浅谈市政给排水施工中的顶管技术 6页

浅谈市政给排水施工中的顶管技术广州华浩能源环保集团有限公司510000顶管技术是一种在非开挖地面的条件下进行掘进的施工技术，常用于市政给排水施工中。它的优点主要在于不影响周围环境或影响很小，施工场地占地小，噪音小，而且能够深入地下作业，尤其在现今的管线需穿越道路、河流和建筑物时优点尤其明显。关键词：市政给排水；顶管技术；现代化引言自改革开放以来，我国城市化进程发展极快，城市中的人类生活生产活动比以前成倍增长。为满足现代化城市的发展，需要对城市原有地下给排水管线进行改造和大规模的新建。在对新的城市环境保护的前提下，传统的以开挖为主的给排水施工技术难以满足城市发展的要求，顶管技术作为一种新生的非开挖技术在此新形势下应运而生，并且得到了普遍的应用。因此，文章将对新形势下市政给排水施工中的顶管技术进行探讨。一、顶管施工技术1、顶管施工的工作原理原理：顶管施工技术作为一种新型的地下管道施工技术，在不需要开挖路面的情况下，仅需要在垂直地面方向上开挖顶管施工工作井，然后采用高压液压千斤顶将管道顶入地下。顶管施工是用来自主顶油缸和管道间中继站等方面的推力，将工具管等顶管施工顶进设备从工作井内穿过地质层，同时，将市政排水管道紧随顶管顶进的设备进行埋设，实现排水管道的非开挖敷设。2、顶管施工技术的优点①顶管技术的施工面由线缩小成点，减小了对地面的损害面积，减少了\n施工占地面积。①地面基本保持原来状态不受施工的影响，所以对地面交通等人类的活动的影响也较少。②顶管技术能够减少施工的噪音，并且施工震动较低，不仅可以减少对居民生活环境的影响，而且对建筑物的使用和现有的管线不产生影响。③可以轻松穿越障碍物，可以在较深的地下以及水下进行管道的铺设，安全地穿越河流、地面建筑物和道路等。二、顶管技术的几个关键要素1、管材的要求给排水管道中常采用钢筋混凝土管、塑料管道和钢管等，根据施工情况和使用要求合理选择。给排水顶管施工中，管材采用钢筋混凝土管较多。在进行顶管施工的过程中，钢筋混凝土管要承受很大的压力，因此对管材要求强度较高,需要采用专用的顶管管材。另外，在进行顶管施工吋，顶管长度的确定要综合工程要求、技术水平和经济情况，短管主要适用于线路较弯曲和距离较短的路段，而长管主要适用于直线和距离较远的路段，这样一来就可以奋效地减少管道的装管环节。除此之外，要根据地质情况和管道覆土的深度合理的增加管材的厚度和强度。2、推顶力计算顶管中推顶力不仅受顶进设备的制约，而且受工作井后靠土体稳定的允许反力和管材轴向允许承载力的限制，因此顶管施工中允许推顶力应受诸多因素中的最小允许承载力来决定。推力的理论计算:（以Φ800mm为例计算）F=F1十F2其中F—总推力F1—迎面阻力，F2—顶进阻力\nFl=π/4*D2*P（D—管外径0.86m，P_控制土压力）P=Ko*γ*Ho式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55Ho—地面至掘进机中心的厚度，如取值4mγ一土的湿重量，取1.9t/m3P=0.55*1.9*4=4.18t/m2Fl=3.14/4*0.862*6.27=2.83tF2=πD*f*L式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均沙砾土）综合摩阻力，取0.8t/m2,D—管外径0.86m,L一顶距，取120m。F2=3.14*0.86*0.8*120=259.24t。因此，总推力F=2.83+259.24=262.07t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为汕缸的总推力。3、作业井要求顶管作业井可以将其分为工作井和接收井，通常采用钢筋混凝土结构。根据施工技术工艺可以将作业坑分为现浇式和装配式两种，但是在市政给排水施工中，一般采用现浇式的施工技术。另外，通过在作业井的周围施打水泥搅拌桩或旋喷桩以及放置支撑物体，这样就可以使后背墙的顶力得到增加。在作业井的内部通过设置钢质墙围，来提高作业井的施工强度和稳定性由于作业井对顶管施工技术的质量具有重要的影响，并且力度影响较大，因此在施工过程中必须把握好作业井施工质量，并对作业井的排水、运输和出土等进行充分的考虑。