摘要:顶管施工技术是我国目前重点关注的现代建筑施工研究对象,在市政给排水管线施工应用中作用关键。
关键词:市政工程;顶管;施工技术
1顶管施工技术的相关理论
1.1顶管施工的技术概念
顶管施工技术也可以叫做不开挖施工技术,顾名思义就是可以在一种不开挖或者开挖程度不大的情况下完成地下管道铺设工作、地下走线或者是一些维修工作。顶管施工技术被大量的应用在地下管道、电缆或者线路的铺设工作上,并且随着顶管施工技术的不断应用,人们对它的熟悉也在逐渐加强。下面我们列举一些常见的可以应用顶管施工技术的环境:在一些城市繁华地段,建筑物众多不乏包含一些历史保护建筑等。这种地理环境是无法直接开展大型的人力管道铺设工作的,我们可以选择使用顶管施工技术来完成管道铺设工作。
随着时间的迁徙,城市建筑地下的管道以及线路环境非常复杂,不利于管道铺设工作的进展。另外由于时间长久,一些城市复杂的地下管道原来的施工图纸已经搜寻不到了,这就会对人力完成地下管道铺设工作带来很大的难度。并且现在的城市建筑非常密集,街道非常狭隘,在进行一些地下深度较大的管道铺设施工时,这种环境已经远远不能进行人力管道的挖掘工作了,但是顶管施工技术却可以非常轻便的解决这所有的问题。
1.2顶管施工的技术原理
顶管施工技术主要是借用机械的力量,利用主定油缸以及管道之间的推理的作用下,将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内。如此一来在工作坑和接受坑之间就会直接形成一个通道,管道就可以直接在不影响周围环境的情况下无障碍通过了。由于主油缸的所产生的顶力毕竟非常有限,在工具管前进较远距离之后就会对泥土的摩擦力以及异物的阻力感到困难,所以往往在具体的顶管技术施工过程中采用分段施工的措施来解决这一力量短板。在每一段的具体施工中设置中继油缸从而形成一个移动式顶推站,也可以叫做中继站。并且在具体的顶管施工中可以适当的在工具管内壁涂抹有关润滑剂,这样可以有利于长距离管道的顶推。
与传统的人力地下管道铺设施工来对比,顶管施工技术确实节省了大量的资源,并且减小了对周围环境的影响。但是顶管施工技术也并不是毫无缺点的,在对一些地下土质比较松软的顶管施工过程中,顶管施工技术会非常容易出现偏差,顶推力的方向难以掌控从而造成偏差。这种偏差一旦形成就很难再进行修复,并且修复的方法十分困难复杂。
2在市政工程中顶管施工技术的优势分析
2.1顶管施工技术能够尽量缩小施工面积
在市政工程施工建设中顶管技术的应用可以有效降低对城市地面的损伤,使市政工程的施工建设更加便捷,不会对城市地面活动产生较大的影响,可以有效保持施工现场正常的活动。非开挖顶管工程技术不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管寿命亦大于开挖法埋管。
2.2顶管施工技术噪音比较小
顶管施工技术在市政工程应用的过程中,非开挖顶管施工污染小,交通干扰也小,只会产生较小的噪音,不会对周边居民生活造成严重影响,同时也不会产生大量的粉尘,具有良好的环境保护效果。
2.3顶管施工技术防水性比较强
顶管施工技术的应用,有效减少了开挖施工所导致的地下水工作的问题,减少地下水作业的麻烦,有效提高了施工进度,缩短了工期。顶管施工技术采用的是整体预制的管段,在结构强度、水密性方面较容易达到相应标准,且管道的接缝远远小于盾构法,防水性能得到提高。
2.4顶管施工技术成本比较低
顶管施工技术的成本比较低,应用顶管施工技术可以省下来一笔征地拆迁的费用,动迁房也大大减少,管线的长度也大为缩短,进而降低了成本,提高了其经济效益。也减少了大量的土方开挖工作,降低了路面开挖赔补费。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆顶管施工技术的管道具有较好的纵向受力能力,对地层变形有良好的适应性,施工过程不需要大量的土方开挖,施工成本降低,施工效率提高。
2.5顶管技术应用比较广泛
非开挖顶管施工技术是顶管铺管技术的一种,其在国外已经被广泛的使用,目前在国内也已逐渐普及,尤其是在市政工程中被广泛的推广施工。顶管施工技术不需要开挖地面,就可以穿越公路、铁路、河流,甚至可以在在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法。近年来,非开挖顶管施工技术的范围不断扩大,顶管工程用到的机械,其性能适应各种土质。
2.6其他优势
非开挖顶管工程技术不仅仅用于管线铺设,它还具有灵活的排管施工方式。更为重要的是顶管施工作为一种工艺,它不仅仅铺设管线,它在管棚施工方面也具有优势。
3顶管施工技术在实际市政工程中的实践
3.1严格控制施工工艺
在进行顶管井设计的时候需要从2个方面进行,包括工作井与接收井。从顶管井的组成来看会被分成多种形式,而使用最为广泛的是混凝土结构。在工作井中目前将其分为了2种形式,即单排孔井与单孔井,对于单孔井形状是比较多的,例如矩形、正方形和圆形,对于单排孔井主要是矩形。在进行工作井的布置的时候需要设置内支撑,从而能够使结构受力发生改变。
3.2施工工序
顶管施工的时候需要在穿墙之前进行注浆止水控制,其位置主要是在工作井穿墙洞口前方,所使用的材料是水泥、黏土与石灰等,另外也可以添加一些自然土。为了确保其整体的效果,需要合理的进行洞口搅拌范围控制,目前主要的规格是4.0mX4.0m。在进行比例配置的时候主要是按照石灰、水泥与黏土进行,为2∶1∶3,从而能够有效的确保给排水的质量。
3.3顶管出洞技术
顶管操作过程中需要有效的进行顶管控制,然后是土层顶进。一般情况下需要实时进行工具管的操作,同时设置一定的支撑力。需要注意的是在使用之前需要采取有效的措施进行控制,设置好初始角,该工作是需要提前进行的,从而能够有效的防止下跌情况。在施工的过程控制好接收井的距离,然后是进行各个轴线的参数观测,如果观测出现差异,需要采取措施进行调整,目前主要使用的方法是顶油缸。
3.4注浆减阻
顶管施工过程中需要合理的控制阻力系数,同时也能够在很大程度上降低沉陷,其是顶管施工中非常重要的部分,因此也是受到了高度重视。在注浆减阻时,一般情况下是需要填充一些压住触变泥浆在管道周边空隙中,然后形成了一个全套的泥浆保护套,达到支撑的目的。在本次工程的研究中主要使用顶管技术使用的是注浆减阻方法,在施工的过程中需要初步的进行压浆处理,包括顶管机的头部、尾部等,使用这种操作方法能够确保整个施工工序的有效开展,并进行补浆操作,从而能够有效的补充所损失的泥浆量。
3.5校正顶进偏差值
在进行顶进施工的时候如果管位出现偏差情况,就需要将其控制在合理的范围内,主要是10.0cm,在这个过程中需要进行纠正和校正操作。在校正工作开展的时候不能范围太大,需要结合实际情况进行,从而能够进一步降低顶管施工风险,不断提高施工质量,更好的确保给排水工程质量。
4结语
顶管施工技术在市政给排水施工中的应用价值与潜力是不可估量的。其最显著的应用优势在于通过开槽埋管施工,在根本上杜绝了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的最优结合。因此,加大针对顶管施工技术在市政给排水工程中的研究,对城市建设具有极为深远的意义与价值。
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论文作者:周洪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
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