试析顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月9期   作者:邹临怡
[导读] 城市化进程的加快让城市的各项基础设施更加完善,城市内的地形交通布局都比较复杂

        【摘 要】城市化进程的加快让城市的各项基础设施更加完善,城市内的地形交通布局都比较复杂,随着城市规模的不断扩大,地下管道网络也在逐渐扩展,对于管道施工的要求也越来越高。传统的施工技术显然已经不能满足城市发展的需求,而且还可能会对城市交通以及人们生产生活产生阻碍。市政涉及到的工程种类较多,技术也是多种多样,顶管技术在给排水施工中的应用,能够加快城市给排水设施的建设。本文通过对顶管技术的特点以及优势进行分析,探讨顶管技术在给排水施工中的实际应用情况。
        【关键词】顶管技术;市政;给排水施工;应用

        顶管技术在很多市政工程中都有所应用,范围比较广泛,比如市电引入工程,顶管的应用就必不可少。在市政工程建设中,顶管技术的应用,免去了挖开地面施工的步骤,就可以实现管道的敷设。相比于传统的管道施工技术,大大较少了工作量,也降低了工作人员的工作压力,并且一定程度上还节省了不少的施工成本,有利于对土地以及自然环境的保护。顶管技术的应用,能够实现经济效益与社会效益的双创收。城市离不开给排水工程的建设,在利用顶管技术进行施工时,一定要按照实施标准,规范操作,遇到问题及时提出解决方案并有效实施,才能够保证顶管技术应用的最佳效果,推动给排水工程的进度。
        一、顶管施工技术简析
        1、施工技术特点
        顶管技术因为不需要挖开地面就能施工又被成为非开挖管道敷设技术,无需开挖地面土地层,就能够直接穿过地面物体以及地下管线直接敷设,节省了很大一部分成本,并且工期也会缩短不少。而且从施工状态来看,顶管施工噪音小,粉尘污染程度较轻,极大的减少了对交通以及土地环境的破坏,是一种高效环保的技术。因为这些施工特点,顶管技术被广泛应用到市政管线工程中。
        2、施工技术优越性
        顶管技术施工的优势概括来说,可以总结为这几方面的优点:第一,施工占地面积小。传统管道铺设施工会将铺设区域的地面全部挖开,而顶管技术施工面由面变为点,施工占地减小,对施工区域的地面活动以及交通不会造成太大的干扰。第二,噪音小。城市内建设施工对居民的生活环境会产生很大的噪音,影响居民的正常休息,而顶管施工则会减少一部分噪音与施工震动感,不会对居民生活造成太大影响。第三,成本低效率快。顶管施工技术不仅能够保证不破坏地下现有管线的正常使用,并且还会降低工作人员的拆迁工作量,减少施工成本,工作效率也会大大提高。
        二、顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
        1、顶管技术在市政给排水施工中的施工工序
        (1)顶管的穿墙顶入
        在进行顶管穿墙施工时,需要做好一定的工作准备。第一,在顶管穿墙之前,要对将要穿过的墙体或者土体进行认真检查,如果发现墙体的承受能力不够时,一定要对墙体进行二次加固工作,可以利用灌浆法,强化墙体硬度。第二,在顶管穿墙施工中要特别注意,闷板打开之后,就要将相关的工具拿出来,不能留在顶管井中。
        (2)顶管的出洞
        顶管的出洞是顶管技术实施的一个关键环节,顶管出洞要做的主要就是将顶管设备和第一部分的管材穿过顶管井进入到土体中,为后面的工作做好准备。为了顶管能够从顶管井中顺利出洞,必须要事先根据顶管口的直径,在作业井留下大于顶管直径的洞口,大概洞口直径要保证在100厘米才能保证顶管施工的顺利实施。
        (3)利用触变泥浆来减小压力
        顶管顶进工作中减小阻力的最常见办法为触变泥浆减阻法,也就是在管道的外壁加入一定数量的减阻泥浆,相当于在管道外围加一层泥浆套,通过这种办法减少管壁与土层的摩擦力,进而减小顶管顶进时的顶力。这就要保证泥浆套的质量,在泥浆套的支撑下,控制粉质粘土,避免出现坍塌,保证土层不出现流失,防止地面沉降。


