论新形势下市政给排水施工中的顶管技术

李江

摘要：在改革开放以来，我国的城市化建设在不断的进步，对于城市道路建设有了更高的要求。其中，给排水工程建造水平是衡量城市化进程的重要标准之一，但是反复开挖严重影响市民生活，缩减路面寿命，为下次施工增加难度，顶管技术就显出价值。顶管技术以它成本低、环境影响小的优势成为市政给排水施工中备受重视的一项技术，因此在新形势下，如何规范和提高顶管技术这一问题值得人们重视。文章就顶管技术在新形势下市政给排水施工中的应用进行探讨。

关键词：顶管技术；新形势；给排水施工

引言

近年来，我国城市建设规模不断扩大，为了满足现代化城市高速发展的要求，需要对城市原有地下设施进行改造和新建。市政给排水系统作为我国基础设施的重要组成部分，对我国社会经济的发展和进步具有举足轻重的作用，市政给排水建设不仅可以使自然资源得到科学合理地利用，对城市的环境起到保护作用，还可以有效地减少城市的污染。为了减少开挖施工对交通的影响，保护城市的环境，顶管技术在市政给排水施工得到了广泛的应用。

1顶管技术的特点及适用范围

1.1顶管技术的特点

地面反复开挖严重影响了市民正常生活，缩减了路面寿命，为下一次施工增加难度，许多城市都在设法根治这一问题，顶管技术此时就显出其价值。而且顶管技术迎合了当前倡导的绿色发展，噪音小，粉尘污染少，降低了空气污染，也减少了对人体的伤害，不妨碍城市交通。但顶管法对于施工技术要求颇高，必须由专业人才进行指导，利用顶进设备的顶力，将管按预先设计顶入勘察研究过的地质，并把土排走，上一节管完成后，再继续顶入下一节管。因此市政府应当重视技术培养和适当引进专业人才来提高顶管法的技术水平，对当地经济发展有促进作用。

1.2顶管技术的适用范围

适用于市中心内环地带，繁闹的商业地带，城市道路建设过程中遇到的不可破坏或移动的具有重大意义的地标等。对于无法实施传统管道埋设例如开槽埋管时，可采用小于600mm的管材进行顶管施工，而大多数的城市污水管，直径基本大于500mm，相关人员在现场因限制无法挖沟埋管并且周围无建筑痕迹时，可采用顶管技术作业。

2顶管技术在市政给排水施工中应注意的要点

2.1管道的材质

在市政给排水施工时，可以采用钢筋混凝土管、塑料管道和钢管等进行作业，根据施工具体的实际情况科学合理得选用管道材质、强度和接口的操作等，一般情况下，都是采用钢筋混凝土管进行排水施工。同时，在进行顶管施工的过程中，钢筋混凝土管的选择要具有较强的承受压力，并且要求强度较高，采用专用的顶管管道材料最为合理。另外，在进行顶管施工时，顶管长度的确定要结合目前的技术水平和经济情况，短管主要适用于线路较弯曲和距离较短的路段，而长管主要适用于直线和距离较远的路段，这样一来就可以有效地减少管道的装管环节。除此之外，在进行市政给排水施工时，根据地质和管道覆土的深度合理的增加管材的厚度和强度。

2.2顶力

在采用顶管技术进行市政给排水施工时，就需要使用到千斤顶、顶铁、油缸和油泵等相关的顶进设备，并且顶管的管道直径、顶进设备、顶管的管道材料、施工的地质和工作坑等较多的因素都对顶力具有重要的影响。在市政给排水施工中，采用顶管技术时必须对顶管的方向进行纠正，所以在顶管的规划中，需要对顶管管道中一些局部地区的力度集中状况和偏心的受压状况等加以注意。另外，在对开挖和操作作业中要建立顶管管道工作场地，并且采用钢板隔开开挖和操作的工作舱。对于开挖的工作舱来说，一般使用挖土和运土等施工手段，并在工作舱的底部设备中进行吸泥口的设置。对于操作的工作舱来说，相关的工作人员可以进工作舱进行操作，在操作工作舱中会设置水密封的闸门。

