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市政工程给排水施工中顶管技术的应用

2023-03-05成敏湖南省华锐工程建设有限公司湖南娄底417000

中国房地产业 2023年2期
关键词:顶管市政管道

文/成敏 湖南省华锐工程建设有限公司 湖南娄底 417000

引言:

在近几年来城市化建设的不断进步和发展,城市基础设施已经得到有效的完善和优化,在市政给排水工程施工的阶段中,加强顶管技术的有效使用,减少施工面的不断扩大,加强技术的应用效果,在带动市政给排水施工经济效益提升的基础上,减少经济效益的损失,更好地确保市政给排水工程的建设质量,进一步带动人们生活质量的提升。

1.顶管技术的概述

顶管技术作为现阶段市政给排水工程中较为先进的技术类型,并且顶管技术属于一种不用开放式挖掘就可以在地下安置各种给排水器材的技术,目前技术的应用较为广泛,应用的效果较为良好。从现阶段市政给排水工程施工建设对顶管技术应用的情况进行分析可以发现,顶管技术自身具备较为良好的优点,加强顶管技术的有效应用能够缩短施工的建设周期,减少噪音的产生,对周边环境有着良好的保护效果,同时顶管技术的施工占地面积较小,在实际操作的过程中能够垂直于地面进行施工操作,形成施工井,采取高压液对千斤顶产生一定的压力,将施工需要的各种材料、管道顶入设计中主要的地下区域,保证顶入距离能够与设计要求相吻合。此外,顶管技术在实际操作和应用的阶段中,经常会在运输管道中出现各种不同类型的残渣,这些残渣如果不能得到快速有效地清理,必定会对后续管道的使用造成影响。为此,在实际工程施工建设的阶段中,需要使用人工技术、抽水技术等多种方式,将管道内部存在的残渣进行清理,从而保证管道的使用效果和质量,减少外在因素对管道造成的危害,进而有效地保证市政工程给排水施工的效果和质量[1]。

2.顶管技术的特点及适用范围

2.1 顶管技术的施工特点

顶管技术又可以成为非开放式管道敷设技术,顶管技术在实际应用的过程中,不需要对地表面进行挖掘,就能够垂直于地面对管道进行敷设,保证敷设效果和质量的基础上,减少外在因素对管道施工造成的危害和影响,缩短施工建设的周期性,保证实际工程建设成本的有效控制和改善。顶管技术相比于其他挖掘敷设管道技术来讲,在投资和施工周期等方面都有着较为明显的改善,是目前广泛被应用在市政给排水管道施工中的重要敷设技术,有效地对管道敷设技术进行使用,不需要对地面进行大范围地挖掘施工,可以穿透地面建筑结构和地下管道线结构,渗入地下进行施工建设。与传统开挖埋设管道施工技术相比可以发现,顶管技术的施工范围较小,施工中产生的噪音较小,对周边环境的影响和危害较小,顶管技术自身具备较强适应性,能够对不同施工条件、施工地质环境、施工结构情况等进行适应和改善,技术自身也具备较强的安全性和高效性,能为市政给排水工程的施工建设提供保障。此外,顶管施工技术能够将施工面从线转变成点,然后垂直于地面进行施工,目前顶管施工技术是市政给排水管道重点的施工技术,能为今后城市的建设与发展提供良好的基础与保障。

2.2 顶管施工技术的施工有点和适用范围

经过大量的市政工程施工时间可以证明,顶管技术与传统管道敷设技术相比,具备较为明显的优势和特征,能够最大程度上减少土方施工的实际工程量,并且施工的适用性范围较为广阔,能够对城市不同地质特征和复杂的地形条件进行有效的适应。顶管技术的优势主要可以表现在以下几个方面。

(1)顶管技术无需对地面进行挖掘,不会对城市原有的道路和交通造成破坏,采用顶管技术进行施工建设的时候,城市道路的基础设施、正常交通运行都不会受到影响,是在城市繁华路段施工中较为重要的施工技术。

