市政道路工程中泥水平衡法頂管施工的應(yīng)用探討

閻 健

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

市政道路工程中泥水平衡法頂管施工的應(yīng)用探討

閻 健

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

·道路·鐵路·

泥水平衡法頂管施工是當(dāng)前市政道路工程中所提出的一種新型工藝，能夠有效保證挖掘面的穩(wěn)定性，使用范圍相對(duì)廣泛。介紹了泥水平衡法頂管施工工藝原理，并以實(shí)際案例為基礎(chǔ)，對(duì)其適用性進(jìn)行分析。

市政道路工程，泥水平衡法，頂管施工

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得城市建設(shè)速度加快。而在整個(gè)建設(shè)過(guò)程中，以道路施工最為重要。道路工程的存在不僅會(huì)影響周圍居民的生活，也會(huì)影響區(qū)域內(nèi)的交通質(zhì)量，更會(huì)影響城市整體的交通便捷性。因此，在城市建設(shè)過(guò)程中，十分注重道路規(guī)劃。然而，在以往的市政道路工程中，人們采取的工藝相對(duì)落后，使得地下管道的鋪設(shè)與路面的穩(wěn)定性無(wú)法保持一致，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。在近幾年來(lái)，人們?cè)郊右庾R(shí)到地面與地下的聯(lián)系性，并且盡可能保證地下與地面的平衡，從而提升地下管道的鋪設(shè)質(zhì)量與路面鋪設(shè)的質(zhì)量。泥水平衡法頂管施工是當(dāng)前存在的一項(xiàng)新型道路施工工藝，使用價(jià)值與適用面積均相對(duì)較為廣泛。筆者以某城市的市政道路工程為基礎(chǔ)，就其施工工藝的具體落實(shí)加以分析，以期望能夠提升城市道路施工質(zhì)量。

1 泥水平衡法頂管施工工藝原理

“泥水平衡法”頂管施工是一種全斷面切削土體，以泥水壓力來(lái)平衡土壓力和地下水壓力，又以泥水作為輸送棄土介質(zhì)的機(jī)械自動(dòng)化頂管施工法。該種施工方式的工藝原理為：在頂管施工的過(guò)程中，選取含有一定量的粘土，以及具有一定相對(duì)密度的泥水，使之充滿頂管掘進(jìn)機(jī)的泥水艙，并對(duì)該艙施加壓力，從而使之達(dá)到一定的平衡狀態(tài)完成施工目的。該種施工方式，需要利用土頂千斤頂以及管道中繼千斤頂?shù)耐屏?，使得需要鋪設(shè)的管道從工作坑內(nèi)穿過(guò)土層，一直推到設(shè)計(jì)位置。最后，將隨之而來(lái)的工具管或者掘進(jìn)機(jī)后的管道，鋪設(shè)在工作坑與接收坑之間，即可完成。因此，在泥水平衡法頂管施工之中，必須要注意三個(gè)要素：第一，注意泥水以及粘土的含量，從而使得其能夠在作業(yè)中進(jìn)行推進(jìn)，避免其濃度過(guò)高或者過(guò)低，凝結(jié)或者散開，影響鋪設(shè)質(zhì)量；第二，注意工作坑與接收坑的距離。一般來(lái)說(shuō)，頂管施工其距離越長(zhǎng)，管道所接收到的作用力將會(huì)越弱。為了保證頂管施工的進(jìn)程，必須要對(duì)其工作坑與接收坑的距離進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而達(dá)到最佳的施工狀態(tài)；第三，注意管道放置于最佳位置后的處理方案，將工具管或者掘進(jìn)機(jī)后管道加以鋪設(shè)，以降低施工對(duì)管道的損傷。目前，泥水平衡頂管施工工藝的運(yùn)用已經(jīng)相對(duì)普及。為了保證施工質(zhì)量，必須要結(jié)合實(shí)踐加以分析。但是，在具體運(yùn)用的過(guò)程中，還是受到了施工技術(shù)與施工人員等多種因素的限制，從而使得泥水平衡沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，施工完成后，質(zhì)量無(wú)法與設(shè)計(jì)要求一致。針對(duì)該種現(xiàn)象，本文結(jié)合了運(yùn)用實(shí)例來(lái)進(jìn)行闡述。

3)臨街房屋，雨水管應(yīng)布置在臨街一側(cè)，這樣落地后也能及早排除，減少由于排在后院導(dǎo)致小區(qū)院內(nèi)的雨水排量陡增的壓力。

4)雨水管應(yīng)避免曲折，當(dāng)遇到建筑腰線或其他突出墻面裝飾物時(shí)，雨水管應(yīng)直通而不繞行，以免堵塞和噪聲。

5)對(duì)于凸出墻面柱或框架柱需干掛石材裝飾的，而柱側(cè)又設(shè)有雨水管的，更要對(duì)雨水管的位置多動(dòng)腦筋。主要原因是裝飾面因雨水管的寬度增大了柱的斷面，如果柱是多根的，而裝飾要求全部要一樣寬的裝飾面，這樣就會(huì)造成因一根雨水管對(duì)工程造價(jià)極大的增加。

