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【摘要】顶管施工技术被广泛的应用在市政工程中。本文将从市政工程中顶管施工的特点、顶管施工的技术要点及顶管施工应注意的几个问题等方面进行阐述。
【关键词】市政工程;顶管施工技术;要点
中图分类号: TU99 文献标识码: A
一、前言
顶管施工技术在市政工程中至关重要。我们在此方面也取得了一定的成绩,但依然存在一些不足。科技不断进步的条件下,我们要加强市政工程中顶管施工技术要点的研究。
二、顶管施工技术的概述
顶管施工技术是近几年来出现的一种新兴技术,有很多人都不知道顶管施工技术是一项什么样的技术,它是怎么工作的。其实顶管施工技术就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。它的工作过程就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两个坑之间。这种非开挖技术可以彻底解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的,它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。因此,这项技术一经面世,就迅速的被施工单位应用到实践的工程建筑中去了。
三、市政工程中顶管施工的特点
与一般的项目建设不同,市政工程的施工必须要更多地兼顾是否会对居民的出行、生活和工作造成影响的问题,随着我国城市建设水平的不断提高,对于市政施工与居民生活和谐性的要求也在逐年提升,在这样的时代背景下,采用非开挖铺设技术就成为了市政施工单位的必然选择。
1、顶管施工的定义和历史
顶管施工技术是指在不开挖地表的情况下,利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶入,从而在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。
2、顶管施工工艺与传统工艺的比较
(1)优点在工程量方面,顶管施工工艺土方开挖量较少,只有工作坑和接收坑。在保护环境方面,对交通的影响比较小,施工作业受气候和环境影响比较小,对周围植被的损害也比较小。在文明施工方面,施工安全有保障,工期比传统施工工艺短,文明施工程度高。在覆土深度大的情况下,比传统施工工艺更经济&更科学。
(2)缺点
在顶管施工方面,当顶进过程中遇到不明障碍物时,顶进难度就会变得很大;当管道处在曲率半径小或者多种曲线组合的位置时,施工难度将大幅增加;当地下土质不理想时,在软土层或者流沙层施工,管道比较容易产生不均匀沉降或者偏移,难以保证工程质量。所以,当覆土较浅&地下土质不理想时,不如传统工艺经济科学。
四、顶管施工的技术要点
1、现场勘查与调查,做好施工准备
為了确定合理的施工组织设计,设计单位工作人员需要进入施工现场勘察与调查实际情况,做好施工准备工作。具体勘察与调查工作包括以下内容:勘察清楚施工现场或邻近施工现场地下管网情况,对给水、煤气、通讯、电力等管道进行现场定位,并严格分析那些管道需要停止工作或搬走,之后将其清楚标注出来;考察施工现场路面车流、人流等交通情况,必要时在路口设计交通导向牌、安排专人指挥,并根据道路交通情况合理安排施工路线;清楚掌握施工现场及附近排水管道情况,规划与设计最佳排污路线,必要时还可搭建临时排污管道,避免施工污水流入其他位置;如果施工现场有桥梁或其他建筑物,设计人员一定要摸清楚桥墩、桥台基础、建筑物基础桩等情况,避免管道施工为其带来破坏性影响。
2、施工技术准备工作
经过系统而周详勘测与调查后,设计人员应分析相关资料信息得出施工现场的一些施工技术条件,并根据勘察情况与技术分析确定合理的施工组织设计。具体内容如下:
(1)掌握施工现场地质情况,比如,含水量、透水性质等。如果土层中含有砂层或岩层,设计人员则需要进一步摸清砂层及岩层具体情况,然后选择符合地质条件的顶管施工技术;
(2)分析与总结地下水位变化规律,并将其来源、水面高度及潮汐情况清楚描述出来;
(3)掌握各种顶管施工技术的相关要点。比如,水平螺旋钻进法、微型隧道施工法、水平定向钻进施工法等施工方式都具有自身独特的施工工艺和程序,设计人员必须根据实际情况选择最合适的顶管施工技术。
3、设计施工线路与井位施工
经过详细勘察与技术分析之后,设计人员便可以此为依据设计施工方式、线路及井位。然后,施工单位人员按照设计图上管道平面位置,利用测量仪器清楚标注出管道的具体位置,即水平高度及作业方向。同时,还要计算管道穿越长度,合理确定工作井位置和数量,并尽可能减少工作井数量,原因在于工作井造价比较昂贵。在设计施工线路过程中,设计人员应尽量使其避开树木根茎、建筑基础、桥台桩基等实物,严格设计施工线路,避免与其他实物产生冲突。另外,如果顶进深度范围内土层较为复杂,施工人员会同设计人员商议是否降低或抬高标高,避免为施工带来不必要的困难。
4、钻进导向孔轨迹施工
