市政工程中电力隧道顶管施工技术研究林兴科

市政工程中电力隧道顶管施工技术研究林兴科

广州轨道交通建设监理有限公司广东广州510010

摘要:随着我国社会经济的快速发展,推动了人们的经济水平,并助力生活水平的不断提高。目前,随着城市建设脚步的加快,人们对市政工程的需求也越来越高。市政工程作为与民生息息相关的行业,就需要保证其施工质量,来不断的提升工程施工和后期使用的安全性。尤其是市政工程中的电力隧道顶管施工技术的应用,对于提升市政工程的施工效率和施工质量具有重要的作用。本文首先阐述了市政工程中电力隧道顶管施工技术概论,然后针对市政工程中电力隧道顶管施工技术的实际应用进行了详细的探讨,最后简单阐述了顶管施工技术应用中的注意事项,望对业界人士有所帮助。

关键词:市政工程;电力隧道;顶管施工技术;研究;

前言:随着时代的快速发展,当代城市呈现了较快的发展节奏,人们对于市政工程建设的期望越来越高,通过相当数量的市政工程来有效的改善人们生活、工作的整体便利性,为社会的整体发展提供强大的环境支持。但是市政工程中电力隧道工程建设呈现的作业难度大、作业强度高等特点呈现了众多的施工问题,比如不同施工环节的交叉,比如电力管线、排污管道以及雨水管线同时开工,就会造成土方开挖的问题,对于周围局面的生活和工作来说就会造成严重的影响。所以就要采用非开挖顶管施工技术,将对周围居民的影响降到最低,确保工程的顺利进行。

1顶管施工技术概论

1.1顶管施工技术概念

在修复或者地下电缆、地下管线施工时,通过非开挖或者微开挖的施工方法来实现工程建设的目标,这就是顶管施工,同时也叫作非开挖施工。在城市的建设中我们都经常见到此种施工手段,尤其是地下电缆、线路、地下管道的施工中对于顶管施工技术的应用较为常见。尤其是在城市繁华街道或者中心地区,就要通过开挖工作沟,来满足其不能开槽埋管、空中架线的施工需求,保证市政工程的建设按照预期的进度开展,还能将对周围居民的影响降到最低。顶管施工技术要求市政工程中的管径为Φ80~Φ600mm的地下埋管作业才能实施。在敷设城市污水管道直径大于Φ600mm时,市政施工现场不能够采取明沟开挖埋管施工的方法,且施工范围周围没有其他建筑物的干扰时,也可以采用顶管法进行工程的实施。但是在线路敷设较为复杂且地下管道遍布的城市环境中,众多的工程的施工图纸或者相关资料都已无迹可寻,给其施工提升了操作难度。尤其是现代城市建设脚步不断加快的背景下,日益提升的建筑物高度和较为复杂的桥梁、街道的分布,特别是需要深埋6000mm以上的管道,对于人力施工来说,工作强度和难度都较高。但是采用顶管技术只需要进行开挖少量的工作沟,就可以避免传统施工的众多问题,对于市政工程中电力隧道顶管施工技术的应用来说具有积极的意义。

1.2顶管施工技术的原理

在中继间推力作用在管道间和顶油缸之间,将掘进机和工具管由工作坑经由土层一直被推导接收坑内,在掘进机和工具管连接的管道就可以在不影响地面建筑的情况下顺利的通过土层,并完成施工。在市政工程电力隧道工程中若采用长距离顶管技术,通常情况下,会给管道分段,在每段之间设置由一些中继油缸组成的移动式顶推站即中继间,且在管壁四周加注减摩剂以利于长距离管道的顶推。这是因为面对管壁四周的阻力和土体的摩擦力,主油缸的顶力不能完全克服。电力隧道工程中顶管施工技术与传统施工技术相比,其具有的优势较为突出,比如可以有效的维持工程周边的生产活动,且具有较低的成本和较小的噪音。但是该技术的应用也具有一定的弊端,比如,顶管施工技术拖面临土质松软的地质环境,其实际应用就容易出现偏差,且出现偏差后,修复方法极为复杂,难度较大。

1.3顶管施工技术在电力隧道工程中的重要性

伴随着人们对各种市政基础工程要求不断呈现多元化的趋势,导致城市本就“密不透风”的施工环境更加的复杂多变,这就对顶管施工技术提出了更多的要求。纵观目前市政工程电力隧道地下管线的施工,交叉施工、重复施工的现象到处可见,一方面造成了施工企业成本的增加,另一方面也导延误了施工进度。市政工程电力隧道传统施工方法要在空间条件十分有限的前提下克服工程强度大且工程难度高的困难,合理排布排污管线、通讯管线、电力管线和雨水管线,难度较大。但是顶管施工技术的应用,有效的规避电力隧道工程施工中重复较差施工,有效的提升市政工程电力隧道作业的精准度,提升其作业的效率和土方开挖的质量。

