市政给排水施工中顶管技术的应用分析

发表时间:2021/3/19   来源:《城镇建设》2020年第36期   作者:陈启权
[导读] 顶管技术在市政给排水工程的施工中得到了大量应用,发挥出了其非常出色的应用价值,值得深入研究。
        陈启权
        钦州胜科水务有限公司 广西钦州535008

        摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了市政行业的发展,当前,在现代社会持续发展,城市化建设水平越来越高的背景下,市政给排水工程作为与人们生活息息相关的工程,其建设施工工艺备受重视。受到环境的影响,多数市政给排水工程的施工难度都比较高,面临着环境复杂、工期紧张等问题的挑战。近年来,顶管技术在市政给排水工程的施工中得到了大量应用,发挥出了其非常出色的应用价值,值得深入研究。
        关键词:市政;给排水;施工;顶管技术;应用分析
        引言
        在以往的工程项目中,顶管技术是从未被关注和应用过的,该项技术的出现可以为市政给排水施工项目带来诸多的好处和利益,一方面可以通过该项技术铺设管线,另一方面可以进行地下管廊施工。尤其是需要相关的负责人员和施工人员予以特殊注意的工程环节,无论是某一工段还是管线,应用顶管技术都不会对土体产生任何的影响,更不会威胁到上部结构等。举个例子来说,工程项目中铺设管线的施工范围涉及商业街和人口比例较大的闹市区等,为了达到更好的施工效果,便需要灵活采用长距离施工技术。
        1市政顶管施工原理
        在当前长距离顶管技术的施工中,主要是通过土压平衡顶管机这一类的设备进行操作的,通过油压带着机器运转,机器内的刀片将土石搅碎,然后将这些切割之后的土体经由螺旋形的输送机进行传输到后方,这就是管道建设的首要环节。但是在施工的过程中,受到地下土质的影响,会对实际的操作产生影响,因此在正式的施工前要对施工地区的土石进行检测,了解其是否与土压平衡顶管机等设施的工作性质相一致,避免对机器的损坏,同时也能减少相应的安全隐患。同时,通过对相关土石的检测,可以清晰不同地区土质情况,对一些脆弱的地区可以进行人为的加固,以提高土体的强度,减少塌陷现象的产生。
        2市政给排水施工中顶管技术的应用
        2.1管线顶进与地面形变控制
        从各个角度出发研究地层发生变形的原因可以得出,若是端头地层有所损失,周围的土体环境便会产生变形现象,甚至会发生沉陷,除此之外,管道与土体之间存在着一定的摩擦阻力,会使地层发生变动。故而在施工操作开始之前,相关的负责人员和施工人员应当明确勘测报告中的相关指标,据此来控制各种类型土质应当挖出的深度。若是想要使坡度较为平缓,可以采用控制偏差的方式,这样也能够避免对土体产生过多的不利影响。与此同时,施工人员也应当将顶管速度控制在合理的范围之内。
        2.2复杂地质条件下顶管喷浆处理
        若是施工现场的地质条件不利于操作,常见的情况包括土质液化或是土体产生的摩擦作用较为明显等,那么在顶进施工时,便会出现较大的难度,遇到这种现象时,相关的负责人员和操作人员可以考虑采用机头刀盘,这种刀盘的半径往往较大,可以有效弱化施工过程中受到的摩擦作用,从而避免对周围土体环境产生过多的扰动。
        2.3始发井、后靠背及止水圈
        始发井是顶管机始发场所,也是承受顶进油缸推力的主要构筑物。根据土质和现场情况,采取适宜的井室构造形式,及时做好井底和井壁混凝土,并形成一体围护结构,有利于顶管工程的快速开展和施工中的作业环境改善。后靠背是把顶管机顶进油缸反作用力均匀传递到始发井后部土体中的墙体,多由钢筋混凝土制成。为均匀承受油缸推力,保障后靠背的使用寿命,后靠背墙与油缸撑脚之间,多配有较厚的钢板或钢结构件一体受力。

