西安水务(集团)规划设计研究院有限公司 陕西西安 710082
摘要:顶管技术是市政给排水项目建设工程中一项重要施工技术,具有不开挖地面、不拆迁破坏地面建设物、不影响交通、不破坏环境、不受气候和环境的影响、省时、安全高效及综合造价低等优点,因而,掌握好此项技术原理、特点,综合分析顶管技术具体应用十分重要。
关键词:顶管技术;市政给排水;工程建设;措施分析
1 顶管技术施工原理
施工前,要准备好施工材料和设备。施工时,需要将照明、泥浆、油管线等通过油压千斤顶使给水管道能够顶入到其中。为油压千斤顶能够顺利将给水管道顶入其中,操作时需要根据施工要求,在管道周边建立泥浆套,起到保护作用,并通过泥浆套使管道能够安全滑入。施工中,为了让排水管道可以准确的压入到预设方向中,就需要利用激光经纬仪来测量。之后根据实际施工情况来对其进行调整。
2 顶管施工技术应用特点
2.1 地面影响小
顶管施工技术相对于传统的沟槽开挖铺设管道方式存在明显差异,因为其不需要在管道铺设沿线进行沟槽开挖,能够将相应给排水管道从地下进行穿越铺设,如此也就必然不会对于地面产生明显影响和威胁。随着当前我国城市的不断发展,很多原有给排水系统已经很难满足新的要求,如果针对相应给排水管线进行铺设,则往往面临着较多的阻碍因素,尤其是在给排水管道铺设区域涉及大量既有构筑物以及交通设施,更是会影响到传统沟槽开挖铺设管道方式的运用。基于此,顶管施工技术的应用具备良好解决效果,可以将原有的线状破坏地面转变为点状施工处理,更加便于施工处理。
2.2 环保效益突出
顶管施工技术在市政给排水工程项目中的应用还具备较高环保效益,一方面,相对于传统沟槽开挖铺设管道施工方式,顶管施工技术的应用不需要大面积破坏地面环境,对于周围自然资源可以形成较为理想的保护效果,不会严重损害地面植被,进而具备良好环保效益;另外一方面,顶管施工技术的应用还不会对于周围群众产生明显影响,因为施工操作过程中不存在较大噪音,施工中出现的振动效果相对也比较小,干扰性较弱。
3 顶管技术在市政给排水工程中的应用措施
3.1 提高与市政给水系统设计的协调程度
现阶段,我国在对给水系统进行设计时,需要与我国水资源的配置情况进行充分结合,对于城市中现有的水资源分布情况进行全面的分析,并制订相关的水资源分布报告,采用抽取水样的方式,对城市的水质进行全面的了解。另外设计人员还应结合城市当前已有的给水系统管线,对于用水的需求量进行合理的计算,对于工业用水、居民用水及农业用水进行计算。
在给水资源之中,一般情况下给水资源都是来自于雨水的处理及水库水资源,所以在进行雨水处理和雨水净化时,要对水质进行持续性的检测,只有在检测达标之后,才可进行排放利用。一旦牵扯到工业用水,可根据工业对于水质的实际需求,合理地选择相匹配的水资源。
3.2 工艺方面的考虑
对于把这种顶管处理技术直接应用于整个市政工程中的给排水系统施工来说,必须在各个管段内部首先进行各个工作接收井和各种接收工作井的内部设置的处理完成,然后用各种推理式的设备直接安置顶管到各个工作接收井的内部,后期再依据市政工程施工的工艺特征要求还有工程施工工艺质量设计目标等来做好各种相应的工艺准备实施工作,适宜的可以应用工程施工工艺方面的各种工艺设计手法,制造设计出相对比较适宜的市政科学工程施工工艺方式,让市政工程施工工作能够顺利的持续开展下去。
3.3 顶管井设计
一般在进行顶管施工时,所采用的顶管井包括了接收井和工作井,为保证顶管井达到工程施工的要求,需要严格做好顶管井的设计工作,这样做的目的是为工程施工的开展创造坚实的基础。对于现在的工作井来说,它的主要构置形式是用单排孔井和单孔井,对于单排孔井来说,以长方形为主,单孔井包含了四边形、圆形和长方形等等。就受力性能来讲,长方形的受力性能比较低,四边形的相对于其他形状的单孔井来说是比较高的,对于圆形来说,它的受力性能远远超出其他形状的单孔井。在进行顶管井设计时,需要重视井内支撑的设置,以此改善受力结构,使工程施工的安全进行得到保障。