导向孔轨迹设计与施工是否合理,直接影响着管道施工的精度,对管道施工成功与否有着至关重要的影响。完成测量放线工作后,施工人员便可以在管道平面位置按照深度要求操作定向钻机作业。钻孔作业前,施工人员必须严格检查导向仪,并在施工过程中严格控制钻头深度与方向,避免产生较大误差。一旦施工过程中出现钻压突变、扭矩、泥浆漏失等情况,施工人员必须及时采取处理措施,确保导向孔的精度。并且,设计导向孔轨迹时设计人员必须综合考虑现场地质情况、地下管网布置及其他障碍物布置状况,在此基础上才能确保轨迹设计的合理性与科学性。
5、扩孔施工要点
导向孔施工完成后,施工人员便可利用钻扩口对导向孔进行回扩工序。进行回扩工序时,应始终保持适当的泥浆量,并根据实际需要合理控制钻进速度,以便排渣。回扩工序一般分为几次完成,并在最后一次中采用挤扩式钻头,以便使孔壁定型和稳定。
6、顶进施工要点
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,并进行相关验。待一切无任何问题时,管道线路便可以正式运行。
五、顶管施工应注意的几个问题
1、工程地质和水文地质条件
施工前必须了解土层的变化情况;对于要经过回填土的地带,需要提前加固处理,避免施工过后地表有过大幅度的下沉。
2、有毒有害气体的检测和预防
顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层,腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体,顶管施工过程中,需要定时监测管内有毒有害气体的含量,及时通风换气,确保安全。
3、地下管线的提前探察
顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度,走向位置等,不仅有利于顶管施工工程的顺利进行,而且对于保证其它地下管线的安全。
4、穿越建筑物时对基础的探察
顶管在建筑物基础下施工时,需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型,对部分不稳定的基础,顶管顶进前可以采取托换、加固措施。
5、顶进计算
根据准确计算项进推力等计算结果,选用相应的油缸类型和确定中间的分布;通过工作设计,根据计算得到最大顶力,提出工作井的加固方案。
六、结束语
综上所述,通过对市政工程中顶管施工技术要点问题的分析,明确了顶管施工技术在市政工程中的重要性。因此,在后续的市政工程发展中,我们要加强对顶管施工技术的重视。
参考文献
[1]霍庆春.陈军市政工程项目施工阶段的质量控制[J].中国新技术新产品,2009(06):39-42.
[2]邹卓彦.市政工程顶管施工关键技术应用分析[J].建筑学研究前沿(英文版),2012(7):73-77.
【关键词】市政工程;顶管施工技术;要点
中图分类号: TU99 文献标识码: A
一、前言
顶管施工技术在市政工程中至关重要。我们在此方面也取得了一定的成绩,但依然存在一些不足。科技不断进步的条件下,我们要加强市政工程中顶管施工技术要点的研究。
二、顶管施工技术的概述
顶管施工技术是近几年来出现的一种新兴技术,有很多人都不知道顶管施工技术是一项什么样的技术,它是怎么工作的。其实顶管施工技术就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。它的工作过程就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后,埋设在两个坑之间。这种非开挖技术可以彻底解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题,在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的,它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。因此,这项技术一经面世,就迅速的被施工单位应用到实践的工程建筑中去了。
三、市政工程中顶管施工的特点
与一般的项目建设不同,市政工程的施工必须要更多地兼顾是否会对居民的出行、生活和工作造成影响的问题,随着我国城市建设水平的不断提高,对于市政施工与居民生活和谐性的要求也在逐年提升,在这样的时代背景下,采用非开挖铺设技术就成为了市政施工单位的必然选择。
1、顶管施工的定义和历史
顶管施工技术是指在不开挖地表的情况下,利用液压顶进工作站从顶进工作坑将待铺设的管道顶入,从而在顶管机之后直接铺设管道的非开挖地下管道施工技术。
2、顶管施工工艺与传统工艺的比较
(1)优点在工程量方面,顶管施工工艺土方开挖量较少,只有工作坑和接收坑。在保护环境方面,对交通的影响比较小,施工作业受气候和环境影响比较小,对周围植被的损害也比较小。在文明施工方面,施工安全有保障,工期比传统施工工艺短,文明施工程度高。在覆土深度大的情况下,比传统施工工艺更经济&更科学。
(2)缺点
