市政给排水施工中顶管技术的应用与分析

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年4月第12期   作者:欧寒冰
[导读] 城市建设存在反复施工等现象,将会对城市道路、城市生活等方面造成极大影响,也不得不面临严峻的城市管道施工问题。
        欧寒冰
        广东佛水建设有限公司,广东 佛山528000
        摘要:城市建设存在反复施工等现象,将会对城市道路、城市生活等方面造成极大影响,也不得不面临严峻的城市管道施工问题。顶管法是一项非开挖管道施工技术,不仅可以减少路面开挖面积,还能减少环境干扰,是实现城市文明、安全施工的关键手段。为此,在市政给排水施工当中,应积极运用顶管施工技术,做好施工准备工作,规范施工工艺,从而有效提升顶管施工的整体质量水平。鉴于此,文章对市政给排水施工中顶管技术要点进行了研究,以供参考。
        关键词:市政给排水;顶管技术;应用措施
        1顶管施工技术概述
        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。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。
        2顶管技术在市政给排水施工中的应用探讨
        2.1施工前的准备工作
        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。例如,当顶进管直径或长度>2.1时,就应该选择长管;当顶进管的直接或者是长度=1.15时,就应该选择标准管;当顶进管直径或长度<1.1时,就应该选短管。最后,施工人员在确定与选择顶进管直径时,一定要充分结合与参考市政给排水施工的实际需求与工程性质。而顶进管所具体可以承受的压力则主要是由顶进管自身的厚度与配筋及外径共同决定的。但在多数情况下,施工人员都会优先选择直径>500mm以上的顶进管。
        2.2管道顶进
        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管道纠偏
        相比开槽施工法,顶管施工更为复杂,因此,施工不当,很容易出现偏差,进而影响施工质量。基于此,必须准确确定管道各个部位的标高情况,在整个顶进施工中及时校正偏差,保证管道顺直。(1)一旦超过允许范围,偏差在10mm左右,就必须马上进行校正。校正不宜一次完成,要循序渐进,当形成偏差后,要缓慢校正,保证管道复位准确,不宜过多强硬纠偏。或者采取超挖纠偏法,是指适当超挖偏向反侧这个方向,或者留坎,从而产生一定阻力,通过顶力施加之后,便可保证偏差复位。(2)若偏差在20mm以上,则应采取千斤顶纠偏法,即在管端偏向反侧内管壁顶着小型千斤顶,另一端则斜撑于垫板管前土壁上,待支顶稳固之后,应进行顶力施工,特殊情况下,还可与超挖纠偏法配合使用,边顶边支,直到完成纠偏工作。
        2.4接口处理
        完成顶管施工之后,针对两管间的缝隙,可通过膨胀水泥砂浆材料进行抹平、压实。膨胀水泥砂浆主要材料为硅酸盐膨胀水泥、中砂、水,配合比为1∶1∶0.3。在拌和之后,要及时使用,一般情况下应在30min内使用完。填抹施工前,先湿润接口,随后逐层填入,待抹平、压实之后,还需要做好养护工作。
        2.5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,压浆施工这一环节最好与管道顶进施工同时进行,并且要与理论经验值进行对比,一旦发现触变泥浆的实际使用量存在较大的偏差,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。
        2.6闭水试验
        为保证施工质量,在完成上述工序之后,需对管道进行闭水试验。严格遵循相关试验规程和要求,保证试验达标的情况下,才能确保管道顶进施工质量合格。若不满足规定要求,则需要进行详细检查,查找原因,及时处理,并再次进行检查,直至检测满足规定要求。
        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。
        参考文献
        [1]李文彦.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用探究[J].建材与装饰,2020(20):14,17.
        [2]李秀丽.长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].居业,2020(4):105-106.
        
       
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