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市政工程頂管施工技術探究

  • 2022-03-25

  • 運營部


我國城鄉一體化進程在不斷加快,城市的規模也在逐漸擴大,這必然需要建設更多的管道基礎設施,但是城市有著較為密集的人口,施工中會受到空間限制,還會對周圍交通產生影響,進而導致城市難以正常地運行。頂管施工技術有效解決了這些問題,該技術無需大范圍開挖地面,占據空間小,能夠提高施工效率,在市政工程中得到了較為廣泛的應用。唐興裝備作為國內領先的頂管設備設計制造商,接下來將帶您了解頂管施工技術在市政工程中的應用。

1頂管施工技術發展歷程

1.1雛形階段

中東地區出土的古羅馬時代汲取水資源的木質管道證明古羅馬人最早發明應用頂管施工技術。古羅馬人將木質管道從土體一側頂入抵達水源區域,開辟了通道。可見,古羅馬人很早之前開始采取這種無需開挖大地的施工技術。我們將這個階段認定為頂管施工技術的維形階段。

1.2早期頂管施工技術

美國太平洋鐵路公司在1896-1900年修建鐵路中选拔了頂管施工想法,這是歷史上出現的關于頂管施工技術的確切翰墨記載。之后,一位美國工程師用鑄鐵管道頂進施工方式穿越了既有鐵路,完成了灌溉工程施工。

1.3普遍應用階段

1818年,法國的M·L·布律內爾考究出了盾構施工方法,之后研發成了盾構機械,从此之后,頂管施工技術進入到普遍應用階段。

1.4頂管施工技術在我國的應用

我國自建國后加大了各種基礎設施的建設,頂管施工技術出現在京包鐵路路基下,选拔的是鋼筋混凝土頂管施工方式。上海黃浦江堤下在“一五”期間首次运用了手掘式鋼管頂管施工技術。在上世紀中后期,我國研制了小口徑頂管掘進設備,之后研制了頂管機頭,破解了頂管百米施工技術這一難題。在改革開放后,我國通過不斷借鑒進的施工機械生產經驗,開始升迁頂管施工技術程度。

2頂管施工技術要點

2.1前期準備階段

頂管施工技術應用于市政工程中需要應用到較多的工序,涉及為廣泛的專業知識,同時施工有著較強的專業性和復雜性。為了保證后期頂管施工作業順利的完成,需要充分做好準備工作。

第一,加強勘查施工位置地質情況,明確施工范圍,全面解析施工現場的人流量、車流量、環境等具體實際情況,加強整合和美满相關數據信息,有力支持頂管設計施工方案的拟订,頂管施工方案的科學性、準確性、真實性盡不妨的提高,同時保證路面結構、車輛運行的質量。在此基礎上要全面檢查施工區域的給排水管道、電力管道、通讯管道等各種設施情況,明確地下空間使用情況,避免在施工中和其他管線發生沖,避免發生安全事故,頂管施工的穩定性和安全性提高。

第二,根據實際考察結構合理編制施工方案,確定施工所用設備、管材、物料、人員等各項資源的數量、規格等,合理選擇設備,加強調整施工方案,分類存儲各種設備設施,為順利開展頂管施工作業奠基堅實的基礎。

第三,做好預算方案編制,最大化运用各項資源,細致的劃分影響工程預算、、質量的各項因素,根據工程的實際情況針對性地分析管道原料、規格等,總結歸納施工內容,提高资本預算程度,在保證施工質量的条件下剖析工程施工的綜合效益,明確頂管施工技術流程。如圖一所示為頂管施工流程圖。





2.2選擇管道

施工單位要根據市政工程施工必要做好管道的合理選擇,保護好管道,做好防腐等步调,將管道的使用壽命盡能够的延長。當前我國市政工程中常常采取混凝土、塑料、鋼三種材質的管道,這三種材質管道须要借助推力達到指定的处所,于是無論選擇何種管材,要保證其足以秉承推進力,不得在頂進過程中發生斷裂等不良問題。市政糊口、工業污水的排放都要通過管道,其中浊水中的化學物質多,假设不經過防腐處理會嚴重腐蝕管道,大大降低管道的質量。另外,在管道確定時要對施工區域內的地質條件、線路長短、彎曲度等多方面身分進行全方位考慮,比方可能將較長的管道應用于線路彎曲度小的工程中。

