摘要:顶管施工技术是现阶段排水管道和地下管道里面使用比较多的一种施工技术,这项技术当和在施工时期或者是施工结束之后的公路工程、管道工程、建筑工程进行联系的时候,会将平面交叉转换成立体交叉,这样可以降低所造成的影响,进而也就不会干扰到社会公众的日常生活、经济生产、交通运输这几个方面。因此,施工顶管技术对于排水管道来说是特别重要的,这篇文章对于顶管施工技术在市政给排水施工里面的使用进行了详细的分析,并且着重讨论了顶管施工技术的施工特点以及施工原理。鉴于此,本文是对顶管施工在市政道路给排水管道中的应用进行研究,仅供参考。
关键词:市政道路;地下给排水管道;顶管施工
引 言:近年来,我国城市化程度不断提高,各类市政建设项目也在不断增加,也为人们的交通出行和日常生活带来了不少影响,需要尽快做出改善。例如,传统的市政给排水管道施工在引入了顶管施工技术之后,可以进行隐蔽性的施工,使得施工给周边民生环境带来的影响得到了控制。但是,该模式本身的技术应用十分复杂,对材料、工艺以及各部门协调都具有严格的要求。为了确保该项技术的良好应用,有必要对该项技术进行详细的研究和分析。
1 顶管施工在市政道路排水管理中的应用准备工作
给排水顶管施工属于隐蔽性工程技术,需要在施工开始前做好准备和布置,确保施工的各项需求得到提前安置。在前期准备工作中,施工单位除了需要对施工现场进行深入而细致的勘察外,还需要协调机械设备、施工材料、人力调配和安全等方面的工作。各方面的工作需要在市政道路给排水顶管施工技术规划中所要求的设施、设备以及施工现场布置来进行,对于图纸内的各项设计要求也需要严格遵守,确保各项基本要素可以随时投入施工和施工。下面就管道材质和机械在准备阶段的要求进行详细说明。
1.1 管道的材质
给排水施工阶段所应用的管材中,除了采用常见的钢筋混凝土管和钢管外,还可以采用PE管、PPR管、复合管材等等。但是,在具体的施工环境下还需要对材料选取进行针对性调整,对管口、接口以及预应力要求等多个方面进行确定。其中钢筋混凝土管施工最为常见,这也是因为在该项技术的应用中,对于抗压能力和预应力要求比较严格。同时,这也要求在材料采购时,需要选取资质合格的专项顶管管道建材商。还需要注意对于顶管管道半径的确定,至少需要保障250mm,才能最终顺利完成接口工作。在实际的施工开展过程中,顶管在长度、管道半径以及材质的选择还需要结合实际情况、经济成本以及技术水准来进行综合判定。
1.2 顶进设备
排水施工属于该项技术应用的重要环节,需要使用包括油缸、顶铁、油泵、千斤顶等在内的多项顶进设备。顶力强度则受到多个因素的共同影响,诸如:顶管管材、管道半径大小、施工区域地质环境、顶进设备顶力以及工作坑等等。因此,在进行施工方案规划的过程中,需要充分分析顶力的充足量。因为实际施工阶段会需要进行顶管偏移处理,需要充分保障目标区域内的力度分布及所受到的压力程度得到掌握。
1.3 工作坑的建设
工作坑现阶段主要分为两类,工作井与接收井,也分为圆形和矩形两种。工作坑所采用的结构通常是钢筋混凝土,运用装配式和现浇式两类,后者在顶管施工技术中有更普遍的应用。工作坑的建设和施工还需要采用合适的支撑结构来保障后背墙的较高定力水平。
2 顶管施工技术在排水施工中的使用
2.1 施工使用时所涉及到的纠偏形式
在进行管道顶进施工的时候,因为存在局部地区的阻力或者是偏心力会造成一定的影响,进而就会使得设计路线偏离实际规划的情况,特别就是在高程或者是方向方面都会存在比较大的误差。要是在进行顶进施工的时候出现超过10mm的偏差,就需要采取一定的纠偏的方法进行使得顶管能够符合工程的实际需求,当纠正偏差的时候,需要针对偏差的情况进而采取对于顶进管道端口加强力矩的形式进行纠正,这样就会由于存在反向力矩的作用使得施工恢复正常。
