浅谈顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

马晓丽

摘 要：顶管施工技术在地下管线埋设中发挥着重要作用。本文首先对顶管施工技术进行简要介绍，其次分析了顶管施工技术的应用范围。针对顶管施工工作流程及技术进行详细分析，为顶管施工技术在市政给排水中的应用开辟新的途径。

关键词：顶管施工技术;市政给排水;工作流程

1 顶管施工技术简介

顶管施工技术是一种运用非开挖的方法完成地下管线埋设的施工[1]。在市政给排水施工过程中，借助主顶油缸、管道室和中继室的推动力将工具管由工作井内部通过障碍物进而推进至接收井后吊起。然后将工具管后面的管道铺设在两口井之间，进而完成非开挖方法将地下管道铺设完成。更多的适用于直径为600-4000mm的给排水管道，由于其有着文明环保、文明施工、合理造价的特点，已广泛应用于穿越湖泊、涵洞、道路等管道工程。

2 顶管施工技术应用范围

在市政给排水工程施工过程中，顶管施工技术的应用主要有以下几种状况：一是在地面很难大规模操作以及开挖的状况下，如繁华的闹市区、名胜古迹保护区域、文物保护区域、交通枢纽区域等。这些区域现场管线敷设困难，地面没有能够开槽埋管的位置，运用顶管施工技术能够很好地处理问题并且完成给排水管道敷设。二是适用于不能够重复挖掘的城市道路。城市道路的重复挖掘不仅会对城市交通产生影响，还会造成重复建设使得浪费严重。在这种状况下，运用顶管施工技术能够有效地提升市政给排水管网的施工效率以及质量，极大地节省财政资源，为市民的正常生活提供便利。三是适用于老城及旧城改造施工，老城及旧城多年形成的地下管线交错敷设，地下管道的实际位置很难准确地确定位置，运用顶管施工技术能够有效地减小地面给排水管道施工难度。

3 顶管施工工作流程及技术分析

（1）顶管施工工作流程。给排水管道顶管施工一共有12个环节，主要包括施工前准备环节、测量放线环节、确定穿越、设备就位、导向钻孔、孔洞挖扩泥浆护壁、管道焊接、牵引管道、管件焊接、试压冲洗、土方回填以及联合验收环节。

（2）顶管施工技术分析。1）准备环节：在顶管施工工作之前，有关工作人员应当仔细查看资料，并且对现场进行实地查看，详细了解施工所在地的地质勘探资料、地下水位、附近地上及地下建筑物和构筑物等状况，编制详细并且具有可操作性的施工方案，选取合理的工具管和顶进方法。除此之外，也需要预先安排一系列顶进设备、顶管机、主推千斤顶、注水系统、起重设备、材料堆棚以及弃土坑等。2）管道顶进环节：顶管施工的第一个步骤便是选取工作坑的位置和进行开挖。工作坑底部的基础应当严格依照设计图纸上管道的位置以及坡度进行施工，导轨的安装应当根据管道直径大小、管道坡度以及顶进方向进行确定。管道顶进之前，还应该在顶管前端挖一条深度为30～50厘米的坑道。在管道顶进时，工作人员应当严格依照“先挖后顶进，随挖随顶进，连续作业”的原则。间歇顶进会增加顶进的阻力和难度。在管道顶进过程中，如果发现顶进前侧发生土方坍塌以及活油泵压力突然升高的状况，应当立即暂停作业，待现场分析解决问题后再继续作业。3）进出洞环节：在具体顶管工程中，工作井预留开口的直径应当稍微比管节的外径大一些，为顶管的顺利出洞提供便利。工作井洞口应当使用止水法兰有效封闭预留间隙，预先应当埋设相应厚度的钢法兰，螺栓需要逐个焊接，橡胶垫圈需要安装牢固，并且使用钢板压紧。在顶管施工过程中，为防止洞口周围的土层松动，出口应该同步加压灌浆。4）注浆环节：在注浆的工作过程中，工作人员应当始终注意注浆的压力，注浆的压力应该大于静止土方的压力。为了保证灌浆压力的稳定，还可以通过设置中继压浆泵对注浆压力进行稳定控制。在泥浆出口位置应当装设单向止回阀，以防止出现泥浆回流的状况。工作人员应当依据顶管前进过程中的地质状况对注浆压力以及注浆用量随时进行微小地调整。除此之外，工作人员应在顶管的拐角处增加外部注入量，以确保注入充分。

