市政给排水施工中顶管技术的应用与分析 吴雪梅

发表时间:2021/4/23   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:吴雪梅 吴娱
[导读] 摘要:我国城建水平的一直在发展提升中,市政管网建设工程涉及到的施工项目持续增多。
        杭州恒泰建设工程有限公司;杭州安凯建筑工程有限公司  浙江杭州  310000
        摘要:我国城建水平的一直在发展提升中,市政管网建设工程涉及到的施工项目持续增多。在实践运用中,需要选择适宜的施工工艺去应用,以满足市政管网工程的建设需求。顶管施工工艺的应用优势较多,可大量减少土方工程的挖掘、对现场的周边环境影响小、施工占地和拆迁需求较少。在市政基础建设中可广泛运用顶管法,是一种文明施工工艺。目前的市政管网建设工程,旌工管网长度不断增加,为满足不断变化的施工要求,管网的施工深度也在不断加深。市政管网工程现场的地质、地下管线和周围环境等比较复杂,影响因素较多,施工复杂,技术难度较高。
        关键词:市政给排水施工;顶管技术
        引言
        在现代社会持续发展,城市化建设水平越来越高的背景下,市政给排水工程作为与人们生活息息相关的工程,其建设施工工艺备受重视。受到环境的影响,多数市政给排水工程的施工难度都比较高,面临着环境复杂、工期紧张等问题的挑战。近年来,顶管技术在市政给排水工程的施工中得到了大量应用,发挥出了其非常出色的应用价值,值得深入研究。
        一、顶管施工技术概述
        顶管施工技术是一种非开挖施工方法,在管网施工中不进行开挖或者少开挖进行管道埋设的施工工艺。顶管施工是在工作坑内开展,利用顶进设备的顶力,克服管道和土壤的摩擦力,把管道按照设计的坡度顶人管道埋设位置的土中,同时运走土方。顶人一节管道进入土层后,再下另一节管道继续进行顶进。顶管施工原理是利用主顶油缸、管道间以及中继间等推力,把工具管从工作坑内推进到接收坑内吊起,管道紧随工具管在两坑之间埋设。施工中的顶力计算是非常重要的工酢。通过顶力计算,精确背部强度和管道强度、确定需要的千斤顶数量、吨位、以及顶进工程长度等重要参数.特别是最大的顶推长度需要顶力的计算。
        二、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。一方面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。
        三、顶管施工技术要点
        3.1设置工作坑
        工作坑尺寸的设计首先要考虑工程需要,如坑底长度除了考虑一个管节长度之外,还需考虑后背的厚度,工作坑支撑的尺寸,千斤顶、顶铁等尺寸。另外坑内的堆土、运土以及其它机械等等,工作坑开挖根据管道施工设计图纸确定,土质条件较好时,开挖至距离底标高20cm~30cm时,采用人工开挖,尽可能不能扰动地下原土层。市政管道的埋设超过3m深度时,工作坑在开挖过程中根据施工情况一边开挖一边进行边坡支护。边坡支护的形式比较多样,一般常用撑板的厚度不低于50mm。土质条件较差,且有地下水时,可采用钢撑板支护或者钢筋混凝土等。除了做好基坑的支护,工作坑开挖时必须设置有经验的施工人员做好地面和地下的安全防护,尤其在雨季等季节性施工时,应提前做好地面防雨措施,地面要做好排水设施,严禁地面雨水灌入基坑,必要时覆盖工作坑。

严禁一步开挖到底后再进行支护。
        3.2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。
        3.3管道前端挖土
        管道前端挖土是保证顶进质量的关键,不允许有超挖现象。人工掘进顶管首先要保证前方挖土的安全,施工人员进入管道之前检查基坑及工作面支撑等情况,确定基坑支撑安全,开挖面没有渗水流砂等异常,方可戴安全防护设备进入开挖。在开挖过程中,注意随时控制开挖的范围,不能超挖。施工人员开挖土方一般配置两人或多人,轮流开挖,另一人员辅助运土和观察周围情况变化,以保证土方开挖安全。土方的水平运输在管内可采用电瓶车,也可采用人力车或人工运输。在松软土层中顶进时,应采取管顶上部土壤加固或管前安装管檐,操作人员在其内挖土,防止坍塌伤人。管内挖土工作条件差,劳动强度大,应组织专人轮流操作。管前挖出的土,及时外运。管径较大时,可用双轮手推车推运。管径较小,应采用双筒卷扬机牵引四轮小车出土,土运至管外,再用工作平台上的卷扬机送至平台上,然后运出坑外。如工程量小,可采用人工扬土等方法。
        3.4顶进纠偏
        顶进旌工过程中,需要进行纠偏,合理控制施工工艺,保证管网顶进质量。顶管施工过程是在地下进行管道顶进的,施工出现偏差时,要马上进行纠偏处理,延误时机会影响到管网工程的整体施工质量和工期,严重时可能造成安全事故。顶进纠偏可以采用顶管纠偏智能控制系统,在顶进中应用该系统,对顶进过程可以进行实时智能控制,避免顶进时管道偏离轴线位置的情况,有效保证了顶进旌工效果,切实提高顶进效率。在施工偏差已经发生后,可以采用挖土、顶木或千斤顶进行纠偏"。挖土纠偏的方法是对管道两侧进行平衡处理,促使管道注浆回到正常状态,适用于较小的轴线偏离位置10mm-30mm。顶木纠偏的方法适用于轴线偏离超过30mm时,通过在管道内放入木头,利用木头倾斜产生分力,促使管道的轴线位置恢复到正常状态。千斤顶进行纠偏时不是单一使用的,在实践应用中要结合挖掘修正法一起使用,把千斤顶放在超挖侧端,通过千斤顶的自量恢复管道回到设计的准确位置上。
        结束语
        城市管网被称为“城市的动脉”,管网设施作为市政工程建设的重要部分,其是否能够正常运行,对城市道路通行和人们日常生活息息相关。因此,必须重视市政管网建设。给排水工程是市政管网建设的重点,为了减少对周围路面通行的影响,顶管非开挖施工技术得到了广泛应用,通过顶管技术的应用,可以有效提升施工效率,保障施工安全。
        参考文献:
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