市政给排水施工中顶管施工技术应用与分析

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月4期   作者:杨永佳
[导读] 随着我国不断和国际接轨,越来越多的国外企业开始进入中国

         摘要:随着我国不断和国际接轨,越来越多的国外企业开始进入中国,我们的施工流程和施工标准也在向国际化方向发展,顶管施工技术越来越得到广泛应用,在市政工程的施工过程中出现的频率也越来越高,所以在开始施工前,需要做好充分的准备工作,我们要详细考察地质情况,制定合理的工作计划,让施工作业更安全、更科学。基于此,本文主要探讨了市政给排水施工中顶管施工技术应用。
         关键词:市政排水;施工;顶管施工技术;应用
引言
         在市政给排水管道施工过程中对顶管施工技术进行充分利用有明显的优势。充分利用顶管技术可以防止城市地下管网混乱的情况,并且对施工场地的破坏程度比较小,施工范围比较小,对周围建筑以及环境产生的影响也比较小,具有较高的社会效益。在城市给排水管道施工中有重要作用,对促进城市建设水平也有重要意义。
1 顶管施工技术概述
         市政给排水工程中的顶管施工技术不在地面挖坑,而是借助液压钻孔,在工作坑中钻出承窝的表面,并按压管道以使管道直接位于管道的后面的技术。这是由于研究人员根据建筑计划设计要求安装了作业井,沿管道接收井,并在井后建造了坚固的底座,例如工作井和接收井,连接油管、照明灯和接地管。然后埋入式管道使集成在灌浆系统中的管道周围形成的脏污管道能够滑入地面覆盖层。此外,在进行顶进工作时,有必要科学地控制管道的振动方向,切割和清除土壤,并确保预先装有的圆盘正确安装在接收器上。顶管施工技术的施工面是从线到点的,占地面积相对较小。管道施工技术不会影响基本的地面运动,不会影响正常的交通状况。同时,管道冲击技术减少了对建筑物的噪音,使得建筑物的振动幅度不大,所以不影响居民的生活,也不影响现有建筑物或使用过的管道[1]。
2 市政给排水施工中顶管技术的应用分析
         2.1 顶管施工准备工作
         (1)要开展详细的勘察和探测工作。需要在进行顶管施工的范围内进行准确勘查和探测,掌握地下管线以及地下建筑地下水位的具体情况,才能够对顶管施工作业进行合理规划。(2)要重视对顶管施工过程中,对所需要的施工材料以及机械设备进行准备。对施工材料准备过程中,要严格按照顶管施工作业的设计要求,保证施工材料的质量符合施工作业需求。同时要根据顶管施工过程中需要使用的机械设备,将机械设备安排到位,这样在施工作业中能够及时应用机械设备,保证施工进度及施工质量。同时还要对机械设备进行严格检查,防止出现带故障作业的机械设备,而对施工过程的安全性产生影响。最后,需要对顶管施工设计方案进行审查和评价,根据给排水施工的具体情况,对顶管施工技术的设计方案进行检查,保证设计方案与实际施工范围以及施工要求符合,才能保证后续顶管施工作业的有序性及顺利性[2]。
         2.2 管道顶进环节
         选择工作坑的位置并进行开挖是顶管施工的首要步骤,要严格按照设计图纸管线的位置和坡度对工作坑底的基础进行修建,导轨安装应依照管径大小、管道坡度和顶进方向确定。管道顶进前还须开挖一个深约30~50cm 的坑道置于顶管前端。顶进时,应严格遵循“先挖后顶、随挖随顶、连续作业”的原则,断续顶进将造成阻力增大,顶进困难,顶进过程中,如发现顶管前方出现土方坍塌、活油泵压力突然增大等情况,应立刻停止作业,现场分析解决问题后再进行继续作业。
         2.3 进出洞环节
         在实际顶管工程中,工作井的预留洞口直径要略大于管节的的外径,有利于顶管顺利出洞。工作井洞口需用止水法兰对预留间隙进行有效封闭,事先需要先预埋相应厚度钢法兰,逐一焊接螺栓、稳妥安装橡胶垫圈并用钢板压紧。在顶管施工的过程中,为避免出洞口周围的土层松动,应当同步对出洞口进行加压注浆。


