陳偉
海門天禾市政工程有限公司
摘要:在現(xiàn)代市政工程施工中,頂管施工技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用十分廣泛的的技術(shù),對(duì)于地下管道建設(shè)發(fā)揮著重要作用,可以有效減輕市政工程施工對(duì)現(xiàn)有道路、管網(wǎng)以及建筑物的干擾,保障工程建設(shè)的順利進(jìn)行。本文就對(duì)市政工程施工中頂管施工技術(shù)展開(kāi)探究,希望為其實(shí)際應(yīng)用提供一定幫助。
關(guān)鍵詞:市政工程施工;頂管施工技術(shù);探究
近些年來(lái),社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,城市化進(jìn)程日益加快,城市建設(shè)不斷擴(kuò)大,市政工程數(shù)量也越來(lái)越多。但是,在傳統(tǒng)市政工程施工模式中,不僅需要占用大量道路,且工程量也相對(duì)較大,對(duì)城市交通、周邊建筑物安全等都有著一定負(fù)面影響。頂管施工技術(shù)可以有效克服這些弊端,在市政管道工程、城市繁忙干道改造工程中起著重要作用,得到廣泛應(yīng)用。
一、頂管施工技術(shù)概述
(一)特點(diǎn)
頂管施工技術(shù)的特點(diǎn)主要是在不開(kāi)挖原有路面的情況下,即可使管道從地下管線、建筑物以及河道、公路下部安全穿過(guò),是一種非開(kāi)挖技術(shù),其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在可以減少土方開(kāi)挖環(huán)節(jié)、降低施工成本、縮短施工周期、占用地面積小、道路交通不會(huì)受到較大干擾以及降噪、降低粉塵等,是一種施工效率高、污染較少的先進(jìn)施工技術(shù)。
(二)工作原理
頂管施工技術(shù)上省去了開(kāi)挖路面的環(huán)節(jié),但是,需要在路面上開(kāi)挖工作井,工作井要保持垂直,然后使用千斤頂,在千斤頂推力作用下,將鋼管逐漸壓入地下土層中;管道間的連接在工作井中完成,最后進(jìn)行頂管埋設(shè),完成整個(gè)管道施工過(guò)程[1]。
(三)施工要求
在頂管施工中,為確保施工的順利與質(zhì)量,需要遵循一定的理論,包括泥水平衡、土壓平衡和氣壓平衡等,以確保技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確。在實(shí)際應(yīng)用中,還應(yīng)當(dāng)先對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行實(shí)地地質(zhì)勘察,掌握施工設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容與指標(biāo)要求,選擇合適的施工機(jī)械、工藝以及其它輔助設(shè)施,為施工創(chuàng)造良好條件;同時(shí),還需要對(duì)工具管材質(zhì)、質(zhì)量進(jìn)行控制,保證工具管有足夠耐腐蝕性、承載能力,以免頂進(jìn)中出現(xiàn)工具管損壞等問(wèn)題,影響施工質(zhì)量。
二、市政工程施工中頂管施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)
(一)做好施工前準(zhǔn)備工作
1.做好現(xiàn)場(chǎng)平面布置