1.4市政工程电力隧道顶管施工技术的重点

顶管施工纠错控制、顶管施工工艺控制、顶管施工材料质量控制是市政工程电力隧道施工项目中运用顶管施工技术的应用关键点。市政工程电力隧道顶管施工的质量控制主要借助监控水准仪对准穿越路基顶管的高程来实现。在市政工程电力隧道顶管技术的应用过程中,要有效的控制好中间位置和顶进管段的高程,来有效的提升顶管施工工程的质量。我们通过举例来说明顶管施工纠错控制和顶管施工工艺控制的具体操作。若中等风化页岩在了项工程段顶管后座位置出现,且该电力隧道工程顶管的距离不长,工程中的管道重量较小,采用了15cm厚钢板,在此种情况下,市政工程电力隧道工程的施工人员该如何作业来保证其施工质量呢。在顶管后座位置通常都是杂填土,所以利用这一点,施工技术人员要在该位置采用钢筋混凝土(规格4m×3.5m×0.5m)来进行填筑。为了更好的保证市政工程电力隧道顶管结构达到相关规定的稳定性标准,就要采用设置15cm的钢板进行作业。

2市政工程中电力隧道顶管施工技术的实际应用

2.1顶管施工技术准备

(1)考察和技术准备

工程的施工人员要在市政工程电力隧道工程正式施工之前,特别是顶管施工之前,对施工的现场环境(地质环境、水文环境、气候环境、土方开挖条件)进行详细的勘察和记录,并与相关人员的统一意见下制定最可行的施工方案,保证后期的施工过程中有效的减少施工的变更,降低企业的经济损失。除此之外,工程的施工人员还要深入的了解相关技术资料和当地管线施工的情况,更好的全局把控施工现场,提升工程施工方案的有效性和可操作性。此外,在施工之前,相关员工针对要使用到的施工设备进行提前的了解和学习,并掌握其运行原理和维修方法,预见性的分析会遇到的施工问题,并制定详细的解决预案,更高效的保证工程的推进。

(2)基础资料准备

施工计划、施工质量控制方案、施工材料都是电力隧道顶管施工之前需要准备的基础资料,通过齐全的准备这些材料,为众多的施工问题提供参考,有效的提升其施工效率。比如通过事前准备施工材料的文件资料来核对供应商提供的建设材料的规格是否合乎规定,并按照文件资料进行详细的质量检测,避免虫蛀、腐蚀的施工材料流入工程中,造成安全隐患。除此之外,要对管道接口处护口铁的质量进行严格检验,保证其符合施工规范,避免缺棱掉角问题影响后期的施工。针对管材外表面进行混凝土施工的时候,要保证管材表面平整无杂物、无麻面且无蜂窝,从而确保工程机构的回弹检测强度。

(3)施工机械设备准备

在正式进行施工之前,要对电力隧道的施工现场预留出合理的施工设备的作业空间,并进行平整压实。并通过一些护栏或者围栏将施工设备与外界进行隔离,保护其不受到外力的影响,保持较高的运作水平。此外,要注意的一点是预留出施工材料进出的通道。在市政工程电力隧道工程中,千斤顶、卷扬机、顶铁、搅拌机、油泵、导轨等众多的施工设备,还需要配备专业的人员对其进行精细化的管理,针对领先的施工设备可以适当的采用。

2.2施工步骤

针对市政工程电力隧道的施工步骤,下文将做详细的讲述。

①工作坑的准备

顶进作业要选择在工作坑中的水位降到符合规定的要求是就可以进行,相关施工规范规定水位应该低于基底0.5m~1.0m。在做好安全防护的前提下,提前做好防水系统,在进行开挖作业,采用工程机械进行开挖作业时要竖立警示牌,避免无关人员的靠近,也保证工程的顺利进行。工作底板和后背是首先要做的工作。为了更好的保证工作底板符合工程要求的平整度,就需要采用方格网控制高程法,这是顶进平台搭建的基础。方格网控制高程法:将直径16mm的钢筋头埋入混凝土中,分成2.5m方格网控制高程,按点找平,再用1:3水泥砂浆抹面整平。底板的两侧要设置合理的方向墩,并做成后边低前边高的斜坡,将管身放置在底版上。

