市政工程建设中顶管施工技术的应用 陈涛

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:陈涛
[导读] 摘要:随着我国国民生活水平的提升,我国的城市化建设脚步也在不断加速,为了满足我国国民的需求,需要合理开展我国的城市化建设。
        杭州市滨江区人民政府西兴街道办事处  浙江杭州  310051
        摘要:随着我国国民生活水平的提升,我国的城市化建设脚步也在不断加速,为了满足我国国民的需求,需要合理开展我国的城市化建设。市政排水工程项目在我国的城市化建设工作中占据了十分重要的地位,在开展市政排水工程施工时,需要考虑多种因素。为了有效提高市政工程的建设效率,施工单位进行技术方面的创新非常重要,本文主要对市政工程建设中顶管工程技术的应用进行探究,以期促进顶管工程技术的创新。
        关键词:市政工程建设;顶管施工技术;应用
        1市政工程顶管施工的使用范围和优缺点
        1.1使用范围
        在对市政工程进行施工期间,顶管施工适合使用到以下范围:(1)施工场地周围具有很多的建筑群,不能够采用开挖的方式来对管线施工,或者采用沟槽开挖技术会对附近的建筑物的管道造成破坏;(2)在市政施工期间存在粘性土、粉性土等建材的话,则可以使用顶管施工技术。(3)在市政施工期间如果具有碎石、风化残积土等时,便能够采用顶管施工技术,不过需要注意的是,淤泥、沼泽区域不适合使用顶管施工技术。
        1.2优缺点
        (1)顶管施工技术所具有的优势。在对市政道路进行施工期间,使用顶管技术可以跨过公路、河流等诸多的障碍物;而且可以很大程度的节省施工经费以及施工资源,提高施工效率;同时还能够确保交通的安全性,不会出现交通拥挤的情况;减少施工期间地面沉积量,以及噪声和施工所产生的有害无质量,从而得以确保市政施工的整体效果。
        (2)顶管施工期间所具有的问题。在采用顶管施工技术的过程中,要是碰到多曲线来进行组合施工的情况,就会使得施工具有一定的难度,从而放缓施工进度;而如果土层土质偏软,那么施工期间就很有可能出现偏差,这样就会造成施工工程发生不均匀沉降的情况。
        2市政工程顶管施工技术关键技术要点
        2.1选择管道
        市政给排水工程施工过程中需要科学选择排水管道,延长管道使用寿命,扩大市政工程应用后的惠民效益,并缩小工程施工成本。目前常用管道材质主要有钢型管、塑料管、混凝土管三种,但承压能力各不相同。应用顶管施工技术过程中,主要依靠推力将管道打入到预定施工位置,因此需要管道能够承受较强的施工压力。市政工程给排水工程主要以生活污水、工业污水为主,其中含有化学物质,能够腐蚀管道,需要保证所选择的管道能够长期经受此类污水冲刷与腐蚀破坏。在长度选择上,则需要考虑到施工地区线路长短、弯曲弧度,对于线路长弯曲度比较小的施工地区,则需要选择较长的顶管;反之,弯曲大、施工线路比较短的施工地区,则需要选择线路较短的顶管。
        2.2顶力
        外界推力是让顶管达到拟定施工位置的主要外力,常用外力提供设备主要为顶铁、油缸、千斤顶。在施工过程中,施工人员需要综合考虑到管道材质状况(管壁厚度、材质)、地质结构情况,合理计算顶力,控制施工效果。管道直径越大,所受到的外界摩擦力也就越大,因此需要使用的顶力也就越大,借助外界顶力克服管道与土壤之间的摩擦力,确保管道能够被成功推入。
        但也需要考察到,如果外界推力过大,则会损坏管道材质,导致管道出现破裂,增加工程施工成本。如果破裂管道没有被及时发现,并且投入使用,将会对环境造成严重影响。在顶管施工技术应用过程中,管线可能会出现偏差。一旦发现后施工单位要停止施工,马上纠正管道方向,待管道恢复到设计线路上时重新进行敷设。
        2.3工作坑
        在使用顶管技术进行施工的过程中,为了确保出土工作和排水工作能够顺利展开,施工环节就需要在保证安全的前提下,提前确定顶管工作坑的位置。在此基础上,要采取有效措施保证地下建筑物和地上建筑物的稳定,可以采用混凝土、钢材等材料建立装配式后备墙,以此来确保施工工作能够顺利展开。

