
近年來,城市污水排放量有所上升,對污水處理和排放工作提出了更高標準的要求。因此,研究污水管網施工過程中普遍存在的問題及其解決策略顯得尤為重要,這是確保污水管網功能最 大化發揮的核心。
在某地區的污水管網改造升級工程中,采用了頂管法施工。下面,我們將對該地區頂管施工過程中遇到的問題及其應對措施進行探討,以供同行在類似工程項目中借鑒。該工程所在區域的土壤主要為粉質黏土,地下水資源豐富,土層承載力較差。
超挖、沉降、卡管、爆管問題
在頂管施工過程中,由于施工區域上方土壤松散,很容易發生過度挖掘的問題。如果頂管作業面位于地下水位以下,地下水滲入可能會導致地面明顯沉降。土體頂進的不均勻性很可能引發管道卡住的問題。在這種情況下,施工人員需要及時調整頂進參數。如果參數調整不及時或頂進速度過快,就可能會發生管道爆裂的情況。
解決對策
為防止地面沉降,關鍵在于提前對土壤穩定性進行評估,據此確定與現場條件相匹配的頂進參數。
此外,安裝洞口止水環和調整觸變泥漿的配比等措施,也能有效預防地面沉降的發生。一旦施工現場出現塌陷或沉降現象,應立即停止施工,并通過向塌陷或沉降區域注漿的方法,防止這些問題的影響進一步擴散。
實踐經驗指出,爆管的主要原因有兩個方面:
① 混凝土管道的質量不符合標準,導致管道節段爆裂。
② 施工過程中由于荷載偏心導致管道節段爆裂,這種情況通常只會在尚未進入洞內的管道節段發生。
針對管道節段爆裂的問題,如果是無規律的爆裂,則需要更換其他管道節段。對于荷載偏心的問題,可以通過以下方式解決,增大邊圈的承壓面積,設置緩沖墊,以及增加管道壁與頂鐵之間的距離。
高程及軸線控制問題
在本項目中,施工檢測階段發現部分實際測量結果與設計參數不符,因此需要對這些偏差進行修正。
解決對策
針對頂管施工中的高程和軸線控制問題,必須嚴格監控頂進過程中的偏差。特別是要密切關注前5~10m的管道。一旦軸線位置偏差超過3mm,或高程位置不在0~+3mm,應立即采取措施糾正偏差。
頂進作業與管道外圍注漿工序應同步執行,遵循先注漿后頂進的順序,以實現減阻和支承功能。整個頂進過程應保持勻速,速度控制在3~4 cm/min。當頂管頂進至距離井壁20cm時,需要回拉以便裝管,隨后再繼續頂進。
在整個過程中,需要關注以下四個要點:
① 本工程的漿液配比是水:膨脹土:CMC:純堿=240:30:1:3。
② 必須密切監視壓力變化表,若出現壓力突然上升的情況,應立即停止頂進作業并查明原因。
③ 控制千斤頂的伸長量,確保其不超過臨界沖程。
④ 在頂進過程中,要控制泥漿的用量,防止泥漿在管道內積聚。
在完成上述工序后進行檢測。如果發現高程和軸線仍然與設計存在偏差,可以采取以下兩種方法來解決問題:
① 管內挖土法,即在保留一側土體的同時,對另一側進行挖掘。在頂進過程中,如果正面阻力偏向保留土體一側,就需要對管道進行糾偏。
② 管外挖土法,先將管道內的土體清理干凈,然后挖出刃口,這樣在管道外側形成洞穴。沿著這個洞穴進行頂進,可以保證穩定性。
土體內突出突泥問題
在頂管施工期間,由于頂管的標高略低于地下水位,并且施工區間為富含水分的砂層,因此必須特別重視洞口的封堵等環節。否則,很可能會遭遇突然涌水或涌泥的情況。突水突泥問題具有突發性的特點,常常會導致地面塌陷、排水系統堵塞,甚至設備被淤泥埋沒等風險,對施工造成嚴重的影響。
導致這一問題的原因主要有以下三點:
① 隧道埋設深度較大,爆破開挖破壞了原有的地下平衡壓力。
② 建設區域的地質條件不佳,施工過程中隧道沿線存在溶洞、斷層和地下河流等地質隱患。
③ 施工中存在盲目開挖和不合理開挖行為。
解決對策
針對土體內突水突泥的問題,可以在施工準備階段采取措施進行控制。解決方案主要包括以下五個方面:
① 在污水管網施工前,進行全面現場勘測,特別是要深入掌握施工區域的地質和水文情況,依據相關數據制定科學合理的施工方案,避免盲目和不合理的挖掘。
② 施工時,確保泥漿按照預定方向進行灌注,防止泥漿從其他洞口或上層逸出,并注意監控灌漿壓力和地下水壓力的變化。
③ 檢查泥漿的密度和性能,保證排泥泵的流量和流速穩定。
④ 降低地下水位,確保水位低于管道底部,且二者之間的高度差至少為0.5m,施工中要保證管道內部干燥,防止其他水源侵入。
⑤ 在頂進過程中,在洞口安裝止水環。
污水管網頂管施工具有一定的難度,施工期間容易遭遇各種問題,例如過度挖掘、管道卡住、管道爆裂等,這些都可能影響工程進度和質量。因此,施工前需做好充分的準備,并根據問題的成因制定相應的對策。確保一旦問題發生,施工人員能夠迅速依照預定方案進行應對,從而保障工程質量和施工進度達到預期標準。
來源:非開挖知識局
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