潘明强
上海洋深市政工程有限公司,上海 201805
摘要:基于顶管技术的强力适应性,被广泛应用于市政给排水项目建设。文章对顶管技术的施工要点和具体应用进行全面分析。
关键词:市政给排水施工;顶管技术;要点;应用
引言
顶管技术不同于一般的管道工艺,在深埋时可以避开其它障碍,保护了其它管线的正常使用。同时,顶管铺设范围相对集中,需求面积较小,通常不会使周边环境或是居民受到干扰。而且顶管施工也能够适应变化无常的天气,作业效率远超其它同类技术。探讨顶管技术在市政给排水项目中的作用及应用,符合当下推动市政工程建设这一理念。
1 顶管技术的基本概念
顶管技术是指,在相关力的作用下,使依托于作业井的管路能够避开障碍体从而缓慢推进,达到指定位置后由接收井将其抬放到两个井的中心区域,是一种小挖或是不挖的管道深埋工艺。相较于其它技术,顶管工艺的作业效率和作业质量更胜一筹。同时,它对周边条件态势没有过高的要求,可保护周围环境,所耗成本也远远低于其它技术,这就奠定了在给排水项目当中的技术地位,是加强市政工程建设水平的一大利器,因此,本文探讨顶管技术的实际应用有着较强的现实意义。
2 市政给排水施工中顶管技术的要点分析
2.1 加强路面实况监测
管轴两侧的路面凸起或是下沉,是影响周边环境的关键因素,在顶管作业期间比较容易发生该类问题。总结其产生原因主要有以下几点:(1)是因压力失衡所导致的,具体来讲,开挖施工时取土量有明显差异,土量无论是多还是少都会造成土压与管压发生不均匀现象,从而致使路面凹凸;(2)顶管作业期间,轴线行进误差较大,而且施工人员并没有第一时间整改,使土层受到不良影响,也是造成路面凸起或下沉的原因;(3)工程管道和顶进管道外圆直径有误差,产生圆型小孔,填充孔隙不及时进而对路面造成伤害。
基于以上原因,从业人员要加强对管轴两侧路况的实时监测,采用几何水准测量技术观测路面的凹凸及形变情况,并获取相关参数。参照当前的作业进展、路面凹凸速率以及相关保护标准来明确日常的监测制度及监测频率。若监测范围包含墙柱及构筑物等,还要考虑监测点的可视效果是否满足需求。同时,对管轴顶进施工时可能存在的误差给予重视,如果检查出误差必须第一时间予以整改。使用压力感测设备加强对路面质量的实时控制,充填圆型小孔时所使用的润滑材料,必须满足国际相关标准。
2.2 加强管线偏差检测
顶管技术应用的另一个要点,就是管线存在偏差问题,和原设计方案不符,管道的弯曲程度比较严重,管道关节部位也会遭受不同程度的损伤,进而造成接口区域渗水漏水的可能。管道轴线有误差的原因可从以下几点来看:(1)深土层组织呈不规则状,顶管施工时各区域施加的阻力有差异,顶进管所受压力分布过于分散,如此便造成管线误差;(2)设备在顶进管道时二者力的不一致性,或者是设备自带压力差,也是管线误差的原因之一;(3)顶管所需合力有误差致使管线位置发生偏移,从而导致管线误差形成。
顶管作业时,要实时测量管线误差情况,争取做到“每节一测”,并且加设二次测量或是设置测量频数等方式加强对管线的误差控制。同时,还可以根据管线的弯曲程度判断管线的误差量,也要注意误差是否过度整治,使用提拉刀等精密器具进行操作可避免这一问题。此外,如有必要可更新顶进工具,确保顶进施工的精确性。
3 市政给排水施工顶管技术的应用分析
3.1 准备工作
做好前期准备工作,是后续顶管施工速率的保障。
作业人员应仔细阅读资料,观摩施工地点的周边情况,了解地下工程如何开展,对于地表或地底是否有建筑、构筑或是其它障碍,以及地下水的参数信息等,应该做到心中有数。管理人员根据现场情报制定合理有效的顶管作业指导书,并明确采用何种顶进措施作为施工工艺。同时还要准备好与顶管施工相关的所有设备和工具,比如千斤顶、起重机、顶进机等,切实加强对设备质量的管控,将施工材料堆放到指定区域,最后开挖弃土场。