2.3工作坑

对于工作坑来说，可以将其分为工作井和接收井，并常采用钢筋混凝土结构。根据施工技术工艺可以将其坑分为现浇式和装配式两种顶管施工技术，但是在市政给排水施工中，一般采用现浇式的顶管施工技术。另外，通过在工作坑的周围施打水泥搅拌桩以及放置支撑物体，这样就可以使后背墙的定力得到增加。在工作坑的内部通过设置钢质墙围，来提高工作坑的施工强度和稳定性。由于工作坑对顶管施工技术的质量具有重要的影响，并且力度影响较大，因此在施工过程中必须把握好工作坑，并对工作坑的排水、运输和出土等进行充分的考虑，在进行工作坑的挖掘时，要对周围建筑的根基加以注意，防止破坏的产生。

3新形勢下顶管技术在市政给排水施工中的运用

3.1施工主要系统

给排水施工顶管系统包括：顶管掘进机、顶铁、后座墙、主顶机、基轨、导轨、千斤顶、主油缸。

3.2施工工艺流程设计

3.2.1工作坑的安装

工作坑又称顶管井，主要分为工作井与接受井，形状有方形的与圆形的，由于它们的结构受力情况也有区分，其中圆形的受力性能最高，正方形次之，长方形最低，施工时主要参考现状来进行选择，不同地区实际状况存在差异。现阶段工作坑结构主要采用钢筋混凝土结构，有单孔井和单排孔井。工作坑安装时，按工人工艺水平采用装配式或现浇式，但一般的给排水施工都会应用现浇式来安装。考虑到工作坑受压较大，需要另外在井内井外设置支撑，井内设置内支撑一般为建立钢质的墙围来稳定工作坑结构强度，井外支撑可选用放置靠背或水泥浇灌底座部位来增强其稳定性。安装过程中，工作坑的安装水平决定施工的效果，因此工人要重视工作坑的建造。在确定安装前，不仅要考虑工作坑位置是否影响给排水，掘土排土方向，还要考虑工程结束后工作坑能否按规范要求做检查井。安装时，挖坑过程要排除对周围建筑物的影响，做到不破坏不占用。工作井和接受井是顶管法施工中必不可少的一部分，对于安装方面的要求应做到规范和精进。工作坑安装同时可进行地面设备安装以期提高工作效率，地面安装包括材料间、管件放置区、给水系统、注浆材料、主控制室等。

3.2.2掘土排土

工作坑安装完全后，经专业人员检查各部位状态良好均能按设计进行正常操作后，可进行下一步即挖土运土。进管前掘土是确保施工效率和周围地表建筑完好不受影响的重要措施，挖土的前进路线和形状范围将直接影响管件管位的准确性，因此工人进行管前掘土应规范准确操作。掘出的土量要及时外运不影响施工进行就要工人相互合作和工程设计过程的完备，若土量较多可采用手推车推土，若土量较小，可采用双筒卷扬机牵引小车出土。当土运出至管外，可用地面上的摇头扒杆将其运出坑。

3.2.3顶进

顶进是以千斤顶为主要操作工具进行，基本包括3个步骤：首先安装好顶铁，并确保牢固，管前已由掘土措施呈现出一条路线，开启油泵使千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管件顶进一个单位；油泵关闭，开启控制阀使千斤顶回油，活塞撤回；再次安装顶铁，重复上述步骤，直到能安装下一节管件为止。过程中应谨记先挖后顶，随挖随顶，不间断作业以避免顶进过程中断造成的再次顶进时阻力过大而消耗人力物力。其中第一节管件的方向位置决定了后续的顶进施工质量，必须确保管件位置偏差在10mm以内，若出现偏差应及时校正，可采用挖土校正法和顶木校正法。顶铁的安装应按规定摆放，无不良现象，在撤回活塞再次安装顶铁时，选用较长的顶铁来减少其使用量，降低经济损耗。施工过程中出现突然坍塌和某部件压力失稳的情况，须即刻停止作业，查找原因，排除故障后检查各部位情况，若均正常可继续施工。

结语

综上所述，顶管技术在我国市政给排水施工中得到了广泛的应用。顶管施工技术具有施工成本低、施工难度低以及无污染和高效率等优点，不仅提高了市政给排水施工的质量，也在很大程度上促进了我国城市经济的发展。

参考文献：

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[2]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，（16）.