摘要：随着时代的发展,我国城市化进程在不断加快,人们对于生活工作环境的要求在不断提升。当前,城市给排水系统的逐渐完善是人们生活保障的基础,因此市政给排水系统工程的施工显得尤为重要。市政给排水施工技术中顶管施工是现代化管道施工中关键的敷设技术,在各市政工程企业受到广泛应用。本文对顶管施工技术以及其特点、现状进行简要阐述,对长距离顶管施工技术进行深入的分析,以期促进市政给排水施工技术的发展。
关键词：市政给排水; 长距离顶管施工; 施工技术;
科技在飞速发展, 人们对于高新科技技术的应用已经涉及方方面面。建筑工程、市政工程更是对人们生活工作有着重要的影响, 因此, 技术工艺在这方的投入应不断加大。目前, 城市化发展过程中城市地下管道改造已经成为当前城市基础设施施工与应用的重要环节。新技术、新工艺、新材料、新设备的不断提升和广泛应用促进了建筑行业的发展, 提升了人们的生活水平基础建设, 促进了城市化发展。在市政给排水系统施工过程中, 顶管技术得到了较为广泛的应用, 这是由于其实用性强, 能够克服复杂的地理条件因素, 大大的提升了市政给排水施工效率。
1 顶管施工技术概述
1.1 概念
顶管施工技术是指不进行地面开挖为前提, 通过液压顶进工作站以挤压顶进的工作方式进行顶管铺设的施工技术。其以顶管机为主要操作设备, 能够在不影响交通、环境的情况下直接进行市政管道铺设。
1.2 特点
市政基础工程建设过程中, 其主要具有不开挖、迅速、影响小、保护环境、经济实用的诸多特点, 顶管施工技术在市政工程的广泛应用过程中, 还能够有效减少征地搬迁费用的优势, 对于环境、交通的影响也都较小, 这使得顶管施工技术具有较高对经济效益和社会效益, 基于此, 顶管施工技术在当前国内市政给排水施工过程中应用广泛。
1.3 长距离顶管施工技术的应用现状分析
市政给排水系统作为城市基础性设施对于人们的生活工作有着重要的影响, 是有效防洪、防涝、给水排水、排污的重要保障设施, 对于自然资源保护和利用有着重要的作用。但是我国当前的市政给排水系统工程仍不够完善, 排水设施容易出问题, 排水设施维护修理不够及时而衍生其他方面的问题。对此, 市政给排水工程施工过程中要高标准严要求, 提升施工质量水平, 以使得市政给排水工程能够更加完善。
非开挖技术的应用是指在地下管线、管道、电缆等铺设修复过程中通过不开挖或微开挖的情况进行施工的技术。长距离顶管施工就是非开挖技术之一, 其主要应用于永久性公共管道顶进工程施工, 施工过程中只需要在地面开挖两个基坑井作为工作井, 使用千斤顶等设备将钢管进行顶进并从工作井穿出, 以此形成工程管道。长距离顶管技术的应用在现代化城市建设逐步深化的背景下发挥出了重要的作用, 地下管道、管线设施规模的扩大使得顶管技术的应用也越加广泛。
2 长距离顶管施工技术在施工技术的特点
在市政工程建设中, 对地面的保护越来越受到重视。施工人员采用铺设管道的方法, 在挤压顶部的方式下, 从顶管的工作坑中挤压。施工中长距离管顶的工作原理主要是利用工作孔内设置的土压力平衡顶管机油缸作为一种动力, 推动管顶机向前进。在前进的过程中, 土压力在土压力平衡管顶管机中由大的刀盘旋转, 土被切成密封的土箱和螺旋输送机。挤压后, 压缩的土壤形成一定的土壤压力, 压缩的土壤通过螺旋输送机输送出去, 完成管道的基础建设。然后根据不同地层的特点, 在顶管机的开挖面, 一系列的添加材料, 将砂土以及其他难以施工的地层土改变成施工需要的泥状土, 这种改造完的泥状土一方面能够顶住开挖面前的土压力和地下水压力, 另一方面还能保持刀盘前面的土体稳定, 并适应不同的土层。
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3 长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用
3.1 施工技术分析
在实际施工中, 最突出的限制因素是推力限制。当增加推力时, 必须考虑管道的承载能力。给排水施工管的管道施工主要是钢管。由于土体的截面、重量和摩擦力比混凝土管小, 保证了施工时间的顶顶力得到有效保证。另一个问题是通风, 这是一个必须面对和解决的关键问题。在实际施工中, 时间长管道的容量有限。为了保证施工人员的健康和生命的安全, 通风系统的控制必须做好。
