顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

李长宽 高小雨 于海生

摘 要：随着城市的不断发展，城市人口也在不断增加，人们对城市的生活环境和交通设施提出了越来越高的要求。在这种背景下，顶管技术在市政给排水管道施工中得到广泛应用。它有效地解决了管道施工对城市道路和建筑物的破坏，避免了因施工造成的道路封闭造成的交通拥堵，特别是在人口稠密、建筑物众多、交通相对复杂的大城市。本文将从顶管技术的优点分析，针对常见的市政给排水施工应用实证分析，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：顶管技术；市政给排水；施工；有效应用

1 导言

市政工程中的给排水管道是工程建设的重要组成部分。管道铺设、假设和管道设置施工直接决定了整个给排水工程完工后的投资效果。鉴于目前市政给排水管道的施工过程，给排水管道的施工需要工程团队人员在结合原有市政工程中存在的电缆线路和管线与具体工程的施工目标和施工要求的基础上重新设计和规划。市政工程给排水管线施工工艺与施工技术的创新应用于传统管线施工工艺、技术相比较，无论是在工程前期规划、工程施工建设还是工程竣工线路铺设效果分析基础上都有着无可比拟的优势，对于解决繁杂的市政工程给排水管线施工任务、保证线路有效规划设置等方面起着非常重要作用。

2 顶管技术概述

中国给排水工程中应用最广泛的技术是顶管技术，该技术根据其运行特点被业界称为非开挖铺设技术。也就是说，在城市给排水工程建设中，无需挖掘城市路面就可以实现地下电缆铺设、管道铺设以及这些设施的修复和更换。该技术是城市给排水施工中的一种新型技术，与传统施工相比没有绝对优势。首先，顶管技术的应用可以有效提高施工效率，缩短施工周期，降低施工成本；其二，顶管技术的非开挖特点可以实现对城市资源的保护，降低施工难度；其三，对于建筑物下方的管道铺设和修护可以直接利用顶管技术实现，从而增加了施工的可操作性；最后，顶管技术的应用可以避免因施工而造成的城市交通的拥挤，实现工程施工与城市交通的有效统一，保障城市交通的正常运行。

3 顶管施工技术的优势

首先，顶管作业所需的工作面小，可以进行点施工，这改善了以往线路或平面施工造成的工作面需求过大的缺陷。其次，由于其建筑工程位于地下和井中，因此不会影响地面的正常活动，也不会影响城市交通和人们的正常工作和生活。同样，城市中的正常活动不会对其产生太大影响，因此建筑效率会大大提高。第三，施工技术有效地打破了过去对露天开挖和铺设的各种限制，例如，施工可以在水下或地下进行，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。

4 顶管技术在市政工程排水施工中的应用

4.1 工作坑

工作坑的位置应根据方便排水和开挖的原则设置，并保护地面和地下建筑设施。因此，在选择工作坑的位置时，有必要掌握整个项目，选择排水和挖掘地点，并采取措施确保某些位置的安全，包括建筑物和设施的组装，如后壁，这是一种混凝土形式的钢筋混凝土防护墙结构。如果矩形工作台需要倾斜框架，则实现了支撑功能。与接收井匹配的顶管施工可以通过在不同的施工要求和不同的施工项目中架设不同的结构来进行。一般来说，在工程中使用钢筋混凝土结构是可能的。但是，无论哪种施工方式都需要考虑一个常见的问题，那就是单孔井或单排孔井的使用。如果是前者，就必须准确地理解和掌握形状，以适应工程的正常发展。单孔井有圆形、方形和矩形，单排孔井多用矩形。不同形状结构在力性能上略有偏差，通过经验总结可以知道圆形受力性能最高，其次是正方形、矩形。

4.2 市政給排水设备安装

安装市政给排水设备时，应采用顶管技术来引导轨道，以合理控制钢结构材料。在安装设备之前，固定并修理刚性轨道，以确保其符合国家标准。还需要注意日常维护和维修工作，及时报告和解决问题，防止移位等。此外，应准备好油气泵和千斤顶等设备，以提高设备安装的施工质量，防止不良事件，有效减少设备安装时间，确保市政给排水设备能够快速正常运行。同时需要注意，在安装市政给排水设备时要加固管道井口并进行顶铁，避免顶口压力过大，确保市政给排水设备实现正常运行。

4.3 顶管的选定

4.3.1 直径的选定

在顶管作业中，管径将直接影响项目的整体效果和成本。因此，应根据实际需要和施工目的，科学合理地选择管径。此外，顶管的材料、壁厚、外径和加强结构应根据顶管承受的相应压力确定。此外，由于顶管施工需要人工配合，因此选择直径大于0.5m的顶管施工通常是合适的。

4.3.2 长度的选定

在直顶进过程中，选择的顶管长度越长，需要的管道连接次数越少，运行效果越好，但是如果出现顶起偏差，也会导致修复工作更加困难，顶管长度的增加会导致顶管井的尺寸增大，相应的工作量和成本也会增加。顶管长度越短，就越容易弯曲顶管路线，并且顶管过程的可控性越差。主要原因是短管将更容易被挤到它旁边的土壤中。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。

4.3.3 减小顶进作业阻力

在采用顶管技术的给排水工程施工中，降低顶管阻力不仅有助于保护顶管及相关附属设备，还能提高顶管效率。因此，根据给排水工程的实际情况，应采取有针对性的措施降低顶管阻力。一方面，具有润滑作用的泥浆被压入管道外壁，从而泥浆被包裹在管道的周围，并且当它被推入时阻力减小。此外，压泥还可以起到一定的支撑作用，避免粉质粘土坍塌造成地层损失，防止地表沉降。另一方面，减阻效果是否能够达到要求，与泥浆质量有着密切关系，这就要求施工中严格控制泥浆压入质量，压浆作业与管道顶进同步进行，并做好中部管节等位置的跟踪，及时进行补浆。另外，施工中尤其应准备好充分的泥浆量，应为理论值的4～5倍左右。同时，为给市政给排水工程后期维护、检查提供方便，施工中还应设置检查井。

5 结语

总而言之，顶管技术与传统技术相比具有独特的优势，已经成为市政给排水施工中的一项十分重要的技术，得到了越来越广泛的应用。顶管技术的应用不仅可以提高市政给排水施工的质量和水平，还可以有效缩短工期、降低成本，并能够在很大程度上降低给外界环境造成的负面影响。随着科技的进步和人们对顶管技术的不断研究，此项技术定将在未来的建筑施工中会发挥越来越大的作用，不仅给人们的生活带来便利，还能够促进人们生活水平的不断提升。

参考文献：

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