始发井围护结构、后靠背墙和始发井后部土体的承载力验算关系到顶管顶进的成败,必要时应对围护结构和后靠背尺寸、配筋进行增大,并对始发井后部土体采取注浆加固的措施,以提高极限承载力,保证顶进设施的稳定。洞口止水圈安装在始发井出井方向和接收井进井方向,具有防止地下水和泥沙进入井室的作用。洞口止水圈的选型和安装质量会极大影响井室密闭性,如果密闭不严,轻则会影响施工期作业环境,重则会导致井室附近地表沉陷。
        2.4顶管的应用
        在市政给排水工程施工中应用顶管技术,首先需要确定好工作井和接收井的位置。顶管井一般采用的是钢筋混凝土结构,按照结构形式可以分为沉井和护壁井,其中沉井截面形状为长方形,护壁井多做为圆形。其中,地质条件较不好及深度较深的情况下,一般是做沉井,但造价较高,施工工期也较长。工作井和接收井的选择,一般是根据现场地质条件、施工规模而定。在确定顶管井之后,随机实施穿墙施工环节。将工具顶出井外,安装穿墙止水系统。也就是在管内填满压实的纸筋黏土,或低强度水泥拌合土,可以起到临时挡土、阻水的作用。为了保证穿墙孔外部土体足够稳定,需要对这部分土体进行灌浆加固。在顶管施工中,顶管出洞是十分关键的环节,施工前需要全面检查设备状态和管道状态,检查密封体是否安装到位,注浆设施是否能正常运转。在顶进施工中,注浆护壁技术的应用尤为重要,也就是在顶进过程通过在顶管与周围土层间隙中注入混凝土浆料的方式,起到保护管道、支撑地层的作用,同时还能有效减少地面沉降以及顶进施工的阻力。
        2.5加强对施工质量的把控
        长距离顶管技术具有明显的优势,但在使用的过程中也应严格把控质量,提供良好的施工环境。一方面要加强对施工人员的培训,保证其具有较强的专业技能和职业素养。在选聘工作人员时,用人单位首先要加强把控,挑选出具有较强专业和经验丰富的工人,同时在选拔之后还应定期进行培训,对施工中经常出现的问题、新的技术、新的施工方法教授给工人;还应对工人工作态度进行培训,保证其在施工过程中认真仔细,避免因个人失误带来的安全问题。另一方面,要对施工的材料把好关。市政工程的排水系统建设关系到整个城市居民的生活,因此在施工前就应根据施工方案和规定对相关的材料进行选择。要根据规定对选用材料的型号进行严格的把控,同时也要选择信誉的良好的企业进行合作,以保证排水工程的可持续使用。
        2.6顶进纠偏
        顶进施工过程中,需要进行纠偏,合理控制施工工艺,保证管网顶进质量。顶管施工过程是在地下进行管道顶进的,施工出现偏差时,要马上进行纠偏处理,延误时机会影响到管网工程的整体施工质量和工期,严重时可能造成安全事故。顶进纠偏可以采用顶管纠偏智能控制系统,在顶进中应用该系统,对顶进过程可以进行实时智能控制,避免顶进时管道偏离轴线位置的情况,有效保证了顶进施工效果,切实提高顶进效率。在施工偏差已经发生后,可以采用挖土、顶木或千斤顶进行纠偏。挖土纠偏的方法是对管道两侧进行平衡处理,促使管道注浆回到正常状态,适用于较小的轴线偏离位置10mm~30mm。顶木纠偏的方法适用于轴线偏离超过30mm时,通过在管道内放入木失,利用木失倾斜产生分力,促使管道的轴线位置恢复到正常状态。千斤顶进行纠偏时不是单一使用的,在实践应用中要结合挖掘修正法一起使用,把千斤顶放在超挖侧端,通过千斤顶的自量恢复管道回到设计的准确位置上。
        结语
        在市政排水工程的施工过程中,就应发挥长距离顶管施工技术的优势,从各方面改进问题,提高施工技术,更好地实现社会效益与经济效益。
        参考文献
        [1]钟俊彬,王作民,曹玉萍.汕头第二过海水管工程顶管穿越障碍物技术[J].岩土工程技术,2009,23(06):321-323.
        [2]孙博.复杂地质条件下大管径长距离顶管工程综合研究[D].西安建筑科技大学,2016.水·电·暖通技术与应用115.
        [3]詹凯.浅谈长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的运用[J].建筑与装饰,2020(29):86,90.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: