朱慶元 身份證號碼:3601021978****1634
地下管線規模龐大、種類繁多,一旦無法應用先進的施工技術落實施工內容,將嚴重影響地下管線施工質量。據此,應結合市政工程地下管線施工要求,制定科學的施工方案,既要保證地下管線鋪設趨于合理,又要實現地下管線整合管理,以免發生施工問題造成城市能源供應不足,進而損害城市面貌。
市政施工中地下管線施工頻發以下問題:
其一,錯位問題,在地下管線施工中,頂管施工、沉井下沉施工或盾構施工等環節,均會出現不均勻沉降問題。同時,頂管施工和壓力注漿還會使施工區域出現地面隆起現象。當施工引起的沉降值與隆起值超過一定閾值后,會導致地下管線的接頭位置錯位,嚴重時會使地下管線斷裂,影響地下管線正常使用。
其二,滲漏問題,管道漏水是市政施工中常見狀況,它是源于施工人員在焊接操作中,未能實現無縫焊接,又或是閉水試驗、管材不合格等,在密封不嚴情況下將增加管道滲漏風險。
其三,標高問題,在市政施工中,設計人員若在標高測量中偏差較大或設計不合理,均會產生嚴重的安全隱患。因此,在地下管線施工技術中應秉承著科學性、合理性原則確定標高測量方案,促使市政工程項目質量得到重要保障。
為探究市政施工中地下管線施工技術關鍵點,本文以某市政污水主干管工程為例(下文簡稱“案例工程”),總結其地下管線施工流程與要點,共享成功經驗。在案例工程中,管道長度為2268m,施工項目包括污水管道埋設、工作井與接收井施工三部分。其中,污水管道選用鋼筋混凝土管,管道管徑最小為D600,管道管徑最大為D2000。部分最小管徑管道采用大開挖法施工,其余管道均采用頂管施工技術,本文主要對頂管施工技術要點進行分析。
在案例工程中,頂進井開挖為基礎環節,施工單位選擇抓斗挖掘機進行開挖施工,配合人工開挖技術,避免欠挖或超挖。在人工開挖過程中,定期監測土體參數與開挖尺寸,并在開挖過程中修整壓實邊坡,使其頂進井參數滿足設計要求。針對施工期間遇到的降雨天氣,施工單位在開挖面覆蓋一層防雨布,并在基坑周圍設置排水溝,避免雨水的沖刷作用降低基坑結構穩定性。
在井壁混凝土施工中,施工單位首先按照施工方案,進行鋼筋布設施工,要求鋼筋接頭區域錯開設置,相鄰接頭間的距離超過鋼筋直徑的40倍,且鋼筋接頭和相鄰鋼筋的距離超過混凝土骨料的最大粒徑,驗收合格后方可進行模板施工。
在模板施工中,施工單位選擇鋼管扣件支撐模板結構,在模板內部涂刷一層隔離劑,避免混凝土表層結果在脫模時被破壞。澆筑混凝土強度符合標準要求后,方可拆除模板,按照非承重模板→承重模板的順序拆模。
在井壁混凝土澆筑中,施工單位選擇兩側向中間澆筑的施工工藝,模板在吸水膨脹現象影響下出現變形,破壞混凝土結構。施工單位選擇分層澆筑技術,在下一層混凝土初凝前,進行上一層混凝土澆筑,不同層的澆筑時間差低于90min,保障澆筑的連續性。在上層混凝土澆筑時,將振搗器置于下層混凝土內50mm,保障兩層混凝土的緊密連接,每個振搗點振搗時間控制在20-30s,當振搗混凝土不存在氣泡,表面未顯著下降,且出現泛漿現象時,停止振搗。澆筑完成12h后,進行混凝土養護操作,保障頂進井質量。
在頂進井施工完成后,進行頂管施工。案例工程的頂管施工選擇泥水平衡法施工,在施工前根據頂推力計算最大頂升距離,綜合考慮井室位置、頂力大小等參數,明確頂管單元長度,并在井上和地下均構建測量控制網,為后續管道參數觀測提供便利。
在頂管施工中,施工單位選擇400t活塞式液壓千斤頂,頂管基礎為預制鋼結構構件,按照施工方案的管道設計軸線選擇最佳頂管基礎位置及導軌安裝位置。同時,為保障后背墻穩定,避免頂升行程被浪費,案例工程的施工單位選擇彈性偏低的材料進行后背墻施工,并在后背墻結構縫隙內填充砂石材料,對墻體進行平整處理,使其剛度、強度、平整度均符合設計要求,保障頂管施工質量。
在頂管施工的同時,施工單位進行管道觀測工作,將測量控制網內的中心樁與高程樁作為觀測參照物,選擇經緯儀與水準儀觀測頂管的頂進中線及高程。每頂進30-40cm的距離,進行一次首節管與工具管的觀測;每頂進40-60cm的距離,進行一次頂管段的復測,觀測頂管段內的中段管是否出現下沉。對于頂管施工中出現的偏差問題,根據施工現場狀況,選擇相應校正方法。(1)挖土校正法,對于10-20cm的頂管偏差,在管道的不同區域填充或挖出適量土,校正管道位置;(2)強制校正法,對于超過20cm的頂管偏差,將圓木頂部置于管道偏差方向的側管壁處,圓木另一端置于木板上,將木板放置于管前土壤處,穩定后由千斤頂施力,將管道校正。
在頂管施工完成后,為確保污水管道質量滿足市政工程要求,選擇管道井段總數的1/3管道,進行抽樣閉水試驗,具體流程如下:
(1)向管道內注水,注水高度為上游管頂上方2m處,灌滿水后,試驗時間為1到2d,之后針對管道漏水現象進行記錄,要求管壁不可出現線流或淌漏問題;(2)計算滲水量,并對漏水處予以修復,保證完工后地下管線施工質量達標。滲水量應按照如下公式計算:q=W/(T×L)。其中,W為補水量,T為實測滲水時長,T代表管段長度。若計算后低于可2[L/(m2·d)],視為閉水試驗合格。同時,由于地下管線施工過程中極易受外界因素影響出現鋪設問題,此時還可借助水準儀等設備作為輔助工具,確保地下管線鋪設位置準確性更高。另外,對于無設計要求的鋼筋混凝土管道,在進行閉水試驗時,還可選擇內滲法進行滲水量計算,如抗滲性能滿足要求,無需進行閉水試驗。
綜上所述,在市政施工中,地下管線施工技術占據著重要地位。據此,應從開挖施工、混凝土施工、頂管施工、閉水試驗等方面著手,促使地下管線獲得良好的施工成果,進而規避地下管線鋪設風險,保障市政工程建設質量,最終為城市均衡發展給予重要助力,促使地下管線損耗得到有效控制。