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摘要:随着我国城镇建设的快速发展及城镇化进程的快速推进,市政给水管道的施工面临着严峻的挑战,常规的市政给水工程管道开槽施工方法不仅会对道路、建筑、以及地下设施带来一定程度的损坏,还严重影响城市交通、甚至铁路运行安全。顶管施工技术具有许多优点,即满足管道铺设的要求,又将对城市交通、周围建筑物和地下构筑物的影响降到最低。
关键词:顶管施工;供水管道;技术要求
引言
市政给水管道项目作为城市基础设施中非常重要的一部分,对其的施工工艺和相关研究工作一直受到有关部门及科研单位的广泛关注。而从工程实践表明.对于顶管工艺以其在施工方面具有明显优势,因此在市政给水管道施工中的应用实例越来越多。从顶管工艺的施工情况来分析,其基于顶管施工的原理,是包含了多种具体的非开挖进行管道铺设的方法总称,施工过程中沿管道线路根据设计方案布置工作井及接收井,继而在埋设管道之中挺进油压千斤顶,全过程要注意对顶管方向的严格控制,直到管道完全挺进接收井内部。现将深入地探讨顶管工艺在工程中的实施。
1顶管施工概述
顶管施工是施工技术改革的趋势下产生的一项科学化的技术,其工作原理是利用始发井中油缸产生的顶力将预制管材顶入土体中,顶进过程通過人工或机械除土将管道内原有土体清出,达到管道埋设目的的施工方法。顶管施工主要具有的优势有以下几点,首先是将管道施工对周边居民生产生活的影响降到最低,施工时不会占用过多场地;其次,顶管施工过程中地面交通不会受到影响,车辆还能在地面上正常通行,大大缓解了管道施工与路面交通之间的矛盾;最后,顶管施工可以穿越已建成高速公路路基、高速铁路路基、河流等不具备开槽施工的地段,大大提高该方法的适用性。
2.顶管施工的前期准备
2.1设备位置安装技术
在给水管顶管施工的过程中,需要施工技术人员了解施工现场的情况,并认真分析施工环境,选择合理科学的顶进机置放地点。在顶管施工中,顶进机主要依靠电气控制系统、液态系统、动力系统进行操作。而在选定位置之后,就需要施工专业人员对顶进机进行安装,安装细节如下:第一,需要安装基坑导轨,其必须对安装位置进行预埋钢板,而且钢板的强度必须满足顶进机的施工力度,所以针对钢板的预埋,需要固定,再将导轨焊接到钢板上,以此确保导轨固定的更加稳固,从而不影响后期的施工使用。在进行导轨安装的过程中,需要利用钢件对导轨的两侧进行固定,这样才能够防止在顶进机施工的过程中出现撞击的情况,在确定稳固之后,再进行混凝土的浇筑,避免位移。第二,就是平台的安装,一般平台的安装需要采用钢建筑进行搭建,并在钢建筑的上面搭建防雨的顶棚。
2.2顶管施工平面的布置
在进行给水管道顶管施工的过程中需要进行有效的平面布置才能减少占地面积,避免在施工过程中噪声过大而影响周围环境。首先,进行施工场地中平面的施工布置。因为现场的施工机械种类比较多,所以在施工过程中一定要对机械进行合理安排,并密封整个施工场地,做好周围的维护,同时,在施工的周围做好安全标语避免出现安全事故。在现场的布置中,应该尽量安排方便的通道,合理安排管道存放以及材料存放的位置,这些都能够保证施工的顺利进行。其次,对工作井内的布置。因为顶管施工是需要在井内进行施工的,为此需要设置千斤顶、焊机、排泥泵等设备,并且在外部需要设置泥水管、照明等设备。因为管道内部施工需要照明,这样才能够让施工人员了解到内部的实际施工情况,从而有效避免施工事故。
3.管道施工中的顶管技术应用
