市政给排水工程顶管技术探究论文_叶际湘

市政给排水工程顶管技术探究论文_叶际湘

永嘉县规划设计研究院 浙江温州 325100

摘要:城市化不断发展的今天,市政工程与人们的生活息息相关,所以我们对于市政工程的建设也是更加的重视了。为了提高市政工程的服务能力的深度及广度,就必须加大对市政工程建设技术的不断研究发展。本文对市政给排水工程顶管技术进行了初步的探究。

关键词:市政工程;给排水系统;顶管技术

一、市政给排水管道工程建设中的顶管施工类型

近年来,顶管施工技术被广泛的而应用于市政给排水管道工程建设中,顶管施工主要有两种施工形式:开放型和密封型,应用范围最广的是密封型,该种施工方法主要有三种施工形式:

(1)顶管泥浓式推进法。应用这种施工形式时需要开展二次注浆,这种施工形式不仅可以极大的缓解和土层之间的摩擦力,还可以促进废弃物的排除,进而保证顶管施工可以顺利进行。顶管泥浓式推进法通常适用于城市管线长距离顶管推进施工过程。应用该种方法开展施工的过程中,注意及时采取不同的输送形式将废弃物运送的地表进行处理。(2)顶管泥水式推进法。为了平衡正面土压力,需要合理设计顶管顶速,通过调节循环水压进而保证地下水压力可以得到平衡。应用该种方法开展施工的过程中,不能间断顶管施工,这类方法施工速度通常较快,而且不需要对地基进行处理和改良,施工过程中很少会产生地表沉降。(3)顶管土压式推进法。应用该种方法开展施工的过程中,首先将一定比例的混合材料注入仓内,保证泥仓可以充满,进而保证地下水压力以及正面土压力。开展施工过程中,不能应用泥浆泵等输送设备输送混合料,不需要格外对泥浆机型处理,整个推进顶管施工的成本相对较低。

二、顶管施工技术的概述

在开展市政给排水工程施工的过程中,如果管道直径超过800mm时,而且在施工现场不能应用开挖明沟的方式进行施工,那么可以通过合理应用顶管施工技术保证市政给排水项目施工质量。应用顶管技术开展施工,不需要大面积的开挖地面,可以更加深入的开展地下作业施工。和传统的开挖埋管技术相比,顶管施工技术施工范围小,在开展施工的过程中不会产生过大的噪音,对周围环境产生的影响较小。另外,顶管施工技术适应性较强,即使施工条件苛刻,地质情况不佳,也可以应用该技术进行施工,而且施工过程较为安全,可以在短时间内高质量的完成施工。正是因为顶管施工技术具有高效率、无污染等特点,被广泛的应用于各城市的市政给排水工程建设。

三、施工前期的准备工作

1、布置施工现场

应用顶管施工开展施工之前,需要进行施工平面布置,主要包含以下工作:施工材料的堆放场所、料具间、弃土坑、起重设备以及拌浆场所等;首先要进行设备安装,为了保证施工可以顺利开展,如期完成,必须保证设备安装质量。为了方便施工人员开展相关工作,需要将下井扶梯设置在工作井周边。

2、加固顶管后靠土体和进出洞区域

在应用顶管技术开展施工的过程中,为了保证顶管施工安全,对于进出洞区域以及加固顶管靠后的土体进行加固。加固技术通常有:混凝土后背墙技术、堆土反压技术以及高压旋喷桩加固技术等,为了保证加固效果,施工人员注意充分考虑工程实际特点选择加固技术。不仅如此,为了避免在施工过程中出现水土流失,还需要将止水装置安装在工作井的洞口。

3、施工机械准备

顶管施工大部分工作都是在黏土层以及淤泥质砂中完成,如果无法应用明沟开挖技术进行施工,那么采用顶管技术进行施工通常会取得较好的施工效果。应用顶管开展施工的过程中,控制管道直径必须超过800mm,另外施工人员还应充分考虑管径大小,施工现场的土体摩擦力以及管道材料等,以此为基础确定千斤顶及其它设备的数量。另外,施工过程还需要应用到1台全站仪、1台激光水准仪、水泵以及电焊机等设备。

