刍议市政给排水施工中长距离顶管施工技术

■曾建奎 ■中铁二十五局集团第六工程有限公司，广西 柳州 545007

市政给排水工程大体有供水、排水、循环水三个系统，市民想要正常排水的前提首先要保证着三个系统同时正常运行。而长距离顶管施工技术的研发和有效地应用促进了给排水工程的运行。所以，长距离顶管技术的开发和研究对整个刍议市政给排水工程起着至关重要的作用。

1 长距离顶管的构造

长距离顶管技术是将钢筒在内部和外部焊接上相应的钢筋笼后，通过用混凝土混合浇筑形成一个管体，期间钢筒的设计要保证拥有钢制的承插口，这样有利于更好的浇筑。同时还要再利用承插式的软性接口将管道逐一进行连接，并用双橡胶圈将其密封，达到防治渗透漏水的效果。钢筋骨架网和钢管是管体的重要组成部分，他们各自的作用由以下所示:(1)管体部分。在缸筒内外都浇筑混凝土后会形成顶管管道。利用这种浇筑工艺筑成的管道能很好的预防钢筒或钢筋笼出现腐蚀的情况，增加了管道的使用安全系数，延长了它的使用寿命;(2)钢筋骨架网。钢筋骨架网是在钢筒的内侧和外侧需要分别焊接的一个机构部位，外侧的钢筋骨架网是为了增大混凝土与钢筒结合后的承受力度，保证能承受住外界荷载和内部的水压，避免管体的破裂，一般采用双层钢筋骨架网。为了加强混凝土与钢筒的稳固连接在钢筒的内侧设有钢筋骨架网，这种设计为有效地预防混凝土掉落的情况，一般采用单层钢筋骨架网;(3)钢筒。在长距离施工进程中，钢筒的使用方式很重要，钢筒一般是使用厚度为1.5mm左右的冷轧钢材料制成。钢筒两端设置钢制插口环和承口环，一次来作为钢筒的连接结构，同时用双胶圈为垫层的方式将承口环与插口环连接在一起，达到设计要求的管道密封性。利用双胶圈作为垫层也能防止水体的腐蚀，有效地预防管道的内部渗透性;(4)中继间。在长距离顶管施工当中，还有一个非常重要的设置，那就是中继间，通过中继间的应用，可以有效降低摩擦阻力，主要通过把管道合理分段，然后向前推进，实现主千斤顶的顶力分散目的，在这个顶力分散过程中，各个分顶力的总和就是总顶力，且通过应用中继间，各段管道里面的顶力会调整到标准范围之内。中继间设置情况差异性，会导致顶管质量高低不同，也会影响顶进速度的快慢。

2 非开挖顶管施工方法

非开挖顶管施工方法主要包括管道设计施工方法、管线铺设施工方法、管线替换以及管线修补施工方法。市政给排水工程管道非开挖施工方法也主要是这三个方面的方法。

2.1 顶管施工方法

在具体的穿孔施工当中，需要进行钢套管顶进操作以及无钢套管顶进操作，顶进的管道主要是公共管道，是具有永久性特点的，顶管施工方法在穿孔施工过程中的应用作用是比较大的，不仅可以有效降低施工噪音，还要消除地表面的相关干扰，最后还具有振动小的优势［1］。具体来说，首先要进行基坑井的有效开挖，开挖的基坑井主要有两个，然后进行钢管的有效放置，放置在工作井上面，通过中继间的顶进力，把钢管从工作井当中推出来，钢管最终会穿留到预留口边，这整个过程就是管道施工全过程。

2.2 水平螺旋钻进法

通过使用水平螺旋钻进法，可以有效完成切削钻头的钻压传递工作和扭矩传递工作，在这种水平螺旋钻进施工也是顶管施工的一种。进行水平螺旋钻进施工，不仅有地表抗干扰能力强的优点，还会广泛应用到口径比较小的钢筋混凝土排水管道施工当中。使用水平螺旋钻进方法，无法有效对管道进行控制，这样就会降低管道的施工精度［2］。

3 长距离顶管施工工艺

3.1 长距离顶管施工的工作原理

长距离顶管施工技术是利用平衡涂鸦的顶管机把在井中放置的油缸转化成动力推动定挂机顶进向前施工，这样的工作原理对加快施工进程有着很好的推进作用。在施工进程中放置在顶管机中的大刀通过盘旋转动对土体做合理的切割，工人把切割的土体送进密封的土仓和输送机中，经过一段时间的挤压后土体会形成压缩土体，压缩土体通过输送机输送出来，管道最基本的施工建设便这样完成了。根据顶管机开挖地层的土质不同，通过向刀盘的正面和土层里加入适量清水、粘土浆等作为添加料，将砂土或其他土层的土变成泥状。

3.2 长距离顶管的施工环节

长距离顶管施工程序拥有正面稳定、长距离压浆和触变泥浆等几个环节，长距离压浆和触变泥浆在减阻方面起着重要的作用。在进行长距离顶管施工过程中，要保证管节能够有效的进行减阻就要及时向管节外侧压注触变泥浆，通过这种压注方式使它形成良好的围护泥浆套，触变后的泥浆对地面的沉降有着很好的降低作用，因此，注浆技术至关重要，是顶管成败的关键因素。将配置后的压浆站通过注浆泵传送到输浆总管机管节的环形分管上再传至顶管机上便形成泥浆套，从而使膨润土触变泥浆得到很好的应用。南宁市中尧南路至二坑溪给水管过龙腾路顶管工程中就使用了长距离顶管技术，为了能保证进行合理的跟踪注浆，在顶管掘进机时的后部设置了4个压浆孔，使其形成较为完整合理的泥浆套，同时要对完毕的触变泥浆跟踪配备，通过液压注浆泵增压的形式，注入注浆的总管体中，再通过环形分管注入到顶管机以及管节的压浆孔上，从而形成泥浆套。管节在顶进过程中由于少量的浆液会通过外流方式进入土层，所以要对管节上的注浆孔补压浆。一般一节管内部顶进完毕后就进行下一轮补浆。同时要根据每段管节顶进阻力的大小不同进行随时分段的补充压浆。要将压浆量控制在管节空隙体积的8倍左右，补浆量为管节外测量的空隙体积。南宁市中尧南路至二坑溪给水管过龙腾路顶管工程项目施工过程中为了计算出注浆的压力值，充分运用注浆黏度以及管路输送长度来估测，并且将压浆站的压力控制在0.08MPa至0.1MPa之间［3］。

4 结语

为了满足城市居民的给水、用水和排水需求，提高长距离顶管技术的施工质量，我们必须做到与时俱进，加快科技的发展，利用先进的物料和方法改进施工技术，提高排水管道的施工质量。

［1］陈琳.市政给排水工程施工中长距离顶管施工技术研究［J］.科技与创新，2014(15):81 －82.

［2］石玉东，李丽.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析［J］.黑龙江科技信息，2013(8):302.

［3］夏天.大口径长距离顶管在穿越重要地下管线时的关键技术措施［J］.城市道桥与防洪，2011(9):147 －151.