3.1施工平面布置
在布置顶管工作井时要遵循少占地、降低噪声、保护场内环境及便于管理的原则。在场面平面施工布置时,需要对存管、下管、供电系统、设备控制室、触变泥浆设备、生产用水、施工道路和场地排水等科学布设。现场还要安排一台吊车,成品管存放地设置在吊车边上,在工作井右侧设置泥浆搅拌、储存和输送设备。三级泥水沉淀池设置在工作井一侧,选择两台泥水泵放置于基坑上侧和下侧,作为送泥泵和排泥泵,泥水管道系统用直径40mm的无缝钢管,并在基坑内设置旁通装置。在工作井右侧设置中央控制和主顶动力站。工作井施工区域利用全封闭彩钢板进行维护,井口四周设置安全扶栏。千斤顶、中继间泵站、电焊机、洞口密封环、顶铁及排泥泵等主要设备以及排泥管、泥水管、空气管、各种电缆、照明和通风等管线都要布置在工作井内,工作井内操作平台上的配电箱提供供电,管道内还要设置应急照明系统以保障故障停电时的应急照明,使施工人员能够安全撤离。
3.2顶管施工技术应用流程
(1)穿墙
穿墙是指将墙闷板打开然后顶出工具管至井外并将止水装置安装的过程。首先在穿墙管内填纸筋粘土和土,以保证穿墙管能够拥有暂时性的阻水挡土效果,要注意将穿墙管内的纸筋凝土夯实;然后对穿墙管的外围采取注浆措施进行固结,从而保证工具管穿墙施工前,穿墙孔外围附近土体的稳定和强度达标;对穿墙施工前会出现的问题进行预分析有利于处理计划和措施的及时制定和实施;在打开闷板之后要将工具管迅速推进,推进过程中要做好穿墙止水工作。
(2)顶管出洞
顶管机从第一节管子中破除工作井洞口进入土层中的过程指的就是顶管出洞。在顶管出洞的施工过程中,施工人员要时刻注意管子受力情况,避免出现受力过大从而导致安全事故的产生。为了确保管子出洞过程的顺利一般都是利用工具管进行处理,并且在出洞过程中对顶进和接受工作井的外侧都会采取注浆措施来对土体进行加固,来确保出洞的安全。
(3)注浆减阻
在顶管施工过程中通常会采取注浆措施来将管材和土壤之间的阻力减小,使用的注浆材料主要是水和膨润土。在水与膨润土充分混合以后会形成一种润滑层,将这种混合材料使用到管材外部和土壤之间能够将管节的推进摩擦力有效的进行降低,从而将管子的推进距离延长,并且能够起到保护管壁的作用,
(4)顶进纠偏
在顶管发生偏移时会导致管子无法合拢,需要采取纠偏措施。具体的纠偏措施有超挖、顶木和千斤顶三种纠偏方法。在偏差较小在1-2cm时可以采用超挖纠偏,通过在偏移一侧进行反挖来使管子回正;当偏差超过2cm时可以使用顶木纠偏,主要是通过将圆木顶在管子发生偏移的另一侧管壁上,另外一段则是斜撑在有钢板的管前土壤上,顶进过程中会斜支撑会有阻力产生利于顶管回正;千斤顶纠偏和顶木纠偏方法没有太大差异,只是在顶木上利用千斤顶强行校正管子。
结语
顶管施工有很强的适用性,在现今市政给水管道的施工中广泛应用。但由于顶管施工是一项专业性很强、施工难度和技术要求都很高、工程造价较高的工艺,对顶管施工工艺的大量普及发展造成一定的制约。随着我国经济、科技水平的快速发展,各种先进的顶管设备不断研发,以及人们对周边居住环境的要求逐步提高,顶管施工工艺定有更广阔的发展空间。
参考文献:
[1]黄麒宁.市政给水管道顶管施工技术探究[J].建材与装饰,2017(23):23-24.
[2]刘飞平.给水管道安装施工中的问题研究[J].建材与装饰,2017(18):61-62.
[3]王颖,赵华,赵业海.给水管道顶管穿越既有公路桥梁影响研究[J].天津建设科技,2017,27(02):54-55.
