市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用论文_张昱鹏

西部机场集团有限公司机场建设指挥部 陕西省西安市 710000 摘要：在我国第二代机场建设规划中，为减小飞机噪声对城市的影响，机场一般建设在距城市有一定距离的地方，因环境设施的限制，一般 机场的雨污水排放都采取集中收集、处理、排放到周边水系的做法。在城市经济发展，机场面临改扩建需求的今天，机场雨污水集中排放就 存在一定的弊端，周边区域在当地政府发展临空产业需求的带动下已经环绕机场大力发展，没有条件对机场雨污水扩容需求提供施工场地， 这种情况下将机场雨污水排放纳入周边市政总体规划中是更好的解决方式。但部分管线可能仍存在没有条件分散排放，或因各种原因需对原 有管线进行迁改的情况，市政工程中的长距离顶管就是解决这类问题的较好选择。长距离顶管施工技术的产生，以其自身独特的技术优势， 改善给排水工程施工中的施工工艺，对机场外排管道建设有着重要意义。本文就市政给排水施工中的长距离顶管施工技术应用原理及要点进 行分析。 关键词：长距离顶管；市政给排水；应用 1长距离顶管施工技术原理及其优点分析 在应用长距离顶管技术展开施工的过程中，由于油缸在工作井中会产生一定的动力，再加上土压平衡顶管机的综合应用，不断将顶管机向前 推动从而完成施工。在顶进管道的过程中，刀具在土压平衡顶管机中会通过不断的旋转来展开对土体的切削，当土体被切削以后，会被传送 到螺旋输送机和土仓内部，接下来被切削的土体会遭受挤压，最终形成的土体将具有一定的土压。在输送形成土压的土体过程中，需要对螺 旋输送机进行充分的应用。这些施工流程构成了管道基础施工的重要组成部分。为了确保土体可以顺利的被螺旋输送机顺利的输送，而不会 受到地下水压力的影响和干扰，就需要依据施工现场的实际状况，以开挖面不同层土质的实际状况为依据，向土仓中加入适量的水、泥浆或 者是其他剂体，这样可以确保土体具有很好的防水性和可塑性。 长距离顶管施工技术的优点：在进行长距离顶管施工的时候，不需要对路面进行开挖，工程量比较小，不会对路面造成破坏；适应性比较强 ，适合在城市复杂的路况中使用；同时，施工设备的声音比较轻，动作幅度比较小，不会产生噪音污染，不会影响到居民的正常生活，具有 良好的环保性能；施工操作方便、工艺流程简单、施工所用时间较短，能够加快市政给排水工程的施工进度，提高施工效率。 2长距离顶管施工技术的影响因素 2.1管体的材料 长距离顶管施工技术与管体的材料有着直接联系，不合理的管体材料在对施工技术造成影响的同时，还无法保证施工质量，在市政给排水工 作中容易出现问题。在当前的建筑市场中，钢管是最常用的管体材料，除此以外，还有如钢筋混凝土管，增强玻璃加砂管等其他材料构成的 管体，管体材料缺乏严格的标准，在材料选用方面无法进行统一，这就使得长距离顶管施工中经常遇到多种类型的管体，不利于施工的开展 ，很多管体质量比较差，无法满足施工要求，工程质量得不到保证。 2.2推动力 推动力也是影响长距离顶管施工技术的重要因素，市政基础设施建设工程具有一定的复杂性，不同区域的给排水系统建设要求也不一致，所 需要的管道长度也不一样，那么所产生的相对压力就也会有很大差异，通常情况下，管道的长度越长，它所受到的压力就越大，进而会对推 动力产生变化，影响到正常施工的进程。 2.3管道的位移 当管道发生位移的时候，管道的压力就会发生改变，为了降低管道压力变化所带来的影响，确保管道内部推动力的稳定，就需要对施工技术 进行相应的调整。同时要合理调控管道压力，不宜过大也不宜过小，压力过大，容易超出管道压力的承受范围，造成管道破裂；压力过小， 无法为排水系统的正常运行提供足够的动力。 3 顶管过程中需用的的技术 3.1顶管施工技术 市政给排水工程施工中应用顶管施工技术，主要是基于顶管公共管道在项目建设中能够正常运转。实际施工过程中，在基地位置设两个顶管 基坑井，在基坑井内布设钢管，然后套上顶进钢管，将钢管套在基坑井中可以起到一定的保护作用，以免出现基坑井受人为因素或者天气因 素而被破坏。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 3.2通风系统 在市政给排水施工中使用长距离顶管施工技术，保证通风是关键措施之一，由于施工距离相对较长，因此氧气不足是施工人员需要面对的一 大问题，因此，必须构建健全的通风系统，为保护施工人员的人身安全奠定良好的基础。