現(xiàn)場(chǎng)平面布置的良好與否決定著施工條件是否合適,進(jìn)而影響到頂管施工質(zhì)量,現(xiàn)場(chǎng)平面布置的準(zhǔn)備工作主要有:(1)實(shí)地勘察施工場(chǎng)地,測(cè)量、定位工作井位置,并做好相關(guān)裝置、場(chǎng)地的安排,包括起重裝置、料具間、漿液拌制設(shè)備與場(chǎng)地、棄土坑以及水源等;(2)做好工作井的準(zhǔn)備,工作井尺寸、形狀等均要符合設(shè)計(jì)要求,且要采取有效的支護(hù)措施,避免工作井出現(xiàn)坍塌、滑坡等問(wèn)題;同時(shí),工作井的配套設(shè)施要安裝好,除了頂管施工需要設(shè)備外,扶梯等也是必不可少的,保證施工人員出入方便、安全。
2.做好設(shè)備安裝檢查
頂管施工技術(shù)需要的機(jī)械設(shè)備有很多,包括千斤頂、油泵、導(dǎo)軌以及頂鐵等,做好設(shè)備的安裝,保證彼此間可以良好配合工作,是頂管施工質(zhì)量的根本保障,具體安裝檢查內(nèi)容有:(1)導(dǎo)軌:導(dǎo)軌采用的多是鋼軌,要根據(jù)設(shè)計(jì)要求的坡度、位置安裝到適宜位置,并進(jìn)行固定,保證導(dǎo)軌足夠穩(wěn)固,預(yù)防頂管施工滑動(dòng);(2)千斤頂與油泵安裝:此兩種設(shè)備安裝是同步進(jìn)行的,油泵至少要準(zhǔn)備兩個(gè),以便于替換,在完成安裝后,試運(yùn)轉(zhuǎn)油泵與千斤頂,觀察兩者工作情況,如果出現(xiàn)油壓過(guò)高等問(wèn)題,必須立即停工檢查,調(diào)整油泵、千斤頂,確保頂管頂進(jìn)的勻速、緩慢,避免過(guò)快造成的質(zhì)量問(wèn)題;(3)頂鐵:在安裝前,需要先對(duì)頂鐵進(jìn)行檢查,確保其剛度、硬度滿足施工要求,然后在保持頂鐵軸線與管道對(duì)稱、平行的情況下,將頂鐵安裝到相應(yīng)位置[2]。
3.加固部分土體
在頂管施工過(guò)程中,頂管受到的阻力會(huì)順著管道傳遞到頂管末端,再作用于頂管機(jī)上,造成頂管機(jī)的震動(dòng)、位移,影響到施工的順利進(jìn)行,為預(yù)防此問(wèn)題發(fā)生,在準(zhǔn)備階段,需要對(duì)頂管機(jī)進(jìn)、出洞口以及后靠土體進(jìn)行加固,采取的加固方法是高壓噴旋樁加固,確保頂管機(jī)工作的穩(wěn)定與安全。同時(shí),還需要在洞口安裝止水系統(tǒng),預(yù)防頂管機(jī)進(jìn)、出造成的泥土流失,并降低觸變泥漿損失。
(二)頂管施工技術(shù)流程與要點(diǎn)
1.選擇合適的頂管
頂管施工使用的頂進(jìn)管有多種,包括鋼筋混凝土管、鋼制管、塑料管等,在具體施工中,最常用的是鋼筋混凝土管,如果對(duì)管道腐蝕性要求不高或無(wú)要求,則可以使用鋼制管。
在鋼筋混凝土頂管的選擇中,其內(nèi)徑一般要≥.05m,結(jié)合工程實(shí)際情況和相關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算鋼筋混凝土管應(yīng)當(dāng)達(dá)到的配筋率、規(guī)格、壁厚等,確定頂徑管的外徑;同時(shí),還需要按照頂進(jìn)管施工區(qū)域土層情況,來(lái)確定合適的頂進(jìn)管長(zhǎng)度,避免過(guò)長(zhǎng)造成管道偏離原定線路難以調(diào)整、過(guò)短導(dǎo)致裝管次數(shù)過(guò)多等問(wèn)題,提高頂管施工的效率[3]。
2.頂管穿墻與出洞
穿墻與出洞是頂管施工的重要環(huán)節(jié),其要點(diǎn)主要有:(1)在穿墻施工中,需要先用低強(qiáng)度水泥粘土來(lái)填充穿墻管,并進(jìn)行壓實(shí),起到阻止水分、土進(jìn)入穿墻管的作用;在開(kāi)始工作管具的穿墻前,需要先通過(guò)注漿來(lái)提高穿墻管外側(cè)墻體的穩(wěn)定性、強(qiáng)度,并分析穿墻可能遇到的問(wèn)題,事先制定處理策略;最后,打開(kāi)穿墻悶板,將工具管迅速推進(jìn),并安裝相應(yīng)的穿墻止水裝置,預(yù)防水分滲入。
