市政工程建设中顶管工程技术的应用

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年8期   作者:王唐亮
[导读] 随着社会的发展,我国的城市管道项目也逐渐增加。
        王唐亮
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        [摘要]随着社会的发展,我国的城市管道项目也逐渐增加。现阶段我国城市地下管线纵横交错,从而在很大程度上增加了管道建设难度,面对这种情况企业应该需要综合考虑各个方面因素,确保工程施工有效开展。顶管技术是管道工程中很重要的部分,因此加强对其研究很有必要。本文主要对顶管施工技术在实际市政工程中的运用进行分析和探讨。
        [关键词]顶管施工技术;市政工程;给排水;实践
        引言
        随着社会的进步、经济的发展、城市规模的扩大,地下工程的建设和应用日益广泛,开挖施工显现出很大的局限性。因此非开挖铺管技术应运而生。非开挖管道施工技术是指在不开挖破坏路面的条件下铺设各种地下公用设施的一种技 术和方法。与开挖施工法相比,它具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合施工成本低、社会效益显著等优点及施工精度高、施工距离长、占地面积小、噪音低、影响小、适用性强等优势,非常符合市政管道工程复杂的施工环境,工程中已广泛应用。
        1顶管施工的特征
        非开挖技术是近几年迅速发展起来的地下管线施工技术,使用该技术能在地表干扰极小的情况下无须挖掘就可以铺设、修复、更换、探测地下管线。顶管施工特质则为无需开挖面层,从而可以穿过地面建筑物以及- - 些公路、河流,最大程度确保城市的面貌,不会使城市遭受较大的损坏。顶管施工技术的特征则为施工占地面积较小、施工地点对环境影响范围不大,对噪声污染具有无法对比的优越性。尽可能确保了城市的面貌,还不会对当前管线与构筑物的应用造成影响,从而则节省了资源,最大程度利用了当前的资源,减少了工程造价,也从另一角度节约了政府财政资金投入,以此实现双赢的目的。
        2顶管法施工的基本原理
        顶管施工就是以一个事先准备好的地坑井为出发点,用液压千斤顶将管子顶推压入土层中,同时排除或者挤出泥土并运走。第一节管全部压入土层后,再把第二节管接在后面继续顶进,与此同时再将第一节管内挤出的泥土排除并运走,直到第二节管也全部压入土层,然后再把第三节管接上项进。只要顶管千斤项的顶力足以克服顶进过程中产生的阻力,这个施工过程就可以反复不断地重复下去。
        3顶进方法的选择
        顶管项进方法的选择,应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件,经济技术比较后确定,并应符合规范规定。
        3.1采用敞口式顶管机时,应将地下水位降至管底0.5m以下,防止其他水源进入顶管的管道。
        3.2当要求控制地层变形或无降水条件时,宜采用封闭式的土压或泥水平衡顶管机。
        3.3小口径的金属管道,当无地层变形控制要求且顶力满足施工要求,可用一次项进的挤密土层项管法。
        4市政施工中的长距离顶管施工制约因素
        顶管施工技术最大的特点是长距离,通常情况是施工顶进的距离大于等于50米,适用的管径为中300- φ4000 mm,顶进过程中会受到很多因素的影响,包括推力、施工环境、排水管道材料等,因此在进行施工的时候管道不断的推进,需要不断的增加顶管机的推力。施工管道材质需要充分的考虑环境因素影响,并充分的了解到管道和层之间的摩擦,选择摩擦系数最小的钢管和砼管。管的横断面和重量也会直接影响到顶管施工顶进力,对此要结合实际情况进行选择。
        5关于市政施工中顶管施工技术应用分析
        5.1顶管井设计分析
        顶管井分工作井与接收井。优先选用钢筋混凝土结构,管井可选择矩形,圆形、正方形。但单井优选矩形。设计中,圆形最好,其次正方和矩形。矩形的受力性能较弱,为了保证顶管井整体质量及结构稳固性,必须加强结构整体布置,通过内设支撑对其受力进行科学调整。


