顶管技术在市政给排水施工中的有效应用 逯瑞

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:逯瑞
[导读] 随着国家市政建设力度的不断加大,为了不断适应城市发展的需要,各地都在积极开展市政建设工程

        石河子市永泰工程建设有限责任公司  新疆石河子  832000
        摘要:随着国家市政建设力度的不断加大,为了不断适应城市发展的需要,各地都在积极开展市政建设工程。给排水项目施工就属于其中非常重要的建设项目,在建设过程中要想取得社会经济效益,需要在设计和施工过程中不断加大对先进技术的应用。目前在施工过程中顶管技术就是一种广泛使用的方法,这种方法的应用促进了建设成本的不断降低和施工效率的不断提高。
        关键词:顶管技术;市政给排水;有效应用


        1顶管技术相关分析
        1.1顶管技术概述
        不同于传统的施工技术形式,非开挖掘进式是顶管技术的主要特点,将这种新型管道铺设技术运用到市政工程施工过程中,能够充分贴合道路环境特点以及设计施工状况,在埋设管道的过程中,无需直接开挖,或是减少开挖作业量。以顶管作业形式完成给排水管道施工,优点在于削弱对整个施工区域造成的破坏,并最大程度上控制对附近区域产生的污染与影响,确保道路施工的安全性得到保障。与此同时,采用深层挖掘的作业形式完成整个给排水管道线路的铺设工作,能够为地下作业提供极大便利,且在开展挖掘工作的过程中不会带来过多的噪音污染,规避对周边区域居民日常生活的干扰与影响,切实提升整体施工质量。
        1.2顶管技术的优势分析
        在给排水管道工程施工中对顶管技术予以融合应用,相比于传统技术形式具有更为显著的实用性优势。(1)天气、气温等环境因素不会对管道施工工作带来过多影响,尽管处于较为恶劣的天气环境下,运用顶管技术可以确保施工工作得以有序进行,防止因天气问题对整个给排水施工工作造成干扰或阻碍,影响作业工期。提高管道铺设效率,也有利于明显工程的施工周期。(2)保护施工区域周边的建筑设施。市政给排水管道施工面临的作业环境多处于市区内,道路周边不仅有许多绿化植物,还可能存在一系列的基础设施以及邻近建筑物。合理利用顶管技术有利于减轻挖掘作业对周边环境产生的负面影响,也无需占用过多的作业空间。可以在小范围空间区域内正常开展各环节的施工工作,这对于周边建筑设施、附近植物都具有有效的保护作用。
        1.3顶管技术的工作原理
        道路施工过程中,在无需挖掘施工区域地面的情况下,完成管道的铺设作业,是顶管技术施工的基本概念。这种技术方式继承了盾构施工方法的优势特点,是对传统施工工艺的创新与改进。灵活的使用方式大幅拓宽了顶管技术在工程建设中的应用范围,无论是铁路工程、公路工程,还是处于山川、河道等地质结构较为复杂地区的道路工程,均可以对顶管技术予以合理运用,达到理想的质量效果。在市政给排水管道施工中,顶管技术的核心在于有效运用各种推动力,在工作区域内利用挖掘机或工具管,推进到工作井中进行挖掘。挖掘相关土层后,再借助于推动力将设备推送到整个接收井中,吊起处理即可。
        2顶管技术的施工方法
        在给排水项目顶管施工作业中,顶管技术的施工方法主要有三种,第一种是人工法,这种方法需要借助人工采取手掘式或挤压式两种方法来展开施工;第二种是泥水平衡顶近法,这种施工方式又分为水冲式和刀盘掘进是两种方式;第三种方法是土压平衡顶进法,在施工过程中,需要借助单刀盘或多刀盘以及手掘式施工设备来展开施工,利用手掘式设备来展开施工一般是用在没有地下水的粘性和硬质岩土层,利用这种设备来展开施工具有操作简单,技术要求低以及工作面积小的特点。但是这种施工方式也很容易出现坍塌等问题,对地质条件有着很高的要求,而且这种施工方式工作效率低,人工成本高,而且劳动作业量大,所以目前在施工过程中很少采取此种操作,在施工过程中大多数企业都选用土压平衡式或泥水平衡式施工技术,这两种技术都是借助设备的刀盘来进行作业。


