长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

陆景蔚

摘 要：市政给排水施工系统质量的优良与否，直接决定着居民生活质量的好坏。要进一步提高市政给排水系统的质量，就一定要跟上城市化的步伐与节奏，对长距离顶管技术继续深入的研究与实践，并在实践中总结经验，强化超高水准建设认知，以此确保居民日常用水生活，为政府树立良好的群众形象，提高工作人员专业方面的技术水平，为城市化发展带来优质的服务体验。基于此，本文主要分析了长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用。

关键词：长距离顶管技术;市政工程;给排水工程

在社会经济飞速发展的情况下，在促进国民经济发展的同时，市政给排水工程也在一定程度上得到迅速发展，对于市政给排水实际施工情况而言，施工人员以及技术设计人员应全面掌握长距离顶管技术的优点和缺点，在具体施工过程中应尽量发挥其有点，规避缺点，并且将其有效的运用到具体施工过程中，利用新型技术在施工过程中的重要性，有效提升市政给排水施工过程的施工质量及进度，为市政工程的工程进度做完整的技术保障。

1 顶管法的基本原理

顶管法施工时通过顶进设备的主顶油缸等部件，从起始工作井将顶管掘进机从土层内穿过直至接收工作井，随后依次顶进连接其他管道，并埋设于起始工作井的管线土层内的地下管道施工工艺。相比其他施工技术，顶管施工无需开挖路面，便可穿越公路、地上建筑物及各类地下管网等。作为一种综合性较强的机械化施工技术，顶管施工具有显著的适应性，可根据土层组成、土质条件、施工条件等具体情况，选择与之相适应的顶管设备及施工工艺。同时，顶管施工还具有连续性及不可逆转性。当一项顶管工程开始施工后，便无法随意暂停，若停工时间过长，将会大大增加顶进失败的几率。在顶进施工中，如果顶管机出现问题，需及时找出故障原因，并及时处理^[1]。

2 长距离顶管技术的优点

2.1 长距离顶管占地面积小

长距离顶管与其他顶管相比，其显著特点就是占地面积小。因此在市政给排水施工中应用长距离顶管很大程度上减少对于长距离顶管安装周围地域环境的影响。因为市政给排水施工的施工地域必定在城市内部，且多在交通干道之上，那么安装长距离顶管就可减少市政给排水工程施工对城市交通的影响，在很大程度上避免市政给排水工程施工造成交通堵塞。

2.2 长距离顶管施工产生的渣土较少、成本更低

施工产生的渣土少，成本低也是长距离顶管在市政给排水施工中的特点与优点之一，因为长距离顶管与其他排水管道相比，不需要大规模的开挖施工地段，能在很大程度上减少给排水施工产生的渣土。在这个意义上，由于渣土的面积减少与开挖工量的降低也会节省挖土机、推土机的工作量及渣土运输的工作量，因此能降低给排水工程施工的成本。

2.3 长距离顶管能减少污染、提高工效

长距离顶管技术在市政给排水工工程中符合绿色环保这一理念，与传统的市政给排水施工技术相比，在很大程度上减少了对于城市环境的污染。这是因为传统的暗挖技术，需要通过多次的泥浆灌注才能稳定住市政给排水工程中所运用的普通水管。而长距离顶管技术的泥浆灌注工作都是同施工一起进行的，且不需要重复的泥浆灌注就可以稳定住市政给排水管道，因此长距离顶管技术所运用的泥浆更少，能通过这种方式有效减少施工时长与施工成本的同时，减少对周边环境的污染^[2]。

3 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的具体应用

3.1 顶管施工技术

顶管施工法主要应用在施工顶进无钢套管或钢套管中，该施工法的特点是对地表干扰小、噪音小、震动小等。顶管施工法的具体流程：在地面挖两基井坑，在井坑中实施对钢管的安防过程，在通过千斤顶的作用将钢管顶进，推进钢管后，使得钢管穿出工作井预留口，穿出土层到预留井口边缘处，最終从接收井预留口穿出。实际施工过程中，之所以在地表钻孔形成两个符合规则的基坑井的目的是，避免机械在液压器的作用下，将推进器推挪到合理的区间之外。

