城市排水管道的顶管施工技术要点探讨论文_张晓诚

西安市市政建设(集团)有限公司 陕西西安 710065

摘要:随着城市化建设进程的不断加快,各大城市对相关基础设施的建设越来越重视,市政工程是城市基础设施建设的主要部分,为了有效地提升市政工程的建设水平,在市政工程中广泛应用了顶管技术,其能够有效地方便市政工程的整体施工,提高施工作业的可控性,并且顶管技术具有高效率、危险性低且较环保的特点,在很大程度上能够有效改善市政工程带来的污染问题,因此,在市政工程中,顶管技术被广泛地应用。本文简要说明了顶管技术的具体运用以及施工要点,并在此基础上提出了需要注意的相关问题。

关键词:城市;排水管道;顶管施工;技术要点

1 工程概述

某工程排水管道下穿人行道、绿化带和车行道。由于该排水管道横穿道路,同时途径人行道等区域,不宜采用传统的明挖施工方法,拟定采用顶管施工工艺。根据地质勘测结果,地层主要为素填土、粉质黏土、淤泥质粘土等,具体地层特点如下:(1)素填土,原为路基填筑土未固结,0~0.3m由混凝土块及卵石组成;0.3~1.6m以黏性土夹卵石为主;1.6~3.5m以粉细砂夹卵石为主;fa0=130kPa。(2)粉质黏土,硬塑状,3.5~5.0m为褐黄夹深灰色,可硬塑状;5.0~7.8m为褐黄夹灰白色,硬塑状;7.8~10.0m为灰绿色,硬塑状;fa0=220~250kPa。(3)淤泥质黏土,灰黑色软塑状,10.0~11.0m充填粉细砂;11.0~12.7m含黑色腐殖质。

2 城市排水管道的顶管施工技术要点

2.1 工作井施工

顶管井分为工作井和接收井两种,工作井是提供顶管设备施工的基本平台,一般是在顶管设计位置进行开挖形成工作空间,并设置排水和支护设施。实际工作中,考虑到施工安全,通常采用钢筋砼护壁逆作法支护,砼采用C30商品砼浇筑而成,开挖按1:0.1进行放坡,首层开挖深度不大于2m,每1.5m设为一阶,井四周采用砼或砖砌截水沟,井底设置临时集水坑,汇集坑内水,并利用水泵将水排出坑外。开挖至设计标高时,可进行顶管开孔工作。目前在实际的工程中,常采用预留孔洞的方式,在工作井施工时,按设计预留洞门,施工完成后需要对洞口的标高和尺寸进行复核。

2.2 管道安装

工作井(坑)施工完成后可安装顶管导轨,导轨安装时需确保稳固,其轨距、标高等必须满足设计要求。首先在工作坑施工时将工作坑底清理平整、夯实,然后浇筑10cm厚C15素砼垫层,待垫层浇筑完成后,浇筑50cm厚C30钢筋混凝土底板,底板之上浇筑素混凝土并预埋螺栓,便于紧扣导轨。导轨施工完成后进行如图所示的千斤顶安装,准备顶进作业。本工程采用4台320t液压千斤顶(2台备用)。施工时采用两台并列千斤顶同步顶进,顶力合力的作用点需与顶管管壁的反力点共线,即顶力顶进过程中不产生力矩,减少施工的误差,根据工程经验,千斤顶顶力作用点应在管节的圆心水平直径处。

2.3 顶进作业

在首节砼管放至导轨后,应测量管节的几何中心以及管节两端的管底标高,符合设计要求时可开始顶进。首节砼管作为整段顶管的工具管,其施工的精度直接影响整段顶管的施工质量,必须确保其顶进的方向与设计一致,因此在首节管顶进的过程中,每顶进30cm应复核其中心以及管底的标高,其后管节每顶进1m,至少检测一次。水准测量前应在井内设置一水准参照点。顶进过程应全天进行,以缩短工期,减少中途停机的次数,以免再次开机时摩阻力增大,造成顶进困难。

2.4 下管继续顶进

在管节下放时应采用龙门吊、提升机等设备,避免下放时管节撞击导轨,首节管安放至导轨后,应与导向环紧密连接,管节的中心线应根据设计平面图进行确定,并检测两端的高程是否满足设计的要求,检查合格后可进行顶进施工。顶管顶进采用泥土平衡的方式进行,水平运土采用小推车,垂直运输采用卷扬机运至地面。顶进时,应在管节的后端安装钢套管,然后安装顶铁,以避免顶进时应力集中压碎混凝土。顶进作用应缓慢进行,待完全接触后可按正常速度进行顶进,必须确保首节管的顶进精度,即中心线和两端的高程满足设计要求,检测合格后,可进行后续管节的顶进。

3 顶管施工技术中质量控制的基本措施

3.1后背墙的质量控制

确保后背墙的枕木与土壁间的密合度,使得两者的密闭性与平整性更高,提升后背墙土体承受压力的均匀性。如果后背墙外的土质结构中的含水量超标,一旦进行撤力,势必会出现土体的液化,到时顶管施工则无法有序的开展。

3.2 标高与轴线的质量控制

施工管线的标高与轴线是顶管施工中的重要指标,准确的标高与轴线能有效的提升顶管施工的质量。因此,整个顶管施工期间,都要严格按照设计图纸进行施工,确保管道轴线方向及水准点确定的准确性。在轨道设施的安装中,根据设计图纸的要求进行施工,确保安装数据同设计要求相对应,实现管道高度与方向的科学控制。

4 顶管施工的注意事项

(1)确保施工方案的科学性与合理性。(2)确保工作井内具备相应的安全防护措施。(3)确保施工供电设置切换正常。(4)在顶管后座的安装中,如有枕木压缩不均匀与后背墙不平的情况,则必须采取相应的措施进行有效的调节处理。(5)在管道顶进的过程中,要对油泵车压力表进行密切的观察,如有异常应立即停止施工,待异常得到处理后再进行施工。(6)所有的施工操作都不能在顶铁的两侧进行,避免崩铁现象导致人员伤亡。如果顶进系统出现故障,要及时发出信号提示,保障施工的安全性。

结束语

总而言之,市政工程的全面开展带动了顶管技术的深入探究,在施工过程中需要全面掌握顶管技术,明确顶管技术实施的具体流程,从而保障顶管技术能够有效地得到利用,推进市政工程质量的进一步升级。

参考文献

[1]张伟,刘辉.顶管施工在水利管道工程中的应用研究[J].建筑技术开发,2018,45(07):88-90.

[2]王建明.大直径竖曲线钢顶管施工关键技术研究[J].城市道桥与防洪,2018(03):139-142+16.

[3]梁其东,马阔.复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术[J].山东水利,2018(02):6-7+10.

[4]魏梦飞.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术管窥[J].居舍,2017(32):54.

论文作者:张晓诚

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期

论文发表时间:2019/9/10

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

城市排水管道的顶管施工技术要点探讨论文_张晓诚
下载Doc文档

猜你喜欢