【顶管施工技术在市政排水工程中的应用】
顶管施工技术是现代市政排水工程中一种重要的非开挖施工方法,尤其适用于城市中心区域、文物保护区、交通繁忙地带以及地下管线复杂的区域。它利用液压动力系统,通过主顶油缸推动掘进机或工具管穿过土层,将管道从工作井推送到接收井,从而完成管道的铺设,无需大规模开挖地面,减少了对周围环境的影响。
在市政工程中,顶管技术的应用主要分为以下两个方面:
1. **适用范围**
- 对于无法进行传统开槽埋管的特殊地段,如历史遗迹、市中心地区等,可以选择顶管法,尤其是管径在80~600mm的地下埋管工程。
- 当城市污水管道直径大于500mm,且现场条件不允许明沟开挖时,同样适合采用顶管施工,尤其是在没有其他建筑物基础的管道沿线。
2. **顶管施工在市政管网中的应用**
- 在旧城改造中,由于各种地下管线交错,且原始资料缺失,采用顶管技术可以避免盲目开挖。
- 当施工现场周围环境受限,比如繁华街道、铁路、交通干道或需保护的文物古迹附近,可以通过顶管法将架空线路转入地下。
- 遇到河流、湖泊等自然障碍,顶管技术可以实现跨越铺设。
**顶管法施工技术包括以下几个主要步骤:**
1. **顶进方法选择**
- 挤压式或网格式顶管法适用于软土层,无障碍物,上方土层较厚的情况。
- 机械挖掘式或手掘式顶管法适用于粘性或砂性土层,不受地下水影响。
- 土压平衡顶管法适用于需要控制地面沉降的粘性土层施工。
- 加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法适合粉砂土层,同样考虑地面沉降控制。
- 对于短距离、小管径的金属管,可以使用挤密土层顶管法。
2. **工作坑及其布置**
- 工作坑是顶管施工的核心区域,一般位于检查井位置,需要设置千斤顶、导轨等设备,必要时进行坑壁支撑以保证安全。
- 工作坑底部需要建造基础或加强地基,以稳定导轨,确保顶管方向准确。
3. **管道顶进**
- 开挖工作坑,根据设计的管线位置和坡度建造基础,安装导轨,并将管道置于导轨上准备顶进。
- 在管道前端开挖引导坑,使用千斤顶将管道逐渐顶入土层。
4. **顶管接口**
- 钢管顶管通常采用电弧焊接接口,管段在顶进前需在内部进行焊接,确保接口的密封性和强度。
顶管施工技术以其高效、低扰动的特点,已经成为市政排水工程不可或缺的手段,尤其在解决复杂施工环境下的管道铺设问题上发挥了巨大作用。随着科技的进步,顶管技术的精度和自动化程度将进一步提升,未来在城市基础设施建设中将有更广泛的应用。