市政排水顶管工程施工技术及其控制研究

南军库

【摘要】在施工技术不断创新和施工难度不断增加的情况下，市政排水顶管施工技术的难度与工艺也随之增加，给建筑企业带来了很大的挑战。在此情况下，建筑企业想在纷繁复杂的市场中立于不败之地，就应对市政排水顶管施工方法和选线进行合理的控制与优化，同时这也是现阶段市政工程建筑关注的重点问题。本文主要对市政排水顶管的施工工艺以及在市政排水管道工程中的控制措施进行详细阐述，以便促进我国市政工程快速稳定发展。

【关键词】市政排水；顶管工程；施工技术；控制措施

1.前言

顶管技术也被称为非开挖管道敷设技术，在市政工程中采用顶管技术进行施工，不但不需要对路面进行开挖，而且还能实现对管线的铺设与维修等施工。与传统的开挖敷设技术相比，其不仅能够缩短施工时间，而且还能大幅度降低施工成本，同时还能有效减少由于工程施工对城市路面和建筑物所造成的影响，对于促进经济效益与社会效益具有十分显著的作用。因此，在进行市政排水顶管工程施工中，一定要采取科学、合理的施工技术，以便促进我国市政工程可持续发展。

2.排水顶管施工技术

顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工程施工方法，主要用于地下进水管、排水管、煤气管、电讯电缆管的施工。其不需要开挖面层，并且能夠穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法，其主要施工技术包括以下几点。

2.1顶管测量

在市政排水顶管工程施工中，顶管测量主要包括以下几点施工工艺。

（1）顶进时测量。一般情况下采用激光经纬仪依照标靶的方法对顶管进行测量。其主要的测量方法就是在出洞前通过控制测量，测出后座仪器墩对中孔坐标，然后在仪器墩上架经纬仪，并在机头内设标靶，在标靶上标出二维直角坐标，之后对标靶进行移动，待坐标原点与激光纬仪目镜内十字丝交点重合后，对标靶进行固定。顶进后通过直接读取标靶上坐标原与激光点的漂移值，根据后座坐标和标靶与管中心关系即可算出左右、上下值[1]。

（2）高程测量。高程测量方法比较简单，主要测量方法是在地面上把水准点标准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，再在管道内用水准仪测至机头内标靶，则可准确测出机头高程偏差。

2.2设备安装

（1）千斤顶应和油泵相匹配，同时还需准备备用油泵，在安装完毕后务必对其进行试运转。如果在顶进的过程中出现油压突然上升的情况，应马上停止顶进，并对其发生的原因进行及时检查，经过相关处理后才可继续顶进。

（2）顶铁在安装后其轴线应和管道轴线保持平行与对称。顶铁进行更换时，需先观察顶铁是否有异样现象出现，此外顶铁与导轨的接触面间不得有尘土或油污。

（3）在制作导轨时，应尽量选择钢质材料，然后对钢轨进行安装牢固、平行、顺直等操作，纵坡坡度应于管道设计的坡度相符合；在使用过程中，应经常对其进行校检、核对、检查防止产生位移。

2.3顶进施工

顶进的程序为：顶铁 安装 开动油泵 在顶镐活塞伸出一定距离后，关闭油泵 停止顶镐运行。在顶进管理中应采用手掘方式，每顶进30cm测量一次，管道进入土层后，每顶进100cm测量一次。工具管开始顶进5-10m的范围内，允许偏差为：轴线3mm，高程0—+3mm，否则就应采取纠偏措施。同时应严防水源进入顶管管道[2]。

3.主要施工技术措施

3.1工具管旋转、偏移控制措施

（1）预防措施。稳定主顶油缸后座。主顶油缸后座不稳定易使主顶油缸在工作时方向变化，产生扭转角。管道内装置应对称布置。避免布置在同一侧，同时挖土时不能出现超欠挖，应均匀挖土，防止在顶进过程中，工具管受力不均匀而产生旋转和偏移。

（2）纠正措施。控制旋转采取配重法，其主要操作方法是在顶头内摆放配重，若工具管左旋，即在管内右侧摆放配重，若右旋，配重就摆放在左边，配重一般用废铁、钢筋等。控制偏移采用超欠挖法，工具管向左偏移，则相应在左侧少许欠挖，右侧少许超挖，同时还可采用主顶油缸纠偏或者顶木纠偏的方法进行纠正。

3.2导轨偏移及顶铁外崩的防治措施

3.2.1导轨偏移防治措施

（1）对导轨进行加固或更换。

（2）对偏移的导轨进行纠正，并用牢固的支撑将其固定。

（3）垫木应用硬木或用型钢、钢板，必要时可进行焊接。

（4）对工作井底板进行架固。

3.2.2顶铁外崩防治措施

单行纵顶铁安装不能超过规定，应尽可能用一根长顶铁以减少接缝。设置后背时，仔细检查后背是否一致，对易压缩土采取措施。

3.3顶管进程中遭遇障碍物的控制措施

（1）采用破岩井处理孤石。由于地质钻探是隔一定距离钻一个孔，对于地下的地质情况很难进行准确的反应。因此在进行顶管施工时，一定要对地质情况进行严格仔细的考察，若遇到石头时应对此处重新加密钻探，探清地质情况，如果遇到长距离的中风化或微风化地质，可采用大开挖施工或支护开挖施工方法，如果遇到孤石，应根据孤石大小设置破岩井，从地面设竖井取石后继续顶进[3]。

（2）中风化或微风化地质处理措施。在进行顶管施工时，当遇到微风化或中风化的地质结构时，无论是机械顶管还是人工顶管，都应对地质钻探资料进行详细分析。对于规划建设区内的中风化和未分化地质，根据实际情况采用大开挖施工或支护开挖施工；对于长距离、深度较大的中风化和微风化地质根据实际情况可采用暗挖隧洞施工。

4.结论

综上所述，随着城市建设的不断加快，在市政排水管道工程施工过程中，必然要铺设较多不同直径的管道，传统的挖沟埋管施工技术，已不能满足当下的施工要求，而顶管施工技术从根本上改变了城市管网的乱挖现象。因此，在市政排水工程施工中，一定要选择顶管施工技术，因为其不仅可有效避免传统施工技术给城市带来的环境污染问题，同时还可节约大量的施工成本投入，从而促进我国市政工程快速、稳定发展。

【参考文献】

[1]戴伟.论市政给排水施工中顶管技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，23（16）：12-15.

[2]刘增强.顶管技术在城市给排水管道建设中的应用研究[J].房地产导刊，2013，23（7）：16-20.

[3]段孟春.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J].科技资讯，2013，11（27）16-21.