张效升
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摘要:在市政工程中应用顶管施工技术,可以有效避开地面开挖,最大限度保证城市的本来面貌。顶管施工技术的应用具有控声降噪的特点,地下顶进的方式对施工区域周边环境造成的影响是非常小的。目前,市政工程顶管施工技术在具体施工实践中经常用到,因此,需要对其质量控制措施分析,进行经常性的研究,有利于技术工艺的创新应用和发展。本文就市政工程顶管施工技术及质量控制措施进行了探讨研究。
关键词:市政工程;顶管施工;质量控制
引言
在市政工程施工中,施工单位要不断通过应用新技术的方式,减小施工对环境、交通等造成的影响,顶管施工技术是其中之一。将顶管施工技术应用到市政工程中,能有效避免因地面开挖,对城市、生态环境等方面造成的影响,即便有些影响,相对来说也是非常小的。在应用顶管施工技术的过程中,施工单位要提前了解施工区域地上、地下环境并对其进行勘察,做好施工前的准备工作,以保证市政工程施工的顺利进行。
1顶管施工技术特征及应用优势
1.1特征
顶管施工技术的定义是,在开挖工作井或接收井时,铺设地下管道的施工技术。顶管施工技术能通过开挖较小面积的施工面,实现管线的更换、铺设和维修,这也是其结合非开挖技术、顶管施工技术优势的体现。顶管技术能实现多种管道的良好应用,包括综合管道、给水管道、燃气管道、排污管道以及通信管道等,通常为为2~4d/100m施工速度、φ350~φ4000的管径范围。
1.2应用优势
传统的给排水施工为了进行大面积的开挖,会在道路周围设置路障,屏蔽周围行人,以保证施工条件和路上行人的安全。这种开挖方式有很多的弊端,尤其是我国社会迅速发展、人口越来越多的许多城市内,常常会造成严重的交通和安全事故。与此同时,地表会因为高频率、长时间的开挖,导致内里结构受损,长久的施工造成不可修复的后果,而采取施工技术具有明显的优势,能产生较大的经济和社会收益,也会使得作业不受气候、环境等的影响,同时也能最大限度的缩短工期、减少噪音、粉尘和道路占用,解决开挖过程中灰尘、污水多的弊病,不受河流、地下管线、铁路等的限制,顺利完成在深度低下管道铺设道路的目的。同时,其也具有适用范围广、方向可控、精度高等优点。
2市政工程顶管施工技术操作规程
工作井施工完成后,顶管施工的机械安装必须根据操作规程操作。一是根据岩土地层结构特点、隧道口径大小以及地面附着物的种类、抗震条件等选用型号较为合适的盾构机械设备;二是选用钢质材料制作导轨,铺设平直,固定措施到位,确保顶进管道运行过程,不走样;三是千斤顶与管道中心的垂线对称并在支架上固定好,需要一台以上的千斤顶合力作业,般要求配对安装,型号相同,以满足同步作业的要求;顶铁轴线与管道轴线保持平行并对称,顶铁与导轨的接触面要确保干净,不许有油污、泥土等;四是千斤顶的油压控制系统分台设置,并联安装,保持油泵与千斤顶型号相符,选择最佳匹配。四是试运行合格后才允许组织施工。
3市政工程顶管施工技术及质量控制措施
3.1选择管道
市政施工中,施工单位需要科学选择管道,以提高管道使用寿命为目的,在降低施工成本的同时强化市政工程的惠民效益。当前,我国市政工程中应用的管道有三种不同的材质,分别是混凝土、塑料、钢,因为管道需要依靠推力推进到预定位置,所以这三种材质的管道在施工过程中可以承受强大的推进力,不过不同材料管道的承压能力是不同的。
