市政工程顶管施工技术探究 刘宜杰

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:刘宜杰
[导读] 摘要:随着社会经济的快速发展,人们逐渐提高了对市政工程的建设要求,由于市政工程的规模逐渐扩大,对于顶管施工技术来说,其对市政排水管道工程具有重要作用,不仅能降低工程造价,还能最大程度降低对周围环境的损害,能够推进市政工程的可持续健康发展。
        滨州市华海筑路工程有限公司  山东滨州  256600
        摘要:随着社会经济的快速发展,人们逐渐提高了对市政工程的建设要求,由于市政工程的规模逐渐扩大,对于顶管施工技术来说,其对市政排水管道工程具有重要作用,不仅能降低工程造价,还能最大程度降低对周围环境的损害,能够推进市政工程的可持续健康发展。
        关键词:市政工程;顶管施工;技术
        1市政工程中应用顶管施工技术的优势特点
        在市政工程建设过程中,顶管施工技术具有较强的特殊性,能够最大程度减少土方开挖量来实现对排水管道的埋设施工,换句话说,就是在工作坑内借助顶进设备产生的助力,对管道与周围土壤产生的摩擦力进行有效克服,将管道按照设计的坡度顶入土中,然后需将土方运走。
        应用顶管施工技术,第一,能够大幅度降低对周边环境的影响,由于市政工程的施工现场大部分都位于城市的内部区域,地下环境具有较强的复杂性,顶管施工技术凭借其自身特性,能够有效避免了进行大规模的土方开挖,具有较高的应用价值;第二,减少施工成本。在排水管道施工过程中,如果应用传统的施工技术,不仅会进行大量的土方开挖,还会对周围环境造成影响,以及占用大量的城市公共空间,在造成资源严重浪费的同时,还会产生高额的经济成本,而采用顶管施工技术,不仅能有效缓解资源浪费现象,还能最大程度地降低成本支出,进一步提高了施工质量和效率,缩短了施工工期,具有较高的性价比;第三,具有较高的安全性。对于排水管道工程来说,一般情况下都是在地下进行具体运用,应用顶管施工技术不仅能够减少对路面及环境造成的影响,还能避免给施工人员带来安全问题,为其提供了的重要的安全保障,具有较强的安全性和可靠性。
        2顶管施工技术要点
        2.1施工前的准备
        在市政给排水施工前,顶管技术的应用需要做好充分的准备。在平面布置方面,要对自动控制系统、起重设备、顶进设备、材料堆放等方面进行准备,要在面积有限的施工现场合理划分各个设备安装运行区域、工作井区域、材料堆放区域以及人员设备的活动路线,确保施工开始之后现场能够做到有条不紊、井然有序。从顶管施工本身的角度来讲,顶管施工中会对土体产生较大的荷载,在顶管机械后靠位置以及进出洞口位置,为了避免受力严重失衡而出现较大的位移、坍塌问题,为了满足顶管机械的正常作业要求,需要对这些位置的土体进行加固。是采用的高压旋喷桩加固的方式,可以有效提升后靠土体、进出洞口附近土体的稳定性,为施工质量的把控奠定可靠基础。
        2.2施工方法
        2.2.1千斤顶及顶铁安装
        在掘进顶管施工中,千斤顶是主要设备之一,在工作坑内,可按照并列式进行千斤顶布设,在同一轴线上布设顶力合力作用点和管壁反作用力作用点,避免出现偏差,影响整体顶进施工质量。此外,在顶铁安装时,同样要保证安装正确,没有扭曲等情况。顶进施工当中,严禁工作人员站在顶铁上面或侧面位置,避免出现扭曲等情况,影响其质量。
        2.2.2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。
        2.2.3管道纠偏
        相比开槽施工法,顶管施工更为复杂,因此,施工不当,很容易出现偏差,进而影响施工质量。基于此,必须准确确定管道各个部位的标高情况,在整个顶进施工中及时校正偏差,保证管道顺直。
        1)一旦超过允许范围,偏差在10mm左右,就必须马上进行校正。

校正不宜一次完成,要循序渐进,当形成偏差后,要缓慢校正,保证管道复位准确,不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法,是指适当超挖偏向反侧这个方向,或者留坎,从而产生一定阻力,通过顶力施加之后,便可保证偏差复位。
