顶管施工技术特点浅析
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顶管施工技术特点浅析
顶管施工技术是现代施工新兴的并发展十分迅速的一项技术,目前该项技术已经发展到比较成熟的阶段,笔者就自己在实践中的一些体悟和基于理论上分析得到的经验,与大家展开探讨和交流,阐述过程将辅以实例进行说明。
标签:顶管施工;接力顶进;轴线控制
1 工程概况
随着我国城市的不断发展,顶管施工技术越来越多的运用到河道整治项目中。广州市黄埔区深涌综合整治工程南支分涌由于历史原因,出珠江口段被填埋,为贯通水系,广州市黄埔区河涌管理所开展深涌综合整治工程。由于拟贯通河道上方现已建成黄埔大道及铁路轨道,若采取明挖方式将对城市主干道交通造成巨大影响且造价很高。经多方案比选,最终采取顶管方式贯通河道。该工程包括直径1.65米顶管82.5米3孔,工作井及接收井各一座。
2 顶管的技术特点
顶管技术在經济、生态和环境上有许多优点,如今我们所了解的仅是其中的一小部分,其潜力是无法预测的,设备的施工能力和应用在不断发展。与其它技术相比,顶管技术起步较晚。但是值得注意的是在最近20多年中,顶管施工技术无论在理论上,还是在施工工艺方面,都有了突飞猛进的发展。
顶管技术是极为更要的一种都市铺设管道的施工手段,采用顶管施工法铺设管道具有如下得天独厚的优势:(1)顶管施工是顶管铺管技术的一种,其在国外已广泛使用,在国内也已逐渐普及。由于不开挖地面,所以能穿越公路、铁路、河流,其只能在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法,堪称为施工时的环境保护。(2)顶管施工不开挖地面,故而被铺设管道的上部土层未经扰动,管道的管节端不易产生段差变形,其管寿命亦大于开挖法埋管。(3)采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用,减少动迁用房,缩短管线长度,有很大的经济效益。(4)顶管工艺不仅仅用于管线铺设,它还具有灵活的排管施工方式。更为重要的是顶管施工作为一种工艺,它不仅仅铺设管线,它在管棚施工方面也具有优势。管棚施工是指在地下构筑物施工前,先利用密排的钢管作成各种断面形状的管棚,对地面建筑物在施工过程中起到保护作用或者是为了达到某种特殊要求而采取的一种辅助施工措施。(5)顶管施工对各种土质适应范围大。广州地区地质条件复杂,主要原因是地层比较多,在管线线路上地层经常发生变化。根据前期的资料搜集和整理,该工程地质情况:表层为人工填筑土层,层厚约1.5~2.2m,主要由粘性土混少量垃圾组成;次层为粉砂层,层厚2m~6.8m,含少量淤泥质,局部含较多中砂;下一层为淤泥层,层厚约3.0~7.8m,含有机质及少量粉细砂;下一层为粉质粘土层,为泥质粉砂岩风化土;地下稳定水位深1.80m。该工程的顶管在粉砂层及淤泥层通过。
3 施工工艺与施工技术
3.1 施工工艺
3.1.1 施工顺序:①施工准备,测量放样,地下管线探测。②工作井、接收井进行旋喷桩及搅拌桩施工。③开挖工作井及接收井,边支撑边浇筑地下连续墙。
④吊装机械,分3次进行顶管施工。接收井吊起机械。⑤场地整平,竣工。
3.1.2 顶管施工机械,采用机械式泥水平衡顶管掘进机。
3.2 施工技术要点
3.2.1 出洞。出洞后必须采取外封的封门方式,方便工程的后期工作和随时检验和养护工作的进行,如果内封,不光技术上的要求很难做到,还容易造成安全隐患,即无法阻止泥浆的逆行,泥浆一旦逆行,造成的后果不堪设想,所以,为了万无一失,不仅应该实行外封的方式,更要在外面贴双层防水胶带。
3.2.2 顶进与出土。开始顶进时,要先预热工具和顶进系统,等半分钟后,如果水流正常,就方可继续接下来的顶进动作。注意在此期间,一定要随时观察和观测各项指标是否正常,如有异状,随时停止,检查设备。顺利的顶进是成功的一半,另一半就是顺利的在施工后圆满的收尾,如果出土不畅,应该使用一定的泥浆和润滑剂的润滑,以便更顺利的使顶管机出土。
3.2.3 泥水的输送与处理。因为干土无法直接运送至管外,所以其运送前都经过高压水枪的喷射,最后以泥水的方式流出,多把水枪多角度大幅度的交替喷射,可以有效的预防死角,并用其较大的冲击力抵挡较大杂质的进入,值得注意的是,要有一把固定的水枪设置在洞口位置,持续并稳定的针对入口处的干土进行喷射,可以大大提高效率。
3.2.4 对于轴线的控制。本工程的轴线最大允许偏差为0.5°或50mm,在施工中,顶进上的每一次小的误差和偏离,都必须马上进行相关数据的测量和比对分析。顶进到一定目标长度后,轴线测量须采取接站测量方法,并经常用坐标法对顶进轴线进行复测。
3.2.5 实用测量技术。为了保证工程的质量和数据的精确,任何一次人工测量都不得一次性完成,都应该在两次以上,比较重要的数据需要核对三遍以上,方能予以确认,并且要由两致三名技术人员共同完成复核。另外,对于由特殊要求和涉及复杂计算的数据,不仅要依靠仪器的测量,还要辅以人工的计算和反复检验,如指示轴线在顶进过程中,必须利用联系三角形法定期进行复测,以保证整个顶进轴线的一致性。
4 结束语
总结本次工程的建设过程,采用顶管施工技术后,减少了工程的征地拆迁,
降低了对交通要道的影响,减少了工程的投资及协调工作,取得了较大的较益。