顶管施工技术在市政工程中的应用

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月10期   作者:周辉 李振 梁明
[导读] 非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术进行管线的铺设或更换的知识、工艺和应用。

        周辉    李振  梁明
        身份证号:61032319900618****;身份证号:61032619860825****;身份证号:61012619870920****
        摘要:非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术进行管线的铺设或更换的知识、工艺和应用。在埋深较深、横穿道路、交通干道下埋管或离建筑物较近的情况下,最能体现出顶管技术的优越性。在工作坑内,利用各种机械设备,减少管道和土壤的摩擦力,让管道进入到土中,运输土方,为水利工程建设工作的顺利开展打下基础。本文对顶管施工技术在市政工程中的应用进行分析,以供参考.
关键词:顶管施工;市政工程;应用分析
引言
        非开挖技术是在水利工程中的应用还不够普遍,该方法具有一定优势,不会破坏地表结构,也将对周围环境、居民日常生活的影响降到最低。在水利工程建设过程中,利用机械顶进技术,能够有效减少施工人员的工作量,提升工作效率,实现经济效益、社会效益最大化。在施工过程中,还需要做好前期准备工作,合理选用管材,加强对顶管施工技术的研究和应用,尽可能减少机械设备在顶进过程中受到的摩擦力,减少设备老化、损坏的可能性,从而提升水利工程建设效果。
1顶管施工技术简介
        非开挖施工技术,指在不破坏地表情况的前提下,铺设地下管道,并且对地下管道展开探测、维护、更新的后续工作,解决城市中地下管网的问题。顶管施工技术是目前非开挖技术中最常用的施工方式,在城市的管线铺设中被广泛地使用。非开挖顶管施工技术的最大施工优势,是不必破坏地表的建筑物,也不会影响交通,还能稳定和保护土层以及地下环境。对于人口密集、交通拥堵、建筑复杂管网复杂的地段有着极大的施工优势,是一种具有环保性、经济性与高效性的施工技术。
2非开挖顶管技术的优势
        伴随着我国经济的不断增长,我国的工业化与城市化建设进程不断加快,但是在城市化与工业化建设过程中产生了大量的生活与工业废水,影响了我国的水资源,居民使用这些不健康的水源,会严重影响身体健康,对建设生态城市造成不利的影响。在地下管道的铺设工程中,传统的挖掘法会产生大量的挖掘量,对城市的正常运行与人民生活造成一定的影响,而在地下管道的铺设工程中,使用非开挖顶管施工技术,能够对以上的问题产生解决的措施。非开挖顶管施工法可以保障施工安全,在施工的可行性以及节约工程成本等方面有着极大的优势.顶管施工不会对附近的建筑物产生影响。市政管网的施工地区可能存在着一些居民建筑,使用非开挖顶管施工技术能够将对施工现场居住的居民的干扰降至最小,并且能够保护地下原有的工程,使工程能够顺利地进行。顶管施工较为节约成本。使用非开挖顶管施工技术可以省去许多不必要的材料与步骤,例如,使用开槽法施工会使用大量的土,在施工前要对地下原有的工程进行保护。使用非开挖顶管施工技术,能够减少在施工过程中的注意事项,投入较少的成本就可以完成市政工程的施工,节约政府的资金。
3顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
        3.1材料选择
        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。
        3.2触变泥浆减阻
        顶进管顶进施工时,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。
4顶管施工技术要点
        4.1选择管道
        市政施工中,施工单位需要科学选择管道,以提高管道使用寿命为目的,在降低施工成本的同时强化市政工程的惠民效益。当前,我国市政工程中应用的管道有三种不同的材质,分别是混凝土、塑料、钢,因为管道需要依靠推力推进到预定位置,所以这三种材质的管道在施工过程中可以承受强大的推进力,不过不同材料管道的承压能力是不同的。市政工程中管道主要用于生活、工业污水排放,污水中可能存在大量化学物质,对管道会产生腐蚀作用,所以在选择管道的过程中,施工单位要考虑污水对管道的腐蚀情况。在选择管道长度时,施工单位要考虑施工区域内线路长短、弯曲以及地质条件。例如线路较长但完全较小的线路,施工单位应选择较长的管道。
        4.2工作坑
        市政工程中应用顶管施工技术,需要使用掘进设备挖掘工作井和接收井,这两种不同功能的井即我们常说的工作坑。在挖掘工作坑的过程中,通常以钢筋混凝土结构为主,一般是通过装配式或现场浇筑的方式进行施工。以装配式施工为例,施工单位需要提前组装混凝土板,在工作井重要位置进行施工,施工单位还需要投入大型的承载设备,保证工作坑可以支撑搅拌桩或其他重型设备。在修建工作坑的过程中,施工方需要严格把控工作坑的质量,保证工作坑质量牢固。
        4.3注浆
        表示向管道周围空隙位置喷注浆液,浆液以泥浆为主。之所以开展注浆施工,是为了通过泥浆降低岩土层对管道造成的摩擦力,是一种有效保护管道的技术手段。施工结束后施工单位还要对管道周边泥浆做排水固结处理,让泥浆固定在岩土层中,时刻发挥对管道的加固保护作用。
结束语
        总的来说,在市政工程管道施工中,施工单位要不断通过应用新技术的方式,减小施工对环境、交通等造成的影响,顶管施工技术是其中之一。将顶管施工技术应用到市政工程中,能有效避免因地面开挖,对城市、生态环境等方面造成的影响,即便有些影响,相对来说也是非常小的。在应用顶管施工技术的过程中,施工单位要提前了解施工区域地上、地下环境并对其进行勘察,做好施工前的准备工作,以保证市政工程管道施工的顺利进行。
参考文献
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