顶管技术在市政给排水工程中应用探究 7页

'顶管技术在市政给排水工程中应用探究　　摘要：市政给排水工程关系到人们的正常生活，并且排水工程也是城市防洪排涝、污水排放的重要设施。在给排水工程非开挖施工中，顶管技术以其独特的优势得到了广泛应用。关键词：市政工程；给排水；顶管技术；施工中图分类号：TU99文献标识码：A顶管技术适用于非开挖管道施工，具有对环境影响小、施工范围小、噪音低等优点，适应性较强，操作简便，成本投入较低，因此在市政管道工程中得到广泛的应用。但是在实际应用中还存在一些不足，应当引起人们的重视。一、顶管技术施工的适用范围顶管技术主要适用的范围：一是在城市的繁华商业街道等中心地区进行的市政管网铺设施工；二是对于不能进行大面积开挖的文物遗址等特殊地段；三是因遇到江河、主要交通干线或者铁路等而无法进行空中架线以及开槽管径中所采用的管道直径大于八百毫米的地下埋管施工工作；四是当设置的城市污水管道直径大于五百毫米时，而周围又无其他建筑物设施且无法进行明沟开挖的施工工程。顶管施工示意图如图1所示。7 图1顶管施工示意图二、顶管技术施工中顶进管的选择1、顶管长度的选择在进行顶进管的选择时应合理、科学，一般情况，顶进管的长度是依照管口的直径来制定的：当顶进管的长度与顶管直径的比值小于或等于1.1时，为短管；当顶进管长度与顶管直径的比值等于1.15时，则为标准长度的顶进管；而当顶进管的长度与顶管直径的比值大于或等于2.1时，即为长管。2、顶管直径的选择顶进管直径的选择要根据工程的施工需要以及性质而定，且顶进管的配筋与厚度是根据顶进管所承受的压力来确定的，以此来确定顶进管的外径，但由于顶管技术的施工需要挖土工人的配合，因此，顶进管的内径一般都在五百毫米以上。三、顶管施工1、现场平面的布置对于施工现场的路面布置，从平面上总体分为自动化的控制室、材料工具的储存室、起重的设备、搅拌浆及材料的堆放处、存放废土的坑洞等一系列的布置；此外，在施工开始之前，应在工作井内安装相关的顶管机器以及千斤顶设施等顶进设备，并在工作井旁边设置专门的楼梯方便工人施工。7 2、设备安装及要求在导轨制作的过程中，最好选用钢制材料进行制作，然后，安装固定、牢固钢轨，进行钢轨的平行、顺直等操作时，一定要确保纵坡的坡度设计与管道设计相吻合。在使用千斤顶的时候，应该配合油泵一起使用，为了预防意外情况的发生，还应该备好“备用”油泵，将准备工作安排到位。在准备完毕之后，一定要对设备进行运转试用，如果在顶进中油压突然出现升高，就必须停止机器运转，立即进行全面检查，及时找出原因并进行相关处理。处理之后，还需要进行顶进检查，直到设备运转正常为止。拼装分块式的顶铁一定要有足够强的刚度，同时，顶铁周围的连接一定要互相保持垂直。在安装顶铁之后，需要保证管道轴线与顶铁轴线的相互对称、相互平行。同时，还需要保证导轨接触面与顶铁之间没有泥土、油污，保持接触面的干净、清洁。在更换顶铁的过程中，一定要对顶铁的完整性进行检查，看看有无异常情况发生，且应使用合适的缓冲材料在管口和顶铁之间进行垫衬。在进行正式的施工作业之前，必须要进行试吊，从而全方位的检查重物捆扎情况和制动性能。为了更好地保证施工的顺利进行，在实际操作中严禁出现超负载的情况。3、顶进施工7 在施工过程中，管道底部与地下水位之间的距离最少为0.5m，防止地下水进入管道，影响顶管正常作业。在顶进开始之前，需要对所有的设施和设备进行检验，合格之后才能进行。一般顶进工作分为三步：第一，安装顶铁。第二，将油泵开启，第三，顶镐活动塞需要伸出一定距离，之后关闭油泵，而且停止顶镐，在切入土层之后，工具管会自动进行“自上而下”的分层开挖。如果在顶进的过程中遇到障碍物，需要进行孤石的破岩井处理。一般情况下，进行钻探不是连续的钻孔，而是间隔式的钻孔，这样就不能全面地反应地质状况。所以说，在设计顶管的时候，需要全面了解该地区的钻探资料，确定是否有微风化或者已经风化的地层，如果在顶进过程中遇到障碍物，需要进行重新加密钻探，就要进一步了解地质状况。如果风化带很长，那么就需要进行支护开挖或者大开挖的方式。