顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年第4卷7期   作者:欧海燕
[导读] 基于经济性、社会效益角度分析,顶管施工技术的优势显著,因此值得推广到市政给排水施工中。

        欧海燕
        温州润土建设有限公司 浙江 温州 325401
        摘要:市政工程建设中,给排水工程开始广泛应用顶管施工技术,并且推广到过街隧道、地下管道施工中,充分发挥出顶管施工技术的作用,同时也不会干扰周边构筑物和建筑物。基于经济性、社会效益角度分析,顶管施工技术的优势显著,因此值得推广到市政给排水施工中。
        关键词:市政给排水;顶管施工技术;施工应用
        一、顶管施工技术在市政给排水施工中应用分析
(一)挑选顶进管
        材料选择主要为顶进管选择,按照长期施工经验可知,顶进管一般应用钢筋混凝土,为了避免土地介质腐蚀管道,当无要求时,也可选用钢管。顶管施工技术对于钢筋混凝土管的要求较高,在配筋、应力、规格等方面,要求与指标限定多,特别是钢筋混凝土管技术。选择顶进管之后,必须合理选择顶进管直径与长度。在选择顶进管时,要按照实际工程建设情况,通过工程性质与需求,决定顶进管内径,按照顶进管承载压力,确定顶进管外径、钢筋混凝土配筋、管壁厚度,准确计算外径。钢筋混凝土管长度选择,对施工可控性、经济性影响较大。在施工建设期间,若为直线推顶情况,则可以应用长管,以此减少装管次数,全面提升工作效率。然而,管道持续延长,若偏离预设线路,则线路调整难度较大。建设顶压坑时,会逐渐增加长度,此时挖坑、回填、支护、修复成本也较高。若直线推顶使用短管不合适,则短管极易进入土层内,致使管道弯曲,还会对顶进操作可控性造成影响。一般情况下,施工管道长度,必须满足管内外径衡量,具备不同的标准。在开展顶管施工时,应当确保管内径大于0.6m。因受到施工距离影响,必须确保顶管长度适宜,合理选择短顶管;当施工距离较长时,合理选择长顶管,以免顶管长度不足,所致施工步骤繁琐问题。顶进管道长度,能够对顶管长度进行预估,和顶管直径比值,能够明确顶管长度。一般来说,比值大于2.1时,需要应用长顶管。比值为1.15时,选用标准顶管;比值低于1.1时,选用短顶管。
(二)设计顶管井
        在施工建设期间,顶管井的作用显著,包含工作井与接收井。在设计期间,井结构种类较多,一般应用混凝土浇筑。基于结构形式可知,单孔井与单排孔井,单孔井形状较多,方形、圆形均有。单排孔井多为矩形。顶管井结构施工时,需要将内支撑设置在井内,确保顶管井受力均匀,在建设顶管井时,遵循双向顶进建设法,和接收井形成间隔布设方式,同时设置检查井。
(三)顶管的校正
        顶管顶进施工中,会受到多种因素影响,从而造成顶进方向偏离,因此必须做好多次校正与处理。按照施工人员测量定位精确度,确保校正工作的顺利开展。在顶进施工中,做好优化调整,以此消除误差,确保误差小于0.05m。
(四)应用顶管技术
        在顶管施工之前,必须做好施工工作,涉及到施工设施与设备,并且做好安装与调试工作。同时采取科学的安全措施,维护施工建设的安全性。在顶管进出洞口位置,应当关注洞口土体的防水性能与稳定性。一般情况下,必须对洞口土体进行加固处理,避免土体塌方和流失。注重洞口止水处理,防止周边土体和注浆流失。顶进施工时,关注地下水位,避免地下水灌入管道内,对施工建设造成影响。通常情况下,地下水位应当降低至管道下壁50cm位置。在顶进操作时,必须撤离清理障碍物,以免对施工建设造成影响。障碍物清理期间,应当考虑到地质勘探与地下管网分布,制定障碍物清理方案,同时编制科学的预备方案,采取科学处理措施,将障碍物扫除干净。
(五)触变泥浆减阻
        顶管顶进施工时,周边土体摩擦严重,极易产生阻力,还会造成地面沉降。此时将触变泥浆注射到顶进机头尾部,能够减缓阻力。

泥浆可以形成泥浆套,对开挖面起到稳定作用,同时保护施工壁。完成顶进施工之后,水泥砂浆替换触变泥浆,能够缓解地面沉降。在不同施工环境下,泥浆耗量不同,并且和理论需求值的偏差较大,必须按照工况,优化调整补浆量,保证泥浆充足性。通过注浆加固土体,特别是应用顶进法施工技术,科学穿越铁路、建筑、公路等,控制和管理地面沉降,避免地面不均匀沉降所致建筑、交通线路破坏和断裂。开展注浆减阻施工时,先开展顶管机头尾部压浆,同步开展压浆与顶进操作,同时在中续间与混凝土管道部位,做好跟踪补浆施工。
        二、分析顶管施工质量控制措施
(一)依据设计要求
        在施工建设期间,为了确保管道基础稳定性与强度,必须严格遵循设计要求。如果地基水文条件不佳时,则必须做好换土改良处理,以此加强基槽底部承载力。当槽底土壤受到干扰,水污染浸泡时,应当将软弱土层挖掘之后,使用稳定性较高的材料回填。地下水位以下开挖土方时,应当采取有效措施,全面做好坑槽底部降水排水处理,开挖干槽。可以在槽坑底部预留20cm厚度土层,在后续施工建设中,应当随挖随封闭。
(二)控制管道质量
        市政给排水设施,最常应用管道材质为钢管、复合管、钢筋混凝土管。在设计施工期间,必须按照工程实际情况,合理选择管道材质、连接强度、接口类型。我国给排水管道类型多为钢筋混凝土管,多是由于管道顶进施工,千斤顶会产生较大推力,要求管道材质的承压能力较强。管道内多为生活废水、生活用水,可能会腐蚀管道。钢筋混凝土管片具备良好的抗腐蚀性能,即使长期运行,也不会出现水渗漏。在选择管道时,需要关注顶管长度。给排水管线路不同,则地段管道长度也不同。针对线路弯曲弧度大,线路较短地段,必须控制顶管长度。线路弯曲弧度小,线路长度长,地段缓和时,则适当延长顶管长度。按照环境要求、工程成本、土壤腐蚀性、覆土深度,合理选择管道。
(三)工作井施工
        工作井施工涉及到现浇式、装配式类型。工作井会极大影响顶管施工建设质量,所以必须确保工作井的牢固性,同时将水泥搅拌桩设置在工作井外壁上,以此支撑物体,同时可以加强工作井抵抗千斤顶的推力。工作井内具备充足空间,便于排出工作坑内水,运出土体。
(四)顶管出洞
        在顶管施工工艺中,顶管出洞属于重要施工工序,事故发生率较高。顶管出洞是顶管机、第一节管从工作井破出,封门之后进入土体内的过程。顶管出洞时,为了避免管线倾斜,必须对工具管进行调零处理。此外,可以采取泥浆减阻等有效措施来弥补下跌问题。
        结束语
        综上述,随着城市化建设发展,也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,同时会影响环境工程。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。
        参考文献
[1]曲伟鹏.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].工程建设与设计.2020.(06):179-180.
[2]林巧英.市政给排水施工中的顶管施工技术[J].四川水泥.2019.(10):34.
[3]彭楠楠.探究市政给排水工程顶管施工技术[J].中国标准化.2019.(18):122-123.
       
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