摘要:长距离顶管技术是现代市政给排水工程项目施工中常用的技术手段,其对提升给排水工程项目的施工建设质量以及减小对周围建筑的影响具有显著的应用效果。本文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。
关键词:市政;给排水;长距离顶管
引言
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。
1顶管施工技术的优点
顶管施工技术普遍应用在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,越来越多地采用顶管施工技术。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,由于市政管网是个庞大的工程,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[1]。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。
2市政给排水施工中长距离顶管施工技术
2.1非开挖顶管施工技术
随着社会科技的日新月异,高效的经济形态开始展现在人们的视野中,很多情况下,市政给排水施工会用到的是非开挖的施工模式。非开挖的施工模式确有诸多优势,但由于自身基础条件没有达到发展要求,该技术没有得到切实有效的应用,进而影响到了管道施工的进程,导致系统安装环节频频出现缺陷,甚至发生过建成后管道无法使用的现象。不过,行业内的专业人士没有放弃对高质量的追求,开始不断提高自身专业水平,顶管施工技术也得到了进一步的提升,非开挖顶管施工技术在施工过程中得到推广。针对非开挖技术的研究一定要清楚的一点是,非开挖技术并不是不挖地或者不挖沟的简单模式,而是仅需要在地表建设开挖工作井,挖土量相对较小。在新型技术的实施过程中,施工人员将过去丰富的施工经验与先进技术进行了完美的融合,一步步将非开挖技术推向了成熟的发展阶段。传统的地质工程技术,已经承载不了当今的市政给排水管道建设“庞大的身躯”了,而且还会影响到非开挖技术的发展。因此,在市政给排水建设中,需要科学、合理、充分地利用非开挖技术,只有这样才能让其发挥出正常的水平。除了引进新技术,还要对施工人员进行前期培训,确保施工人员深入了解并掌握非开挖技术,使最终建设出来的市政给排水工程系统更加符合大众的需求。非开挖技术的应用的主要方向是管道设计,它能确保管道问题出现后能立即采取正确、合理的应对方式,从另一个角度来看,也使得管道施工的综合质量得到大幅度的提高。
2.2顶管施工法
顶管施工法主要应用在施工顶进无钢套管或钢套管中,该施工法的特点是对地表干扰小、噪音小、震动小等。顶管施工法的具体流程:在地面挖一对工作井,在工作井中实施对钢管或混凝土管的安装过程,在通过千斤顶的作用将钢管或混凝土管顶进,推进管产道后,使得管道穿出工作井预留口,穿出土层到预留井口边缘处,最终从接收井预留口穿出。
实际施工过程中,之所以在地表钻孔形成两个符合规则的基坑井的目的是,避免机械在液压器的作用下,将推进器推挪到合理的区间之外。
2.3水平螺旋钻井法
水平螺旋钻井法依靠螺旋杆转动的力量,推动钢管至合理位置,再结合管道施工方法,将地表形态保护起来,使其免受施工的破坏,也在一定程度上抑制洪涝时期水土流失等破坏环境的因素发生。水平螺旋钻井法施工过程中的最大问题是准确度的调节问题,如果处理不当就可能造成结果与预期效果出现严重的不符,最终导致工程的整体质量低下。该施工法的优点是对土层和地表的干扰性小,缺点是控制螺旋钻杆方向的难度大,对管道控制难度也很大[2]。
2.4通风系统
管道通风是市政给排水顶管施工过程中比较现实的问题,如果保障措施做得不到位,现场施工作业人员极有可能发生氧气供应不足的安全事故,管道内时刻在释放着有毒气体,对工作人员的威胁是巨大的。因此,通风换气、提供氧气是保护现场施工作业人员生命安全最有效的措施,由此可见通风换气的重要性。绝大多数管道施工过程会采取四种通风措施,即抽风形式、鼓风形式、鼓风抽风以及三种方式的组合方式。其中,鼓风式有效射程长,有利于有害气体的排出,具有很强的排烟性能,但通风距离有着局限性,被驱散的有害气体经过管道,会直达工作井,进而对工作井产生污染。
3市政给排水长距离顶管施工技术的影响因素
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油缸的推动力
在中长距离顶管的施工过程中,影响管道施工的因素多种多样,不同因素的影响会在施工层面也发生相应变化。推动力是影响长距离顶管技术的重点因素。施工过程中管道越长,它所面临的压力也会越大,以至于管道很容易发生位移,如果管道发生位移,处理方式会变得格外的复杂,而且采取有效措施的过程也比较滞后。因此控制油缸的推动力成为操作过程中的重点,唯有在施工过程中让支架始终保持着一定压力范围时,再去增加推力,才能增加管道施工的安全性。
结束语
市政给排水管网质量的优良与否,直接决定着居民生活质量的好坏。要进一步提高市政给排水管网的质量,就一定要跟上城市化的步伐与节奏,对长距离顶管技术继续深入的研究与实践,并在实践中总结经验,强化超高水准建设认知,以此确保居民日常生活,为政府树立良好的群众形象,提高工作人员专业技术水平,为城市化发展带来优质的服务体验。
参考文献
[1]杨锦.市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].建筑技术开发,2019,46(19):50-51.
[2]莫官城.市政给排水施工中长距离顶管施工技术[J].中华建设,2019(09):120-121.