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摘要:在当前市政工程施工中,由于受制于地面建筑和交通等因素的影响,顶管施工技术应用十分广泛,整体施工过程中对地面影响较小,而且能够有效提升施工效率和质量。基于此,本文将对市政工程顶管施工技术进行探讨。
关键词:顶管技术;市政给排水施工;施工技术
1 顶管施工技术
顶管施工技术是指在管道顶进过程中利用施工机械的推力,穿越土层之后进行顶管施工。这种施工技术的优势在于提升了工程施工的质量,也保证了施工的进度。顶管施工技术又被称为非开挖施工技术,在顶管施工技术的应用过程中可以不开挖或者是少开挖土层,在其推进和安装的过程中,可以保证管道与土壤之间的摩擦力不降低,也保证了管道施工质量的一系列要求。另外在施工过程中,由于施工线路比较长,传统的管道施工的方式不利于管道推进工作的开展,土壤层和管道的摩擦力也在施工的过程中不断增大,不利于施工的进行。在这种情况下可以进行管道的分段处理,由于在每一段都设置了继油缸,在施工的过程中对于施工的阻力进行了高效的控制。与传统的管道施工技术相比,顶管施工技术还具有施工成本低、对于周边环境影响比较小的特点,也就在施工中做好了噪音削减的工作,减少了对环境的影响。虽然顶管施工技术的优势是十分明显,但是施工过程中因为土层质地的问题,在较软的土层中进行施工时,就会出现管道位置偏差,并且修正的难度很大。
2 市政工程中顶管施工技术要点
2.1 顶进、出土流程
泥水平衡掘进采用全自动的泥水输送方式,在机舱内将挖掘的泥土和泥水不停地搅拌形成泥浆,然后通过泥浆泵、泥浆管抽排至沉淀池及过滤池循环利用。工作井周边配套设置沉淀池,积攒的沉淀余土通过挖掘机装运,外运至弃土点。掘进过程中相关参数控制,主要通过PLC全自动操控台控制泥水仓压力及流量值,从而达到泥水平衡效果。若机头土仓内泥水压力远大于压力控制值时,地面会隆起;若泥水压力远小于压力控制值,地面会下沉或沉陷。鉴于顶进过程中会出现上述现象,所以控制掘进速度与出泥的速度相当关键。
2.2 顶进管材料的选择
顶进管通常选用钢筋砼管,没有腐蚀要求的话,可以选择钢管。钢筋砼管的设计以及应力验算都要遵循钢筋砼管的标准和技术规程,特别是钢筋砼管的标准和技术规程。顶进管直径选择。首先要根据工程的性质来确定内径,当确定好了内径之后,再来选择顶进管的直径,要根据顶进管的载荷来确定砼管的配筋和壁厚,最后才能确定顶进管的外径。一般的顶进管内径不小于500毫米。进管长度选择。顶进管的长度对整个施工中的可控性和经济性有着重大影响。在直线推顶的时候,使用长管可以减少拼装顶管的次数,取得很好的效果,但随着顶管长度的不断增加,一旦偏离了原来预定路线,就会使恢复路线更加困难。在建造顶压坑时,挖坑、支护和回填的费用也会随之增加。
2.3 顶管施工现场勘查与调查
在进行顶管施工施工之前,第一,需要进行施工之前的勘察工作,在施工现场人流情况、车流情况进行全面的分析,从而根据地上的相关情况进行地下施工技术的使用,保证好地上车辆运行的稳定性。第二,需要做好地下排水系统的全面检查工作,尤其是在地下管道十分复杂的情况之下,不可盲目进行施工。第三,对于施工现场的地下管道进行全面的排查,例如煤气管道、通讯电力管道、供水管道等都需要进行位置的确定和严格的检查,以免在施工过程中对其产生破坏现象。第四,污水管道和雨水渠箱等配套市政设施的检查工作非常重要,这也是进行安全隐患排查的重要工作,从而使得顶管施工技术的使用安全稳定的进行。
2.4 泥浆减阻技术