2.2 在顶管出洞里面的使用
顶管出洞施工就是顶管机头以及第一节管道在工作井里面突破洞口封门进而进入到土体里面,完成接收井的导入工作。当进行顶管出洞施工的时候,会出现管道变形或者是线路偏斜的情况,最主要的原因就是管道的材料受到压力的影响。因此在进行顶管出洞的时候,需要采取纠偏的措施进行调整工具管道,还有就是可以选择在出洞端口增强支撑力度。
2.3 在减阻里面的使用
当在顶管距离较长的施工中使用的时候,需要在管道的墙壁以及土壤中间环节加入一定的润滑剂,使用最多的就是触变泥浆,这样可以降低管道墙壁土壤中间环节所存在的阻力,而且可以降低顶进设备所存在的压力。为了降低阻力可以选择注入泥浆的形式,所以在进行注浆的时候要在顶管机头的尾部进行压浆,当然也能在中继站进行压浆,使用这样的一种形式能够降低阻力并且可以降低流失量。
3 工程案例分析
本文依照的工程为安徽省池州市海绵城市-清溪河污水干管改迁工程,顶管施工沿池州市清溪河沿线。在施工中较重要的有以下几点:
3.1 顶进管的选择
顶管技术是在科学技术不断发展的的产物,具有非常高的技术难度,在这种情况下,顶进管的选择对整个结构都具有非常大的影响,尤其是顶管的材质、直径都有非常大的影响,目前本工程主要选择钢管作为顶进管。一般情况下,由于要考虑到整个地面承受人工等重力,因此顶进管的内径一般选择大于等于500mm,本工程的实际使用的是DN1820mm钢管和DN1420mm钢管,长度均为8m左右。
3.2 顶进井的设计
顶进井的主要分为工作井和接收井两个方面,使用的是钢筋混凝土的结构进行建造施工,顶进井的设计形状主要是根据其所需要的结构形式进行设计的,一般来讲,本工程四个单孔井,3个圆形井,最后一个为矩形井。顶管井的形状能够在一定程度上决定整个井所能够承受力的大小,一般圆形井的受力情况好于正方形井,顶进管内设置支撑的方式进行加固。
3.3 顶进准备工作
施工前,必须要准备好所有的准备物品,顶进井的加固,施工设备运转良好,大型的设备以及操作空间,如起重机、控制室、拌浆器、顶管机等都需事先固定安装好,方便后期施工,节省施工时间。
3.4 施工工艺
顶管施工工艺主要按照预先设计好的工程进行操作,通过顶进设备将管材推送到预先设计好的结构位置中,为完成供水管道的铺设,还要做好工作井以及接收井的设置,要在工作井内设置好推力设备,在顶进过程中,机头连接控制室用来指引方向,将管材推进到预定的位置上,示意图如图1。
图1 顶管施工工艺及装置图
结束语
市政施工所交付的产品直接关系到居民的生活质量,而施工模式和进度则直接影响城市道路的交通状况。因此,市政给排水系统的建设采用顶管施工模式,以高质量的隐蔽式施工来完成项目施工,可以有效舒缓城市交通压力,也能减少对于城市道路的破坏,对于城市持续化发展具有重要的现实意义。但是,不同的路段具有不同的实际情况,实际施工也需要积极探讨针对性的施工规划,强化施工阶段的质量控制措施和意识,确保顶管施工过程中的精度与进度得到控制,切实保障市政施工所带来的总体效益水平,践行为人民服务的理念。
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论文作者:王喆,李毅人
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/19
标签:顶管论文; 管道论文; 排水管论文; 工作论文; 施工技术论文; 市政道路论文; 给排水论文; 《基层建设》2018年第18期论文;