3.2 制备及浇筑泥浆，完成顶管加固

在顶管技术工程作业中，还需用到相应的材料来巩固顶管。泥浆对于加固顶管具有着重要的作用。首先在制备泥浆的过程中，应该严格根据市政给排水方案中的施工方案泥浆配比，使其配比具有科学性和严谨性，控制好泥浆的原料性能以及注浆含水量，对泥浆进行充分的搅拌，尽量避免泥浆结块或者不均匀的情况产生，从而发挥泥浆在施工过程中的重要作用;另外在应用注浆机的过程中，应在顶管罐体的静止土压力的基础上进行压力调整，由于该施工技术将会改变地下土层结构，所以在施工中应根据现场实际状况调整并完善注浆方案，同时为避免管道沉降的情况发生，对于施工人员以及施工设备应做好相应的防护措施。

最后在完成施工后，应对顶管进行有效加固，防止顶管出现漏水的不良状况，在实际施工中，采取路面补浆和膨润与泥浆相互置换的方法，保重施工地面下的土壤可以让泥浆顺利进入，从而使顶管与地下土壤的紧密性加强，不影响交通的运行流畅程度。另外在保证顶管稳固性的情况下，应确保路面的安全稳定性，从而提高市政给排水工程施工的整体质量。

3.3 泥水平衡顶管施工方法

泥水平衡式顶管是一种以全断面切削土体，同时用泥水压力来平衡土压力和地下水压力，另外将泥水作为输送弃土介质的机械自动化顶管施工法。泥水平衡顶管相对人工顶管而言其施工成本较高，但是地质为流沙情况时，采用泥水平衡机械顶管较为安全。泥水平衡顶管系统主要由顶管机头、地面操作台及其他辅助设备组成，机头内部有PLC 控制箱，地面操作台队机头给出动作信号控制机头的动作。排泥系统将弃土排除，吊车下管，由千斤顶将管道分段顶进。随着工具管的推进，刀盘在不断转动，进泥管不断供泥水，排泥管不断将混有弃土的泥水排出泥水舱。泥水舱要保持一定的压力，使刀盘在有泥水压力的情况下向前钻进^[3]。

3.4 水平螺旋钻进技术的应用

水平螺旋钻井法依靠螺旋杆的转动的力量，推动钢管至合理位置，再结合管道施工方法，将地表形态保护起来，使其免受施工的破坏，也在一定程度上抑制洪涝时期水土流失等破坏环境的因素发生。水平螺旋钻井法施工过程中的最大问题是准确度的调节问题，如果处理不当就可能造成结果与预期效果出现严重的不符，最终导致工程的整体质量低下。该施工法的优点是对土层和地表的干扰性小，缺点是控制螺旋钻杆方向的难度大，对管道控制难度也很大。

3.5 通风系统

管道通风是市政给排水施工过程中比较现实的问题，工作人员在施工过程中极有可能出现氧气供应的不充分的情况，外加管道内时刻在释放着有毒气体，对工作人员的威胁是巨大的。因此，通风换气、提供氧气是保护管道工作人员的生命安全最有效的措施。由此可见通风换气的重要性。绝大多数管道施工过程会采取四种通风措施，即抽风形式、鼓风形式、鼓风抽风以及三种方式的组合方式。其中，鼓风式有效射程长，有利于有害气体的排出，具有很强的排烟性能，但通风距离有着局限性，被驱散的有害气体经过管道，会直达工作坑，进而对工作坑产生污染^[4]。

4 结语

给排水管道施工是一项重要的市政工程，它关乎整个人类的生活。给排水施工的质量水平会直接影响到居民的生活，以及建设型企业的整体利益。在市政给排水施工中，长距离顶管施工技术相比以往的传统技术有着大幅的提升，在保护环境方面起到了积极的影响。该技术在提高给排水施工质量的前提下，很大程度上提高了社会经济效益。

参考文献：

[1] 孟秋生. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].农村经济与科技，2017，28（12）：155+157.

[2] 王溢君. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].科学与财富，2017（21）：117.

[3] 崔凤玲， 李杰. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J]. 科技尚品，2017，28（1）：44.

[4] 张立新. 长距离顶管中的干泥泵送施工技术研究[J]. 建筑施工，2019，41（3）：505-507.