在管道涂料中，有害性气体会从涂料中释放出来， 所以，通风系统可以加快有毒气体的排放速度，为施工人员营建一个相对良好的施工环境，促使施工人员身体遭受有害气体威胁的概率下降 。 3.3水平螺旋钻进施工 水平螺旋钻进施工技术基本原理是基于螺旋钻杆的推进，将基坑井中的钢管传至顶管预留出口，以免基坑井四周的生态环境遭到不利影响。 市政给排水工程施工过程中，采用水平螺旋钻进施工技术的主要目的是为了避免基坑地表受到外部因素的影响，对于基坑地表层起到一定的 保护作用。较之于顶管施工技术而言，水平螺旋钻进施工技术应用更加的简单易懂，在顶管基坑井钢管内，对钢筋混泥土进行排水处理。 3.4 中继间 中继间是在长距离顶管中用于分段顶进而设在管段中间的封闭的环形小室。一般用钢材制作，沿管环设置千斤顶。能缩短硕节长度，从而减 少千斤顶和后背的数量。当涵身过长时一次顶进有困难，可分成两节采用中继间法顶进。在顶进过程中，由于两节重心轨迹不易重合，在节 与节之间会出现相对错位和转动，为要保证相邻两节在顶进时的连续性，必须在中继间设置抵抗节间剪切的剪力楔或钢塔楔，亦或剪力楔和 钢塔楔同时使用。 4长距离顶管施工技术应用要点 4.1管节止转技术 在土压平衡顶管机的施工中，它会受到螺旋机和刀盘的影响，机头会发生旋转，这就会对顶进施工产生不利影响。在此次施工中，为了避免 机头出现旋转影响到正常施工，还需要施工人员在机头的水平前方的两侧部位分别设置一个焊翼板，具体的长度是1.8米。宽度是30mm，厚 度是25mm，此外，也可以选择另一种控制方法，即加压重块的方法，具体的压铁重量是20t。 4.2进出洞技术 井洞口止水装置密封采用橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。洞外工作井土体密封加固采用SMW工法桩 加压密注浆等方案。在支护结构内预设钢圈，使出洞更加快捷。在内衬的预留洞上安装双道橡胶法兰止水装置，确保止水可靠安全。顶管过 程加强出洞口的触变泥浆压注，减小对出洞段土体的扰动。 4.3制造泥浆和浇筑 在进行触变泥浆制作的过程中，要尽可能的采用高质量的湿润土，它的支撑和减少摩擦力的作用可以得到确保，但是前提是要对浆液进行均 匀的搅拌。在对泥浆进行浇筑的过程中，施工人员要保证它的压力始终小于顶管管体上的静止土压力，同时还要对地下水位、地面变形等情 况进行实时监测，在施工结束之后，施工人员还要再用纯水泥泥浆对管道的外部触变泥浆进行置换，确保其不会发生沉降状况。 4.4 中继间 4.4.1 中继间每次顶程不宜超过20厘米，顶程过大将导致剪力增大，而使剪力楔等设施带来困难。 4.4.2 钢护套是为防止泥土侵入箱体而设，故板宽按千斤顶伸长量加15厘米的搭接量确定，使泥土不能侵入为宜，板厚一般可用8～10毫米 ，并以螺距为20～35厘米的螺栓固定在前进节的箱体上。 4.4.3千斤顶的数量按所需顶力大小决定。 4.4.4中继间接缝处，止水带的连接工作十分重要，如按一般接缝处理，不设止水带时，往往由于结构的不均匀沉陷，致使接缝止水失效。 因此最好采用预留缺口，然后设橡胶止水带的方法，使止水带既能止水又能适应结构的沉降要求。 4.4.5预制主体结构时应同时预埋螺栓，预留孔槽，设置钢护套底板及灌注顶墙或预留镐窝等。 4.4.6在西北湿陷性黄土地区，施工经验总结，根据施工区域地质与管径不同，中继间在顶管距离在200米至300米范围内增加。部分地区土 质甚至可以达到更长的顶管距离。 5结语 综上所述，长距离顶管施工技术作为当前市政给排水施工中常用的一种技术形式，它的应用可以大大提高给排水系统运行的稳定性和安全性 ，提高城市水资源的利用率，在具体应用中还要结合市政工程建设的实际状况，把握技术要点，尽可能的发挥出长距离顶管施工技术的优势 ，为人们的生活提供一个良好的保障。 参考文献： [1]顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].付铁臣，张一弓.江西建材.2017（16） [2]给水管道施工中顶管施工技术的关键控制点[J].冯勇.民营科技.2016（02）

论文作者:张昱鹏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/19

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