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摘要:现代市政管网施工中,由于既有线路复杂,地面建筑众多,很多管线的施工不能采用明挖施工方法。为了实现工程建设目的,顶管施工成为了解决这一问题的重要技术。本文对市政工程施工中顶管施工技术进行探究,从顶管施工技术适用范围、施工方法、技术要点分析和质量控制措施入手,为市政管网施工提供参考。
关键词:市政工程;顶管;质量;控制措施
顶管施工是通过机械推力推动管道前进,使其穿越土层,实现管道施工的技术。这种技术的出现解决了城市管道施工穿越特殊区域无法明挖施工的问题,给市政工程施工技术的发展提供了新的研究方向。通常情况下,顶管施工不适合进行较长线路的施工作业,线路长度的增加会导致顶管施工控制难度增大,给工程质量管理带来影响。顶管施工不需要进行地面开挖,对于城市环境影响较小,而且施工技术成熟,成本相对可控,是解决市政管线跨越特殊地形的重要技术。
一、市政工程顶管施工技术适用范围及施工方法
(一)顶管施工技术适用范围
顶管施工技术对于市政工程管网施工有着非常明显的优势,但是由于顶管施工前期准备工作较多,施工速度较慢,在能够正常明挖施工的环境中,不会使用顶管施工技术。但是,对于穿越河流、既有交通要道、铁路线路以及人口密集区域时,使用顶管施工能够避免对地面产生扰动,在施工的同时,地上建筑物和构筑物能够正常发挥使用功能。尤其是在居民生活区中,使用顶管施工技术,噪音小,地面不会受到破坏,能够最大限度降低对居民生活的干扰,避免管网施工与城市运行发生矛盾。
(二)顶管施工方法
顶管施工通过机械推动力,推动管道前进,实现管道的敷设。在施工方法上,主要可以分为三种类型:
泥水推进法:泥水推进是通过平衡刀盘正面土压力与水压力,使其能够达到平衡状态,完成管道的推进。这种推进方法的优点是可以连续不间断的进行顶管施工作业,并且施工管道敷设完成后对地面的影响较小。适用于较长管线和对地面沉降要求较高的施工作业区域。
泥浓推进法:泥浓推进法通过对管道推进二次注浆,降低管道与土体的摩擦力,提高管道的推进速度。这种方法优点是可以将管道推进过程中的碎石杂物排出,在长距离的顶管施工中优势非常明显[1]。不仅如此,泥浓推进法对于地质条件要求不高,只要不是岩层,都可以采用这种方法进行顶管施工。
土压推进法:这种推进方法是通过将特定比例的混合材料注入切削仓,使其正面土压力与地下水压保持平衡。这种施工方法的优势在于对泥浆要求不高,不需要投入过多的辅助设备,只需要机械设备推动管道前进即可,施工成本非常低,在市政顶管施工中应用普遍。
二、市政工程顶管施工技术的要点分析
(一)施工现场的勘测考察
顶管施工难度较高,为了保证施工过程顺利,质量符合要求。在施工前需要对施工现场进行勘测考察。勘察的工作内容主要包括施工区域的人流量、车流量、地面建筑位置和管道穿越区域的分析。除此之外,还要对施工作业区域的地下设施情况进行调查。由于城市地下管网分布错综复杂,其中包含了污水、给水、热力、电力等多种管道设施,如果盲目施工,极易造成其他地下管网设施的破坏,给施工造成风险。根据调查结果,施工单位可以进行顶管施工方案的编制和施工方法的确定,提高顶管施工作业的可靠度。
(二)顶管穿墙技术
穿墙是管道顶进的重要内容。在顶管施工中,穿墙钻头要保证正常的工作状态。同时,要针对穿墙作业的内容,做好泥浆黏土的制备[2]。为了保证穿墙施工的顺利,需要做好堵水和止水工作,而且需要在设备上安装止水环,采用止水阀和加压板进行施工防护,降低施工过程中不利因素的影响。
(三)管道顶进技术
管道顶进技术是顶管施工的关键。在施工中,要根据顶管施工方案要求,严格控制管道的推进速度,管道推进过快和过慢都会对工程的质量造成影响。
