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摘要:城市现代化建设中市政管道工程作为基础性工程,直接对城市建设产生影响。市政管道施工引入顶管技术,避免传统沟槽开挖对周边环境的影响,提高管道施工质量与效率。有鉴于此,本文分析顶管施工技术要点,阐述市政管道施工中该技术的应用。
关键词:市政管道;顶管;技术要点
市政工程建设中给管道施工作为主要组成部分,施工质量直接对城市建设造成影响。市政管道施工中广泛使用顶管技术,改善传统管道施工方法的不足,缩短工程周期,减小对工程周边环境的影响,大幅度提高工程施工质量与效率,推动城市现代化建设。
1、顶管施工技术优势
顶管施工技术能够大幅度地缩短管道工程铺设周期,受外界环境因素影响较小,而且产生的噪音小、粉尘少,干扰破坏城区交通条件与环境的情况相对较轻,是高效率、无污染的一项施工技术。顶管施工技术优点主要有以下几方面:①施工面由线变为点,占地面积很小;②施工影响不到地面的活动,干扰交通非常小;③震动与噪音都很小,居民生活环境受到的干扰很小;④对于已有的管线和构筑物的使用不造成任何影响;⑤能够敷设管道在较深的水下和地下,能够安全在河流、建筑物、铁路以及公路下穿越,使得沿线拆迁量降低,从而使工程造价减少。
人工顶管与机械顶管的技术性、经济性对比。
人工顶管:采用人工挖掘方式顶进,技术简单,容易操作。不需要接收井,或可以设置尺寸较小的接收井,工作井尺寸也可以设置较小。如地质条件差时,人员施工作业危险性较高;顶进费用及配套工作井接收井费用低;要求地下水位在管道底部以下,地质条件好,可以应对复杂管线及周边环境。占地小。如地质条件差且仍必须使用人工顶管工艺的,一般需要进行地基加固及止水帷幕处理。
机械顶管:目前使用较多的是泥水平衡式机械顶管工艺,机械化程度高,需要对应技术、经验要求较高。必须设置接收井,工作井和接收井尺寸较大。人员作业较安全;顶进费用及配套工作井、接收井费用高;不受地下水位限制,地质条件差的,如流砂、软土、硬岩均有对应的机械设备可使用。要求地质情况相对连续、稳定,如地质突变情况太大,则可能顶进失败。占用场地较大。因顶进过程无法看到土体外围情况,容易对地下管线产生破坏。
2、市政工程中顶管施工技术应用
以某市政工程施工为例,对顶管施工技术进行应用,技术人员结合实际工程内容开展。该工程顶管直径为1500mm,1808m采用正常排放管长度,而1500mm为管道内径。需要从高位井顶进低位井,5.3~8.4m之间作为埋设的深度,可以选择承口形式的钢筋混凝土管、楔形橡胶圈接口等,将这些内容作为施工的具体材料。在这一工程当中,主要是对市政道路给排水工程进行具体施工,因此,在对该工程进行具体施工过程中,需高度重视工程地理条件,同时对四周施工情况和管线的设置等有一个充分的了解。
2.1现场踏勘和调查
顶管施工技术在市政工程中具体应用之前,相应管理人员需要对现场的人、车流等情况、人流和车流交通组织和路线等进行详细观察,可以在相应的路口位置设置交通导向牌,在人流和车流高峰期阶段,可以安排相应人员对交通进行指挥。此外,还需对四周排水系统进行详细的勘察,以便设计最佳泥水线路。如有必要,还需要设置临时排水管道,以防止出现污水横流现象。针对现场煤气、电气、通讯、供水等管道实施现场定位,同时还需要标示出,从而确定是否要进行关停或者搬迁。技术人员对雨水箱、原有污水管道等埋设相对较深的市政构筑物。结合桥梁等构筑物,需对桥台基础、桩基深度和桩基的间距等进行详细调查,确定附近建筑物基坑,可以使用何种形式,是否采用喷锚结构等。
2.2前期准备
业主和设计方为施工人员提供比较详细的地质资料,充分了解施工所在地土层的物理性质、力学参数等情况。进一步了解地下水的情况和变化规律等。若存在砂层,则需要了解含砂量以及砂的细度以及级配关系。若地质为岩层,就需要分清是否存在裂隙。如果施工所在地的岩层被风化,还需要了解其属于强风化还是中风化,或者是弱风化。计算其抗压强度以及抗剪强度等因素。经常会出现业主和设计单位所提供的资料不全,甚至存在截然不同的现象,相应施工单位则要求业主进行不钻。在业主应承的基础上,施工人员可以自主在顶线路上补上鉴别孔,然后在局部问题点位置补技术控。
2.3顶管选择
顶管选择多数使用的是钢筋混凝土管,如在实际施工中,没有腐蚀的需求,这时技术人员则可以使用钢管。技术人员选择钢筋混凝土管的过程中,要求顶管的规格和配筋的相关参数充分符合实际应用要求。在选择顶管的直径过程中,则可以根据工程内容的类型进行具体的选择,进行顶管具体施工过程中,还需要配备相应的挖土人员。对此,所设置的管道内径时最好要大于0.5m,此后对所受荷载进行计算,然后结合计算结果选择顶管的厚度,再确定顶管的外径。选择顶管的长度过程中,还需要结合实际施工需求,顶管长度直接影响经济效益,选择长管,装管次数相对较少,因此就有较高的经济性。
2.4顶管井施工
顶管井一共有两种类型,一种是工作井,另外一种是接收井。但是还可以对其进行多种分类,一般情况下,人们所使用的是钢筋混凝土结构的顶管井。对其进行具体实践过程中,工作井结构形式多数为单孔井和单排孔井,两者之间的差别在于,前者形状较多,有圆形、方形、矩形等;后者的形状比较单一,多数情况下为矩形。对顶管井进行具体施工过程中,首先要进行穿墙,这一环节是基础性环节,也是最为重要的一个环节,人们在具体实施过程中,需要将墙的闷板打穿,将工具管顶出井外,此后将穿墙止水装置安装完成。也就是在穿墙管的内部填夯压密实的纸筋黏土,也可以填强度较低的水泥黏土拌和土,这样更加方便技术人员能够临时性的阻水挡土。为了能够确保穿墙孔的外侧在一定范围内土体基本稳定,同时也具备足够的强度。对工作井进行具体穿墙之前,需要对穿墙管的外侧实施注浆固结。
2.5现场施工管理
进行具体现场施工过程中,管线当中经常存在污物或者施工残留物,这种情况下则需要对其进行及时清扫,不然会影响阀门、设备、仪器等的正常运行受到影响。在对管道进行具体安装之前,需进行彻底的清扫,遵循焊接一段清扫一段的原则,从而有效减少系统封闭后的清扫工作量。当清扫之后,需要注意季节对打压工作所带来的影响,如果在相对寒冷的地区,可以只打气压,若打水压,有可能会导致管道内结冰,若打水压则可以适当的采取防冻措施。打气压需要对系统做出相对认真的分析,制定科学合理的打压方案,同时还需要采取相应的安全保障措施。
3、结语
总之,市政工程属于基础设施建设的组成部分,其和人们生活、工作等之间存在密切联系。当前我国基础设施建设得到不断深入,市政工程建设发展速度越来越快,并且获得较为良好的成果。顶管施工被广泛应用在市政工程中,主要是因为该技术使用过程中,无需对路面进行开挖,对四周环境以及交通影响不大。
参考文献
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