市政工程建设中顶管施工技术的应用 潘锋

发表时间:2018/7/12   来源:《新材料.新装饰》2018年2月上   作者:潘锋
[导读] 顶管施工技术在市政给排水施工中的应用价值与潜力不可估量。其最显著的应用优势在于通过顶管施工,在根本上减少城市市政建设管网乱挖的乱象,

(身份证:120225198801213914)
摘要:顶管施工技术在市政给排水施工中的应用价值与潜力不可估量。其最显著的应用优势在于通过顶管施工,在根本上减少城市市政建设管网乱挖的乱象,对整个建设项目施工作业周边环境予以合理保护,统筹兼顾,实现经济效益、社会效益与生态效益最优结合。
关键词:市政工程建设;顶管施工技术;应用
 
        市政工程建设施工是城市建设当中的重要部分,只有加强市政工程建设,才能真正有利于城市居民日常生活,保障城市可持续发展。在建设过程中涉及到的施工应用技术较多,其中顶管施工技术是较关键的应用技术,对市政工程整体施工进程加快可促进。
        1市政给排水施工顶管施工技术原理分析
        在当前技术条件支持下,在主顶油缸装置与中继间装置顶推作用力辅助下,以推进方式,将工具管装置或顶管掘进机装置由工作坑推入,当工具管装置或顶管掘进机装置闯过土层结构并达接受坑后,将其吊起。与此同时,在整个顶推过程中应及时将位于工具管装置或顶管掘进机装置后的管道敷设在预留工作坑当中。在这一技术原理运用中,顶管施工工作面平衡理论可分这三种:土压平衡、气压平衡以及泥水平衡。本文着重详细分析与说明的是泥水平衡机械顶管施工。泥水平衡机械顶管基本理论是,以水力对泥土材料进行切削作业,同时借助泥水压力,促使地下水压力与土压力参数保持在一个平衡稳定状态。特别值得注意的是:挖掘面上部位置在顶管施工中,应以将泥水原料注入泥水仓内为途径,保证其始终保持平稳状态,进而促使在外截面上部位置,泥水原料能构建一层不透水泥膜,为控泥水向挖掘面内部渗透创造可能条件,与此同时,在地下水压力与土压力相平衡过程中,敷设完成给排水管道任务。
        2市政工程中顶管施工技术具体应用
        2.1顶管井设计分析
        在市政工程进行顶管施工中,其顶管井技术据国内外技术划分为两种,即工作井与接收井。在具体施工时,如从结构整体建设角度出发,施工中通过选用的是钢筋混凝土结构,如从结构形式进行分析,对单口井装置形式可选择矩形,圆形及正方形。除此之外,单排孔井装置大都选择为矩形。在对其进行设计中就受力状况而言,圆形结构效果最好,其次是正方形,最后为矩形,在整体形式中矩形受力性能相当较弱。因此为保证顶管井整体质量,及结构稳固性,须加强施工人员对结构布置整体水平,通过内设支撑亦或是对其受力结构进行科学调整。
        2.2顶管进出洞施工技术
        2.2.1出洞施工要点
        对埋深小于10m沉井,可在沉井外侧设置钢板桩,同时在洞口进行砖封堵,顶管机出洞时先拆除临时砖封堵,待顶管机进洞后再拆除钢板桩。为保证出洞口施工顺利进行,可对土体进行加固措施,控制土体均匀性和强度,必要时在出洞口两侧采用降水法疏干地下水,以稳定土体。机头出洞时,要将机头和前几节管道上端用拉杆连接好,并调好油缸编组,以防机头出洞后磕头。
        2.2.2进洞施工要点
        覆土深度较深或土质较软时,应防止顶管机和前几节关节后退情况发生。一旦发生后退现象,管道前方土体会发生塌陷。通常可在洞口安置电动葫芦,在油缸回缩时用葫芦拉近顶管机不让其产生后退现象。对含水量较大土质在机头进洞前须做好必要的加固和降水工作,确保土体稳定,在有含承压水土质中,还应做好深井降水措施。
        2.3减阻技术
        最常用为膨润土触变泥浆减阻。其作用机理是据管径不同,后续管节直径一般比顶管机直径小20mm—50mm,管道与周围土体间存在间隙;纠偏对土体一侧产生挤压作用,而另一侧因应力释放也会形成空隙,因此在顶管中会产生许多空隙。
        注浆时,从注浆孔注入泥浆首先填补管节与周围土体间空隙,抑制地层损失造成地面变形。泥浆与土体接触后在压力作用下向地层内渗透和扩散,短时间泥浆会变成凝胶体,充满空隙,在注浆压力挤压下,会形成相对密实、稳定泥浆套从而减少顶进中摩擦阻力,减少地面变形,增加施工安全性。



