能和線路架空作業(yè)一起進(jìn)行,不能提前進(jìn)行開挖工作。開挖之后要有相應(yīng)的防護(hù)措施,若是發(fā)生路基塌陷事故,要立即堆碼草袋等進(jìn)行回填。頂進(jìn)涵洞到達(dá)位置之后,要盡快砌筑護(hù)錐等,防止發(fā)生路基塌陷事故。
④頂進(jìn)中要嚴(yán)格控制超挖。為了保持原狀土的路基以及防止塌方,頂管作業(yè)要求超挖一般不能大于30cm,管道下部135°范圍以內(nèi)和管道的底部一定不能超挖,同時按照規(guī)定要確保安全開挖坡度。若是發(fā)生了塌陷事故并威脅到了列車安全,施工方要立即停止作業(yè)并根據(jù)線路的改變情況封鎖線路,與此同時采取相應(yīng)的維修加固方法,確保能盡快恢復(fù)正常。
⑤施工要及時的對頂進(jìn)方向和高程進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)便宜隨時進(jìn)行糾偏。對于頂進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)的偏差,要及時的糾正并進(jìn)行記錄,只有這樣才能確保施工的進(jìn)度以及施工質(zhì)量,這也是頂管成功的重要因素之一。
【參考文獻(xiàn)】
[1]高峻嶺.頂管技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用及施工要點(diǎn)分析[J].甘肅科技,2009,25,(11).
關(guān)鍵詞:市政工程;頂管技術(shù);頂出管;膨潤土;
1.概述
1.1城市地下管線
城市地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,具有傳遞信息、輸送能源和排放廢物的功能。它是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在城市現(xiàn)代化與信息化高速發(fā)展的背景下發(fā)展迅速,并且,當(dāng)前其作用與功能越來越重要,城市中迫切需要興建大量的新管線。如果采用傳統(tǒng)的開挖施工技術(shù),則不僅經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)大,而且對社會和環(huán)境都具有不利的影響。所以,為了保護(hù)城市的道路,我們應(yīng)該盡量采用非開挖技術(shù)。根據(jù)相關(guān)報(bào)道,在新鋪設(shè)的管線中,我國采用非開挖技術(shù)的管路比例比美國要低很多,所以,非開挖管路技術(shù)在我國的發(fā)展空間還很大,這需要引起我們相關(guān)部門的重視。
1.2頂管技術(shù)
1.2.1頂管技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
頂管技術(shù)并不需要開槽鋪設(shè)管道,是非開挖施工方法中的一項(xiàng)。它用一種硬制管道在土層下面穿過以形成給排水或者其他作用的設(shè)施。該項(xiàng)技術(shù)的使用時間較早,優(yōu)點(diǎn)多,例如:(1)施工精度高;(2)綜合成本低:只需要排除地下土層中的土體,使工期縮短、工程量減少;(3)對環(huán)境的破環(huán)?。耗苁怪車ㄖO(shè)施保持其功能,不被破壞;(4)可穿越障礙物等。正是憑借這些優(yōu)點(diǎn),頂管技術(shù)得到了較廣泛的應(yīng)用,當(dāng)前,它已經(jīng)被應(yīng)用在污水管道的鋪設(shè)、天然氣管道、雨水管道、自來水工程等多項(xiàng)民生工程中,消除了以往開挖技術(shù)所造成的社會影響和經(jīng)濟(jì)影響。
1.2.2頂管技術(shù)的缺陷
因?yàn)轫敼芗夹g(shù)常被應(yīng)用于地下的隱蔽性工程中,隱蔽性工程的復(fù)雜程度是難以預(yù)料的,所以,頂管技術(shù)也就有了復(fù)雜性和多邊性的特點(diǎn)。并且,頂管技術(shù)的安全隱患大,在施工中存在著一定的危險(xiǎn),若是失敗了,則會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。但是,我國的頂管技術(shù)比其他國家起步晚,至今還沒有形成一套完整的理論體系,所以,我們應(yīng)該加強(qiáng)市政工程施工中的頂管技術(shù)的研究。
1.2.3研究頂管技術(shù)的意義
我國現(xiàn)在已經(jīng)有了一個很大的地下管道體系,為了避免與現(xiàn)有管道的沖突,未來管道的埋設(shè)深度必然將越來越大,這就更加彰顯了頂管施工的優(yōu)勢。并且,當(dāng)前,人們越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù)的問題,所以,也逐漸加大了頂管施工技術(shù)的應(yīng)用范圍。加強(qiáng)對頂管技術(shù)的研究能夠改進(jìn)和完善頂管技術(shù),提高設(shè)管道施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),提高管道的利用率,減少經(jīng)濟(jì)損失,同時能夠使工程更加科學(xué)、規(guī)范,所以,加強(qiáng)對頂管技術(shù)的研究具有十分重要的意義。