3.2 长距离顶管施工控制要点
在长距顶管施工过程中, 必须制定最佳的施工方案, 并采取必要的措施来控制地层的沉降。要掌握施工控制的相关要点: (1) 应用进口和出口的技术, 用预埋注浆孔压下膨润土泥浆, 然后使用橡胶密封法兰。工作井的工作孔密封装置密封, 采用SMW工法、桩压、密实灌浆等方法, 对工作井外的土壤进行密封加固。 (2) 采用泥浆配制和注浆工艺, 选用优质膨润土, 配比适当配比, 充分搅拌泥浆, 保证泥浆的承载力, 降低摩擦效果。注浆压力应超过管道上部的头压和静土压力, 在管道顶部应考虑地面变形和地下水位。根据项目的具体情况, 调整压力和压力, 设置中继压泵以稳定注浆压力。 (3) 管道节点停止。在刀头和螺旋机的作用下, 当机器头的顶部向前推进时, 头部会旋转, 而旋转角度对顶部不利。这时, 有必要采取旋转的措施, 并且可以在机器的前部。侧焊接翼板, 为了防止头部旋转, 是采用压块的方法, 即在机头两侧焊接铁架, 找出偏转倾向并将熨斗移到一边。 (4) 顶管顶力设计的计算方法。顶力的计算对坑的背面设计有很大的影响。顶力的计算随着管径的增大线性增大, 管道的偏差较大, 顶力增大。
4 常用顶管施工工艺对比分析
4.1 手掘式顶管施工工艺
手掘式顶管施工是顶管施工的一种方式, 发展时间已久, 该施工方式在特定土质条件下, 辅助以一定的措施便具有诸多优势, 包括施工速度快、施工成本低、设备少、操作简便等优势, 因此, 至今很多单位依然采取该施工方式。但需要注意的是当前的手掘式顶管施工已经不是过去原始的手掘式顶管施工, 在工艺和设备等方面都进行了完善, 未来为使其能够满足一定范围内的使用, 还需对其工艺和设备进一步完善。
4.2 泥水平衡式顶管施工工艺
泥水平衡式顶管机是一种全断面钻削式掘进机械。它的优点有:适用的土质比较广, 最适用的土质是渗透系数小的砂性土;地面沉降较小, 挖掘面稳定, 土层损失小;施工速度较快。弃土采用管道运输, 可以连续出土。泥水平衡顶管机的缺点是:弃士的运输和堆放都比较困难;大口径泥水平衡式顶管, 因泥水量大, 作业场地大, 不宜在市区采用;大部分透水性强的土质要加粘土、膨润土和CMC等稳定剂。要求泥水管理严格, 稍有不慎, 就会坍方;粘粒太多的土质, 如粘性土, 泥水分离困难, 成本高;不适用于有较大石块或障碍物的土层。
4.3 土压平衡施工工艺
施工优势:施工无需开挖路面, 不仅占地较少, 还能够保持路面稳定, 杜绝了城区道路多次反复开挖的问题, 将城区交通环境进行了有效改善。工程施工占地少, 该施工工艺不受地形地貌的影响, 无需拆迁地面各种市政设施, 如此便无需支付赔偿损失, 大大降低了拆迁费用。施工速度快, 可昼夜连续施工, 平均推进10m-15m, 一次性连续顶进距离最长可超500m, 不仅施工工期由此缩短了, 还大大提高了施工效率。该施工工艺操作简单, 无需在渠道内作业, 只在工业坑内指挥即可, 在节省了大量劳动力的同时, 还提高了施工的安全性。
5 结语
综上所述, 在市政工程中, 特别是在深埋土体和大管径的管道工程中, 以及在繁忙的城市干道的改造工程设计中, 长距离管道顶顶设计尤为重要。在特定的工程条件下, 它比开槽管更有利。它是一种实用的、应用广泛的建筑技术, 它已成为市政工程建设的常用施工方法。
参考文献
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[2]徐立花.浅谈市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的应用[J].江西建材, 2013 (3) .
[3]王贵哲.浅论顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].民营科技, 2012, 12 (3) .
论文作者:郑达
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：顶管论文; 市政论文; 给排水论文; 施工技术论文; 管道论文; 泥水论文; 压力论文; 《基层建设》2018年第31期论文;