通常情况下,为了避免顶管工作坑出现塌陷的问题,可以在内部安装起支撑作用的封闭式模框架,如果顶管工作坑是矩形,在安装封闭式模框架的过程中,要保证框架具有一定的倾斜度,同时,根据实际的施工需要,还需要建立顶管井。顶管井主要由接收井和工作井两部分构成,施工中,如果需要进行施工架设,就需要具体考虑工作井的结构。普通结构的工作井,给排水工程通常采用钢筋混凝土结构。除此之外,还需要具体考虑工作井的情况,如果工作井使用的是单排孔井,就需要适当调整施工架设的策略,保证施工工作开展的合理性。由于不同形状的工作井在受力性能方面也存在较大的差别,因此,在实际施工的过程中,技术人员需要加大对相关问题的重视程度。通过总结工作经验发现,正方形的工作井受力能力最高,单排孔井受力能力最低,因此,要根据实际情况合理布置工作井,在此基础上,实现整体工程质量的提升。
        2.4井顶管
        井顶管出动是工程项目施工过程中的关键技术,是指将第一节管道破出工作井。井顶管出洞是最容易出现问题的环节,在施工过程中需要对管线进行调整,防止管道倾斜现象。
        2.5注浆
        注浆,是指在管道周边缝隙处注射浆液,浆液主要成分为泥浆。注浆目的是通过液体泥浆减少管道与周边土体之间的摩擦力,同时也能够为管道提供外层保护。施工结束后,注射的浆液脱水干燥,能够将管道固定在土体中,从而起到加固保护作用。在使用顶管技术进行施工的过程中,如果以上工序都已完成,就需要对已经施工完成的管道进行防渗漏处理。施工中,可以将一定数量的泥浆压入管道外壁,在此基础上,使顶进的定力能够得到大幅度的减小,有效提升泥浆套对于施工设备的保护作用,防止在实际施工过程中出现渗漏的问题。通过采取有效的手段,使泥浆套在施工过程中的支撑作用能够得到最大限度的发挥,有效避免粉质尘土坍塌的问题。对于在施工过程中出现的底层流失的问题,需要采取有效的施工策略避免地面沉降。实际操作过程中,如果已经出现了渗漏的问题,可以及时通过补浆的方式进行处理,在此基础上,使顶管技术能够最大限度地发挥其积极作用,使整个工程项目的质量能够得以提升。
        3技术应用的注意事项
        施工前,应了解施工现场的基本情况,如行人、车辆的通行情况,并设置相应的警示标志。同时,认真检查和了解附近的排水规划项目,确保在此基础上的施工不会影响该区域的排水。确定该地区的基本供水和供电。施工前,尽量了解施工区的自然环境,特别是物理性质和土壤分布。根据这些数据,对设备和工艺进行调整,以确保满足运行要求。在实际施工前,必须采用三维模型对管道进行应力模拟,分析管道铺设后的挤压力,以保证管道的应力平衡,延长管道的使用寿命。对顶管施工过程中的应力进行分析,确保顶管满足设计要求。在整个施工过程中保持良好的施工质量。在下一个施工阶段之前,必须达到施工阶段的质量标准。施工过程中注意气候变化的影响,例如寒冷地区,冬季需要气压而不是水压来减少管道结冰的可能性。顶管的最大顶升压力应根据地质调查资料计算。检查千斤顶侧壁在千斤顶连接处的最大阻力,以确保其大于杰克的最大压力,确定管壁厚度,布置顶管设备等。如果计算的顶压过高,必须采取适当的减阻措施,如用膨润土润滑,管接头良好,可以确保管坡不漏水。联轴节应与主接头和管头外周连接。管接头必须密封良好,橡胶密封件必须正确安装。管接头无裂纹、渗漏,管道及施工无杂物。应支撑进入接收井的管道下端,以防止悬臂力对管道产生不利影响。建立地面和地下测量控制系统。控制点应置于安全位置,不受干扰和保护。顶管和内部通风用平衡头。工具头应该能够处理意外的构造问题。工作井设备安装完毕后,经各部门检查后方可进行开挖和顶进。由于顶管是两根平行管,为了避免相互干扰,先安装千斤顶,然后再安装另一个千斤顶结构。首先,把管子放在导轨上。导轨由两条平行的导轨组成,其主要功能是使推进管在工作井内有一个稳定的导向装置,使推进管沿导向装置进入土壤,一旦就位,则可以开始安装过程。熨烫时,检查管轴和管底的高度是否符合设计要求。
        结语
        顶管施工技术的应用可以有效地提高工程经济效益和施工效率,综合应用这样的工艺,提高关键技术的应用效率,能够有效地做好顶管施工过程,控制沉降,提高工程效益。
        参考文献:
        [1]胡洁.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].建材与装饰,2019(05):21-22.
        [2]肖咸霖.市政工程建设中顶管施工技术的应用探讨[J].居舍,2018(22):62.
        [3]曹万金.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].工程技术研究,2018(03):85-86+127.
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