市政给排水施工中顶管施工技术应用研究

文/杨升 中国电建市政建设集团有限公司 天津 300384

1、顶管技术的简述

顶管技术是一种用于市政建设的非开挖隧道管道施工技术。与开挖技术相比，顶管技术对周围环境的影响较小，噪音和施工现场也较小。这项技术可以深入地下进行施工，而不会严重影响表面外观，大大提高了市政排水工程的质量，缩短了施工周期，并在一定程度上节约了成本，这是其他技术无法比拟的优势，比如挖掘埋地管道。然而，顶管技术的专业技术要求相对严格。顶管技术最突出的特点就是适应性问题, 针对不同的地质情况、施工条件以及设计要求, 都要采取与之适应的方式。

2、影响顶管技术运用的要素

2.1 顶管材质

在排水管道的实际施工中，常用的材料主要是塑料、钢筋混凝土和钢管。在选择排水管道材料时，我们可以考虑排水管道材料的特性和排水要求。一般来说，钢筋混凝土顶管由于其强度和压力高，在城市排水管的施工中可以优先考虑。

2.2 工作坑的形状、稳定程度

顶管施工技术主要在工作坑内完成。因此，在施工过程中，由于每个工作坑的尺寸不同，有必要根据工作坑的特点选择科学合理的顶管方法。此外，工作坑的稳定性对顶管技术的应用有很大影响。在选择工作坑时，应考虑其排水和开挖。

2.3 顶力大小

在顶管技术在排水设施中的应用中，顶管设备中油缸、顶管铁和油泵的顶力在实际应用中有所不同，这往往受到多种因素的影响。

3、市政工程给排水施工中顶管技术的应用分析

3.1 施工前期的准备工作

3.1.1 布置施工现场

施工平面布置包括以下方面:布置材料堆放场所、弃土坑、起重设备、料具间、注浆系统以及拌浆场所等;进行顶进设备安装;将下井扶梯设置在工作井周边, 以方便施工人员开展工作等。

3.1.2 加固顶管后靠土体和进出洞区域

在采用顶管技术的给排水工程施工中，有必要加固顶管后面的土壤和进出隧道区域的土壤，以确保顶管施工的安全。加固技术包括桩土反压技术、高压旋喷桩加固技术和混凝土后壁技术等。施工人员应根据工程的实际特点选择加固技术。此外，止水装置应安装在工作井入口处，以避免施工过程中的土壤侵蚀。

3.1.3 施工机械准备

通常来说, 顶管管道需要在黏土层以及淤泥质砂中工作, 在市政给排水施工过程中, 如果无法采取明沟开挖埋管施工方式, 应用顶管技术能够取得较好的施工效果。管道直径最好控制在800mm以上, 施工人员需要考虑到管径大小、管道材料以及施工现场的土体摩擦力, 在此基础上对千斤顶、顶进机具、反力墙和起重设备的类型、数量进行确定。在顶进施工过程中, 需要的通用设备有:2套后座泵站、2套泥水处理系统、2套整体式顶进构架、1台经纬仪、1台全站仪、1台水准仪和1台激光准仪。除此之外还需要水泵、电焊机等设备。

3.2 培养高层次专业人才

面对在市政给排水施工时专业顶管施工技术人才缺乏的现状须从以下几个方面入手来改善:

3.2.1 中国各大高校应该开设顶管施工技术的专业课程或专业，让学生从本科阶段开始学习这项专业技术。此外，高校应该从行业内部挖掘这一领域的高水平技术专家来做教学指导或亲自授课，并尽一切可能提高学生的学习效果。

3.2.2 由于顶管施工技术具有很强的实用性，除了理论教学之外，高校应该为学生提供更多的实践学习机会，以便学生能够更经常地参观施工现场。通过比较传统的开挖施工方法和顶管施工方法，学生可以更直观地认识到顶管技术在中国城市给排水施工中的重要性和优势。

3.2.3 除了以上两点之外各大高校也应从思想上重视顶管施工技术的教学, 通过对优异学生派发助学金奖学金的方式鼓励学生到欧美发达国家留学专门学习这项技术, 学生学成回国时就能成为领域内的专家, 这样就能有效弥补我国在这个方面高层次人才缺乏的短板。

3.2.4 提高自主创新能力。无论在设备或技术方面，长期依赖外国都是有风险的。因此，国内市政建筑企业应该优先考虑自主创新。在向国外引进设备和技术的同时，一方面要完成自己的理解和消化，另一方面要通过自主创新进一步发挥顶管施工技术在给排水施工中的优势。企业应建立相应的激励机制，鼓励员工在这一领域进行技术创新。只有创新才能使这项技术真正对我有用，也能根据当地情况充分发挥其最大优势。

3.2.5 提倡应用新技术。在鼓励创新的同时，国家还应大力提倡市政建筑企业推广和应用新技术。市政施工企业应首先统一思想，充分认识顶管施工技术的优势。

3.3 不可忽视天气因素

在施工过程中，不可避免会有雨雪天气，雨天不可避免会给施工带来很多麻烦。因此，应建立有效的排水系统，以确保市政供水和排水场地不会受到雨水的影响。此外，我们需要实时了解天气状况。为了避免事故，施工不能在阴天和下雪天进行。我们还需要注意防雨雪等措施，以确保人员安全和施工进度。我们不能忽视天气因素，需要采取预防措施。

3.4 提高施工人员素质与安全意识

在城市给排水施工过程中，必须保证工程质量，因为工程建设与经济、环境等方面密切相关。良好的人员素质在提升市政排水质量、关注团队整体工作效率和能力以及提高员工安全意识方面发挥了重要作用。通过选拔制度，造就了一支综合素质高、能力强的队伍，为我国城市排水建设做出了一定的贡献。

结语：

总而言之，社会经济发展加速了城市化进程。为了满足人们的生产和生活需要，市政工程建设呈现出蓬勃发展的趋势。作为市政工程的重要组成部分，给排水工程的质量直接关系到人们的日常生活，是城市建设规划设计的重要内容。过去，在修建给排水管道的过程中，需要挖掘路面，这不仅影响了城市道路的美观，还造成了交通拥堵和环境污染，给人们的生活带来许多不便。将顶管技术应用到市政给排水施工中, 能够有效解决这些问题, 因此,规划建设人员应对这一技术进行宣传推广。在给排水工程顶管施工过程中, 只有严格按照相关规范开展工作, 才能确保顶管施工质量, 充分发挥这一技术在给排水施工中的优势[5]。