市政给水管道顶管的施工技术探究陈述权

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年3月8期   作者:陈述权
[导读] 随着城市建设的不断发展,顶管施工技术的应用领域越来越广泛,
         摘要:随着城市建设的不断发展,顶管施工技术的应用领域越来越广泛,在城市供电、排水、供水、供气、供热、移动通信等领域的管道施工中得到普遍应用。合理使用顶管施工技术,可以有效解决无法在大范围开挖情况下的管道敷设问题,既提高了工作效率,节约了资金,减少了资源的浪费,又维护了城市交通秩序,保护了城市环境。随着科学技术的进步,设备的更新换代,顶管施工技术在市政给水管道施工中必将得到更加广泛的应用和更加长足的发展,为推动城市发展进程起到积极作用。
         关键词:顶管施工技术;给水管道;应用
         引言:通过研究市政给水管道顶管施工技术的使用,可以明显地发现使用现有的顶管施工技术存在着不少的潜在问题,并促进顶管施工技术在市政给水工程中的积极作用,最终使得我国的顶管施工技术和市政给水工程得到进一步的发展和改进。
1.顶管施工技术应用范围
         市政给水管道施工过程中,顶管施工技术主要应用在以下几种情形:(1)应用于地面难以进行大规模操作、挖掘的情况,例如,繁华闹市地段、名胜文物古迹保护地段以及交通枢纽地段等,由于这些地段场地复杂,地面不具备开槽埋管条件,采用顶管施工技术可有效地解决问题完成给水管道敷设;(2)应用于不允许反复开挖操作的城区道路,城区道路反复开挖不仅影响城市交通而且资源浪费严重,在这种情况下,采用顶管施工技术可以有效提高市政给水管道建设效率和质量,节省财政资源,方便市民正常生活;(3)应用于老旧城区改造建设,老旧城区长年累月形成的地下管网纵横交错、地下管线具体位置难以准确定位,采用顶管施工技术可有效降低施工难度。
2.顶管施工技术分析
2.1测量技术
         测量和放线需要在顶进阶段开展:市政给水管道的中心路线以及高程桩的控制点通常由建设单位提供。通常,将给水管道边线放置在顶管工作坑的两边,并且要与管道保持一致,从而进行良好的监测。一般情况下,测量人员在工作坑里设置两个或三个水准点,水准点在工作坑上测量,会存在一定的误差,所以相关测量人员必须注意确保测量误差不超过5毫米。采用先进的技术和设备进行测量,以确保给水管道顶管施工质量控制符合设计要求,保证与其它既有地下管道或构(建)筑物有安全距离。在工作井完成首段给水管道顶进后进行测量,校正误差1次,后续的测量工作需要在3米以内进行1次,如果有误差,必须立即采取措施修复。
2.2管道顶进环节
         选择工作坑的位置并进行开挖是顶管施工的首要步骤,要严格按照设计图纸管线的位置和坡度对工作坑底的基础进行修建,导轨安装应依照管径大小、管道坡度和顶进方向确定。管道顶进前还需开挖一个深约300mm~500mm的坑道置于顶管前端。顶进时,应严格遵循“先挖后顶、随挖随顶、连续作业”的原则,断续顶进将造成阻力增大,顶进困难,顶进过程中,如发现顶管前方出现土方坍塌、活油泵压力突然增大等情况,应立刻停止作业,现场分析解决问题后再进行继续作业。
2.3进出洞口环节
         在实际顶管过程中,工作井的预留洞口直径要略大于给水管段的外径,有利于顶管顺利出洞。工作井洞口需用止水法兰对预留间隙进行有效封闭,事先需要先预埋相应厚度钢法兰,逐一焊接螺栓、稳妥安装橡胶垫圈并用钢板压紧。在顶管施工的过程中,为避免出洞口周围的土层松动,应当同步对出洞口进行加压注浆。
2.4注浆环节
         注浆过程中需时刻关注注浆的压力,注浆压力应大于静止土压力及水头压力,为确保出浆压力稳定,还可通过设置中继压浆泵来稳定控制注浆压力,泥浆出口位置应安装单向逆止阀,避免产生泥浆回流的现象,注浆压力和注浆用量应根据顶管前进过程中的地质情况等进行随时微调,顶管拐角处应加大外侧的注入量,确保全面注入[1]。