2.頂管工程的關(guān)鍵技術(shù)分析
2.1頂進(jìn)管的選擇
頂進(jìn)管一般選用的是鋼筋砼管,應(yīng)該依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范來對鋼筋砼管進(jìn)行規(guī)格設(shè)計(jì)、配筋和應(yīng)力驗(yàn)算。(1)選擇頂進(jìn)管的直徑:應(yīng)該根據(jù)工程的性質(zhì)來確定頂進(jìn)管的內(nèi)經(jīng),根據(jù)載荷來確定頂進(jìn)管的壁厚,進(jìn)而確定了鋼筋砼管的外徑。一般,管的內(nèi)徑要大于500mm。(2)選擇頂進(jìn)管的長度:頂進(jìn)管的長度能影響過程的可控性和經(jīng)濟(jì)性。若使用較長的管,則可以使裝管的次數(shù)減少,但是,若是偏離了原定路線,則較長的管恢復(fù)正確路線比短管要困難的多。并且,長管帶來的相應(yīng)的挖坑、支護(hù)、修復(fù)等的費(fèi)用也會相應(yīng)的增加。一般情況下,管的長短要根據(jù)管的外直徑來確定,若長徑比小于1.10時,則為短管;若長徑比等于1.15時,則為標(biāo)準(zhǔn)管;若長徑比大于2.10時,則為長管。
2.2頂管施工的前期準(zhǔn)備
頂管施工的前期準(zhǔn)備包括現(xiàn)場平面的布置和土體的加固。
(1)現(xiàn)場平面的布置:現(xiàn)場平面的布置包括多方面的布置,例如:起重設(shè)備、管片堆場、拌漿材料堆場、注水系統(tǒng)等,要在始發(fā)工作井內(nèi)安裝發(fā)射架、頂管機(jī)、反力架等頂進(jìn)設(shè)備,并且,要注意在工作井邊側(cè)設(shè)置好下井扶梯。
(2)土體的加固:必須要保證安全性,所以在頂管機(jī)進(jìn)出洞處和后靠處都要注重對土體的加固,可以通過設(shè)置 高壓旋噴樁來達(dá)到加固的目的。并且,要在工作井中安裝止水裝置,這樣才能防止泥水流失和所壓注的觸變泥漿的流失。
2.3頂管施工的工藝
頂管施工是指利用頂進(jìn)設(shè)備將預(yù)制構(gòu)造物頂入路基,從而形成立體交叉通道或者涵洞的施工方法。頂管施工的工藝過程包括:(1)設(shè)置工作井和接收井:在確定的管段間設(shè)置;(2)推進(jìn)鋼筋混凝土管:在工作井中安裝推力設(shè)備,利用其將頂管機(jī)頭推入土中,進(jìn)而,在機(jī)頭的導(dǎo)向下,向前推進(jìn)預(yù)制的鋼筋混凝土管;(3)鋪設(shè)管道。
2.3.1頂管井的設(shè)計(jì)
頂管井可以分為兩種,分別為工作井和接收井。頂管井一般采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并且工作井有單孔井和單排孔井兩種結(jié)構(gòu)形式。單孔井的形狀為圓形、正方形和矩形等,而單排孔井的結(jié)構(gòu)多為矩形。并且,這些不同形狀的頂管井的受力能力不同,其中,圓形最高,矩形最低。
2.3.2頂管的施工工序
頂管的施工工序包括穿墻、頂管出洞、注漿減阻和頂管糾偏。
(1)穿墻:穿墻時應(yīng)該注意,為了保證阻水、擋土的作用,要在穿墻的管內(nèi)注入紙筋粘土或者低強(qiáng)度的水泥粘土;為了保證土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,要在穿墻管的外側(cè)進(jìn)行注漿固結(jié)。并且要注意對可能出現(xiàn)的問題的預(yù)測和分析,并且制定好相應(yīng)的處理措施。
(2)頂管出洞:這是頂管技術(shù)中的關(guān)鍵工序,并且也容易發(fā)生事故。在此工序中,為了防止管線的偏斜,要進(jìn)行工具管的調(diào)零;為了避免下跌,要在工具管出洞前預(yù)先設(shè)定一個初始角;為了彌補(bǔ)下跌,要立即用主頂油缸進(jìn)行糾偏。
(3)注漿減阻:這是頂管施工中的一個重要技術(shù)措施。注漿減租主要的作用是減少地面的沉降、減少頂進(jìn)阻力。它是通過壓管道周圍空隙,從而形成一道泥漿的保護(hù)套,從而對地層起到支撐作用。注漿工序一般應(yīng)用于長距離的頂管施工工程中,它先是對機(jī)頭的尾部壓漿,然后在中間適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿。
(4)頂管糾偏:頂管的糾偏工作是指利用千斤頂組改變機(jī)頭端面的方向,進(jìn)而減少機(jī)頭偏離設(shè)計(jì)軸線的偏差。若管道偏左,則對千斤頂進(jìn)行左伸右縮的處理,若管道偏右,則對千斤頂進(jìn)行右伸左縮的處理。
2.4膨潤土在疏松土層中的應(yīng)用
粘性小的疏松土層極不穩(wěn)定。此時,添加膨潤土就能提高其支承作用。為了使支承作用顯著,要注意準(zhǔn)確掌握膨潤土懸浮液在沙礫中的特性,對于孔隙橫斷面小的細(xì)粒土層,適于采用低流限的懸浮液,反之,孔隙橫斷面大的粗粒土層需要采用高流限的懸浮液。并且要根據(jù)不同的場合來選擇不同的壓漿方式:有時需要均勻壓漿,有時則需要分段壓漿。
