顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究 伍莲凤

发表时间:2021/5/24   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:伍莲凤
[导读] 摘要:在现阶段我国城市发展中,市政给排水系统作为比较关键的一个重要组成部分,确实也面临着更高的施工建设要求,为了较好优化提升市政给排水施工建设效果,切实把握好管道安装铺设环节极为必要。
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        摘要:在现阶段我国城市发展中,市政给排水系统作为比较关键的一个重要组成部分,确实也面临着更高的施工建设要求,为了较好优化提升市政给排水施工建设效果,切实把握好管道安装铺设环节极为必要。顶管施工技术是当前市政给排水施工中越来越常见的一类处理手段,其作为非开挖施工方法,对于施工现场环境的影响较小,确实在很多城市区域表现出了明显的应用优势。但是顶管施工技术的要求同样也较高,需要技术人员重点围绕着各个关键技术要点进行严格把关。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。
        关键词:顶管施工技术;市政给排水;施工应用
        引言:
        市政给排水施工中顶管技术工程的质量好坏,直接关系到市政给排水施工的质量,也关系到人们生产生活的质量。因此,对于市政给排水施工来说,顶管技术工程是一项特别重要的技术手段,而市政给排水施工又是一项极其复杂的工作。在给排水管道运行中,它对顶管施工技术有许多特殊的作用,从一定程度上减少了城市管网的随机开挖行为。顶管施工技术带来了一定的效益。它的应用带来了特别大的社会工程效率,降低了施工成本,对施工现场不造成破坏,施工范围小,对周围环境的影响小,给城市给排水工程的施工带来了显著的能力。
        一、顶管施工技术概念
        顶管施工技术是一种不需要地面开挖的施工方法。在具体实施过程中,尽可能少开挖或不开挖地面,即可完成地下管线的施工。该技术的实施需要顶升设备作为基础。目前常用的顶升设备是利用液压缸提供动力,将管柱顶入地层达到设计位置。在混凝土施工中,单管顶升一般按顺序进行。如果施工线比较长,常规的圆柱顶力不能满足长管顶施工,那么一般采用分段施工方法。按施工线将管线分段,然后在接口处使用移动顶升站完成接口工作。对于长管道顶进施工,一般采用管壁、界面位置等减摩剂来减小管道在土层中的前向阻力,同时可有效避免地层摩擦对管道造成的损伤。
        二、顶管施工工序及工艺
        (一)顶管出洞
        在顶管技术施工中,顶管出洞是一个关键的环节。所谓的顶管出洞是指顶管机的第一节管子从工作井中破出进入土中。这一过程的具体操作方法是先将工具管进行调零,再将支撑设备设置在工具管的井壁上。在这一过程中有一个问题需要引起注意,即在使用工具管前,需要预先设定一个初始角。
        (二)注浆减阻
        进行注浆减阻的主要目的是减少地面的沉降和顶进阻力。具体采用的方法是在管道的空隙里注入一些压注触变泥浆,形成一个泥浆保护套。有了这个保护套就可以对地层起到一定的支撑作用。施工的顺序需要注意,通常对顶管机的头部和尾部先进行压浆,然后再进行中间和一些特殊位置的补浆。
          (三)顶进偏差的校正
        顶进偏差校正是在顶进过程中管位的偏差超过了一定的限度时进行的一项操作。这个极限的偏差值通常在 10cm 左右。校正的过程速度要慢,防止猛纠而影响精读。
        (四)顶管施工工艺
        顶管施工技术是长距离顶管施工作业的核心,也是对施工专业性要求较高的部分。施工时通常选用无钢套或顶进钢套管进行地下管道的顶进施工。为了有效保证顶进的公共管道能够在施工过程中不受损坏,并在施工完毕后能够在最短时间内正常进行使用,需要在施工过程中将 2 个基坑井设置在地表。从上至下将钢管放置在井中。利用这种方式在千斤顶的帮助下,将机械顶进装置推至顶部位置。与此同时,工作井的设置应留下出口。充分保证土层和接收井之间的紧密衔接关系。这种设置方式还能为接收井的预留口提前留出穿出位置。至此,地表和地下施工环境的设置和搭建已经完成。为后续的顶管施工作业奠定了良好的基础。


