孫衛(wèi)寧
摘要:由于我國近年來對于城鎮(zhèn)建設(shè)加大力度,使得城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來越完善的同時,其建設(shè)技術(shù)有了很大的提高和改進(jìn)。隨著城市化的不斷發(fā)展,各種市政工程越來越多。管道工程是市政工程的重要組成部分,在傳統(tǒng)的施工過程中,往往需要大規(guī)模的開挖,不僅工程量大、工作效率低,還容易對周圍環(huán)境帶來很大的影響。頂管施工技術(shù)的應(yīng)用,可以有效對這些問題進(jìn)行解決,有效提高市政工程的效率和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:市政工程;頂管施工技術(shù)
引言
我國快速進(jìn)入科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展階段,各行業(yè)的發(fā)展有了更大的發(fā)展空間和發(fā)展機(jī)遇。隨著經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展,市政工程建設(shè)不斷增加,對地下管網(wǎng)建設(shè)要求不斷提高,要求地下管網(wǎng)工程施工要減少對道路交通及周邊建筑物影響,減少在地下管網(wǎng)工程過程中對周圍居民生活的影響。順應(yīng)時代潮流發(fā)展,朝著社會要求的方向改變,必須要提高施工技術(shù),下面本文研究的頂管施工技術(shù)在一定程度上有效地解決了這些問題。
一、頂管施工的技術(shù)概念
頂管施工又稱為非開挖施工方法,其屬于一種不開挖或者少開挖的管道施工技術(shù)。其在實(shí)際的運(yùn)用過程中,需要使用頂進(jìn)設(shè)備,一般是液壓頂缸來提供頂力,用于克服管道在土壤前進(jìn)中的摩擦力,將管道按照設(shè)計(jì)的坡度頂入到土中,然后將土方運(yùn)走。在一根管子完成頂入后,再進(jìn)行第二根管子的頂入。其原理是借助了液壓油缸及管道之間的推力,將工具管道或者掘進(jìn)機(jī)從一個開挖坑中,通過土層,推入到另一個開挖坑中。在城市中心或者地下有文物古跡的特殊地段,由于不能直接進(jìn)行開挖,只能使用該技術(shù)進(jìn)行施工。在一些施工路線較長的路段,由于油缸的頂力難以克服地層的摩擦力,需要將管道進(jìn)行分段,每段之間設(shè)置由中繼油缸組成的移動式頂推站即中繼間,且在管壁和土壤的接觸處,還應(yīng)該注入一些減摩劑,可以有效減少管道前進(jìn)的阻力。該技術(shù)和傳統(tǒng)的開挖技術(shù)相比,去施工成本更低,對周圍的環(huán)境影響小,不會影響地面交通的正常開展,施工的噪音也較低[2]。但該施工技術(shù)也同樣存在著一些缺點(diǎn),如果施工土質(zhì)過軟,管道在前進(jìn)的過程中,容易出現(xiàn)路線偏差,一旦出現(xiàn),就難以得到有效的修復(fù)。
二、頂管施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用
(一)現(xiàn)場踏勘及調(diào)查
一是觀察現(xiàn)場人流和車流的情況以確定人流及車流的交通組織和路線,在路口設(shè)立交通導(dǎo)向牌以及高峰期安排人員指揮交通。二是摸查清楚附近的排水系統(tǒng),并設(shè)計(jì)出最佳的排泥水線路,必要時應(yīng)施工臨時排水管道,以免污水橫流。三是對于施工現(xiàn)場的煤氣、電力、通信、供水、煤氣等管道進(jìn)行定位并標(biāo)示,查看是否需要臨時關(guān)?;虬徇w。四是調(diào)查原有污水管道以及雨水渠箱等埋設(shè)較深的市政地下建筑物。
(二)頂管穿墻
在實(shí)際施工的過程中,應(yīng)該確保穿墻悶板處于隨時開啟的狀態(tài),保證掘進(jìn)機(jī)裝置或者工具管可以從頂管的外部頂出。此外,在施工的過程中,應(yīng)該準(zhǔn)備一些強(qiáng)度參數(shù)較低的水泥粘土并進(jìn)行充分的填實(shí),用以安裝墻阻水或者堵水。應(yīng)該特別引起注意的是,為了保證中間增設(shè)止水板環(huán)有較高的耐磨性與拉伸性,現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)該選取的施工方式為止水法蘭加壓板,防止管道在穿墻的過程中,造成部分土地機(jī)構(gòu)的暴露,容易對管道造成腐蝕。
(三)管道頂進(jìn)
