市政建设顶管施工技术探究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月第11期   作者:田津忠
[导读] 以顶管施工技术为研究背景,对顶管施工技术在市政工程项目的应用情况进行研究。
        田津忠
        重庆市爆破工程建设有限责任公司
        摘要:以顶管施工技术为研究背景,对顶管施工技术在市政工程项目的应用情况进行研究。首先阐述顶管施工技术的应用原理,而后分别从顶管施工准备、顶管具选择、工作井布置选型等方面对该技术的操作过程进行解析。希望论述后,能给类似工程参考。
        关键词:市政建设;顶管技术;应用探究
  引言
        在市政工程项目建设的过程中,顶管技术是常用的一项技术策略,该技术在应用时可以在不挖掘地面就能实现技术操作要求。在实践阶段中,能够减少给周围建筑结构造成破坏,可以提升市政工程项目的建设进度以及建设质量。
1市政工程顶管施工原理
        顶管技术是一种不进行开放式挖掘就可以在地下排放器材的技术,在市政工程中应用比较广泛,该技术的优势就是操作时间比较短,施工环节所产生的噪音比较小,占地面积也不大,通常都是在操作的过程中通过垂直于地面的方式来进行,形成施工井,利用千斤顶产生的压力将准备好的管道的直接顶入到地下空间中,达到安装位置和距离的要求,顶管技术应用之后,运输管道会形成很多的残渣,包含水泥、泥土、砂石等材料,所以在挖掘的过程中可以选择使用人工法、水抽法等方式处理。顶管技术最为明显的油水就是其可以不进行沟槽的开挖就可以实现管道的敷设施工,且不会进行大范围的土方开挖作业,防止存在大量的土方开挖以及管道敷设施工,还能够避免产生严重的地下管线施工质量问题。对于埋设深度较大的地下管道来说,该方式的经济性好,且可以防止管道开挖施工给周边居民产生不利的影响。如果是商业繁华区域或者文物古迹的区域施工,能够尽可能的减小对于周边环境的影响,发挥出该技术的优势。
2市政工程施工中顶管施工技术要点
2.1施工技术准备
        施工单位组织技术人员做好现场的勘察管理,随时进行车流、人流的调查和分析,确定最佳的交通疏导实施方案。确定地下管线分布图的设计方案,对于原有的排水管道、污水管道、电力线路、燃气管道、通信线路等进行全面的分析,确定施工管道与其他管道的关系,组织相关部门解决存在的问题,如果无法消除其他管道的影响,应该及时做出设计方案的变更。综合分析施工地带土层的物理性质特点,做出必要的改进。砂层、岩层的土壤条件使用的施工方式是不同的,砂层条件下,综合分析含砂量、级配关系、细度参数等方面。岩层要分析是否是风化岩,如果是风化岩,及时做出属性的分析,确定强弱程度,明确抗压强度、抗剪强度等参数,还要分析地下水源的分布条件和状态,为后续的施工提供良好的基础。施工单位确定最为合理的施工方案,掌握各种施工方法,考虑到项目施工难易程度、风险、成本等方面,最终确定最佳的顶管施工技术,保证施工可以顺利的进行,提高施工效果。最后还需要按照项目情况布设泥浆池,由于在顶管施工的过程中,采用的顶管顶铁会形成一个顶 进的方式,通过泥浆池能够让顶铁每次都能够冲击到底新土层,泥浆池与顶铁形成液循环系统。一般来说,在施工时泥浆池的溶剂大小需要和桩孔体积、地层岩土性质等方面进行控制,通常来说需要按照现场泥浆总用量来确定。
2.2顶进管的选择
        顶管技术选择和应用中,结合实际情况确定最佳的顶管材质,保证直径与长度完全达到工程的要求。顶管材质选择要适当,优先使用钢筋砼管,其耐腐蚀效果最好,其次可以选择使用钢管。顶进管直径要满足管道运输的需要,严格控制管径尺寸,综合分析负荷的作用和影响。一般情况下,需要衡量地面开挖施工作用力参数,顶进管的内径要超过500mm。如果管道长度较长,则需要减少装管的次数,将成本控制在合理的范围内,同时也不能使用长度过长的管道,在顶进环节,还有可能会发生路线偏离的情况,需要选择最佳长度尺寸,满足顶管施工作业的要求,提高施工的质量与效率。此外在顶管管具选择的过程中,还需要考虑到相关管具的应用方式以及技术需求,保证在后续工程项目开展时各方面的技术参数达到建设需要。


