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市政給排水施工中的長距離頂管施工技術的分析研究

來源:http://www.x5o.net/news11500.html   發布時間:2018/8/13 13:56:00

引言
随着時代的發展,我國城市化進程在不斷加快,人們對于生活工作環境的要求在不斷提升。當前,城市給排水系統的逐漸完善是人們生活保障的基礎,因此市政給排水系統工程的施工顯得尤為重要。市政給排水施工技術中頂管施工是現代化管道施工中關鍵的敷設技術,在各市政工程企業受到廣泛應用。本文對頂管施工技術以及其特點、現狀進行簡要闡述,對長距離頂管施工技術進行深入的分析,以期促進市政給排水施工技術的發展。

1  頂管施工技術概述
1.1  概念
頂管施工技術是指不進行地面開挖為前提,通過液壓頂進工作站以擠壓頂進的工作方式進行頂管鋪設的施工技術。其以頂管機為主要操作設備,能夠在不影響交通、環境的情況下直接進行市政管道鋪設。
1.2  特點
市政基礎工程建設過程中,其主要具有不開挖、迅速、影響小、保護環境、經濟實用的諸多特點,頂管施工技術在市政工程的廣泛應用過程中,還能夠有效減少征地搬遷費用的優勢,對于環境、交通的影響也都較小,這使得頂管施工技術具有較高對經濟效益和社會效益,基于此,頂管施工技術在當前國内市政給排水施工過程中應用廣泛。
1.3  長距離頂管 施工技術的應用現狀分析
市政給排水系統作為城市基礎性設施對于人們的生活工作有着重要的影響,是有效防洪、防澇、給水排水、排污的重要保障設施,對于自然資源保護和利用有着重要的作用。但是我國當前的市政給排水系統工程仍不夠完善,排水設施容易出問題,排水設施維護修理不夠及時而衍生其他方面的問題。對此,市政給排水工程施工過程中要高标準嚴要求,提升施工質量水平,以使得市政給排水工程能夠更加完善。

2  長距離頂管施工技術在市政給排水施工中的限制因素
長距離頂管施工技術其施工距離較長,一般超過百米,在發達國家甚至超過千米,在如此長距離的施工過程中,其施工技術環節與普通頂管施工技術有所不同,并且長距離的頂管技術應用往往容易受到不同程度的限制因素的影響。長距離頂管施工技術的應用是否能夠更好的完成既定工程任務,需要對工程環境、技術實施環節等等進行詳細的了解,對于各方面因素的影響和限制要進行透徹的分析。
2.1  推力限制
長距離頂管施工技術主要依托于設備的推力進行具體的頂管施工。以理論基礎而言,頂管施工的進行過程中,距離越長推力所需越大,增加頂管機推力即可。但是,推力增加的過程中,管子、管道後座等等是否能夠承受壓力的增大,都是需要進行技術分析後才能進行實際操作的。因此,目前的長距離頂管施工技術應用過程中,管道選用的材料以鋼管為主,主要是因為鋼管相較于混凝土管的摩擦系數更小,能夠更加有效的保障頂管施工的進行。
2.2  通風系統
長距離頂管施工過程中,通風問題要受到足夠的重視,對于施工人員生命安全都有着重要的影響。在具體施工過程中,由于施工距離長,頂進時間長,管道容量有限,因此管道施工人員在管道内需消耗更多的氧氣,如果施工時間較長則有可能出現缺氧狀況,對于施工人員的人身健康不利。因此在長距離頂管施工過程中,需要對通風系統予以足夠的重視。
3 3 長距離頂端施工控制要點分析
長距離頂管施工過程中,對于周圍的環境有着一定影響,最直接的是對于底層的沉降影響,因此要對此進行相應的施工預案制定,通過采取具體的應對措施以控制地層沉降在可控範圍之内,尤其是在商業繁華或交通繁忙的地段。
3.1  進出洞技術
長距離頂管施工工作井洞口需進行止水處理,止水裝置密封主要采用橡膠止水法蘭,需要提前預埋注漿孔以能夠便于膨潤土泥漿的壓注。洞外工作井土體密封加固采用 SMW 工法樁加壓密注漿等方案。為使得出洞更加方便快捷,需在支護結構内進行鋼圈的預設。此外,為确保止水安全,在内襯的預留洞上,需安裝雙道橡膠止水法蘭裝置。頂管過程中為減小出洞段土地的擾動情況,需加強出洞口的觸變泥漿壓注。
3.2  管節止轉的技術措施
長距離頂管在頂進過程中,由于在刀盤和螺旋機的綜合作用下,頂進機頭會發生旋轉,但如果機頭旋轉角度過大則會影響頂管施工的進行,因此要要采取相應的糾正措施。主要措施是在機頭前方筒的水平二側焊翼闆,機頭旋轉的對應措施主要是采用壓重塊的措施,在機頭兩側分别進行鐵支架的平均焊壓。機頭在工作過程中如果發生偏轉,通過對壓鐵的移動保證其機頭的穩定。
4  常用頂管施工工藝對比分析
4.1  手掘式頂管施工工藝
手掘式頂管施工是頂管施工的一種方式,發展時間已久,該施工方式在特定土質條件下,輔助以一定的措施便具有諸多優勢,包括施工速度快、施工成本低、設備少、操作簡便等優勢,因此,至今很多單位依然采取該施工方式。但需要注意的是當前的手掘式頂管施工已經不是過去原始的手掘式頂管施工,在工藝和設備等方面都進行了完善,未來為使其能夠滿足一定範圍内的使用,還需對其工藝和設備進一步完善。
4.2  泥水平衡式頂管施工工藝
泥水平衡式頂管機是一種全斷面鑽削式掘進機械。它的優點有:适用的土質比較廣,最适用的土質是滲透系數小的砂性土;地面沉降較小,挖掘面穩定,土層損失小;施工速度較快。棄土采用管道運輸,可以連續出土。泥水平衡頂管機的缺點是:棄士的運輸和堆放都比較困難;大口徑泥水平衡式頂管,因泥水量大,作業場地大,不宜在市區采用;大部分透水性強的土質要加粘土、膨潤土和 CMC 等穩定劑。要求泥水管理嚴格,稍有不慎,就會坍方;粘粒太多的土質,如粘性土,泥水分離困難,成本高;不适用于有較大石塊或障礙物的土層。
4.3  土壓平衡施工工藝
施工優勢:施工無需開挖路面,不僅占地較少,還能夠保持路面穩定,杜絕了城區道路多次反複開挖的問題,将城區交通環境進行了有效改善。工程施工占地少,該施工工藝不受地形地貌的影響,無需拆遷地面各種市政設施,如此便無需支付賠償損失,大大降低了拆遷費用。施工速度快,可晝夜連續施工,平均推進 10m-15m,一次性連續頂進距離最長可超 500m,不僅施工工期由此縮短了,還大大提高了施工效率。該施工工藝操作簡單,無需在渠道内作業,隻在工業坑内指揮即可,在節省了大量勞動力的同時,還提高了施工的安全性。
5  結束語
時代在發展,技術在進步,現代城市化建設中市政給排水系統的建設過程中,除了對于以上技術、工藝的逐漸完善外,還需要在設計理念、設計方法中得以更全面的完善,以促進當前市政給排水的不斷發展。頂管施工技術随之應用的廣泛推廣将越來越普及,其複雜的施工模式以及綜合應用模式,需經過進一步的分析研究,最終能夠确保城市給排水的逐漸趨于穩定運行,保證城市建設的進程穩定發展。

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