管道初始頂進(jìn)的推進(jìn)速度應(yīng)控制得當(dāng),不能太快,在此過程中應(yīng)摸索推敲推進(jìn)的有關(guān)數(shù)據(jù),為后續(xù)頂進(jìn)能順利進(jìn)行提供參考。機(jī)頭入洞后,遇到異物、出現(xiàn)機(jī)頭下沉“磕頭”等問題,應(yīng)放緩速度,慢慢頂進(jìn),待查明原因解決后,再進(jìn)行下一次頂進(jìn)。頂管掘進(jìn)機(jī)后接入第一節(jié)管道后,頂管機(jī)尾部最少有20~30cm會置于導(dǎo)軌上面,此時應(yīng)快速連接管道和頂管掘進(jìn)機(jī)。管道入土一切都正常后,每頂進(jìn)1m,至少測量1次,若要糾偏,需增加測量次數(shù)。在管道頂進(jìn)時,頂管機(jī)前進(jìn)的方向應(yīng)控制好,結(jié)合測量結(jié)果分析產(chǎn)生偏差的原因、發(fā)展方向,制作出糾偏方案。在馬上抵達(dá)指定位置時,應(yīng)暫緩頂進(jìn),測出機(jī)頭的準(zhǔn)確位置,當(dāng)機(jī)頭到達(dá)接收井封門時,停止頂進(jìn),并在接收井內(nèi)完成引導(dǎo)軌的安裝,機(jī)頭通過導(dǎo)軌進(jìn)入井內(nèi),同時拆除進(jìn)排泥管和壓漿管路、動力電纜等,將機(jī)頭與管節(jié)分離,機(jī)頭吊出,管節(jié)送到預(yù)設(shè)地點(diǎn)。
(四)糾偏
一般,每前進(jìn)一節(jié)混凝土管節(jié)的距離需要測量一次,為了保證測量的準(zhǔn)確性,在出洞、糾偏、到達(dá)終點(diǎn)前,要相應(yīng)地增加測量次數(shù),施工時還要經(jīng)常對測量控制點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)測量。頂管離開洞后,將激光經(jīng)緯儀放在頂進(jìn)軸線上,追蹤頂管機(jī)內(nèi)光靶測尺,頂進(jìn)中,施工人員就可以看到頂管機(jī)的趨勢及偏差情況,且更為直觀,測量人員也節(jié)省了時間,可以不再占用頂進(jìn)時間來測量軸線偏差[3]。管道內(nèi)的可視度會隨著頂進(jìn)距離的不斷增長而減弱,需要用到經(jīng)緯儀進(jìn)行測量,然后結(jié)合實(shí)際施工情況來設(shè)置若干接站測量。通過水準(zhǔn)接站測量的方法,可以測得頂管機(jī)中心標(biāo)高,然后與設(shè)計(jì)高程進(jìn)行比較,通過相應(yīng)的計(jì)算可得到高程偏差值。
(五)長距離頂管施工的設(shè)計(jì)
頂進(jìn)技術(shù)進(jìn)行頂管施工在一定情況下需要考慮設(shè)計(jì)長距離頂管施工,這主要是管道受到外壁的摩擦力比較大機(jī)頭前面土體壓力作用比較大,而此時工作井內(nèi)部的千斤頂推力沒有那么大,這樣就必須設(shè)置相關(guān)的輔助增加推理的系統(tǒng)。在進(jìn)行一次性的增加推理的頂進(jìn)長度計(jì)算式,推算公式為:N=(L×S×F+A)×K,取一定的相關(guān)值利用公式可以計(jì)算出本次施工中一次性的頂進(jìn)長度,本工程中A線的一次性頂進(jìn)長度最多為70m,而且由于在此線路管道中全線長度為1230m,應(yīng)用頂進(jìn)技術(shù)分設(shè)了7個工作井,所以在工程施工中必須要布置中繼間來完成整個工程操作。
(六)現(xiàn)場施工管理
管道在鋪設(shè)前后都要進(jìn)行清掃,焊一段清掃一段,這樣可以大大減少系統(tǒng)完成后的清掃工作量。清掃過后可對系統(tǒng)進(jìn)行分段或者整體的打壓,并檢驗(yàn)系統(tǒng)的強(qiáng)度以及氣密性。這里應(yīng)尤其注意季節(jié)對于打壓工作的影響,如在嚴(yán)寒地區(qū),冬季一般只要打氣壓,而打水壓容易造成管道內(nèi)結(jié)冰,若打水壓則一定要采取防凍措施。打氣壓必須對系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真分析,并制定出打壓方案,還要采取相應(yīng)的安全保障措施。
結(jié)語
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,各種市政管道工程越來越多,為了克服傳統(tǒng)管道施工方法所帶來的各種弊端,可以采用管道頂進(jìn)施工方法,其屬于一種不開挖或者少開挖的施工方法,可以有效降低施工成本、提高施工效率、降低對周圍環(huán)境的影響,我們應(yīng)該積極對該施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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