結(jié)語:加強(qiáng)對頂管技術(shù)的研究具有十分重要的意義。本文探究了頂出管的選擇、頂管施工前期準(zhǔn)備、頂管施工工藝、膨潤土的使用等施工要點(diǎn),相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)該加強(qiáng)對這些方面的研究并且探究新的方面,以保證在市政工程的施工中,頂管技術(shù)能夠得到更好的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù);支護(hù)形式;施工技術(shù);穩(wěn)定性
一般情況下,有支護(hù)結(jié)構(gòu)或者是深度在6米以上的基坑都可以稱之為深基坑,深基坑支護(hù)施工技術(shù)包括了基坑的支護(hù)、開挖和降水,深基坑支護(hù)的形式有重力式、混合式和懸臂式擋土墻等。隨著施工技術(shù)和施工水平的提高,基坑的深度在不斷的增加,周圍的環(huán)境、氣候天氣以及管理水平都影響著深基坑支護(hù)工程的穩(wěn)定性。技術(shù)人員和施工人員要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和環(huán)境特征制定合適的施工方案。
一、深基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)類型
1、重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。該種支護(hù)結(jié)構(gòu)是重力擋土墻的延伸和發(fā)展,是先將基坑的側(cè)壁加固,讓基坑形成具有一定厚度的擋墻,重力式擋墻可以達(dá)到隔水和擋土的目的。深層攪拌樁就是重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種,它通過水泥與土層的攪拌來形成柱狀的水泥土墻,4米到8米的基坑都可以適用該支護(hù)結(jié)構(gòu)。重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)需要在形成重力墻之后再開挖邊坡,水泥土重力式的維護(hù)結(jié)構(gòu)是比較常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
2、懸臂式的支護(hù)結(jié)構(gòu)。該支護(hù)結(jié)構(gòu)可以分為分離排樁式結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)以及連續(xù)板樁式結(jié)構(gòu),是指在不加任何錨桿和支撐的情況下僅在基坑底下嵌入一定厚度的巖土體,依靠這些巖土體來平衡主動土壓力、水壓力和上部的地面超載。這種支護(hù)結(jié)構(gòu)的嵌入深度是至關(guān)重要的,構(gòu)件的彎矩值和樁頂位移都比較大,主要適用于基坑深度不大、基坑的水平位移要求不是很嚴(yán)格以及土質(zhì)條件比較好的基坑,開挖的深度要在10米以下。
3、拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)。該種支護(hù)結(jié)構(gòu)是由外拉系統(tǒng)和擋土結(jié)構(gòu)組成,按照外拉系統(tǒng)設(shè)置的不同可以分為錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)和地面的拉錨支護(hù)結(jié)構(gòu)。前者是指外拉結(jié)構(gòu)沿著坑壁的土體設(shè)置,主要適用于較大規(guī)模的深基坑、附近有建筑物或者是不設(shè)內(nèi)支撐的深基坑。后者則是指外拉結(jié)構(gòu)在地面設(shè)置,結(jié)構(gòu)由錨固體、拉桿和擋土結(jié)構(gòu)組成,主要適用于規(guī)?;蛘呤巧疃炔淮蟮幕?。此外,深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型還包括內(nèi)支撐式、土釘支護(hù)以及預(yù)應(yīng)力的錨桿柔性支護(hù)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)者和施工人員可以根據(jù)施工的不同需要來選擇不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
二、深基坑支護(hù)施工技術(shù)
深基坑支護(hù)工程在施工之前需要對工程進(jìn)行勘察和調(diào)查,對地下水、埋設(shè)物以及工程設(shè)施進(jìn)行確定,在綜合考慮當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)、地層變形限值、施工設(shè)施與場地以及成本和工期的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)。施工時要進(jìn)行現(xiàn)場的測量和監(jiān)控,及時的反饋信息。
