顶管技术在综合管廊施工中的应用

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:刘满秋
[导读] 当进行全面管顶管的走廊项目,不同的街道将交叉,顶推施工技术将被应用
        刘满秋
        中信建设有限责任公司,北京 100020
        摘要:当进行全面管顶管的走廊项目,不同的街道将交叉,顶推施工技术将被应用,可减少对建筑和交通的影响,可以减少对环境的污染,可以有效地节约建设资源,缩短整个施工周期。因此,在综合管廊工程施工过程中,应进一步研究顶管施工技术,以提高市政综合管廊工程的施工效果。
        关键词:综合管廊;顶管;施工应用;
        管廊设计、施工过程中会遇到高速路、河道等不能拆除的障碍物,为确保综合管廊的连续性,必须在施工技术上考虑穿越这些障碍物。工程在下穿高速路施工时,采用泥水平衡式顶管施工技术进行施工,连接了高速路两端的综合管廊,保证综合管廊管线安装的连续性。
        一、建设城市地下综合管廊的关键技术
        1.明挖法。现阶段结合管廊施工的一些特点,采用明挖法的主要优势,就是对成本的消耗要更低一些,从管廊施工的实际效果上看,该方法可以让施工的流程得到一定程度上的简化,也就是施工的程序其实相对来说是简单的,在管廊施工中对该方法展开应用,就要对现有路面上的一切构造进行去除,这个是要考虑到的主要问题,也是一个实际应用中的要点。可以看出这种方法下开展管廊施工,可以定时完成排水工程,实际对综合管廊的一种有效维护。从管廊施工的实际情况上看,这种方法要注重预制拼装,要借助一些大吨位的起吊设备,将上述的过程执行,因此其实该技术在实际的处理中,对资金的消耗还是非常严重的。因此该方法的实际应用中,其实施工人员一定要具备非常高的技术水平,对于管廊施工中对各类技术都是要足够熟练。夏季的管廊施工开展中,通常使用企业使用过的都是这种方法,但是夏季开展的管廊施工,进度上要求更高,因此客观上,还是需要进行整体的拼装,在这个基础上可以建设综合管廊。在现场要开展浇筑施工,若是遇到一些特殊的情况,工人察觉到一些零件已经老化或者是出现了破损,这个时候就要及时对零件进行处理以及替换,然后保证整个流程是顺利和流畅的,避免造成严重的损失。
        2.顶管法。该方法主要的切入点,就是管廊施工中每个管廊边长,要用开挖和顶进充分融合的方式,实现管廊施工的处理,具体就是对管廊施工的开挖环节,要对现存管道进行适当的遗憾神,便于在后期的管廊施工中,对管廊开展预埋处理。该方法还是有着一定的优势存在,就是对管廊施工的一整个过程进行了非常明显的简化,这就让其中的各类设备投入得到了有效减少,同时在借助该方法开展管廊施工的时候,可以避免地面的诸多影响,所以还是有非常明显的便捷性,现阶段借助该方法开展的管廊施工,主要是要预先实施切槽,同时在发现软弱土层的时候,需要技术人员使用一定的手段,对土层沉降进行有效防治。
        二、顶管始发段顶进施工
        1.封门形式。在进行始发井维护时通常会在钻孔管桩桩内部添加维护体系,在管桩桩间利用双管旋喷桩强化止水效果,也就是在始发井周边地区做好钻孔灌注桩维护结构,然后在现浇钢筋混凝土施工位置添加内衬结构。该混凝土挡土墙就是工作井洞圈风门,并在其外部对土体进行加固,作为临时洞圈风门。顶管始发段施工就是利用钢筋混凝土桩做好始发井维护,顶管机头在经过始发施工段加固区域的同时进行入到原状土体中。
        2.顶管始发的施工步骤。在本工程中顶管始发井内的净空为12米,充分满足了顶管始发要求。在进行施工时应先组装顶管机并做好调试工作,破除维护结构所使用的钢筋混凝土,将顶管机向洞门处靠近,利用顶管机切削并对土体进行加固,最后机头切口进行入到原状土中,并提升原状体内的压力。
        3.始发段顶进施工。(1)破除围护结构前的准备工作。

