顶管技术在市政给排水工程施工中的运用研究

顶管技术在市政给排水工程施工中的运用研究

Summary：在城市化进程中，做好市政工程建设工作有利于保证人们的生活质量。在给排水施工实施期间，顶管技术的有效应用是确保给排水系统正常运行的前提。因而在施工管理过程当中，需加强对此部分的关注与重视，将这一技术的应用优势充分落实并发挥作用，以更好地推进市政给排水工程的建设发展，促使人们的生活水平及生活环境得以有效保障。对此，本文将针对给排水施工中顶管技术的应用作以分析，以更好地提高施工质量，满足当下发展的需求。Keys：顶管技术；给排水工程；施工；运用引言在城市发展速度不断加快的背景下，人们的生活质量不断提高，人们对城市中基础配套建设的要求也在不断增加，促使市政工程水平和质量都实现了提升。作为市政工程中非常重要的一个组成部分，给排水施工中应用技术的合理性、有效性及对施工质量可产生的影响，受到了人们的高度重视。因此，当前有必要在明确顶管技术优势的基础上，分析其在施工中的应用要点，了解施工注意事项，以此保证更好地将该项技术应用在实际施工中，为获得更好的给排水施工效果提供一定支持，进而通过不断提高施工技术水平和质量，为更好地建设城市提供支持。1.顶管技术特点及优势在顶管施工中，施工单位只需进行工作井与接收井的开挖施工，工程施工操作集中于地下，表现出开挖工程量少的特点。基于顶管技术的原理，其在市政给排水工程施工中的运用有以下优势：①市政给排水管道的敷设无需全段开挖施工，对沿线交通影响小，对周围建（构）筑物影响少，保障了建筑的安全；②开挖工程量少，施工现场不会产生大量粉尘，避免粉尘污染的出现，保护城市环境；③顶管施工的掘进面较小，对施工组织的要求较低，减少人工成本，且施工快捷，工期短[1]。2.顶管技术原理与工序2.1基本原理从设置好的顶进井，将对应的顶管掘进设备或者施工具管，通过主千斤顶油缸的作用，穿过土层在接收井内吊起，埋设管道。一般机械式的施工大部分采用封闭式顶进方法，压力平衡方法主要包括泥水式平衡、气压式平衡和土压式平衡。2.2主要工序应用顶管技术时，主要包括以下几项工序：①在选择管道顶进方法时，需充分结合现场施工情况，其中包括地下水位情况、水质、管径、地下建筑物等。同时，还需满足不同条件才能选择该技术开展施工，即地质条件为砂性土或者黏性土层，且需要保证土层未受到地下水影响，一般可以采用机械挖掘或者手掘式顶管法施工；厚度较大的软土层，并且不存在其他障碍物时，可以采用网格式或者挤压式顶管法施工；黏性土层地质条件且需控制好地面平整度，则可以选择土压式平衡顶管法；在粉砂土层施工时，可以采用泥水式平衡法或者加泥式平衡法；顶进金属管管径比较小或者长度比较小的情况下，可以选择挤密式土层法。②顶管井布设中，一般需要采用钢筋砼或者以碎石为基础，如果是较硬的土质，则可以以方木作为基础，需要注意的是，如果是土质不够稳定的区域，需要在工作井周围做好支撑工作。同时，顶管井地基修建时需按照设计管线位置以及坡度进行施工，不能出现沉降问题，要保证内部固定导轨和顶管位置准确。③布置好顶管井后，需开展管道顶进工作，施工前需在管前端挖好与管道形状基本相似的坑道，深度一般为50cm，然后再使用千斤顶开展顶进工作，并且重复该步骤循环顶进。④穿墙施工主要指将穿墙门板打通，一般需要使用官推工具直接将穿墙闷板推出到墙外，确保止水装置能够更好安装[2]。在实际施工时为确保止水效果更好，需将强度不高的填充物装入穿墙管内，施工前在枪管外采用注浆加固操作，起到一定固定作用，保证穿墙管周围土层强度符合要求。