1、深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。深基坑施工的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)方案的安全、可靠、可行,參與設(shè)計(jì)的人員不僅要對材料學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué)以及基礎(chǔ)和地基有一定研究,還要對施工場地的地質(zhì)特點(diǎn)和地形地貌進(jìn)行勘察和了解,因地制宜的設(shè)計(jì)施工方案。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過程中要勇于創(chuàng)新,對各種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行新的嘗試,做到具體問題具體分析,在設(shè)計(jì)完成之后,還要通過專家組的論斷,審批通過才可以進(jìn)行下一步的施工。
2、施工的流程。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工流程一般是進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備、深基坑支護(hù)樁施工、聯(lián)系梁和錨桿施工、土方的開挖,其中支護(hù)樁要采取人工挖孔,鋼筋混凝土做支護(hù)樁的護(hù)壁。在聯(lián)系梁施工環(huán)節(jié)中要先開挖基槽,驗(yàn)收合格之后才能進(jìn)行混凝土的澆筑,并在此基礎(chǔ)上對聯(lián)系梁進(jìn)行施工。錨桿施工中要將基坑挖到錨桿的標(biāo)準(zhǔn)高度,之后再逐一進(jìn)行鉆孔、錨桿的制作、注漿、安裝聯(lián)系梁、錨固和錨桿試驗(yàn),確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。此外,采用分層開挖的方式來進(jìn)行土方的開挖,隨時運(yùn)走挖出的土方,維持現(xiàn)場的清潔。
3、環(huán)境保護(hù)和安全管理。高層建筑一般都集中在市中繁華和人口密集的地帶,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工會產(chǎn)生一定的材料污染和噪聲污染,因此施工人員要加強(qiáng)施工中的環(huán)保意識和安全管理意識。在施工的安全管理中,技術(shù)人員要對機(jī)械和電氣設(shè)備的性能進(jìn)行檢查,嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)方案的要求施工,減少施工中的安全事故,確保工程的安全施工。
4、施工中的監(jiān)理工作。深基坑支護(hù)施工的技術(shù)性和專業(yè)性比較強(qiáng),工序復(fù)雜,監(jiān)理人員要掌握支護(hù)技術(shù)的施工流程,配合技術(shù)人員做好現(xiàn)場的監(jiān)督和指導(dǎo)工作,對施工的進(jìn)度和變化進(jìn)行及時的了解和把握。此外,監(jiān)理人員還要對深基坑支護(hù)技術(shù)的每一個施工環(huán)節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)和審核,確保每一環(huán)節(jié)都能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時,地下水的水位、基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)也都在監(jiān)理工作的范圍之內(nèi)。
三、深基坑支護(hù)施工的穩(wěn)定性
1、影響深基坑穩(wěn)定性的問題。目前我國對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采用的理論仍然是靜態(tài)的極限平衡理論,但是基坑中的土體是動態(tài)平衡的狀態(tài),時間效應(yīng)和變形在設(shè)計(jì)中沒有被充分的考慮到?,F(xiàn)在城市中的高層建筑越來越多,基坑工程施工中還要考慮基坑變形對地下管線、周圍建筑物以及道路設(shè)施的影響。此外,地下水的控制是基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn),基坑滲漏、管涌的現(xiàn)象只能延長工期,地下水的控制還沒能引起足夠的重視,這些問題都對深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的影響。
