给排水管道是城市基础设施重要组成部分,随着城镇化快速发展,给排水管道施工项目越来越多。传统的挖槽埋管施工技术可能影响到地面交通,破坏其它管道,并影响到市容市貌。顶管施工技术是一种非开挖施工技术,可以在不开挖或者少开挖的情况下绕过街道,建筑等复杂施工环境,解决了城市管网施工过程中对城市建筑物的破坏以及造成地面交通堵塞等问题,缩短了施工日期,节约了施工成本,减少城市管网施工对城市环境的污染,有利于实现经济效益和环境效益的统一。因此,顶管施工技术在市政施工中广泛应用。
1顶管施工法的相关概念阐述
顶管施工法的应用是在预先设置好的工作范围内,利用顶进设备产生的顶进力,可以对管道与土体之间产生的摩擦力进行消除,将管道顶入土中,排出的土会被清理掉,管道会随着掘进机直接埋设。顶管施工属于一种非开挖的管道埋设施工技术,该种管道埋设可以解决城市施工中的各种问题,可以为城市创造一种舒适的环境。顶管法在实际操作过程中,只需要穿越地面就能够与底下各种设备进行连接,能够节省市政工程施工中的很多成本,还不会占用很多的施工地面,不会对城市居民的生活环境造成很大影响,也能够达到高效率的施工,还不会有污染。顶管技术的应用现在主要集中在城市市政道路工程的建设和城市河流的发展,在进行管道安装时,如果一些地段有文物古迹,不能进行开槽埋管施工,需要利用顶管施工技术进行施工,能够有效解决施工中存在的各种问题。
2市政工程建设中顶管施工技术的主要优点
在市政工程项目建设中采用顶管技术可以实现对公路、铁路以及一些水体的穿越,降低绕路施工的成本,同时也防止了土地资源的浪费,有利于提升市政工程整体施工效果,并且由于顶管技术的应用不会造成交通断路,也就不会给城市交通造成压力。另外,顶管技术在市政工程建设中运用时也不会产生噪音及粉尘等环境污染物,有利于市政施工环境价值的实现。
3市政工程施工中运用顶管技术的应用
3.1施工准备
首先,对施工现场的环境进行勘察,了解给排水管线通过区域的地质构造、水文条件以及周围其它管线的铺设情况,这样才能合理设计管线通过的路径和进出洞口的位置。其次,施工准备包括材料准备工作和机械设备的准备工作。材料的准备工作主要是管材,管材为钢筋混凝土管,材料进场时,必须出具出厂合格证书和出场检验报告。管材内外面平整,没有蜂窝麻面,承插口处不能有棱角缺失现象。选择的螺栓必须和设计的型号相同[2]。顶管施工技术所需要的千斤顶、顶铁、导轨、油泵等机械设备各项性能是否正常,如果出现异常要立即检修,排除异常现象[2]。此外,还要做好施工人员培训工作,施工技术主管向施工人员做好技术交接工作,让施工人员了解设计、施工图纸,以及管道结特点,穿越地层长度以及地下水的情况,从而确保施工准确性。
3.2选择顶管材质
在市政工程管道的施工中,顶进管选择的是混凝土材质的,也可以选择钢管,如果顶进管选择的是混凝土材质的,就需要在管材的规格、配筋等方面做好规定,确保顶管符合施工的各种需求。①管材直径的规定,在实际的工程施工过程中,需要根据工程的具体情况,确定好管材的直径大小,顶进管的应用需要满足施工的要求,同时需要确定管材配筋量和厚度等参数,通常管材的内径不能小于50cm;②管材长度的确定需要通过实践证明,在直线推顶过程中,利用长管材可以降低总工作量,但是,直线顶进过程中也很容易造成路径出现偏差,校正的工作量就会增加;如果选用短的管材进行施工,很容易造成管道的弯曲,因此,需要正确判定管道的长度,管材长度和外径比值不超过1.1,选择短管材;如果比例小于1.15,则选用标准管材。
3.3合理选择顶管工艺参数
市政工程建设中,顶管工程技术的应用需要对用到的顶管的工艺参数进行精准控制,主要包括以下几个方面:①顶管直径的选择。在市政工程建设中,顶管工程作业时,管道的适宜直径对于整体的工程质量和工程施工成本有着非常重要的影响。根据市政工程建设施工过程的实际需要,要科学合理地确定顶管的直径,通常情况下选用直径大于0.5m的顶管进行工程施工;②顶管长度的确定。在顶管工程施工过程中,顶管长度越长,作业中所需的接管次数就越少,工程效率和质量越高。但顶管长度过长会增加工程施工量和工程成本。因此,顶管长度的选择应当与直径进行适配。
3.4顶进
顶管施工是整个污水管道施工技术的关键环节,此次施工采用手掘式液压顶管法。在施工的时候,必须坚持按照“先挖后顶,随挖随顶”的施工原则,顶进前,在管道前端坑壁开挖一个深为30-50cm的断面,再用千斤顶将管道顶进。通过切土工具管切土体,然后利用人工将切土工具内的土石方取出来,人工取土长度不能超过顶铁的长度,防止挖土的时候,由于大量土体开挖,造成土体坍塌或者空洞,影响到管道正常掘进。如果顶管顶进过程若发现土壤有润湿情况时,应停止顶进,对周围土体进行观测,防止遇到软土或者地下水,影响到正常的顶管施工。如果挖土过程中遇到障碍物、后背变形或者倾斜、顶力突然增大等现象,需要立即停止作业,对其进行检查,排除异常情况以后才能继续施工。
3.5优化顶管施工技术管控效力
由于顶管施工技术在市政项目中运用的过程中,下管与顶进等施工作业都有一定的技术难度,因此在施工中必须强化技术管控。要根据前期勘察情况对顶管施工技术进行科学规划,并在市政工程施工前对顶管施工技术方案进行全面审核,一旦发现设计不合理的问题就要与设计人员沟通,对顶管设计方案进行优化与问题改进,为顶管施工技术操作打好基础。在施工前对顶管施工技术人员进行全面的技术交底,保证其了解自身施工环节的顶管施工技术要求以及管控标准,确保其能够根据市政施工需求进行顶管技术操作。在顶管施工前,根据顶管施工技术各环节要求进行系统化的顶管施工技术管理标准建设,为顶管施工推进中各环节技术管控提供规范保证。
3.6加大对顶管工程技术相关设备的投入力度,引进技术人才
市政工程建设中顶管工程技术的应用需要精密的仪器进行辅助,而以目前我国施工技术的发展程度,还不足以独立研发制造数据记录更加精准的仪器设备。此时相关管理部门要积极引进国外先进设备,鼓励施工技术人员的学习和研究,引进技术人才帮助我们弥补当前在研究硬件上的欠缺。精密仪器可以帮助技术人员更好地帮助管道铺设,提高市政工程建设的效率。综上所述,在市政工程的施工中,采用顶管法施工可以有效解决传统施工中的很多问题,能够取得比较显著的优势,当前城市中市政道路工程的施工规模不断扩大,各项基础设施也在不断完善。顶管施工技术已经得到广泛的应用,在市政工程中发挥着重要的作用,推动市政道路工程的顺利进行,顶管施工技术的施工也会受到外在因素的影响,需要在施工中做好准备工作。