在顶进过程中,如果钻头遇到异物,不可盲目施工,需要进行判断和调查,避免出现不可控因素。为了保证施工质量,管道每推进一定长度,都需要对施工各项参数和指标进行校对,调整管道顶进方向和力度,确保顶进过程顺利,完成管道的敷设。
(四)管道纠偏技术
在顶管施工中,由于各种因素的干扰,可能会发生管道顶进偏离方向的情况。此时需要管道纠偏技术,确保管道能够回到正常的顶进线路上[3]。在管道的纠偏技术中,主要包括管道推进过程中的测量工作和管道推进方向的预测。通过测量仪器,能够对管道推进的高程和轴线位置进行测量,将管道数据指标与设计参数对比,获得管道的推进状况。如果管道发生偏离,需要立即调整推进设备,实现管道推进过程的纠偏。
(五)管道连接技术
管道连接技术根据敷设管道类型的不同,需要采取不同的连接方式。常用的连接方式包括焊接、混凝土浇筑等。对于铁质管道,可以采用焊接的方法,在推进前,完成管道的焊接作业。这种连接方式稳定可靠,能够保证管道的密闭性。对于混凝土管道,往往需要通过注浆浇筑连接。通过预留注浆孔或者其他方式,完成管道的连接。
三、市政工程顶管施工质量控制措施
(一)加强施工过程的管理
在顶管施工中,为了提高管道敷设的质量,需要加强施工过程的管理。施工管理人员要到场监督,尤其是对管道纠偏人员,要严格要求,确保对管道顶进过程进行实时监控和复核,保障管道顶进施工在可控范围内[4]。不仅如此,施工作业的连续性与顶进速度对于顶管施工质量影响巨大,施工作业人员需要保证作业过程流畅,根据土质环境调整顶进的速度。
(二)做好后背墙质量控制
后背墙是为管道顶进提供动力的关键设施,在顶管施工中,为了保证顶进方向和力度的稳定,后背墙需要稳固平整,如果在施工过程中发现后背墙出现质量问题,要立刻放慢顶进速度,甚至暂停顶进工作,排除后背墙问题后,再恢复施工。
(三)精确现场勘查测量
勘察测量是顶管施工的重要保障,测量数据的误差和错误,会导致顶管方向出现问题,影响最终的施工质量。所以,在市政顶管施工中,要精确现场勘查测量水平,采用更加先进的测量设备,使用具备丰富经验的测量人员,为顶管施工提供人员和设备支持。除此之外,顶管过程中的实时测量监控对于质量控制作用非常大,测量人员要根据方案要求,提高测量密度,对顶管施工过程进行跟踪测量,保障管道施工质量。
(四)完善顶管施工工艺
随着顶管施工技术的广泛应用,这一技术越来越成熟。但是随着我国城市管网施工要求的不断提高,现有的技术需要不断发展和进步,才能满足施工的需要。因此,为了保证顶管施工质量,需要对顶管施工工艺进行发展和完善,消除施工中不良因素的影响,为市政管网的施工提供更加先进的技术支持[5]。
结束语
综上所述,顶管施工是解决市政管道穿越特殊地形的重要技术。随着我国城市管网建设的快速发展,顶管施工技术越来越成熟,能够有效解决交通要道、特殊区域的管网敷设工作。通过测量控制、现场管理和技术完善,能够提高顶管施工的质量水平,为我国市政顶管施工技术的发展提供助力。
参考文献
[1]李云鹏.浅析市政工程顶管施工工艺及质量控制[J].科学与财富,2018, 000(021):279.
[2]李青.市政给排水工程中长距离顶管施工技术措施的应用研究[J].大众标准化,2019(18):60-61.
[3]陈奎.市政工程施工中顶管施工技术运用实践[J].建材与装饰,2018, 000(005):18-19.
[4]冯玉权.市政排水非开挖顶管施工技术及实施要点之研究[J].居舍, 2019(15):29+52.
[5]董静.市政工程中顶管施工技术关键点[J].建筑工程技术与设计,2018, 000(016):2981.