顶管施工技术在市政给排水工程中的应用论述

丁超

摘要：顶管技术是随着现代化社会发展而发展起来的一种新的技术，该项技术在实际施工过程中不会对外界环境造成影响，能够在降低施工成本、缩短施工工期的基础上保证工程的施工质量，因此受到了业界人士的广泛关注，并将其应用在实际市政给排水工程当中。

关键词：市政给排水；顶管技术；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

引言

随着经济的快速发展，社会的不断进步，城市建筑规模的不断加大和楼层的不断加高，人们的生活质量水平也在不断地提高，这就要求市政加强基础性设施建设，加快城市建设的步伐，以满足人们日益增长的物质文化需求，地下给排水管道顶管施工技术的应用也就日益广泛。

一、市政排水管道顶管施工的特点

地下给排水管道顶管施工技术虽然具有很多的优点，但同样也存在着一些问题和不足。顶管施工技术并不是一件十分简单的事，操作起来存在一定的困难。排水管道顶管施工技术是一种不需要开挖而实现排管的技术。具体来说，管道技术不需要开挖地表层，就能够实现将排水管道穿过城市建筑物、铁路、公路以及河流等一些开挖起来比较困难的地方，排水管道顶管施工技术具备这一个优势。既能够有效地减少资金的投入，也可以大大地缩短施工时间，节约成本。排水管道顶管施工技术能够有效地减少对城市环境的污染，能够减少施工飘飞的粉尘，能够降低施工带来的噪音，能够减少对地区建筑物以及公路的破坏，维持相对顺畅的交通秩序，属于一种高效率、低污染的地下排管技术。在市政建设尤其是在地下给排水管道工程中，得到了比较广泛的应用。总的来说，排水管道顶管施工技术具有的特点有：施工占地面积比较小，对地面不会造成大面积的破坏，不影响正常的交通秩序；在施工过程中产生的噪音小，震动不强，粉尘密度低，对人们的日常生活不会造成很大影响；可以进行比较深的地下工作和地下给排水管道工作，不会破坏已有的管道，能够减少施工过程中不必要的搬迁，降低资金的投入。此外，顶管技术的缺点就是在施工时需要排管地方地质的详细资料，顶管施工技术比较困难。

二、给排水管道施工中顶管技术的应用

在给排水管道施工过程中，管道直径大于500mm时，同时在施工现场无法采用明沟开挖的形式进行管道敷设、管道敷设沿线无其他建筑基础，即可采用顶管施工技术。土压式的平衡顶管机和泥土式平衡顶管机能够有效平衡地下水，能够较好应对淤泥质和流沙质地层。此外，顶管施工可以连续进行顶进作业，具有较高的施工效率；施工人员无需进入地下管道，具有较高的安全性。

1、顶管施工的前期准备

（1）现场平面布置。平面布置包括注水系统、管片堆场、自动控制室、弃土坑和起重设备等的布置工作。主推千斤顶、顶管机等顶进设备和始发工作井发射架以及下井扶梯设施的布置工作；

（2）顶进管的进出口、后靠土体的加固工作。对顶进管进出口和后靠土体尽进行加固工作能有效提高顶管机出洞的绝对安全，在工作井洞口安装止水装置可以减少泥水在顶管机进出预留洞时的流失和触变泥浆在顶进过程中的压注流失。

2、顶管技术施工中顶进管的选择

（1）顶管长度的选择

给排水施工过程中，选择顶管的长度对于工程的控制性和经济效益都具有重大影响。在垂直推顶的情况下，固然使用较长的顶管可以取得较好的施工效果，但由于长度逐渐增加，容易导致顶进路线同原定顶进路线产生偏差，而难以进行恢复；顶管长度较短时，在顶管施工的顶进过程中，容易将钢管挤入周围的土层中，导致顶进线路弯曲，无法确保顶管顶进的控制性。因此，为确保管道敷设工程质量，科学、合理选择顶进管道的长度是重要基础。一般情况下，可以根据管口直径来制定顶管长度，具体为：顶进管道长度和顶管直径的比值等于或超过2.1时，选择长管；顶进管道长度和顶管直径的比值等于1.15时，选择标准长度的顶进管；顶进管道长度和顶管直径的比值小于或等于1.1时，选择短管。

