摘要:现阶段,我国水利水电工程的建设数量逐步增多。顶管施工技术的“非开挖”或“少开挖”特性,已经广受工程设计、施工人员的青睐。本文从顶管施工技术的产生背景、主要原理、施工前中期的测量准备工作、顶管工作坑的设置方式、降低顶进过程摩擦阻力的有效方式、应用于水利水电工程中时的顶管施工技术作业流程等方面对该技术进行了详细介绍,以供参考。
关键词:顶管技术;水利水电工程;水电项目
引言
顶管施工技术是一种始于19世纪末的表土层地下工程的非开挖施工技术,具有很多其他开挖技术所不具备的优点,能穿越地面建筑物、道路、河流以及位于地表以下的各种管线等,对地面的扰动小。顶管施工一般包括工作井、推进系统、注浆系统、定位纠偏系统以及辅助系统等,采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备,以顶管工作井作为承压壁,将管子按设计高程、方位、坡度逐根顶入土层直至到达目的地。
1水利水电工程中应用顶管施工技术的产生背景及主要原理
在水利水电工程施工中,地下管道的安置、更换长期以来严重困扰着设计人员。频繁的开挖不仅费时费力、造成极大的成本支出,还会严重影响工程建筑主体下方的土层环境,一旦出现问题,将会严重影响工程整体质量。面对此类问题,盾构施工法应运而生,以更加先进的顶涵作业,革新了工程主体结构的顶进支护结构方式,并将明挖开槽转变为暗挖盾构支护,极大地降低了施工过程对交通造成的影响。而顶管施工技术在盾构施工法的基础之上,得到了进一步的改进。应用于水利水电工程、桥梁隧道工程、地下管线铺设时,无需开挖面层,即可穿越诸多障碍物。其主要原理为借助主顶油缸和管道间、中继间的推理,将作业工具管甚至是掘进设备沿着工作井内部直接穿过土层,一直推到接收井所在位置后,执行吊起操作。与此操作同时进行的,是将紧随工具管与掘进设备后方的管道埋设在工作井和接收井之间,最终通过非开挖的方式达到成功敷设地下管道的目的。
2顶管施工技术在水利水电工程中的具体应用
2.1施工准备工作
在开展顶管施工之前需要做好施工前的相关准备工作,只有充分保证工程整体的施工质量,才可以为后续的工程施工管理打下良好的基础。①在工程施工当中将顶管施工区域的地形条件,以及地下水环境构成条件进行有效的勘查和分析,为后续的顶管施工打下良好的保障;②为了有效提高工程整体的施工质量和施工层次,相关施工人员需要依照工程施工标准当中的管理工作规定来加以开展,通过文明施工安全的施工的方法来有效提高顶管施工的安全性和稳定性;③要对施工区域的环境进行准确的放线和测量工作,要使用经纬仪作为测量工具,对顶管安装工作中的装体位置来进行准确的测量和分析,以此来最大限度上满足工程整体的施工管理工作要求。
2.2顶管就位安装
当按照顶管设备准备工作实施中的要求,将相应的测量工作落实后,需要及时的根据工程测量中的要求,进行工程施工管理中的顶管就位安装管理,通过顶管就位安装管理工作实施,将顶管就位工作落实,这样才能保障在顶管就位管理工作实施中,有效的为工程施工管理质量优化提供支撑。需要注意的是,在顶管就位安装管理中,应该以操作平台安装管理为前提,对其整个安装管理中的吊装设备进行分析。并且借助导向轨安装管理,对整个设备管理工作分析,提升设备安装管理效果。
2.3顶管掘进出洞工作
(1)顶管管线。放线精度直接影响顶管轴线的正确性。
放线精准可以保障顶管机根据设计路线精准进洞,充分保障了其整体质量;反之,如果放线存在偏差,就会导致顶管轴线偏离固有的设计位置,影响工程进度与质量,也会造成设备损坏等问题。(2)后座墙附加层制作。为了充分保障顶管顺利顶进,要重视后座墙附加层的制作。对于出洞口为矩形的顶管,在施工中无需进行附加层的制作,将工作井壁充当后座墙就可以施工;而对于圆形的或者矩形工作井中为折线出洞口类型的顶管,则要根据规范要求通过混凝土进行附加层的制作。(3)穿墙。就是封门被打开,掘进机顶出工作井之外的作业流程。在顶管施工中,穿墙是重要的工序。穿墙之后掘进机前进方向是否精准、埋设管道方向是否正确都是影响工作的关键因素。(4)中继间设置标准。掘进机是机械顶管的关键因素,长距离顶进中最为关键的就是中继间。在管道铺设中,随着距离的增加会导致其四周摩擦力度的不断增强,如果单纯的倚老油缸推力无法满足实际需求,通过中继间则可以减轻主站油缸顶力作用。设置中继间并没有明确的规定要求与标准,在设计中常规状况之下在第一套中继间安装过程中要预留一定安全系数,使得其可以综合掘进机作业产生的迎面阻力,也可以有效的降低管壁产生的阻力影响。
2.4纠偏校正
顶管施工作业需要保证顶管顶进方向的准确性,一旦管道存在轴线与方向偏移,应采取有效措施对其进行纠偏,实际施工时,可通过正向留土与反向超挖的方式加以实现,保留正向偏侧的土体,对这一侧的阻力进行适当增加,完成工程开挖施工之后,向相反方向进行顶管的适当偏移。进行反向超挖时,适当减少这一侧施工所受到的阻力。对管道纠偏效果加以保障,避免出现过度留土或大量超挖的现象,以减少顶管施工由于受力不均而受到破坏,减少管道扭曲与管道接口破坏的可能性。顶管施工中,应做好实时测量与纠偏,每次测量时,应以顶进30cm为界线,纠偏施工时,应避免纠偏角度超过0.5°。对进行反复测量与纠偏施工,根据测量结果调整顶管角度。
3水利水电工程中应用顶管施工技术的主要作业流程
上述四点主要介绍了顶管施工的各项要素,再具体作业时,应该严格执行如下流程:(1)预先检查油泵、油缸、液压系统、供电系统等是否处于正常工作状态。特别是供电系统,容易受到水利水电工程周边湿润环境的影响,必须仔细检查。(2)操作顶管时必须循序渐进,不可操之过急。(3)顶进过程中必须时刻注意油缸活塞杆的行程,按照预先设计方案,行程数设定在1m左右。如果油泵压力表中的相关数值出现异常浮动,则必须即可暂停作业,待查明原因后,方可继续。(4)务必及时清理土方,保持“顶进-清土-顶进-清土”循环进行。如果出现“闷顶”状况,将会严重影响顶进质量(若工程规模较小,顶管外口径在300cm以下,则可以根据实际作业环境进行闷顶)。(5)顶管施工应该连续进行。一旦施工间隔超过一定期限,土层坚硬程度必然提升,导致阻力大幅度增加。
结语
综上所述,在过路顶管施工技术应用中,为了能够更好地展示出工程施工技术应用水平,需要按照工程施工技术管理中的要求,进行工程施工技术规划,并且需要针对工程施工技术处理措施分析,通过施工技术处理措施分析,有效的为工程施工管理提供保障。通过本文的研究和分析后得出,整个项目在施工技术应用中,为了能够更好地展示出工程施工管理质量,需要对工程项目施工中的预算成本控制做好分析,且在这种预算管理分析方式应用中,能够减少项目成本预算,提升了项目成本管理水平。
参考文献
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