3.4 施工流程
作为一种非采用开挖方式施工顶管技术的一种手段,在运用开挖顶管施工技术的不同时候,必须首先要用滚动顶力推进交通设备所带来的滚动顶力对交通管道和周围地层土质之间的滚动摩擦力强度进行一个相应的自动控制,在此之后还要依据预先设置的管道坡度及其大小把交通管道直接顶进周围土层的里面,同时也必须不断完善进入土方的交通运输管理方面的准备工作,具体如下图1所示。在每一节管子进入一定土层里面之后,方可开始进行下一节排水管子的安装进入土层工作。在这项设计工作全部完成后,应用主顶部的油缸、中继间和排水管道间的反向推力的传动方式,将传动掘入机或传动工具箱从一个工作接收坑顶端穿过混凝土层的里面,这样的所做的工作目的主要是为了使其能够先将推进机送到一个接收坑内然后将其吊起。在集成完置操作掘进推入机和操作工具箱的工作推入之后,还要及时地把推入管道进行推进,埋置推入到及时工作推入坑和及时接收工作坑之间。
图1 顶管施工流程
3.4.1 穿墙凿洞施工
在完全打开建设穿墙式阻闷板之后,将穿墙工具筒从管顶端推出井外,之后将建设穿墙式阻止板防水保护装置直接安装到其中,整个施工过程在使用中做到的一项技术保护措施就是充分利用混凝纸筋水泥黏土或其他水泥纸筋黏土材料进行建设穿墙工具管的夯实回填加固工作,并同时做好外墙相应的夯实加固作业,使其同时能够起到充分发挥建设挡土墙和阻水的重要作用。
3.4.2 顶管开孔出洞保护施工
作为顶管工程施工的重要环节,若是发现顶管开孔出洞后在施工过程出现安全问题,势必会直接影响涉及顶管工程施工的安全质量。为了能保证顶管下部出洞养护施工的有效顺利进行,需要提前做好造成工具箱的下部凋零管线处理养护工作,防止出现下部管线偏斜等不良现象,然后通过实际勘测现场的实际情况在造成工具箱下部出洞井壁两侧进行顶管支撑桥梁架设的处理工作,同时必须提前做好初始出洞角度的预置修补工作,用来对造成工具箱顶管下部出洞前的角度下跌现象进行及时弥补,防止意外事故发生。
3.4.3 注浆前应进行加压减阻
在采用注浆注水减阻隧道施工时,要特别注意用绳子压住不接触变性水泥浆的施工方法对地下管道管子周边的沉降缝隙进行填充,这样做的目的主要是为了能够让隧道地面上的沉降缝接下去和顶部推进到隧道管子之间的缝隙阻力可以得到明显降低。对于在具有很长的运行距离的顶管工程施工时,通过顶管注浆增压减阻技术能够有效地提高顶管工程施工的技术效果,使工程顶管施工技术的保障作用可以得到充分发挥。
3.5 及时校正顶部改进时的偏差
在出现设计机头轴线与固定机头之间可能存在较大偏离角度问题的设计时候,可以及时借助自动千斤顶组合器进行自动矫正,用来及时改变设计机头的旋转方向,降低机头两者之间的设计误差,使千斤顶进工程施工的设计质量安全得到有效保障。同时,对于建设高程方向偏差及建设方向高度偏差这两个方面问题来说,先要仔细考虑如何减少方向偏差次数较多的部分,尽可能多地降低对建设工程施工的不利因素影响。
结束语
综上所述,在当前市政给排水工程项目施工建设中,顶管施工技术的应用优势明显,适用范围更广,但是技术操作难度往往更大,如此也就需要重点围绕着各个关键技术要点予以严格把关,以更好提升管道顶进效果,优化给排水系统运行状况。
参考文献:
[1]陈思奇.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].河南建材,2018(03):263-264.
[2]周云.市政工程给排水施工中顶管技术的应用[J].建材与装饰,2018,000(029):58.
[3]刘玉成.顶管技术在市政道路给排水施工中的应用探讨[J].中国科技投资,2019,000(012):29.
[4]张宇东.顶管技术在市政给排水管道施工中的应用研究[J].名城绘,2019,000(010):P.1-1.