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摘要:随着城市基础市政工程建设的不断发展,地下空间的开发项目越来越多,地下工程建设实施的难度不断加大。顶管技术是一种非开挖技术,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。由于不开挖地面,所以能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物底下穿过。它很适合运用到市政工程,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法,对城市城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低,是污染小、高效率的施工技术,并且可以节省大量建设投资和缩短城市建设的开发周期。本文主要分析了市政工程顶管施工技术。
关键词:市政工程;顶管施工技术;要点
顶管施工在我们市政工程里面,特别是在深覆土大管径的管道工程中和交通繁忙的城市主干道改造工程的施工里面,显得特别的重要。在特定的工程情况下,相对于开槽埋管,更具优越性。随着我国经济的不断发展,市政设施的配套逐渐完善,地下的各种管道建设水平将会得到大幅提升,而顶管的施工便会不断增加。
一、顶管施工技术的基本原理
顶管法施工是借助主顶油缸及管道间中继间等的推力,将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。对于长距离顶管,由于主油缸的顶力不足以克服管壁四周的土体摩阻力和迎面阻力,常将管道分段,在每段之间设置由一些中继油缸组成的移动式顶推站即中继间,且在管壁四周加注减摩剂以利于长距离管道的顶推。
1.顶管施工与开挖施工法相比的优点:开挖部分仅仅只有工作坑和接收坑,而且安全、对交通影响小;在管道顶进过程中,只挖去管道断面部分的土,挖土量少;建设公害少、文明施工程度高;在覆土深度大的情况下,施工成本低。
2.与开挖施工法相比较存在的不足:曲率半径小而且多种曲线组合在一起时,施工就非常困难;在软土层中容易发生偏差,而且纠正这种偏差又比较困难,管道容易产生不均匀下沉。
二、市政工程顶管施工技术要点
1.顶管井的设计。顶管井分工作井与接收井两种,但是顶管井有很多的分类,通常而言,我们一般使用钢筋混凝土结构。在实践中,工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井,这之间的区别是,前者有多种形状,如圆形、方形、矩形等,而后者的形状就没那么多样化了,我们更常见到的是矩形,但是我们必须了解到,这样的多元的形状肯定有其不同的含义,那就是受力性能的不同,通常而言,圆形的受力性能大于正方形和矩形的受力性能。
2.顶管井的工序。第一步是穿墙。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这一步是最基础的一步,当然也是最重要的一步,我们需要做的就是打开穿墙闷板将工具管顶出井外,并安装穿墙止水装置。也就是在穿墙管内填夯压密实的纸筋粘土或低强度水泥粘土拌和土,以便起到临时性阻水挡土作用。为确保穿墙孔外侧一定范围内土体基本稳定并有足够强度,工作井工具管穿墙前,对穿墙管外侧采取注浆固结措施。
3.顶管井可能出现的问题及解决的措施。对于顶管出洞的重要性相信懂行的人都知道。即顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门进入土中,开始正常顶管前的过程。这个过程会引人关注的一个很重要的原因就是容易出事故,一不小心,就可能发生一些预料之外的事情,因此一些专业技术人员在这个阶段都会凭借熟练的经验加上现场的环境进行评估作业。然后就是管道偏斜的问题,如果遇上这类问题最好的方法就是立即用主顶油缸进行纠偏。一般,为了事先预防这类事情的发生,我们对于工具管出洞前预先设定一个初始角弥补下跌等措施。
