顶管技术在市政给排水管道施工中的应用

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:黄在琼
[导读] 摘要:市政管道往往敷设于城市道路下方,传统的沟槽明挖法不仅造成城市道路“拉链路”,而且对交通安全和居民生活带来较大的不利影响。
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        摘要:市政管道往往敷设于城市道路下方,传统的沟槽明挖法不仅造成城市道路“拉链路”,而且对交通安全和居民生活带来较大的不利影响。同时,市政管道建设过程中往往还会遇到穿越铁路、市政道路、河流、地上建筑物、地下管线构筑物等不允许采用明挖法开挖的地段。顶管法作为一种良好的、可避免大挖大填的暗挖施工工艺,不仅可以很好地解决上述市政管道建设技术难题,而且可以减少对环境的污染和道路的堵塞,具有显著的经济社会效益。
        关键词:顶管技术;市政给排水;管道施工
        1 顶管法原理和优缺点
        1.1 原理
        顶管法是地下管道暗挖施工方法的一种,这种施工方法只需要开挖管道两端工作井,用于施工器械和管段的安装放置,不需要开挖中间段的地面,广泛用于下穿道路、铁路、河流以及其他地下或地面设施的管道建设。顶管施工时,通过一端的工作井中安装顶管千斤顶和顶进轨道,为管段的顶进提供充足、稳定的动力,同时采用机械或人工的方式削除管头正面的土体,并由管段和工作井将土运出,管段顶进土体后继续在后部补充新的管段,直至顶进到预定位置。
        1.2 优缺点
        在市政管道建设过程中,采用顶管法施工具有以下优点:①仅需开挖两端工作井,由于开挖面小,对交通影响较小;②相比明挖法,施工土方量明显减少,施工更加经济高效;③施工噪声小,对居民生活影响小;④相比较沟槽明挖法施工,其施工的工期明显缩短;⑤当穿越铁路、河流等不允许开挖或没有开挖条件的状况下,其优势显著;⑥对于埋设较大的市政管道敷设也具有较大优势。同时,市政管道采用顶管法施工也有一些缺点,比如:①当市政管道曲率半径较小,采用顶管法施工非常困难;②由于顶推力作用在管道后部,顶管前端无牵引,当土质较软时,管道走向容易出现偏差,且调整困难,同时容易产生不均匀沉降;③管道顶进过程中遇到较大障碍物时难以处理。在城市市政管道建设过程中,根据工程当地的具体地质条件,结合工程的实际要求,针对性选择合适的顶管施工技术十分必要。
        2 市政给排水管道施工中的顶管技术要点
        2.1 施工阶段
        第一,顶管穿墙技术,在顶管施工过程中,需要根据实际情况对施工方式进行针对性选择,以此为基础做好水泥黏土的准备工作,同时还要避免出现排水管道泄漏情况,要进行及时的堵水和阻水,可通过安装止水环达到目的,同时还要确保其具有较强的耐磨性和拉伸性,并做好相应的防护工作,减少管道腐蚀现象。第二,管道顶进技术,首先需要做好土方开挖及支护的各项工作,然后通过对管道推进速度的控制,达到提高整体施工质量的目的。在做好地下障碍清除工作后,需要考虑到影响施工进行的各项因素,需要在设置工作井的基础上预留出洞口,同时还要保证工作井位置的准确性和合理性,这样能够有效避免积水流入工作井内,在此基础上,还要进行顶管装置设备安装工作,通过搭建基础平台,能够进一步实现设备模块的调运,之后进行相应的导轨安装。第三,当管道入土后,需要根据实际推进速度对管道位置进行核对调整工作,防止出现位移现象,避免对地下其他管道设备造成不良影响。在顶进过程中,还要对顶管机的运行方向进行有效控制,需要严格按照施工方案有序进行,能够保证管节能够在预设地点进行有效安装,同时还要注重后期施工后期的纠偏与验收工作。
        2.2 施工后期阶段
        第一,顶管施工纠偏及验收工作。在管道安装完成后,为了避免出现由于施工问题,导致土体结构塌陷、管道漏水等不良情况,需要根据实际情况进行测量划线,由于顶管机出洞时会对洞口周围区域造成影响,因此,为了保证出洞安全,需要对土体进行加固处理,一般情况下会运用高压旋喷桩,进一步保障顶进管机的进出洞安全。

在施工纠偏及验收工作中,需要确保管道中心线符合设计要求,还要在每一管道推进过程中进行实时位置核对和测量,主要目的是减少顶进机头与预设轴线之间存在偏差,如果出现位置不准现象,通常情况下会通过千斤顶组合设备对顶进机头进行适当调整;第二,当管道顶进完成后,为了发挥排水管道的实际应用效能,避免出现漏水现象,需要做好管道之间的焊接工作,这样不仅能够保证管道运行具有较高的安全性和稳定性,还对后期混凝土浇筑工作提供一定便利。除此之外,在实际顶进管道施工过程中,需要适当地在管道侧面预留出一定宽度的缝隙,才能保证后期管道维护工作顺利开展;第三,当顶管施工完成后,还要对内部通风情况进行适当处理[1]。在实际施工过程中,可能会由于多种因素影响,产生很多的有害气体,对地下管道运行、地上周围环境及人员安全产生安全隐患,特别是顶管施工距离较长的工程,必须做好排水系统的通风换气工作,才能保证整体市政工程的建设安全。
        3 市政工程中顶管施工技术的应用策略
        3.1 重视对施工现场的监管
        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[2]。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。
        3.2 重视技术交底工作
        在技术交底工作中,需要构建技术交底小组,实现设计、施工及建设单位三方的有机联合,能够对技术交底质量起到一定保障作用[3]。除此之外,还要根据实际施工情况,对技术交底工作及内容进行严格的阶段划分,针对相关设计内容,以及施工技术参数等需要进行前期交底,为后期实际施工提供安全保障和数据支持,还要构建责任落实制度,在明确责任内容的同时进行各方责任的有效划分,有利于推动市政工程的发展进程。在实际顶管施工过程中,必须严格按照相关规范和技术标准开展施工,才能充分发挥技术应用的实际效能,在此基础上,以相关注意事项为基准,进一步加大技术交底作业的落实力度。
        3.3 重视施工安全管理工作
        首先需要对施工机械设备进行高质量选择,确保其能够满足实际施工应用及工艺技术要求,同时还要对管材质量进行重视,可通过进行模拟测试或比对来确定管材质量,这样有利于规避潜在安全风险[4]。除此之外,必须建立健全相关安全管理制度,完善安全管理体系,通过对施工人员的安全教育培训,来提高其安全意识,通过安装全站仪,对人员的施工行为进行监督管理,加强顶管施工各个阶段的巡检工作,优化人员的安全防护设备,对施工人员的生命安全起到一定保障作用。
        结束语:
        综上所述,在市政工程中,加大对顶管施工技术的重视力度,是满足现代化社会发展的必然趋势,同时也是提高排水管道建设质量和水平的重要内容。因此,必须深化顶管施工技术的各个环节,做好各项质量管理工作,不断提高施工人员专业性,从而有利于实现经济和社会效益的和谐统一。
        参考文献:
        [1]周冰洁.关于在市政给排水施工中顶管技术的应用研究[J].门窗,2019(22):286.
        [2]喻国伟.谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用[J].居舍,2019(17):63.
        [3]王建军.顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].门窗,2019(10):176+180.
        [4]李晓菲.探究长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].科技创新与应用,2019(09):170-171.
 
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