摘要:本文着重介绍了先进的顶管施工技术在市政建设中的应用以及顶管施工技术的特点,介绍了先进的顶管施工方法在市政建设中的应用原理,结合这些要素,分析了顶管施工方法在市政建设中的作用,指导市政未来的管道施工技术,确保先进技术在市政建设中的进一步应用。
关键词:市政建设;顶管施工技术;应用
随着城市基础设施的快速发展,地下空间开发项目逐渐增多,地下设施建设难度越来越大,政府和社会越来越重视城市文明和环境政策的调控,先进的施工技术的应用对城市交通建设影响不大,不会产生太多的扬尘和噪音,节约了大量的建筑材料,缩短了市政建设周期,因此,分析先进施工技术在市政建设中的应用具有重要意义。
1.顶管施工特点
在具体应用中,无需开挖工作面,可穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线,最大限度地保持城市原貌。顶管施工可有效控制噪声,减少施工对周围居民的影响。在实际应用中,该技术占地少,同时节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁用房,缩短管线长度,对现场环境影响小,消除了以往开挖技术所造成的社会影响和经济影响。
2顶管施工技术和传统明开槽技术的差别
地下管线的常规敷设需要开挖沟槽,一方面造成不同程度的路面损坏,另一方面导致道路交通状况恶化,对交通通行和行人造成不利影响。通过管道施工技术的升级,可以有效地预防和整合上述问题,实现经济和环境目标,减少路面开挖对城市交通和环境的干扰和破坏。
3顶管施工技术要点
3.1顶进管的选择
城市工程中经常采用钢筋混凝土管作为顶管,如果管道没有特殊防腐要求,可根据具体技术条件采用钢筋混凝土管;混凝土管道的管径和壁厚应根据管道荷载由设计确定。
3.2前期工作
第一项工作包括两个方面:现场布置,包括始发井、接收井、坑底底板、顶进设备和中继间的施工,注浆系统的位置。顶进设备、千斤顶和支架等相关装置应安装在始发井内,梯子应安装在井的一侧,以方便工作人员的上下井施工。对井口进出口位置密封加固,一方面保证顶进的精度,初始管不下沉,另一方面保证井口安全,同时要采取措施保证护壁泥浆不会在管道螺旋过程中流失。开工前,各类设备、材料和安全准备工作应全部就绪,并完成施工作业人员安全技术交底,特别是在调查发现施工现场、选择合理的施工材料、确保施工质量、确保基础设施正常运行等方面,不影响地下水位和地下设施,避免地下水侵蚀等问题,加强安全措施,确保施工人员的安全,采取安全防范措施,防止事故发生,加强对顶管位置的控制,并将其置于合理的控制范围内。按照技术标准和要求施工主管线时,确保上部管段在现场不得移位或变形。在上部管道接口处,必须确保在每根管道连接之前垫圈不会脱落,接头和钢套环的位置必须严密。此外,管件的布置应防止开裂和渗水,并确保管件内部清洁无灰尘,管接头的连接确保光滑。
4市政工程顶管技术的应用
4.1进出口施工
在一般管道施工的全过程中,进出口施工是最关键的环节之一,应采取以下控制措施:使用填充胶凝管在工作井顶部凿壁施工;必须对外墙壁龛外的土壤进行加固。一般可采用高压旋喷桩加固,如防水帷幕等,具体应用应根据设计确定;顶管施工前,要根据现场条件需要,将地下水降低至管底以下500mm以上,管道开挖后,应在进料口采取有效的敷设措施,避免外部水进入作业井;管道进入接收井后,应按有关设计要求封闭井口,如有不均匀沉降,必须采用柔性材料铺设。
4.2顶管施工的选择
市政建设公司在施工过程中,必须考虑管道的防腐能力和压力等级。通常使用混凝土管,一般按照设计要求采用预制加工,以保证其质量,进场时需由预制场提供检测合格证书并现场抽样检测。
4.3选择顶管直径
