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市政项目供水管道顶管施工对路基的扰动分析

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市政项目供水管道顶管施工对路基的扰

动分析

摘要:供水管道作为城市基础设施的重要组成部分,在施工建设过程中具有较高难度,且由于需要采用地下暗敷的施工方式,传统施工技术无法有效满足供水管道施工要求,需结合供水管道工程的具体情况,对施工技术进行创新。在此背景下,顶管施工技术因其独特的技术优势逐渐开始应用,并在实践应用中取得了良好效果。

关键词:市政项目;供水管道顶管施工;路基扰动 1城市供水管道工程中顶管施工技术的应用要点分析

(1)在城市供水管道工程建设开展之前,要对所有的施工设备进行全面的检查,确保每一项机械设备都能够良好运行,从而避免对施工进度造成影响,严重时还会引发安全事故。

(2)在确定各项设备都处于正常运行状态之后,需做好顶进施工处理工作,一般采用触变泥浆施工技术,即通过一定的压力将泥浆压入,降低作业过程中的阻力数值。触变泥浆的施工方法要遵循少量多次的原则。结合工程建设实际情况,选择对应的泥浆泵设备,并计算需要的压力,合理设置设备顶进压力。

(3)顶管施工技术中最常采用的施工方式为密封型的施工工艺,具有以下几个特点:(1)土压式推进法。该方法在应用时,需要的设备较为简单,主要是利用压力的方式进行顶进施工,在作业期间不需要额外的设备,只要压力设备将原料顶进即可,且不需要对泥浆进行整理,能够有效降低施工成本。(2)泥水式推进法。泥水式推进法需要采用特殊的机械设备,在运行过程中其顶进速度能够与压力形成平衡的关系,通过循环水平衡地下水压力,此施工方法不需要对顶管施工的地基进行处理,且地表沉降不明显,对周围环境影响较小。(3)泥浓式推进法。在该方法应用过程中,通过泥浆能够减轻顶进过程中设备产生的摩擦力,还

能够将顶管中的杂物去除,是提升施工效率的重要方式,且该技术具有良好的适用性,在常规的地质环境中都可以采用该顶进施工技术。

2顶管技术在市政供水管道施工中的具体应用 2.1 顶管施工准备工作

(1)做好细致的勘探工作。为了更好地推进顶管工程,必须精确勘察和测量管道和建筑物的地下水位,以便更好地进行顶管施工。

(2)在顶管施工中应注意对所需施工材料和机械设备的准备工作。在材料的制作上,要严格遵守顶管的设计规范,确保材料质量与施工需要一致。同时,要根据顶管施工所需的机械设备,合理安排好机器设备,以便在施工中及时运用机械设备,确保工程的进度和质量。同时,要对机器设备进行严格的检验,避免机器设备出现故障,从而影响工程的安全。最后,对顶管工程的设计方案进行评估,并结合工程实际情况,对技术方案进行审核,确保工程方案与工程实际的工程规模和施工需求一致,从而确保以后的顶管工程有序开展。

3.2 管控顶管施工工艺

(1)对工作坑进行开挖,进行排水作业时,应根据现场实际情况,确定工作坑的位置和范围。为确保工作坑精确定位,在挖掘工作坑时,应对边坡进行精确的测量。开挖时,采用人工开挖和机械开挖相结合的方法,既能保证工作坑的施工效率,又能保证工作坑的施工质量。

(2)顶管顶进施工工艺复杂,需要加强管控。在顶进施工中,主要包括下管、挖土、出土、顶进四个环节。下管可以用卷扬机来下管,既能保证下管的效率,又能保证下管的精确度,下管时可以先将管子吊起来,再用桁架将管子横向移动;确保混凝土管件能正确、安全地抵达指定位置。下管作业结束后,要对下管的质量进行检验,并对其外表进行检验,确保其完好;同时要确保下水管的安装位置与设计要求一致,为后期施工奠定基础。

(3)注浆作业。在顶管顶进施工中,由于受摩擦力的影响,造成顶管施工出现质量问题。为此,必须注意注浆施工的实际情况,在管壁与土层间注入一定量的泥浆,这样既可以起到润滑的作用,又可以确保顶管的工作效率。