2、設(shè)計(jì)上的改進(jìn)。由于施工場地地下與地上環(huán)境的不同,目前國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一精確的設(shè)計(jì)規(guī)范和計(jì)算方法,這就要求設(shè)計(jì)人員因地制宜的確定基坑的變形允許值,對結(jié)構(gòu)變形的控制標(biāo)準(zhǔn)和地面超載對結(jié)構(gòu)變形影響進(jìn)行認(rèn)定,尋求新的支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。隨著技術(shù)和科技的進(jìn)步,例如旋噴土錨、雙排樁、組合拱帷幕以及土釘?shù)刃滦偷闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)正向著綜合化的方向發(fā)展,這些綜合性的結(jié)構(gòu)雖然具有一定的復(fù)雜性,但是卻可以整體上提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3、支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究試驗(yàn)和優(yōu)化。由于技術(shù)上和資金上的限制,目前我國很少對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善系統(tǒng)的研究試驗(yàn),很多成功和失敗的深基坑支護(hù)施工都難以總結(jié)經(jīng)驗(yàn),支護(hù)技術(shù)施工很難有新的進(jìn)步和發(fā)展。新時期,技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員要對深基坑支護(hù)施工進(jìn)行反復(fù)的研究和試驗(yàn),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,提高工程的穩(wěn)定性。對于施工方案不符合施工要求的要進(jìn)行優(yōu)化升級,做到施工的安全可靠、過程順利,確保工程施工能夠在規(guī)定的工期內(nèi)完成。
4、新型施工技術(shù)的發(fā)展。深基坑支護(hù)施工是圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系與土體相互作用的動態(tài)變化過程,單純理論和經(jīng)驗(yàn)的分析和估計(jì)很難完成支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工。技術(shù)人員和施工人員要采取信息監(jiān)測和信息化施工的技術(shù),對于施工效果和設(shè)計(jì)方案不一致的要進(jìn)行實(shí)時的糾正和改進(jìn),通過信息監(jiān)測來動態(tài)的把握土體變形的狀態(tài),進(jìn)行信息化的施工。此外,信息化施工還可以對險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)測,減少施工事故的發(fā)生,整體上提高深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工水平。
四、結(jié)束語
深基坑支護(hù)施工是技術(shù)性和專業(yè)性極強(qiáng)的工作,它綜合包含了工程地質(zhì)與結(jié)構(gòu)、建筑材料、水文地質(zhì)以及施工的工藝和管理等,是一門綜合性的學(xué)科。深基坑支護(hù)施工技術(shù)在我國經(jīng)過長時間的發(fā)展,已經(jīng)存在了多種支護(hù)類型,但是支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是施工的關(guān)鍵和難點(diǎn),工程的設(shè)計(jì)人員和施工人員還要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)設(shè)計(jì)和試驗(yàn),提升深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:給排水工程;頂管技術(shù);施工要點(diǎn)
Abstract: in recent years, our country whether economic or science and technology have made by leaps and bounds development, increasing the size of city, and adaptation of the high-rise building and civil building infrastructure is springing up developed. Therefore, the construction of the underground engineering is also in constant progress, the pipe jacking technology in municipal water supply and drainage engineering in the application and key points of construction are analyzed, and the hope that in the work can help.
