污水处理工程中的视觉式导向系统顶管施工工法研究

污水处理工程中的视觉式导向系统顶管施工工法研究

曾慕禹

广东铭建建设工程有限公司   510507

摘要：文章主要研究了视觉式导向系统顶管施工技术在污水处理工程中的应用。包括此项技术的基本原理及其应用策略。经分析发现，工作、顶管设备、导向装置、千斤顶以及顶进等施工技术的合理应用都是确保此项工艺应用效果的关键。希望通过本次的分析，可以为此项工艺的良好应用与污水处理质量的提升提供一定参考。

关键词：视觉式导向系统；顶管施工；污水处理；工艺原理

前言：视觉导向式系统顶管施工是当前污水处理工程中的一种先进工法，其应用效果对污水处理工程建设施工质量具有关键的影响作用。基于此，具体施工中，相关单位与工作人员一定要对此项技术加以合理应用，以此来保障污水处理效果。

一、视觉式导向系统顶管施工工法主要工艺原理

    就目前的污水处理工程来看，视觉式导向系统顶管施工技术的主要原理是将激光光源设置到顶管始发井基准点处，让激光沿预留在管节里的通道入射至机头上设置的光靶上，从而对顶管机机头位置及其姿态进行检测。将一个测量环安装到微型顶管机头内部，使其处在机头旋转位置的最高点，避免机头旋转所导致的测量误差。通过超小型摄像机来监视光靶光点位置，通过计算机处理光点位置信号，并按掘进距离合理计算偏离推进轴线的偏差值[1]。通过纠偏千斤顶控制机头姿态，并通过4只作用力不同的千斤顶编排组合与纠偏控制来实施顶管施工。

二、视觉式导向系统顶管施工工法在污水处理工程中的应用

    就目前的污水处理工程建设施工来看，其中最为常用的视觉式导向系统顶管施工工法包括工作井施工、顶管设备安装、导向装置安装调试、千斤顶和顶铁调试以及顶进施工等。以下是对其主要工法的应用策略所进行的分析。

（一）工作井施工

    工作井施工是此项施工工艺的首要步骤，具体施工中，其主要技术措施如下：1）严格按设计文件做好施工现场各项施工条件与技术参数的复合工作，确认无误后才可以正式施工。2）用圆形模板制作预留洞口，将其尺寸偏差控制在±5mm。3）工作井前后衬墙表面应保持平整，并垂直于顶进轴线。4）对于逆作井，如有止水帷幕，应先对止水帷幕进行施工，在其强度和抗渗性能达到设计要求后，再进行井圈与井壁施工。第一节井壁高度要超过地面30cm，超出部分叫做井圈，其厚度应超过井壁15-20cm，呈倒L型。如有内衬墙，则需要在完成井壁施工后通过顺作法由底部向上进行内衬墙施工。5）按施工现场实际情况合理加固钢板桩井后的靠背土体，顶面场地需通过素混凝土进行硬化处理，用型钢来加固洞口，用棉絮堵塞钢板桩井渗漏点，并将排水沟和集水井设置到桩井内部，以此来满足其明水疏排需求。6）工作井应开挖到设计标高上方5cm位置，做好人工修整后，用C25混凝土进行地基浇筑，其厚度控制在25cm，在混凝土强度达到规定强度后便可安装顶管设备。

（二）顶管设备安装

    对于工作井中的顶管设备，具体安装中，应采取以下几项技术措施：1）正式起吊顶管机之前需要先通过试吊的方式对场地和所有机具进行全面检查，并合理确定吊装工艺参数，之后才可以正式进行吊装施工。2）吊装后，当顶管机下放到与导轨相距50cm时，需合理调整其吊放位置，使其刀盘超过导轨，之后再缓缓下放至安装位置。3）按要求做好顶管机调试，并合理安装激光全站仪，使其和顶管机测量靶中心保持重合，其误差应控制在2mm以内。