        三、顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
        (一)顶管井设计
        一般在进行顶管施工时,所采用的顶管井包括了接收井和工作井,为保证顶管井达到工程施工的要求,需要严格做好顶管井的设计工作,这样做的目的是为工程施工的开展创造坚实的基础。对于现在的工作井来说,它的主要构置形式是用单排孔井和单孔井,对于单排孔井来说,以长方形为主,单孔井包含了四边形、圆形和长方形等等。就受力性能来讲,长方形的受力性能比较低,四边形的相对于其他形状的单孔井来说是比较高的,对于圆形来说,它的受力性能远远超出其他形状的单孔井。在进行顶管井设计时,需要重视井内支撑的设置,以此改善受力结构,使工程施工的安全进行得到保障。
        (二)优选管道材料
        无论是对于市政给排水工程的施工建设,还是对于顶管施工技术这一处理方式,都对于管道材料提出了较高要求,如果管道方面存在隐患,势必会影响到后续施工效果,在施工质量以及成本等方面都会产生影响。基于顶管施工技术的应用来看,其首先对于管道材质提出了较高要求,一般材质的给排水管道往往很难应用于顶管处理,容易出现一些断裂或者变形问题,需要相关人员优选钢筋混凝土管道或者是一些优质钢管,以较好配合顶管处理,完成给排水管道铺设任务。当然,为了更好提升顶管施工技术应用效果,管道方面的把关还需要重点考虑到长度以及直径尺寸方面的要求,能够严格按照施工方案的要求进行严格控制,避免相应管道材料在后续施工应用中出现严重不匹配问题,尤其是在各个管道长度控制方面,应该严格按照顶管处理的要求进行提前准备,保障各个区域的顶进处理较为可行。
        (三)顶管减阻技术应用
        城市排水管道铺设是一项非常巨大的工程,管道的长度和城市的面积及用水量成正比。鉴于此,针对一些大中型城市的排水管道在进行顶管施工时,为了有效降低管道受到的阻力,可以将触变泥浆作为润滑剂来进行施工。基于此,施工人员可以在顶管机头前进过程中将触变泥浆注入管道的外层,进而形成一层薄厚适中的泥浆套。触变泥浆拥有很强的润滑功能,可以减少排水管道外侧和土层之间的摩擦力,进而降低排水管的表面张力,为顶管机的稳定工作创造有利条件。除此之外,施工人员注入管道外层的泥浆还具有一定的支撑作用,可以大幅减少管线施工过程中出现的黏土坍塌现象。但是值得注意的是,顶管施工技术触变泥浆的需求量非常高,
        (四)顶管测量技术应用
        在顶进阶段进行测量与放线:市政给排水管道的线路中心线与高程桩的控制点一般由建设单位提供,通常情况下会在顶管工作坑的两侧设置中线桩,必须和管件线路保持一致,有效进行交流胡同,顶管工作坑内通常设置的水准点为两到三个,水准点从坑上引测,一般存在误差,因而要仔细核对,保证误差不超过5mm。测量与纠偏顶进管件:对于市政给排水管道顶管施工而言,为保证管道到位,使用了先进的技术与设备进行测量,在顶进工作开展到第一节管件时,对偏差进行一次校正,在三十公分内进行一次测量,在该项工作开展到土层后,在三百公分内测量一次,如果存在误差则必须立即改正。
        结束语:
        顶管技术在市政工程给排水施工过程中的有效应用,具有更为显著的应用优势。它能从根本上有效地避免过去挖槽埋管的作业方式,更有效地适应环保要求,同时减少破坏,节能环保。我们应该更加注意顶管过程是一个非常复杂的系统工程,因此我们应该严格计算顶管,选择更为科学和合理的设备和顶管,并更新顶管技术,使施工显示更大的好处。
        参考文献:
        [1]王福如.市政给排水工程中的顶管施工技术应用探索[J].现代物业(中旬刊),2018(10):191.
        [2]李文彦.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].建材与装饰,2020(20):14,17.
        [3]贺雷涛.市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J].绿色环保建材,2018(09):181+184.
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