非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用探讨

发表时间:2021/5/20   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月4期   作者:周玉松
[导读] 近年来我国社会经济快速发展,城市人口数量不断增长,这使得市政设施服务能力城人口日益增长之间的矛盾越来越突出。

        周玉松
        辽宁盘锦水务集团有限公司运营管理中心   124000

        摘要:近年来我国社会经济快速发展,城市人口数量不断增长,这使得市政设施服务能力城人口日益增长之间的矛盾越来越突出。此外,很多城市的基础设施在长期使用过程中,老化情况较为严重,易损坏,这都影响了城市的服务功能,无法满足城市居民的工作和生活需求。所面,加强市政管网建设,已成为当前城市建设的重点内容之一,也是维护城市经济文化稳定发展,不断提高城市居民生活质量的重要措施。本文对非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用进行深入的探讨和研究,并结合实际情况,提出科学合理的建议,为我国城市现代化建设提供支持和帮助。
关键字:施工技术;市政管网

        在现代城市建设过程中,市政管网是城市基础设施的重要组成部分,对城市的居住环境以及服务功能具有直接的影响。近年来,我国城市经济快速发展,大量农村青壮年劳动力进入城市学习或务工,使得城市人口大幅度增长,这就对城市的服务功能提出了更高的要求,同时也给市政管网设施带来了更大的压力。因此,加强市政管网建设,已成为现代城市基础设施建设的重点内容,对现代城市经济文化的发展以及城市环间和改善、居民生活质量的提升,都具有积极的作用,影响极为深远。在市政管网工程施工建设过程中,非开挖顶管施工技术是一项非常重要的建设技术,对市政管网工程建设质量和使用效果,具有直接影响。因此,针对非开挖顶管施工技术在市政管网中的有效应用,应进行深入研究,提高非开挖顶管施工技术的应用效果,从而为市政管网工程质量及使用效果提供技术支持,做好技术保障,这对现代城市发展建设,也具有极为深远的影响。
        一、非开挖顶管施工技术的理论依据
        (一)气压平衡理论
        非开挖顶管施工技术在应用过程中,会形成一定的压力空气,这股压力空气主要集中在顶级管道、挖掘作业面上。因此,非开挖顶管施工技术主要利用了空气压力形成了一股推动力,从而对土层和地下水进行作用。从而对施工部位实施全气压平衡及局部气压平衡处理,从而有效将顶管推动到预定位置,完成顶管施工[1]。
        (二)土压平衡理论
        在应用非开挖顶管施工技术时,需要使用顶管掘进机。顶管掘进机所处位置的地下水、土层压力等因素,都会对其造成影响。因此,为了有效平衡这些因素,在使用顶管掘进机实施非开挖顶管掘进施工时,需要针对顶管掘机的土舱部分,施加一定的压力。因此,土压平衡理论是非开挖顶管施工技术得以有效应用的重要理论依据。
        (三)泥水平衡理论
        泥水平衡理论的主要原理,就是利用泥水特性,即具有一定的黏性和较为稳定的相对密度,将其填充在顶管掘进机泥水舱之中,然后在外部施加适当压力,从而对地下水和土层压力实施有效地控制。注意,在将泥水填充进泥水舱之中时,应充满泥水舱,以保证施工效果。
        二、非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用策略
        (一)科学选择管材,合理确定参数
        在市政管网工程施工建设过程中,使用非开挖顶管施工技术,管材对该技术的施工质量具有至关重要的影响。一般情况下,实施非开挖顶管施工技术时,使用的管材主要有球墨铸铁管、灰口铸铁管以及钢管等等。不同的管材特性不同,各有优缺点。在众多管材中,以球墨铸铁管的综合性能最佳。而且,受到其生产工艺的影响,球墨铸铁管在抗腐蚀、抗动荷载方面,也具有良好的性能。因此,将球墨铸铁管作为市政管网非开挖顶进施工技术应用的主要管材,对提高施工质量,具有至关重要的影响。