在本工程中始发井钻孔灌注桩设计强度在1.5MPa以上,因此在顶管机进入到施工区域前应先将原有的维护结构拆除,同时在进入到区域内时应关注刀盘度加固层的削切功能。在确保顶进设备运行状态良好后可以加快顶进机的顶进速度,从而避免洞口坍塌,利用刀盘与周边刀盘进行混凝土削切。在拆除维护结构前相关技术人员、施工人员应对现场的具体情况、封门设计图纸进行深入的了解。(2)顶进施工。在施工时可以加入适量的水或是润滑水泥。顶管技术在进入到原状土后应加快顶进速度,避免“磕头”情况的出现,利用正面压力略大于理论值来降低地面沉降、正面土体扰动的情况。在顶管全部进行到洞门后应对止水带进行检查,避免损坏情况,若出现损坏应立即进行修补,不得出现浆液等渗漏的情况。
        三、顶管正常段顶进施工
        1.顶进轴线控制。在进行顶管顶进施工时应控制好顶进轴线。每一节管结在顶进完成后应对机头的姿态进行测量,避免出现偏差,若出现偏差应进行及时的纠正,确保其在规定范围内,降低土体扰动或管节扩张的情况。应对机头转角进行控制,当出现转角偏小时可使用刀盘反转、加压铁进行的纠正。应先将顶进轴线的偏差控制在规定的范围内。
        2.地面沉降控制。顶管顶进的过程中应控制顶管的顶进速度,确保工程可以不间断完成,避免长期放置的情况。根据相关的反馈数据对土压力定值进行调整,确保其在最合理的范围内;对出土量进行控制,防止出现欠挖或超挖情况。
        3.确保减摩效果。为了进一步降低土体与管道间产生更多的摩擦阻力,可以在管廊施工中要在管道外注泥浆,同时在周围可以适当建筑泥浆套,这样可以实现减少摩擦,同时在管廊施工的实际开展中,要避免出现泥浆失水的情况,防止泥浆沉淀和固结,这些在管廊施工实际开展中要严格控制的,对管廊施工的整体质量有着直接的影响。首先是对泥浆配比进行严格的控制,这是日常关键的举措,另外是要布置好华丽的压浆孔以及管路,在管廊施工的实际开展中,这两个方面,是重要的部分,压浆系统主要是有两个子系统,是相互独立的,一个系统是对土体有一定的作用,可以改善流塑性,可以对螺旋机以及机头里的土体展开适当的注浆,另外的一个系统,则是可以形成减摩擦力泥浆套,可以对关节外实施注浆。其次是对压浆设备以及压浆工艺进行适当的应用。用泥浆搅拌的方式开展操作,具体来时候是要参考泥浆的配比,这是直接影响到后续施工质量的重要参数,一定要进行合理的考虑,并要进行严格的控制,泥浆配比是不可错误的,否则会对管廊施工整体质量造成严重的影响。要求添加纯碱、CMC,在添加前应先将其中的一些添加物顺利化开,然后是在其中加入适当的膨润土,可以将其进行搅拌,时间控制在二十分钟,再加入的就是乳化油,控制搅拌的时间为十分钟,同时要对泥浆开展充分合理地搅拌。泥浆搅拌对技术的要求是非常高的,主要是保持泥浆搅拌的均匀,同时可以借助设备展开压浆。
        4.止退装置。顶管掘进机为矩形,所以其断面面积相对较大,也增加了前端阻力,在进行施工时,既是顶管顶进的距离相对较长。当出现后退情况时会影响机头与前方土体间的平衡,土体支撑会出现失稳情况,容易出现土体坍塌的事故。这个时候就要技术进行处理,否则就会导致后期出现管线沉降以及路面沉降的严重问题,可以在前端安装合理的止退装置,另外是油缸的实际推行中,可以加上垫块以及管节,可以将销子插入到吊装孔力。同时需要将垫块以及垫板,放到基座支柱间,这样管节后退可以借助销子和垫块等实现传递,可以将其传递到后支柱上,从而进行合适的焊接。以此来保证管节的稳定性。为了可以降低管节的后退力,可以在管节插入销子前提升正面土压力,将压力控制在0.2bar左右。
        总之,综合管廊在穿越高速路采用顶管施工技术,相较于传统方法加快了施工进度,节约了施工成本和工程造价,对高速路的正常使用无任何影响,取得了一定的效果,可为类似工程提供一定的指导,积累施工经验。
        参考文献:
        [1]张连虎.浅谈顶管技术在综合管廊施工中的应用.2018.
        [2]梁勤波.关于顶管技术在综合管廊施工中的应用.2019.
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