摘要:随着经济和科技水平的快速发展,顶管法施工时,地下管道铺设是最常见的一种暗挖法施工形式,在市政管网建设中得到了广泛应用。通过顶管施工法,无需开挖路面,可减小对周边环境的干扰,且无需中断交通。在充分了解顶管法基本原理的基础上,结合工程实际情况,确定采用曲线顶进方案,即大口径长距离的曲线钢顶管施工工艺,并在此基础上,对顶管施工关键技术要点进行了分析与探讨。
关键词:市政工程;长距离顶管;施工技术
引言
长距离顶管技术是市政管道铺设建设过程中常用的一种技术工艺,在具体应用过程中无需开挖路面即可铺设管道,从地面建筑物以及道路等穿过,不会对路面以及周围的建筑物和构筑物等造成破坏。在市政给排水工程长距离顶管施工过程中,应当对作业区域内的情况进行全面调查,其中包括周围的建筑物以及道路和地下管线等,对调查数据进行全面分析,并在此基础上制定切实可行的施工作业方案。
1顶管施工技术的优点
顶管施工技术普遍应用在市政管道或者地下管道的施工过程中,当顶管施工技术与其他地表施工相遇时,顶管施工技术能以其立体交叉的方式避免对其他施工造成干扰,因此地下管道施工中,大部分采用的都是顶管施工技术。顶管施工技术具体指的是在不破坏地表结构的前提条件下,利用液压顶进装置,将需要铺设的管道,以切削土体或者挤压的方式完成铺设的施工手段。在整个施工过程中,施工技术以顶管为基础,顶进施工后再进行管道铺设。因为施工过程在地下,所以不影响上方的交通和生活,这也是顶管施工技术最大的优势。由于顶管施工技术有着无污染、减少拆迁成本、缓解交通压力的特点,而且在实际应用过程中,除了方便、快捷外,同时还具有明显的社会经济效应,因此该技术被国内外施工方广泛采纳,并成功地运用到大部分地下基础工程建设中。然而在实际施工过程中,市政给排水是个庞大的工程,可能与想象的有所偏差,其不但掺杂了众多的技术要点,而且施工步骤也非常繁琐,再加上外界环境以及诸多其他的不确定因素的影响,使得市政给排水管道施工难度增大。因此,市政给排水管道工程从开始到结束的整个过程中,相比普通的建筑性施工而言,其人力、物力的投入规模都非常庞大。
2长距离顶管施工影响因素
2.1推力限制
长距离顶管施工时主要是借助机械设备产生的推力,其中推力、距离之间呈正比例关系。当给排水距离增大时,根据施工情况适当增加了顶管机推力即可。长距离顶管相较于混凝土管而言,钢管自身的摩擦系数相对较小,管道材料关系着推力大小,因此应当加强管控。
2.2通风系统
在市政给排水工程长距离顶管施工时应当注意通风,这直接关系着施工作业人员的人身安全,施工人员需在管道内进行施工作业,通风系统非常重要。长距离顶管施工作业时,通风系统中的管道施工具有一定的局限性。在具体施工作业时,管道容量受到一定的影响,管内的氧气损耗较大,容量有限的条件下施工人员容易出现缺氧等风险,严重时会危及他们的生命健康。
3长距离顶管施工技术应用实践
3.1工况概述
以某市政给排水工程为例,随着城市化建设进程的不断加快,城市建设整体规模扩大,该区域范围内的给排水系统亟需改进。通过对该区域的仔细调查,该区的给排水管道铺设长度3.8km,采用的是铺设钢筋混凝土类型的管道,其直径是1600mm,地下埋深为10m。通过地勘调查发现,该区域范围内的道路交通比较复杂,地下管线也比较多,加之给排水管道需铺设的长度较较长,综合权衡各方面的影响因素,最终决定选择长距离顶管施工法进行施工作业。
3.2本工程中的顶管施工质量控制要点
基于以上对本地区的实际情况分析,结合现阶段市政给排水项目特点以及顶管施工质量要求,需在以下几个环节加强技术质量控制。
(1)顶管设计
在长距离顶管工程施工过程中需对管体进行优化设计,尤其要注意以下事项。第一,钢筒设计时应当注意选择合适的钢筒原材料,比如利用冷轧钢板进行施工建设,其厚度应当控制在1.5mm。在此过程中为确保钢筒质量,避免管道漏水,建议在其两端位置布设插口以及承口环;第二,对钢筋骨架网进行优化设计,并且将其布设在钢筒内外,以免管体遭到损害;第三,管体设计时,应当在钢筒外部位置浇筑适量的混凝土。
(2)顶管施工技术应用和管理要点
本工程施工时采用长距离顶管施工技术,无需对土层进行大面积的开挖;在具体施工建设过程中通常采用灰浆喷射法进行操作,该种方法可以有效确保整体施工质量。具体而言,应当对工作沟进行有效控制。第一,根据图纸要求,对工作沟所在的具体位置及其发展等进行准确把握,尤其是开挖与顶管施工所在的位置不能出现太大的误差;第二,应当保证工作沟与实际工况以及施工要求相符。在给排水工程项目施工建设过程中,采用长距离顶管技术进行顶进施工前,需对施工中可能用到的相关设备进行全面检测,保证设备自身的性能及其正常运行;根据施工质量要求,在确定的位置布设导管,以免土或者地下水进入其中。钢管接入施工过程中需严格控制安装位置,保证管道其处于科学合理的位置,然后布设混凝土管。土方开挖之前应当对现场进行彻底清理,然后再进行顶管施工作业。在水平螺旋钻进过程中通常基于给排水工程管道口径进行施工作业,为此需严格按照施工设计要求,将事先准备的钢管置于指定位置,对其科学合理的调整,保证钢管位置准确,再进行顶进施工作业。值得一提的是,在顶管施工过程中应当注意通风设计,加强通风管理。本工程长距离顶管施工时不开挖地面,在施工中为了能够有效保证施工质量及其安全可靠性,应当注重通风系统的设计和管理。同时,还应当将市政给排水管道整体容量进行严格控制,使其能够在合理范围之内,利用鼓风机、抽风机等进行管道通风。其中,鼓风机的通风效果良好,可将管道内有害气体有效排出来,以此来确保给排水系统中的长距离顶管施工质量及其安全性。顶管加固过程中应当先完成上述施工任务,应当对防治的顶管加固处理,以免因顶管漏水而出现不良问题。在具体施工建设过程中应当利用膨润土泥浆进行置换,并且在路面以下进行补浆,将泥浆压入路面以下的土体之中,以此来提高路面与顶管所在位置的土体紧密性,这有利于降低道路对顶管造成的不利影响,进而保证顶管稳固性及其安全可靠性。从整体来看,本工程项目施工建设质量检测达标,可以有效满足城市规划建设要求。
结语
市政给排水施工系统质量的优良与否,直接决定着居民生活质量的好坏。要进一步提高市政给排水系统的质量,就一定要跟上城市化的步伐与节奏,对长距离顶管技术继续深入的研究与实践,并在实践中总结经验,强化超高水准建设认知,以此确保居民日常用水生活,为政府树立良好的群众形象,提高工作人员专业方面的技术水平,为城市化发展带来优质的服务体验。
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