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四、顶管施工工艺

开展施工的过程中,通过顶进设备将构造物向既定方向顶进,形成涵洞或者立体交叉通道,就是顶管技术。应用顶管技术开展施工的过程中,首先确定工作井和接收井之间的距离,然后再将推力设备安装在指定位置。通过推力设备,机头被推进到土体之中,受到机头的导向力作用,管道向前移动,管前的土体会被运送出来,进而完成管道铺设施工。

1、设计顶管井

顶管井有工作井以及接收井两种。而顶管井中以钢筋混凝土井最为常见。工作井的主要结构形式为单孔井(形状多为矩形、正方形和圆形)以及单排孔井(形状多为矩形)是工作井。如果评价受力性能,那么圆形最高、正方形次之,最后使矩形。为了改善受力结构,在设计顶管时需要设置井内支撑。工作井通常应用双向顶进的设计形式,在布置工作井和接收井时,注意合理布置间隔距离。完成施工后还应根据相关设计要求,将检查井盖设置在顶管井的合理位置。

2、顶管施工流程

(1)注浆止水施工。开展顶管井穿墙施工之前,首先要进行的就是注浆止水施工。注浆材料是水泥、粘土以及石灰搅拌而成。为了保证浆液完成固结后可以具有较高的挡土和止水功能,且方便机具穿墙,必须合理设计浆液配合比。

(2)穿墙施工。首先打开穿墙门板,顶出工具管,安装穿墙止水装置。应用到的技术办法主要有:利用纸筋黏土对穿墙管进行回填,保证密实度后进行夯实,保证其可以发挥临时的止水功能。应用工具进行穿墙施工之前,采用注浆固结的方式处理穿墙管外部,保证穿墙孔外部周围土体具有足够的稳定性以及强度;开展正式施工之前,首先对施工现场的实际情况进行分析,预估施工过程中可能遇到的问题,进而制定合理的方案进行应对。将闷板开启,迅速推进工具管,在这个过程中必须充分做好止水工作。穿墙止水通常应用到的设备为止水法兰加压板,另外,在顶进工具管的过程中,厚度为20mm的橡胶板也会形成一个止水装置,防止墙体外部的土体暴露时间过长,影响土体的流变性能。

(3)顶管出洞施工。应用顶管技术开展施工的过程中,关键的施工环节就是顶管出洞位置的施工,稍微不注意就可能造成严重的质量问题。所以,在开展顶管出洞施工的过程中,防止避免管线出现偏斜,首先应该对工具管进行调零处理,根据项目的实际情况,将支撑设置在工具管下部井壁上,预设初始角,保证对工具管出洞前的下跌可以起到充分的弥补作用。

(4)注浆减阻。所谓注浆减阻施工,就是为了有效减少地面沉降以及顶进阻力,将压注触变泥浆填充到管道周边缝隙。如果顶管施工距离相对较长,有效的注浆建筑可以起到较好的作用。在开展施工的过程中,首先开展压降的部分是顶管机头部和尾部,最后开展压降施工的部位为中间部分,这样的施工顺序可以保证在对顶进过程中的泥浆损失起到补充作用,为了保证减阻效果,也必须严格按此顺序进行施工。

(5)校正顶进偏差。开展顶进施工的过程中,如果管位偏差超过10mm,应立即采取有效的措施进行管位矫正。在校正顶进偏差时,为了防止破坏管道,注意必须放慢速度,保证均匀缓慢。如果机头和轴线之间产生了一定的偏差,就应该应用千斤顶组设备进行纠偏,改变机头方向,减小偏差,保证顶进施工可以按设计规定进行。另外对于高程偏差和方向偏差,应该对出现偏差较大的位置进行纠正。

结束语:

总之,作为城市建设重要的部分,市政给排水施工质量和城市发展密切相关。在开展市政给排水管道施工的过程中,应用顶管施工技术不仅可以保证施工质量,提高施工企业的经济效益和社会效益,还可以降低对环境产生的影响。因此,为了保证国内水政给排水工程施工建设质量,企业必须加强对顶管施工管理的研究,提高顶管施工技术水平,保证国内基础建设可以顺利开展。

参考文献:

[1]韩国业.市政工程给排水施工中顶管技术的应用[J].低碳世界,2017(12)

[2]白霞金.市政工程给排水施工中顶管技术运用研究[J].农业科技与信息,2017(17)

论文作者:叶际湘

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/14

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