        2)若偏差在20mm以上,则应采取千斤顶纠偏法,即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶,另一端则斜撑于垫板管前土壁上,待支顶稳固之后,应进行顶力施工,特殊情况下,还可与超挖纠偏法配合使用,一边顶,一边支,直到完成纠偏工作。
        2.2.4接口的处理
        完成顶管施工之后,针对两管间的缝隙,可通过膨胀水泥砂浆材料进行抹平、压实。膨胀水泥砂浆主要材料为硅酸盐膨胀水泥、中砂、水,配合比为1:1:0.3。在拌和之后,要及时使用,一般情况下应在30min内使用完。填抹施工前,先湿润接口,随后逐层填入,待抹平、压实之后,还需要做好养护工作。
        2.2.5注浆减阻措施
        在顶进施工中,管道会受到各种因素的制约,进而加大阻力,不利于管道顺利顶进施工。为了解决这一难题,必须采取切实可行的措施进行减阻。按照施工现场具体情况,结合地质条件等因素,最终决定通过注浆减阻工艺进行处治。一般来讲,往往会有大量缝隙存在于管壁和土壁之间,此时,便可利用注浆工艺形成泥浆护套,从而产生摩擦力,达到有效减阻的目的。
        2.2.6闭水试验
        为保证施工质量,在完成上述工序之后,需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求,保证试验达标的情况下,才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求,则需要进行详细检查,查找原因,及时处理,并再次进行检查,直至检测满足规定要求。
        3市政工程中应用顶管施工技术的优化策略
        3.1加大现场监管力度
        在市政工程中,加大对施工现场的监管力度,是保证工程质量的重要环节,同时还能充分展现出顶管施工的实际应用效果,因此,必须加强设计、施工和后期检查三者之间的有机统一,可通过建立现场监督小组、聘用第三方监管机构等多种形式,实现对市政排水管道顶管施工的有效控制,在此基础上,可以将先进的监控技术渗透到施工的各个环节,进一步实现对工程施工现场的监督、管理和控制,有效提高管理人员的现场技术指导能力,提升现场监管质量和水平,避免由于施工现场管理问题造成安全事故,其中包括现场设备材料摆放混乱、施工工序存在误差等,极易造成延长工期、返工频繁的不良现象。
        3.1对施工材料的质量进行严格的监控工作
        对于市政给排水管道施工工程项目而言,在具体的施工环节中,高质量的施工材料是该施工项目是否能得以发展的重要基础保障之一,这就需要相关工作人员能够选取具有高质量的、符合工程需要的施工材料。在具体的施工过程中,为了实现施工质量的提高,应从以下几个方面进行监控和管理:一是材料采购人员在进行施工材料的选取以及购买的过程中,应当尽可能地选取质量较高、价格合适的器材,特别是应当考虑材料生产厂家的口碑以及信誉;二是当施工在进行的过程中,应当对使用的仪器设备进行再次的检查工作,严格保障施工所使用的器材都是高质量的符合工程需要的器材。
        总之,由于顶管技术在市政给排水管道施工中具有重要的应用,这就需要相关工作人员在了解顶管技术的前提下,明确顶管技术中的具体应用以及技术要点,并且明确在实际的工程环节中可能出现的问题,及时地制定各类有效的解决措施,最终实现我国市政给排水管道工程的高质量和高效率的建设。
        参考文献:
        [1]欧阳小定.顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究[J].建筑与装饰,2019,(013):137-138.
        [2]胡建.顶管技术在市政工程管道施工中的应用方法探究[J].城市周刊,2018,(033):P.84-84.
        [3]孙红军.浅谈顶管技术在市政道路工程施工中的应用[J].中国水运(下半月),2020,v.20(05):198-199.
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