市政工程中管道主要用于生活、工业污水排放,污水中可能存在大量化学物质,对管道会产生腐蚀作用,所以在选择管道的过程中,施工单位要考虑污水对管道的腐蚀情况。在选择管道长度时,施工单位要考虑施工区域内线路长短、弯曲以及地质条件。例如线路较长但完全较小的线路,施工单位应选择较长的管道。
3.2顶力
将顶管顶进到拟定位置,需要依靠强大的推力,在市政工程中应用顶管施工技术主要通过油缸、顶铁、千斤顶等设备实现顶管顶进。在具体施工过程中,施工人员要考虑管道材质问题,如管道长度、管壁厚度等,结合施工区地质情况合理计算出定理,有效控制施工。在管道直径较大的情况下,管道与土壤的摩擦力越大,所以所需的顶进顶力就越大,需要通过施加顶力的方式克服摩擦力对管道顶进的影响,确保管道被顺利顶进。在顶进过程中,施工单位要有意识地控制顶力大小,例如在顶力超过管道材料承受力的时候,可能会出现破裂、变形等情况,不但加大了施工成本,还会影响工期。因为管道埋设于土层位置,所以当管道发生破裂、变形的时候,施工单位是无法第一时间发现的,所以控制好顶力是非常重要的。所以在顶进管道的过程中,施工单位要控制好管线偏差,施工过程中要严格监督管道的顶进情况,如果发现问题立即停止施工,并进行管道纠正处理。
3.3搞好地面沉降监测
在顶管沿线以及工作井附近,布置地面沉降观测点,随时掌握地面沉降变化动态;二是调查施工作业区域的障碍物;首先结合探测与主管部门就地下管线设施障碍物进行排查,弄清燃气管道、生产生活用水、通信线缆等铺设的走向、位置、埋深距离等,其次对地层结构变化充分了解,对自然发育过程产生的障碍、人为干扰地层结构形成的障碍等摸清查实,分类想办法解决,确保顶进施工顺利;三是准备好顶管施工需要的物资材料;结合项目设计图纸确定的工程规模、工期、工程质量等要求标准,编制机械设备表和物资材料表,对设备材料的规格、型号、数量做严格的控制,确保有序进入,不影响顺利施工。
3.4工作井、接收井的施工及质量控制措施
结合施工图设计要求,一般采取逆作法施工方式,接收井采取深基坑支护结构,工作井和接收井壁分层循环施工,上一层井壁施工完成,达到质量要求标准后,在进行下一层施工。接下来就是土方开挖,开挖施工过程随时做好支护、围挡、防水排水措施,坑底设集水坑,坑口预备盖板,施工完成后,及时封底,覆盖井口;施工场地周围设置安全围挡和防雨排水设施,井内留有安全上下通道,确保施工过程人员能够安全撤离。
3.5顶进施工技术及质量控制措施
工作井、接收井施工完成后,吊装盾构机械设备、千斤顶、钢板、导轨等下井施工。(1)钢板后背墙的质量控制措施:规格:200×200×2cm。保证后背墙能够均匀受力;(2)导轨安装的质量控制措施:状态稳固,轨距要求、高程要求、流水方向数据精度必须满足顶进施工需要;(3)千斤顶的方向位置推进力度必须均匀;(4)顶铁安装及注意问题:顶铁是千斤顶与管道之间具有“力”的组织协调能力的设备,根据工程规模选择适宜的横顶铁、竖顶铁、U型顶铁或圆形顶铁,确保顶力均匀,平稳推进管道;(5)工具管试顶结束,安装第一节管道,处理好防水止水措施,先挖后顶,即挖即顶,循序渐进,稳妥施工,启动油泵,千斤顶活塞伸出一个冲程,推进管道;停止油泵,打开控制阀,活塞抽回,在启动油泵,继续顶进,循环施工。
结束语
市政工程顶管技术在城市建设和城镇建设的基础设施建设中的应用越来越广泛,新形势下,必须不断研究创新,才能确保有效保障工程质量,因此,要与时俱进,不断探究。
参考文献
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