(2)顶管施工技术在施工使用中,不会因为地下施工而对周边建筑物的地基造成破坏,也不会对周边居民的正常生活造成影响。因为城市管道铺设经常会在公路、铁路、河流以及地下建筑结构中穿行而过,在施工中会对原有的管道和基础设施造成影响。但是将顶管施工技术进行有效的应用,就能够以良好的对问题进行处理、改善和解决,在顶管施工建设的期间内,管道可以使用曲线前行的方式,在地下进行穿行,主动绕开原有的地下管道线路和障碍物,因此不会对地下水电线路造成干扰和损坏。

(3)顶管技术的有效使用,能够对地面的植物、绿化环卫设施进行有效的保护。顶管技术主要是在传统长距离、大范围现状施工技术的基础上进行创新,缩短工程的施工面积,采取小面积、点状型的施工形式,在提升施工质量的基础上,减少对施工周边植物、绿化环卫设施造成的影响,更好地对施工环境进行有效的保护。

(4)顶管施工建设的阶段中,不会受到各种恶劣气候环境的影响和干扰,顶管施工主要是在地下所建设的工作井中进行有条不紊的施工建设,这样也能够有效地避免雨雪霜冻等较为恶劣气候环境对施工造成的影响,减少施工周期延误问题的出现[2]。

(5)顶管施工技术自身的安全性、高效性、综合造价低廉性都较为明显,因为顶管施工不需要对地面进行挖掘,没有大量拆迁工作的开展,所以在施工建设中具备较为良好的技术安全保障,能够缩短工程建设的成本进度,帮助施工建设团队获得较为良好的经济收益,降低工程施工成本的投入,实现环境保护、效益提升的工程建设目标。顶管管道铺设技术的有效应用,客观角度来讲,技术的应用能够针对环境复杂、施工条件复杂等多种问题进行改善,是新形势发展背景下,全新应用的技术手段。随着城市化建设规模的不断扩大,人们对生活的要求逐渐提升,多数城市中心区域的老旧城区普遍存在管道老化现象严重、基础设施不够完善的问题,这些问题不仅阻碍着城市的进步和发展,也让人们生活水平的提升受到一定阻碍,为此加强对老旧城区市政工程的改造,是目前城市发展与建设中,需要重点研究的问题和内容。而在城市人流量较为密集的繁华街道中,顶管施工技术作为企业的首选施工技术,在缩小施工面、降低成本投入、避免造成影响等多种特点下,顶管技术的应用更是受到施工建设单位的喜爱,成为施工中广泛应用的基础类型。除此之外,在市政给排水施工建设的阶段中,经常会遇到一些文物古迹、历史遗址等地段,这些具有特殊传承、文化意义以及历史价值的文化遗址通常会被保留,无法进行迁移、挖掘或者拆迁,这些时候要想更好地保证管道敷设施工的效果和质量,就需要对顶管技术进行有效的考虑,利用顶管技术对线路进行改造,保证改造的效果和质量,进一步带动市政给排水工程经济效益的提升。

3.顶管技术的应用范围

顶管技术与传统管道辐射技术进行对比来看,顶管技术不论是从施工效率还是施工成本的方面来看,都具有较为明显的技术优势,更加适合于在城市给排水施工中进行使用,对复杂地形条件进行有效地改善。并且能够适用于城市繁华地段,人口密集区域。对地面植物绿化区进行有效的保护,本文主要针对现阶段顶管技术常用的范围进行分析,希望能够对今后市政给排水工程建设中对顶管技术的应用提供参考。

3.1 城市繁华路段施工

在市政给排水工程施工建设的阶段中,有效地对顶管技术进行使用,施工人员不需要进行额外的土方挖掘施工,能够最大程度上减少市政工程给排水施工对城市原有道路造成的危害和影响。尤其是在城市较为繁华的区域阶段中,在市政给排水施工期间有效地对顶管技术进行使用,最大程度上对城市道路原有外观进行保护,在维持华地段交通正常运行的基础上,缓解城市交通压力带来的影响,进而有效地降低施工成本的投入,带动市政工程施工建设效益的提升。