（三）导向装置安装调试

    在完成顶管设备安装施工之后，施工单位需按以下技术措施来安装和调试导向装置：1）将全站仪和显示屏幕电源开启，调节仪器角度，使瞄准器中发射的激光束初步射到光靶上。2）按工程设计准确计算全站仪中的激光线角度，将瞄准器上的水平与竖直制动螺旋拧紧，以此来做好瞄准器固定，并调节好其水平和竖直微动螺旋，让全站仪目镜中的十字线中心和激光导向钻头光靶中心保持重合，再将瞄准器锁死。3）调整瞄准器中的调焦螺旋，从而在显示屏上清晰显示出光靶影像，并使其适应显示屏幕大小。4）导向时的顶进速度应保持均匀，不可过快，并严格按设计标准和施工规范做好导向钻杆安装，使其内外方销口精确对准[2]。

（四）千斤顶和顶铁调试

    在顶管施工中，千斤顶是最为关键的施工设备，因此其顶力一定要按照实际的设备工况与设备情况来精准计算。工作坑里的千斤顶需要并列布置，使其顶力合力的作用点和管壁反作用力的作用点处在同一轴线上，以免出现顶进偏差。按照以往的施工经验，如果管上部管壁和土壁之间存在间隙，则需要将千斤顶的着力点设置到管垂直直径1/5-1/4位置。在顶铁安装时，一定要使其保持顺直，不可出现歪斜和扭曲等情况。在每次退千斤顶加放顶铁时，应尽量使顶铁数量保持最少，为达到这一目标，需要选择最长的顶铁。在顶进过程中，工作人员不可站立在顶铁上部或顶铁侧面，并随时观察顶铁是否扭曲，以免顶铁崩离对顶管施工效果产生不良影响。

（五）顶进施工

    顶进施工是此项工艺中最为关键的一个环节，为确保顶管施工效果，相关单位与工作人员应采取以下技术措施：1）在完成工作坑中的设备安装之后，需严格按技术标准进行检查，确认状态良好之后才可以开始顶进施工。2）顶进时，主要通过风镐进行取土，千斤顶出镐需要在后背不动的状态下向前顶进工作管，其主要操作流程包括以下几点：①将顶铁安装好并将其挤牢，当工具管前端完成一定程度的取土之后，再将油泵启动，为千斤顶供油，此时的活塞会伸出一个工作行程，使其将管子推动一段距离；②油泵停止后，将控制阀打开，使千斤顶回油，从而使活塞回缩；③顶铁添加后，继续重复上两步操作，一直到下一节管安装完成为止；④将顶铁卸下后下管，通过环形橡胶环连续进行混凝土浇筑，使接口缝隙及其受力保持均匀，以此来实现管间的安全连接

[3]。5）测量中，若发现顶进偏差达到10-20mm，则需要通过超挖法进行纠偏处理。如果顶进偏差达到20mm以上，超挖纠偏无效，则需要通过小型千斤顶对管端偏向反侧内管壁实施顶进处理，另一端在带垫板的管前土壁上做好斜撑。在支顶牢固之后，便可按要求施加顶力，并与超挖纠偏工法配合，一边顶进一边支护，一直到纠偏差回归为止。6）顶管时，接口位置需要通过橡胶止水带做好连接处理；完成顶管后，管间缝隙需通过膨胀水泥砂浆进行抹平和压实处理。7）顶进过程中，如果流砂比较多，且具有较强的流动性，则需要将足够的稻草、砂包设置到管内，以此来阻止流砂流动；也可以采用后带网格工具头改进的方式来配合施工。通过这样的方式，才可以确保整体施工质量与施工安全。

结束语：

    综上所述，视觉式导向系统施工工艺是当前污水处理工程建设施工中最为常用的一项工艺技术。通过此项工艺的合理应用，不仅可进一步确保污水处理管道工程的建设施工效率及其质量，同时也可以进一步提升其整体施工的安全性。基于此，在具体的污水处理工程中，相关单位与施工人员一定要加强此项技术的应用研究，并结合实际情况，对此项技术加以合理应用。通过这样的方式，才可以充分发挥出该技术的应用优势，满足现代污水处理工程的实际建设、应用及其发展需求，从而进一步提升现代污水处理工程的建设及其应用质量。

参考文献：

[1]叶凌志.小口径顶管施工在市政污水管道项目中的应用研究[J].建筑技术开发,2023(01):91-94.

[2]陈剑峰.顶管施工技术在污水管道工程中的应用研究[J].建筑监督检测与造价,2022(06):43-46.

[3]卢锦聪.污水治理工程截污管道顶管施工及其质量控制[J].黑龙江水利科技,2021(12):191-193.