3.3 明确工作坑位置

测量完后,确定工作坑的具体位置,把有关的施工机械安装到固定的地方,并进行设备的调试,保证其符合工程需要。根据施工过程的特性,为工作人员预留足够的工作场地。为确保工程安全,应在作业坑周边设置相应的保护措施,并在现场布置警示标识。施工时,应根据场地的土壤状况,若原土的土壤质量符合要求,则采用原土作为后墙土质,并在工作坑中进行开挖;在考虑施工场地大小的前提下,应注意采用科学的施工方法,并根据工程地质情况,合理选择放坡和不放坡;若采用非开挖方法,应加强对边坡的保护,防止安全事故发生。

3.4 顶管施工质量控制措施

(1)确保穿墙顶进施工质量。在施工前对顶管管道周围的土壤进行灌浆加固处理,提高土质强度,避免出现施工质量问题;穿墙顶进作业需做好防水处理工作,可采用加入黏土水泥浆的方式,也可采用法兰加压板防水措施,施工过程中需要使用质量较高的橡胶止水板环,并严格控制厚度;在施工前还需做好应急准备工作,当出现意外情况时,能够迅速处理,提高施工安全性。

(2)做好顶管出洞施工控制。在城市供水管道工程中,需控制工作井所预留的孔洞直径大小,不能出现孔洞过小的问题,否则会导致顶管无法顺利出洞;顶管出洞施工需要保证其处于正确的轨道中,避免出现轨道偏差问题,如果发现顶管管道出洞的轨道出现了偏差,需立即进行调整。

(3)加强顶管纠偏施工控制。在纠偏过程中,可采用控制纠偏千斤顶组方法加以解决,在顶管管道向左偏斜时,通过调节千斤顶为左伸右缩,使顶管回到正确位置,相反情况下通过千斤顶调节为右伸左缩。

(4)降低摩擦阻力。为了降低供水管道管壁周围的摩擦阻力,需在供水管道管壁外使其形成具有一定厚度的泥浆套,从而降低供水管道压力,提高施工效率。

通过对顶管施工过程中的压力有效控制,减少对管壁的影响,确保顶管施工顺利进行,是提升供水管道工程质量的关键所在。

4受扰动土体应力变化情况

因工具管导致的挤压力,受到此额外载荷扰动的影响,周围土体部位不同,受到不同的扰动,未受扰动之前,其应力分布相对固定且保持平衡,但是遭受到扰动后,其应力变化较为显著。因载荷的影响,挤压区出现扰动,出现水平方向的应力。施工过程中会使用多种机械设备,受到振动、搅拌作用,导致应力所处状态较为复杂。一方面因为施工降低了水平应力,另一方面在推进压力或者泥浆平衡的作用下,导致增加水平应力,受力的多方面改变,要是确保应力水平基本稳定,则会极大降低施工影响扰动情况。

同时,还有一部分土体,受到挤压载荷的影响,水平方向、垂直方向应力均出现改变。主要是因为在顶进时,周边土壤与管道之间摩擦力作用,受摩擦力的影响,导致影响一定范围内的土壤,致使其存在扰动,又被称为剪切扰动,该区域被称为剪切扰动区。摩擦力大小直接关系到剪切扰动的大小、范围及影响程度等。进行施工活动时,无注浆或者未及时注浆,管道、土壤之间存在摩擦力,导致剪切扰动。在摩擦剪切力的影响下,土壤运动向前,为将这部分剪切力降低,最大程度规避剪切扰动。实践中常通过注浆的方式予以规避,改变土体、管道之间的摩擦情况,用湿摩擦代替干摩擦,不仅实现摩擦力的降低,还能扮演相应的支撑效果。此扰动区的大小与注浆压力等有关,也与注浆量存在一定关系,同时管道外径也是重要影响因素。

结论

目前市政供水管道工程中的顶管技术发现,其施工范围广,需要大量的人员参与,且建设周期较长,因此在具体施工过程中,需要明确给水管道施情况,合理应用顶管技术。在今后的此类工程中,为切实提高工程施工质量,提高后期使用效果,施工单位需做好对预制顶管的质量检验、地基加固、安全管理等方面的工作,从而提高工程的施工质量,保证工程施工的安全性。

参考文献:

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