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摘要:随着经济科技的发展,市政工程建设不断增加,对地下管网建设要求不断提高,要求地下管网工程施工要减少对道路交通及周边建筑物影响,减少在地下管网工程过程中对周围居民生活的影响。顺应时代潮流发展,朝着社会要求的方向改变,必须要提高施工技术。
关键词:顶管施工技术;市政工程;有效应用
1.顶管施工技术的基本原理
在市政工程施工的过程中,顶管施工之所以非常重要,主要就在于其工作施工原理。顶管施工技术的工作原理为在顶进井施工这一环节开始,有效的利用了掘进机以及相应的施工机械,将顶管放置在施工位置,通过顶管的油缸以及中间顶的相应推力,能够穿过土层将施工井内部的施工用具吊起,在施工尾端,将工作井的管道进行掩埋。这一过程就是顶管施工技术的主要施工原理。顶管施工主要是一种机械化的施工,在施工的过程中,我们采用的施工方式为封闭式的施工顶进方式。保障顶管施工平衡的方式有三种,首先是泥水方式的顶管施工平衡,其次是土压方式的顶管施工平衡,最后是气压方式的顶管施工平衡。
2.顶管施工技术现状及应用
随着城市现代化规模的不断发展,顶管施工技术得到长足进步,在市政管道施工过程中得到了广泛的应用。在市政项目的实施过程中,部分排水管道由于埋深较大,明挖施工费用较高昂;或者在征地拆迁过程中遇到了较大阻力,明挖施工边线无法拆迁到位,无法进行明挖施工;亦或是为了保证已经施工完毕的各类市政管线等构筑物结构完好,同时消除明挖施工带来的长时间对交通阻塞,方便周边居民出行,经常在设计施工过程中应用顶管施工技术。
顶管施工技术是借助顶进设备产生的顶力克服原本的摩擦而将管道放置于土中,从而达到土方运走的目的。该项技术是随着城市化进程的加快,管道施工项目的不断增加所产生的一种新型施工方案。在该项技术的运用过程中,不再依靠人工管道挖掘,以顶进设备来进行施工。相对传统施工而言,进一步节约了管道施工的人力与物力投入。且该项技术在不断的应用过程中得到了完善,逐渐走向了成熟阶段。
3.顶管施工技术在市政工程中的有效应用分析
3.1在市政管网中的应用
目前,城市管网施工的过程中最常出现的问题就是马路反复开挖,阻碍城市的正常交通、给居民的生活带来很大的不便,而且每一次的开挖都需要将路边配套的电讯、自来水管、煤气、排气等构筑物进行拆建,不仅不利于城市美观还增加了城市设施的难度。而顶管施工技术运用到市政管网中就能够有效解决这些问题:(1)在旧城改造中,由于地下各种管道相互交错,再加上时间久远,很多管线地下位置已经不明、相关的资料也不可查,市政管网的铺设不能够有效开展;(2)城市需架空线路的周边街道繁华且有文物古迹的城市市中心,上空还有交通干线等,不能够轻易采用管网铺设;(3)污水管道的直径过大,且施工现场的环境受限,不能直接采用明沟开挖进行埋管施工。
3.2顶管井
顶管井分工作井与接收井两种,但是顶管井有很多的分类,通常而言,我们一般使用钢筋混凝土结构。在实践中,工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井,这之间的区别是,前者有多种形状,如圆形、方形、矩形等,而后者的形状就没那么多样化了,我们更常见到的是矩形,但是我们必须了解到,这样的多元的形状肯定有其不同的含义,那就是受力性能的不同,通常而言,圆形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。
3.3施工测量
顶管施工应建立地面与地下测量控制系统。测量控制点应设在不易扰动、视线清楚、便于校核和易于保护处。直线顶管的方向测量,当顶进长度不超过300m,可采用经纬仪;超过300m时,采用激光经纬仪;超过1000m时,应在管内设置测站,采用经纬仪导线法测量。
曲线顶管的方向测量,应在管内设置若干测站,用导线法测量。管内水准测量仪器,当顶进长度不超过200m时,可使用水准仪;超过200m时,宜使用水位连通器;轴线高度偏差大于管道内的1/3时,应采用微测压计。测量成果应有精度分析,原始记录和测量分析资料应完整存档。
3.4管材要求
管材是影响顶管施工技术的一个重要因素。市政管道一般有钢筋混凝土管、钢管和塑料管等,现如今,大部分都是使用钢筋混凝土管道。顶管技术施工时,钢筋混凝土管接口承受较大压力,因此必须处理好接口。在管材的尺寸方面要根据实际情况灵活选取。一般来说,当管道较长时,可以将管道设为长管道,但当管道变短或管道弯曲时,管道可以设置为短管道。另外,应根据覆盖层厚度、地质条件和施工荷载的大小确定管道的强度和厚度。
3.5工作坑
工作坑的主要作用在于进行排水工程的设置时便于顶管施工设备的安全与拆卸,同时还能够保证周边的事物与建筑不会受到影响。工作坑的形状主要分为以下几种,分别是矩形、圆形、腰圆形、多边形等,而矩形又是在这几种中最为常见的,在进行直线顶管作业时采用的就是矩形工作坑,矩形工作坑其短边与长边的比例通常为2:3。而在两段交角较小、需要在一个工作坑进行多处受力顶进时,则是需要使用圆形的工作坑。腰圆形的工作坑两端是半圆的形状,大多数是由成品的钢板铸成。
3.6设备安装
在进行设备的安装时,导轨结构要用钢制材料进行制作,钢轨的安装必须要保证其牢固程度,钢轨对于整个顶管施工有着重要的意乂,对于安全的保障也是尤力重要,在顺直和水平上都要达到安装标准。并且要对导轨做定期的检查,避免出现导轨位移现象,保证导轨结构安全。除此之外,还要对管道的中心位置做好垂直力的设置。在安装过程中如果遇到突发状况,如油圧突增高,或者是停止顶进现象,要及时检查安装顺序以及油圧系统,在解决完冋题之后继续顶进工作。要保证顶铁的相邻面相互垂直,还有或是保证轴线的对称性和平行性。在顶铁和导轨的接触面不能出现任何杂物。在对顶铁进行更换操作时,要注意顶铁部位的异常现象。此外工作人员在设备安全之前要进行试吊工作,确保吊绳最大负荷,避免出现负荷操作。
3.7注浆减阻
在实际的施工中,由于顶管的长短不一,而长度较大的顶管其受到的摩擦力越大,对于工作的进行有着很大的阻碍。有效的降低顶管受到的阻力能够让工作的工期大大缩短,提高工作效率。因此需要利用泥浆进行减少阻力操作,通常进行注浆减阻,首先要对混凝土管材进行润湿处理,润湿之后在其表面涂抹黄油或者是机油,增加其表面润滑程度,从而有效的降低阻力作用。当灌入的泥浆在管道外层形成完整的浆套时能够大大的提高泥浆的稳定性。还有在对补浆管进行位置设置时要合理,从而降低补浆工作难度,一般设置在中断环与工具头或者是后座中间的位置。最后用环氧水泥封堵孔口,通常通过总管及支管等上而的预留注浆孔,对润滑泥浆进行注压,从而充填管道与外管土体。
结束语:
近几年来,随着我国社会经济的快速发展,市政工程迅速发展起来,人们对于市政工程的要求越来越高。而顶管技术是市政工程施工中最主要的技术之一,先进科学合理的施工方法直接影响着整个市政工程的质量,同时对人们的生命安全有很大的影响。所以,一定要运用合理的对策,强化市政工程中顶管施工技术的应用,最终推动市政工程的快速发展。
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