顶管施工技术在市政工程中的应用论文_张静

顶管施工技术在市政工程中的应用论文_张静

中国建筑第二工程局有限公司 浙江省台州市 200135

摘要:市政顶管施工中,主要借助主顶油缸和管道间的推力,将工具管或掘进机从工作坑内穿过土层,并继续推进,至接收坑内然后吊起,完成整个施工任务。同时在施工中,将紧随工具管或掘进机后面的管道,埋设于两坑之间,实现顺利完成施工任务的目的。长距离顶管施工中,由于主油缸顶力不足,施工中为了克服管壁四周的阻力,常用分段方式开展施工。在不同管道之间设置中继站,管壁四周加注减摩剂,以有利于长距离管道顶推施工顺利进行,使其在市政工程建设中更好发挥作用。

关键词:顶管施工;市政工程;应用

1.在市政工程中顶管施工技术的优势

分析在市政工程的施工建设中,施工建设的环境是非常复杂的,由于顶管施工技术有着非常突出的优势,被广泛应用在市政工程中,顶管施工技术的优势主要体现在以下几个方面:

1.1顶管施工技术能够尽量缩小施工面积

在市政工程施工建设中顶管技术的应用可以有效降低对城市地面的损伤,使市政工程的施工建设更加便捷,不会对城市地面活动产生较大的影响,可以有效保持施工现场正常的活动。非开挖顶管工程技术不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管寿命亦大于开挖法埋管。

1.2顶管施工技术噪音比较小

顶管施工技术在市政工程应用的过程中,非开挖顶管施工污染小,交通干扰也小,只会产生较小的噪音,不会对周边居民生活造成严重影响,同时也不会产生大量的粉尘,具有良好的环境保护效果。

1.3顶管施工技术防水性比较强

顶管施工技术的应用,有效减少了开挖施工所导致的地下水工作的问题,减少地下水作业的麻烦,有效提高了施工进度,缩短了工期。顶管施工技术采用的是整体预制的管段,在结构强度、水密性方面较容易达到相应标准,且管道的接缝远远小于盾构法,防水性能得到提高。

1.4顶管施工技术成本比较低顶管施工技术的成本比较低

应用顶管施工技术可以省下来一笔征地拆迁的费用,动迁房也大大减少,管线的长度也大为缩短,进而降低了成本,提高了其经济效益。也减少了大量的土方开挖工作,降低了路面开挖赔补费。顶管施工技术的管道具有较好的纵向受力能力,对地层变形有良好的适应性,施工过程不需要大量的土方开挖,施工成本降低,施工效率提高。

1.5顶管技术应用比较广泛

非开挖顶管施工技术是顶管铺管技术的一种,其在国外已经被广泛的使用,目前在国内也已逐渐普及,尤其是在市政工程中被广泛的推广施工。顶管施工技术不需要开挖地面,就可以穿越公路、铁路、河流,甚至可以在在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法。近年来,非开挖顶管施工技术的范围不断扩大,顶管工程用到的机械,其性能适应各种土质。

1.6 其他优势

非开挖顶管工程技术不仅仅用于管线铺设,它还具有灵活的排管施工方式。更为重要的是顶管施工作为一种工艺,它不仅仅铺设管线,它在管棚施工方面也具有优势。

2.顶管施工技术在市政工程中的应用

2.1现场踏勘及调查

一是观察现场人流和车流的情况以确定人流及车流的交通组织和路线,在路口设立交通导向牌以及高峰期安排人员指挥交通。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是摸查清楚附近的排水系统,并设计出最佳的排泥水线路,必要时应施工临时排水管道,以免污水横流。三是对于施工现场的煤气、电力、通信、供水、煤气等管道进行定位并标示,查看是否需要临时关停或搬迁。四是调查原有污水管道以及雨水渠箱等埋设较深的市政地下建筑物。五是对于附近的一些桥梁等构筑物应调查其桥台基础、间距及桩基深度,附近建筑物的基坑采取何种结构形式,以及是否采用喷锚结构施工,长度是否在顶管顶进轴线内。

