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摘要:现阶段,城市化进程的不断推进,市政工程项目扮演着重要的角色,其主要为人们的实际生活提供基础服务,如交通运输、给排水需求等。为促进城市经济的可持续发展,应重视市政工程项目,其中,顶管技术非常关键,且施工方式的合理性、科学性直接影响着工程项目的质量,也会影响人们的生命健康与财产安全。面对此类问题,本文就市政工程施工中顶管技术基本方式、基本施工流程等予以阐述,以求为后续施工提供借鉴。
关键词:市政工程;施工;顶管技术
作为城市基础设施的主要组成部分,市政工程项目扮演着重要的角色,特别是给排水管网,其主要为城市污水处理、供水等提供保证。为提高市政工程项目的高效运行,应及时对市政设施开展扩建、改建与新建处理,要求技术员要科学安装管道。顶管施工技术主要是把冶金技术、电子技术、化学技术、地质技术等集合到设备之上,以形成综合性技术,以求更好的应用到市政项目建设之中。顶管技术的应用,要做好管道敷设工作,无需对路面进行开挖,仅需开展地下处理,以达到管道维修与建设的效果,能确保施工不会损坏城市交通与基本面貌,安全系数高,污染小,能取得良好的社会效益。
一、顶管技术的基本概述
顶管施工属于非开挖性的施工方式,其无需进行开挖或少开挖的来埋设管道的技术。顶管技术主要是在整个工作坑之内利用顶进设备所产生的顶力来克服掉土壤与管道间的摩擦力,要求把管道依照设计坡度更好的顶入到土壤之中,而后运走土方[1]。将一节管道顶入到土层后,而后再开展第二节管道的顶进处理。顶管技术实施的基本原理主要是利用主顶油缸与中继间、管道间的推力,将掘进机或工具管等由工作坑中穿越过土层,而后直接推入到接收坑之内并予以吊起,然后把管道埋设到两坑间的位置。顶管施工是于盾构施工后发展起来的地下管道施工模式,运用此种施工方法,无需对面层进行开挖操作,其可穿过铁道、公路、地面建筑物、河川与各类地下管线等。
二、市政工程顶管施工的主要方法
1、泥水式推进法
利用刀盘掘进机、设定的顶速来对正面土的压力予以平衡,对循环水压力予以调节,从而达到对地下水压力平衡的效果[2]。应用此种施工方法,要求顶管施工操作不能间断,且施工速度相对较快,无需对降水或地基进行合理的处理,致使地表的沉降幅度逐步减小。
2、土压式推进法
此种方法主要是向切削仓中注入相应比例的混合材料,直至将整个泥仓予以填充满,旨在对地下水压力与正面土压力予以平衡处理。开展施工推进处理时,无需运输混合材料的泥浆泵来完成,且推进设备的造价相对低廉。与此同时,无需对泥浆开展科学的处理,且对顶管施工进行整体推进的成本相对偏低。土压式推进工法所选择的掘进机主要表现为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。此种施工方法更为适用于管径为φ1000.0~3000.0mm间。
3、泥浓式推进法
此种工艺主要是运用二次注浆处理方法,其可在很大条件下将和地层之间存在的摩擦阻力予以消减,还可将粒径为顶管直径1/3的砾石等予以排出,能确保顶管施工高效而顺利的实施,其主要适用于排水管的长距离顶管推进处理之中。此种处理方式主要是在顶管施工时,可把砾石、土壤等废弃物进行分开处理,并运用不同的方法来把这些废弃物运输到地表层,而后再开展外运操作[3]。因而,此种推进法具有很强的适用性,除岩石外在大量土质条件中均可应用,其主要适合应用到顶进管径为φ700~2200mm间。
三、市政工程施工中顶管技术的实施流程
1、管材的运输和吊装
运输管材时,则是由供货商所提供的,要求运输车要自带吊机卸车,能将管材均匀的排列到堆管场。此外,在工作井的旁边应设置相应的堆管场,还要铺设滚干与槽钢,利用人工处理方法来向工作井旁边来放置一定的管材,尽量选择小型的吊车来开展施工。开展吊装施工之前,需要加强对吊装设备质量的检测,要求设备质量必须要满足相应的规定,而后才可开展施工。
2、顶管设备的安装
安装顶管设备之前,应对起重设备进行全面的检查,如电动葫芦、卷场机等,保证设备质量满足一定的施工要求之后,才可开展后续施工。起重设备安装完毕后,需要采取试吊操作,要求和地面的距离保持10.0cm的位置之时,需要全面检测设备、重物的安全系数。而后,对设备安装之前的液压管路、液压油泵等系统进行全面的检查,要求必须要遵循一定顶管坑设计规范,进而安装上高压油泵与管路[4]。
3、工作井和接收井的施工
对于工作井与接收井而言,两种结构均选用规格为C30的现浇钢筋混凝土矩形井结构,要求工作井之内的净空为6.5mx5.0m,而接收井之内的净空为4.0mx4.0m。要求每个井位必须要具备稳定的地质条件,若地下水相对贫乏,开挖时,采取从上至下的方法来开展分层操作,要求孔洞要预留一定的管道进出洞口,可作临时性的封堵性施工,通常会选择砖材来作为重要的施工材料。在工作井位置,需要设置上与顶管施工操作的主要设备,如液压系统、气压系统等。选择两台电动空压机气压系统会产生大量的压缩空气,而后进行净化存储,逐步向管道内设置千斤顶。此外,需要把两台45Mpa的高压油泵配置到工作井以内,保证二者开展联合性的应用。对于压浆系统而言,应及时配备好注浆泵、搅拌机与泥浆池等元素,要求此工程要选择重量为4.7t的单节管子,要求门式吊机的基本重量是10t。对于工作井而言,千斤顶属于重要的顶进设备,其是整个顶进系统的核心设备。运用顶进计算方式,可预计把两台油压千斤顶及时配备至顶管主站,主要采取左右对称的布置方法,利用电动油泵逐步向主顶油管提供油压,要求千斤顶的行程是1500.0mm。
4、顶进操作
管道在顶进之前,需要对全部设备进行科学的检查,还要求设备开展试运转操作。凿好护壁管孔之后,需要把工具管及时顶入到土层之中,要求每顶进30.0cm,实施重复性测量,等到管道达到土层之后就可实施正常的顶进处理,要求每顶进100.0cm,都要进行重复的测量。对于工具管而言,其顶进范围控制到6.0~10m,其偏差要控制到轴线为3.0mm,而高程则为0~+3mm。
结束语
综上所述,为提高市政工程施工质量,应重视顶管技术的应用,要求施工方要保证顶管技术实施流程的科学性与规范性。当前,市政工程顶管技术的实施,要求施工者要明确了解各项施工指标与具体要求,及时做好系列的施工准备工作,重视对每个环节质量的把控,在此种情况下,才可降低项目施工风险,利于提高工程施工质量。
参考文献:
[1]孙钰,杨家昕.顶管施工技术在市政工程中的优势分析[J].建材与装饰,2017(50):9-10.
[2]韩国业.市政工程给排水施工中顶管技术的应用[J].低碳世界,2017(12):123-124.
[3]杜伟宏.浅析市政工程中顶管施工技术[J].四川水泥,2016(06):235.
[4]江新民.刍议市政给排水施工中顶管技术的有效应用[J].江西建材,2014(24):101.