2.3工作井布置选型
        顶管施工的有效进行,离不开设备的支持,需要在顶进井内进行。
        顶进井是顶管掘进的基础,同时也是承载主推油缸反作用力关键。在操作过程中,可以让工具管实现上下抽动,达到土砂运输以及工程操作的需求。在顶井井中要需要配置千斤顶、基坑导轨、顶铁、照明、排水实施等。外出,在工作井布置选择时,考虑到后续项目的需求在顶进地面布置上还需要做好场地的布置。比如以接收井与顶进井对比来说,其结构相对较为简单,接收井的作用就是接受顶管设备以及工作的场所。顶管施工中,因为顶管作业的方式、地形条件、管线设计、水文状态等方面的影响,需要做出合理的控制。顶管工作井平面尺寸与形式还会因为设备、工具管长度、管节长度、工作井深度、两侧以及前后空间等方面影响,综合分析各种要素确定。此外,顶管工作井还要从周边自然环境、地下障碍物、设备技术、造价、工期等要素分析,保证其达到经济性与合理性的要求,选择最佳的结构形式,保证其总体的应用效果,为顶管施工总体效益的提升奠定基础。
2.4管道的顶进施工
        管道顶进施工是主要的环节,该环节要从顶铁安装、回油、添置顶铁、顶铁拆卸方面来进行。在管道顶进的过程中,需要保证顶铁安装效果满足强度需求,而后在开启油泵进行顶进施工。其次,需要通过反复多次的千斤顶过油、活塞顶进、添加顶铁等环节的作业完成各项工作,直到最终将导管完全安装结束。最后需要将顶铁以及管道卸下,而后采用钢套环连接混凝土管道。此外,还要在管口的位置上设置一圈麻绳,以达到连接密封性的效果,也能够确保各个部位上的受力是均匀的,达到防渗漏的效果,保证管道连接具备较高的稳定性、可靠性。此外在顶进施工环节,还需要对建筑物周边的情况进行观测,若发现沉降问题时需要及时的与上级部门单位沟通,采取有效的方案进行处理。
2.5顶进速度控制
        在开启柱顶设备之后,应该做好千斤顶牢固性与稳定性的监测,保证整个施工环节预设的顶进速度合格,特别是开始与结束的阶段,可以避免出现失误的情况。每节管道的顶进施工开始之后,有计划的进行顶进速度控制,保证顶进施工达到要求,但是也要预防速度过大产生的不利影响。顶进操作中,顶进速度的稳定性尤为重要,可以避免出现失衡的情况,保证切口水压达到稳定性标准。同时,还要确保送泥管和排泥管的正常运行。此外,各个节段的润滑泥浆注入的速度、效率完全满足要求,顶进速度符合作业标准,让整个顶进作业都能够处于良好、稳定的条件下。
2.6顶管偏差测量与校正
 在顶管施工环节,每顶进0.5-1m时,就需要进行一次中心线或是高程测量,测量环节若发现存在偏差问题,需要及时的进行纠正处理。同时还需要在顶进一个行程以后,对比顶进参数。就目前来说在顶管偏差测量时可以采用激光经纬仪配合普通经纬仪进行控制,将激光束打在掘进机的光靶上,可以通过观察靶向判断顶管的左右偏差,若发现偏差值过则按照实际情况选择有效的措施纠偏。
3结语
        目前的市政建设中,顶管技术应用是最为普遍的,顶管技术可以完全达到管道安装施工要求,还能够避免给城市交通产生不利的影响,也能够防止造成城市道路的损坏,为城市的发展和进步起到一定的促进作用。但是不同路段的情况有所差异,在施工现场要结合具体的情况制定出科学合理的施工方案,做好全面的管理与控制,保证顶管施工的进度和精度达标,为市政工程顺利实施以及工程质量的提高起到一定的促进作用。
参考文献:
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