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顶管施工技术论文

顶管施工技术论文

顶管施工技术论文范文第1篇

关键词:市政;道路;排水工程;顶管;施工技术

Abstract: this paper mainly discusses the municipal drainage pipe town drainage engineering the sewage pipe pipe jacking technology of some of the situation and related construction technology, for gradually perfection and development of our country town of drain pipe jacking construction technology to provide help.

Keywords: municipal; Road; Drainage engineering; Top tube; Construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

0引言

目前,排水管顶管施工技术随着城市的发展不断得到完善和发展,且使用的领域也不断得到拓展,并在顶管施工的基础上发展成为一种非开挖施工技术。随着顶管施工工艺不断的发展,不仅在推进距离上,而且在顶管管径的范围也得到了发展,目前最大排水管顶管施工的管径已经超过4 m。同时顶管施工的附属设备和施工材料也得到了不断的发展,特别是平衡顶管的土砂泵不断得到升级。此外,排水管顶管的施工、测量和数显系统也逐步迈入自动化的轨道,不仅能做到自动测量、纠偏,还会科学计算顶进的速度和核算周围所承受的压力,确保顶管施工的安全性。这些技术都有力地推动我国城镇顶管施工技术的发展。

1城镇市政道路污水管顶管施工概述

1.1城镇污水管顶管施工技术简介

顶管施工技术是一种用于城镇市政管道施工的非开挖掘管道推进技术,其优越性在于施工速度快,施工管道内表面光滑,密封性能好,施工安全性好,基本不影响施工区域周围环境或者影响很小,施工场地小、噪声小、作业深度较深。但排水管顶管技术也有诸多问题,主要是顶管施工周期较长,工程造价昂贵等。目前,顶管技术的发展已经非常成熟,且顶管施工工艺和方法也层出不穷。

(1)顶管施工工作原理:顶管施工技术作为一种新型的地下管道施工技术,在不需要开挖路面的情况下,仅需要在垂直地面方向上开挖顶管施工工作井,然后采用高压液压千斤顶将水泥或者将钢制管道顶入地下。排水管顶管施工使用来自主顶油缸和管道间中继站等方面的推力,将工具管等顶管施工顶进设备从工作井内穿过地质层,同时,将市政排水管道紧随顶管顶进的设备进行埋设,实现排水管道的非开挖敷设。

(2)顶管施工平衡理论的分类:常用的顶管施工平衡理论主要分为三种,分别是气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。对顶管施工技术,首要解决的是施工技术的适应性问题。在实际顶管施工中,应根据区域不同的地质情况、施工和设计要求,科学选用顶管施工工艺,科学地选择顶管机和配套辅助设备,保证排水管顶管施工的顺利进行。在顶管施工工艺中,工具管的作用十分重要,因此,选择工具管必须重视其材质和质量,一般来说,市政排水管顶管施工中选用的工具管是钢筋砼管,不仅能保证顶管施工的顺利进行,还能承受来自地面及周围等各方面的压力且具有耐腐蚀的性能。

1.2顶管施工工艺及流程

目前,在我国常用的市政排水管顶管施工方式主要有2种:开放型和密封型。其中,顶管施工密封型的应用最为广泛,并可分为顶管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。

(1)泥水式推进法。通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力,调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点:在顶管施工过程中施工不间断,施工速度较快,且不需要特别的改良地基或降水处理,地表沉降小。

(2)土压式推进法。该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料,使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力;施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备,整套施工推进机器造价低廉;不需要对泥浆进行处理,整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在Φ1 000~3 000 mm之间。

(3)泥浓式推进法。该工艺采用二次注浆处理,不仅能在很大程度上消减与地层间的摩擦阻力,还能顺利排出粒径为顶管直径1/3的砾石等废弃物,保证顶管施工的顺利进行,较适用于城市排水管长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中,将地下的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外运处理。因此,泥浓式推进法的适用性非常广泛,除岩石外所有土质条件均可适用。它适用的顶进管径一般在Φ700~2 200 mm之间。顶管施工工艺流程为:挖掘工作坑,制作顶管的砼管组装砼管油泵顶进出泥管道贯通拆工具管砌检查井回填。