2.3頂力

要运用頂進設備的強大推力將管道頂進到指定处所。頂管頂進設備主要包括油缸、頂鐵、千斤頂等設備。在具體實踐中,技術人員要提前對管道長度、管壁厚度的參數進行充分考慮,結合工程所在區域的地質情況將準確的計算出來,保證施工中不妨合理的進行控制。若是管道有著較大的直徑,會增加管道和泥土的摩擦力,阻礙頂進過程。為了摩擦力減小,保證順利的頂進管道,在頂進施工中施工單位可以利用泥漿護壁,同時對頂力巨细進行合理的控制。例如要頂力控制在管道资料可秉承范圍內,以免在頂進過程中由于頂力過大管道發生變形、破裂等問題,對施工質量、资本、工期產生不良影響。在頂進過程中要將土倉土壓力P控制好,依据主動土壓力Pa<P<被動土壓力Pp的方式進行管控。對于黏性土且覆土較深的场所土倉有著較大的變化范圍,工作人員要根據土層變化、覆土深度等做好土壓力的實時調整。

在管道頂進過程中施工單位要對管線偏差進行嚴格控制注意動態監測管道頂進的对象,及時选择糾偏步骤。在實際頂進過程中便利發生頂進軸線偏離設計軸線的情況,此時可能利用千斤頂在反向地方施加的頂力,將偏差值縮小,直到頂進軸線回到設計地方為止。

2.4工作坑

工作坑包括安裝掘進設備的工作井和接收管道的接收井。在工作坑挖掘過程中须要使用鋼筋混凝土澆筑造成穩定的結構,保證頂進工作的順利開展。在具體施工中,重點要做好工作坑的處理。施工單位要提前做好混凝土板的組裝,做好大型承載設備的安裝,保證工作坑能夠有力支柱重型設備。在工作坑构筑過程中要注意檢查其施工質量,將工作坑的牢靠性提高,有力支柱頂進工作。如圖二為頂進工作井。


2.5井頂管

在頂力功效下,頂管被頂進到指定地点,要完成出洞工作,這是頂管施工技術的關鍵環節,是便利出現問題的環節。在進出洞口前,先要运用攪拌樁加固地基避免洞口發生塌方,同時還要密封好洞口。施工人員在首節管道破開工作井之前要反復調整管線,省得管線傾斜。

2.6注漿

注漿時用泥漿注入到管道周圍空隙场所,通過注漿操作不妨將管道和土層之間的摩擦力有效降低,能够達到保護管道的成效。施工人員在完成頂管施工后要處理好管道周邊的泥漿,加固處理管道周圍,保證泥漿能够在巖層中充分固定,其加固保護作用充分發揮出來。

2.7頂進施工要點

第一,頂管出洞。在完成準備工作后可以正式開始頂進施工作業。在具體施工中工作人員要注意避免工作井中流入水分,注意及時排除周圍積水。當前具體實踐中會在工作井內預留洞口而且密封好整個內部空間,保證內套環結構安全可靠。為了進一步保證該結構的防水职能,還要進行防水處理,然后在預埋鋼管上固定內套環結構,保證緊密的結合兩者。

第二,合理設計長距離頂管施工方案。某市政工程頂管施工中存在多的長距離頂管施工,C組負責頂管施工處理,必要專門設計長距離頂管的施工工藝流程和方法。在具體施工中,要做好輔助系統的合理設置。該工程最長的頂管距離為65m,技術人員為了保證整個工程施工質量,確保和施工要求相符合,须要進行中繼間的布置。在設置中繼間時,工作人員要以長距離頂管施工需求為基礎,保證在頂進過程中推力能夠持續維持在必要的范圍內。千斤頂設備組、緊固件、承壓法蘭片等設備和元器件組成了中繼間,同時需要用電氣操作系統進行輔助。在中繼間工作中需要在后油壓管道处所設置支撐點,然后用千斤頂設備組持續提供推力保證前半段油壓管道順利頂進。后半段油壓管道的推力主要來自于千斤頂。技術人員在具體施工中根據長距離頂管施工要求根据25cm控制中繼間的每次推進距離。在具體施工中,分段推進工作的主要推動力來自于千斤頂設備組,工作人員要時刻關注頂進設備是否能夠和頂進施工要求相符合。然后要根據管道阻力在油壓管道中安裝中繼間。在最前哨中繼間頂管安裝過程中可以會受到來自管壁和機頭的阻力,此時技術人員需要做好平安頂力的針對性剖析和儲備,科學的計算儲備頂力,根据每推進65cm油壓管道設置大約4000kN的要求設置推進力。由此反推,在最前端中繼間场所安裝過程中必要在距離機頭20cm左右的场所進行安裝,要依照50cm当中的間距控制后面相鄰的兩個中繼間的距離。