在操作过程中,人们不需要进入施工部位,而且施工过程中也不会对地质结构造成影响,能够最大限度地提升施工的安全性,泥水平衡施工法也是借助设备通过泥水所产生的压力来平衡水压和土压,并借助泥水来输送系统从而开展顶管施工的一种方法,这种施工方法可以积极利用在有地下水存在的岩土层,安全性大大提升。
        3顶管技术在市政给排水施工中的应用
        3.1材料选择
        选择材料主要是对所用顶进管材料的选择,通过分析与总结以往给排水施工的相关经验可以看出,一般情况下多选用钢筋混凝土类的顶进管,主要目的是避免管道被土地介质腐蚀。在无特殊要求的情况下,也可以考虑选择使用钢管材料。在市政给排水施工中应用顶管施工技术,对钢筋混凝土管的应力、配筋以及规格等方面具有较高要求,特别是钢筋混凝土管技术,具有严格的使用要求与指标限定。在确定顶进管后,需对顶进管的长度、直径大小予以合理选择,以给排水工程的实际建设情况为出发点,综合考虑项目性质与现场作业需求,选择适宜的内径大小。要确定顶进管的外径,还需结合顶进管在使用过程中需要承载的压力大小,明确在管壁厚度、钢筋混凝土配筋方面的具体要求,然后将所需的外径大小准确计算出来。
        3.2施工准备
        做好相关的准备工作是组织开展给排水施工的基础,在应用顶管施工技术的过程中,应重点注意以下要点内容:(1)合理布设现场平面。在布设现场施工平面规划的过程中,不仅包括布置材料工具室、自动控制室等主要内容,还需考虑到注水系统、拌浆作业以及放置起重设备等细节部分的工作需求。科学布置施工平台,在井内安装发射架、反力架和扶梯,可以为工作人员的日常操作提供便利。针对顶管机进出口周边的土层部分,需对其予以加固处理,利用高压旋喷桩的技术方式,可以起到良好的加固处理效果,防止顶管机周边土层出现泥水流失现象。
        3.3顶管井设计
        顶管井主要包括接收井、工作井,在市政给排水工程施工阶段,其具有重要作用,在设计期间,可供选择的井结构类型较多,其大多都由混凝土浇筑而成。从结构形式的角度来看,相比于单排孔井,单孔井的形狀类型主要包括圆形、方形,适用范围更多。而单排孔井则更多为矩形。开展顶管井结构的施工工作,一般需要在井内设置内支撑,使得顶管井的四周受力均匀。在顶管井搭建过程中,则通常采用双向顶进建设施工法,使得其与接收井之间形成间隔布设的形式,也便于对检查井的协同设置。
        3.4触变泥浆减阻
        顶进顶管的施工阶段,往往会与周边土体间产生较为严重的摩擦,这一过程中则极易有阻力形成,甚至导致地面出现沉降现象。这时向顶进机头尾部注射触变泥浆,可以使得阻力得到有效减缓。与此同时,泥浆可以形成泥浆套,这对于稳定开挖面具有重要作用,还可以使得施工壁得到保护。通过注浆对土体进行加固,能够将顶进法施工技术的优势充分发挥出来,对地面沉降起到一定的控制和管理作用,防止过于严重的不均匀沉降现象对交通线路造成影响,导致道路路面断裂。
        3.5顶管技术应用注意事项
        市政给排水工程施工的工作量多,且技术操作较为复杂,涉及到多种机械设备的使用,因此在开展顶管施工前,应重点考虑到关键的注意事项,妥善安装并调试所需的设备设施,做好科学的安全防护工作,为现场施工人员提供必要的安全保障。例如,在顶管进出洞口的位置部分,需重点检测土体的稳定性,确保其具有良好的防水性能。
        结束语
        在市政给排水管道施工中灵活引入顶管技术,关键在于把握技术应用要点与技术原理,参照项目施工的环境特点与实际情况,科学安排相应的作业工序,将顶管技术的应用优势充分发挥出来。
        参考文献
        [1]齐顺.城市给排水管道施工質量问题及管理优化研究[J].四川建筑,2020,40(5):363-365.
        [2]曹春亮.市政给排水工程施工质量的预防及控制对策[J].居业,2020(8):174-175.

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