2市政道路排水工程污水管顶管施工管理

在城镇排水工程污水管顶管施工过程中,必须科学地对施工范围内的各种地下管线进行详细的勘测,记录备案,并对施工区域地质条件进行科学的勘测,并结合当地的顶管施工技术的现状,科学设计顶管施工的路线和施工工艺,保证施工工艺的选择在符合当地经济的前提下,尽可能提高顶管施工的进度和精度。在顶管施工中,由于是非开挖施工,需要配套的施工自动测量和纠偏的仪器和设备,科学的指导排水管顶管施工,确保顶管施工按照预定路线推进。在顶管施工中,施工单位应建立并完善施工区域地面与地下测量控制系统,并科学选择测量控制点,以便能确保地面观察者视线清楚、方便测量和校核。在城镇顶管施工中一般采用土压平衡式工艺,封闭式顶进施工,确保施工地面沉降的影响较小。特别注意的是在排水管顶管穿越地面建筑物时不准停机,并科学控制推进角度,但可适当放慢顶进的速度来减轻对地面土层的破坏。在城镇市政排水管顶管施工中,顶进过程中的测量与纠偏主要依靠全站仪和激光水准仪来完成。在通常情况下,测量频率一般是1 m/次,而纠偏校核一般为半节排水管测量校核一次,并运用激光水准仪对顶管施工中的高程进行测量和校核,确保正确顶进的方向和深度,对于工具头的方向偏差一般不超过5 mm。在顶管施工穿墙顶进施工中,必须科学计算墙体及上面建筑物的荷载和周围的承压力,制定科学的保护措施,保证顶管施工的顺利进行。排水管管节的接头和防水措施:常用的混凝土管一般选用F型橡胶密封圈柔性接口,氯丁橡胶楔形胶圈,并在排水管接头内设止水钢环。

顶管施工技术论文范文第2篇

【关键词】:市政,道路排水,污水管,顶管施工

中图分类号:TU99 文献标识码:A

1、引言

随着我国改革开放进程的不断深入以及城市化进程的不断开展,城市道路排水工程的建设承受着越来越大的压力。道路排水工程作为城市交通建设的重要组成部分,其施工质量不仅关系整个城市的交通能否畅通运行,更直接影响广大市民的生活质量。目前,在城市化进程的过程中,排水管顶管施工技术得到了不断的发展以及完善,它所应用的领域也在大大的扩展,并且在顶管施工技术不断发展的基础上形成了一种非开挖施工的技术。然而污水管顶管施工技术作为道路排水工程中的一项重要技术,近些年,由于科学技术的不断发展,顶管施工技术虽然取得了一定的突破,但由于现代化城市道路排水工程建设的规模性以及复杂性,使现有的顶管施工技术很难满足施工要求。针对这个问题,本文就道路排水工程污水管顶管施工技术展开分析,希望本文的提出,能够有助于相关工作人员准确把握工程施工要点,为建设高质量的城市道路排水工程提供参考依据。

2、市政道路污水管顶管施工概述

2.1、顶管施工技术简介

作为非开挖施工技术之一的顶管施工技术,其具有施工安全性能好、施工场地小、施工速度快、施工对周边环境影响较小等特点,被广泛应用于市政道路污水施工中。但是,它也存在一部分缺点,例如工程造价高、施工周期长等。顶管施工工艺具有多样性,其施工技术发展已趋于成熟。

(1)工作原理:顶管施工技术属于非开挖技术,可以在不开挖路面的条件下进行施工,主要施工方式是在路面垂直上方挖一个工作井,将高压液千斤顶或钢制管道压进地下。污水管施工主要使用主顶油缸和管道间中继站等动力源将其压入地质层,污水管道随着顶管顶进设备进入到地层后方可开始顶管埋设。

(2)顶管施工平衡理论:顶管施工的平衡理论分为三类即气压平衡、泥水平衡和土压平衡。顶管施工中的核心问题就是施工技术适用性,在实际施工中,需要按照施工区域地质、设计要求和施工环境情况,选择顶管机、施工工艺和辅助设备,确保电管施工的进度和质量。在顶管施工中使用的工具管直接关系到施工的质量,因此在选择工具管时应保证材质和质量符合规定要求。目前,在顶管施工中通常使用钢管砼管,其具有承受土体压力大、耐腐蚀性强的优点,保证了施工进度。

2.2、顶管施工工艺及流程。

就目前来讲,我国常采用的顶管施工方式主要有两种,即开放型顶管施工方式以及密封型顶管施工方式。其中,密封型顶管施工方式是应用的最为广泛的,密封型顶管施工技术又可以细分为泥水式推进法、泥浓式推进法以及土压式推进法。下面就密封型顶管施工技术的三种推进法进行介绍。

(1)泥水式推进法:该工艺采用刀盘掘进机,以科学合理的顶进速度平衡正面压力,通过循环水压力去平衡地下水压力。其施工特点为:施工速度较快,施工操作不间断,不要求进行降水处理或地基改良,地表沉降不明显。如图1为泥水式推进法施工工艺示意图。