Keywords: water supply and drainage engineering; Pipe jacking technology; Key points of construction
中圖分類號:S276文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市居民的生活節(jié)節(jié)攀升,在改革開放的30多年中,我國的城市建設(shè)也在持續(xù)進(jìn)行并不斷更新中,而城市建設(shè)離不開給排水系統(tǒng)的完善,因此給排水管道改造也在不斷的發(fā)展著。給排水管道的施工必然會給城市交通、市容市貌、環(huán)境等造成影響,因此出于對城市的保護(hù),在地下給排水管道施工中主要應(yīng)用頂管技術(shù)。早在1953年,我國就開始了對頂管技術(shù)的應(yīng)用,經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)日臻成熟,成為給排水施工中最常用的技術(shù)之一。
一、頂管施工技術(shù)與開槽埋管的對比
1頂管施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
運(yùn)用頂管技術(shù)挖坑較少,只有工作坑和接收坑,比開槽埋管要少很多。而且在頂進(jìn)的過程中開挖土方較少。頂管施工技術(shù)的優(yōu)勢還在于施工的安全性較高,對周邊環(huán)境影響小,而且施工作業(yè)任務(wù)也相對較少。在工程進(jìn)度緊的情況下,頂管技術(shù)的施工工期短,如果覆埋土深度較大的話,應(yīng)該選用頂管技術(shù),這樣更加經(jīng)濟(jì)。
2頂管施工技術(shù)的缺點(diǎn)
如果遇到曲率半徑偏小,而且曲線種類多且量大時,開槽埋管更加簡便,而頂管施工則會給施工的順利進(jìn)行帶來諸多不便利的因素。或者當(dāng)?shù)叵陆o排水的施工過程中遇到的土層屬于軟土,這是管道施工非常容易出現(xiàn)偏差,而且糾偏又會非常困難,使管道產(chǎn)生不均勻沉降,而且再加上覆土較淺,更適合選用開槽埋管。
二、頂管技術(shù)在給排水工程中的應(yīng)用
1頂管技術(shù)的適用范圍
1.1在中心城區(qū),或者商業(yè)密集的地方以及諸如文物古跡或者不能大型開挖的特殊區(qū)域,而且實(shí)施作業(yè)的過程中既不能開槽埋管,又不能空中架線,針對這種情況,頂管技術(shù)是最合適的施工方法,即采用直徑為80-600mm進(jìn)行地下埋管。
1.2另外一種適用頂管技術(shù)的情況在進(jìn)行施工時,敷設(shè)的污水管道直徑超過500mm,而且開挖埋管時又不能采用明溝,這時應(yīng)該選用頂管技術(shù),但需要注意的是管道沿線要避開其它建筑基礎(chǔ)。
2頂管技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應(yīng)用
頂管施工技術(shù)在市政管網(wǎng)中的應(yīng)用范圍非常廣泛,主要用于舊城改造過程中的管網(wǎng)施工。經(jīng)過長時間形成了各種管網(wǎng)復(fù)雜交錯,部分管線的地下位置難以明確,再加上找不到原始資料等客觀原因,從而導(dǎo)致開挖管道將面臨非常多的困難。而目前,許多城市為了完成管道施工,對地面反復(fù)開挖,使路面的壽命嚴(yán)重受損,并且阻礙了交通,同時給附近居民的生活帶來了很多不便。
更嚴(yán)重的問題在于,隨著管網(wǎng)的建設(shè),相應(yīng)的配套設(shè)施,例如電訊、自來水、煤氣、廣告箱、路牌等都需要反復(fù)拆建,這在無形中增加了施工的難度,也給城市的基礎(chǔ)設(shè)施造成了一定的損壞。而且在鋪設(shè)管網(wǎng)的過程中,如果遇到文物古跡、鐵路或水道的阻礙,需要轉(zhuǎn)入地下過渡,受限于施工現(xiàn)場的條件與環(huán)境,不能采用明溝開挖來埋管施工,這種情況下最好的選擇就是運(yùn)用頂管法施工。
三、頂管技術(shù)施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
1減阻泥漿
向管道外壁,運(yùn)用觸變泥漿將減阻泥漿擠入,使其在管道的形成一個泥漿套,這樣能夠減小管節(jié)外壁與土層之間的摩擦力和阻力,這樣使得在頂進(jìn)時能夠更加省力而且簡便。影響減阻效果的直接因素就是泥漿套形成的質(zhì)量,而且由于泥漿套具有支撐作用,粉質(zhì)粘土層坍塌而形成的地層流沙可以有效減少,同時還能控制地面的沉降作用。另外,要注意的是在管道頂進(jìn)完成后,對管頂機(jī)頭尾端要實(shí)施同步壓漿,并在中繼線和中部管節(jié)處跟蹤補(bǔ)漿。而在施工中,泥漿的實(shí)際用量通常要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于計(jì)劃用量,一般來說會達(dá)到4倍或5倍,以上壓漿方法都能夠取得非常好的預(yù)期效果。
