关于复杂环境条件下市政工程顶管施工技术研究论文_高航

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中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北省宜昌市 443000

摘要:近些年来,随着水体污染的日益加剧,水资源短缺问题逐渐成为了限制经济发展的主要因素。为提高城市经济发展水平,提高居民的生活质量,加强污水处理较为重要。污水主管管网,通常需分布在城市地下的各个区域。部分管网埋藏的地质环境较为复杂,地下水对管网施工所造成的阻碍较大。为了更好地保护城市环境,市政工程都在积极推行顶管施工技术,本文针对复杂环境条件下的市政工程顶管施工技术进行研究,希望能够为今后施工提供一些经验。

关键词:复杂环境;市政工程;顶管施工技术

1市政工程常见的复杂环境

1.1地质条件复杂

施工现场所处区域地质条件复杂,是市政工程中常见的复杂环境。例如:淤泥粉质黏土属于市政工程施工中的常见土质,当淤泥粉质黏土厚度为0.5~5.5m时,地基强度一般为70kPa。在中细砂、卵砾石等土质类型中,对地基强度的影响最大。可见,该土质存在着结构不稳定的缺陷,施工难度较大。如未给予处理既展开施工,容易对工程地基的稳定性造成影响,导致工程的使用寿命缩短。

1.2地下水流量大

地下水流量过大,导致顶管位置处于河道内,同样属于市政工程中常见的复杂环境。部分施工区域降水量季节变化较大,地下水常存储在中细砂层及卵砾石层的孔隙中。加之地下水与河床水流的影响,工程施工区域地下水量,会长期保持在较高的水平,进而对工程的施工效率及施工质量造成影响。将顶管施工技术应用到工程施工中,可有效解决上述问题。

1.3地面存在建筑物

市政工程常需穿越整个城市,城市地面建筑物数量较为庞大,因此施工中,工程地面存在建筑物的问题,同样较为常见。除此之外,如工程施工区域内的地下,存在燃气或给排水管道,工程施工同样会受到一定的阻碍。如施工技术应用不合理,地表沉降的风险,将显著提升,进而对地面建筑物的稳定性造成影响。将顶管施工技术应用到施工过程中,能够有效解决上述问题。

2顶管施工的特点

顶管法被叫做非开挖管道铺设技术,它的特点包括减少开挖层级的次数,方便通过地面建筑物与地底导管和空路、水路、陆路等线路,相比通过挖掘土层铺设,所投入的资金以及时间将进一步缩短。同时,顶管工程措施能够减少噪音,缓和粉尘污染,降低对交通的干扰和破坏,当称之为真正的低破坏、高质量的工程技术。顶管施工法因为其上述多种益处,在城市管道铺设中特别是在市政管线工程中获得了十分普遍的利用。顶管施工的做法具有几方面益处:作业面积由线减少成点,干扰面积减少;作业活动不受工程进度影响,对交通影响程度低;声音与嘈杂声低,市政作业对百姓的周围环境破坏小,不影响之前管线与设施的正常运用;能够在较深的区域以及水中进行作业,能够平稳通过铁路、水路、房屋,降低沿线的破坏工作量,减少预算成本。但其对工程人员的专业知识技能要求较高,需要专业的施工技术与水文数据信息。

3顶管施工中容易出现的问题

3.1顶力不足

导管的顶力是沿着施工进程的加大而不断变化的,但同时又由于铺设管线的质量阻碍,不能一直提升。通常顶管工程里通用的手段进行降低阻力运用的是混凝土水浆,即在作业过程时,运用设备管线与混凝土导线的预备空洞,将管道外面强行施加压力把减阻泥浆进行注入,在线路外层构建一种泥浆套,降低管节层级与地底岩石间的接触面,从而降低作业的顶力。中继接力方案是将长度较大的顶管切割为数节,在所有管道之间构建中继环分节抵抗顶进力,顶管工程后切除中继环钢护套及油缸,恢复线路路径再进一步对接管道管线并实施封闭措施。

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3.2推力不足

长距离顶管工程依旧承担后座所能抵抗推力多少的影响,通常状况下,顶管施工层的后座所能担任的最大压强,是用顶管可以抵抗的极限推力为预测标准,只核验作业面后座能否可以抵抗极限压强的反影响力。但是,有的情况下,油缸的爆发强度一般不是平稳的施加到后座上,压强的最大点与多或少与后座被动土强度的压力作用点,造成规划后座抵御推力的水平较差。所以,为加强后座可以抵抗的巨大推力,作业坑应尽最大限度加深,后座墙的深浅也必须加大。