并不是所有的情况下都适合选用顶管施工，在进行顶管设计之前，一定要全面地了解地质情况，根据地质情况选用合理的施工方式。另外，如果出现了顶进偏差的情况，那么，就需要对偏差情况进行及时校正。4、进行有效的洞口止水7 根据相关的工作经验，在工作井中预先留置一个洞口（稍大于管节外径），就可以很顺利地将管道出洞。在顶进之后，需要对这个洞口进行封闭，有效地进行洞口止水。在施工之前，将10mm左右厚度的钢法兰埋藏在洞口，并对钢法兰进行表面焊接，然后安装16mm左右厚度的橡胶法兰，再利用刚压板（10mm厚）进行压紧。在工作井中未发现泥沙流或地下水，将橡胶法兰收回即可。在整个顶管工作中，“进出洞”是一个比较重要的环节。穿墙之后的挖掘方向直接关系到井内管节的拼接和管道控制的方向。在穿墙的时候，一定要防止大量井外泥水涌入的现象发生，还需要防止流沙和塌方的情况发生。同时，还需要保证管道的方向，不能偏离轴线，保证顶进的方向正确无误。四、顶管技术施工要点及注意事项1、在顶管施工的过程中，必须严格按照施工的设计图来进行顶管顶进，可以将超提刀与千斤顶编组相互配合使用，从而对顶进路线进行纠偏；此外，为了确保施工过程中顶进轴线与设计要求相符合，应定期定时的对顶进轴线进行测量，通常情况下，每顶进一节混凝土钢筋管就要进行一次轴线测量，最后，为了确保其精确度，还要对测量点进行复测。2、为了确保顶管能够顺利出洞，工作井的洞口应比顶管直径口大一些，而且在顶进的过程中，应采取有效的封闭措施来填补顶管与工作井之间的缝隙，所以，在制作工作井时，首先要在其洞口处埋一个十毫米厚度的钢管制法兰，然后在上面焊接螺丝，之后再安装十六毫米厚度的橡胶制法兰，最后用十毫米厚的钢压板将其压紧、压实，等到没有水和泥沙等物质流入井内时，才能收回法兰和压板。7 3、当路面施工周围的建筑物较多时，应设置监测点，并随时观察土体的移动等地表的形态变化，以避免路面下沉以及房屋开裂等事故的发生。4、在实际的施工中，往往会遇到障碍物，此时最常用的处理方法有两种：一种是采用破岩井来处理突遇的孤石，根据孤石的大小来合理的设计破岩井，之后在地面进行取石后再继续顶进工作；另一种则是对于长距离的微风化、风化地质的处理，要求在顶管施工的设计过程中，要对地质资料进行详细的分析，再对这两种地质给予合理的处理。5、向给排水管道的外壁注入适量的减阻泥浆，使管道的外面形成一个泥浆套，从而对地层起到一定的支撑作用，以减少地面的下沉，降低其与周围土体的摩擦力，最终减少在顶管顶进过程中产生的阻力；另外，泥浆的实际用量一般为计划的四五倍，所以，要时刻保证泥浆的充足。6、顶管施工中的一项重要工作就是进出洞，因此，必须保证掘进机穿墙方向的精确度，否则不利于控制后面的给排水管道方向以及拼接工作井内的管节，此外，在穿墙的过程当中，应该注意防止工作井内流入大量的泥水、砂石，以避免发生坍塌和泥石流现象；对于地层类型属于较松散的粉质粘土层的给排水管道施工，必须要确保顶进方向的准确性，使管道和轴线保持一致且应对顶进管方向与工作井周围一定范围内的土体进行改良和加固措施，通过加入水的作用来增强土体的强度、黏度，从而有效防止在施工中发生塌方事故。7 结束语通过对顶管技术的施工应用进行分析，了解到其施工环节是一项复杂的力学过程，且当中涉及到多种学科知识；所以，应严格按照相关的施工规范及技术标准来运用此技术，从而有效的解决市政给排水网管的铺设问题，以避免大面积土方开挖所造成的影响；由此可见，顶管技术在城市建设中具有相当的优越性，不仅对城市的建设面貌起到了美化作用，也为和谐社会的建设创造了无限生机。参考文献：[1]张宝华.有关市政给排水施工中顶管技术的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（13）.[2]滕云志.论顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].中国科技纵横，2010，（16）：112.[3]练文华.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].科技资讯，2011，（33）：87-87.7'