顶管技术在市政工程中的应用研究沈利军

顶管技术在市政工程中的应用研究沈利军

浙江嘉善市政园林有限公司浙江嘉善市314100

摘要:近几年,随着我国社会经济的快速发展,科学技术的不断进步,城市化进程的加快促使城市规模的不断扩大。随着我国的高层建筑以及居民相关建设的基础设施不断完善,因此,地下工程建设也得到不断发展。在地下排水工程中,最具有优势的技术就是顶管技术,其可以有效的使工程的工期得到缩短,并降低工程投资的成本等,并在我国市政给排水工程中得到广泛的应用。本文主要对顶管技术的工作原理以及特点进行分析,并对其在排水工程中的应用进行阐述,以此为排水工程建设的相关工作人员提供借鉴。

关键词:顶管技术;市政工程;给排水;应用;

前言

顶管技术主要是将电子技术、冶金、地质学以及化学等多个学科相结合的综合性建筑工程。随着科学技术的发展,顶管施工技术已经在我国建筑行业中得到广泛的应用与发展,特别是在市政工程的建设当中,对其应用更加广泛。主要是因为运用顶管技术进行施工的时候,不需要将地表挖开,只需要在地下对管道、公路、铁路进行建设与维修,不仅有利于减少对城市环境的影响,而且还有利于使经济与社会效益得到提高,从而使相关施工单位对顶管技术的应用得到广泛的青睐。

1顶管施工技术概念

顶管施工技术也可称为非开挖施工技术。顾名思义,它可以在没有开挖或小开挖的情况下完成地下管线铺设、地下行走或一些维修工作。顶管施工技术广泛应用于铺设地下管线、电缆或线路,随着顶管施工技术的不断应用,人们对顶管施工的熟悉程度逐渐增强。下面列举了顶管技术应用的一些常见环境:在一些繁忙的城市,许多建筑物包括一些历史保护建筑。这种地理环境不能直接进行大规模的人力资源管道铺设工作。我们可以选择采用顶管技术完成管道铺设工作。

随着时间的推移,城市建筑的管线和管线环境非常复杂,不利于管道铺设的进行。此外,由于长期以来,一些城市地下管线的施工图纸尚未发现,给地下管线的人工铺设带来很大困难。现在城市建筑很密集,街道很狭窄,在一些深埋的地下管线的建设中,这种环境离人类管道的工作还很远,但顶管技术可以很轻松地解决所有这些问题。

2顶管技术施工前的准备工作

在顶管技术施工之前。对其进行准备的工作主要从现场平面布置以及加固后靠土体两方面进行分析。(1)在市政给排水工程进行施工之前,需要在顶管井内对相关设备进行安装,例如,顶管机、前顶铁、反力架和发射架、止退等施工设备。同时,为了使施工人员在出入井的时候方便,就需要在施工井的侧面的合适位置,对下井扶梯进行设置。施工现场的平面总体布局还需要对起重设备、管片堆场、注水系统及拌浆材料堆场等进行设置。(2)为了使顶管设备在进出口时,井内的安全得到保障,就需要对设备的后靠土体以及进出井口周围的土体进行加固。目前,对其进行加固的主要方法是高压旋喷桩的方法。另外,还需要在施工的井上对止水装置进行安装,这不仅有利于使进出井口处的水土流失得到制止,而且也可以使压注的触变泥浆不流失。

3顶管施工的工艺

在对顶管井进行设计的时候,一般可以将顶管井分为两种:工作井与接收井,而预管井的建造结构也分为许多种,在钢筋混凝土结构当中应用最为广泛。工作井,按照其结构形式可以区分为:单孔井与单排孔井,单孔井具有较多的形状,大致为圆形、正方形、矩形等,而单排孔井大多数为矩形。市政给排水工程主要为接收井,在对其结构进行布置的时候,可以在井内设置内支撑,这样就可以使结构受力得以有效的改善。在对市政给排水工程进行建造的时候,如果对其用双向顶对工作井进行设计,那么就需要对接收井进行间隔,间距需要与检查井设计的间距相等。将这几项施工都完成之后,就需要按照相关要求来做检查井,同时需要在工作井和接收井的位置上进行。

