四川
摘要:当今,我国城市化发展进程不断加快,促使各种各样的市政工程建设项目越来越多。在传统的市政管道工程施工的过程中,经常需要对道路进行封闭,严重影响到城市交通的正常进行。所谓的顶管施工,其利用顶管技术,在路面少量开挖的情况下,就可以完成管道在地下的铺设,不会对路面造成破坏,也不影响上方车辆的正常通行。在市政管道施工越来越多的今天,其优点越来越突出。
关键词:顶管施工技术;市政工程;应用
引言
顶管施工技术具有一定的便利性,能够提高市政工程的质量与效益水平,规范市政顶管施工的过程,消除市政工程中的不利影响。市政工程顶管技术对每项技术都要实行质量控制,规避市政工程中潜在的工程缺陷,把控顶管施工操作的过程,规划好顶管施工技术中的要点,以便满足市政工程的根本需求。
1 市政工程顶管施工适用范围与优越性
1.1 适用范围
施工区域内存在建筑物群而无法利用开挖进行地下管线施工或者采用沟槽开挖施工的工程和会对周围建筑物的稳定性带来不利影响的管道工程等,这时就需要运用顶管施工技术。对黏性土、粉性土和砂土特别适合使用顶管施工技术,其次为碎石、卵石、风化残积土等非黏性土。但对于淤泥、沼泽地及岩石不适用。
1.2 优越性
①可以穿越公路、铁路、河流等障碍物;
②降低人工成本,提高了施工效率;
③对交通的影响少,无需隔断交通,也减少了交通拥堵;
④施工过程中地面的沉降量低,噪音与粉尘等建设公害产生量较少,文明施工程度高。
2 顶管施工技术在市政工程中的实践应用
本研究装选用的工程是处于某市的大渡口污水处理厂污水管网工程,在此工程中包含A线管网D1000-D1200,长度达3.68km,B线管网D600-D800,长度达1.28km,C线管网D800-D900,长度达3.39km,这三个排水系统它们的总长度为8.35km。在整个系统中A线路排水系统是最为复杂难做的,因为穿过重要的道路,穿过老城区和一些人口比较密集的地方,所以在管网施工过程中肯定会对当地的道路交通和周围的建筑物一周周围人们的生活带来比较严重的影响。
2.1 现场勘查
市政工程施工单位,首先要勘查顶管施工的现场,根据现场的实际情况,规划处顶管管道的位置,提前清除现场的杂物;其次是现场交通的勘查操作,掌握路面的行车、行人情况,减轻交通方面的压力,为顶管施工营造优质的环境条件;然后是勘查顶管施工现场的排水设施,尤其是污水排水设施,以免影响市政工程现场的污水管道,合理安排污水设施及管线,保护现场的管道;最后是勘查市政顶管现场的地上构筑物,施工期间要把控构筑物的安全。
2.2 顶进施工
2.2.1 顶管出洞
在做好一系列准备工作之后,开始进行施工顶进技术操作,顶管出洞,在顶进施工中,为了预防积水从洞口和外壁间缝隙流进工作井中要在工作井的内部留有必备的有机头和出洞洞口,并且要保证预留之间是密封的,形成一个完整的密封的内套环结构,套环内不再设置一些防水橡胶板,把整个套环安装在预留部位,加固焊接在外围打在预埋钢管上面,保证紧密结合。
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2.2.2 长距离顶管施工的设计
顶进技术进行顶管施工在一定情况下需要考虑设计长距离顶管施工,这主要是管道受到外壁的摩擦力比较大机头前面土体压力作用比较大,而此时工作井内部的千斤顶推力没有那么大,这样就必须设置相关的辅助增加推理的系统。在进行一次性的增加推理的顶进长度计算式,推算公式为:N=(L×S×F+A)×K,取一定的相关值利用公式可以计算出本次施工中一次性的顶进长度,本工程中A线的一次性顶进长度最多为70m,而且由于在此线路管道中全线长度为1230m,应用顶进技术分设了7个工作井,所以在工程施工中必须要布置中继间来完成整个工程操作。
2.2.3 中继间的设置