6)要求雨水斗上方要有防護(hù)網(wǎng)，很多地方在這個(gè)位置就成了鳥窩，住進(jìn)了麻雀，小鳥銜來(lái)的枯枝草根會(huì)堵塞水道，造成排水不暢甚至溢水。

7)排水管的材質(zhì)，常見的有PVC管材和鍍鋅鋼管。對(duì)北方地區(qū)，雪水積冰后極易形成冰柱，PVC管材包裹的冰柱形成后如果固定件約束不住，則是極大的安全隱患，整體脫落者已有案例，且冰柱凍脹撐壞PVC管材的可能性非常大，造成水管裂縫漏水。所以不建議北方地區(qū)用PVC管材作室外雨水管，宜優(yōu)先采用鍍鋅鋼管。

3 結(jié)語(yǔ)

屋頂雨水排水系統(tǒng)的安排，容易引起工程建設(shè)者的輕視，而實(shí)際上它的重要性不容小覷，從交工后的實(shí)用性，耐久性及建筑物的美學(xué)欣賞多方面說(shuō)明它的重要性。全體參建方提高對(duì)屋頂雨水排水系統(tǒng)的重視，是非常必要的。

2 工程案例

筆者選取某南方城市，其在進(jìn)行市政道路的修建過(guò)程中，在路基的右邊，需要鋪設(shè)一條污水管道。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)，該區(qū)域內(nèi)的管道線相對(duì)復(fù)雜，且周圍居民較多，排污需求量較大。結(jié)合對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的了解，施工單位根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境以及污水排放的需求量，將管道的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)在600 m，且選取D1 299的管徑管道，施工路段的坡度為2.05%。且為了保證其路面行車的穩(wěn)定，在污水管道上，需要覆蓋一定的土層，該土層盡量保持在5 m～11 m。經(jīng)過(guò)技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，如果以開挖的方式來(lái)進(jìn)行管道鋪設(shè)，其開挖的路面達(dá)到27 m～30 m，工作量相對(duì)較大。且鋪設(shè)地區(qū)居民較多，商業(yè)相對(duì)繁華，施工難度較大，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響較大。因此，施工單位認(rèn)為，采取泥水平衡頂管施工方式是最佳施工方案。為了保證該種施工方案的有效性，以BIM技術(shù)模擬泥水平衡法頂管施工，對(duì)其影響面積以及施工質(zhì)量等諸多問(wèn)題加以確定。從而得出，泥水平衡頂管施工技術(shù)的使用能夠降低對(duì)周圍的影響，且工程造價(jià)明顯降低，施工效率與質(zhì)量提升，能夠在規(guī)定的工期之內(nèi)完成。

3 市政道路工程泥水平衡法頂管施工工藝的運(yùn)用策略

3.1 施工現(xiàn)場(chǎng)清理與測(cè)量

在進(jìn)行道路工程施工之前，必須要就其現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境加以勘測(cè)，從居民的活動(dòng)狀況到現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生環(huán)境都需要進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握。同時(shí)，根據(jù)居民的活動(dòng)狀況，制定合理的施工方案，以時(shí)間表為主，降低施工對(duì)周圍居民的影響。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生狀況，采取對(duì)應(yīng)的清理措施，以創(chuàng)造一個(gè)良好的施工環(huán)境。并且，在施工之前需要搜集對(duì)應(yīng)的市政建設(shè)資料，對(duì)區(qū)域內(nèi)的管道鋪設(shè)狀況加以了解。然后制定合理的施工方案。根據(jù)施工圖紙的具體要求，來(lái)對(duì)其工作坑的位置與深度加以確定，并對(duì)工作樁進(jìn)行預(yù)埋。如果在施工路段的地下水位較高，那么在施工之前，必須要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的降水措施，從而降低地下水位的影響力。

