朱国春
河北省水利水电第二勘测设计研究院 河北石家庄 050021
摘要:非开挖顶管技术早在1994年美国就开始应用在建筑工程及城市建设规划中,他们的目的就是增加竞争优势和自身的技术水平。美国也在各大院校开设课程,专门研究非开挖顶管施工技术的价值还有优势,为建筑行业培养专业技术型人才。虽然非开挖顶管施工技术进入我国的时间不太久,但由于非开挖顶管技术表现出的明显优势,这项技术对于城市建设工程来说都具有非常强的优势,所以得到了广大建筑企业的青睐,在建筑工程中得到普遍的推广和使用。而且这项技术粉尘和噪声污染较小,对周围环境影响有限,非开挖顶管施工技术为我国的建筑行业带来了相当可观的经济和社会效益。
关键词:非开挖技术;给排水工程;应用
前言:城市建设中市政排水工程由于地下环境比较复杂,地下线路繁多,如果选择采用大开挖的方式进行给排水工程的话,会对于施工周围的环境造成一定的污染,周围建筑结构也会受到一定程度的破坏,与此同时还会给周边的居民生活带来很多的麻烦,影响他们的正常出行,甚至可能造成安全事故。而应用非开挖顶管技术能够很大程度上避免这样的情况发生,顶管施工技术能够降低对于土层的干扰,减少施工噪声,尽可能地降低对于周边环境和交通的影响。和传统的开挖埋管相比较的话,顶管施工的工序较少,开挖的土方数量也不多,更具有安全性。传统的工艺还容易受到天气的影响,如果碰到恶劣天气,会致使工程无法正常进行,在很大程度上会影响施工的进度,从而给建筑企业造成经济损失,影响经济效益。而利用非开挖顶管技术能够有效地避免这一情况,因为其施工的特殊性,与其他施工技术有所不同,是在地下进行的,主要是依赖机器设备进行工作,对于人力成本有所节省,和其他的施工技术相比存在一定的优势,受外界天气变化的影响较小。
1给排水施工中非开挖顶管技术的应用
1.1勘测地形
非开挖顶管施工技术,主要就是在地下进行的施工技术,在进行市政工程施工之前,首先需要了解到在建工程的土质状况,地下管线的埋设情况,水文等详细情况,并且做好记录。确定地下环境适合进行顶管施工技术的施工,一旦发现有地下情况不明或者发现土质不够好的地域,需要对现在的不良土体进行改良,保证在建工程能够稳定施工,满足施工的工艺要求,符合工艺规范。保证施工的安全性。
1.2规划设计导向孔轨迹
和以往的传统施工工艺有差异的是,对于重力管的管线是否满足要求有着非常高的标准,所以在进行顶管施工以前,合理地进行规划设计导管的轨迹走向,保证施工过程中线路的误差能够控制在规范允许的范围以内,进而保证顶管施工的质量。
1.3对于顶管的选择
在进行顶管施工之前,施工技术人员应该根据顶管能够承受的压力来确定顶管道的直径和厚度,对于顶管施工来说,一般需要施工人员进行挖土来配合施工过程,顶管的直径选择一般需要大于500mm。在顶管施工过程中,顶管的长度对于整个施工过程可操作性有非常大的影响。如果能够选择长顶管,在施工的过程中会取得很好的施工效果,但是伴随着长度的增加,管道在顶进的过程中容易影响线路,使其发生偏差,要想重新恢复就比较困难。所以一般情况下,我们可以参考管口的直径来进行管道长度的测量。当长度和直径的比例大于2:1的时候,我们选择用长管进行施工;当比例在1:1.5左右的时候,我们选择标准尺寸的管道,当比例小于1:1时,则需要选择短管进行施工了。
2非开挖顶管施工的准备工作
对于非开挖顶管施工中,顶管尺寸选择之后,施工人员需要根据顶管施工用到的机械设备,将其安装到始发井工作井内,具体设备主要需要千斤顶,发射架和顶管机等等。
设备安装后,需要选择高于旋喷桩对井口的周围土体采取加固措施,然后安装止水环,从而避免泥浆进入工作井内,保证施工工作环境的安全性,不受外界干扰。