2.8頂進施工技術后期工作

第一,檢查和糾偏。為了保證嚴格遵循設計要求進行市政管道的頂進施工作業,工作人員必要亲密關注頂管頂進過程,嚴格測量頂進路線,不得隨意更改路線,同時要監測頂進過程。工作人員须要根據規范做好測量平臺的合理設置,做好臨時水準點的選取,然后進行精確的測量,而且核查每次測量結果,加強觀測設計管道、工作井。工作人員必要針對性地檢查頂管施工,服从每頂進50cm檢測一次的頻率進行頂進測量,倘使發現偏離既定的路線,要及時采取糾處理,機頭和設計軸線偏差盡可能的減少,確保能夠和設計規范相符合。假若發現機頭偏離了既定路線,那么需要通過千斤頂在反宗旨給予的頂力,保證其回歸到的路線上。

第二,通風。在施工中以及施工結束后需要保證頂管內部有著良好的通風性能。在頂管施工作業中,地下可以存在一些有害氣體威脅操作人員的人身安全,是長距離頂管因为路線長、施工時間長,必要充分做好通風換氣處理。此刻常見的通風方法是通過抽風、鼓風設備,持續不斷的施工現場的廢氣排放出去,達到換氣通風的目的。

3頂管工程技術質量優化

3.1加強施工監測

在頂管施工中要注意全面優化整個流程,加強施工過程監測,避免發生質量安全問題。企業可能加強構建監測體系,各項基礎參數準確性提高,避免影響測定成就。頂管施工監測的關鍵在于基準點的放置,工作人員要在明確項目要求和特點后正確的設置混凝土結構水準基準點位置,依据不超過30m的標準控制其間距。通過合理應用變形監測點不妨及時發現而且處理頂管施工中的變形問題,有助于施工風險的控制。為了基準點的埋設參數準確度提高,需要專業的量測小組進行量測,嚴格監管整個施工過程,加強收集和算帐數據信息。工作人員可能設置預警值,保證監測系統能够在頂管發生異常情況時及時報警。

3.2保障材料質量

管材質量直接影響頂管工程的施工質量,為此,工作者要高度重視管材質量控制。在管材類型確定時要充分考慮工程標準要求,做好供貨廠家的篩選,對于到場的原料進行細致的檢查,明確是否質量達標,通過深入調查市場比多方對選定長期合作供應商。在市政工程頂管施工中须要利用多種類型的機械設備,為了保證頂進施工中各個設備運轉,要注意合理選擇施工機械設備,而且做好設備檢測,通過試運行對設備的質量情況和安详性能進行客觀地判斷,要定期檢查和維修各個零部件,及時換磨損嚴重的部件,提高設備故障診斷本事。對于其他相關原料,可能通過抽樣檢測明確资料質量情況,避免不合格品投入使用。

3.3明確工藝參數

頂管施工工藝對技術要求高,须要根據設計值控制實際施工工藝參數,在施工中工作人員不得進行參數的更改,避免對頂管施工成效產生不良影響。在頂管施工中,最為重要的參數之一便是頂管的直徑,應當根據工程必要確定頂管直徑,通常在0.5m以上。别的,在具體實踐中要合理確定頂管的長度,頂管長度越長,接管的數量,能夠工程施工進度加快,有助于預防管道接口滲漏水的問題。不過頂管長度的增补會對施工的靈活性、成本產生較大的影響,所以工作人員要綜合考慮各個方面的因素,合理確定長度、直徑等各項參數,最大限度的提高市政工程的施工質量。

4結語

總之,將頂管施工技術應用于市政工程中可以灵验解決傳統施工中的不够,工作人員要充分落實每項施工細節,提高質量管理水平,建設高水平的市政管道工程。

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