        (4)顶管纠编
        顶管纠编又可以称之为顶管校正,这种技术主要用来解决顶管在顶进时出现机头顶进位置偏差的问题,这是一项非常重要的纠编工作。最普遍的施工方法为纠编千斤顶组校正法,这种技术的施工原理为:调整修正机头的顶端方向,使得管线恢复原状,回到设计轴线的方位,达到纠编的目的。另外,还应该注意的一点为:管线校正的幅度不宜过大,通过多次小角度纠编达到改变顶管位置的目的,以此来防止过快纠正而造成顶管更大范围的偏离。
        2、顶管技术在市政给排水施工中的施工要点
        (1)障碍物的处理方式
        首先,当顶管施工中遇到距离过长的中等风化或者轻度风化的地质时,就要在设计时规范障碍物的处理方式,充分分析地质的钻探文件,形成处理这种类型地质的措施。例如,如果施工时遇到的是长距离而且风化深度较严重的地质,这时可以通过暗挖隧道的施工方法解决这样的难题,如果风化地质位于施工区中心,经过衡量可以进行支护开挖施工或者地表开挖施工。其次,另一种处理障碍物的方式为破岩井碎孤石法。顶管顶进过程中很有可能因为钻探的距离过大而突然出现风化地质的情况。这是由于钻探不是连续进行的,而是隔一段距离钻探一次,这就会出现无法完整展现地质情况而阻碍顶进施工的问题。如果顶进施工遇到风化石就应该以此点为中心向四周辐射加密钻探,如果遇到孤石,可以根据石头的规格设置破岩井,也就是在地上设置竖井将孤石取出,然后再进行顶管顶进工作。
        (2)根据规划路线实施顶管顶进工作
        在具体实施顶进工作时,要不定期对顶进轴线进行测量,以此来保证顶进轴线与计划顶进路线一致。在一般情况下,将一节混凝土顶管顶进一定距离后,可以通过超提刀与千斤顶编组实施校正和测量,特别在顶管出洞、纠编和终点这三个施工关键点要增加测量次数。一次测量之后需要进行复测,定期对测量控制点实施多次测量,通过多次数据分析保证测量准确度。
        (3)严格规范顶管进出洞工序
        在实施顶管顶进工作中,进洞与出洞工作是施工中的重点。这是因为穿墙工序工作完成后,掘进机的方向会影响后续的管道方向以及工作井中顶管与顶管的拼接,因此,穿墙时要避免工作井之外的水以及泥土突然间进入井内,避免塌方情况的出现。如果施工时遇到管道处于粉质粘土层的情况,就要对工作井附近的土质进行改良,例如,通过井点降水法,对顶管周围的土质进行加固,加强这部分土质的强度。另外,要确保管道位于正常轴线,还要保证顶管的顶进方向处于规划之中。
        (4)适当设置监测点
        实施顶管工作时,如果施工地面的建筑物比较密集,或者地面道路数量比较多,就要在地面设立监测点,监控地表的地形变化以及土体的移动情况,以此来避免施工中出现建筑物开裂或者道路沉降的问题。另外,施工时要定期对施工质量进行检测,提高施工质量与效率,从而减少施工事故发生,降低施工成本。
        三、结语
        综上所述,给排水施工是城市建设必不可少的一个环节,而顶管技术在给排水管道的施工中也起着至关重要的作用。在实际的施工中,不仅要重视顶管施工的技术要点,还要对可能出现的问题及时预案和解决,将顶管技术的优势充分发挥出来,不断提高施工技术以及质量,保证给排水工程能够顺利实施。
       
        参考文献:
        [1]梁树兴. 浅析顶管技术在市政给排水施工的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(020):2433.
        [2]方晓甬. 谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用[J]. 居舍, 2019, 000(006):P.74-74.
        [3]陈静. 顶管技术在市政给排水管道施工中的应用研究[J]. 建材发展导向:下, 2019, 17(5).
       
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