刍议顶管技术在市政给排水施工中的运用

林基

摘 要：目前，顶管技术已经广泛应用于市政给排水项目工程中，其优势在于对周围环境影响小、噪音小以及能够进行地下作业，但是也有诸如造价高、工期长等缺点。文章首先阐述了顶管技术的概念以及特点，之后分别描述了顶管技术在施工方面的重点、设计以及应用，为我国市政在给排水工程中对顶管技术的运用研究提供借鉴经验。

关键词：顶管技术；给排水施工；市政

引言

随着我国社会经济的不断发展，以及城市规模的不断扩大，对于基础设施的建设已经越来越安全化、系统化，为了应对开挖施工方法所带了的技术局限性，出现了顶管技术。目前这项技术已经到了比较成熟的阶段，也衍生出了各种顶管方式，可以说，顶管技术已经在我国的市政工程领域全面开花。

1 顶管技术的概念及特点

顶管技术是继盾构施工之后发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起[1]。顶管技术并不被广大群众所熟知，它在施工过程中具有降噪和减尘的特点，能够减少对于施工地区周围环境的伤害，概括起来主要有以下优点：占地面积小、交通干扰少、噪音震动弱以及安全系数高，不过也存在着明显的缺点和不足，那就是整体施工的难度较高，同时也需要借助工程和水文地质方面的资料作为施工的辅助条件[2]。

2 顶管技术在施工中的设计

就顶管技术在施工中的设计而言，如果之前没有做好准备工作，会给之后施工现场的维护和维修带来诸多不必要的麻烦，因为它的作业一般都是在地下完成，维修成本往往较高。在通过顶管技术施工的前期，一定要对当地的实际水土情况进行详细的了解，然后还要选取适合这个地方的施工材料，尤其是要注意施工材料的质量，不能够为了图便宜，而选择非正规的进货渠道，从而降低了顶管材料的寿命[3]。

一般情况下，车行道下面的排水管要使用二级或者二级以上的钢筋混凝土作为材料，其他的排水管也要根据不同的覆土厚度进行选择，当厚度大于四米时，就必须使用一级承插式钢筋混凝土作为材料。除了上述设计原则外，还应该注意管道的遗漏问题，要结合实际情况选择相应的建筑材料，比如说用沥青油膏作为主要材料制作污水管道的接口，用水泥砂浆作为主要材料制作雨水管道等，在材料选择上，要做到一一对应，防止出现材料使用混乱情况。对于道路排水而言，主要包括排污和排雨两方面，在城市的道路上，机动车道的两旁在设计排水管道的时候，要让管道之间与路中心线具有一定的安全距离[4]。

3 顶管技术施工过程中的重点

不同的施工方案，会导致路线、管制和管线的施工侧重点不同。设计者和施工人员应该结合不同的情况，制定出不同的施工方案，现阶段，我国给排水施工主要包括以下两种情况：首先就开挖工程而言，我国大多数城市的市政给排水管道都埋藏在地下，而且管道都是相同的，其分布范围十分广泛，跨越了多个建筑物。这种现象会在施工过程中形成不小的麻烦，为了有效应对此问题，施工时会把管道都埋设在路边，对于非主干道或者是管道问题不会给交通带来不便的情况，可以通过明挖施工的方式，明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术；其次是顶管施工，在给排水施工过程中，如果出现了影响交通等工程难以顺利实施的问题时，可以通过顶管施工来进行解决，其材料主要分为钢和水泥两种类型，在工作人员进行施工时要事前考虑好具体的作业流程，管径一般情况下要保持在0.8米之上。对于市政而言，所用的排污管道大部分都是以水泥作为主要材料，钢管普遍用于自来水和煤气管道[5]。

4 顶管技术在给排水施工方面的应用

4.1 顶进管的选择

对于顶进管的直径而言，判断内径大小的依据是工程性质和需要，判断外径大小的依据是砼管的配筋和壁厚，由于在施工时需要挖土工人的配合，所以要把管径维持在0.5m以内。对于管长的选择，要结合其长度、可控性以及经济性进行考虑，对于直线推顶时的长管而言，可以适当的减少装管次数，来实现长管的效果，不过随着长度的增加，会出现偏离的情况，为整个施工过程带来一定的难度。当建造顶压坑时，顶压坑的长度会增加，由此而来的一系列工程的费用也会增加，相反，推顶很短的管施工起来也有难度，由于短管容易出现挤入土层的现象，结果就是整个管列呈蛇形，降低了其可控性。

正常情况下，在设计管长时应该以管径作为主要依据，当长度和外径的比小于等于1.1时，视作短管；当长度和外径的比等于1.15时，视作标准管；当长度和外径的比大于等于2.1时，视作长管。

4.2 施工前期的准备工作

在市政给排水施工过程的前期，应该做好以下的准备工作

首先是现场平面布置，其主要包括自动控制室、起重设备、管片堆场以及注水系统等等，在始发工作井内安装顶管机、主推千斤顶以及反力架等设备，保持施工人员可以通过井边侧设置扶梯的方式上下。

其次应该加固好顶管机进、后靠土地以及出洞处，这些加固手段是为了确保顶管机出动的安全性。在施工时还应该在工作井安装洞口添加止水设备，为的是及时防止出现顶管机进而出现的泥土流失情况，还要保证在顶进的过程中压注的触变泥浆不流失。

4.3 顶管施工工艺

就其施工工艺而言，顶管施工又叫做顶进法施工，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

顶管施工的工序首先是要开启穿墙闷板把工具管顶在井外，并且安装好止水的装置；其次应该进行顶管出洞，指的是要把顶管机和管子在工作井中破出洞口封门进入途中的工序；再次应该让注浆减阻，通过压注触变泥浆来填补管道空隙，成为一道保护层，起到支撑和减少阻力的作用；最后一步就是顶管纠偏，当机头偏离正确位置后，应该通过更改纠偏千斤顶组的方式，来调整机头端面的方向，以此来起到减少偏差的作用，如果出现在高度和方向上都有偏差的情况，就应该首先纠正大偏差的一项，达到分级循序渐进的目的。

5 结束语

对比开槽埋管技术，顶管技术更加具有社会层面和经济层面的双重优越性，能够从根本上改善管网乱挖的情况，为了积极推广顶管技术，当下的重中之重就是要以环境保护为前提，环保顶管技术在将来将会成为施工中的主流技术。

参考文献

[1]王贵哲.浅论顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].民营科技，2012，12：271.

[2]陶田.关于市政给排水顶管施工技术的研究[J].黑龙江科技信息，2014，34：225.

[3]宋太全.顶管技术在市政给水管道施工中的运用[J].门窗，2014，11：129-130.

[4]何玉付.浅谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].现代物业（上旬刊），2015，4：36-37.

[5]焦茂生.顶管技术在市政给排水工程中的运用[J].中国新技术新产品，2009，17：108.