图1 泥水式推进法施工工艺示意图

(2)土压式推进法。该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料,使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力;施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备,整套施工推进机器造价低廉;不需要对泥浆进行处理,整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在Φ1000~3000mm之间。如图2为土压式推进法施工工艺示意图。

图2土压式推进法施工工艺示意图

(3)泥浓式推进法:该工艺采用的二次注浆处理技术可以减少设备与地层间的摩擦力,将粒径为顶管管径1/3的废弃物顺利排出,提高了施工的顺利度,适用于长距离顶管推进施工。该工艺处理地下的砾石、土等废弃物时先进行分类处理,再通过不同的方式运送到地表上进行处理。泥浓式推进法适用于除了岩石地质外的任何其它地质,适用性很高。其使用的管径一般为Φ700~2200mm,施工流程为:开挖工作坑制作砼管组装砼管顶进油泵出泥贯通管道卸工具管建检查井回填。如图3为泥浓式推进法施工工艺示意图。

图 3 泥浓式推进法施工工艺示意图

3、道路排水污水管顶管施工技术

3.1、在污水管顶管施工的前期,应做好以下前期准备工作,以保证施工的顺利进行:(1)对施工现场的地质、施工管道直径、地下水位以及附近各种建筑设施的排布情况进行仔细勘察,根据勘察结果制定出科学的顶管施工方案;(2)根据道路排水工程的性质以及管道的受力情况,确定管道的内外直径以及各种材料的强度要求,此外,还应根据具体选择的顶管施工工艺确定顶管的合理长度;(3)通过计算,选好施工中可能涉及到的施工设备如高压油泵、运土设备以及千斤顶等。

3.2、在顶管施工过程中,应做好顶管接收井以及工作井的制作。根据工程的具体特点,选用刚度大、抗渗性好、工期短以及施工简便的施工方法,控制好搅拌桩垂直度以及间距(如两个搅拌桩的间距应控制在0.2-0.3m之间,垂直度应小于1.0%)。接收井以及工作井应该采用人工开发的方式,每开挖0.8-1.0m就做相应高度的护壁。除了需要在井底打木桩加固外,还需及时封闭井底。为降低顶进过程中泥浆产生的阻力,宜采用触变泥浆减阻工艺,这能够有效减少由于阻力过大而造成施工中断事故的发生。在顶管出洞的时候,应该在接收井的出洞混凝土墙处安装顶管出洞止水圈,为提高地基土的承载能力,防止机头出洞后发生下沉现象,应该在洞口外1.5m范围内压密注浆;最后,为保证管线轴线平顺以及顶管施工的顺利进行,应该做好接收井和工作井的监控测量、设备安装时轴线的定位、顶进过程中管道轴线的定位工作。

4、市政道路排水工程污水管顶管施工管理

进行排水工程顶管施工前应该详细勘测施工场地内的所有地下管线,做好详细的记录,同时,还应该勘测施工所在场地内的地质条件,结合当地的排水管顶管施工的技术水平,设计科学合理的顶管施工工艺和施工路线,在保证经济性情况下,最大程度地提高施工的质量和进度。由于顶管施工是一项非开挖施工技术,一定要配有自动纠偏和测量的仪器设备,保证排水管顶管施工的精确度,保证实际施工线路和设计线路相符。顶管施工过程中,为了保证施工操作人员视线清晰、测量方便和校核简单,施工单位应该在施工区域建立完善的地下与地上测量控制系统。为了避免地面受施工影响出现明显的沉降,市政道路顶管施工一般采用土压平衡式封闭型施工工艺。需要注意的是,排水管穿越顶管这一环节的施工操作一定要一次性完成,推进角度要科学合理,同时,为了减少对地面的破坏,可以降低顶进速度。顶管施工过程中的测量和纠偏要通过激光水准仪和全站仪完成。一般情况下,测量频率为1m/次,每测量半节排水管进行一次纠偏校核,顶管施工中的高程采用激光水准仪进行测量和校核,保证顶进线路的方向和深度符合设计要求,工具头不能出现超过5mm的方向偏差。进行穿墙顶进施工时,要先计算建筑物的荷载和四周的承压力,以其作为依据采取合理的保护措施,确保顶进施工操作的顺利度。排水管一般选用混凝土管,其接口处采用F型橡胶密封圈和氯丁橡胶楔形胶圈,并将水钢环安装在接水管接头内。