        2.4顶管穿墙
        在施工中现场作业人员应确保穿墙闷板始终处于开启状态,以便将顶管掘进机装置或工具管装置从顶管井外部顶出。与此同时,充分拌合夯压密实纸筋粘土或强度参数较低的水泥粘土并将其填实充分,用以实现安装强阻水、堵水关键目的。特别需要注意:在穿墙之水过程中为确保中间增设止水板环有较高耐磨性与拉伸性,现场作业人员应选取施工方式为止水法兰加压板,防止市政给水管道因穿墙造成外侧部分土地结构暴露,进而经较长时间腐蚀催化产生质量缺陷。
        2.5顶管纠偏
        在千斤顶装置辅助下,才能完成顶管纠偏施工作业,需特别注意的是,当给排水管道顶管同时存在方向偏差与高程偏差时,应先处理偏差大的那一部分,以保障整个管线敷设质量稳定性。
        2.6闭水试验
        在完成顶管对接后,需进行闭水试验,试验按国家验收标准进行。如有漏水和渗水情况出现,需及时查找问题原因并进行有效处理。
        2.7非开挖顶管施工技术的应用
        对非开挖顶管施工技术进行研究时,应明确非开挖顶管施工技术是种地表施工方式,在施工中需进行工作沟开挖,并不是不挖沟或不需开挖。随时代快速发展,非开挖顶管施工技术当前已超越了原有地质工程技术手段,如利用原有地质工程技术手段限制非开挖技术的应用,工程建设中将会出现明显偏差,进而对施工建设顺利进行造成影响,同时非开挖施工技术创新也会受不利影响。这种情况下,须将非开挖顶管施工技术合理应用于现代工程施工建设中,这样才能将其作用充分发挥出来。与此同时,施工建设人员还要加深对非开挖顶管施工技术认识,对其进行合理应用,只有这样才能促进工程建设快速发展,更好为市政给排水施工建设服务。非开挖顶管施工技术在应用中会涉及到管道设计,有助于管线敷设质量提升,可充分保证问题出现时及时进行更换,长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用可对这些问题进行很好解决。
        2.8事故应急措施
        在进行顶管施工中如有异常偏差状况发生,须立即给予停止施工,及时对其原因进行探讨,利用科学合理措施进行有效解决,从而保证其能继续顶进。在此过程中需按具体状况汇报至技术负责人,从而对其原因进行分析,制定对策。
        3市政道路工程顶管施工质量控制
        3.1严格按“先挖后顶、随挖随顶”的施工原理进行顶进施工
        要求施工不得间断,防止因施工中断,加大顶进施工难度。在整节顶进施工中,第一节管顶进方向、高程是否正确对其质量影响较大,为此,须定期做好管顶进相关内容测量、检测及校正工作。顶铁安装时应避免出现变形、歪曲问题,尽可能在每次收回活塞时选取长度最大顶铁,降低顶铁连接数量。如异常问题发生于顶进施工环节,需及时暂停施工,找出原因,及时将故障排除,只有这样才能确保今后顶进施工质量。
        3.2顶管井设计分析
        按当前国内外技术情况而言,顶管井可分工作井与接收井这两种类型。在实际施工中,从建造结构角度考虑,所选用的顶管井建造结构大部分为钢筋混凝土结构;从结构形式角度考虑,其单口井装置对位正方形、矩形以及圆形;另外,其单排孔井装置多为矩形。一般来说,在受力性能方面,圆形结构形式受力性能最优,正方形次之,矩形表现质量最低。现场作业人员在实际结构布置当中,为确保顶管井质量稳定与结构可靠,可内设支撑装置,合理调整顶管井受力结构。
        结语
        市政工程施工中顶管施工技术应用,是保障工程质量重要技术,在通过对顶管施工技术应用研究下,从理论上提出施工技术方法,这就能为实际工程施工提供理论依据,保障施工整体质量。
参考文献
[1]游作华.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].江西建材,2014(16):57.
[2]于革.浅谈顶管施工技术在市政给排水工程中的应用[J].科技创新与应用,2014(21):144.
 

 

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