莘县市政工程处 山东聊城 252400
摘要:在市政工程中使用顶管工程技术有着很多的优点,在最近工程建设中已经实现了普遍使用。在市政工程建设施工中,要根据顶管工程技术的具体技术特点,将施工流程简易化,让施工方案更优化,并确保工程建设工作的正常运作,继而确保市政工程的高质量目标,给百姓生活创造更便捷的环境。
关键词:市政工程;顶管施工技术;应用
1顶管施工技术的概念及应用优势
1.1概念
顶管施工技术是一种无需地面开挖的施工方法。在具体实施过程中,无需地面开挖即可完成地下管线的施工。该技术的实施需要以顶进设备为基础。目前常用的顶进设备是利用液压顶升缸提供动力,将管道推入地层中到达设计位置。顶管施工一般是按照一个具体的施工顺序进行的。当施工线路较长,常规油缸顶力不能满足长管道顶进施工时,一般采用分段施工法。根据施工线路,对管道进行分段,然后在接口处采用移动推压站完成接口工作。对于长输管道顶管施工,通常在管壁和管接口处使用减摩剂,以减小管道在土层中的前进阻力,同时也能有效地避免地层摩擦力对管道的破坏。
1.2应用优势
1.2.1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。市政工程施工现场几乎都位于城区,地下环境复杂,覆盖各种电气管线、给排水设施,周边环境也复杂,不适合大规模土方开挖。因此,在市政工程施工中,顶管施工技术的应用价值非常高。
1.2.2施工便捷成本低
传统市政地下管道施工工程涉及到大量的土方开挖,同时还需要占用大量的城市公共空间,由此产生的一系列成本极高。而采用顶管施工技术,可以有效减少土方开挖、回填、地面恢复等施工成本。同时,相比传统地下管网施工技术,顶管施工技术的效率也更高。因此,从市政地下管网工程的角度来讲,顶管施工技术的性价比优势十分突出。
1.2.3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。
2顶管施工技术
2.1顶管线路的规划
在顶升技术中对于顶升操作的主要途径方式是通过手钻,该方式要求对于地下水位的控制要有比较严格的标准。如果在管道周围1m之内存在地下水,那在施工过程中会非常容易出现水或者是杂质进入管路从而造成管道阻塞的问题。在顶起管道的操作过程中,需要对线路实施提前并合理的相关规划,合理的路线规划是工作顺利进行的前提。
2.2土壤开挖
顶管技术的建设取决于早期要开挖的土壤质量,收集和分析与挖掘和施工有关的资料、土壤结构和其他信息。在顶管施工中,需要加固周围土壤,以保证施工安全。一般钢筋的宽度不得小于挖掘深度的0.4倍,最好不小于4m,加强深度优选不小于3m。基坑的加固可以通过使用水泥搅拌桩以及灌浆和沉淀来进行。一些地质条件较差的土壤,可采用高压喷射灌浆桩加固,减少土壤侵蚀,确保施工合理。
2.3工作坑位置的设置
工作坑得主要作用是阻止地面与地下建筑物等设施在排水或者挖掘施工过程中遭到不同程度的损坏。顶升井一般由两部分构成,工作井与接收井,通常施工方为了提高施工效率并减少施工过程中产生的误差,一般要同时建造两口井。
2.4顶管基础部分施工
通常,在对工作井进行开挖和加固后,应立即将起重机和预制轨道安装到指定位置。在此过程中,轨道应牢固焊接,平整且相互平行。安装到指定位置后,需要进行必要的工作调试,以确保施工安全和时间限制。在进行实际施工过程中,管道的切入口在工作井,设备挖掘将从管道的前端开始,沿着管道延伸的路径和土石一起移动。完成切割的石块将会被粉碎接着经过安装在挖掘设备背面的螺旋输送机被重新传送返还至地面,整个施工过程将通过该方式参照预先的施工计划与布局来在预设的路线上不断实施路面土开挖操作,最终完成顶管施工技术的最基础环节。
2.5顶管施工设备的安装与顶管规格的选择
在任何一种施工设备安装之前,都要对其稳定性与安全性进行相关测试,在安装顶管施工设备之前,要对顶管施工设备导轨的稳定性及安全性进行有关测试,从而保障管道的坡度能够符合国家的施工标准与要求。另一方面,对于顶管规格的选择,通常要综合排水工程的特点来进行分析与把握,要保障选择的顶管直径能够符合该地区所规定的排水要求。此外,还要确定好顶管的长度与直径,选择规格大小合适的顶管直径与长度能够极大地减少市政排水项目工程的施工成本,同时提高整个工程的安全性。顶管的长度不宜过长或过短:较长的顶管可减少顶管的数量,增强施工效果;过长或过短的顶管施工都是不合适的,施工成本都会增加,过长的顶管施工会增加施工难度,过短的顶管施工会提高施工频率,增加施工成本。因此,有必要根据工程的实际情况合理选择顶管的长度和直径。
2.6管道防水
为了能够使顶管施工技术更好更充分地在市政排水施工管道建设过程中发挥自身的优势,提高顶管施工技术的安全性及有效性,因此对于管道的防水工作必须要提前安排好并在施工过程中格外注意。管道防水工作的意义在于能够保障管道可以顺利通过孔道。
2.7对地下障碍进行清除
顶升施工操作过程中,如果地下存在较多的阻碍物,它能够使得顶管受到阻碍,进而会影响整个项目施工的进度与效率。施工人员必须结合科学合理的拆除方法,清理施工过程中的地下障碍物,不得有混乱挖掘现象。
3顶进施工技术后期工作
3.1检查和纠偏
顶管施工中,必须保证管道中心线符合设计要求。顶管测量时,不得随意改变线路,并保证测量位置清晰、准确。按规范搭设测量平台,选择临时水准点。做好每次勘察的验证工作,做好从设计管线到工作井的观测工作。一般顶管施工检查,宜每500mm顶管测量一次。顶管纠偏的目的是减少机头与设计轴线的偏差,避免施工结果不符合设计规范。当机头出现偏差时,一般通过合理调整千斤顶设备组,使机头恢复正常。
3.2顶管通风
顶管施工中及施工结束后,必须做好内部通风处理。因为在顶管施工过程中,系统和作业位置会产生大量有害气体,可能造成安全隐患。特别是在长距离顶管施工中,需要做好系统通风。目前常用的通风方式是将施工现场的废气通过排风设备连续排放,从而达到通风的目的。
结束语
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。
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