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分析顶管技术在市政给排水工程中的运用
摘要:给排水工程是市政工程中重要的基础性工程,在城市化建设中发挥着重要的作用。在传统的市政给排水工程施工中,大都使用铺设施工,不仅耗费时间较长,还会影响到地面交通。而运用顶管技术,不需要对地面进行开挖处理,与传统的施工技术相比较,能极大减少施工人员的工作量,提升工程施工的效益。本文就对顶管技术及其在市政给排水工程中的运用进行详细分析,以供参考。
关键词:顶管技术;市政给排水工程;运用
前言:
顶管技术是一项非开挖技术,目前被应用到很多工程项目的施工当中,尤其是在市政给排水工程施工中,运用顶管技术,不需要对地面进行开挖处理,而是在地下进行管道的铺设与维护,这样不会影响到路面的交通以及周边的建筑物,并能有效减少工程施工对城市环境的影响,对于合理控制施工成本,提升施工过程中的环境友好具有积极的意义,因此具有较高的经济效益和社会效益。
一、顶管技术概述
顶管施工技术是继盾构施工技术之后发展起来的一种非开挖敷设地下管道的施工方法。在具体运用中,主要是借助主顶油缸以及管道间中继间的推力,将工具管或者掘进机等,从工作井中穿过土层,推进到接收井当中,然后再将其吊起。这样,在推进的过程中,就会把紧随在工具管或者掘进机后面的管道埋设在工作井和接收井之间。在地下管道施工中运用顶管技术,与传统的开挖敷设施工方式相比较,不需要进行大规模的地面开挖,就可以穿越公路、铁道和河川以及各种地面建筑物、地下构筑物及管线,这样不但能减少工程施工的工期,而且,因为工程量的减少,还可以极大节约投资,提升工程施工的经济效益。此外,运用该项技术,因为是在地下进行施工,不会影响到基本的地面运动,也不会影响正常的交通状况。而且还能在很大程度上减少工程施工造成的噪声与粉尘污染。
在市政给排水工程中运用顶管技术时,首先需要在施工管段内合理设置工作井和接收井,并在工作井内部安装相应的推力设备;其次,以合适的速度将导轨上的顶管机头推入到土体当中,接着将预制好的钢筋混凝土管进行进项施工,并由机头进行导向;最后,施工人员还需要利用工作井,将施工过程中前端产生的土运出去,从而有效完成市政给排水管道的铺设工作。
二、顶管技术在市政给排水工程中的运用
(一)工作坑的选择和处理
在市政给排水工程中运用顶管技术,首先需要合理选择工作坑。在进行工作坑位置设定时,施工人员需要遵循方便排水、出土以及保障地上建筑物和地下构筑物设施的原则。即在选择工作坑位置时,选择的工作坑必须便于排水和出土,同时还要采用一定的安全保障措施,以保证周边建筑及其他设施的安全,为工程的顺利施工保驾护航。此外,工作坑还需要配合封闭式模框架使用,以达到支撑的效果。再具体处理过程中,施工人员应根据工作坑的结构,合理选择封闭式模框架。例如,矩形的工作坑,需要运用倾斜框架来进行支撑。
(二)管口防水工作
在市政给排水工程中运用顶管技术进行施工时,为了保证管道能够顺利流出,工作井的井口直径一般会比管道口径稍大一些,这就需要对二者之间的缝隙进行填充处理,以达到封闭防水的目的。在沉井制作的过程中,二者之间的间隙处理可以在洞口采用止水的方法,即在洞口处埋设钢法兰,然后用螺栓进行焊接,接着再安装橡胶法兰,最后再安装钢压板。这样,当工作井中出现地下水或者是泥沙时,就可以及时进行回收。在实际施工中,进出洞施工处理是市政给排水工程中运用顶管技术施工的关键步骤,其施工的结果直接影响到整体工程施工的质量。因此,在进行进出洞施工处理时,施工人员必须准确对其定位,并确保施工的质量。此外,在穿墙施工人员还必须精确控制掘进机前进的方向。为了达到这一目的,在进行穿墙施工时,必须避免井外泥水大量涌入到工作井当中,并确保管道与轴线的方向相一致。此外,还要确保任何操作都保持在误差允许的范围内,否则就会出现“差之毫厘,谬以千里”的严重后果。
(三)管道顶进作业
在进行管道顶进作业的过程中,施工企业应该采用手掘的方法来进行,而且,还要保证地下水的水位与管道底部保持0.5m以上的距离。同时,在管道顶进作业的过程中,还必须严格避免外来水源进入到施工的顶管管道当中。为此,在管道顶进作业开始之前,施工技术人员应对施工区域的地质进行详细勘查,并结合以前勘查的资料,以掌握施工区域的地质情况,例如,施工区域中是否存在风化地层,或者是微风化地层,然后科学设计顶进作业的方案。因为顶管技术在实际施工中也具有一定的局限性,在遇到风化或微风化土层,且风化的距离较长时,不论是人工手掘,还是机械顶管的顶进作业,都不能得到正常的开展。因此,施工技术人员在开展顶管施工设计之前,必须全面了解并掌握施工现场的地质情况,如果施工区域内存在风化或微风化现象,必须准确记录,并对其进行特殊的处理。例如,采取大开挖支护的措施,或者是采用暗挖隧洞的措施进行施工。设置方案后,施工技术人员还必须对所有的设备进行严格的检查、调试,只有试运行合格后,才能进行顶进作业。而且,在顶进作业的过程中,如果遇到巨石等障碍物,施工技术人员应及时运用破岩井来对这些障碍物进行处理。
此外,在顶管作业的过程中,因为偏心力和阻力的存在,会对顶管产生一定的影响,导致顶管的实际路线与设计的路线之间存在一定的偏差,为此,施工技术人员还必须采取一定的纠偏措施,及时纠正顶管的实际路线,避免出现较大的偏差,从而影响到施工的质量。在进行纠偏时,技术人员应遵循小力度、多次纠正的原则来进行,千万不能快速大力进行纠偏,以免影响到施工的质量。
最后,在顶管作业的过程中,施工技术人员还要及时注浆减阻,即在顶进的过程中,对管道的周围进行注浆处理,以填补管道与周围土体的空隙,并以此形成泥浆保护套,以减少顶进过程中遇到的阻力。此外,这样还可以有效加固土体,减少地面沉降现象的发生。
(四)闭水实验
在市政给排水工程中运用顶管技术时,施工技术人员还必须重视闭水实验环节,以保证顶管施工的质量。在实际运用中,当完成施工后,施工技术人员应及时进行闭水实验,以检测其闭水的效果是否达到设计的要求,是否存在渗漏水的现象。一旦在闭水试验中发现存在渗漏水的现象,应及时找到渗漏水的部位,采取有效的措施进行处理。处理完成后,需要在进行闭水试验,确保不存在渗漏水的现象。
结语:
综上所述,在市政给排水工程中运用顶管技术,引起不需要进行地面开挖,只是在地下进行施工,能够打破传统市政给排水工程施工技术的局限,显著提高施工的效率,降低施工带来的负面影响,且降低施工的成本,从而显著提高市政给排水工程施工的质量,且便于后期的检修维护。因此,在进行市政给排水工程施工中,应大力推广顶管技术的运用,并不断改进、创新、完善顶管技术,从而促进我国市政给排水工程等基础性设施的建设和发展。
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