4顶管施工工序

在进行穿墙之前,需要进行注浆止水处理,一般在顶管工作井进行穿墙洞口的前方,对压浆止水处理进行应用,通常的注浆材料包括石灰、水泥、黏土等,同时需要用一些自然土进行混合。为了使工具头能够顺利的出洞得到保障,就需要按照4×4米的规格对洞口的搅拌范围进行设置。同时,需要通过2:1:3的比例,对浆液中的石灰、水泥、黏土进行设置。

5主要顶管施工技术要点分析

(1)工作坑

为了使排水、出土等方便,第一步就需要对顶管工作坑的位置进行设定,同时,还需要对地上以及地下的建筑物、构筑物的安全、生产措施进行采取,装配式后背墙通常是由土木、型钢或者是钢板等组合的。工作坑的支撑通常都是用封闭式模框架进行支撑的,如果是矩形工作坑,还需要放置一个斜着的框架作为支撑。顶管井主要是由工作井与接收井构成的,并且是由多种建造的相关结构进行组成,市政给排水工程所运用的是钢筋混凝土结构。

(2)管口防水

为了保障管子能够顺利的从工作井当中流出,施工人员需要将工作井的洞口留的比管节口再大一点,在对其进行顶进之后,需要对一定的措施进行采用,并对这一间隙进行有效封闭,在对沉井进行制作的时候,可以通过对洞口止水的办法进行采用,也就是说,这种方法需要在现在洞口埋藏一个钢法兰,然后在钢法兰的表面安装焊接螺栓之后,在安装一个钢法兰,最后,在对其用刚压板进行压紧。在工作井内,如果没有在地下出现水和泥沙等,就需要使用橡胶法兰和压板进行回收。在顶管施工的过程中,最重要的一个环节就是进出洞,同时掘进机在穿墙后的方向的准确性,对管道方向的控制以及井内管节的拼凑等相关工作都具有重要的影响。在进行穿墙的时候,需要做到以下几点:(1)要对井外泥水的涌入做好预防工作;(2)需要对管道与轴线的一致性进行确保,不能出现任何偏差;(3)对于顶进的方向进行确保。

(3)顶进

在进行顶进的时候,通常会运用手掘的方法,地下水位需要和降同管底部保持约0.5厘米的距离。同时,还需要预防顶管管道中进入水源或者其他的东西,在顶进开始的时候,还需要将所有的设备以及材料进行检查。

(4)注浆减阻

在顶管施工中,重要的一个技术措施就是对地面的沉降进行减少,并将顶进的阻力进行减少,这种情况所采用的方法,通常会运用压注触变泥浆对管道周围出现的空隙进行填充,这样就会形成一道泥浆保护套,其可以对地层起到一定的支撑作用。在距离比较长的顶管施工过程中,通常会运用注浆减阻的方法。在实际的施工中,主要从以下几点进行(1)压浆的部位应该是顶管机的头部或者是尾部,并需要和顶进的工序进行同步;(2)在混凝土的管道中间或者是适当的位置,还需要进行相应的补浆,也就是对顶进过程中损失的泥浆进行补充;(3)顶进偏差的校正:在工程进行顶进施工的过程中,管位的偏差如果超过规定的数值,一般是10厘米,就需要对其进行相应的校正,但是校正的过程不易太快,需要缓慢的进行。

结语

综上所述,在市政给排水工程的建设当中,对于顶管技术的应用具有较大的潜力,在实际排水工程施工中具有巨大的作用,但因顶管技术的应用特点,在对该技术应用的过程中对技术性要求比较高。因此,想要使顶管技术的应用效果能够得到提高,就需要从工程的实际出发,并对工程施工的每个环节的实施要点进行较好的把握,才能够使该技术的应用价值得到有效的提升,从而使市政给排水工程项目的质量得到有效的保障。

参考文献:

[1]付铁臣,张一弓.顶管施工技术在市政工程中的应用分析[J].江西建材,2017(16):72+74.

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