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35期   作者:李明
[导读] 伴随着时代发展和社会进步,城市化建设逐步加快,城市规模在不断扩张
        李明
        身份证号:51302619720802****
        摘要:伴随着时代发展和社会进步,城市化建设逐步加快,城市规模在不断扩张,进而使城市人口日益膨胀,对于城市化建设提出了高要求,市政工程是促成城市化建设的重要步骤,在建设城市时需要重点规划。顶管技术是一种广泛应用于工程项目建设的技术,采用顶管技术的市政给排水管道工程具有工程造价低,对周围环境损害小的特点,是市政给排水工程管道施工中常用的施工技术之一。
        关键词:顶管;市政工程
        引言
        在城市经济高速发展的今天,我国市政管网建设也取得了令人瞩目的成绩,进一步完善了城市交通道路网络。然而,城市建设存在反复施工等现象,将会对城市道路、城市生活等方面造成极大影响,也不得不面临严峻的城市管道施工问题。顶管法是一项非开挖管道施工技术,不仅可以减少路面开挖面积,还能减少环境干扰,是实现城市文明、安全施工的关键手段。为此,在市政给排水施工当中,应积极运用顶管施工技术,做好施工准备工作,规范施工工艺,从而有效提升顶管施工的整体质量水平。
        1顶管施工工艺概述
        顶管施工技术是非开挖施工方式,施工时可避免或少开挖进行管道埋设;此项技术也叫做顶进法施工,采用了专业顶进设备,将提前设置完好的管道依据设计的坡度顶至地下,形成立体交叉通道。顶管施工具有十分明显的优势,具体如下:①地下顶进施工不会使道路受到破坏,也不会对附近居民生活造成影响,只需要在适当的位置开挖一部分路段即可;②不会影响城市交通,不会妨碍城市运输;③管道埋深程度大,较传统方式更加具有可靠性和安全性;④施工过程主要集中于地下,不会产生噪声污染,不会影响施工周边人们的生活和工作,不会产生粉尘污染,可以起到有效保护环境的作用;⑤施工过程无需拆迁,大幅度降低施工成本,提升工程施工效率;⑥可以达到安全穿过公路和铁路[1]。
        2顶管施工技术目前的应用状况
        我国的道路建设工程日益繁盛,各个城市道路多,人均水量消耗大,相对应的排水量也较大,在排水量较多的情况下,城市市政工程开发研制出顶管施工技术,该技术在我国现代化城市建设的进程中起到了非常大的推动作用,切实解决了我国传统城市管道施工过程中的诸多难题,这种技术在中国现代城市建设中已被广泛使用。市政工程施工中采用的顶管技术可以确保原始路面不被破坏在恶劣条件下,也称为无沟槽顶管。市政工程顶管对城市道路的破坏体积小,这能够减少对地面路面的开挖工程,从而极大地减少由于工程施工所带来的城市交通不便与拥堵现象的发生,同时能够保护施工路段上的路面基石。但顶管技术并不是只存在便利的,在实际施工过程中我们仍要面临诸多问题。首先面临的是建设资金的巨大弊端,在顶管项目施工前期,要对施工段完成一个较为详细的规划与布局,因此前期对于施工设备的要求也较高。另一方面,顶管项目施工技术由于较为先进且对施工技术要求更高,在对施工人员的技术水平方面,他们也需要更高的专业化水平才能胜任该项工作。要有专业度高且经验丰富的技术人员在现场完成指挥调度工作,对于该项工程施工过程中所需要的施工人员的把控与安排也是需要关注的重要问题,这是由于顶管施工技术项目施工比一般施工所需的人员数量增加了一倍,从而导致了巨大的项目预算,建设成本不是普通建筑企业自身能够承担的,这也在很大程度上成为阻碍顶管技术在中国广泛推广和普及的重要原因。
        3顶管施工技术要点
        3.1施工测量
        按照管线铺设方向,准备施工放线各项工作,并在施工场地通过全站仪将管道铺设的中线控制桩准确放出,并进行顶坑位置控制,桩点应与顶管道中心点相符。若存有障碍物,可依照现场实际情况适当调整操作井位置。放好控制桩之后,需要利用混凝土做好保护工作,待开挖工作坑之后,应向坑内引入中线和中心点,为后期实时检查、复查等提供便利。


        3.2施工方法
        为规范顶管施工工艺流程,提高施工技术水平,必须全面掌握施工技巧,严格按照施工规范要求,做好顶管施工各项工作,具体施工方法如下。
