顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

董振伟

摘 要：在社会经济快速进步的背景下，市政工程建设进入新的阶段，对于给排水施工来讲，顶管技术应用的较多，加强这项技术的研究，具有比较重要的现实意义。本文详细阐释了顶管技术的概念、优势等，并论述了具体的应用流程，具有一定的借鉴价值。

关键词：市政给排水;长距离顶管;施工技术

1 顶管技术概述

顶管技术作为非开挖技术施工的一种，包括机械顶管和人工掘进顶管（俗称土顶管）两种。其中机械顶管常用的主要有泥水平衡式、土压衡式两种，包括掘进设备（俗称机头）、顶进设备、出土/泥浆设备、泥浆减阻设备、纠偏设备等组成的系统，人工掘进顶管相对简单的多，主要为顶进设备（千斤顶）。该技术只有很少量的开挖（工作井、接收井位置），管道在地下敷设，具有占地少、适用地质条件广、几乎不受雨季降水影响、噪声扬尘污染小等优点，使得近年来在市政排水工程广泛使用。

2 市政给排水施工中顶管技术的应用价值

市政给排水工程在实际施工过程中，顶管技术的应用十分广泛，尤其是在城区场地不能开挖地段、穿越道路、河流地段、地下水位高地质差（俗称流沙）地段、大埋深地段等情况下，最为常用。其对于市政排水工程施工工作的正常开展有着十分重要的意义。在使用此项技术开展施工工作的过程中，一方面能够大幅度降低拆迁费，另一方面也能够有效降低土方开挖，同时，最大限度地降低因施工工作的开展给城市环境带来的不利影响，使施工过程更加环保。可以说相比于传统的开挖施工方式，在实际应用的过程中，其优势具体体现在以下方面：（1）实际施工中，路面不需要被开挖，道路的畅通性得到有效保证，交通和环境等外在环境的影响较小，便于施工的顺利进行;（2）施工流畅性更高，受降雨天气的影响较小，因此能够保障施工进度，按时交工;（3）在管道穿越既有道路、河流时，相比传统开挖施工方法，更加具有优越性。

3 顶管管体的结构设计

（1）钢筒。在进行顶管施工过程中，对于钢筒的尺寸大小以及原材料质量有着明确的要求。并且，要在钢筒的两侧法制承口环与插口环，这样有利于钢筒与其他部位之间的连接。最后，必须将承口环与插口环紧密结合在一起，以此来保证管道之间的密实性，从而避免出现渗漏的现象。

（2）钢筋骨架网。一般情况下，钢筋骨架网是分别焊接在钢筒的内部和外围，内部的钢筋骨架网主要是为了能够将混凝土与钢筒之间更好的连接在一起，避免混凝土出现脱落的现场，造成现场施工人员的伤亡。因此，施工单位都会选择单层的钢筋骨架网进行焊接施工。

（3）管体部分。浇筑完钢筒所有的混凝土后，一道混凝土顶管管道会自然次形成，具有较强的耐腐蚀性，能够降低有害物质的影响，保持管道的质量，增强其完整性，确保符合施工需求。

4 顶管施工技术在给排水施工中的应用

（1）正式进行给排水施工前的准备工作。在具体施工时，应合理布置施工现场，收集现场的相关数据信息，合理存放机械设备，并加强施工前检测，保证设备性能达标。同时，应全面清理施工现场，包括树枝、石块等垃圾杂物，为后期施工提供便利，降低外在环境对施工的影响。审查施工图纸，了解设计意图，复核计算每一段顶程和顶力。条件充足的情况下，还应配备相关辅助设备，加强中后期的施工维护工作，密切符合施工条件，提高施工的质量。

（2）泥浆制备和注浆工艺。配置触变泥浆要选用优质膨润土，根据经验和试验采用合适的配比，以保证泥浆的减摩效果和支承能力。应充分搅拌浆液，压入膨润土泥浆前，再次搅拌储浆箱内的泥浆，确保其充分混合在一起。在顶管施工时，应重视注浆压力，以管体上部的静止土压力和水头压力为参照，略高出这个数值即可，全面观察周围地面，优化调整压浆量以及相应位置的压力值，保障施工的精确性。在实践过程中，对于单向阀的安装，必须严格控制，找准泥浆出口的最佳位置，避免浆液的回流。如果发生停浆现象，稳定泥浆压力，不存在明显的波动。结合实际情况，在最合适的位置设立中继压浆泵，密切控制输送管压力，降低损失，使其能够降至最低，从而提高注浆稳定性。

（3）进出洞。顶管施工时土地扰动情况主要受进出洞影响，在给排水工程洞外施工时经常会因操作不当或环境影响而渗水，此时建议选择SMW施工技术对洞口进行加固处理，以此来提高洞口的结构稳定性。如果洞口渗水问题无法得以有效控制，则建议用橡胶止水法辅助处理。

（4）管节止转的技术措施。顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转，而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响，因此对工具管要采取纠旋转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板，长1.8m，宽30mm，厚25mm，以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压铁支架，1号与6号管二侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压铁，共20t。一旦发现机头有微小偏转，立即将压铁移到一侧。

（5）通风系统。需要注意的是，市政给排水施工系统中一定要重视管道通风的问题。工作人员在长距离施工过程中，有可能出现氧气不足的情况，管道涂料环节也会产生有害气体，威胁到工作人员的生命安全，需要用通风换气来解决问题。管道施工的通风形式有三种，抽风形式、鼓风形式及鼓风抽风组合形式。

（6）顶管出洞的顺利开展。顺利完成穿墙顶作业之后要确保顶管的顺利出洞。该项工序的保证冲以下几方面入手：顶管出洞的过程当中要防止出现管道偏移现象，确保管道处在正确的轨道位置上，一旦监测到了存在偏移，应当立即使用专用工具进行用管调零后在井壁和工具用卦之间设置一道支撑进行纠偏工作。此外，确保工作井预留洞口直径不能过大也不能过小，而是应当大小适中，把握的原则是洞口比管子外径略大一些即可。

5 结语

综上所述，现阶段市政排水工程的施工过程中，顶管技术应用的较多，具有比较复杂的施工流程。必须把握这项技术的概念、原理和特點，从实际情况出发，做好施工过程中的各个环节，并加强细节的控制，提升技术的科学性与严密性。同时，需要加强专业人员的素质，不断学习，提升专业技能，有效实施和应用这项技术，达到理想的施工效果，促进城市现代化的发展。

参考文献：

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