5、结束语

总之,随着城市建设步伐的不断加快和人口的不断增长,城市的排水量也随之不断的增长,污水排水管径的不断加大,对排水管道施工工艺提出了更高要求,顶管施工是排水管施工中的一项重要环节,应做好施工的前期准备工作,调整好泥水平衡压力和管壁摩擦力,参考国内外成功案例与进步思想,顶管技术进行改革。随着我国工程技术发展的日新月异,道路排水工程污水管顶管施工技术水平得到了较大的提升,它们在我国城市道路排水工程中发挥着至关重要的作用,有效的降低了城市道路、管网以及构筑物之间的不良影响,解决了管道埋设过程中的管道破坏以及堵塞问题;最后,由于污水对排水管道材料具有一定的腐蚀性,因此,开发高耐久性的排水管材是今后的重点研究方向。在确保施工质量和施工进度的基础上,尽量将成本降到最低。施工人员应学会在施工中总结成熟的施工经验,并利用成熟的经验进行创新,为排水管顶管技术发展提供更多的理论知识和实践经验。

参考文献:

[1] 张凤青:《探讨城市污水顶管施工技术要点与控制》,《科技论坛》,2012年22期

[2] 吉金凤:《市政道路排水工程污水管顶管施工技术》,《中国行技术新产品》,2010年03期

顶管施工技术论文范文第3篇

【关键词】市政道路,污水管顶,施工

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

我们在对市政基础设施施工的时候,会考虑到很多方面的原因和条件,为了对我国有关市政道路污水的处理,我们采用管顶的施工方法和技术来进行施工,特别是污水管道顶管施工技术的应用,在穿越城市建筑、公路、深埋等重难、复杂施工条件时,有其独到的优势,本文着重介绍了有关我国市政道路污水管顶施工等一系列问题来供大家参考。

二.城镇市政道路污水管顶管施工概述

1.城镇污水管顶管施工技术简介

顶管施工技术是一种用于城镇市政管道施工的非开挖掘管道推进技术,其优越性在于施工速度快,施工管道内表面光滑,密封性能好,施工安全性好,基本不影响施工区域周围环境或者影响很小,施工场地小、噪声小、作业深度较深。但排水管顶管技术也有诸多问题,主要是顶管施工周期较长,工程造价昂贵等。目前,顶管技术的发展已经非常成熟,且顶管施工工艺和方法也层出不穷。

(一)顶管施工工作原理:顶管施工技术作为一种新型的地下管道施工技术,在不需要开挖路面的情况下,仅需要在垂直地面方向上开挖顶管施工工作井,然后采用高压液压千斤顶将水泥或者将钢制管道顶入地下。排水管顶管施工使用来自主顶油缸和管道间中继站等方面的推力,将工具管等顶管施工顶进设备从工作井内穿过地质层,同时,将市政排水管道紧随顶管顶进的设备进行埋设,实现排水管道的非开挖敷设。

(二)顶管施工平衡理论的分类:常用的顶管施工平衡理论主要分为三种,分别是气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。对顶管施工技术,首要解决的是施工技术的适应性问题。在实际顶管施工中,应根据区域不同的地质情况、施工和设计要求,科学选用顶管施工工艺,科学地选择顶管机和配套辅助设备,保证排水管顶管施工的顺利进行。在顶管施工工艺中,工具管的作用十分重要,因此,选择工具管必须重视其材质和质量,一般来说,市政排水管顶管施工中选用的工具管是钢筋砼管,不仅能保证顶管施工的顺利进行,还能承受来自地面及周围等各方面的压力且具有耐腐蚀的性能。

2.顶管施工工艺及流程

目前,在我国常用的市政排水管顶管施工方式主要有2种:开放型和密封型。其中,顶管施工密封型的应用最为广泛,并可分为顶管泥水式推进法、顶管土压式推进法和顶管泥浓式推进法。

(一)泥水式推进法。通过使用刀盘掘进机并用科学设计的顶速来平衡正面土压力,调节循环水压力用以平衡地下水压力。该工艺的施工特点:在顶管施工过程中施工不间断,施工速度较快,且不需要特别的改良地基或降水处理,地表沉降小。

(二)土压式推进法。该方法主要是采用向工作间的切削仓内注入一定比例的混合材料,使其充满整个泥仓的方法来平衡正面土压力和地下水压力;施工推进中并不需要泥浆泵等输送混合材料的设备,整套施工推进机器造价低廉;不需要对泥浆进行处理,整体推进顶管施工的成本较低。土压式推进工法选用的顶管掘进机一般为单刀或多刀盘土压平衡掘进机。土压式推进工法适用的施工管径一般在Φ1000~3000mm之间。