[4]碧磊.探讨市政给水管道施工技术[J].四川水泥,2017(04):270.
[5]褚珊.浅谈给水管道顶进施工段的设计[J].河北工程技术高等专科学校学报,2017(01):14-17.
关键词:顶管施工;供水管道;技术要求
引言
市政给水管道项目作为城市基础设施中非常重要的一部分,对其的施工工艺和相关研究工作一直受到有关部门及科研单位的广泛关注。而从工程实践表明.对于顶管工艺以其在施工方面具有明显优势,因此在市政给水管道施工中的应用实例越来越多。从顶管工艺的施工情况来分析,其基于顶管施工的原理,是包含了多种具体的非开挖进行管道铺设的方法总称,施工过程中沿管道线路根据设计方案布置工作井及接收井,继而在埋设管道之中挺进油压千斤顶,全过程要注意对顶管方向的严格控制,直到管道完全挺进接收井内部。现将深入地探讨顶管工艺在工程中的实施。
1顶管施工概述
顶管施工是施工技术改革的趋势下产生的一项科学化的技术,其工作原理是利用始发井中油缸产生的顶力将预制管材顶入土体中,顶进过程通過人工或机械除土将管道内原有土体清出,达到管道埋设目的的施工方法。顶管施工主要具有的优势有以下几点,首先是将管道施工对周边居民生产生活的影响降到最低,施工时不会占用过多场地;其次,顶管施工过程中地面交通不会受到影响,车辆还能在地面上正常通行,大大缓解了管道施工与路面交通之间的矛盾;最后,顶管施工可以穿越已建成高速公路路基、高速铁路路基、河流等不具备开槽施工的地段,大大提高该方法的适用性。
2.顶管施工的前期准备
2.1设备位置安装技术
在给水管顶管施工的过程中,需要施工技术人员了解施工现场的情况,并认真分析施工环境,选择合理科学的顶进机置放地点。在顶管施工中,顶进机主要依靠电气控制系统、液态系统、动力系统进行操作。而在选定位置之后,就需要施工专业人员对顶进机进行安装,安装细节如下:第一,需要安装基坑导轨,其必须对安装位置进行预埋钢板,而且钢板的强度必须满足顶进机的施工力度,所以针对钢板的预埋,需要固定,再将导轨焊接到钢板上,以此确保导轨固定的更加稳固,从而不影响后期的施工使用。在进行导轨安装的过程中,需要利用钢件对导轨的两侧进行固定,这样才能够防止在顶进机施工的过程中出现撞击的情况,在确定稳固之后,再进行混凝土的浇筑,避免位移。第二,就是平台的安装,一般平台的安装需要采用钢建筑进行搭建,并在钢建筑的上面搭建防雨的顶棚。
2.2顶管施工平面的布置
在进行给水管道顶管施工的过程中需要进行有效的平面布置才能减少占地面积,避免在施工过程中噪声过大而影响周围环境。首先,进行施工场地中平面的施工布置。因为现场的施工机械种类比较多,所以在施工过程中一定要对机械进行合理安排,并密封整个施工场地,做好周围的维护,同时,在施工的周围做好安全标语避免出现安全事故。在现场的布置中,应该尽量安排方便的通道,合理安排管道存放以及材料存放的位置,这些都能够保证施工的顺利进行。其次,对工作井内的布置。因为顶管施工是需要在井内进行施工的,为此需要设置千斤顶、焊机、排泥泵等设备,并且在外部需要设置泥水管、照明等设备。因为管道内部施工需要照明,这样才能够让施工人员了解到内部的实际施工情况,从而有效避免施工事故。
3.管道施工中的顶管技术应用
3.1施工平面布置