4.顶管井纠偏工序。这是后续的一个步骤,原理是利用设置在后部的纠偏千斤顶组,从而改变机头端面的方向,减少偏差,使管道沿设计轴线顶进。这样的纠偏手段能够在很大的程度上使这个工程更加的完善,对于操作的灵活性和弥补性都有很大的补充,对于工程的顺利进行起到保障的作用。
5.顶管井在疏松土层的运用。我们知道顶管井并不是在任何的土层中都能够完美的运行,在一些特殊的土层中,如疏松的或是粘性很小的土层中,如果不采取一些措施的话,很可能会使这项工程失败。因此在这些特殊的土层当中,我们需要运用膨润土悬浮液的支撑作用。可以让膨润土悬浮液渗入土层的孔隙内,令其充满孔隙。
6.及时进行相关废弃物的清理。这样做的目的不仅仅是爱护环境这么简单,我们知道对于精密的仪器而言,这些相关的废弃物若不及时清理将可能给阀门、仪表等造成严重的损害,小不为则乱大谋,古人说的千里之堤溃于蚁穴就是这个道理。不要轻视这些所谓的废弃物,我们需要焊一段清一段,这样做既能够减少完工后的清理工作量,又能够对仪器进行适当的保护。对于不同季节也有不同的做法,通常来说,我们会在冬季打气压,这样做的好处就是能够有效的避免管道内结冰的现象,使得工程能够有序的进行下去。
顶管井施工注意点。我们需要提前对已有的能用上的管道进行排查,尽量做到物尽其用,不浪费现有的资源,对于已有的资源进行整合,找出合适的管道线路,进行施工。之后就是管线穿越建筑物底下时,要明确建筑物的基础类型,需要对那些不稳定的因素进行排查,确定出最有效的解决措施。这样有助于施工的顺利进行,对于每一处的危险地带进行标记,找出合适的手段进行规避。同时确定中间分布以便找出最合适的方案进行施工,为了保险起见,最好制定一些预案,进行突发事件的处理,最大限度的使工程能够高质量的完成。
7. 三、市政排水的管道施工在顶管工艺施工中的注意事项
1.在开工前的设计阶段,施工单位一定要对于建设施工现场进行完整的考察,确定整体的施工质量状况,围绕顶管工艺施工绘制出准确无误的图纸,并经过各个环节负责人员的审核,确定出最优的方案。其次,还要了解到整个市政排水的管道施工项目的情况,包括工作量和作业难度,用于确定工程的工期和施工人员等预算,这样也能把顶管工艺相关的细化管理落实到位。
2.加强对于顶管工艺施工材料的安全质量管理。在市政排水的管道施工造价中,顶管施工所需要原材料的投入占有一定的比例,因此,施工单位应该加强对于施工材料的质量管理。首先,进入施工现场的材料质量一定要过关,在采购时要进行全面的了解,根据建设质量管理规范化的要求来选取符合规定的材料。建设施工的材料在成本预算中占有相当的比例,因此要严格把控顶管材料的管理利用,避免材料的浪费情况。其次,还要提高市政排水管道顶管施工材料采购人员的素质,完善顶管材料采购的管理体制,避免出现材料浪费的现象,从而降低市政排水的管道施工项目的施工成本。
3.注重对于顶管施工的安全方面的监督管理,提高施工人员的安全管理意识,在施工过程中及时解决安全隐患。对于建设现场施工进行监督管理,许多安全事故都是人为造成的,因此是完全可以避免的。在顶管作业现场一旦发现安全隐患,就要及时地进行解决。同时,我们还要定期对于市政排水的管道施工顶管施工人员的专业技能进行培训和考核,考核通过后方可上岗操作。大量的实践证明,必须要持续提高顶管施工人员围绕顶管施工的操作技艺和水平,才可以提高市政排水的管道施工现场建设施工的效率和安全性,保证建设施工的整体质量。
综上所述,顶管施工技术在我国市政道路中得到了有效的应用。为了确保道路施工的质量,提高市政的安全系数和使用寿命,就要求施工人员加强对施工质量的管理和监督,对顶管施工的路线和施工工艺进行科学合理地设计,这样以来就确保顶管施工在规定的工期内完工。
参考文献:
[1]张晓龙.市政道排工程顶管施工技术的应用.物流工程与管理[J].2011.
[2]马奋涛,汪润青. 市政给排水工程中的顶管施工技术[J].科技创新导报,2010(21).
[3]李健.顶管施工法的技术特点分析[J]. 筑路机械与施工机械化,2011(7).
论文作者:许媛媛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签:顶管论文; 管井论文; 管道论文; 土层论文; 市政论文; 穿墙论文; 施工技术论文; 《防护工程》2018年第22期论文;