试论市政工程顶管施工技术论文_曹海江

试论市政工程顶管施工技术论文_曹海江

(四川省怀德建设工程有限公司 四川 自贡 643200)

【摘 要】 目前在我国市政工程施工中顶管技术得到了广泛的应用,特别是在一些管道工程及交通繁忙的城市主干道改造工程施工中顶管施工更是十分常见。由于顶管施工不需要大面积破坏路面,与开槽埋管相比,其更具有较大的优势。特别是在当前施工技术水平不断提高的情况下,市政配套设施也不断的完善,在这种情况下,顶管施工技术越来越成熟,其应用也会不断增加,有效地提高了市政工程的施工效率,降低了施工过程中可能对环境带来的污染。

【关键词】 市政工程;顶管施工;技术

中图分类号: TU99 文献标识码: A文章编号:ISSN1004-1621(2016)08-0022-02

地下管网是城市基础设施的重要组成部分,日夜肩负着传送信息和能量的重要任务。为城市处理污水的系统、自来水、煤气、电力和通讯设施等等都属于地下管网之内,要对上述市政设施进行改建、新建、扩建,需要工程技术人员进行安全的管道安装。传统的挖槽埋管地下管线施工技术由于对地面交通影响较大,使本来就拥挤繁忙的城市交通如同雪上加霜,同时给市民工作、生活带来许多不便,特别在人口稠密的城市和交通拥挤的地区以及不允许开挖的地段,这个矛盾就更加突出。市政工程如何使这些安装工程对城市的影响减至最小,如何尽可能减少对人们日常生活的影响。已经成了一个迫切解决的问题。

非开挖技术将完全能解决这些难题,提供安全及经济的施工方法。非开挖技术是指利用少开挖和不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换的工艺。顶管技术就是在这种情况下发展起来的一种非开挖技术,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。随着顶管技术在市政工程的广泛运用,本论文主要讨论在顶管作业施工过程中出现了一些具体的技术问题,值得施工技术人员重视,并以此和同行共享。

一、顶管施工的特点

顶管法又称为非开挖管道敷设技术,它具有不需要开挖面层,就能穿越地面构筑物和地下管线吸公路、铁路、河道的特点,相比开挖敷设技术,投资和工期将大大节省。同时,顶管施工技术可以降低噪音,减少粉尘,减轻对城区的交通条件和环境状况的干扰和破坏,属于真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工法由于其上述多方面的优点,在市政工程中尤其是在市政管线工程中得到了广泛地应用。概括起来,顶管施工技术具有几大方面的优点:施工面由线缩成点,占地面积小;地面活动不受施工影响,对交通干扰小;噪音和震动低,城市中施工对居民生活环境干扰小,不影响现有管线及构筑物的使用;可以在很深的地下或水下敷设管道,可以安全穿越铁路、公路、河流、建筑物,减少沿线的拆迁工作量,降低工程造价。

二、市政工程顶管施工技术

(一) 施工前的准备

1关于顶进管的选择。在选择顶进管时,通常以钢筋混凝土管为主,在对腐蚀性没有要求时也可以利用钢管来进行施工。对于所选择的钢筋混凝土管,需要其配筋、规模和应用都要与相关的规范要求相符。根据工程的具体情况来选择顶进管的直径,通常管道内径以不低于半米为宜,配筋及壁厚需要由顶进管所受荷载来决定,从而最终对顶进管的外径进行确定。

另外,由于顶管技术比较的特殊,需要严格要求顶管的直径、材质和长度。在选择顶管直径的过程中,需要将工程性质给充分纳入考虑范围,结合选择的内径,来确定顶管直径,并且在确定顶管直径之前,需要首先确定顶管的载荷、砼管的配筋和壁厚,顶管内径通常需要控制在50厘米以上。在对顶管材料进行选择时,需要将抗腐蚀充分纳入考虑范围,一般将钢管应用过来,要结合钢筋砼管的标准和技术要求来设计。在对顶管长度进行选择时,需要将顶管的用途纳入考虑范围,顶管的长度不仅会影响到整个工程的可控性,还会促使工程的施工成本得到减少。在直线推顶的过程中,通常将长管应用过来,这样顶板的拼装次数可以得到减少,有着较好的效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是如果不断的增加顶管长度,就会导致顶管的铺设路线与预定路线所偏离,那么就无法有效的恢复线路。