2.2施工前技术准备

可以要求业主及设计单位提供顶管顶进路线的详细地质资料,并尽量了解土层的物理性质(颗粒组成、含水量大小、塑性指数及透水系数)、分布状况(分布范围和埋深厚度)、力学参数(内摩擦角、内粘聚力及标准贯入值)等。了解地下水状况及其变化规律如地下水水面标高、来源、是否受潮汐的影响而变化等。若存在砂层则应搞清含砂量的多少及其砂的级配关系和细度情况;岩层则要搞清是否有裂隙发育;若是风化岩层则需搞清是否强风化、中风化或者弱风化,抗压强度和抗剪强度是多少,属于砂岩还是粉沙质泥岩,是否为整体结构还是条片状结构等等。一般说来,现行业主及设计方提供的地质资料不够详细,甚或截然不同,作为施工单位,必须要求业主补钻。在业主应承条件下我们也可以自己在顶进线路上补鉴别孔,或局部问题点补技术孔。

2.3顶管线路确定及井位设计

顶进距离由设备条件及周边环境来综合确定。考虑到工作井造价比较昂贵,应尽量少一些工作井,最好安排往两个方向的顶进。由于现行的设计院设计管道大多都按明挖方式进行设计,经过现场调查后应尽量优化线路设计,避开不利于顶管的土层、并尽量让顶管线路避开建筑物及树木。最好在每个工作井或接收井设计检查井位。线路与周边结构物的距离设计应考虑到以后作检查井的方便及空间,尽量避免冲突。检查井的间距可按现行规范和设计单位研究进行适当的加长。若顶进深度范围内的土层较为复杂,应与设计部门进行协商考虑抬高或降低标高。

2.4顶力及管材设计

顶力计算现行有很多方法和模型,但这些方法只能为定性分析和综合取值考虑。传统上顶力大小主要与土质和是否注浆有关,但实际上顶力的大小和很多因素有关,如采用设备的形式、采用管材形式、土层的变化情况、后靠背的刚度、是否有纠偏、工作井的形式、顶进速度、注浆的压力等。实践证明,现行主要采用整体三维模型和多参数系统来模拟顶管在顶进过程中各部分结构的受力情况。关于管材设计,现行对管材的配筋量、砼的强度、端部的细部处理及钢筋布置等。

2.5现场施工管理

在现场施工中,管线中经常带有污物或施工残留物,应及时进行清扫,否则会给阀门、仪表和设备带来严重的损害。管道在铺设前后都要进行清扫,焊一段清扫一段,这样可以大大减少系统完成后的清扫工作量。清扫过后可对系统进行分段或者整体的打压,并检验系统的强度以及气密性。这里应尤其注意季节对于打压工作的影响,如在严寒地区,冬季一般只要打气压,而打水压容易造成管道内结冰,若打水压则一定要采取防冻措施。打气压必须对系统进行认真分析,并制定出打压方案,还要采取相应的安全保障措施。

3.结语

在市政工程建设中,顶管施工技术具有显著的优势,其不但能够彻底解决管道网开挖混乱的问题,而且能够有效应对地下最恶劣的土壤条件,同时最大限度降低对其他专业工程的影响,其针对复杂地形和交通布局城市制定出来的施工方案具有经济、快速、准确、安全等特点。

参考文献:

[1]赵新月.市政工程顶管施工技术研究[J].科技创新与应用,2016,24(16):284~285.

[2]李昕芸.试论顶管施工技术在市政工程中的应用[J].科技信息,2016,17:96~97.

[3]朱文辉.市政工程中顶管施工技术的应用分析[J].科技博览,2014,25(26):190~191.

作者信息:姓名:张静,性别,男,身份证号:32132119XXXXXX3130

论文作者:张静

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/25

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