顶管技术在市政给排水施工中的有效应用 方磊

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:方磊
[导读] 摘要:在城市化建设发展过程中,相应促进了施工技术的发展,建筑行业开始广泛应用顶管施工技术,技术成熟度日益提升。
        安徽三建工程有限公司  安徽省合肥市  230041
        摘要:在城市化建设发展过程中,相应促进了施工技术的发展,建筑行业开始广泛应用顶管施工技术,技术成熟度日益提升。在施工期间,无需大面积开挖地面,铺设地下管道,既可以防止施工所致环境影响,也不会破坏周边建筑与道路,维护经济效益与社会效益。在市政工程施工建设中,规范应用顶管施工技术。不同管基位置,所应用的施工技术和方法也不同,当管道埋深大于5m时,则不能应用原土地基,为了维护地基稳固性,必须应用适宜材料,比如浇筑钢筋土垫层,作为施工底板。开挖施工极易受到地下水影响,所以要采取科学降水措施。由于开采埋管需要考虑多种因素,同时会影响工程环境。为了维护地基牢固性,应当确保回填土密度达到设计标准,铺设级配碎石,浇筑混凝土垫层,将其作为底板,避免发生沉降问题。联合多方因素,开槽埋管在实践操作、经济性等方面,和顶管差距较大,顶管限制与成本,都明显少于开槽埋管。
        关键词:顶管施工技术;市政给排水;施工应用
        引言
        不管是居民的生活还是生产中,市政给排水项目都是不可缺少的部分,这就要求在工程施工当中,施工单位紧跟时代发展步伐,积极调整传统落后的施工技术,站在项目现场的角度,合理应用长距离顶管施工技术,在高效施工建设进度下,为获取理想施工效果奠定坚实的基础。
        1技术概述
        在市政给排水施工中应用顶管施工技术可以避免开挖地面,主要是借助顶进设备将管道顶进土中然后将多余的土方处理掉。设备在工作坑中利用主顶油缸及管道间、中继间等推力给予土体一定的顶力,把管道顶进到土壤中,管道克服和周围土壤的摩擦力按照一定的角度和路线顶入到土中,在完成一节管道顶进后继续顶进下一节管道,工具管从工作坑中穿入到下一接收坑中,然后再将管道吊起,然后将给排水管道埋设在坑洞之中。在采用顶管施工工艺前工作人员要注意研读关于顶管技术的标准规范,加强对机头、主顶、中继间、接口、注浆工艺的分析。当前开放型和密封型是两种主要的施工类型。通常施工单位会选择密封施工方法,该方法可以分化为三个小类,不会对路面交通产生影响,在市政工程施工中应用价值较高。此外,该技术不会产生严重的噪声污染,能够降低对市民的伤害。在合理规划路线后不会受到其他地面因素或者管道影响,施工效率较高。总体来讲,顶管施工技术在市政工程中应用有着较高的经济效益和社会效益,是当前备受青睐的一种施工技术。
        2顶管技术在市政给排水施工中的有效应用
        2.1施工前的准备工作
        在对给排水顶管进行施工前,必须做好一系列准备工作。其一,要了解土层变化。非开挖施工需要少量开挖土层,所以施工人员需要对地质和水文地质条件进行详细了解,并提前加固处理经过的回填土地段,防止非开挖顶管施工后,在地表会出现过大的下沉;其二,要进行毒气检测。有些地层时间较长,会有动植物尸体堆积,产生对人体有毒的气体,威胁施工人员的健康和生命安全。在管内操作之前,施工人员需要定时监测管内毒气含量,及时进行通风处理。其三,要提前探查地下管线。任何地区的地下都会有管线,人类活动痕迹较重的地区更是如此,要根据该查探结果制定相应的施工方案,保证施工现场周围水电、煤气等的正常安全运营。
        2.2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。

其中,顶进井作为一种钢筋混凝土结构,可以再分为单排井与单排孔井,而受力效果最为理想的就是圆形顶进井。为此,在管道顶进环节,要优先选择圆形顶进井。
        2.3水平螺旋钻进施工要点分析
        对于水平螺旋钻进施工工艺来说,就是面对不一致大小给排水管道直径的情况下,由施工人员结合设计方案,将已经制作完成的钢管,按照施工细节准确放置在规定的区域内,经过一系列调整后,务必要求钢管设置在合适的位置上,然后才能够开展顶进处理。经过一段时间应用可以看出,因为水平螺旋钻进施工技术的出现,在确保整个施工工作顺利开展的基础上,也能够防止地面较大干扰现象的出现。
        2.4泥浆减阻技术
        为了削减顶进过程中管壁和土体的摩擦力可以利用泥浆减阻技术,在泥浆中增加膨润土保证压浆孔中能够压紧泥浆。顶管进入到预留洞后需要严格控制好后续施工环节,在这个过程中应当有效控制横竖向误差,保证进洞的及时性。在顶进过程中,可以用激光测量等设备将测量的精度提高,将施工平台提前搭建好,准备好泥浆、平台、设备等基础设施后开始下一步作业。
        2.5测量技术的应用
        测量放线是顶管施工技术应用的关键,直接决定了顶进路线是否正确,为此在施工前以及施工中要严格做好测量工作,密切关注顶进的路线。在市政给排水工程建设中,建设单位提供线路中心线和高层桩控制点,施工中要注意求抱两侧设计中心桩符合管件线路。为了保证路线准确通常需要设置大约2-3个水准点,工作人员要严格检查水准点的位置,尽量降低误差,加强比较可控误差值,确保误差处于规定范围当中。同时,需要通过一定的设备和方法全面测量市政给排水管道顶管的施工管道位置,在第一节段管件顶进过程中需要加强测量路线准确性,通常按照30cm测定一次的频率进行测量,当施工进行到土层后300cm后再次测量如果发现出现偏差就是采取纠偏等调整措施。为了降低误差通常要校正管道,最为常用的两种纠偏就是就是顶木法和千斤顶。
        2.6设置通风系统
        在市政给排水施工中,顶管施工的通风问题比较多,主要是氧气不足问题。由于管道内存在大量毒害气体,为了维护技术人员安全,必须保证空气流通,稀释管道内部危害气体。在施工建设中,通风方式包括鼓风式、通风式和组合式。鼓风式通风口的安全性能良好,能够促使毒害气体排出,且具备较长的气流有效射程。,但是,鼓风式通风口也存在缺陷与不足,整体通风距离段驱散浑浊空气后,会停留在管道和工作坑内。
        结语
        综上所述,通过对顶管技术应用方面的思考,有利于提高市政给排水施工效率,丰富施工技术手段,为现代城市建设及发展中带来更多的促进作用,避免影响给排水系统的运行质量。因此,未来在提升市政给排水施工水平、优化其施工方式的过程中,应加深对顶管技术应用的重视程度,将切实有效的施工计划实施到位,使给排水施工效果更明显,充分发挥顶管技术的应用优势,为市政建设事业的更好发展奠定坚实的基础。
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