非开挖技术在市政给排水工程中的应用研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第6期   作者:王小凤
[导读] 在市政给排水施工中,只要合理的应用顶管技术,就不会影响到城市正常的交通。
        王小凤
        深川控股集团有限公司  浙江杭州  311100
        摘要:在市政给排水施工中,只要合理的应用顶管技术,就不会影响到城市正常的交通。为此,该种技术多适用于繁华路段的给排水施工过程中。其次,顶管技术的应用不会对周边居民的正常生活造成影响。因此,可以有效预防因施工扰动与损坏建筑物根基等情况的发生。这主要是因为顶管管道可以弯曲,能够顺利绕过地下原有的管线与障碍物,减少对居住区地下水电等管线的破坏与干扰。与此同时,顶管技术的应用还可以在一定程度上减少对绿地环卫设施与地表植被的破坏,这主要因为顶管技术可以适用于小面积的点状施工,与传统传统长距离、大面积的施工方式截然不同。最后,由于顶管技术在实际施工中的应用,不会受外界恶劣天气的影响,因此其整体施工效率较高,十分符合城市大规模发展的需求。本文主要对非开挖技术中的顶管技术进行分析,以期望为广大同行提供帮助。
        关键词:非开挖技术;市政给排水工程;应用;研究
1市政给排水施工中顶管技术的应用分析
1.1施工前准备环节
在顶管施工前,施工人员要实地勘察施工现场,认真查阅施工资料,以便全面掌握工程施工区域的地下勘探信息、地下水位以及周边地上与地下的建筑物等详细情况,进而制定出更为科学,且可行性较高的顶管施工方案。与此同时,施工人员也要依据现场施工的实际情况,确定合理的顶进方式,选择恰当的顶进工具,并提前备好各项顶进设备,如顶管机、注水系统、起重设备与千斤顶等,搭建材料堆棚,挖掘弃土坑。除此之外,要合理选择顶管的长度与直径。这主要是因为顶管长度与直径对于市政给排水工程的经济效益与控制性具有较为直接的影响。一方面,顶管长度越长,顶进路线与原定顶进路线之间就越容易产生偏差,且偏差恢复的难度较大;另一方面,若顶管长度过短,就会极易导致钢管挤入到周围的土层当中,顶进线路发生弯曲,进而无法对顶管顶进过程进行控制。为此,施工人员要根据顶进管道的长度,结合顶管直径的比例,合理确定顶管的长度,以此来有效保障市政工程的质量。在具体实践中,施工人员要依据顶进管管口的直径来最终确定顶管的长度。
1.2管道顶进环节
工作坑的位置确定与开挖工作是实施顶管施工技术的关键环节之一。这就需要施工人员根据设计图纸中所标准的管线位置,结合实际坡度来开展坑底基础的修筑工作,并一定要按照管道坡度、管径大小以及具体的顶进方向来合理安装导轨。同时,施工人员在开展管道顶进施工前期,要预先在顶进管前端开挖出一条坑道,其深度要控制在30~50cm;在后续顶进施工中,施工人员也要全面贯彻与落实“先挖后顶、随挖随顶”等基础原则。一旦发现顶管前方发生了土方坍塌或者是出现了活油泵压力突增的情况,就要马上停止作业,待问题得到有效解决后再继续作业。另外,为有效保证顶管机在进出洞环节中的安全性,就要合理安装止水装置,并对土体实施高压旋喷桩加固处理,之后再使用顶进设备把预制的圆形构造物或者是箱体顶入路基,形成一个立体交叉式的涵洞或通道,以便顶进施工的顺利进行。与此同时,在最后的顶进井施工过程中,由于会涉及到作业井与接收井这两部分工作,为确保管道顺利顶进,就需要施工人员根据施工现场的实际情况来合理布置顶进井的布置。为此,在管道顶进环节,要优先选择圆形顶进井。
1.3进出洞环节
在具体实践中,要提前预留出的工作井,其洞口直径应该稍大于管节外径,以此来为后续顶管的出洞操作提供便利。