（2）顶进管直径的选择

要根据施工需要和工程性质来确定顶进管的直径，根据顶进管所承受的压力来确定顶进管的厚度和配筋及外径。由于管道敷设施工时，需要挖土工人的密切配合，因此一般情况下需要选择直径为500mm以上的顶进管。顶管施工技术给排水管道施工中，采用顶管施工技术时需要在管道分段之间设置作业井和接收井，采用顶进机械设备将预制构造物逐步顶进路基形成涵洞、交叉通道。推动相关设备安装在作业井中，推动顶管机头进入路基，利用顶管机机头引导管材缓慢向前推进，通过作业井将多余土方排除至路面，完成给排水管道敷设工作。

（3）顶管井施工

顶管井主要分为作业井和接收井。顶管井一般为钢筋混凝土结构，分为单孔井和单排孔井。单排孔井主要为矩形、单孔井为圆形、矩形和正方形。圆形的顶管井受力效果最为理想，而矩形的单排孔井受力较差。在管道敷设工程施工过程中，需要根据实际情况来布置接收井和作业井。

3、顶管施工技术的施工工序

（1）穿墙

穿墙是将穿墙闷板打开，使用管推工具推出井外，从而安装有效的止水装置。在穿墙施工过程中，为了确保良好的止水效果，需要利用粘土和水泥混合后形成强度不是很高的填充物填充到穿墙管中，穿墙前在墙管外进行注浆加固操作，确保穿墙管周围土层的强度。打开闷板后，要立即进行工具管的推进工作，并同时做好止水工作。一般可以采用法兰加压板的止水方法，此外也可采用夯实过的纸筋粘土作为填充物。

（2）顶管出洞

顶管出洞发生在顶管设备进入土层之后，是顶管施工过程中的重要工序。由于在顶管顶进过程中，容易出现管线偏移等情况，因此需要在工具管下设置一个支撑。要随时留意工具用管的调零，及时纠正工具管的下跌或偏移。

（3）注浆减小阻力

为了降低顶进管顶进阻力、缓解顶管过程中出现的地面下沉问题，需要在压住触变泥浆而在管道附件形成保护层。施工过程中，顶管顶进的同时，完成顶进机头尾部的注浆工作，同时为了满足泥浆损耗，需要在混凝土管道合适的位置进行补浆操作。

（4）顶管校正

给排水管道顶管施工过程中，经常容易出现顶管偏离轴线的问题，出现此类问题需要及时对顶管进行校正。顶管校正操作具体方法为：采用校正千斤顶的端部走向进行修订，通过小角度、缓慢修正，将偏离的管线恢复到预定顶进位置上，进而按照预定顶进路线进行管道顶进施工。

（5）管口防水

为了能够使管子可以顺利的从工作井中流出，施工人员可以在工作井当中预留比管节口径稍微大一点的洞口，在进行顶进之后，要采用一定的措施对此间隙进行有效的封闭，在沉井制作的时候可以采用在洞口止水的办法，这种方法也就是现在洞口埋藏一个钢法兰，在钢法兰的表面进行焊接螺栓后，再安装一个橡胶法兰，最后用钢压板进行压紧工作。工作井内如果没有发现地下水和泥沙等，就可以用橡胶法兰和压板进行回收。进出洞在整体的顶管施工中是一道非常重要的程序，由于穿墙后掘进机的方向是否准确对以后控制管道的方向以及对井内管节的拼装等工作等带来十分重要的影响。

结束语

总之，我们知道顶管技术是一项复杂但是具有深远应用价值的技术。由于其具有对环境污染小，交通影响小等优点而广泛的应用于市政给排水工程中。在市政给排水工程中的应用不仅含有高质量的技术支持，还具有很高的经济价值。顶管技术是未来城市基础设施建设的发展方向。因此了解顶管技术的基本特点以及施工过程中的要点，有效提高工程施工质量势在必行。

参考文献

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