3.3顶进方向受限

顶管作业里管轴线应该是直线,也可能是曲线,但不管是直还是曲,顶进作业中都应该保障管道按规划的轴线压入。一旦顶进距离受限,会引起线路失真,强度大幅度加强,致使作业复杂,以至于不能继续施工。因此,必须有一种可以精准监控导管的顶进方向的疏导设备。在实际作业的导向引导中,运用反复核算,持续检验及校对的手段来完成。

4顶管施工的工艺

我们在进行顶管施工过程中,当遇到顶管井穿墙洞口时,应该在前方使用压浆进行相关的止水处理,从而有效的保证施工工具的顺利出洞。而当对施工中使用注浆材料的选择时,需要使用石灰、水泥、黏土等进行搅拌制成浆液,并将注入的浆液与自然土进行有效固结,在让施工工具头顺利穿墙,从而帮助其起到相应的止水和挡土作用。而我们在进行顶管施工中,当遇到土质较软或有流沙环境时,必须要对整个土体进行加固,帮助提高土体的自身强度,并在穿墙施工做好相关的止水工作,防止因为受到穿墙施工的影响。导致管外侧土体暴露的时间过长,从而发生扰动流变。当进行工具管穿墙时,我们首先要对穿墙管的外侧采取注浆固结的方法对其进行加固,从而确保在穿墙孔的外侧范围内自身土体的稳定性。此外,在进行穿墙前,我们必须要分析出可能出现的各种问题,并且制定出相应的处理措施,同时做好相关穿墙止水工作,有效防止因穿墙管的外侧土体暴露时间过而发生扰动流变现象。而顶管出洞属于整个顶管施工中一个非常重要的施工环节,因此必须要引起我们的高度重视。首先必须要做好顶管前的质量控制工作,为了防止在出管时管线出现偏斜,需要我们在工具管下的井壁上加设相应的支撑,依靠设备的正确操作,减少在顶进过程中的管位偏差。

5顶管技术在市政施工中的运用

顶进管的直径选择是根据施工性质需要确定内径,进而确定外径。顶进管的长度对顶管过程的可控性和经济性影响很大,使用长管可以减少装管的次数,取得良好的效果。设备的安装及调试,我们必须要对顶进设备的安装控制系统等位置进行仔细的检查,只有检查完毕才能够进行安装。完成设备和附件的安装后,要安排专业人员对各个部位和观测点进行复测,即可开始试顶工作,在试顶的过程中,施工人员还要不断关注底板的变化。当整个工程施工完成后,还需要对加固板进行拆除,从而对线路进行全面维修。对于重点位置需要我们提前进行预灌浆,以便能够保证顶管施工质量。此外,为了避免出现问题,需要施工人员随着注意各种情况的变化,保证顶管结构的质量,并且采取强有力的办法解决坍塌事故,而我们在进行顶管管线放线时,需要将相关位置进行明确,从而保证顶管施工的方向与距离的准确掌握,通过对经纬仪的控制,使这两根中线重合,并将其引入工作井内。顶进管道在顶进前安放在导轨上的目的,导轨承担着导向的功能和任务。洞口止水防止地下水和泥沙等物质通过间隙流入工作井,造成安全事故。

结论

综上所述,顶管施工法因为其对道路破坏低、声音与损伤程度少、对工程环境的影响很小、能够在较深的地区铺设导管、能够平稳经过铁路、可以通过阻挡物等众多优势,在市政道路建设里得到了大范围的应用,尤其是伴随中继接力顶进方式的产生让顶管法更加发挥作用,使得长间断顶进技术的水平越来越高,在此基础上采取相应的控制措施,在保障稳定的基础上快速完成规划的铺设、进度、融资等要求。

参考文献:

[1]孙钰,杨家昕.顶管施工技术在市政工程中的优势分析[J].建材与装饰,2017(50):9-10.

[2]付铁臣,张一弓.顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].江西建材,2017(16):72+74.

[3]陈静.市政工程顶管施工技术的研究与应用[J].建材与装饰,2017(21):23-24.

[4]万敏.顶管施工技术在实际市政工程中的实践探究[J].江西建材,2017(09):95-96.

论文作者:高航

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/12

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