在顶管施工方面,当顶进过程中遇到不明障碍物时,顶进难度就会变得很大;当管道处在曲率半径小或者多种曲线组合的位置时,施工难度将大幅增加;当地下土质不理想时,在软土层或者流沙层施工,管道比较容易产生不均匀沉降或者偏移,难以保证工程质量。所以,当覆土较浅&地下土质不理想时,不如传统工艺经济科学。
四、顶管施工的技术要点
1、现场勘查与调查,做好施工准备
為了确定合理的施工组织设计,设计单位工作人员需要进入施工现场勘察与调查实际情况,做好施工准备工作。具体勘察与调查工作包括以下内容:勘察清楚施工现场或邻近施工现场地下管网情况,对给水、煤气、通讯、电力等管道进行现场定位,并严格分析那些管道需要停止工作或搬走,之后将其清楚标注出来;考察施工现场路面车流、人流等交通情况,必要时在路口设计交通导向牌、安排专人指挥,并根据道路交通情况合理安排施工路线;清楚掌握施工现场及附近排水管道情况,规划与设计最佳排污路线,必要时还可搭建临时排污管道,避免施工污水流入其他位置;如果施工现场有桥梁或其他建筑物,设计人员一定要摸清楚桥墩、桥台基础、建筑物基础桩等情况,避免管道施工为其带来破坏性影响。
2、施工技术准备工作
经过系统而周详勘测与调查后,设计人员应分析相关资料信息得出施工现场的一些施工技术条件,并根据勘察情况与技术分析确定合理的施工组织设计。具体内容如下:
(1)掌握施工现场地质情况,比如,含水量、透水性质等。如果土层中含有砂层或岩层,设计人员则需要进一步摸清砂层及岩层具体情况,然后选择符合地质条件的顶管施工技术;
(2)分析与总结地下水位变化规律,并将其来源、水面高度及潮汐情况清楚描述出来;
(3)掌握各种顶管施工技术的相关要点。比如,水平螺旋钻进法、微型隧道施工法、水平定向钻进施工法等施工方式都具有自身独特的施工工艺和程序,设计人员必须根据实际情况选择最合适的顶管施工技术。
3、设计施工线路与井位施工
经过详细勘察与技术分析之后,设计人员便可以此为依据设计施工方式、线路及井位。然后,施工单位人员按照设计图上管道平面位置,利用测量仪器清楚标注出管道的具体位置,即水平高度及作业方向。同时,还要计算管道穿越长度,合理确定工作井位置和数量,并尽可能减少工作井数量,原因在于工作井造价比较昂贵。在设计施工线路过程中,设计人员应尽量使其避开树木根茎、建筑基础、桥台桩基等实物,严格设计施工线路,避免与其他实物产生冲突。另外,如果顶进深度范围内土层较为复杂,施工人员会同设计人员商议是否降低或抬高标高,避免为施工带来不必要的困难。
4、钻进导向孔轨迹施工
导向孔轨迹设计与施工是否合理,直接影响着管道施工的精度,对管道施工成功与否有着至关重要的影响。完成测量放线工作后,施工人员便可以在管道平面位置按照深度要求操作定向钻机作业。钻孔作业前,施工人员必须严格检查导向仪,并在施工过程中严格控制钻头深度与方向,避免产生较大误差。一旦施工过程中出现钻压突变、扭矩、泥浆漏失等情况,施工人员必须及时采取处理措施,确保导向孔的精度。并且,设计导向孔轨迹时设计人员必须综合考虑现场地质情况、地下管网布置及其他障碍物布置状况,在此基础上才能确保轨迹设计的合理性与科学性。
5、扩孔施工要点
导向孔施工完成后,施工人员便可利用钻扩口对导向孔进行回扩工序。进行回扩工序时,应始终保持适当的泥浆量,并根据实际需要合理控制钻进速度,以便排渣。回扩工序一般分为几次完成,并在最后一次中采用挤扩式钻头,以便使孔壁定型和稳定。
6、顶进施工要点
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,并进行相关验。待一切无任何问题时,管道线路便可以正式运行。
五、顶管施工应注意的几个问题
1、工程地质和水文地质条件
施工前必须了解土层的变化情况;对于要经过回填土的地带,需要提前加固处理,避免施工过后地表有过大幅度的下沉。
2、有毒有害气体的检测和预防
顶管施工通过的地层一般都会有淤泥层,腐烂的动植物会在地下生成有毒有害的气体,顶管施工过程中,需要定时监测管内有毒有害气体的含量,及时通风换气,确保安全。
3、地下管线的提前探察
顶管施工时提前查明其它地下管线的埋设深度,走向位置等,不仅有利于顶管施工工程的顺利进行,而且对于保证其它地下管线的安全。
4、穿越建筑物时对基础的探察
顶管在建筑物基础下施工时,需要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型,对部分不稳定的基础,顶管顶进前可以采取托换、加固措施。
5、顶进计算
根据准确计算项进推力等计算结果,选用相应的油缸类型和确定中间的分布;通过工作设计,根据计算得到最大顶力,提出工作井的加固方案。
六、结束语
综上所述,通过对市政工程中顶管施工技术要点问题的分析,明确了顶管施工技术在市政工程中的重要性。因此,在后续的市政工程发展中,我们要加强对顶管施工技术的重视。
参考文献
[1]霍庆春.陈军市政工程项目施工阶段的质量控制[J].中国新技术新产品,2009(06):39-42.
[2]邹卓彦.市政工程顶管施工关键技术应用分析[J].建筑学研究前沿(英文版),2012(7):73-77.