城市给排水项目施工阶段顶管技术的具体应用分析.pdf

SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯建 筑 与 土 木 2023 NO.20 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯城市给排水项目施工阶段顶管技术的具体应用分析李洪武(长沙航空职业技术学院 湖南长沙 410124)摘要：在城市不断发展过程中，对给排水项目施工要求也随之提高，这就要求施工单位应采取合理的技术对给排水项目进行施工。在对给排水项目实施施工过程中，顶管技术具有诸多优势，因此其应用也越来越广泛。为了保障给排水项目施工质量，施工单位应对顶管技术应用过程进行控制，切实保障其应用效果。该文首先对顶管施工技术的相关概念进行阐述；其次分析了当前给排水项目中顶管技术的应用特点；再次对给排水顶管施工技术中所需的材料进行分析，最后从施工重点、操作要点、存在风险以及质量控制措施等角度出发，对其应用过程进行总结，旨在为今后给排水项目施工提供借鉴。关键词：给排水项目 顶管技术 城市建设 质量控制中图分类号：TU753文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)20-0142-04Analysis of the Specific Application of Pipe Jacking Technology in the Construction Stage of Urban Water Supply and Drainage ProjectsLI Hongwu(Changsha Aeronautical Vocational and Technical College,Changsha,Hunan Province,410124 China)Abstract:During the continuous development of cities,the requirements for water supply and drainage project construction have also increased,which requires construction units to adopt reasonable techniques for the construction of water supply and drainage projects.In the construction process of water supply and drainage projects,pipe jacking technology has many advantages,so its application is becoming increasingly widespread.In order to ensure the construction quality of water supply and drainage projects,construction units should control the application process of pipe jacking technology to effectively ensure its application effect.This article first expounds the relevant concepts of pipe jacking construction technology,then describes the application characteristics of pipe jacking technology in current water supply and drainage projects,next analyzes the required materials for pipe jacking construction technology of water supply and drainage,and finally summarizes its application process from the perspectives of construction focuses,operation points,existing risks and quality control measures,aiming to provide reference for the future construction of water supply and drainage projects.Key Words:Water supply and drainage project;Pipe jacking technology;Urban construction;Quality control在城市基础建设过程中，作为重要的组成部分，给排水管网建设具有重要意义。在对给排水管网实施建设的过程中，为了保障交通能够顺畅运行，施工单位应以工程实践为依据，合理运用顶管技术，有效控制开挖DOI：10.16661/ki.1672-3791.2304-5042-7096作者简介：李洪武（1978），男，本科，工程师，研究方向为土木工程。142SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.20 建 筑 与 土 木科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION量，在保障施工质量和效率的前提下，减少对周边环境的影响。1 顶管施工技术的相关概念1.1 顶管技术的概念在给排水系统建设时，顶管技术是较为常见的技术手段，在该技术使用过程中，主要采取非开挖管道铺设技术实施施工，具有良好的施工效果。1.2 适用范围在对城市给排水项目实施施工过程中，顶管技术应用范围相对较为广泛，受到的限制也相对较少。当项目所处位置在较为繁华的城市中心或建筑物密度较大，顶管技术可以降低对周围交通与建筑的影响。与此同时，当项目所在位置无法实施地面挖掘施工时，也可以使用顶管技术进行施工。2 给排水项目中顶管技术的应用特点2.1 无须开挖地面通常情况下，顶管技术也叫作沟槽非开挖技术，该种技术不但可以大大缩短施工时间，使施工效率进一步提高，还可以减少对路面的破坏，保障正常的通行秩序。与此同时，在该技术应用过程中，地面建筑无须拆迁，可直接从土层中穿越，还可以达到控制成本的目的。2.2 对环境影响相对较小在对给排水项目实施施工过程中，顶管技术不会对原有土层结构产生较大的影响，与此同时，在实施作业时，相较于其他施工方式，其所产生的噪声与灰尘也相对较少，对地下管线与周边环境的影响相对较小1。2.3 施工面呈现出点型分布的特点使用传统挖槽埋管技术进行施工时，主要为线性施工，具有施工面积相对较大的缺点，极易对周边的环境产生影响。而顶管技术则为点型施工方式，可以有效避免传统技术的问题，在保障施工效果的前提下，有效控制施工面积。3 顶管技术所需的施工材料在对顶管技术应用过程中的施工材料进行选择过程中，应确保顶管过程中钢材的接头、厚度等符合承载力要求。在对钢筋混凝土管材进行选择过程中，应对以下内容进行控制：（1）施工单位应以吊装能力与工程的实际情况为依据，对钢筋混凝土顶管接头的长度进行确定；（2）施工单位应对钢筋与混凝土的力学指标进行控制，确保其满足规范；（3）使用的混凝土添加剂应符合规范要求；（4）所处施工环境为碱性时，施工单位应对非活性骨料的含碱量进行控制。4 顶管技术施工的重点与操作要点4.1 顶管技术施工重点通常情况下，当施工方案不同时，其管线、管制以及线路等的侧重点也存在差异。因此，施工单位应以实际情况为基础，对施工方案进行合理制订。其施工重点主要包含以下几个方面。4.1.1 钻进导向孔轨迹施工在对给排水管道实施施工时，导向孔轨迹的施工质量将会对工程整体精度产生重要影响。因此，施工单位应对导向孔轨迹进行控制，在此过程中，施工单位应严格按照要求实施测量放线工作，并对导向仪的精准度进行控制。在施工时，施工单位还应对钻头的方向与深度进行控制，避免出现较大误差。当出现泥浆漏失、钻压突变等问题时，施工人员应及时对其进行处理，保障导向孔施工的精度。除此之外，在对导向孔轨迹进行设计时，设计人员应以障碍物布置情况、地下管网以及现场地质为依据，使轨迹设计科学性和合理性进一步提高。4.1.2 顶进过程在使用顶管技术对给排水项目实施施工时，管道的顶进过程是施工中的重点，因此，施工单位应严格按照工序对其进行施工，确保施工质量2。4.2 顶管技术操作要点4.2.1 施工前操作要点为了使施工方案更加合理，在实际施工之前，施工人员应深入现场对其进行调查和勘察，了解现场实际情况，勘察内容主要如下：第一，施工人员应对现场及周边的电力、通信、煤气以及给水等管道进行定位与记录，并以此为基础，形成相应的现场管道分布图；第二，施工人员应对现场路面的人流、车流等情况进行分析，在施工时，应以实际情况为依据，设置相应的导向牌，必要时需派专人指挥，为了保障交通正常运行，还应对施工线路进行规划；第三，施工人员应对现场及周边排水管道等进行分析，并对排污路线进行规划，为了保障排水顺利进行，可建设临时排污管道；第四，当施工现场存在桥梁等建筑物时，应对建筑物基础、桥台以及桥墩等情况进行记录，防止因施工导致其被破坏。4.2.2 工作井施工操作要点在对工作井实施施工过程中，施工单位应采取两次浇筑成型技术对其进行施工，在对井壁上部混凝土实施浇筑之前，施工单位应对刃脚混凝土的强度进行检测，确保其满足70%的设计强度后，才能对上部混凝143SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯建 筑 与 土 木 2023 NO.20 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯土实施施工，与此同时，为了防止井壁产生施工缝，施工单位还应保障浇筑连续性。在下沉作业时，施工单位应对沉井垂直度进行控制，确保其满足要求，在此过程中，施工人员应对施工流程实施观测，当出现下沉困难等问题时，应及时查找原因，并进行解决，保障沉井的顺利性3。4.2.3 后靠墙施工环节在实际作业过程中，为了保障后靠墙施工质量，通常所使用的混凝土材料强度应为C30，当其强度满足75%的设计强度后，才能实施顶进作业。4.2.4 选择与安装顶管设备在实施顶管施工时，由于顶管机头数量、型号、设备规格以及选型等都会对给排水项目整体质量产生较大的影响。因此，施工单位应以施工要求和标准为依据，对顶管设备进行合理选择，并对设备安装过程进行控制。通常情况下，工作井井内主要包括主顶油缸、导轨以及后靠背等，井外主要有泥浆排出管道、循环系统等。