在顶管直径选择方面,施工单位应根据设计管径要求及现场实际情况考虑合适的施工方法,通常顶管施工最突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求,选用与之适应的顶管施工方式,如何正确地选择顶管机和配套辅助设备,对于顶管施工来说将是非常关键的。经过仔细分析和计算,选用合适的顶管直径。很明显,顶管内径应较预铺设管道的外径更大,通过采用采用注浆工艺,利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力,并填充流失的土体,减少土体变形、沉降和隔水
4.4顶管施工测量和导向
在顶管施工中,特别是在施工污水管道等重力管道时,对施工精度要求特别高。所以,顶管施工必须严格按照设定的管道中心线和工作坑位建立地面与地下的测量控制系统,控制点应布置在不宜扰动、视线清晰、方便校核的地方,并加以保护。在安装测量装置时,所用的测量仪器应和工作坑的坑底和坑壁分开,避免这些位置在施工由于顶进力的施加产生位移,从而和起始位置不一致,则很容易产生误差。顶管始发前必须认真测定掘进机头的轴线和标高,并将测量数据及时反馈进行调整。顶进施工中的原始数据记录必须连续、真实、完整,记录表格填写清楚。在市区内施工时,为了不影响对其它地上或地下建筑物或构筑物的扰动,必须进行地面变形监测和建筑物的沉降观测,按建设单位的要求,在指定地段进行施工监测布置,观测在顶进过程中地面变形和土体位移情况,以便及时采取措施,保证地上或地下建筑物或构筑物的安全和正常使用。顶进结束后应绘制施工过程和竣工后的地面变形图。
4.5顶管顶进施工
顶管机安装前,必须严格按照设计要求检查坡度和质量标准,根据结构要求计算顶进设备的高度和位置,导向孔施工完成、孔壁具有一定强度后,则进入顶进施工工序。顶进施工过程中应严格注意以下内容:顶进时,顶铁上不准站人;顶进就位后,应立即回复施工线路;顶进施工完成后,施工人员必须对管道线路进行全面修整与巩固,并进行相关实验。
地下水位距离管底不能小于0.5m,需要根据现场情况及实地勘测,应做好打井降水工作,这对保证工程质量和安全起着非常重要的作用,井点必须布置在中轴线的两端,凿井深度应做准确的计算。
如果遇到挖土工作面塌方或遇到障碍物、后背变形或倾斜、管位偏差超限、顶力突然增大时应停止工作,处理后再施顶。
4.6顶管顶进偏差的纠正和校对
管道的方向应用经纬仪校核,管子每顶30cm需用经纬仪校核一次,若管道顶进的方向和设计轴线方向不对应,应该用工作管内的调节千斤顶进行校正。管道的水平方向用水准仪进行测量纠偏,同样是管子每顶进30cm,用水准仪测量管子两端的高程,若有偏差需进行纠偏直到达到施工要求。
管道顶进过程中,应连续监测地面标高和管线设计中心线,并检查地面下降或隆起趋势,如有较大偏差,应及时纠正。偏差修正过程应在顶进过程中进行,如果头部偏离轴线,可使用预装千斤顶修正组改变头部的前方向,适当减小偏差,使管道螺钉仍压在轴上。如果同时出现管道高度和方位角偏差,我们应首先查看哪个偏差更大,首先纠正最大偏差。如果头部旋转,则可在管道的相反方向添加配重,也可以用平均旋转扭矩来校正偏差。
4.7顶管施工中泥浆的控制
非开挖顶管建设中,不同地质环境,会产生不同性质的土方或者泥浆。而产生的泥浆部分需要处理,目前处理的方法有很多种,但高效的方法还是通过为顶管掘进机配套一套泥浆处理设备,专门来处理顶管建设中的泥浆。在非开挖顶管建设领域,依据现场实际情况设计配套泥浆处理设备。
5结束语
综上所述,市政建设中先进的施工技术可以消除城市建设带来的诸多不便,特别是在城市主要交通干道的改造中,顶管施工技术可以充分发挥自身优势,在不间断交通通行的前提下持续施工,加快施工进度,在具体施工过程中,合理设计施工方案,根據施工条件选择施工方案,提高施工质量,充分发挥顶管施工的优势。
参考文献;
[1]路恒泰.市政工程建设中顶管工程技术的应用要点及质量控制方法[J].居舍,2021(07):80-81+116.
[2]胡鹄.顶管技术在市政工程中应用的要点研究[J].住宅与房地产,2018(07):216.
[3]张枫婷.顶管技术在市政工程中应用及施工对策探析[J].江西建材,2014(23):69.