        除此之外,在市政管网工程中,使用非开挖顶管施工技术,需要对施工地质条件进行全面且详细地勘察,还要对工程项目类型及施工要求进行综合考虑,从而科学合理的确定施工管径,以保证市政管网非开挖顶管施工技术的顺利实施。特别是要对针非开挖顶进管的各项参数,也需要进行全面的分析,做出合理的选择。例如,实际承受动载荷、静载荷参数等等。合理的参数,也是确保市政管网中非开挖顶管施工技术实施质量的重要影响因素[2]。
        (二)结合实际科学实施顶管工艺
        在应用非开挖顶管施工技术时,其前期准备工作对施工质量也具有极为重要的影响。因此,在前期准备阶段,需要详细探测地下管线并对其实际情况进行全面分析,再结合市政管网项目施工要求以及非开挖顶管施工技术要求,合理设置导向孔。再利用探测棒对导向管内部进行探测,以顶管掘进设备将顶管推入到地下。最后,还要使用钻机根据孔道中位线位置进行旋转回拉,以达到扩孔的目的。
        (三)设置工作井
        应用非开挖顶管施工技术时,其工作井主要有两种形式,一种是顶管机头安装,出坑顶进井;另一种则是机头进坑,拆卸接收井。在实际应用中,需要根据实际情况,科学合理地选择工作井形式,同时还要对工作井平面位置进行科学合理的处理,以保证非开挖顶管施工技术在市政管网中的有效应用,保证施工质量,优化市政管网的使用功能。
        根据地下管线实现分布情况以及市政管网工程的设计要求,制定科学合理的施工方案,在施工过程中,对非开挖顶管施工技术流程及标准进行严格的管理控制,从而尽量降低对地下管线的影响和干扰。除此之外,施工现场周边的建筑群也是市政管网施工中需要重点考虑的因素之一。  
        (四)处理顶管进出洞
        首先,根据出洞位置,将相关工具管推入其中。注意,工具管应与出洞位置保持1.1米。同时,还要在工作井洞口位置设置橡胶止水装置。在这一过程中,应在出洞止水槽的下部设置辅助导轨,从而有效降低掘进机出洞阶段扣头问题的发生率。此外,还要使用底部延伸导轨安装措施以及油缸纠偏收紧安装措施,这也是降低扣头问题发生率的重要措施。还要在上一阶段连接钢混凝土与机头时,应用逐节施工的模式对后续顶管出洞过程进行施工,
        其次,在运行顶进工具管的过程中,其终止标志是洞口止水圈是否起作用。当工具到达洞口止水圈且满4小时后,就可以检测静止土压力,还能够对其最终压力的控制系统数进行科学合理的确定。在这一过程中,需要注意,安装首节顶管前,需要根据实际情况,合理设定止退装置数量,从而有效降低主顶的回顶率。还要在沉井三分之一处设置注浆管,从而有效控制泥浆流动情况,最大限度地减小顶井管与土层之间的摩擦阻力,从而有效控制好接头顶管出洞后的阻力。
        最后,在对轴线复测时,应把握好复测时机,即顶进管与接收井之间的距离应在32米左右。在复测的过程中,必须维持顶进管在接收井控制范围之内,使顶进管能够保持平稳运行。在市政管网工程中,大部分工程接收井外围都设有隔水帷幕以及水泥搅拌桩等装置,所以在持续推进施工中不需要对土体进行特殊加固。在推进顶管时,将顶管达到预定位置后,可以拆除顶管和后混凝土,清除杂物,再将水泥砂浆对顶管外壁和预留孔洞进行填充[3]。
        结束语
        综上所述,在市政管网中应用非开挖顶管施工技术,是一项非常复杂且系统性较高的施工工艺。因此,管理人员应深入研究该施工技术的理论依据以及实践经验,从而有效提高非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用效果,提高施工质量,优化市政管网的使用功能,为提高城市服务水平以及居民的生活质量,推动城市经济文化的稳定持续发展,发挥积极的作用。
参考文献
[1]孔祥璞.浅谈非开挖顶管施工技术在市政管网工程中的应用[J].砖瓦世界,2020,(8):29-30.
[2]李跃辉,崔林林,贾玉梅.对顶管施工技术在市政管网中应用的实践分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(20):2569.
[3]姬鹏飞.污水管顶管施工技术在市政道路排水工程中的应用探讨[J].建材发展导向(上),2020,18(7):396.
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