卞海华
青岛兴水实业有限公司 山东省青岛市 266023
摘要:随着城市建设的复杂性,方便的建设是时代的要求。顶管施工技术的应用,可以更好地适应社会发展,避免路基大面积开挖,保证交通条件,对于人口稠密、交通繁忙的城市而言,这极为重要。尽量减少对现有道路和景观的影响。在顶管过程中,改变了以往大面积开挖的方式,以点代替地面,减少了施工现场的占用。本文就市政工程顶管施工技术进行了分析。
关键词:市政工程;顶管施工技术;应用
引言
一般来讲,顶管操作所需的施工工地非常有限,在不对现有道路和环境造成重大影响的情况下,仅需要隔离一些用于存储顶管及相关设备和设施的操作场所,全天候施工工作,确保施工按时完成。在寒冷天气下,使用以往的施工方法必须停工,而顶管施工无须考虑诸如寒冷气候影响,降低施工成本,确保工程进度。
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不用进行地面开挖的施工方法,在具体实施过程中能够在尽量减少或者不进行地面开挖的情况下,完成地下管道的施工。该技术的实施,需要顶进设备作为基础。目前常用的顶进设备是利用液压顶缸提供动力,将管道顶入地层之中达到设计位置。在具体施工中,单根管道施工一般按顺序进行。当施工线路较长,常规油缸顶力不能满足长输管道顶进施工时,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式顶推站完成接口工作。对于长输管道顶管施工,通常在管壁、接口位置诸如减摩剂,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
顶管施工技术的优点是不需要大规模的土方开挖,适用于地下公共工程和文物较多的地区。市政工程施工现场几乎都位于市区。这些地区地下环境复杂,各种电气管线、给排水设施等,周边环境也比较复杂,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
传统的市政地下管线建设工程涉及大量的土方开挖,同时也需要占用大量的城市公共空间,造成一系列的高成本。采用顶管施工技术可有效降低土方开挖、回填、地面恢复等施工成本。同时,与传统的地下管网施工技术相比,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看,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,施工设备和人员在地下进行施工作业,地面施工场地占地面积小。对于市政工程,有效地减少了地面施工过程给周围环境带来的安全隐患。同时,目前顶管施工技术趋于成熟,无论是地下支护还是通风都是安全可靠的,因此顶管施工被认为是安全性较高的施工方法之一。
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。
2.8出洞程序
对于在现场进行施工的技术人员,一定要对挖掘的程序与流程进行严格地把控与管理,确保管道能够正常进出洞,同时不能够出现水渗透的现象。在顶出孔的过程中,需要将工具管归零以避免管道偏转的问题。然后,根据实际情况,在工具管的下壁上增加必要的支撑,初始角度为预设,补偿管出洞之前的下降。
2.9质量保证
在顶管施工中,操作水平直接影响该过程的施工质量。因此,顶管操作员必须确保顶管等相关设施和设备的安全可靠运行,严格遵守操作过程,只有在所有准备工作都已完成并且满足施工要求后才能进行工作。同时,在操作过程中,始终观察是否有水流入顶管,如果发现有,应采取相应的措施。为了保证市政工程的施工质量,在顶管技术的应用中,必须很好地控制顶管偏差。简而言之,当市政企业实时监控管道的顶升时,一旦达到一定水平(通常为10cm),就需要纠正位置偏差。
结束语
在经济快速发展的今天,人们的物质生活已经极其丰富,对生活质量要求越来越高。与此同时,市政工程项目需求也大幅增加。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。
参考文献
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作者简介:卞海华(1987年2月),男,籍贯:山东临沂,项目经理,工程师,大学本科,研究方向:市政工程。