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摘要:长距离顶管技术是市政管道铺设建设过程中常用的一种技术工艺,在具体应用过程中无需开挖路面即可铺设管道,从地面建筑物以及道路等穿过,不会对路面以及周围的建筑物和构筑物等造成破坏。在市政给排水工程长距离顶管施工过程中,应当对作业区域内的情况进行全面调查,其中包括周围的建筑物以及道路和地下管线等,对调查数据进行全面分析,并在此基础上制定切实可行的施工作业方案。
关键词:市政;给排水;顶管施工;
长距离顶管技术给排水管道施工是一项重要的市政工程,它关乎整个人类的生活。给排水施工的质量水平会直接影响到居民的生活,以及建设型企业的整体利益。在市政给排水施工中,长距离顶管施工技术相比以往的传统技术有着大幅的提升,在保护环境方面起到了积极的影响。该技术在提高给排水施工质量的前提下,很大程度上提高了社会经济效益。文章通过对市政给排水施工中,长距离顶管施工技术的应用进行深度讨论,并对长距离顶管施工技术的介绍,为日后的工程建设提供一定的理论基础。
1顶管法的基本原理
顶管法施工时通过顶进设备的主顶油缸等部件,从起始工作井将顶管掘进机从土层内穿过直至接收工作井,随后依次顶进连接其他管道,并埋设于起始工作井的管线土层内的地下管道施工工艺。相比其他施工技术,顶管施工无需开挖路面,便可穿越公路、地上建筑物及各类地下管网等。作为一种综合性较强的机械化施工技术,顶管施工具有显著的适应性,可根据土层组成、土质条件、施工条件等具体情况,选择与之相适应的顶管设备及施工工艺。同时,顶管施工还具有连续性及不可逆转性。当一项顶管工程开始施工后,便无法随意暂停,若停工时间过长,将会大大增加顶进失败的几率。在顶进施工中,如果顶管机出现问题,需及时找出故障原因,并及时处理。
2顶管施工技术的优点
顶管施工技术普遍应用在市政管道或者地下管道的施工过程中,当顶管施工技术与其他地表施工相遇时,顶管施工技术能以其立体交叉的方式避免对其他施工造成干扰,因此地下管道施工中,大部分采用的都是顶管施工技术。顶管施工技术具体指的是在不破坏地表结构的前提条件下,利用液压顶进装置,将需要铺设的管道,以切削土体或者挤压的方式完成铺设的施工手段。在整个施工过程中,施工技术以顶管为基础,顶进施工后再进行管道铺设。因为施工过程在地下,所以不影响上方的交通和生活,这也是顶管施工技术最大的优势。由于顶管施工技术有着无污染、减少拆迁成本、缓解交通压力的特点,而且在实际应用过程中,除了方便、快捷外,同时还具有明显的社会经济效应,因此该技术被国内外施工方广泛采纳,并成功地运用到大部分地下基础工程建设中。然而在实际施工过程中,市政给排水是个庞大的工程,可能与想象的有所偏差,其不但掺杂了众多的技术要点,而且施工步骤也非常繁琐,再加上外界环境以及诸多其他的不确定因素的影响,使得市政给排水管道施工难度增大。因此,市政给排水管道工程从开始到结束的整个过程中,相比普通的建筑性施工而言,其人力、物力的投入规模都非常庞大。
3长距离顶管施工影响因素
市政给排水工程施工过程中选用长距离顶管技术(如下图1所示),一般100m的距离是每次顶管施工的前进距离。在顶管施工时通常对距离有较高的要求,在长距离顶管施工与普通顶管施工时,应当注意二者之间的明显差异。
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在距离顶管正式施工前,应当对现场情况进行实地考察,对给排水技术的应用进行全面掌控,以此来增强该技术的有效适应性。
3.1顶管施工顶力
顶力计算一直是顶管施工过程中重点与难点,顶力计算结果决定了坑背的设计、管体强度,以及中继间的设计位置问题。现阶段,在顶力的计算方面还有着诸多
的限制因素,需要进一步完善。
1)管径大小。在顶管施工的实际操作过程中,管径的选择方式通常是随着管径顶力的变动而改变。通过管径大小与管径的承压力大小的对比分析的方式进行计算,可以计算出不同位置下顶力大小与管径之间的关联。诸多的研究结果发现,相同的环境条件下,管径大小与顶力计算呈现出正比关系,也就是说管径越大,顶力也就越大。
2)管线设计误差。施工过程中,安装管道的顶进很容易出现误差,一定程度上增加了矫正次数,给施工过程带来了时间成本。正常条件下,阻力的增加的同时顶力也随之增大,如果管线偏差在不断增大的情况下,纠正误差的过程也会变得频繁,当然顶力随着变动而发生着变动。
3.2通风系统
在市政给排水工程长距离顶管施工时应当注意通风,这直接关系着施工作业人员的人身安全,如上图所示,施工人员需在管道内进行施工作业,通风系统非常重要。长距离顶管施工作业时,通风系统中的管道施工具有一定的局限性。在具体施工作业时,管道容量受到一定的影响,管内的氧气损耗较大,容量有限的条件下施工人员容易出现缺氧等风险,严重时会危及他们的生命健康。
3.3其他因素
在施工过程中,控制好顶管的施工参数,可以避免欠挖和超挖的情况发生;顶进速度的严格控制,有助于确保施工的稳定性和连续性;纠偏量的控制也是工作的重点,可以最大程度较少对前方和正面土体的破坏;穿越过程要保持压浆的均匀、持续,确保顶管机与顶管管节外壁的缝隙及时填补,间接地保证了土体的稳定性;顶管机在通过桥桩时,尽可能将时间安排到夜间,避免车辆行驶产生的震动负荷影响施工进程。
4长距离顶管施工注意事项
4.1进出洞
顶管施工时土地扰动情况主要受进出洞影响,在给排水工程洞外施工时经常会因操作不当或环境影响而渗水,此时建议选择SMW施工技术对洞口进行加固处理,以此来提高洞口的结构稳定性。如果洞口渗水问题无法得以有效控制,则建议用橡胶止水法辅助处理。在工程项目施工建设实践中,可根据具体的情况在洞口合适位置安装支护钢圈,以便施工人员能够安全进出洞。
4.2泥浆制备以及注浆操作
市政工程长距离顶管施工时应当按照注浆技术工艺和要求,以此来有效提高泥浆材料的有效利用率。在泥浆制备时需根据实际情况以及具体规定,加强注浆施工质量控制,在施工时不断进行完善。对于优质膨润土而言,其作为泥浆制备的主要材料,实践中应当根据施工现场的具体情况综合权衡,对出现的相关问题全面分析,从而使材料配比能够更加的科学合理。通过该种方式可以使泥浆摩擦效果减小,这有利于支承力的提升。
结语
伴随城市的不断扩张,地下管网、管线系统也愈加复杂。市政给排水工程是一项与居民生活息息相关的基础设施,如何提高工程质量成为了关键。顶管施工作为一种非开挖技术,无需开挖便可穿越地面建筑物、公路、各种地下管线。为此,在市政给排水工程工中,必须重视顶管施工技术的应用,提高施工技术水平,规范施工工艺,全面提升工程建设质量。
参考文献
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