②设备安装

千斤顶的配备要根据顶进力度来进行配备,要提前检查好千斤顶是否能够良好的运转,并重复确定液压元件是否可靠;调整溢流阀的作用压力;对于作坑中预制设备的变化情况加大推力进行检查;并将顶、侧、底钢刃脚安装在预埋件上。

③顶进步骤

在试顶的作业中,要配备专门的人员进行监测和看管。将油泵开启之后,当油压每升高5~10MPa时,并停止油泵的运行来查看其是否出现异常,直至推力足以顶动管身。在顶进作业正式开始之前,施工人员要检查所有相关设备,并逐步确认施工现场的气候、土质等环境因素,即可开始顶进作业。顶进一般分为以下几个步骤:首先把顶铁安装好;然后启动油泵,顶进开始;最后,当顶进距离达到我们计划的距离时,顶进结束。

2.3市政工程电力隧道顶管施工类型及施工技术

(1)施工类型

在市政工程电力隧道建设中,因为顶管施工技术具有的突出优势,已经成为众多施工单位研究的重点课题,并逐步获得较大的进展,在市政工程电力隧道建设的应用中效率逐步提升,成为行业内评价较高的地下施工技术。顶管施工技术在市政工程电力隧道建设中的应用,具有操作简便,工程量较人工施工量极具缩减,是一种能有效提升施工效率和降低施工难度的施工技术,为市政工程电力隧道建设提供了强大的技术支持。

(2)工作井作业探究

接受井和顶进井是电力隧道工作井依据不同作用的划分的两种类型。通过施工人员提前在工作坑内提前布置好导轨、千斤顶和相关机械设备,准备就绪后,就可以进行电力隧道顶管施工技术的实施。在不同的安排下,分为交汇坑、接收坑、转向坑、双向坑、单向坑、多向坑等众多类型。阶梯型和直槽型是纵断面形状的分类。施工人员需要注意的是,要采取合理的技术来对坑壁的不稳定性提供支撑。通常情况下,采用连续壁方式和沉井方式来提供坑壁的支撑,避免松散的土质对其造成严重的影响。施工之前,要准确的定位工作井位置,在展开开挖作业。此外,还要采用钢筋砼、砼、碎石等施工技术来对地基进行加固,保证其满足工程要求的土质要求,还要准确的布置工作坑内的导轨。若在不得已的情况下在市政工程电力隧道的顶管施工过程采用人工开挖土方的作业模式,就需要严格按照“先挖后顶,随挖随顶”作业原则进行施工,有效的降低不稳定土质带来的风险。工作井作业完成之后,要以电线管线所处的坡度和位置为基础,工作井的加固工作务必要做好,按照先关的施工流程进行导轨的设置,要保证施工管子在导轨之上后在进行顶进作业。顶进前,首先在管前端挖开和顶管道相同的截面,将千斤顶顶入,如此循环反复施工。后背必须保证在千斤支承上,且后背务必保证支承于土后背墙或者人工后背墙。除此之外,顶通顶管管道之后,要检查内接口完好的处理,借助管节间胶合板开凿的方式,采用水泥或者沥青进行抹平作业。

3顶管施工技术应用中的注意事项

首先要对土层情况进行详细的勘察工作,尤其是顶进后下沉的位置要进行加固措施,保证其符合工程的施工要求。

其次,要注重施工人员的安全防护措施。在开挖土方的时候,因为会面临众多腐烂动植物的情况,长期的堆积会导致有害气体的生成,并会对施工人员造成严重的伤害。所以要对其进行实时的监测,保证人员的安全施工。

再次,我们会要提前了解清楚施工位置存在的错综复杂的管道,并深入了解其分布深度、走向和结构,并根据实际情况进行施工方案的最佳化处理,保证施工质量。

最后要对顶进力度大小进行精确的计算,确定中间工作坑的数量和设备类型,有效的规划施工进度,保证工程的持续进行。顶进开始后不能中断,应24h不停地顶进,直到顶进结束。

结束语

综上所述,在市政工程中电力隧道顶管施工技术正式施工之前,要进行施工现场的勘察工作,保证与使用方案良好的对接,还要对施工材料、施工计划进行有效的复检和审核,保证其质量。针对土质不稳定的问题要遵循“先挖后顶,随挖随顶”的作业原则,提升其工程的稳定,助力市政工程中电力隧道顶管施工技术应用的有效性。

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