市政给排水施工中顶管技术要点控制认识实践

傅生杰 袁 青

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前言

地下排水和排水网络是城市基础设施的关键组成部分,城市污水处理系统,自来水等都位于地下排水和排水网络中,这些城市设施的重建,建设或扩建是必要的。在具体工作实践中,顶管技术将化学技术与冶金技术,地质技术和电子技术相联合,一起组成了在工程这个项目中的综合应用范畴。采用顶管技术完成,无需挖掘路面,即能够完成管道施工和维护所需的一切地下工作,不影响城市风貌。

一、顶管施工技术特点及适用范围

(一)顶管施工技术特点。顶管技术,也称为非开挖管铺设技术,具有穿越地上结构和地下管道以及道路,铁路和河流的特性,而无需挖掘表面结构。是一种不需要挖开地表层就可达到管道铺设的目的,这种技术因城市给排水管道作业比较困难而多次采用。顶管管道布置技术,水平比较高,在城市中,尤其是人流量较大的地方,也不需要大面积挖开地面,并且可沿着地下建筑和地下管道进行布置。与传统的“井”的方式相比,这种技术不需要占用大的地方。因为在地底下作业,所有地表基本无法发觉,察觉不到声音,从而对周围影响较小。

(二)顶管技术施工的优点和适用范围。实践证明,与传统下井作业模式相比,顶管技术可在最大程度上减少开挖的泥土以及其他物质,在城市管道布置中具有较大的作用,另外,这种技术对环境要求低,不要求条件。顶管技术的优势关键表现在五个方面：(1)不用开挖地面,不会造成城市道路的暂时不能通行。采用顶管技术,正常的道路通行可以得到保障。在建设城市繁华地段时,这种技术显得尤为重要。(2)因为在地底下进行作业,以此不会对地表建筑物产生不利影响和不影响居民的正常生活。由于城市管道经常穿越公路、铁路、河流以及地下构筑物,经常扰乱现有的管道和地下设施,但这一问题在管道顶进后得到了有效解决。在顶管施工过程中,管道可以向前弯曲的方向穿过地面,它可以主动绕过现有的地下管道或障碍物,不会对住宅区以下的水电站和其他管道造成干扰和破坏。(3)爱护地表植被和绿地卫生基础设施。顶管技术放弃了传统的长距离,大面积线性建筑形式,采用小面积,点状建筑模式,对植被和绿地设施的影响在很大程度上可以忽略不计。(4)顶管结构不受恶劣天气影响。由于在地底下作业,雨,雪,霜等恶劣天气根本影响不到地底下的工作,工作将不会因天气原因而取消。(5)安全,高效,低成本。客观地说,在现代建筑工程日益复杂的建筑环境和越来越高的建筑要求的背景下,顶管技术的出现并不是一项新技术。市中心的老城区出现了旧管道和基础设施差等问题,进行市政工程改造是当前市政工程项目的重大问题。在市中心或高交通区域建设给排水管道时,“非钻井”等具有建设优势的顶管铺设技术将成为市政建设行业和城市建设的首选。比如很多具有特殊文化和历史价值的遗址通常要被保留,但它们不能被移动或拆除,此时研究使用管道顶升技术进行改造施工是最合适的。

二、给排水管道施工中顶管技术的应用

(一)顶管施工的前期准备。场地的平面图包括自动控制室,材料室,混合室,提升装置,注水系统,管场和垃圾坑。顶管出口孔和土壤衬砌的顶升应采用高压喷射灌浆桩和后土进出口加固,以保证顶管机的安全。在工作井中安装孔L水系统,以防止顶升机进入和离开预留孔的泥水流失,同时确保顶升过程中产生的触变性泥浆不会丢失。。

(二)顶管技术施工中顶进管的选择。首先,选择顶管。钢筋混凝土管的规格设计,应力检查和加固应符合相关标准和技术规定。一般可采用钢筋混凝土管。如果没有侵蚀条件,可提供钢管。顶管的选择包括两个方面：顶管直径的选取,选择过程需要首先依照工程质量和需要确定内径。而外径是根据加固和壁厚确定的。考虑到挖掘机将在顶管表面上工作,管道直径通常应大于50毫米。如果选择长管,则在直推顶的情况下可以削减管道负荷的数量。但是,如果在施工过程中路线偏移,则与原路线的偏差更严重,并且很难恢复正确的路线。顶升设备选择：顶升设备主要包括千斤顶,顶铁,高压油泵和土方设备。千斤顶是主要的挖掘设备,应根据计算和实际情况选择。工具管包括挖掘室和操作室。

(三)顶管技术施工工艺。顶管方法是由基层顶层人员制成的预制结构,形成工程所需的通道或涵洞。在顶管施工前,应在目标管段挖掘工作井和接收井。然后,使用成型井体,在顶管头的引导下进行顶管。运用触变泥浆：为了有效保护顶进中的给排水管道,在顶升过程中减小顶部受力。通常将减阻泥浆倒入管道外壁形成泥夹套,从而减少管道外壁与土壤之间的摩擦力,从而达到降低顶力的目的。此外,泥套可以支撑地层,避免地层坍塌和地面沉降。注浆操作实际用量应远大于设计量,施工期间应注意确保灌浆效果。

依照设计途径：在顶管施工过程中,给排水管道远离设计路线的问题经常发生,必须选取合适的方法及时纠正。削土刀盘与千斤顶是施工中常用的纠偏设备。通常给排水管道每顶进一节就需进行一次测量,在出洞等重要施工环节还需适当增加测量次数,以保证顶管路线的正确。

四、结束语

在城市道路给排水管道作业中,顶管施工技术具有非常的优点。这种技术从基础上造成不需要再城市开挖地面表层进而进行管道布置。管道顶进技术因节省成本导致良好的社会效益,进而节约了政府开支,最重要的是不会对城市道路造成很大的破坏。因作业在地底下,表面施工面积非常小,因而不影响整个道路的通行环境。对周围环境的影响小,对城市给排水工程建设起着至关重要作用。