这就要求施工人员提前预埋钢法兰,确定好厚度,并严格控制螺栓的焊接质量,为确保橡胶垫圈的牢固性,要使用钢板压紧。除此之外,要想避免洞口周边土层在项管施工期间发生松动的情况,就需要施工人员对对出洞口进行加压注浆操作。
1.4注浆环节
在注浆过程中,施工人员要密切观察,并随时调整注浆的压力,并且一定要确保注浆压力略大于处于静止状态中的土方压力。与此同时,要想进一步保证出浆压力的稳定性,就要合理设置与应用中继压浆泵,将单向逆止阀安装到泥浆的出口位置处,以此来有效防止泥浆回流的情况发生。除此之外,施工人员也要依据顶管前进期间的地质情况来对注浆压力与泥浆用量随时适当调整。其中,需要注意的是,在顶管拐角处,要加大外侧的注入量,以此来保证泥浆全面注入。在此期间需要注意的是,压浆施工要与理论经验值进行对比,一旦发现存在较大的偏差,施工人员就要根据具体的施工现状来制定有针对性的补浆方案,以此来进一步提升市政给排水施工的实际质量。
2顶管技术应用期间需要注意的事项
2.1做好地表沉降或隆起监测及防治
目前,引起地面隆起与沉降的原因主要有三个方面:第一,开挖端出现了取土过多或者是不足的情况,这就会导致顶管推进压力与土方压力之间出现失衡,最终引起地面沉降或隆起现象;第二,在顶管施工过程中,轴线出现了偏差,并且没有得到及时的纠正,这也会对土层造成一定的破坏,诱发地面沉降、隆起等情况;第三,顶进管与工程管的外径存在偏差。在这种情况下,若不及时填充环形孔隙,就会导致地面出现沉降现象。而具体的监测频次则要监测人员依据地面的沉降速率、施工进度以及监测对象所处的保护等级来共同确定。检测对象为构筑物基础与墙体柱,并且要保证监测点具备良好的可视条件。除此之外,为更加有效地防止地表发生隆起与沉降情况,不仅要求施工人员要提前做好各项施工准备工作,同时也要求施工人员要合理安装压力监测装置。在顶进操作过程中,要密切观察顶进轴线是否存在偏差,若存在偏差就要及时的纠正。另外,要选用符合国标的润滑支承介质,及时填充环形孔隙。
2.2管线纠偏
在顶管施工中,要时刻注意管道轴线是否与设计轴线之间出现了偏差。一旦出现偏差,管道就会弯曲,甚至会对管节造成严重的损坏,最终导致接口出现渗漏情况。根据管线偏差的形成原因来看,大致包括如下几点:第一,当地下土层构成不均,阻力不同时,顶进工具管就会因受力不均而出现导向与管道轴线偏差的情况;第二,若顶进工具本身就存在压力差,或者是在具体使用中不同步,这也会出现管道轴线偏差的情况;第三,若顶管合力发生偏差,诱发位移,此时的轴线就避免不来会发生偏差。为此,在顶管施工期间,要定期检测顶进的轴线是否存在偏差,每顶进一节,现场施工人员就要测量一次轴线偏差,也可以使用复测,或者增加测量频次等多种方法来有效避免轴线出现偏差。与此同时,要尽可能选择高精度的顶进设备,进一步提高设备安装的精准度。除此之外,若施工人员发现管道轴线存在偏差,就要对顶进施工中轴线弯曲的发展情况进行客观的分析,并借助可伸缩的千斤顶或者是超提刀来纠正偏差,防止发生纠偏过度的情况。
3结语
总而言之,在城市建设与发展的过程中,要想充分发挥顶管技术的应用价值,施工人员就要高度重视与优化顶管施工技术的各个细节,并且要合理选择施工工艺,科学设计顶管井,进一步优化与完善顶管技术的施工流程,以此来确保市政给排水施工的顺利进行,从根本上保障给排水工程的整体施工质量,进而全面推动我国城市更好更快的发展。
参考文献:
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[4]宏喆.顶管技术在北京市天然气管道施工中的适应性评价方法研究[D].北京建筑大学,2019.
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