3.2 人口聚集地区施工

由于我国国土面积较为广泛,不同城市的自然地理条件也存在明显的差异性,由于地理条件较为复杂,在市政给排水管道施工建设的准备阶段中,相关工作人员需要对管线规划的情况进行充分的考虑,包括周边铁路、河流、地下工程,以及管道布线情况进行充分的研究,从而开展有效的施工设计,加强顶管技术的有效使用,从而减少对原有城市管道线路和道路造成的损坏,进而对城市居民的生产生活进行保证。加强顶管技术的有效应用,还能够缓解管道铺设与现有管道线路之间存在的矛盾,采取曲线前行的方式作为管道铺设的主要手段。在管道铺设穿行地下的过程中,有效地避免对现有管道和基础设施造成的影响,最大程度上降低对周边住宅供水管道的破坏,减少对周边居民生活造成的影响。

3.3 地表植被绿化区施工

从施工技术应用的方面来看,尽管技术对传统技术的长距离大面积施工方式进行有效的创新,从而以最小的面积、点状新形式的施工模式,来对管道进行铺设施工,但是依旧会出现较为明显的施工技术问题,针对个别技术问题,施工建设团队需要根据施工现场实际情况,快速有效地对施工技术进行完善和优化,保证市政给排水施工质量的基础上,加强顶管技术的创新发展效果。在目前,加强对全新施工方式的有效使用,提升市政给排水施工的综合质量,为城市居民提供更加良好的供水、排水服务,带动人们生活质量的有效提升,也是城市发展的重要基础内容。在开展地下管道线路敷设施工的阶段中,缩小对土地面积的改动,对加强对周边植物以及绿化设施的保护,减少施工中对周边环境造成的破坏和影响,能够实现城市生态保护的基本目标。此外,现阶段顶管施工技术主要是以地下工作井为主要的施工方式,在较为恶劣的天气情况下,不会对市政给排水施工造成影响,从而能够保证给排水施工的有序进行,更好的缩短施工周期,进而对施工成本和建设成本进行有效的控制和改善,是提升市政工程经济效益提升的最佳技术手段[3]。

4、市政工程给排水施工中顶管技术的应用

在市政给排水工程施工建设的阶段中,工程主要是以雨水、污水作为主要的设计核心内容,在设计方案落实的期间内,主要对周边环境情况、地质情况、地下工程、管线工程等多个方面内容进行考虑,加强准备工作的有效开展,确保准备工作的全面性和完善性,并且要将顶管技术的相关内容详细的规划与制定,保证各项内容的充足效果。此外,在技术实际应用的过程中,设计人员还需要对顶进管的型号、材料、质量进行选择,对顶管施工的工艺进行详细的研究,这样才能够更好地为后续工程的施工建设提供保障,在全面提升市政给排水工程施工质量的基础上,保证技术的应用效果,为今后市政工程的开展提供参考。

4.1 顶进管的选择

4.1.1 顶进管直径的选择

在顶进管选择的过程中,需要结合施工现场实际情况、工程建设性质等基础条件,对管道直径进行有效的选择,从而保证管道荷载力能够负荷工程建设的实际需求,更好的保证顶进管的效果和质量。

4.1.2 顶进管长度的选择

顶进管的长度作为顶管施工技术中最为重要的内容,顶进管的长度的可控性和经济性影响较大。在实现推进项目的基础上对长管进行使用,能够减少管道安装的次数,保证实际工作的效果。

4.2 顶管施工的前期准备

4.2.1 现场平面布置工作

顶管施工的过程中,施工团队首先需要对现场进行平面调查,保证平面总体布置工作的有效开展,加强现场功能分区的效果和质量。在准备工作来开展中,还需要将各种顶进设备进行安置,工作井两侧的扶梯需要安装完成,从而更好地保证平面布置工作开展的整体效果和质量[4]。

4.2.2 土体加固工作

为了能够有效地确保顶机出洞的安全和稳定,在顶机建设的过程中,需要对后靠土体进行全面的加固,保证施工的安全性和稳定性,减少施工机械设备使用中,安全事故和隐患问题的产生。在加固的过程中需要使用高压旋喷加固、混凝土后背墙、推土反压加固等多种技术方式进行施工建设,进一步带动施工质量的提升。

