市政排水管道施工穿越流沙层的施工方法

【关键词】市政排水管道;施工穿越流沙层;施工方法 

　　引言 

　　随着我国城市现代化与信息化建设高速发展，城市化进程的加速，城市地下管线建设发展迅速，城市地下管网正逐步实现;而给排水管道工程又是道路配套设施的重中之重。比如我国有些城市在雨季因为排水系统不畅通产生内涝，特别是遇到穿越地质条件为流沙情况，如果施工方法不当不但会影响工程的质量;因此本文对市政排水管道施工穿越流沙层的施工方法展开一简单的阐述。 

　　1.传统手挖式顶管施工的局限性 

　　1.1管顶操作缺乏安全性 

　　在城市化建设进程中，地下排水管道施工是建设城市发展的一项重要内容。地下排水道的施工任务因不同的地质条件具有不同程度的难度性的特点。作为传统手挖式的管顶操作，在面对地质条件十分脆弱的流沙时，实际的操作过程存在着流沙层含有的高水分容易造成顶管过程的渗透的安全性。如果解决这个问题的方法、措施采取不得当，就会造成地下管道堵塞、水泄不通的严重后果。为了提高管道的安全性，避免地下管道排水受堵现象的产生。施工策划者可以考虑采用钢筋混凝土沉井方法修建工作坑，工作坑底部为混凝土浇筑，并在工作坑底部低点位置设一集水坑。这样做一方面可以收集和排除基坑四周和顶管过程的渗水，另一方面可以提高地下排水管道的安全性。 

　　1.2在实际管进中，管力易受外界影响 

　　由于流沙层地质条件的恶劣，在实际管进中，管力容易受地下水位的高低、土质、周围震动影响、管进质量以及管径、管长等因素影响。地下水位的高低容易造成管进过程中管道受力不均;土质的软硬容易造成管进过程受阻力的影响而降低施工进程的速度;周围震动的影响容易造成管进方向的偏离而导致施工目的地的错误。管进质量会直接影响地下管道施工任务的完成度。此外，根据实际情况充分考虑管径的大小以及管长的长短也是极其必要的。一旦管径过小会导致城市地下排水速度，也有可能因管径太小而导致排水受阻碍。同样地，管径太大，则会加大施工的难度。 

　　1.3挖掘面坍塌的可能性大 

　　在流沙层的脆弱土质条件下，地下管道挖掘的面积很难满足适合工具管头部的实际需求空间。一方面挖掘面的面积过小则不适合工具管头部的安置，另一方面挖掘面的面积过大则会造成挖掘面的坍塌。为了避免这些挖掘面积上的错误，可采用压力注浆，即利用压力注浆技术在一定宽度范围内对流沙层进行固结注浆，通过浆液的胶结、填充等作用，提高流沙层层的内聚力，并封堵地下水，达到顶进管前开挖和工作坑开挖不再出现流沙坍塌的目的。充分考虑这些因素不仅可以避免地面的坍塌，提高地下管道修建的质量，还可以减少修建地下管道的经济支出，保障地下管道的长期使用。 

　　1.4顶管顶进方向易偏离控制 

　　由于流沙层的土质具有柔软、地基反力小的特点，这就可能造成顶管顶进方向偏离的现象。顶管顶进偏离的情况有两种：第一种由于工具管的重量过重而导致顶管方向偏低;另外一种由于坍塌的流沙从某顶端发生而导致顶管方向仰上。为了防止顶管顶进方向偏离控制问题的发生，可以采取以下三个方法：其一，在施工过程中采用导轨的先进设备。导轨就是管进过程中起导向作用的先进设备，也是近年来地下管道穿越流沙层采取的最具有优势的设备。其二，绘制顶进曲线。采取这种方式是为了时刻关注顶进的方向以便及时地纠正顶进的方向。其三，工具管管帽切入砂土的长度，不可太长，防止砂土坍塌，导致工具管低头下沉。根据不同的城市地下管道修建的要求和实际地下管道修建条件采取合适的方法，既可以采取单方面的方法也可以采取两个或者多种方法相结合。这样，地下管道的修建必定会达到预期的效果。 　 

　　2.科学地施工方法 

　　2.1降水大开挖施工 

　　地下流沙层土质含水量比一半土质的含水量多了几倍，这就增加了地下水的实际水量。在面对饱满的地下水的地下管道施工任务，既可以考虑在这样的地质条件下进行施工，也可以为了更容易、更方便而抽取一部分地下水量而进行施工。后一种施工方式也叫降水大开挖。这种方式的优势在于降低了因为充足的地下水而影响管道管进、导致管道管进受地下水渗透的可能性。但是，根据实际情况的另一方面考虑，大量地抽水会加快地下水的流通速度。这样会影响周围的城市建筑，也有可能因为地下水流通速度的加快使得地面坍塌现象的发生。所以，慎重、科学采取降水开挖施工的方法非常重要。 

　　 

　　2.2打拉森钢板桩开挖过程 

　　在流沙层的地质条件下，地下管道采取打拉森钢板桩开挖的目的是防止地面下陷以及减少对周围建筑环境的影响。打拉森钢板桩选用的材料通常是选用钢板。而实际上，打拉钢板森桩的工作原理是通过振利用高频液压振动锤对钢板桩施加振动力，扰动土体，使土体液化，破坏其与钢板桩之间的摩擦阻力以及吸附力并施加压力或提升力将钢板桩插入或拔出。这种拉森钢板桩开挖具有的高强度、紧密性特点可以降低管道管进工作的难度。此外，拉森钢板桩开挖的不易渗透，施工方便的特点也有利于防止地下水渗透工具管，保证管道管进的工作质量。 

　　2.3用泥水平衡顶管施工 

　　用泥水平衡顶管是地下管道施工的常用方式之一，适应于各种土质。其工作原理通过利用泥水材料平衡顶管管进的过程。泥水平衡顶管施工具有使用的土质范围广、有效地保持挖掘面的稳定的特点。这不仅是广大土质的地下管道选择的方式，也是为了降低顶管子周围土体的波动次数，避免顶管引起的地面沉降的现象。此外，与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。 

　　3.结语 

　　给排水管道工程与人们的日常生活息息相关，对于给排水管道工程的施工质量，我们应予以足够的重视，及时发现与解决施工中存在的问题，工程的大量投入和大直径污水管线敷设量的增加，顶管技术已广泛用于我国水平定向钻进技术，并以此调整纠偏幅度，防止因偏心度过大而使管节接头压损或管节中部出项环向裂缝。避免不必要的质量事故发生，提升市政工程的整体质量水平。 

　　【参考文献】 

　　[1]王册删.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J].城市建筑，2013，16：236. 

　　[2]吴捷.浅谈市政给排水管道工程设计与施工[J].天津市政工程.2012 

　　[3]李万才，大口径长距离顶管工程注浆减摩技术，施工与焊接，2000（6）中国建筑出版社