頂管技術是一項系統性的技術,涉及到諸多學科,如電子技術、地質學、化學、冶金;在工程中應用頂管技術,因為不需要挖開地面,不會影響到周圍的環境,這樣工程的社會效益和經濟效益就可以得到顯著提升,因此被廣泛應用到市政排水工程中。在具體的應用中,需要結合具體情況,科學的實施。
在市政排水水管線工程中,涉及到較為復雜的因素,要對施工活動和城市正常運行之間的關系科學處理,最大限度的降低對居民正常生活和工作的影響。對于不同的管線和地段,施工方案有著不同的側重點。市政排水管線施工主要可以劃分為兩種情況,一種是開挖施工,因為需要對各種建筑物進行跨越,在管道施工中存在著較大的難度,那么就可以在路邊鋪設一部分的管道,對交通不會造成影響,或者是處于非主干道,那么就可以將明挖施工給應用過來。另外一種則是頂管施工,它不需要對地面進行開挖,交通的正常運行不受影響,對人們的生活不會造成干擾;施工人員在施工過程中,需要將管道內的施工作業納入考慮范圍,管道直徑為0.8米左右,鋼管和水泥管都是頂管材料。
相較于傳統的使用技術,頂管技術可以促使工程施工成本得到減少,施工難度得到降低,施工進度得到加快,那么工程施工時間就可以得到大大的減少。此外,采用頂管技術,工程施工的噪音可以得到降低,對人們的正常生活和工作不會造成影響,空氣中的粉塵可以得到減少,不會干擾到城區交通;而傳統的施工技術有著較大的噪音和污染,并且對于正常的交通運行,也會造成影響。并且,頂管施工占用的面積較小,對于現有管線和建筑物,不會造成影響。
(1)頂管的合理選擇。頂管技術比較的特殊,需要嚴格要求頂管的直徑、材質和長度。在選擇頂管直徑的過程中,需要將工程性質給充分納入考慮范圍,結合選擇的內徑,來確定頂管直徑,并且在確定頂管直徑之前,需要首先確定頂管的載荷、砼管的配筋和壁厚,頂管內徑通常需要控制在50厘米以上。在對頂管材料進行選擇時,需要將抗腐蝕充分納入考慮范圍,一般將鋼管應用過來,要結合鋼筋砼管的標準和技術要求來設計。在對頂管長度進行選擇時,需要將頂管的用途納入考慮范圍,頂管的長度不僅會影響到整個工程的可控性,還會促使工程的施工成本得到減少。在直線推頂的過程中,通常將長管應用過來,這樣頂板的拼裝次數可以得到減少,有著較好的效果。但是如果不斷的增加頂管長度,就會導致頂管的鋪設路線與預定路線所偏離,那么就無法有效的恢復線路。
(2)頂管的技術工序。首先是施工前期準備,要做好平面的總體布置工作,將反力架、發射架以及主推千斤頂等設備安裝于始發工作井內,并且將下井扶梯設置于工作井邊的側旁;為了保證頂管機出洞的安全性得到保證,就需要加固進洞區域、出洞區域以及后靠土體的土體,通常將高壓旋噴樁給應用過來。為了避免頂管機在進出預留洞的過程中,流失部分泥水,在頂進的過程中,就需要將洞口的止水裝置安裝于工作井上;其次是頂管井的設計,頂管井有著多種類型的建造結構,通常將鋼筋混凝土給應用過來;在布置結構的過程中,為了促使結構的受力得到改善,需要將一些內支撐設置于井內。在建造的過程中,需要按照雙向來設計工作井的頂進,并且間隔布置接收井,它的間距應該統一于檢查井的間距。完成施工之后,還需要將檢查井做于接收井和工作井的位置上,嚴格依據相關的設計要求來進行;最后是頂管的施工工序,打開穿墻悶板,頂出工具管,將止水裝置安裝過來。要將有著較低強度的水泥粘土或者密實紙筋粘土填在穿墻管內,這樣就可以有效的阻水擋土;在穿墻之前,需要注漿固結處理穿墻管的外側,以便保證在一定范圍內,穿墻孔外側土體的強度符合相關要求。要對穿墻前出現的問題積極的分析,制定針對性的處理措施,開啟了悶板之后,需要迅速的推進處理工具管,并且進行止水作業。為了保證穿墻止水得到實現,可以將止水法蘭加壓板給應用過來,將20毫米厚度的止水板環安裝于在它的中間,在管道頂進的過程中,就會帶動橡膠板,這樣止水裝置就形成了。
在頂管作業中,頂管出洞是需要重視的,從工作井中推出第一節管子和頂管機,進入到土中的這個過程,就是頂管出洞,在這個環節中,安全事故很容易發生。為了避免有偏斜問題發生于管線中,就需要調零處理工具管,并且將一個支撐加設于工具管下方的井壁上,如果出現了下跌問題,就需要進行糾偏操作,通常借助的是主頂油缸。此外,在工具管出洞之前,需要對初始角預先設定,對于可能出現的下跌問題進行彌補。在頂管施工中,通常要壓注處理觸變泥漿,填充管道周圍的空隙,那么就會有一道保護套形成,對地層有效的支撐,這樣地面沉降和頂進時受到的阻力就可以得到減少。在施工的過程中,需要首先壓漿處理頂管的機頭和尾部,并且同步于頂進工作。然后跟蹤補漿處理混凝土管道的某些位置,這樣對于頂進過程中泥漿的損失就可以有效的補充。
如果有偏離問題出現于機頭和設計軸線之間,需要將后方的千斤頂組給應用過來,以便改變機頭端面方向,這樣偏差就可以得到減少,保證管道的頂進可以沿著設計軸線來進行。在頂進糾偏中,主要是對四臺千斤頂組進行調整,將糾偏操作實施下去。
通過上文的敘述分析我們可以得知,相較于傳統的施工技術,頂管技術具有一系列的優勢,施工成本和施工時間可以得到減少,工程的社會效益和經濟效益可以得到提升,因此,在市政排水工程中已經開始廣泛的應用頂管技術;在具體的工程實踐中,需要嚴格依據相關技術規范和設計規范來進行,控制每一個施工環節的質量,這樣施工質量才可以得到保證。
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