其中,要重视管材的选取,合理控制管长和直径。如果顶管实际长度与设计长度不符,在顶管时容易进错位置;如果实际长度超出标准,管道的行进路线就会产生偏移。所以,在确定顶管长度时,必须按照顶进深度设置。一般来讲,比较短的管材,其顶进施工深度要小于1.2米;比较长的管材,其顶进施工深度要大于2.5米;标准类型的管材,其顶进施工深度基本处于1.3米左右。
对于管道直径的选取,要参照市政给排水项目的具体规定,以及本次工程的实际标准,通常认为直径600毫米或以上的管材比较适合顶进施工。
3.2 顶进施工
在顶进施工中分析顶管技术的具体应用,认为小挖作业和作业坑定位是重要的施工任务。在设置顶进导轨时,结合行进路线、管径规格以及管坡等因素,合理安排导轨位置。结合设计方案里标明的管线区域,进行作业坑小挖施工。开挖时要注意坑深不能超过半米,为后期管道顶进奠定基础。进行顶管施工时要严格执行施工原则,要严防顶进与挖掘不同步的现象发生。同时要时刻注意人身安全,一旦出现塌方等问题,立刻终止所有施工。此外,管道顶进的收尾阶段要处理好接收作业井的相关事宜,科学合理地规划顶进井的具体安放位置。顶进井又分多种,不同顶进井的受力程度不同,一般认为圆形井是最适合用于顶进施工的。
3.3 洞口出入施工
又叫进出洞施工,顶进时所用的管材外径要略小于洞的直径,如果同样大小或是管材外径过大,顶管便不能从洞内抽身,因此在实际操作中还需尽早做好规划。针对作业井口提前留出的缝隙,通常采用法兰装置对其加以闭塞,在实际作业时,要提前选购合适厚度的法兰,要检查螺栓熔接质量是否合格,还要检查橡胶圈是否稳定,如果稳固程度不够利用钢板压实,所有准备工作做好后将法兰埋设到相应位置[1]。此外,进出洞施工时一个比较关键的问题,就是如何保证顶管设备使用安全。一方面要正确布置止水器,采用高压喷射打桩的方式加固土层。另一方面将提前准备好的顶进箱体安装到顶进设备上并直接打入土基,这样便打造了一个具有交错性和立体性的顶进通道,如此既保证了顶管设备的安全性,同时也有助于后续顶进施工的正常开展。最后,进行顶进施工时往往会发现旁边土体产生松散活动的迹象,可采取浆液浇注工艺,提升对口压力解决这一问题。
3.4 浆液浇注施工
浆液浇注施工时要注意两个压力,一个是土层在静止期间所承受的外来压力,另一个是浆液浇注时产生的压力,顶进施工的标准是浆液压力要稍高于土层压力,因此浇注浆液时,必须指派相关人员关注压力参数,能够第一时间做好压力调整使其符合作业标准。在施工时要避免浆液的回流问题,流出浆液的区域布置一个单逆阀门,并将压浆机按标准合理放置,使浆液流出的压力趋于稳定。
有些作业区域因地质情况过于复杂,致使顶进施工受到一定的风险,作业人员应实时观测浆液的使用总量,以及浆液浇注时所产生的压力,从这两个点进行全面控制,可有效减弱地质隐患对顶进施工的影响。一般认为要想确保浆液完全浇注到位,于顶管的外侧拐角区间应提高浇注用量。这一阶段普遍重视的问题就是,如何控制浆液实际用量与设计用量可能存在的误差,因此要求顶进作业和压浆作业尽量同步开展,保持进度的一致性,若用量不足或不符标准,作业人员应参照提前制定好的补浆措施进行修补。
4 结语
综上所述,基于顶管技术的特点和优势,目前广泛应用于市政水利工程建设中,通过本文探讨,发现顶管技术在顶进施工中还存在着不少问题,因此作为从业人员还要不断强化自身专业素质,进而加强对顶管技术的合理运用。
参考文献:
[1]王廷宇.关于市政工程顶管施工技术的探究[J].低碳世界,2020,10(11):169-170.