2按設(shè)計(jì)路線頂進(jìn)
施工過程中,削土刀盤上的可伸縮超提刀可以將管子按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的線路頂進(jìn),同時借助千斤頂編組對出現(xiàn)偏差的情況就行糾正,為了保證頂進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線的路徑相一致,可以適當(dāng)增加對頂進(jìn)軸線的測量次數(shù)。一般來說,頂進(jìn)一節(jié)混凝土管節(jié)后就要測量一次,另外可以根據(jù)實(shí)際操作的情況在出洞、糾偏以及到達(dá)終點(diǎn)之前,合理的增加測量次數(shù)。另外一個需要注意的是,為了保證控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性要反復(fù)對其進(jìn)行測量。通過對相鄰管道間錯口偏差的及時糾正,可以避免施工后出現(xiàn)問題,造成返工。
3洞口止水
除了保證頂進(jìn)線路的準(zhǔn)確性,還應(yīng)該做好洞口的止水工作。做到工作井預(yù)留洞口比管節(jié)的外徑略大才能保證管子從工作井內(nèi)順利出洞。而且,在頂進(jìn)的過程中,需要有效封閉此間隙。頂管施工洞口止水的方法是,在制作沉井時,首先預(yù)埋一個厚度為10mm的鋼法蘭在洞口,并焊接螺栓,然后將16mm的厚橡膠法蘭安裝,并使用10mm后的鋼壓板將其壓緊。在頂管施工過程中,在工作井內(nèi)如未發(fā)現(xiàn)有地下水或泥沙的流入,就可以回收膠法蘭及壓板,這種方法可以取得很好的效果。
4頂管施工中的進(jìn)出洞作業(yè)
頂管施工中非常重要的工序之一是管子的進(jìn)出洞作業(yè),穿墻后掘進(jìn)機(jī)的方向非常重要,它決定著后期施工中管道方向控制的準(zhǔn)確性,而且會影響井內(nèi)管節(jié)的拼裝工作。穿墻時要做好洞口的止水工作,防止井內(nèi)涌入大量的泥水,給施工安全埋下隱患。如果管道位于粉質(zhì)粘土層,水位呈流塑狀,需要將管子的頂進(jìn)方向與工作井保持合理的距離,同時還要改良和加固整個土體。而且要采用井點(diǎn)降水措施,增加土體的強(qiáng)度。另外,還要確保管道與軸線方向相一致,頂進(jìn)方向不出現(xiàn)偏差。
5遇障礙物后的頂進(jìn)處理
施工能否順利進(jìn)行的另外一個關(guān)鍵因素是如何解決頂進(jìn)過程中遇到的障礙物,例如遇到大量的埋木、石塊以及老河道等,這些都需要通過對現(xiàn)場的研究才能給出合理的解決方案。市政工程中,尤其是深覆土大管徑的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程最為復(fù)雜。在這些工程中,采用頂管技術(shù)是完全可行的,與開槽埋管相比,無論是經(jīng)濟(jì)效益還是社會效益都有很明顯的優(yōu)勢,可以從根本上改變城市管網(wǎng)雜、亂的現(xiàn)狀。另外,從保護(hù)環(huán)境的層面來說,更多的運(yùn)用頂管技術(shù)進(jìn)行市政工程施工也是大勢所趨,由此可以看出,頂管施工工藝將成為未來管線鋪設(shè)的主要技術(shù)。
三、市政給水管線工程的質(zhì)量監(jiān)理
為了保證市政給排水施工的良好發(fā)展,進(jìn)一步理順質(zhì)量管理體系,應(yīng)該提高企業(yè)的內(nèi)部素質(zhì),加強(qiáng)政府的監(jiān)管機(jī)制,同時對于先進(jìn)的新技術(shù)予以積極的支持和廣泛的推廣,例如頂管技術(shù)的應(yīng)用。頂管技術(shù)不僅帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,同時又能保護(hù)環(huán)境。
四、結(jié)論
頂管技術(shù)涉及到了力學(xué)的方方面面,例如材料力學(xué)、巖土力學(xué)等,是一個復(fù)雜的力學(xué)過程。在施工的過程中最重要的是控制好推進(jìn)頂管的力度,即管道在頂管過程中受到的阻力,主要包括管壁的摩擦阻力,工具頭正面泥水壓力等,而準(zhǔn)確估計(jì)頂管的推力需要對頂管計(jì)算進(jìn)行復(fù)核,這樣才能防止泥砂涌入。泥水力一定要合理,壓力過大,會增加主千斤頂?shù)呢?fù)荷,很有可能會出現(xiàn)冒頂?shù)那闆r;如果過小又會造成大量的泥砂涌入,而道路的表面也會受到破壞和影響,使地表設(shè)施受到不同程度的損壞。
參考文獻(xiàn)
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