探析市政工程建设中顶管施工技术的应用

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月10期   作者:别 瑾
[导读] 市政给排水工程属于市政工程重要组成,导管埋设属于关键施工内容
        别  瑾
        译诚实业集团有限公司   陕西西安710000
        摘要:市政给排水工程属于市政工程重要组成,导管埋设属于关键施工内容,会破坏周边建筑和道路,还会对城市环境造成影响。在市政给排水施工中,必须高度关注管线地下敷设问题,顶管施工技术为行业普遍关注施工工艺,被广泛应用到市政给排水管线施工中,只需小范围铺设管道,不会影响周边建筑与道路,有助于保护环境,维护土层稳定性。此次研究围绕顶管施工技术在市政给排水施工中的应用展开讨论,仅供参考。
        关键词:市政工程;顶管技术;应用
1 引言
        根据市政实际情况,充分考虑顶管技术的应用,有利于丰富给排水施工中的技术内涵,确保相关的系统构建及应用状况良好性,满足市政建设事业科学发展要求。在细化市政给排水施工研究内容的过程中,应给予顶管技术应用更多关注,实施具体的研究计划,确保给排水施工有效性,增加其中技术含量及优势,体现顶管技术的潜在应用价值。在此基础上,有利于高效完成市政给排水施工计划,并达到顶管技术利用价值最大化的目的。
2 顶管技术概述及应用特点分析
        2.1 顶管技术概述
        顶管技术指施工过程中依靠主顶油缸、管道间及中继间等方面的推力,将工具管从工作井内穿过障碍物,推进到接收井后吊起,将管道敷设在两井间的一种非开挖管道敷设技术,实践应用中取得了良好的成效,可为给排水施工效果增强及施工效率提高提供技术保障。在顶管技术的支持下,可满足市政给排水文明施工、成本经济性要求,确保管道敷设状况良好性,有利于提高给排水系统运行稳定性。
        2.2 适用范围
        顶管施工技术,针对城市中心地区、繁华地区、无法迁移地区,开挖设置循环针带,若开槽埋管无法进行开挖,也不能架设在空中,此时可以应用管道开展顶管时。此外,城市污水管道施工建设期间,当管径外部对于10mm以上时,则不能采用明沟开挖法。现场内无其他建筑物,可以应用顶管法开展施工。
        2.3 优点分析
        在市政工程中应用顶管施工技术,可以有效避开地面开挖,最大限度保证城市的本来面貌。顶管施工技术的应用具有控声降噪的特点,地下顶进的方式对施工区域周边环境造成的影响是非常小的。与其他施工技术相比,顶管施工技术不会大规模破坏地面、土层结构,在具体施工过程中对生态环境造成的影响相对较小,技术实施过程中体现出较强的生态性。顶管施工技术的应用,以其节能降噪、破坏力小等特点实现了降低工程造价的目标,缓解了地方政府资金压力,是一种能实现地方政府、施工单位共赢的施工技术。
3 市政给排水施工中顶管技术的应用分析
        3.1 施工前准备环节
        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。


        3.2 顶力
        将顶管顶进到拟定位置,需要依靠强大的推力,在市政工程中应用顶管施工技术主要通过油缸、顶铁、千斤顶等设备实现顶管顶进。在具体施工过程中,施工人员要考虑管道材质问题,如管道长度、管壁厚度等,结合施工区地质情况合理计算出定理,有效控制施工。在管道直径较大的情况下,管道与土壤的摩擦力越大,所以所需的顶进顶力就越大,需要通过施加顶力的方式克服摩擦力对管道顶进的影响,确保管道被顺利顶进。在顶进过程中,施工单位要有意识地控制顶力大小,例如在顶力超过管道材料承受力的时候,可能会出现破裂、变形等情况,不但加大了施工成本,还会影响工期。因为管道埋设于土层位置,所以当管道发生破裂、变形的时候,施工单位是无法第一时间发现的,所以控制好顶力是非常重要的。如果在管道破裂的情况下完成项目,后期管道投入使用后很容易对土壤、空气环境造成污染。所以在顶进管道的过程中,施工单位要控制好管线偏差,施工过程中要严格监督管道的顶进情况,如果发现问题立即停止施工,并进行管道纠正处理。
        3.3 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。
        3.4 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。
        3.5 环保施工方面的应用
        在制定及实施市政给排水施工计划的过程中,为了增强其环保施工效果,需要对顶管技术的应用加以思考。(1) 通过对顶管技术应用中低噪声、环保效益好等特点的分析及考虑,有针对性地开展市政给排水施工作业,满足其环保施工要求,避免引发环境污染问题。(2) 当顶管技术在给排水环保施工方面得到高效利用后,可使施工技术内涵更丰富,促进市政建设事业及施工企业的长效发展,增加给排水系统运行中的环保效益,满足绿色施工要求。
4 结束语
        综上所述,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。
参考文献:
[1] 陈波.市政工程建设中顶管工程技术的应用[J].建材与装饰,2019(35):21-22.
[2] 冯绍海.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(11):230.
[3] 韦汉重.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].现代职业教育,2019(05):204-205.

         
       
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