在布置顶管工作井时要遵循少占地、降低噪声、保护场内环境及便于管理的原则。在场面平面施工布置时,需要对存管、下管、供电系统、设备控制室、触变泥浆设备、生产用水、施工道路和场地排水等科学布设。现场还要安排一台吊车,成品管存放地设置在吊车边上,在工作井右侧设置泥浆搅拌、储存和输送设备。三级泥水沉淀池设置在工作井一侧,选择两台泥水泵放置于基坑上侧和下侧,作为送泥泵和排泥泵,泥水管道系统用直径40mm的无缝钢管,并在基坑内设置旁通装置。在工作井右侧设置中央控制和主顶动力站。工作井施工区域利用全封闭彩钢板进行维护,井口四周设置安全扶栏。千斤顶、中继间泵站、电焊机、洞口密封环、顶铁及排泥泵等主要设备以及排泥管、泥水管、空气管、各种电缆、照明和通风等管线都要布置在工作井内,工作井内操作平台上的配电箱提供供电,管道内还要设置应急照明系统以保障故障停电时的应急照明,使施工人员能够安全撤离。
3.2顶管施工技术应用流程
(1)穿墙
穿墙是指将墙闷板打开然后顶出工具管至井外并将止水装置安装的过程。首先在穿墙管内填纸筋粘土和土,以保证穿墙管能够拥有暂时性的阻水挡土效果,要注意将穿墙管内的纸筋凝土夯实;然后对穿墙管的外围采取注浆措施进行固结,从而保证工具管穿墙施工前,穿墙孔外围附近土体的稳定和强度达标;对穿墙施工前会出现的问题进行预分析有利于处理计划和措施的及时制定和实施;在打开闷板之后要将工具管迅速推进,推进过程中要做好穿墙止水工作。
(2)顶管出洞
顶管机从第一节管子中破除工作井洞口进入土层中的过程指的就是顶管出洞。在顶管出洞的施工过程中,施工人员要时刻注意管子受力情况,避免出现受力过大从而导致安全事故的产生。为了确保管子出洞过程的顺利一般都是利用工具管进行处理,并且在出洞过程中对顶进和接受工作井的外侧都会采取注浆措施来对土体进行加固,来确保出洞的安全。
(3)注浆减阻
在顶管施工过程中通常会采取注浆措施来将管材和土壤之间的阻力减小,使用的注浆材料主要是水和膨润土。在水与膨润土充分混合以后会形成一种润滑层,将这种混合材料使用到管材外部和土壤之间能够将管节的推进摩擦力有效的进行降低,从而将管子的推进距离延长,并且能够起到保护管壁的作用,
(4)顶进纠偏
在顶管发生偏移时会导致管子无法合拢,需要采取纠偏措施。具体的纠偏措施有超挖、顶木和千斤顶三种纠偏方法。在偏差较小在1-2cm时可以采用超挖纠偏,通过在偏移一侧进行反挖来使管子回正;当偏差超过2cm时可以使用顶木纠偏,主要是通过将圆木顶在管子发生偏移的另一侧管壁上,另外一段则是斜撑在有钢板的管前土壤上,顶进过程中会斜支撑会有阻力产生利于顶管回正;千斤顶纠偏和顶木纠偏方法没有太大差异,只是在顶木上利用千斤顶强行校正管子。
结语
顶管施工有很强的适用性,在现今市政给水管道的施工中广泛应用。但由于顶管施工是一项专业性很强、施工难度和技术要求都很高、工程造价较高的工艺,对顶管施工工艺的大量普及发展造成一定的制约。随着我国经济、科技水平的快速发展,各种先进的顶管设备不断研发,以及人们对周边居住环境的要求逐步提高,顶管施工工艺定有更广阔的发展空间。
参考文献:
[1]黄麒宁.市政给水管道顶管施工技术探究[J].建材与装饰,2017(23):23-24.
[2]刘飞平.给水管道安装施工中的问题研究[J].建材与装饰,2017(18):61-62.
[3]王颖,赵华,赵业海.给水管道顶管穿越既有公路桥梁影响研究[J].天津建设科技,2017,27(02):54-55.
[4]碧磊.探讨市政给水管道施工技术[J].四川水泥,2017(04):270.
[5]褚珊.浅谈给水管道顶进施工段的设计[J].河北工程技术高等专科学校学报,2017(01):14-17.