设置中继间,主要是根据工程实际需要的,中继间设置的主要作用是在长距离顶管施工中增加推力,此系统的主要构成主要是千斤顶组、壳体和千斤顶紧固件、承压法兰片和其他一些相关的液压系统,电气操作系统。中继间推进的过程当中,最佳后支撑点的选择是后油压管道,使用中继间结构当中的千斤顶组来推进前半段油压管道,采用主千斤顶来对油压管道的后半段进行推进,每次推进的距离大约是30cm,在施工的过程当中,使用千斤顶组来对油压管道进行分段推进,可以实现长距离顶管的计划。在油压管道当中进行分段中继间安装,安装的具体位置需要由管道当中的阻力决定,安装位置在最前方的中继间在顶管的过程当中主要受到来自机头和管道外壁的阻力,应该为其储备足够的安全顶力。在经过精细的运算之后发现,每4000kN的推进力可以将特定段的油压管道向前推进70m,所以安装在最前方的中继间的位置应该在距机头20m的位置,其后的中继间相邻两个之间距离为50m。
2.3 后期工作
2.3.1 顶管施工的测量、纠偏
2.3.1.1 顶管测量
顶管施工技术必须按照设定的管道中心线和工作井依据实际工程的测量系统进行顶管测量,在测量时不能轻易的改动线路,而且选择测量的位置要保证视线清楚方便核查。设置测量平台选取临时的水准点,每次测量时进行核实和调整,经过设计管道引入到工作井中,然后进行观测。通常情况下,观测频率为顶进距离扩展500mm测量一次。
2.3.1.2 顶管纠偏
此项工作主要是减少偏差,减少机头与设计轴线的偏离,工作中主要是利用纠偏千斤顶组进行调解处理,改变机头前端方向,从而减少机头与设计轴线的偏离尺度。在顶进技术中顶进纠偏工作操作主要是调整四台纠偏千斤顶组,管道发生偏离后按照实际情况把千斤顶组左右伸缩即可。
2.4 长距离顶管的通风
根据工程实际设置长距离顶管,施工过程装顶管中会产生大量有害气体有效保证长距离点管的通风才能够有效保护施工人员的呼吸安全,主要的通风方式有鼓风和抽风。把风机放在工作将的地面上,把外部的清新空气通过风机传送到管道内这种方式叫做鼓风式通风。利用这种方式可以排除工作面的有害气体,它的风筒有效射程比较长,但是运行过程中会随着管道的增长压力减小,所以不适合用于距离特长的管道中。
3 在实际应用中应注意的问题
在管道顶进施工前,必须要做好对地下管线和附近建筑物的勘查工作,确定埋设的深度和管线的走向。然后,制定合理的施工方案,避免在实际的施工过程中,对地下管线和建筑造成破坏,保证施工的安全进行。如果需要穿越建筑物,应该做好管道埋深的设计,注意管道顶进施工对建筑物可能造成的影响,及时观注地表的变化情况,将施工对建筑物的影响,降到最低。
在顶进施工的过程中,一定要做好相关的顶进计算工作。准确计算出需要的顶进力,然后选择合适的顶进装置,该装置不仅能够提供有效的顶进力,还应该在尺寸上符合施工的要求,然后采取针对性的控制和完善措施,提出有效的加固方案。
4 结语
综上所述,在进行市政工程顶管过程中,要认真做好勘察、施工准备等方面的工作,并对顶力进行准确的计算,保证顶管施工质量。本文以实际工程为例,对市政工程顶管施工关键技术进行了分析和探讨,顺利完成了顶管施工,取得了良好的施工效果,可供类似工程借鉴或参考。
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):11-12.
[2]权凡.市政工程建设中顶管施工技术的应用[J].建材与装饰,2017(45):38-39.
[3]姚勇华.市政道路污水管顶管施工技术分析[J].江西建材,2014(24):45-46.
论文作者:李小康
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/27
标签:顶管论文; 管道论文; 市政工程论文; 千斤顶论文; 施工技术论文; 工作论文; 机头论文; 《防护工程》2018年第29期论文;