张传涛
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摘要:在城市的建设过程中,市政工程属于一项基础性施工,不仅关系着城市居民的日常生活,同时也促进着社会的发展。在新时期下,城市排水设施建设过程中,顶管工程技术应用较为广泛,不仅施工成本很低,同时适应力很强。本文将分析顶管工程技术在市政工程建设中的实际应用,同时阐述其顶管工程技术存在的问题,提出针对性的顶管工程技术应用措施,给市政工程建设奠定基础。
关键词:市政工程;顶管施工;施工技术
引言
如今我国社会经济飞速发展,市政工程的建设对城市公共服务功能的实施有重要意义。在市政工程的建设过程中,地下管网建设水平至关重要,需要在满足市政工程功能需求的同时降低对其他城市系统的影响。顶管施工技术则是一种十分适合市政工程地下施工的技术,具有污染小、成本低等特点。为了进一步提高当代城市建设水平,需要对顶管施工技术的应用进行深入研究。
1概念
顶管施工技术是一种不用进行地面开挖的施工方法,在具体实施过程中能够在尽量减少或者不进行地面开挖的情况下,完成地下管道的施工。该技术的实施,需要顶进设备作为基础。目前常用的顶进设备是利用液压顶缸提供动力,将管道顶入地层之中达到设计位置。具体施工中,一般按照次序单根管道进行顶入施工。如果施工线路比较长,常规油缸顶力无法满足长度过长的管道的顶进施工,则一般采用分段施工的方法。根据施工线路,将管道分段,然后在接口处使用移动式顶推站,完成接口工作。对于长度较长的管道顶进施工,一般还会在管壁、接口位置诸如减摩剂,减小管道在土层中的前进阻力,同时也可以有效避免地层摩擦对管道产生破坏。
2管施工技术的特点
2.1顶管施工技术的噪声较小
在市政工程中使用顶管施工技术,非开挖顶管的使用在污染上相对不大,也没有太多的交通干扰,产生的噪声也不大,因此不会给周围居住者生活带了太大的危害,并且它也不会导致大范围的粉尘,更具有环保特性。
2.2顶管施工技术的防水性较强
使用顶管施工技术,可以很好的避免因开挖施工致使地下水出现问题的情况,尽可能的避免了地下水作业的不便,更好的提升了施工进程,简短了施工工期。顶管施工技术使用的是综合预制的管段,很容易使得其水密度和结构强硬度符合相应要求,并且管道的接缝远比盾构法小很多,这也就大大提升了其防水性能。
2.3顶管施工技术的成本较低
由于顶管施工技术在成本上相对较低,这是得运用顶管施工技术可以节约很大一笔征地拆迁的资金投入,很大程度上减少了动迁房的数量,管线的长度也大幅缩短,这就直接减少了资金投入,提高了施工的经济效益。这还,减少了土方开挖工作量,减少了路面开挖的补偿费用。顶管施工技术的管道有着很好的纵向受力性,可以很好的适应土层的变形,在施工过程中不用大范围的进行土方开挖工作,大大降低了施工资金投入,使得施工效率有了显著提升。
3市政工程中管道工程建设存在的问题
3.1管材允许的弯曲半径受到影响
市政工程建设过程中,管道的工程对于环境的要求很高,通常情况下,会受到地质环境、地下坚石和农田等影响,管道埋深的距离很浅,同时管道弯曲的程度太大都会造成安全隐患,就会导致安全事故频发,不仅给居民的人身安全带来影响,同时也影响日后的正常使用。
3.2工程机械设备和施工管道选择上存在问题
通常情况下,市政工程建设中工程规模较大,并且施工周期很长,机械化程度很高,为此,施工中会应用到大型的机械设备,并且有大量地建筑材料。
工程建设中,机械设备的质量以及各项功能的正常运行关系着施工的整体质量,同时施工人员的专业技能也会给工程质量造成影响。另外,工程建设过程中,施工管道材料是最为基础的一项,建筑材料的质量如果尚未按照规定,工程的质量就无法得到确保。
4顶管施工要点
采用顶管施工技术时,需要先对管段中工作井、接收井的位置进行确定,然后再于工作井内使用顶进设备将顶管机头按照设计标准顶入地层内部。之后将实现预制的钢筋混凝土管道顶入地层,并清理好施工过程中产生的土方[2]。接下来,本文根据以上案例,对顶管施工要点进行分析。
4.1设置工作井和接收井
在该工程施工中,施工技术人员根据实际情况分别设置了6个工作井和9个接收井,两种井采用的是现浇钢筋混凝土矩形结构。设置工作井和接收井之前,通过现场勘测确定相关位置的地质结构足够稳定,土层含水量较少,并确保两者内净空分别达到6x5m和5x5m。然后按照分层施工的方式进行开挖作业,在合适位置给管道进程预留空间。
4.2设备选型和布置安装
针对该市政工程的具体情况,技术人员选择了两台电动空压机,以此作为气压系统。再选取了鼓风设备,用于净化施工场地的空气,给施工人员提供良好的施工环境。针对主顶、中继间千斤顶用到的压力油,选取了专用液压系统。在所有工作井中配置了两台高压泵,以此作为并联循环作业的基础,同时还配置了压浆系统。另外还选择了一台性能可靠的门式吊机,用于执行施工现场设备、材料的吊装工作。针对井内的顶进设备,技术人员结合实际情况选用了两台油压为2000kN的千斤顶,按照对称结构布置于两侧。需要注意的是,千斤顶油程需要控制在1500mm左右。在设备系统中,电动油泵用于主顶油管的供油。
4.3安置止水橡胶圈及下管作业节点
在安置止水橡胶圈期间,对于洞口侧壁,应先将带法兰的钢套管安置好,便于将止水封板和橡胶圈均固定好,避免出洞口和顶进期间,泥浆涌入至工作井中,避免井内进入地下水;在实施下管作业期间,选用小型龙门吊下管或者使用16t轮胎汽车吊,首节砼管吊装到导轨上面后,需测量管中线及前后两端管底部标高,对导轨具体位置精准度实施校核。
4.4顶进和出土作业节点
泥水平衡式挖进作业,选定全自动化泥水输送装置,机舱内连续搅拌所挖掘泥土与泥水,确保能够有泥浆形成,经泥浆泵和管轴排放到沉淀池、过滤池内予以循环利用。在工作井周围需将沉淀池配套安置好,重视沉淀余土积累,通过挖掘机转运,外运到弃土点。挖掘作业期间,把控好作业参数,以PLC全自动化操控系统平台,对水仓压力和流量值加以控制,保证泥水的良好平衡效果。如果机头上所在仓内压力比压力的控制值小一些,地面会有沉陷或者下沉等现象产生。因顶进作业期间可能会出现这些情况,故将掘进速度和出厂速度合理把控好较为重要。
结语
总而言之,在市政工程中使用顶管工程技术有着很多的优点,在最近工程建设中已经实现了普遍使用。在市政工程建设施工中,要根据顶管工程技术的具体技术特点,将施工流程简易化,让施工方案更优化,并确保工程建设工作的正常运作,继而确保市政工程的高质量目标,给百姓生活创造更便捷的环境。
参考文献:
[1]姜浩.浅析顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].低碳世界,2017(13):110-112.
[2]叶静.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].建材与装饰,2017(48):38.
[3]曹万金.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].工程技术研究,2018(3):85-86.
[4]袁方省.市政工程中电力隧道顶管施工技术研究[J].企业技术开发(上旬刊),2017(1):29-31.
[5]马旭卉.市政工程给排水施工中顶管技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(34):748+751.