        5.2顶管施工工序分析
        5.2.1顶管穿墙
        在进行顶管的施工中,我们要充分利用顶管装置的工具,聘请专业人士对项管进行操作,最好施工前让专业人员实地考察、试顶进和记录,充分掌握性能后再实施。在施工过程中,工作人员要时刻注意顶管顶进变化,及时调整参数和校正偏差。在需要的地方设止水板,保证良好止水性。
        5.2.2顶管进出洞技术
        顶管操作过程中需要有效的进行顶管控制,然后是土层顶进。一般情况 下需要实时进行工具管的操作,同时设置一定的支撑力。需要注意的是在使用之前需要采取有效的措施进行控制,设置好初始角,该工作是需要提前进行的,从而能够有效的防止下跌情况。在施工的过程控制好接收井的距离,然后是进行各个轴线的参数观测,如果观测出现差异,需要采取措施进行调整,目前主要使用的方法是顶油缸。
        5.2.3注浆减阻
        注浆系统是顶管施工的一项重要工作,注浆的作用主要是减少磨擦阻力、降低顶管头温度、把顶进过程中产生的大量渣土携带出来、稳定井壁防止地层变。把灌浆材料拌制混合,灌浆通过注浆泵实现,严格控制注浆量和注浆压力。同时,为了有效地弥补顶管施工过程中泥浆漏失的问题,可以在泥浆的供应和持续注浆处理的适当位置插入排水管或灌注混凝土。
        5.2.4顶管纠偏应急与预防方法
        首先,通过顶管机倾斜仪与测最动态数据给予的机头折角倾斜仪技术、走动形势、前后尺读数比较、机尾和地面沉降数值等进行调整,尽可能避免大动作纠偏。纠偏后出现折角和轴线偏差变动则应停止顶进,设备检修部门即刻检查电路和液压管道,找出问题并及时解决。其次,顶进过程中,可以纠偏千斤顶而改正偏差。再次,偏差过大,需彻底排除偏差原因,之后分次改正,多调少纠。如有超限的偏差即刻停止项进,查出原因并及时改正后方可继续。最后,顶进过程里,若机头旋转不利于出土及测量,则应及时调整机头。可调整切削刀盘转动方位、在管中反方向加压重块,直到顶进恢复正常。
        5.2.5闭水试验或者闭气检验
        顶管完成后,需进行闭水或闭气试验,按照国家验收标准进行。顶管施工,其注浆孔封堵且管口按设计要求处理完毕,地下水位位于管底以下。闭气试验时地下水位应该低于管外底150mm,环境温度为-15--50C。下雨时不得进行闭气试验。如果有漏水漏气和渗水情况出现,需要及时查找问题原因并进行有效处理。
        5.2.6应急预案和应急措施措施
        顶管工程的重大危险源是顶管机进出洞施工,垂直吊运,与顶管施工。因此顶管工程施工过程中顶管机进出洞作业、管节顶进作业、吊装作业等都可能引起人身伤亡事故及重大财产损失等事故。
        针对不同的事故应该制定不同深度的应急处理预案、处理方案或者处置措施。包含工作井坍塌、路面沉降塌陷、触电事故、高处坠落、物体打击、机械伤害、起重伤害、交通事故应急措施。在进行顶管施工的过程中,如果有异状况发生,必须立即停止施工,及时查找原因,采取科学合理的方法进行有效的处理。
        结语
        经过上文所说,顶管施工技术在管道施工中非常的重要,有效的利用了自身的优点,在市政建设中不阻碍交通的运行,保证了人们便利出行。解决了复杂的地下条件下,顺利快速完成施工,也能提高施工质量,保证施工安全。
        参考文献
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        [2]胡靖华.市政工程施工建设中软土地基施工技术的应用[J].居舍,2020(36):22-23.
        [3]马任查.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].绿色环保建材,2020(08):120-121.
        [4]陶松.市政工程施工建设中软土地基施工技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2020(11):45.
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