(三)泥浓式推进法。该工艺采用二次注浆处理,不仅能在很大程度上消减与地层间的摩擦阻力,还能顺利排出粒径为顶管直径1/3的砾石等废弃物,保证顶管施工的顺利进行,较适用于城市排水管长距离顶管推进施工。该顶管推进方法在顶管施工过程中,将地下的土、砾石等废弃物分成两部分通过不同的方式输送至地表后再外运处理。因此,泥浓式推进法的适用性非常广泛,除岩石外所有土质条件均可适用。它适用的顶进管径一般在Φ700至2200mm之间。顶管施工工艺流程为:挖掘工作坑,制作顶管的砼管组装砼管油泵顶进出泥管道贯通拆工具管砌检查井回填。

三.污水顶管管道的施工

1.管外壁涂蜡措施;下管前在管外壁涂改性石蜡,以减少管道项进阻力。

2.采用触变泥浆,向管道外壁压人一定量的减阻泥浆,在管道形成一个泥浆套,减小管节外壁和土层问的摩阻力,从而减小顶进时的顶力,泥浆套形成的好坏,直接关系到减阻的效果。利用泥浆套的支承作用,减少粉质粘土坍塌,形成的地层流失,以控制地面沉降。对顶管机头尾端的压浆要紧随管道顶进同步压浆,在中继间和中部管节处须跟踪补浆,泥浆的实际用量要比理论用量大得多,一般可达到理论值的4~5倍。通过以上压浆措施,达到预期效果。

3.超前加固措施;污水管道管基落在淤泥质粉土中,部分顶管管顶上部为流塑淤泥粘土及松散杂填土层,为防止前方土体塌落,造成路面塌陷和周边建筑物基础移动,及保证管基承载力满足设计要求,根据设计,于顶管前先施工高压旋喷桩进行管基管顶注浆加固处理。

4.中继间的使用;为增大顶进长度,管道顶进过程中加设中继间。利用中继间进行接力顶进是中长距离顶管的一项重要技术措施。中继间的布置要求按顶力及操作的要求,以提高顶进速度。第一只中继间应放在比较前面,因为顶管机的正面土压力在推进过程中会因土质条件和施工情况等因素发生较大的变化,所以当总推力达到设计推力的60%时就安放第一只中继间,以后当达到计推力的80%时安放下一只中继间,而当主顶推力达到设计推力的90%时就必须启用中继间。

5.进出洞是顶管施工中的一道重要工序,因为穿墙后掘进机方向的准确与否将会给以后管道的方向控制和井内管节的拼装工作带来影响。穿墙时,首先要防止井外的泥水大量涌入井内,严防塌方和流沙,本工程管道位于粉质粘土层较松散,在水位下呈流塑状,则必须在管子顶进方向距离工作井边一定范围,对整个土体进行改良或加固,采用了井点降水措施,以提高这部分土体的强度,防止掘进机出洞时塌方。其次要使管道不偏离轴线,顶进方向要准确。

6.顶进中遇障碍物后的顶进处理,成为困扰施丁的难题,如突遇大量埋木、石块及老河道驳坎等等,都需现场研究给出解决的技术措施。顶管施工在市政工程中,特别是深覆土大管径的管道工程和交通繁忙的城市主干道改造工程中尤显重要。顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的,相对于开槽埋管从社会效益与经济效益上来讲更具有优越性。从根本上改变了城市管网乱挖现象;另外一方面从切实做到保护环境人手,加大推广顶管施工技术力度势在必行。可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。

四. 污水顶管技术施工要点及注意事项

1.洞口止水,顶管丁程中,为使管子能顺利从工作井内出洞,一般采取工作井预留洞口比管节外径略大些(一般为100mm)的方式,顶进时此间隙需采取有效措施进行封闭,我们采用的洞口止水方法是在沉井制做时,预先在洞口预埋一个10mm厚钢法兰,在钢法兰上焊接螺栓,安装16mm厚橡胶法兰,用10mm厚钢压板压紧,在我们完成的顶管中,未发现地下水和泥砂流入工作井内,同时橡胶法兰和压板可以回收,效果很好。

2.顶进中须严格按设计线路顶进,可利用削土刀盘上可伸缩的超提刀,结合千斤顶编组进行纠偏。经常对顶进轴线进行测量,检查顶进轴线是否和设计轴线相吻合。在正常情况下,每顶进l节混凝土管节测量1次,在出洞、纠偏、到达终点前,适当增加测量次数。施工时还要经常对测量控制点进行复测,以保证测量的精度。通过及时纠偏相邻管问错口

五.结束语

时代要前进,城市要发展。市政设施配套完善,地下各种管道建设将会大量增加,顶管设计和施工也会增多。管径加大,长度加长,有直有曲,种类繁多,这将是今后大城市顶管施工的发展趋势。因此,我们要重视这个良机,进一步地完善和提高我们的顶管设计和施工技术,

参考文献:

[1]张传安.软土地区双排大口径顶管施工技术[J].铁道标准设计,2009(3).