在安装布局过程中，应保障其合理性，避免对混凝土管道吊装过程产生影响。4.2.5 机头穿墙出洞在实施机头穿墙出洞施工时，施工单位应对以下环节进行控制：在顶进方向设定之前，施工单位应对止水墙进行浇筑，在此过程中，应对混凝土配合比进行控制，随后，将橡胶材质的止水圈安装在墙上预留孔洞上，图1为洞门止水墙构造图。与此同时，施工单位还应对封门拔除作业过程进行控制，避免出现塌方等问题。4.2.6 预制管质量控制在顶管施工时，其所使用的管道通常为工厂所生产的预制管道。因此，在管道进场时，施工单位应对管道质量进行检验，确保其符合要求。与此同时，还应保障管道堆放的稳定性，防止管道被破坏4。4.2.7 顶进作业操作要点在顶进过程中，施工单位应以实际施工情况为依据，对顶进方法进行合理选择，在实际顶进过程中，施工单位应做好以下几点：第一，严格进行测量放样工作，保障施工效果；第二，对注浆材料配制、注浆以及起重设备安装等内容进行控制；第三，掘进机就位之后，施工人员应对其性能实施调试，确保其符合要求；第四，在掘进机进洞时，施工人员应做好主顶油缸推进、破洞口砖封门、出泥准备以及拔除井门钢封口等相关工作；第五，在对管道实施顶进作业过程中，施工单位应及时进行纠偏工作，确保顶进施工的精确性和合理性；第六，管道焊接完成后，施工人员应对焊缝质量进行检查，确保其质量符合要求。5 顶管施工中存在的风险在使用顶管技术对给排水项目进行施工时，由于诸多因素的影响，会使其出现较大的施工风险，主要风险如下：（1）在实施顶管施工时，若为长距离顶管，可能会对施工工期产生较大的影响，一旦出现质量问题，则会出现工期延长的问题，不但会影响施工进度，还会使施工成本增加；（2）当遇到突发情况时，可能需要采取应急挖掘，此时会导致成本增加；（3）在实施顶管作业时，由于设备损坏会给项目造成较大风险，其不但会产生额外的成本，还会因设备问题导致施工效果受到影响；（4）在作业过程中，由于施工人员的操作问题，可能会使管线的高程与轴线产生较大的偏差，不但会使施工质量受到影响，还会导致严重的施工事故，影响其后期使用5。6 顶管施工质量的主要控制措施6.1 顶管施工质量的相关控制标准在对给排水项目实施施工时，顶管技术作为一项非开挖施工技术，其具有对周边环境破坏小、施工效率较高等优势，可以产生较高的经济效益与社会效益，因此，在城市建设中应用较为广泛，为了切实保障其施工质量，施工单位应严格按照标准对其质量进行控制，当前质量控制要点与标准主要如下：第一，施工单位应以混凝土结构设计规范、给排水管道验收以及施工标准、混凝土强度检验评定标准等相关规范为依据，对顶管的质量进行控制，确保其符合规范和标准；第二，施工单位应对顶管作业过程中的偏差进行控制。表1为其允许偏差要求。图1 洞门止水墙构造图144SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.20 建 筑 与 土 木科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION6.2 质量控制的主要手段6.2.1 控制顶管机的转动在对顶管机转动过程进行控制时，施工单位可以将废钢等配重放置在机头位置处，且方向应与顶管转动方向相反。与此同时，施工单位还可以根据机身转动方向，对顶管头刀片转动方向进行控制，两者方向应相反。6.2.2 顶进压力控制在实施顶进作业过程中，施工单位应实时进行测量，并根据测量结果进行纠偏处理。在不同地质情况条件下，所选择的钻井液也存在差异，且应满足足量、及时的要求。在施工开始之前，施工单位应对各施工设备进行检测，确保其满足顶进要求。在顶进施工时，施工单位还应对顶进压力进行控制，当出现压力较大的情况时，应及时进行处理。6.2.3 崩铁问题控制在顶入过程中，施工单位应对压力计的指示器变化情况进行观察，到顶入后期时，施工单位还应对顶贴的安装情况进行检查，确保其表面没有剥落等问题，且垂直顶铁不存在外拱现象，一旦出现上述问题，应马上暂停顶进，并对顶铁纵向长度进行控制，防止出现塌陷等事故。6.2.4 防治地表塌陷（1）灌浆补强。当沉陷区相对较大时，施工单位可以采取局部注浆加固的方式对其进行处理，通常情况下，所选择的注浆材料应为水玻璃-水泥浆料，在注浆时，注浆的速度应控制在30 L/min左右，压力应控制在0.250.6 MPa的范围内。与此同时，在注浆作业时，施工单位还应以规定深度为依据，对其实施钻孔处理，钻孔符合要求后，才能将密封泥浆注入其中，随后应插入塑料单向阀管，若封口的泥浆满足固化要求后，施工单位应在塑料阀门中插入芯管（双向密封），再实施注浆作业，在注浆时，施工单位应对注浆连续性进行控制，避免出现中断等问题。（2）砂土充填。施工单位可以采取回填的方式，使用砂土对土壤中的空隙进行填充，与此同时，在回填过程中，应加入适量的水，避免出现黄沙扩散的问题6-7。6.2.5 控制背板断裂在对背板实施施工时，施工单位应以要求为依据，对其实施反方向固定，固定后应对其垂直度进行检查。在顶入时，若存在顶板转速增加较为急促的现象应暂停施工，并对其进行处理。7 结语综上所述，在对给排水项目进行施工时，由于顶管技术具有诸多优势，可以提高施工效率、经济效益和社会效益，其应用较为广泛。在顶管技术实施过程中，施工单位应明确施工重点，并对各施工操作要点进行控制，确保其符合施工质量要求，为给排水项目发展奠定基础。参考文献1 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