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摘要:现如今,我国的经济快速发展,社会在不断进步,顶管法施工工艺是市政管网的一种暗挖法施工形式,在城市给排水工程、电力管道项目以及煤气管道工程等地下管道的铺设施工中应用广泛。本文首先对顶管施工技术进行概述,并结合实践经验介绍了顶管施工技术在市政管网施工中的具体工艺,运用合理的施工方案,有效保证施工效果,为顶管施工项目提高有益借鉴。
关键词:顶管施工工艺;市政管网;运用探讨
引言
因我国城市化发展速度逐渐增快,市政工程建设日渐增加,为确保管线工程质量达到标准,降低不良因素影响,现阶段,我国各市政管网工程都在地下进行。由于技术条件有限,绝大多数市政管网施工过程都采取挖掘施工手段,不论对城市道路还是周边居民生活都造成了巨大影响。顶管施工技术不需要采用开挖技术,对以上问题可以得到良好解决,因此在市政管网建设时得到了普遍的认同和应用。
1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。首先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。要有专业度高且经验丰富的技术人员在现场完成指挥调度工作,对于该项工程施工过程中所需要的施工人员的把控与安排也是需要关注的重要问题,这是由于顶管施工技术项目施工比一般施工所需的人员数量增加了一倍,从而导致了巨大的项目预算,建设成本不是普通建筑企业自身能够承担的,这也在很大程度上成为阻碍顶管技术在中国广泛推广和普及的重要原因。
2顶管施工工艺在市政管网施工中的应用
2.1顶管设备的选择
顶管施工的机械设备主要是指顶管机,施工过程主要通过顶管机提供动力进行顶进顶管设备类型分为手掘式顶管机、土压式顶管机、水式顶管机、和气压平衡顶管机四种。根据施工现场的土质类型,合理选择适宜的顶管机淤泥、黏土的施工现场施工时,适宜采用水式或土压式顶管机;砂土项目,选择水式顶管机进行施工在实际工程的顶进施工中,对开挖面可以改良技术、优化工艺,提高顶进施工效果对改良后的施工现场可采用气压平衡式顶管机施工关于强风化、中风化岩的施工现场的施工,结合实际地质情况选择合适的施工设备,根据其内部结构选择适宜的刀盘和管头等,保证顶管施工的质量和水平满足工程设计要求。
2.2设备进、出洞口
(1)出洞口“磕头”现象。设备在从洞口出来时,由于周围土体被破坏,洞口外泥水流失过多,导致前后土体强度相差过大,顶管机机头在自重作用发生“磕头”现象。预防措施:在洞内下部填筑硬黏土,调整后座主推千斤顶的合力中心位置,从洞口出来时观察顶管机的位置,一旦出现下磕的趋势,立即增加底部千斤顶的顶力及时纠偏。(2)出洞后防止管节后退。管节后退是由顶管机全断面上主动土压力造成的,使顶管机后退的力大于顶管机、管节周边摩擦阻力及其与基坑导轨之间的摩擦阻力之和。管节一旦后退,前方的土体会发生不规则的坍塌。预防措施:管节与基坑导轨之间的连接固定应牢固,以增加其摩擦阻力。
(3)出洞口是控制顶进速度。设备在从洞口出来时,顶进速度若是过慢会将出洞口上方抽空,容易造成坍塌事故。预防措施:设备在从洞口出来时,及时调整顶进速度,保证顶进速度缓慢降低。(4)承压水的影响与控制。洞口处的土体含水率较大,会导致顶进方向产生偏差无法顺利进洞,甚至在进洞时会出现水土涌入接收坑的情况。预防措施:机头进洞前做好加固与降水,通过降水井和观测井将地下水位控制在管底之下0.5m处,并提前准备好水泵、发电机和堵漏材料等。
2.3顶进施工
a.穿墙将穿墙闷板打开后,将工具管顶出井外,并要同时安装好穿墙止水装置。假如要完全确保穿墙孔外侧土体足够稳固,在准备开展工具管穿墙时,采取注浆固结措施,如果闷板打开后要确保工具管迅速推进,并要做好穿墙止水工作,要应用好中间安如天然优质橡胶止水板的方法,在耐磨性和拉伸率方面都有较高要求,管道顶进带动装配好的橡胶板,形成止水装置,基于此,要避免由于土体长期暴露在穿墙外侧引起扰动流变。b.顶管出洞对于顶管出洞普通民众几乎是不了解其含义,顶管处是指第一节管子和顶管机从工作井中打破洞口封门进入土中;在此施工工艺中,有一个关键性的工序,即为正常顶管做准备前的过程,这个工序出现事故的几率极高。若想在一定程度上防止管线产生偏斜的情况,那一定要工作管调零,对工具管下方的井壁上加设支撑,如果有下跌现象,则立刻采用主顶油缸实施纠偏,在工具管出洞前要采取初始角填补下跌等方式。
2.4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。
3应用范围
对于城市中普遍会有历史文物建筑,这些建筑都受国家政府的保护,不能对建筑物所在地地区实施开挖施工手段,避免对文物建筑造成破坏,引起无法弥补的经济损失,采用顶管工艺进行地下管道的施工。在城市治理过程中,污水处理管道也是非常重要的一项工作,若是地下水的排水管道横截面过大,必须采用顶管技术来实施相关的工作内容。顶管工艺在市政工程中通常应用于较为繁华的商业街,通常情况下城市中的商业街大多数采用步行街为主要建设模式,如果在商业街采用传统方式进行开挖施工,会导致交通拥堵,也会使附近商户遭受经济损失,因此通常采用顶管工艺来进行市政工程的地下管道施工。
4 结语
顶管施工工艺是市政管网工程中应用成熟的方法,在实践应用中结合施工现场各种影响囚素,重视地下顶进施工的复杂性和高技术要求,合理规避施工过程的易发隐患,严格执行顶管施工技术方案,并不断优化和完善顶管施工工艺,推动施工质最和施工效果的提升。
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