⑤顶管接口一般采用电弧焊接方法，将该管段和已经顶入的管段焊接在一起。如果是混凝土管，则需要采用橡胶圈等进行嵌缝处理，并且将两管之间的缝隙控制在1～1.5cm。3.顶管技术的应用分析3.1顶管技术应用的情形第一，可应用于难以在地面进行的大规模挖掘区域，包括如受保护的名胜古迹地段、繁华的城市街道、交通枢纽重要地段等，这些区域由于各种因素不便于在地面进行挖掘施工，而在必要条件下，则可采取地下施工的方式，应用顶管技术。第二，可应用于不允许在地面挖掘或反复挖掘的区域，不论在管理部门要求下，还是地基的基础条件方面，都需要依据规定进行施工。同时，对道路反复开挖所造成的影响更是相对较大，且具有一定的经济浪费现象，因而则可通过顶管技术的应用，以完成施工任务目标，提高施工质量及效率，节省相应的财政资源。第三，可应用于老城、旧城区等的改造建设区域当中。这部分区域因其年限因素，因而无法更为清楚准确地掌握地下管线的具体位置，更是有效地对其进行准确定位。对此，则可采用顶管技术以将其施工难度尽可能降到最低，进而提升施工的质量效率。3.2安装设备在展开施工工作前期，需先行制作导轨，以便顶管技术顺利展开。导轨能够将其他设备进行引导并固定，其以金属为主要材料制成。这一装置的安装，不仅能够承载高负荷运动，还能够辅助顶管进行直线顶进，更好地防止顶管顶进期间发生位移。因而导轨有着重要的作用，在制作材料的选择上，则需加强重视，反复斟酌。同时，在运行导轨之前还需加强其固定性，使其能够以更为合适的角度开展工作。当导轨位置有效固定之后，则可进行施工操作。3.3顶管井设置顶管井主要分为两种，一是工作井，二是接收井，其为顶管施工技术的重要组成。在具体施工实施期间，通常由工作井的一端导入接收井。为提高施工工作的有效性，则需将水源及土壤排放和挖掘进一步有效落实，通过对工作井的优化调整，以将施工过程中可能存在的影响尽可能降低。在此过程当中，则需关注其位置的选择以及其自身的安全程度等方面。首先，需加固工作井的坚实度，一般多采用混凝土及钢筋等材料，建设较为坚固的后背墙[3]。其次，由于工作井存在结构差异因素，因而其抗压能力也有着不同程度的差异，因而需结合实际需求进行选取。3.4施工作业要点首先，在顶管出洞方面。这一技术主要应用于顶管施工的后期阶段，是顶管作业的重要控制点。但在施工前期还需做好这部分工作准备，首先将工具管进行设置处理，将工具管归零，并在其下方墙壁布设相应的支撑，以确保井壁的强度达到标准，避免顶管不慎掉落或顶管倾斜等问题出现。一旦出现倾斜现象，则需及时进行校正，因而在前期还需明确初始角度，以加强控制效果。其次，在注浆减阻方面。一般情况下，在排水施工期间，常以触变泥浆进行注浆减阻。当对于顶管机进行两端的压浆处理时，管道外侧则会在其注浆过程中逐步形成泥浆，进而保护管道，将施工过程当中产生的阻力有效降低。期间，对于施工过程可能存在的地面下沉等问题，则可利用泥浆套进行支撑。最后，在顶管校正方面。在具体施工实施期间，可能由于外界因素而造成的顶管偏移等现象，如顶进力度存在差异，或管道连接方式不同等，都有可能造成顶管偏离中线问题。此时，则需进行校正处理，可利用纠偏千斤顶组进行校正，并关注相应的数据信息，以做好定位措施，进而再进行校正处理，提高校正的有效性。4.结束语在市政给排水工程施工中，施工单位应按照施工准备、工作坑施工、设备安装、穿墙施工、顶进施工、管线纠偏等流程施工。在顶管施工过程中，需做好地表监测、洞口止水、泥浆管理与顶管降阻等操作，保障顶管施工质量，提高顶管施工效率，进而提升市政给排水工程实施的效益。Reference[1]侯敏乐，安静雯.分析在市政给排