[2]刘广建,城市道路给排水设计的探讨[J],黑龙江科技信息,2010,(11):201-201

[3]郭娟,市政道路给排水工程设计的探讨[J],山西建筑,2011,14(37):119-120

顶管施工技术论文范文第4篇

【关键字】市政给排水;顶管施工;注意要素;技术应用

1.顶管施工技术

顶管施工技术常被用在城市的市政建设中,其具有占地少、粉尘少、噪音小等优点,并且在穿越建筑物、河流、公路、铁路等管道建设中的各种障碍物时,能够大大降低拆迁量,进而实现整个工程的工程造价的降低。

顶管施工技术的原理是:依靠中继间以及主顶油缸的顶进力从工作坑内将顶管掘进机或者工具管顶到接收坑吊起。在这个过程中,还需要在两个工作坑之间将掘进机或者工具管后面的管道进行埋设。顶管施工中主要包括泥水平衡、土压、气压三种平衡理论。

泥水平衡顶管原理:一般把水力等切削泥土,同时也可利用泥水压力来对地下水的压力进行平衡,同时可以平衡土压力,把这一类的顶管形式统称为泥水平衡顶管施工。在泥水平衡顶管施工过程中,首先应该注意挖掘面的稳定性,应该在泥水仓中加入合适压力的泥水,在挖掘面上可以形成阻止泥水透过的膜,通过这种方法可以平衡土压力和地下水压力。

2.给排水工程中运用顶管施工技术需要注意的因素

2.1管道材质

钢筋混凝土管道、塑料管、钢管等都是给排水工程中会用到的,但在管道的选择时,应该充分考虑接口的操作、强度、材质等各个方面,其中,钢筋混凝土管道是排水施工中最常用的。顶管施工技术要求选择承压能力强、强度足够高的顶管专用的钢筋混凝土材料。由于顶管管道的接口需要人工处理,所以要保证其直径不小于500毫米,长度需要考虑施工的技术水平以及实际的经济状况来决定,对于短距离或弯曲的线路应该选择短管,而对于长距离并且路线比较直的应该选择长管,避免进行过多装管。此外,施工过程中还应该结合管道埋设的深度以及地质情况适当的调整厚度和强度。

2.2工作坑

工作坑分为接收井和工作井两类,形状有矩形和圆形的,通常选用钢筋混凝土结构,根据施工的相关技术工艺还能将它分成现浇式和装配式,而现浇式是顶管施工技术中使用最为广泛的一种。为了加强后背墙的顶力,通常会在工作坑四周设置支撑物或者施打水泥搅拌桩,为了能够使工作坑施工强度更加稳固,还会在内部建钢制围墙。工作坑对顶管施工技术的优劣有着非常重要的影响,因此必须要充分把握施工过程中的工作坑,在进行工作坑的确定时,要将出土、运输、排水等因素充分考虑进去,并保证挖工作坑过程中避免对其他建筑根基的影响。工作坑是顶管施工技术的重要组成部分,在工作坑开挖时必须要充分把握好它的规范性和强度。

2.3顶力

在顶管施工技术中会用到千斤顶、油泵、顶铁、油缸等各项顶进设备。顶力的程度受到顶进设备、施工位置的地质情况、管道直径、工作坑、管道材料等各项因素的制约和影响。这就要求在设计和规划顶力的过程中留出足够富余量,并注意管道局部的偏心受压情况和力度集中情况,以便于施工中进行顶管方向的纠偏。在开挖和操作两部分通常设有管道工作舱,并将其用钢板隔开,挖土及运土等都会在开挖的工作舱中用到,并且在工作舱的底部设备中还建有吸泥口,施工人员是能够进入到操作工作舱内操作的,其中设有水密封闸门。