3.2 工作坑施工

根據(jù)市政道路施工方案的具體要求，對(duì)工作坑進(jìn)行設(shè)計(jì)。在施工前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整，如果存在坑洼現(xiàn)象，可以使用砂土來(lái)進(jìn)行鋪墊，一般鋪墊的厚度需要保持在50 cm～100 cm左右。然后，組織施工人員進(jìn)行夯實(shí)。同時(shí)，在墊層上部，適當(dāng)?shù)慕o予磚石砌筑，留出一定的空間。避免在挖掘的過(guò)程中，存在沉降現(xiàn)象。在沉井的挖掘過(guò)程中，必須要注重其精準(zhǔn)性。一般來(lái)說(shuō)，尺度的偏差不可超過(guò)10 cm，井壁的誤差則需要保持在1.5 cm左右。在沉井下沉的過(guò)程中，注意其速度。如果速度過(guò)快，則需要實(shí)時(shí)測(cè)量其標(biāo)高，以避免其下沉超過(guò)預(yù)期值。同時(shí)，保證沉井下沉的平穩(wěn)度與平衡性，若存在傾斜現(xiàn)象，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。等到沉井下沉到要求高度，必須要先對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，方可實(shí)施后續(xù)施工。一般說(shuō)來(lái)，在沉井封底施工時(shí)，必須要按照規(guī)定順序進(jìn)行填埋，保證其質(zhì)量。為了保證沉井的排水功能，還需要在封底時(shí)，適當(dāng)?shù)囊?guī)劃出積水坑與排水渠道。

3.3 頂管施工

在泥水平衡法頂管施工中，其主要包含如下幾個(gè)步驟：1)頂管出洞。在頂管預(yù)計(jì)洞口的外圍，噴射防滲漏漿液，以避免在施工過(guò)程中，地下水進(jìn)入作業(yè)坑或者工作井，從而使得其泥水材料進(jìn)入后，比例發(fā)生改變，影響施工質(zhì)量。南方本身水資源豐富，地下水相對(duì)較多。不少市政施工中，還要求在洞口內(nèi)壁安裝止水環(huán)，以降低管道被水滲透侵蝕的可能性。2)頂進(jìn)。在頂進(jìn)的過(guò)程中，為了提高其施工效率。通常是以兩端頂進(jìn)的方式進(jìn)行。根據(jù)管道直徑以及土層的阻力，來(lái)確定頂力的大小。同時(shí)，在施工過(guò)程中，為了保證其連續(xù)性，需要注重用力的均衡，避免出現(xiàn)作用力斷開，從而產(chǎn)生力量分布不均的現(xiàn)象。再者，中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)使得其地下水進(jìn)入管道內(nèi)部，從而影響管道的使用。因此，頂進(jìn)壓力必須要保持持續(xù)穩(wěn)定，且相對(duì)均衡。3)注漿。在管道頂進(jìn)作業(yè)完成后，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，在確定無(wú)誤后，方可對(duì)其進(jìn)行注漿。以膨潤(rùn)土泥漿作為主要原料，將其壓至管道外壁，并且將外壁完全包裹。為了保證注漿質(zhì)量，在注漿之前，需要就管道的具體狀況，合理的設(shè)置注漿孔，以保證所有管道均受到漿液的保護(hù)。膨潤(rùn)土泥漿的性能相對(duì)較好，其能夠有效地對(duì)縫隙進(jìn)行充填，且具有較好的潤(rùn)滑性，適用性較強(qiáng)，當(dāng)前泥水平衡施工以該種原料為主。

4 結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前的環(huán)境而言，城市建設(shè)已經(jīng)進(jìn)行到一定的程度，無(wú)論是道路、建筑或是地下管道，其均已經(jīng)相對(duì)完善。在這種狀況下，市政道路工程施工的環(huán)境也就更加緊張。從施工作業(yè)場(chǎng)所而言，其可用空間減少；從施工區(qū)域的管道鋪設(shè)路線而言，其線路復(fù)雜。如果以開挖的方式來(lái)進(jìn)行施工，將可能造成其他管道以及路面的損毀，同時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)限制了周圍建筑的正常使用，對(duì)居民的工作與生活造成不便。泥水平衡法頂管施工，有效地規(guī)避了這種可能，且施工質(zhì)量相對(duì)較好，可將其作為當(dāng)前市政道路施工的首選。

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TechnicalsummaryofroofrainwatersystemarrangementinSpringCity

WenZhiqiang

(XiaoyiCityPlanningAuthority,Xiaoyi032300,China)

This article through to the Spring City Warm Garden residential situation briefly, put forward the possible problems in the process of concrete construction, in view of the Spring City Warm Garden residential arrangement design of roof rainwater system is discussed and analyzed, and the extension analysis of the roof rainwater drainage system design, hope to have certain reference value to the related work.

roof rainwater system, roof slope, drainage method

Discussiononapplicationofslurrybalancedpipejackinginmunicipalroadengineering

YanJian

(TaiyuanMunicipalEngineeringGeneralCorporation,Taiyuan030002,China)

2017-10-04

閻 健(1974- )，男，工程師

1009-6825(2017)35-0142-02

U415.12

A

Abstract: The construction of the top pipe of muddy water balance is a new kind of process proposed in the current municipal road project, which can effectively guarantee the stability of the excavation surface and the use area is relatively extensive. In this paper, the method of slurry balance pipe jacking construction technology principle were introduced, and based on the actual case, to analyze its applicability.

Keywords: municipal road works, muddy water balance method, pipe jacking construction