4.2.3 设备准备工作

顶进管道通常需要在淤泥质砂和黏土层中进行,能够适用在现场无法适用明沟挖掘的环节中,减少施工对于周边建筑物造成的影响。在这个施工前提下,需要根据管道材料、管道直径大小等多种情况,对机械设备进行选择,保证机械设备选择的科学性以及合理性。

4.3 顶管施工的工艺

4.3.1 顶管井的设计

顶管井主要可以分为工作井和接收井两种建设形式,顶管井的建设结构具有多样性和多样化的趋势,通常的情况下,主要是以钢筋混凝土结构作为主要的建设方式,加强混凝土材料的有效使用,也是保障顶管井建设质量的有效手段。工作井结构形式主要是通过单孔和单排孔为主要的结构形式,在结构施工的期间内,可以在境内进行支撑,从而有效地对结构紧的受力情况进行改善,为后续施工奠定基础与保障[5]。

4.3.2 顶管施工工序

穿墙前注浆止水处理作为顶管施工的重要施工环节,在穿墙洞口前方使用压浆止水的处理技术,确保顶管施工处理的效果和质量,减少施工质量问题的产生。注浆材料主要包括石灰、水泥、黏土,在经过搅拌后与自然土进行混合,在设计方案规定的位置处进行施工,保证工具头能够顺利地进出洞口。浆液配合比也需要经过反复的测定,保证各项参数都能满足施工的实际要求。

(1)穿墙。在顶管施工的过程中,需要打开穿墙门板将工作管顶出井外,安装穿墙止水设备,这也是顶管施工的主要施工措施。穿墙管内部需要保证黏土压实的效果,以低强度水泥黏土进行搅拌,从而实现临时性的阻水挡土效果。为了能够确保穿墙孔外侧标准范围内土体的稳定性和稳固性,不断提升工程施工建设的强度,就需要保证工作井工具管穿墙之前,对穿墙管外侧进行注浆加固的处理,及时对存在的各种问题进行改善和处理,加强实际施工建设的效果。在门板开启后需要将工具管进行快速推进,保证穿墙止水的效果。在实际工程建设的阶段中,相关工作人员需要采取合理的手段,加强管道的耐磨性和拉伸效果,借助管道顶进的效果,对橡胶板进行安装,从而有效地形成逆向的止水效果,更好地提升给排水的效果和质量[6]。

(2)顶管出洞。顶管出洞作为施工的关键环节,在实际工程建设中,需要利用顶管机将第一节顶管进行顶进,保证工作井中破口封门进行有效的处理。在顶管施工的准备阶段中,是顶管中很容易产生事故的施工工序。为了能够有效地防止管道线路出现偏斜的情况,就需要采取工具管进行处理,在工具管下的井壁增加基础的支撑装置,工具管出洞之前需要对处事角度进行设置,以此来减少各种后续问题的产生,进一步带动施工质量的有序提升。

(3)注浆减租。在顶管工程施工建设的阶段中,注浆减租施工技术也是工程建设的重要设施,为了能够有效地保障实际工程建设的质量,施工团队就需要及时对注浆减阻施工技术进行有效的使用,以此来确保施工质量的有效提升。在施工中,要对顶管机头尾部位进行压浆处理,确保压浆工作与顶进工作同时开展,然后保证连续施工的效果,及时开展跟踪补浆施工,从而降低施工中泥浆的损失率。

(4)顶进偏差的校正。顶管施工的过程中,经常会出现顶管偏移问题的产生,如果出现偏移问题的情况下,需要及时进行校正。纠偏校正工作开展需要缓慢开展,确保管道能够逐渐复位,施工人员不能以强硬的手段进行调整。在纠偏校正工作开展中,需要利用相对应的机械设备,从而逐渐减少偏差问题的产生,确保管道能够按照设计轴线进行铺设[7]。

结语:

在市政给排水工程施工建设的阶段中,有效地对顶管施工技术进行有效使用,在顶管施工技术多种优势的基础上,改变市政工程给排水施工期间内,对城市管道线路乱挖现象的出现。并且顶管施工技术具备较为良好的社会效益和经济效益,能够降低工程施工成本的投入,不会对施工现场造成大范围的损坏,减少环境污染问题的产生,是促进城市建设与发展的重要技术手段,需要相关部门对技术的使用加以重视。

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