3.市政给排水工程中顶管技术的应用

3.1纠偏方法

管道顶进过程中,因为受到偏心力和局部区域阻力的影响,常会有脱离设计路线的状况发生。若出现偏差大于10MM的情况时,就必须要采取相关的纠偏措施来使管道逐渐满足设计需要。纠偏的过程中,对于偏差较大,优先采取加强顶进管道端口力矩的措施来进行纠正,使其在反向力矩的作用之下,逐渐恢复正常。在纠正偏差措施的使用过程中,应该采取小力度、多纠正的方式,过大的力矩,可能造成管道的再次偏差。因此,施工中的纠偏一定要结合实际需求以及科学方法,充分掌握力矩强度,以保证纠偏的效果。

3.2顶管出洞

顶管出洞施工过程中,常会发生线路跑偏以及管道发生变形等状况,这主要是因为管道受到过大的压力而导致的。因此,在进行顶管出洞过程中,要将一些调零及纠偏的措施运用到工具管道中。这样可以加强出洞端口的支撑力度。当线路出现偏离现象时,为了防止偏差的继续扩大,可以采取主顶的方式来使偏差变小,还可以采用加垫下跌角来使坡角保持正常。顶管出洞技术在顶管施工过程中占有重要的作用,因此,应该在施工过程中正确的应用顶管出洞方法,保证整体的施工质量。

3.3减少阻力

在施工过程中,如果出现顶管距离较长时,就应该在某些特定部位,如管道的墙壁等中间贴加一定量的剂。目前使用较为普遍的是触变泥浆,这样可以减少管道墙壁与土壤间的阻力,同时也可以降低顶进设备的压力。通过泥浆注入的方式来降低阻力,在注浆施工时,应该注意在顶管机头尾部实施压浆,同样可以在中继站中压浆,通过这种方法,可以在减少阻力过程中泥浆的损失量降低,市政给排水工程中的顶管施工技术在应用时,应该特别的考虑顶管的距离,不同的顶管距离,采取的减少阻力措施也不尽相同,在距离相对较短的顶管施工时,可以只对尾部压浆,在施工过程中也很少出现阻力变大的情况。

3.4在穿墙中的应用

在顶管穿墙施工时,首先应该控制好施工速度,采取速度较快的穿墙方法来保证土体的强度,使土体暴露的时间最小。为了确保在穿墙施工时,土体掉落的稳定,可以在施工前注入一定量的混凝土,这样可以增加土体的稳固性。在开启闷板以后,可以使用工具管,对洞口进行止水。可以使用止水橡胶圈来进行止水施工,橡胶圈具有柔软、耐磨的特性,对流水有很好的止水效果。为了确保穿墙的施工质量,首先应该做好基础准备工作,做好施工前的规划,采用正确的施工技术和施工顺序,确保顶管技术在给排水中的施工质量。

4.结语

目前在市政施工中,顶管施工技术在给排水施工中已经得到了普遍的应用,在一些其它的地下管道工程中也得到了应用。顶管施工技术具有自身的优势,首先不影响其他工程的施工,对周围的建筑物影响也较小,施工周期较短,在经济方面和社会效益方面具有其它施工技术不具备的特点。在施工过程中要注意施工的质量,严格把控施工材料和施工顺序,确保施工质量。

参考文献

[1]杨潇宇,张鑫.浅谈顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,03:235.

[2]于革.浅谈顶管施工技术在市政给排水工程中的应用[J].科技创新与应用,2014,21:144.

[3]黄少斌.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].科技风,2013,05:119.

顶管施工技术论文范文第5篇

关键词:市政工程;给排水施工;顶管技术;概况;施工准备;施工流程;顶管选择

一、顶管技术的概况

作为市政工程建设的重要技术,顶管技术属于非开挖掘进式施工,现阶段顶管施工中气压平衡、泥水平衡及土压平衡理论为其顶管施工的三种平衡理论。作为一种地下管道施工方式,顶管施工无需进行面层开挖,在公路、铁道及地下管线等方面可以有效穿越。主顶油缸、管道间中继间等为顶管施工的主要推动力,要求从工作井将工具管、掘进机向土层穿越,并向接收井内推进,随后起吊。并及时在相邻2井间埋设管道,进而达到地下管道非开挖敷设的作用。市政工程施工中,顶管技术的应用优势在于对施工附近环境影响小或无影响,不需要较大的施工场地及噪音污染小等。同时地下作业深度高,与开挖埋管施工相比,具有显著优势。

