摘要:当前,随着经济科技的发展,市政工程建设不断增加,对其施工技术要求也越来越高。而顶管施工技术在工程建设中具有明显的优势,其运用范围不断扩大,成为当前市政工程建设的主要施工技术之一。顶管施工技术是一种非开挖施工技术,可以在不开挖或者少开挖的情况下绕过街道,建筑等复杂施工环境,缩短了施工日期,节约了施工成本,减少城市管网施工对城市环境的污染,有利于实现经济效益和环境效益的统一。本文在此从顶管技术的特点及施工原理出发,对市政工程中顶管施工的几个具体的技术要点应用做了一定的探讨。
关键词:市政工程;顶管技术;应用
前言:市政工程中顶管技术的高效安全,有利于促进整体工程建设质量与社会效益,有效的市政工程顶管技术可减小市政施工工程负面影响。因此,顶管技术需保证市政工程中的各个技术操作都处于合格水平,消除施工隐患,保持建设工程有序高效进行,进而促进城市建设发展。
1 市政工程中顶管技术施工概述
顶管技术也称非开挖管道敷设技术,是现阶段市政项目给排水施工中使用范围极其广泛的一种管道施工技术。其无需对地面进行开挖,其独特优势在于无需开挖地面便可以直接进行施工,作为一种新型管道铺设技术,顶管技术比之传统的管道铺设工艺更加方便,并且有效的缩短了工期,进而降低施工成本。另外,将顶管技术应用于市政工程的管道施工中,还能够有效降低噪音和粉尘对于环境的影响和破坏,不会对城市居民的正常生活造成很大影响。有利于城市更好的发展,因此,该技术被广泛应用于市政工程管道施工中,并取得了良好的施工效果。
2 顶管施工特点
顶管法具体应用过程中,无需对面层进行开挖,可以穿过地面建筑物和公路、河流灯光,从而最大限度的保持城市原貌。该技术还能够有效控制噪声,减少施工给周围人带来的影响。对该项技术进行具体应用过程中,其施工占地面积相对较小,施工地点不会给环境带来过多的影响,对噪声污染具备无可比拟的优越性。这就在很大程度上保护了城市的原貌,并且不会对管线以及構筑物等带来影响。不但可以降低工程造价,并且能够有效节约资源,充分利用有限的资源,还能够帮助政府节约建设资金,实现双赢的目标。
3 市政工程中顶管施工技术原理
市政顶管施工中,主要借助主顶油缸和管道间的推力,将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层,并继续推进,至接收坑内然后吊起,完成整个施工任务。同时在施工中,将紧随工具管或掘进机后面的管道,埋设于两坑之间,实现顺利完成施工任务的目的。长距离顶管施工中,由于主油缸顶力不足,施工中为了克服管壁四周的阻力,常用分段方式开展施工。在不同管道之间设置中继站,管壁四周加注减摩剂,以有利于长距离管道顶推施工顺利进行,使其在市政工程建设中更好发挥作用。
4 市政工程中顶管施工过程中的具体的技术要点
4.1 顶管施工的准备工作
在项目施工开始之前,需要进行现场平面布局工作。主要包括施工过程中所使用或涉及的起重装置、自动化控制装置、料具间、拌浆设备及场地、注水系统、弃土坑等。根据施工的具体需要,做好工作井的安装和调试工作,主要包括安装顶管机、发射架、前顶铁、反力架、主推千斤顶等设备,安装好工作井侧的扶梯,供施工人员进出井。
4.2 现场踏勘及调查
顶管技术在市政工程中的应用需要做好前期勘察及调查工作,充分掌握现场情况,一是观察现场车流量、人流量情况,确定车流与人流的主要交通路线,在路口设置交通导向牌,并针对高峰期安排专人进行指挥工作。第二,掌握现场附近排水系统情况,设计出最佳的排水路线,如果工作需要还可以加设临时的排水管道。第三,了解现场地下情况,掌握电力、通信、燃气、供水等管道的位置,并做好标识,结合工程情况分析是否需要临时关停或搬迁,避免由于市政工程建设对既有管道造成破坏。
4.3 管材选择
顶管的管材选择也是十分重要的,不同的管道有其特点用到的地方也不同,主要还是由管道部门具体的要求确定。