泥浆减阻技术是为了控制管道顶进过程中所产生的阻力、后座力等作用力,通常采用膨润土泥浆作为减阻的主要材料,能够有效减少在管道顶进过程中管壁所产生的作用力。
在管道顶进的过程中,通过泥浆减阻技术的应用,能够有效提高管道顶进的速度和效率,但施工人员更要对管道顶进的水平和垂直情况进行仔细检查,避免管道的连接产生误差。
2.5 配置中继间
中继间是和超顶管施工的关键装置。中继间的核心原理如下所述:将整体顶进管道均匀分划成不同节段,在各节段之间增设油缸,分段推进。由此削弱主千斤顶的压力负荷,确保顶进2.6 选择适宜的顶进设备,开展设备安装调试工作
顶进设备配置、安装与调试也是至关重要的内容。相关人员要根据最大顶力要求,控制千斤顶的配置数量。在设备配置安装完毕后进行调试。设备调试的重点内容如下所述:缓慢加大油缸压力,检查千斤顶是否存在功能异常现象;检查输油管路是否存在泄漏问题;推动管身,精确测量起推力。一般情况下,试顶以顶动管身为止。在试顶过程中,指定专人负责如实记录各观测点的变化情况。油泵开启后,每当油压升至5-10MPa/h,暂停机泵运作,静置观察,判断其是否存在异常现象。若油泵存在异常现象,第一时间展开处理,优化机泵性能,提升整体施工效率。
2.7 通风系统
在工程顶管施工过程中,需要对管道通风问题给予充分的重视。在顶进施工过程中,管道通风系统不合理,则会导致氧气缺乏,威胁到作业人员的生命安全。因此需要通过设置合理的通风系统,具体可以采用的通风形式有抽风形式、鼓风形式及鼓风抽风组合形式。这其中利用鼓风式通风时,出口气流有效射程长,能够将工作面有害气体和烟尘有效排出,具有较好的安全性能。但在实际应用时通风距离不长,被驱散的混浊空气往往会经过整个管道一直到达工作坑内。
2.8 现场监管
市政工程中顶管施工技术的实施中,落实现场监管,对其工程施工质量的控制及工程工艺技术应用效果的保障效果显著。为保障监管效果,建设、施工、设计三方在实际发展中可通过聘用第三方监管机构或通过组建综合监管团队的方式,进行工程施工中的现场监管和控制,以此提升现场施工中的技术指导及监管质量,同时规避因现场管理混乱、工序实施误差造成的安全事故以及频繁返工的不良现象。
2.9 顶管技术在市政排水施工中的设计
因为市政工程的排水管道在地下,后期如果要对其进行维护、维修的话会相当麻烦,所以在施工前,一定要做好各项准备工作。在顶管技术设计前期,一定要根据城市的实际情况,选择合适的材料,并从正规厂商处进货,保证顶管材料的使用寿命。通常情况下,车行道下方的排水管要用二级以上的钢筋混泥土排水管;其他排水管道的选择要根据覆土厚度为原则,当覆土厚度大于4米的时候,要选用一级承插式钢筋混泥土水管。除此之外,还要注意防止管道的结构出现遗漏现象,在材料的选择上,要根据实际用途来选择相应的结构材料。比如:用沥青油膏材料制作的接口用于污水管道,用水泥砂浆制作的材料用于雨水管道等。在道路排水方面,主要有两个部分:排雨和排污。城市道路机动车道两旁要设计好排水管道,排水管道之间要和道路中心线保持一定的距离。
3 结束语
市政给排水工程需要考虑到施工对于周边环境的影响,更要对施工时间、施工质量进行综合把控。市政给排水管道需要经过大量含有化学成分生活污水冲刷,施工单位应该结合顶力需求、管道质量需求、地质环境等因素,合理选择管道材质,控制管道长度,并做好井顶管控制、顶力控制、注浆控制等工作,保障市政工程施工质量。
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