         2.4 注浆环节
         注浆过程中需时刻关注注浆的压力,注浆压力应大于静止土方压力,为确保出浆压力稳定,还可通过设置中继压浆泵来稳定控制注浆压力,泥浆出口位置应安装单向逆止阀,避免产生泥浆回流的现象,注浆压力和注浆用量应根据顶管前进过程中的地质情况等进行随时微调,顶管拐角处应加大外侧的注入量,确保全面注入。
         2.5 顶管施工过程中的偏差纠正环节
         顶进的时候,我们要防止轨道发生偏移,所以要实时调整顶进的方向,控制它的高度。曲线路段的施工要复杂,所以施工之前要设置一定的偏差范围,偏差过大则说明此次施工失败。当机头进入曲线路段时,我们要启用特殊的纠偏装置,保证管道的方向在正确范围内。理论计算是一个很好的保障,它能帮助我们及时纠正方向,尽早地完成弧度弯曲,进而对速度控制有保证。一旦出现较小偏移,我们可以从头部开始校正,如果出现了双向偏移,那就很难完全纠正过来了[3]。
         2.6 闭水实验控制要点
         在顶管施工技术应用过程中,必须重视闭水实验在其中的重要性。为了保证顶管施工技术的质量,在施工完成之后必须对其进行闭水实验,主要是对其闭水效果是否能够达到设计要求,防止出现渗水漏水的问题。一旦出现问题,要及时查找出现渗水的部位,采取措施对渗水部位进行处理,处理之后再进行闭水试验,一直到闭水试验合格后,才能够进行顶管施工的下一阶段。
         2.7 回填工作坑
         在对工作坑进行回填的过程中,必须掌握回填的时间,一切工作完成之后,保证前面各项施工环节质量符合要求之后才能够进行工作跟回填施工。在回填作业的过程中,可以使用打夯机进行夯实作业,并且要对夯实的质量进行检测,保证回填的压实度达到93%以上,才能够进行下一层回填作业,这样逐层进行回填作业,能够保证工作坑回填的质量。
3顶管施工注意事项
         3.1 做好地表沉降或隆起监测及防治
         沉降或隆起的主要原因有以下3方面:(1)开挖端取土过量或不足,造成土方压力与顶管推进压力失衡,引起地面沉降或隆起;(2)顶管施工轴线发生偏差后未及时纠偏,造成土层受损引起沉降或隆起;(3)顶进管与工程管外径存在管径差,环形孔隙没有及时填充引起沉降。因此,需对路面状况和周围构筑物的沉降情况进行跟踪监测,地面变形和构筑物的沉降多采用水准测量的方法进行测量,监测频次根据施工进度、沉降的速率、顶管施工的影响范围及监测对象的保护等级来确定。其中,墙体、柱、构筑物基础等作为监测对象,必须确保监测点具备可视条件。
         为避免出现地表沉降或隆起,施工前严格做好施工准备工作,并加装压力监测装置,顶进过程中实时关注顶进轴线,第一时间进行偏差纠正,同时采用符合国标的润滑支承介质,对环形孔隙的进行及时填充。
         3.2 管线纠偏
         (1)地下土层构成不均匀,阻力不同致使顶进工具管受力不同形成导向偏差,引起管道轴线出现偏差;(2)顶进工具不同步或顶进工具出现压力差造成管道轴线出现偏差;(3)顶管合力出现偏差造成位移引起轴线偏差。因此,在顶管施工过程中需要对顶进的轴线进行定期检测,通常情况下,顶进一节测量一次,可通过复测或增加测量频次的方式来减少轴线偏差;设备安装过程中应选取高精度的顶进设备,提高设备安装的精准度[4]。
结束语
         随着城市建设的不断发展,顶管施工技术的应用领域越来越广泛,在城市供水、排水、供电、供热、供气、移动通信等许多管道的施工中得到普遍应用。合理使用顶管施工技术,可以有效解决无法大范围开挖情况下的管道敷设问题,既提高了工作效益,减少了资源的浪费,为建设单位节约了资金,又维护了城市交通,保护了城市环境。
参考文献
[1] 杜锐. 市政给排水施工中顶管施工技术应用研究[J]. 河南建材,2018(02):180-181.
[2] 林敏. 市政给排水施工中顶管施工技术应用分析[J]. 江西建材,2017(13):65+68.
[3] 陈凯. 市政给排水工程施工中顶管施工技术探讨[J]. 我国住宅设施,2018(12):96-97.
[4] 肖翔.浅析顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].建筑与装饰,2018(8):192,195.
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