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摘要:目前在我国市政工程施工中顶管技术得到了广泛的应用,特别是在一些管道工程及交通繁忙的城市主干道改造工程施工中,顶管施工更是十分常见。由于顶管施工不需要大面积破坏路面,与开槽埋管相比,其更具有较大的优势。特别是在当前施工技术水平不断提高的情况下,市政配套设施也不断的完善,顶管施工技术越来越成熟,其应用范畴也会不断增加。本文主要探究了顶管施工技术的基本原理、优缺点以及要点,希望能为改善和优化顶管施工技术提供参考意见。
关键词:顶管技术;市政工程;给排水
引言:伴随城市的不断扩张,地下管网、管线系统也愈加复杂。市政给排水工程是一项与居民生活息息相关的基础设施,如何提高工程质量成为了关键。顶管施工作为一种非开挖技术,无需开挖便可穿越地面建筑物、公路、各种地下管线,相比开挖埋管极大减低了工程实施对周边的影响;因此,在市政给排水工程施工中,必须重视顶管施工技术的应用,提高施工技术水平,规范施工工艺,全面提升工程建设质量。
一、顶管施工技术的基本原理
顶管技术是我国市政给排水管道中使用频率最高的技术之一,又称为非开挖管道敷设技术,在地下电缆、管道、管线施工中,通过顶管技术可以不开挖土方完成管道、管线的敷设、更换和修复。顶管法施工是通过顶进设备的主顶油缸等部件,从起始工作井将顶管掘进机从土层内穿过直至接收工作井,随后依次顶进连接其他管道,并埋设于起始工作井的管线土层内的地下管道施工工艺。相比传统的开槽埋管施工技术,顶管施工无需开挖路面,便可穿越公路、地上建筑物及各类地下管网等。顶管法施工作为一种综合性较强的机械化施工技术,具有显著的适应性,可根据土层组成、土质条件、施工条件等具体情况,选择与之相适应的顶管设备及管材。同时,顶管施工还具有连续性及不可逆转性,当一项顶管工程开始施工后,便无法随意暂停,若停工时间过长,将会大大增加顶进失败的几率。在顶进施工中,如果顶管机出现问题,需及时找出故障原因,并及时处理。
二、顶管施工技术的优缺点
顶管技术相比传统开槽埋管施工技术有着明显的优势。①顶管技术可以有效的缩短工期,降低整个工程的施工成本。②顶管技术,可以最大限度的降低施工过程中对地面植被和土地资源的破坏,很大程度上降低了工作量。③顶管技术能够有效地穿越地下管道,降低对地面建筑的影响。④顶管技术还可以减少排水施工量,最大限度降低地面交通影响,实现城市生态和经济的统一,促进城市健康、环保、和谐的发展。
与开挖法相比,顶管法施工也具有明显的缺陷与不足。例如,曲率半径小,整个顶管施工中,多种曲线会组合在一起,加大施工难度,给工程建设带来不利影响。当顶管施工穿越软土层时,如果质量控制不到位,很容易发生偏差,加大施工控制难度,纠正这种偏差的难度也较大。如果没有及时采取改进措施,容易导致管道出现不均匀沉降现象,不利于提高工程质量。
三、顶管施工技术的要点
1、施工现场勘查
在进行顶管施工施工前需要做好以下施工现场勘查工作。第一,为了保证顶管施工的顺利进行,施工前需要对工程区域内的地层、水文、岩石和地质构造等进行勘察,提供必要参数及数据,根据地质勘察报告的内容确定施工方案。第二,对施工现场人流情况、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,保证地上车辆运行的稳定性。第三,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。第四,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。第五,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环节,从而确保顶管施工技术得以安全稳定使用。
2、管材选择
市政给排水工程施工过程中需要科学选择排水管道材质,延长管道使用寿命,扩大市政工程应用后的惠民效益,并缩小工程施工成本。目前常用管道材质主要有钢型管、塑料管、混凝土管三种,但承压能力各不相同。应用顶管施工技术过程中,主要依靠推力将管道打入到预定施工位置,因此需要管道能够承受较强的施工压力。市政工程给排水工程主要以生活污水、工业污水为主,其中含有化学物质,能够腐蚀管道,需要保证所选择的管道能够长期经受此类污水冲刷与腐蚀破坏。在长度选择上,则需要考虑到施工地区线路长短、弯曲弧度,对于线路长弯曲度比较小的施工地区,则需要选择较长的顶管;反之,弯曲大、施工线路比较短的施工地区,则需要选择线路较短的顶管。
3、顶管穿墙技术
市政工程施工期间,利用顶管技术穿墙,一定要保证穿墙门板能够在使用的时候开启,而且还要确保顶管施工系统里的挖进机装备能够进行顶管部顶出动作。此外,在施工期间,施工人员需要保证水泥黏土的强度参数较低,之后再进行填充安装墙,以保证能够达到阻水的效果。需要注意的是,若想保证中间增设止水板环的耐磨性能够满足有关需求,那么就要使用止水阀,这样就可以防止在穿墙的时候,机械设备裸露在外的情况,从而就避免管道遭到腐蚀。
4、管道顶进技术
顶管施工技术的使用过程中,需要控制关键性的施工参数就是推进速度,过快或者过慢的推进速度都会使得施工的整体质量产生不利影响,为了使后续施工打下坚实的基础,需要进行施工推进速度的控制。当机头入洞之后,需要根据实际施工土质的情况进行推进速度的控制,在施工的过程中如果遇到了异物、机头下沉等一系列的状况发生,就需要降低机头的推进速度。并对异常情况进行分析,再进一步进行施工。当管道入土施工之后,管道位置的核准测量间距不宜超过一米,以免出现偏移现象。当顶管机运行到接收井封门的位置,再停止顶进的工作,安装好引导轨,并进行排泥管、动力电缆、压浆管路的清除工作,从而保证管节可以在预定的地点进行安装。
5、顶管施工纠偏
顶管施工技术的应用虽然相对便捷高效,但是因为其绝大部分为地下施工,从而也会面临着较高的过程管控难度,尤其是在针对给排水管道进行纠偏处理时,更是需要引起技术人员高度关注。管道顶进过程中出现偏差的现象较为常见,这也就需要纠偏处理能够体现实时性,尤其是在面临一些顶进阻力较大的区域时,相应纠偏控制更是应该加大关注力度。在纠偏处理中,首先可以进一步创新顶管施工技术,借助于一些自动化技术予以实时引导,促使管道顶进方向能够更为准确,不容易受到外界作用力干扰;在此基础上,实时掌握管线偏差状况,及时安排纠偏操作。
四、结束语
顶管作业是我国市政给排水管道的重要施工方法,城市给排水管道施工中应用顶管施工技术具有很好的优越性。因此该技术在市政工程中得到了广泛的应用。然而,要做好顶管施工技术工作,相关施工单位需要把控施工技术要点,采用动态管理,及时监测顶管行进速度,针对施工问题及其提出改善措施,才能改进顶管施工技术水平,以此获得较好的社会效益与经济效益。
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