二、市政工程给排水施工中顶管技术的施工准备

1、顶管选择

市政工程给排水施工因具有特殊性、复杂性,顶管技术应用中必须准确确定所需顶管的直径、材质及长度等。一般遵循市政工程性质进行顶管直径、内径的确定,在内径确定的前提下,通过顶管荷载作用,进行混凝土管配筋、壁厚等内容的确定,要求顶管内径控制在500毫米以下。在选择顶管材料时,应对其抗腐蚀能力进行充分考虑,如利用钢管施工,必须遵循钢管混凝土管的施工指标验算钢筋混凝土管的应力。在选择顶管长度时,必须对顶管的具体使用情况进行充分考虑,只有确定顶管长度才能有效控制整个工程的质量,进而达到市政工程给排水施工成本降低的作用。长管一般应用于直线推顶施工中,这种情况下,必须对顶管拼装次数进行有效降低,如出现不断增加顶管长度的情况,在铺设顶管时,将导致路线与设计路线偏离的现象,为此增加恢复路线的施工难度。

2、顶管施工前期准备

市政给排水工程必须在地下埋设管道,为此,施工前期必须做好施工准备工作,才能降低后期施工的难度。要求施工人员遵循施工现场的具体情况,如地质、水文等,进行施工材料的合理选择。并对材料质量进行严格把关。

三、市政工程给排水施工中顶管技术的施工流程

作为市政工程给排水施工的重点,顶管施工过程中,施工单位必须重视其施工流程的规范性。通过对市政工程顶管选择的深入分析,可对给排水顶管施工各项指标进行充分认识,在做好各项施工准备工作的基础上,必须对施工各个环节进行质量控制,只有这样才能降低施工的风险性,达到提升工程质量的目的。

1、穿墙前注浆止水处理

选用压浆止水的方式在顶管工作井穿墙前进行有效处理。一般采取石灰、水泥及粘土等作为注浆材料进行浆液搅拌,2:1:3为石灰、水泥及粘土的配合比例。同时,充分混合注浆液和土体材料,4×4m范围为洞口搅拌位置,进行保证工具头出洞的顺利性,并达到止水与挡土的目的。

2、穿墙

穿墙闷板打开后应将工具管向井外顶出,并进行穿墙止水装置的安装。将纸筋粘土、水泥粘土(低强度)在穿墙管内填实,确保其密实度符合施工规定,以此达到临时挡土、止水的目的。为保证穿墙孔外相应距离内具有稳定的土体,可选用注浆固结的方式在工作井工具管穿墙前对穿墙管外侧进行施工。穿墙前期必须及时处理产生的各种问题。开启闷板后,应及时进行工具管推进作业,并做好穿墙止水,一般选用的措施为止水法兰加压板,并将天然优质橡胶止水板环(20毫米)设置在中间位置,这种材料的拉伸率、耐磨性较强,利用管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置,避免穿墙管外侧土体时间过长,导致扰动流变等情况的大量出现。

3、顶管出洞

作为顶管施工的重要环节,顶管出洞是指由工作井内顶管机及第一节管子破出洞口封门进入土内。为避免管线偏移情况的出现,可利用工具管进行适当调整,并将支撑设置在工具管下的井壁上,如出现下移情况,必须及时通过主顶油缸进行调整,同时应将一个初始角设置在工具管出洞前。

4、注浆减阻

利用压注触变泥浆对管道附近缝隙进行充分填充,进而形成泥浆保护套,并对地层进行支撑,达到地面沉降降低及顶进阻力降低的目的。市政工程给排水施工过程中应对顶管机头、尾部先进行压浆施工,并同时进行顶进施工。随后补浆作业必须在中续间、混凝土管道施工位置进行,进而对顶进泥浆损失加以弥补。

5、顶管纠偏

当机头与设计轴线方向出现偏差,可在其后部设置纠偏千斤顶组,通过该设备对机头端面方向进行调整,施工过程中,应降低偏差率,严格遵循设计轴线进行管道顶进施工。一般情况下,纠偏千斤顶组所需的设备为4台,在施工作业时,可利用左伸右缩的方式纠正管道左偏。小角度分级逐步进行顶进施工,并随时对其偏差情况加以重视。如旋转情况出现在顶管机头位置,可在管内相反方向进行压重块的增加,也可以将旋转纠正力矩设置在中间站位置,以此达到纠偏的作用。

四、结束语

综上所述,随着社会经济的快速发展及科学技术的不断进步,我国城市化建设水平也越来越高,市政工程给排水施工作为提升城市发展的重要工程,其施工技术水平的高低将直接影响到市政工程的整体质量。为此,施工单位必须重视顶管技术在给排水施工中的应用,在做好各项施工准备工作的基础上,规范施工流程,为市政工程建设、国民经济发展提供一份强有力的保障。

参考文献

[1] 王圣成. 市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析[J]. 中华民居(下旬刊). 2014(03)

[2] 刘金龙,郭鹏. 谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(02)

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