探讨顶管施工技术在市政工程中的应用

发表时间:2021/2/24   来源:《建筑实践》2020年31期   作者:张泽南
[导读] 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
        张泽南
        襄阳市政建设集团有限公司 湖北 襄阳 441000
        摘要: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。
        关键词:顶管施工技术;市政工程;应用
引言
        市政工程是惠及民生的主要项目,关系到群众的生产、生活。顶管施工技术作为给排水工程关键技术之一,能够通过合理开槽,地下施工等方式,减少网管建设对市容市貌影响,避免因为给排水工程施工导致城市道路交通堵塞[1]。由此可见,探究市政工程中如何应用顶管施工技术是十分必要的。
1顶管施工技术概述
        在给排水工程中使用顶管施工技术就不需要再对路面进行开挖,而是可以通过液压钻孔,只在工作坑中将承窝表面钻出,将管道直接按压进规划位置,使顶管互相连接。顶管施工技术的顶管井包括工作井、接收井、连接油管、接地管和照明灯等。需要施工人员事先根据工程的设计方案安装好作业井,沿着管道铺设位置安装接收井,在井后还要安装好坚固的底座。顶管施工技术需要通过灌浆系统在管道周围形成脏污后,使埋入式管道顺利滑入地面的覆盖层。在滑入覆盖层的顶进工作中,还需要具有控制管道震动方向的科学方法,如对土壤的切割和清除等,同时也要确保在接收器上预先安置的圆盘的安置位置准确。顶管施工技术的施工范围占地较小,施工时所产生的地面运动很小,对施工周围的车辆和居民的交通不会造成不良影响。
2顶管施工技术应用优势
        2.1对周边环境影响小
        该技术的优势在于不需要进行大规模的土方开挖,适用于地下公共工程较多、有文物古迹存在的地段。而市政工程的施工现场几乎都是位于城市区域,这些地区地下环境复杂,遍布各类电气管道、给排水设施等,同时周边环境也比较复杂,不适合进行大规模的土方开挖。因此,在市政工程的施工中,顶管施工技术的应用价值很高。
        2.2施工施工便捷优势
        在建筑给排水工程建设当中,顶管施工技术相比于其他施工技术优势明显,能够缩短工期时间,投入工程成本也相对较少。顶管施工技术应用过程中对于地表环境较小,可以穿过公路、河道、地面建筑等直接进行施工,减少对地表环境破坏。市政工程建设过程中,可供施工单位操作空间较小,并要兼顾施工工程对于周边环境的影响,顶管施工技术对于施工面积要求不大,另外施工过程中所产生的噪音也相对比较低,适合市政工程建设需求。
        2.3安全性高
        顶管施工技术在地下进行,施工设备及人员都在地下进行施工作业,地面工地占用面积小。对市政工程而言,有效减少了地面工地施工过程给周边环境带来的安全隐患。同时,目前顶管施工技术趋于成熟,无论是地下支护、通风等都做到了安全可靠,因此顶管施工被认为是安全性极高的施工方法之一。
3市政工程顶管施工技术关键技术要点
        3.1选择管道
        市政给排水工程施工过程中需要科学选择排水管道,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。
        3.2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。
        3.3顶力
        外界推力是让顶管达到拟定施工位置的主要外力,常用外力提供设备主要为顶铁、油缸、千斤顶。在施工过程中,施工人员需要综合考虑到管道材质状况(管壁厚度、材质)、地质结构情况,合理计算顶力,控制施工效果。管道直径越大,所受到的外界摩擦力也就越大,因此需要使用的顶力也就越大,借助外界顶力克服管道与土壤之间的摩擦力,确保管道能够被成功推入。但也需要考察到,如果外界推力过大,则会损坏管道材质,导致管道出现破裂,增加工程施工成本。如果破裂管道没有被及时发现,并且投入使用,将会对环境造成严重影响。在顶管施工技术应用过程中,管线可能会出现偏差。一旦发现后施工单位要停止施工,马上纠正管道方向,待管道恢复到设计线路上时重新进行敷设。
        3.4运用顶管施工技术科学选择顶管长度
        顶管长度关系着顶管施工技术和市政工程的质量,要在施工之前对工程情况进行全面的了解,参考当前的市政工程技术、顶管施工技术的研究和经验等信息,结合施工人员的技术水平和工作能力,选择适合的顶管长度。除了对顶管长度的科学选择之外,还需要对管道成窝的直径进行准确的设计,确保顶管长度与管道承窝的适应性,确保顶管施工技术和市政工程的质量。尤其是避免在给排水管道经过长期的使用过程中,产生由于顶管施工技术不足导致的质量问题,增加维修工作和成本。在确定顶管长度和管道承窝的直径后,还需要选择相应长度的水管和直径的喷嘴,确保符合给排水管道的工程质量和使用要求。
        3.5注浆
        注浆,是指在管道周边缝隙处注射浆液,浆液主要成分为泥浆。注浆目的是通过液体泥浆减少管道与周边土体之间的摩擦力,同时也能够为管道提供外层保护。施工结束后,注射的浆液脱水干燥,能够将管道固定在土体中,从而起到加固保护作用。
结束语
        综合来讲,随着如今各个城市建设工作不断开展,大量地下管道工程的建设需要采用更为先进的施工技术。而顶管施工技术作为一种可以避免大量开挖土方、影响城市环境的技术,在市政工程的建设中有很高的应用价值。施工单位需要深入研究顶管施工技术的相关原理和要点,在做好施工现场地质结构、地下设施勘察的基础上,做好顶管施工方案的设计,选用技术先进、安全可靠的设备。施工中做好施工质量检查和现场通风,确保顶管施工达到设计要求。
参考文献
[1]冯绍海.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(11):230.
[2]宋作堂.市政工程顶管施工技术应用研究[J].城市住宅,2019,26(09):134-135.
[3]涂文鹏.顶管施工技术在市政工程中的应用研究[J].门窗,2019(14):101.
[4]刘富东.顶管施工技术在市政工程中的应用[J].中国住宅设施,2019(02):122-123.
[5]胡洁.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].建材与装饰,2019(05):21-22.
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