(2)頂管出洞是指第一節(jié)頂進(jìn)管、頂進(jìn)機(jī)從工作機(jī)洞口破出進(jìn)入土中的環(huán)節(jié),在此過(guò)程中,比較容易出現(xiàn)偏斜等事故。所以,在出洞施工中,需要先對(duì)工具管進(jìn)行校正、調(diào)零,并在其下部井壁設(shè)置支撐,在出現(xiàn)下跌情況時(shí),要通過(guò)主頂油缸來(lái)糾正偏差;此外,也可以通過(guò)預(yù)設(shè)初始角,來(lái)將下跌角度彌補(bǔ),有效避免頂管出洞偏斜問(wèn)題的發(fā)生。
3.注漿減阻處理
在頂管施工中,管道與土層間的摩擦?xí)a(chǎn)生較大阻力,影響施工效率,所以,還需要采取必要的減阻措施,通常采用的觸變泥漿注漿減阻方法,少量多次,其壓漿操作是在頂管頭尾端進(jìn)行的,在注漿壓力作用下,注入的泥漿會(huì)形成泥漿套,包裹在頂進(jìn)管的外部,觸變泥漿產(chǎn)生的泥漿套不僅可以有效降低頂進(jìn)所受到的阻力,也對(duì)頂進(jìn)管上部土層有著一定支撐作用,減輕或預(yù)防頂進(jìn)作業(yè)導(dǎo)致的地面沉降,提高施工的安全性。
在注漿減阻處理中,壓漿操作必須要與管道頂進(jìn)作業(yè)保持同步,在觸變泥漿使用量上,由理論計(jì)算的值并不一致符合實(shí)際,所以,應(yīng)當(dāng)實(shí)施關(guān)注施工的實(shí)際情況,及時(shí)調(diào)整觸變泥漿用量,避免觸變泥漿過(guò)少、過(guò)多造成的不良影響,保證頂管施工的順利進(jìn)行[4]。
4.頂管校正處理
在頂管頂進(jìn)過(guò)程中,存在許多影響頂管頂進(jìn)準(zhǔn)確性的因素,包括管道連接方式、頂進(jìn)力度以及施工區(qū)域土層性質(zhì)等等,造成頂進(jìn)施工質(zhì)量下降,所以,必須做好頂管的校正。在頂管的校正操作中,其要點(diǎn)主要有:
第一,在頂進(jìn)開(kāi)始前,要進(jìn)行多次測(cè)量、定位,且做好詳細(xì)記錄,確保定位的精確,為頂進(jìn)作業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。
第二,在頂進(jìn)過(guò)程中,需要對(duì)頂進(jìn)管的水平度等進(jìn)行定期檢測(cè),與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比較,確保管線按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)頂進(jìn)、敷設(shè);如果出現(xiàn)失誤或者偏差情況,應(yīng)立即停止頂進(jìn),調(diào)整頂進(jìn)管角度,保證誤差不超過(guò)50mm。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,頂管施工技術(shù)作為現(xiàn)代市政工程常用的技術(shù)之一,相較于開(kāi)挖作業(yè)方式,有著許多方面的優(yōu)勢(shì),對(duì)市政工程建設(shè)發(fā)揮著重大作用。因此,加深對(duì)頂管施工技術(shù)的研究,掌握技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn),在實(shí)際施工中,確保頂管施工的質(zhì)量,有助于市政工程綜合效益的全面提升。
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[4]游作華.頂管施工技術(shù)在實(shí)際市政工程中的實(shí)踐探究[J].江西建材,2014,16:57.