4 顶管施工

（1）做好地表沉降或隆起监测及防治工作。在进行頂管施工过程中，管线轴线两侧在一定的范围内会发生地面沉降或者隆起状况，在一定程度上影响着公共道路、周围建筑物、道路交通以及管道等公用设施。发生地面沉降或者隆起的原因主要有以下几点：一是开挖端取土量过多或者不足，导致顶管的推进压力和土方压力不平衡，造成地面沉降或者隆起;二是顶管施工轴线发生偏差没有及时纠正，使得土层受损发生沉降或者隆起;三是顶进管和工程管外径有一定的管径差，环形孔隙未及时填充造成沉降。因而，有必要跟踪与监测路面状况和周围结构的沉降状况，地面变形以及构筑物的沉降大多运用水准测量方法进行测量。监测频率依据施工进度、沉降速率、顶管施工的影响范围与监测对象的防护等级确定。其中，墙、柱以及构筑物基础等作为监控对象，应当保证监测点有可视条件。构筑物的倾斜状况测量通常运用倾斜电测法或者倾斜位移法进行检测。当构筑物有一定裂缝时，应当在施工之前对关键部位进行粉刷，并标出原先的裂缝。当裂缝发生变化时，应当通过裂缝观察镜对裂缝宽度数据进行详细读取，并且仔细做好记录。为了防止发生地表沉降或者隆起，施工前应当严格开展好各项准备工作，并且安装压力监测装置。在顶进过程中，工作人员应当对顶进轴线进行实时关注，及时进行偏差纠正。与此同时，运用满足国家标准的润滑支承介质，及时填充环形孔隙。

（2）管线纠偏工作。顶管施工的行进路线应当严格遵照图纸设计的路线开展施工，如果管道轴线偏离设计轴线，管道将弯曲，偏差严重时会导致管道接头损坏和接头泄漏状况的发生。管线偏差的主要原因有以下几点：一是地下土层成分不均匀，阻力不一样导致顶进工具管受力状况不相同形成导向偏移，导致管道轴线偏移。二是顶进工具不同步或者顶进工具压力差使得管道轴线产生偏差;顶管合力发生偏差导致位移引起轴线偏差。因而，在顶管施工的过程中，应当定期检查顶进的轴线。一般状况下，每顶进一段就要测量一次，可以通过第二次测试或者加大测量频率进而减少轴线偏差;在设备安装过程中，应当选择精度较高的顶进设备，进而提升设备安装的精准度。当管道轴线有偏差时，应当首先仔细分析顶进施工过程中轴线弯曲的发展趋势，用可伸缩的超提刀以及千斤顶来纠正偏差。纠偏需要进行定量纠偏，防止出现纠偏过度的状况。

5 结束语

随着城市建设的逐步发展，顶管施工技术的应用领域更加广泛，并广泛应用于城市供水、排水、供电、供热、供气、移动通信等诸多管道的施工中。合理运用顶管施工技术，能够很好地解决没有办法较大范围开挖状况下的管道铺设问题。它不仅提升了工作效率，还很好地避免了资源的浪费，极大地节省了建设单位的资金。除此之外，维护了城市交通，保护了城市环境。

参考文献：

[1]覃浩城.浅论顶管技术在市政给排水施工中的有效应用[J].工程技术（文摘版），2016（37）：28.