        3.2.1千斤顶及顶铁安装
        在掘进顶管施工中,千斤顶是主要设备之一,在工作坑内,可按照并列式进行千斤顶布设,在同一轴线上布设顶力合力作用点和管壁反作用力作用点,避免出现偏差,影响整体顶进施工质量。此外,在顶铁安装时,同样要保证安装正确,没有扭曲等情况。顶进施工当中,严禁工作人员站在顶铁上面或侧面位置,避免出现扭曲等情况,影响其质量。
        3.2.2顶进施工
        按照“先挖后顶,随挖随顶”的施工规定,连续进行顶进施工。前期施工当中,应尽可能放慢速度,保证所有接触部位充分结合,再根据正常速度进行顶进施工。待完成工作坑内各项设备安装作业时,做好各部件检查工作,保证设备始终处于良好的运行状态,随后便可进行试顶施工:向导轨处下放工具头,准确就位,安装顶铁,做好各系统连接工作,并对其情况进行检查,待检查无误之后,将工具头顶进,随后进行混凝土管节安装,并对其标高进行测定,检测合格的情况下进行顶进施工。
        3.2.3管道纠偏
        (1)一旦超过允许范围,偏差在10mm左右,就必须马上进行校正。校正不宜一次完成,要循序渐进,当形成偏差后,要缓慢校正,保证管道复位准确,不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法,是指适当超挖偏向反侧这个方向,或者留坎,从而产生一定阻力,通过顶力施加之后,便可保证偏差复位。(2)若偏差在20mm以上,则应采取千斤顶纠偏法,即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶,另一端则斜撑于垫板管前土壁上,待支顶稳固之后,应进行顶力施工,特殊情况下,还可与超挖纠偏法配合使用,一边顶,一边支,直到完成纠偏工作。
        3.2.4接口的处理
        完成顶管施工之后,针对两管间的缝隙,可通过膨胀水泥砂浆材料进行抹平、压实。膨胀水泥砂浆主要材料为硅酸盐膨胀水泥、中砂、水,配合比为1∶1∶0.3。在拌和之后,要及时使用,一般情况下应在30min内使用完。填抹施工前,先湿润接口,随后逐层填入,待抹平、压实之后,还需要做好养护工作。
        3.2.5注浆减阻措施
        在顶进施工中,管道会受到各种因素的制约,进而加大阻力,不利于管道顺利顶进施工。为了解决这一难题,必须采取切实可行的措施进行减阻。按照施工现场具体情况,结合地质条件等因素,最终决定通过注浆减阻工艺进行处治。一般来讲,往往会有大量缝隙存在于管壁和土壁之间,此时,便可利用注浆工艺形成泥浆护套,从而产生摩擦力,达到有效减阻的目的。
        3.2.6闭水试验
        为保证施工质量,在完成上述工序之后,需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求,保证试验达标的情况下,才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求,则需要进行详细检查,查找原因,及时处理,并再次进行检查,直至检测满足规定要求。
        结束语
        顶管施工工艺在市政管网施工中得到普遍应用,且取得较好的效果,通过采用顶管施工工艺可以对市政管网施工的工期有效缩减,且降低对周边居民日常生活的影响,具有一定程度的社会效益和经济效益。此项施工技术也会减少传统开挖施工对环境的污染,促进城市建设的绿色发展。
        参考文献
        [1]欧阳小定.顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究[J].建筑与装饰,2019,(013):137-138.
        [2]胡建.顶管技术在市政工程管道施工中的应用方法探究[J].城市周刊,2018,(033):P.84-84.
        [3]孙红军.浅谈顶管技术在市政道路工程施工中的应用[J].中国水运(下半月),2020,v.20(05):198-199.
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