顶管施工技术在市政工程中的应用论文_李高,刘璇,冯春开

顶管施工技术在市政工程中的应用论文_李高,刘璇,冯春开

广西博世科环保科技股份有限公司 广西南宁 530007

摘要:顶管技术为市政工程建设带来了非常大的便利,不仅可以有效节省施工期。同时,它也可以减少噪音的产生,为环境保护带来极大的便利。从节约时间与提升质量等方面来进行。其次,重点关注管道施工中应注意的关键点,采取有效的解决方案,帮助提高供水管道的施工质量,并在基层建立稳定的工程安全保障体系。

关键词:顶管技术;市政工程;给水管道;施工技术

引言

随着城市化进程日益加快,在城市当中出现了各种类型市政工程。传统市政工程施工管道施工过程当中,经常需要针对道路采取封闭措施,这样直接对于城市交通运行造成了不良的影响,为了提升管道施工质量和施工水平,应当加强顶管施工技术运用,运用顶管施工技术具有重要作用和意义,还不会对地面造成比较大的危害和破坏,同样不会对于上方车辆稳定运行造成负面的影响。

1顶管技术的概念

顶管施工是一种现代化的施工方法。自控自支撑自平衡土压力,使管壁可与元层紧密结合,不会造成蓄水区和浮管区的埋管填充。由此,可以改变沿着顶管的地下水的渗水方向和渗透,从而管道千斤顶的管形成增强体,与土壤的相互作用改善了土壤沿线的变形特性,并显示出建筑特征的更大优越性。顶管施工技术是通过主顶缸及其管道的推力和继电器之间的工作管道或顶管机从工作坑中通过。通过土层,将其推入接收坑然后吊起。

2市政排水管道顶管技术分析

使用顶管施工技术的过程当中,可以划分成为接受井和工作井两大类型,接受井通常是混凝土所构造,主要形状包括圆形、矩形以及正方形,在设计的过程当中相关人士应当切实保障接受井具备良好质量,要切实保障接受井可靠性、稳定性、安全性,可以在管道内部设置支撑装置,有助对于受力结构进行调整,另外工程施工过程当中,要保障工具管以及掘进机装置可以从外部顺利顶出,除此之外,还应当准备一些水泥粘土进行填实,水泥粘土要切实保障参数合理性。除此之外,施工过程当中会出现顶管歪斜的状况,一旦顶管歪斜势必会对于整体工程施工造成严重的不良影响,所以为了做好顶管工作就应当切实做好出动位置调整工作,同时还应当增加某些支撑性装置,这样可以有效避免工程施工过程当中会产生偏斜问题,提高施工效率和施工的质量。另外,为了有效防止产生较大摩擦阻力,可以在机头尾部位置实现压降处理,促使浆水可以注入到管壁和土壤缝隙之中,降低摩擦阻力。

3顶管施工技术在市政工程中的具体应用

3.1工作井及接收井

依据市政工程施工现场情况及需求,明确工作井及接收井数量及结构。同时,定期检测井内地质条件,选择合理开挖施工方式。举例而言,在地质情况较为稳定、地下水较少的情况下,可采用从上至下的开挖方式,将管道进出洞处预留孔洞,并用砖块进行临时封堵。

3.2顶进设备选型

在市政工程顶管施工期间,需涉及到气压系统、液压系统及吊装设备,需结合工程实际建设要求,对此些设备的规格及数量进行合理选择。具体而言,在保障顶进施工通风量及工作人员人身安全的情况下,选择具有一定经济效益的鼓风机;顶管施工中液压系统包括高压油泵、控制阀及溢流阀,主要为千斤顶提供压力油,需配置两台以上高压油泵;工作井内主要设备为千斤顶,可通过事先进行顶进计算,明确油管油压及电动油泵供给量。

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3.3顶进施工流程

3.3.1顶管出洞方法

机头在进入洞口的时候,为了保证机头顶进的安全性,需要运用下列手段。(1)把导轨延伸到洞口位置。因为洞口是有平段的,洞内段的距离也很长,洞口平段设置延伸导轨到砖封门位置,确保在洞中顶管机依旧有导轨进行支撑。(2)及时进行后续管节的安装,借助后续管节的配重避免出现顶管机的下沉问题。顶管机与后续管要节焊到一起,建立起一个有效整体,管节与顶管机相互连接使得稳定性增强。(3)依靠主千斤顶来向上纠正。借助两只主千斤顶进行顶进,能够产生较大推力,就可以实现对顶管机向下形势的修正。

3.3.2顶管设计

为确保顶管施工的专业性,需对顶管施工流程进行设计,一方面,当管道外壁摩擦力与机头前方土体压力大于顶进设备推力时,需计算顶进长度经验计算;另一方面,基于顶进各项数值,明确划分顶管段,及时设置中续间距。一次性顶进长度经验公式为N=(L×S×F+A)×K。其中,N表示工作井千斤推力;S为外周长;F为单位摩擦力,可在采用膨润土减少阻力期间可使F=10kN/m2;A为顶管机头前端面积;K为实际安全系数,可设定为1.2。依据公式N=(L×S×F+A)×K,N表示工作井千斤顶推力,取4000kN,S为外周长,取4.71m,F为单位摩擦力,可取值为10kN/m2,A为顶管机头前端面积为1.766m2,k为安全系数,取1.2,计算出一次顶进长度L为70.73m,最后结合实际顶管总长度,明确顶管段数及最长段距离。

3.3.3顶管纠偏

在第一节管顶进时,应将顶进间距控制小于30cm,以保障管道准确入土。当管道入土后,再将顶进间隔控制小于300cm。其纠偏方法有顶木纠偏和千斤顶纠偏:(1)顶木纠偏:顶木纠偏法主要适用于纠偏不起作用时,偏差大于2cm的情况。采用圆木的一端顶在管子内壁,另一端斜撑在钢板管前,当支顶牢固后,应采用超挖纠偏法进行施工,利用斜支撑缓解阻力,实现顶管校正。(2)千斤顶纠偏:此方法类似于顶木纠偏,不同之处在于利用千斤顶来调整顶木上的顶管。

结语

总之,在社会经济不断发展,顶管施工技术已不能满足开槽埋管施工,比较适合当前的节约型现代化社会的要求,其技术比较复杂,主要涉及到多学科专业知识,不仅要求有精密的顶管计算、先进的设备,还需不断提升其技术,最大程度的保证顶管施工进度、质量。

参考文献

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论文作者:李高,刘璇,冯春开

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/26

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