试析顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

彭捷

摘要：本文概述了顶管施工技术的优势及应用范围，重点分析和探讨了顶管施工技术在市政给排水施工中的应用，以供参考。

关键词：市政给排水；顶管施工技术；应用

市政给排水工程在城市的正常运作与不断发展过程中起着不可或缺的重要作用，而由于城市建筑众多，作业条件复杂，因此，在进行给排水管道施工项目作业时经常遇到一些阻碍与限制，而顶管施工技术的出现与普及则很好的解决了这种局面，为项目的顺利进行起到了不可磨灭的作用。

一、顶管施工技术的优势

首先，顶管作业所需工作面较小，可进行点状施工，改善了以往线状或面状施工所带来的作业面需求过大的缺陷；其次，由于其施工作业位于地下与井内，所以对地面正常的活动基本无影响，不会影响城市交通与人们的正常工作生活，同样，城市的正常活动也不会对其产生太大影响，因此施工效率得以很大提升；再次，该施工技术有效的打破了以往明挖铺设所受的各种限制，比如，可以在水下或地下进行施工，而且还不会对建筑、道路、桥梁、河流等产生不利影响，不用拆迁原有的房屋建筑，所以造价相对更低，而施工质量与施工效果也更加优良；另外，该作业方法产生的噪音与振动较以往作业方法相对更小，对居民生活工作产生的影响更低，对上方的建筑、桥梁、道路与原有管线等基本不会产生影响；最后，该施工技术在铺设管道时不受地面障碍物的影响可以直线施工，提升了施工速度节省了工程造价，而且整个作业过程基本不受自然环境的影响，避免了因外界雨、雪、冰冻等恶劣气象环境所导致的停工，有效的保证了施工工期。

二、顶管施工技术应用范围

顶管施工技术应用范围广泛，在建筑密集区、市中心繁华地带等改技术都能够适用。在市政工程建设中，很多地区难以实现地面未知迁移，此时可以采取顶管施工技术，无需影响地面构筑，无需地面开槽，直接通过顶管技术完成地下施工。顶管施工技术在市政工程中有着较为广泛的应用，该技术也为给排水施工提供了很大的便捷。

三、顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

（一）前期准备工作

首先，在场地的“三通一平”完成后，应当进行合理的施工现场平面设置，主要包括控制室、起重机械、管材堆放点、膨润土堆放点、拌浆系统、注浆系统、弃土场等，以及工作井内后靠墙、主顶油缸、顶铁、导轨等，并且应当在工作井内适当位置设置爬梯供作业人员出入工作井使用。其次，为确保作业得以顺利进行并保证作业安全，应当对工作井的后靠土体以及进出洞位置土体进行相应的加固处理，如高压旋喷桩施工等，并且应在洞口位置设置止水装置，以防顶进途中泥浆流失，而且还应当在工作井内通过逆作法施作内衬钢筋混凝土防护等措施，以保障作业安全。最后，应当在施工作业进行前，对作业机械进行检验调整，对作业人员进行相应的技术交底与安全培训，并在工作坑及作业场地四周做好围挡等防护措施。

（二）顶管的选定

1.直径的选定

在顶管作业中，管道的直径对工程的整体效果与成本造价将产生直接的影响，因此应当根据现场实际需要与施工用途来科学、合理的对管道直径进行选择。而且还应当依据顶管需承载的相应压力来对顶管的材质、壁厚、外径、钢筋配置等进行确定。此外，由于顶管施工时需要人工进行配合，所以通常情况下适宜选择直径大于0.5m的顶管用以施工。

2.长度的选定

在进行直线顶进的过程中，所选择的顶管长度越长所需要进行的接管次数将会越少，并且作业效果将会更好，但也将会导致如若出现顶进偏差，所需进行的修复作业也会更难，并且，顶管长度的增长将会导致顶管井的尺寸加大，相应工程量与造价费用也会有所增加。而选择的顶管长度越短越易造成顶进的路线弯曲，顶进过程的可控性较差，其主要原由是短管更易被挤进旁边的土层。因此，应当对管道的长度予以科学、合理、全面的考量，以保障施工质量。通常情况下，可依据管道直径来对管道长度进行确定，若顶管的长度与直径的比值≥2.1，长管更适合；若比值=1.15，标准管更适合；若比值≤1.1，则短管更适合。

（三）顶管井的设定

对于顶管作业来说，顶管井的设定合理与否是确保排土、钻进、顶进等作业得以正常进行的重要保障，而顶管井又可依据使用用途的不同划分为工作井以及接收井，两者间隔布设。通常情况下，顶管井多采用钢筋砼沉井、SWM工法井、钢板桩等支护形式，分为单排孔井结构以及单孔井结构等。工作井有圆形以及矩形等不同形状，而接收井通常为矩形，其中圆形结构的受力性能相对更好。可根据实际需求于顶管井内布设支撑，以增强其结构性能。

（四）施工作业要点

1.穿墙

穿墙时应准备全面，作业精准、迅速，作业要点为：①制定全面的穿墙方案（包含突发事件的应对措施）；②于穿墙管内部填充密实纸筋粘土等物品，用以暂时隔水挡土；③对穿墙管附近土体进行注浆加固，保证土体强度达标；④移除闷板后将工具管快速顶出，并做好止水措施。

2.顶管出洞

顶管出洞的整个过程是顶管作业的重要控制点，应当将工具管予以归零以避免顶管倾斜，并于工具管下方墙壁处布设支撑，如若出现倾斜应当及时使用主顶油缸予以校正，还可预先施加初始角度以抵消下跌等方法予以控制。

3.注浆减阻

在顶进作业过程中，可使用于顶管同土壤间注压触变泥浆的方式以起到减小阻力、减少沉降的效果。在注压时，应当先对机头尾部进行压浆，然后随顶进作业一同进行，而且还应当在适当部位实施补浆操作，使作业过程中消耗的泥浆得以及时补充。

4.顶管校正

对于顶管偏离轴线的情况，可使用纠偏千斤顶组予以校正，在校正时若偏右则应当伸右缩左，其它同理。若存在高程与方向同时偏离轴线的情况，应当优先校正偏离较多的一方。校正时应当分次逐渐的进行，勤校微调勿心急。若出现机头旋转的情况，可適当在管中反方向位置添设配重或在中继间施以校正扭力等方式予以校正。

四、结束语

总而言之，顶管施工技术在市政给排水施工中的应用价值与潜力是不可估量的。其最显著的应用优势在于通过顶管施工，在根本上减少了城市市政建设管网乱挖的乱象，对整个建设项目施工作业周边环境予以合理保护，统筹兼顾，实现经济效益、社会效益与生态效益的最优结合。

参考文献：

[1]林凡康.顶管施工在市政给排水施工中的应用[J].住宅与房地产，2016（6）：158.

[2]许同坤.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].工程技术研究，2017（5）：98—99.