除去当地环境有特殊要求材料之外,一般来说,市政工程采用的管道基本上还是以钢管为主,管道接口利用焊接技术进行管道连接。排水工程管道基木上采用III级F型钢筋混凝土管,采用钢承口管接口。
4.4 沟槽开挖
开挖过程中,应在管道开挖设计要求的基础上增加0.5m宽度,以便于后续基础施工和管道安装作业。沟槽开挖过程中产生的弃土应及时清运,尽量避免现场堆积,以避免影响公共交通。当无法及时清运弃土时,应将弃土堆放在合理的位置,一般情况下,弃土应放置在沟槽线1m以外的位置,以避免弃土对沟槽壁产生较大的荷载,防止沟槽壁出现变形、位移等情况,提高沟槽支护的稳定性、安全性。同时,为防止超挖,施工单位应加强标高、中线的测量和控制工作。当机械开挖至距设计基底标高0.2m时,应改用人工开挖方式。在施工现场土质较差的情况下,沟槽深度超过2m时,施工单位应采取适当的沟槽支护措施,以提高施工安全性,降低安全事故发生风险。
4.5 设置顶管井
顶管井的设置前提为钢筋砼与碎石,顶管井的具体条件根据市政工程土质情况而定,硬性土质易造成施工环境不稳定,适用于方木设计,同时顶管井支设支架可强化顶管井稳定性与安全性。除此之外,建设单位还需严格管控管线的位置确认工作与坡度施工,以确保顶管井地基施工的正常进行,以规避地基沉降问题,在施工空间内部,导轨和顶管的位置需确认。同时施工人员还需设计好顶管井方位以配合排水管顶进施工正常进行。
4.6 穿墙
在穿墙管中需要填充一些黏土水泥拌合土,选择的是一些强度较低的拌合土,能够有效防止水土的侵入,通过注浆对穿墙管的外部进行加固,防止土体发生松动,在进行穿墙施工时,需要对周围的施工环境进行分析,根据实际的施工情况制定出施工方案,在开启闷管之后,需要及时推进工具管,做好止水工作,选择的止水板要是20mm左右,要能够耐磨和拉伸,及时做好安装工作。
4.7 顶进
在施工的时候,必须坚持按照“先挖后顶,随挖随顶”的施工原则,顶进前,在管道前端坑壁开挖一个深为30-50cm的断面,再用千斤顶将管道顶进。通过切土工具管切土体,然后利用人工将切土工具内的土石方取出来,人工取土长度不能超过顶铁的长度,防止挖土的时候,由于大量土体开挖,造成土体坍塌或者空洞,影响到管道正常掘进。如果顶管顶进过程若发现土壤有润湿情况时,应停止顶进,对周围土体进行观测,防止遇到软土或者地下水,影响到正常的顶管施工。如果挖土过程中遇到障碍物、后背变形或者倾斜、顶力突然增大等现象,需要立即停止作业,对其进行检查,排除异常情况以后才能继续施工。
4.8 注浆减阻
在整个施工过程中,注浆减阻技术的应用是一个十分重要的工序,通过对管道注浆,能够减少一定的阻力,通过注浆将管道周围的空隙及时填满,在管道的外部会形成泥浆保护套,在顶进的过程中可以起到支撑作用,减少地面沉降,也能够减少顶进过程中遇到的各种阻力,确保顶进施工的顺利进行。在实际的顶进施工过程中,要对顶管机的头部和尾部进行压浆,同时在相关位置进行跟踪补浆,能够补充施工中的损失。
4.9 顶管纠偏
在千斤顶装置辅助之下,才能完成顶管纠偏施工作业,需要特别注意的是,当给排水管道顶管同时存在方向偏差与高程偏差的时候,应当先处理偏差大的那一部分,以保障整个管线敷设质量的稳定性。
5 结语
综上,顶管施工技术的运用能够有效的缩短工期,保证工程的质量,施工过程中应做好现场踏勘及调查,合理选择顶管,严格控制施工工艺,做好过程控制,注意施工难点问题,遇到问题及时处理,才能全方面保障市政工程的整体建设效率与质量。
参考文献:
[1]陈立新.顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].技术与市场,2018,25(4):144+146.
[2]喻国伟.谈顶管技术在市政给排水管道施工中的应用[J].居舍,2019(17):63.