3非开挖顶管穿墙技术
安装完成止水的装置以后,应该将穿墙门板打开,利用工具管顶出井进入管道里面,之后进行顶进工程的施工,具体的工作步骤为如下。第一,在进行顶管穿墙技术之前就在穿墙管里填埋经过夯实过的低强度的水泥黏土或者是黄黏土,目的是避免管道里面的地下水或者泥浆进入工作井里面,这能够起到临时性止水帷幕的作用。第二,在技术允许的范围以内,尽量控制穿墙孔外侧的距离,保证孔口周围的土质能够满足规范要求的稳定性以及强度,防止发生安全危险。第三,在进行穿墙施工技术以前,可以利用注浆管对孔口周围的土体进行注浆处理,与此同时,还需要根据土体的实际情况制定相应的措施,避免后期出现问题没有办法及时解决。第四,在门板打开以后,要立刻将工具管推到管道内,同时采用止水法兰做好后续的止水工作。可以将厚度2cm的天然橡胶止水环添加到止水法兰里面。
4非开挖顶管出洞技术
顶管出洞技术,这是进行顶进工程施工过程中的关键步骤,必须保证这一步骤的顺利开展。在进行施工前,要提前让工作人员打好钢板桩,防止土体塌陷进入工作井里面,使顶管机能够顺利出洞。顶管机出洞以后,现场的施工人员应该立刻拆除钢封门,当顶管机和钢封门的距离为5cm到10cm的时候就可以沿着出洞口的一侧向着另外的一侧依次拔出钢板桩,这样做的目的其实是让止水环的止水作用能够更加充分地发挥出来。
5顶管周围注浆减阻技术
在进行顶管施工的过程之中,要避免出现管路线路过长,管道直径大的问题,因为这样会影响管道前进,上层土方特别容易出现塌陷的情况,遇到这样的问题,需要在管道的周围进行注浆,可以选择聚合物较强的泥浆材料,然后再在其中加入一定量的优质膨润土,其中他们的总量占泥浆总量的2%左右即可。
6非开挖顶管施工技术的安全措施
在给排水工程的施工中,在进行非开挖顶管施工时,为了能够保证充分施工,顺利进行工程建设和施工的安全性,需要对施工现场与施工周围工程道路、还有周围建筑物保持一定距离。对于用电的一些设备,要设置一些防止漏电的措施。施工现场的场地,要进行平整度的勘察,确保能够满足施工要求。顶管施工通道中的照明设备应该能够确保施工的顺利进行,保证施工现场的照明充足。在进行挖土施工过程中,需要在施工现场安装通风设备,从而保证施工过程中管道内的空气保持流通,以便能够解决施工过程中因为缺氧或者遭遇地下的有毒气体的时候,现场的施工作业人员能够有充分的时间逃生。在进行非开挖顶管施工时,常常会遇到地下水对施工现场作业人员产生影响,需要对于影响因素进行控制,在顶进施工的过程中,需要在工作井内设置集水井等一系列的防护措施,比如遇到积水了,能够方便及时排出,从而有效防止土体地基的软化。除此之外,为了能够确保周边地面建筑物的安全,我们应当合理安排设置沉降监测点,以便能够及时进行检查测定。
7结束语
我国的综合国力在不断的增强,城市建设工作也在不断的加快,建筑工程给排水工程在建设当中,在进行给排水工程的管道施工时,为了避免或者减少对城市的环境及交通造成影响,这就需要选择非开挖的顶管施工技术,不仅能够保证施工的正常进行,还能避免对于工程周围建筑物及周边环境造成损失。在给排水工程施工中,非开挖顶管施工技术以其特有的优势,必定会得到社会各界的重视和广泛应用。
参考文献
[1]钟汉杰.非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用[J].工程技术研究,2019,4(21):89-90.
[2]冯玉权.市政排水非开挖顶管施工技术及实施要点之研究[J].居舍,2019(15):46,23.