在进行作业井的挖掘时，要对周围建筑物及管线等进行监测，防止破坏的产生。可见，作业井对顶管施工技术具有重要的影响，所以在进行作业井开挖吋，一定要有效\n地控制好作业井的强度和规范性。三、顶管施工工艺1、工艺流程测量定位→作业井开挖构筑→顶管设备安装调试&nrr;管材吊入→出洞准备→掘土运土→推进→测量纠偏→循环装管推进→进洞→设备拆卸吊出。2、主要施工技术(1)穿墙在进行顶管施工时，需要打开穿墙闷板，将工具管顶放置于井外，并安装好穿墙止水装置。在穿墙管里面进行填充和压实的纸筋粘土以及低强度的拌和土水泥粘土，不仅具有临吋性的阻水作用，还具冇挡土的作用。为了保障穿墙孔外侧的距离符合施工的要求，就必须确保土体的稳定性和强度对于工作井工具管来说，在进行穿墙前，就需要对穿墙管外侧实施注浆固结作业。工作井工具管在进行穿墙前，必须对出现的问题进行仔细的分析，并采取冇效的措施进行处理。当闷板开启后，必须迅速地推进工具管，并要做好穿墙止水工作。(2)顶管出洞顶管出洞，就是顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口封门后进入土中。顶管出洞不仅是顶管施工中最重要的一道工序，而且是很容易发生事故的一道工序。了确保管线不产生偏斜现象，就需要对工具管进行调零，在工具管下的井壁上加上支撑，这样以来发现下跌就可以及时采用主顶油缸进行纠正，在工具管出洞前，要提前设定一个初始角，以此来弥补下跌。顶管机头进洞时，在接收坑内预先安置枕垫和滚桶。当顶管机头接近封门时严禁挤压，拆除封门后顶入接收坑。当管节顶进接收坑后施工技术人员应考虑顶进坑和接收坑各留出的管节长度，以满足：尽量避免敲拆混凝土管；方便接U施工；露出的管段应小于管长的三分之一，以使管节重心继续留在土层中。掘进机脱离管子时必须采取措施，防止管节接头中橡胶圈的松动。\n(1)注浆减阻在进行顶管施工的过程中，需要对注浆减阻技术措施加以注意。浆减阻就是采用压注触变泥浆的措施来填充管道周围的空隙，然后使泥浆的保护套得以形成，这样以来就可以起到地层支撑的作用，有效地减少地面沉降的产生，并使顶进的阻力得以减少。顶力控制的关键是最大限度的降低顶进阻力，而降低顶进阻力最冇效的方法是注入膨胀土泥浆，我们设想在管外壁与土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套，改变原来的干摩檫状态为液体摩檫状态。这样就可以大大地减少顶进阻力。为达到这一目的，采取如下措施：①根据不同地质条件，采用不同的触变泥水密度，以利于最大限度的降低顶进阻力。②选择优质的触变泥浆材料，对膨胀土取样测试，主要指标为造浆率、失水量、静切力、动切力和动塑比。这些指标必须满足设计要求。③在管节制作吋根据要求预埋压浆孔，设计压浆孔吋在掘进机后连续放置三到四节有注浆孔的管子，不断注浆使浆套在管子外面保持的比较完整，然后再间隔两节管子放置一节有注浆孔的管子用以补浆；安装注浆管吋，每个预埋压浆孔里要设置单向阀，0的是防止注浆压力不够吋管外壁的浑浊的泥浆液倒流。④触变泥浆的配制、搅拌、静置吋间，都必须按照膨胀土的特性要求执行。(2)顶管纠偏顶管顶进过程中如发现偏差超过设计允许偏差，即进行纠偏。纠偏校正应缓慢进行，使管道逐渐复位，禁止猛纠硬调。纠偏是指顶管机头偏离设计轴线后，利用设计在后部的千斤顶组，改变机头端面的方向，逐渐减少偏差，使管道沿设计轴线顶进。如果同吋有高程和方位的偏差，则应先纠偏差大的一边。纠偏应做到在顶管中采用小角度分级逐步进行，勤调微纠。当机头发生旋转吋，可采取在管内的相反方向增加压重块或在中间站提供旋转纠正力矩等方法纠正。四、结语综上所述，顶管技术改变了市政给排水施工中对城市地面破损的现象,\n大大的保护了城市的环境和交通畅通，科极大满足城市发展对市政给排水工程的要求。因此，顶管技术在我国高速的现代化城市建设中发挥着重要的作用，它的应用也将得到继续的推广。参考文献：［1】马奋涛.市政给排水施工中的顶管技术［」］.科技创新导报，2009,(21)［2］姜伟.浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用［」］.江西建材,2013,（6）