2现场平面布置。现场的总体平面布置包含动控制室、料具间、管片堆场及其注水系统、拌浆材料等堆场的相关布置;还有在始发的工作井中,顶管 机、发射架、反力架等设备的安装布置。

3关于出洞处和顶管机进、后靠土体的加固。顶管机出洞是顶管施工过程中极为关键的一个环节,所以需要利用高压旋喷桩来对后靠土体和进出洞区域的土体进行加固,从而有效的确保顶管机出洞的安全。同时还需要在工作井中提前安装好止水装置,这样可以有效的对避免施工过程中泥水的流失及触变泥浆流失现象的发生。

(二) 顶管顺序

1为保证顶管时后背结构安全,经对沉井结构设计分析,每次只能够同时顶进两根管道,按照《顶管施工技术及验收规范》中的施工原则为"平行管道采取顶管法施工时,应遵循先深后浅、先大后小的原则"。

2穿墙:将穿墙闷板打开,并将工具管顶出井外面,同时将穿墙止水装置安装好。施工技术及施工措施:在穿墙管里面进行填充和压实的纸筋粘土或者低强度的拌和土水泥粘土,能够起到临时性的阻水和挡土的作用;为了确保到穿墙孔外侧的距离在一定范围内,需要保证一定的土体的强度及稳定性;在日常工作井工具管进行穿墙之前,我们要对穿墙管外侧进行注浆固结;进行穿墙之前,要 仔细分析可能出现的问题,并制定相应的处理措施;在闷板正式开启之后,要做到迅速推进工具管,同时做好穿墙止水工作。

3顶管出洞:顶管出洞是顶管技术中非常关键的一个环节,需要在顶管施工过程中给予充分重视。其是从工作井中顶管机及第一节管子从洞口封门后破出进入土中,这道工序极易发生事故,管线也易出现偏斜,所以需要做好工具管的调零工作,同时还要在工具管下面的井壁上做好支撑,避免下跌现象的发生,一旦出现下跌,则需要利用主顶油缸立即进行纠偏。

4注浆减阻:注浆减阻技术在施工中具有非常重要的意义,其主要是利用触变泥浆的压注,从而有效的填充管道周围的空隙,利用泥浆对其形成保护套,从而起到对地层的有效支撑,避免地面出现沉降,有效的降低顶进的阻力。压浆需要从顶管机关尾部开始,与顶进工作要做到同步进行,然后跟踪补浆时需要从混凝土管道的相关部位进行。

三、顶进管在膨润土悬浮浪中受到的浮力

只要顶进管在整个圆周上被膨润土悬浮液所包围,浮力定律便对它有效,即使悬浮液层的厚度很小也同样如此。在钢筋混凝土管情况下,浮力均为管子自重的1.4倍。这样,只要通过正确地压人膨润土悬浮液,从而在土层中围绕顶进管形成一个支承环带,并保持悬浮液压力等于土压力,于是管子就会在膨润土悬浮液中漂浮起来。为此必需的前提在于悬浮液应是液体状态的,亦即呈现为表观流限相应较低的溶胶状态。在悬浮液的膨润土含量低到接近运动状态下的稳定极限时,这个条件便能得到满足。浮力可使管外璧摩阻力减小,因为管底部由于自重产生的法向力减少了。这一效果首先会对大直径管子的长距离推顶产生有利的影响 。

总之,顶管设计在市政工程中,特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程设计中显得尤为重要。在特定工程条件下,相对与开槽埋管更具优越性。时代要前进,城市要发展。市政设施配套完善,地下各种管道建设将会大量增加,顶管设计和施工也会增多。管径加大,长度加长,有直有曲,种类繁多,这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此,我们要重视这个良机,进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术,使之综合施工技术达到国际水平。

参考文献

[1]何立奇.浅谈市政道路排水工程施工质量控制[J]. 城市建设, 2014(21):137-139.

[2]王高锋.讨论顶管技术在排水工程中的应用[J]. 商品与质量, 2013(26):267-269.

[3]周培文.顶管施工在市政道路给排水管道中的应用研究[J]. 企业导报, 2014(15):106-107.

论文作者:曹海江

论文发表刊物:《科学教育前沿》2016年8期

论文发表时间:2016/10/10

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