2.5泥浆减阻技术
         为了有效控制后坐力,可以将膨润土的泥浆作为主要材料推入给水管道周围空隙,以有效减少由管壁与土层作用引起的阻力。在施工的过程中有些误差是不可避免的,但是为了确保管道穿透,相关人员必须仔细监测水平和垂直的误差。管道结构可以使用先进的技术和设备来提高测量的准确性,同时允许在测量后正确构建平台,从而可以进行高效的准备工作。
3.顶管施工注意事项
3.1做好地表沉降或隆起监测及防治
         在进行顶管施工过程中,在管道轴线两侧一定范围内会出现地面沉降或隆起现象,对公共道路、周围建筑物和道路交通及管道等公用设施造成一定的影响。沉降或隆起的主要原因有以下3方面:(1)开挖端取土过量或不足,造成土方压力与顶管推进压力失衡,引起地面沉降或隆起;(2)顶管施工轴线发生偏差后未及时纠偏,造成土层受损引起沉降或隆起;(3)顶进管与工程管外径存在管径差,环形孔隙没有及时填充引起沉降。因此,需对路面状况和周围构筑物的沉降情况进行跟踪监测,地面变形和构筑物的沉降多采用水准测量的方法进行测量,监测频次根据施工进度、沉降的速率、顶管施工的影响范围及监测对象的保护等级来确定。其中,墙体、柱、构筑物基础等作为监测对象,必须确保监测点具备可视条件。构筑物的倾斜情况测量一般采用倾斜电测法或倾斜位移法进行检测。构筑物存在裂缝时[2],应在施工前对重点部位进行刷白处理,标注原有裂缝,裂缝发生变化时,应通过裂缝观测镜详细读取裂缝宽度数据,并认真做好记录。为避免出现地表沉降或隆起,施工前严格做好施工准备工作,并加装压力监测装置,顶进过程中实时关注顶进轴线,第一时间进行偏差纠正,同时采用符合国标的润滑支承介质,对环形孔隙的进行及时填充。
3.2管线纠偏
         顶管施工的行进路线须严格按照图纸设计的路线进行施工,如管道轴线与设计轴线出现偏差,会引起管道弯曲,严重偏差时甚至会出现给水管段损坏、接口渗漏等情况。引起管线偏差的原因主要有以下几方面:(1)地下土层构成不均匀,阻力不同致使顶进工具管受力不同形成导向偏差,引起给水管道轴线出现偏差;(2)顶进工具不同步或顶进工具出现压力差造成管道轴线出现偏差;(3)顶管合力出现偏差造成位移引起轴线偏差。因此,在顶管施工过程中需要对顶进的轴线进行定期检测,通常情况下,顶进一节测量一次,可通过复测或增加测量频次的方式来减少轴线偏差。顶管施工准备阶段应选取高精度的顶进设备,提高顶管的精准度。当管道轴线出现偏差时,首先要对顶进施工的轴线弯曲的发展趋势进行认真分析,可利用削刀盘可伸缩的超提刀和千斤顶进行纠偏,纠偏需进行定量纠偏,避免出现纠偏过度的情况[3]。
         结论:
         简而言之,随着我国经济的发展和科学技术的进步,社会建设取得了良好的发展,促进了城市现代化的进步。为了促进城市建设和发展,有必要开展市政工程项目,加强基础设施建设,从而提高城市化水平,并通过城市化过程制造的需求实现可持续发展。我国的市政工程包括:给排水工程、道路建设工程、路灯工程以及燃气管道工程等,其中最重要的是给排水工程。与给排水相关的技术和应用一直受到我国社会的高度关注,其中在给水管道施工中所采用的顶管施工技术是属于非开挖技术,顶管施工技术未来发展应用前景巨大。
         参考文献:
         [1]杜锐.市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J].河南建材,2018(02):180-181.
         [2]林敏.市政给排水施工中顶管施工技术应用分析[J].江西建材,2017(13):65+68.
         [3]陈凯.市政给排水工程施工中顶管施工技术探讨[J].我国住宅设施,2018(12):96-97.
        
        
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