浅谈长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的运用

詹凯

摘 要 随着经济科技的发展，市政工程建设不断增加，对地下管网建设要求不断提高，要求地下管网工程施工要减少对道路交通及周边建筑物影响，减少在地下管网工程过程中对周围居民生活的影响。长距离顶管施工技术是一种非开挖管道敷设方法，应用优势非常明显，无须对面层开挖，就能够穿越地面障碍物、河道以及公路和地下管线等，而且能够有效缩短施工工期、降低成本。本文对长距离顶管施工技术的运用进行分析。

关键词 长距离顶管;市政给排水;进出洞技术

1长距离顶管管体结构

（1）管体。因为长距离顶管采用的是金属材料，长期使用之后其表面会发生化学腐蚀现象，管体结构就会发生变化，导致长距离顶管无法发挥其正常性能，所以在实际施工中，为了避免管体被腐蚀，一般都会在管筒的内外表面浇筑适量的混凝土，对管体内部起到保护作用，避免发生腐蚀现象，延长顶管的使用寿命。

（2）钢筒。长距离顶管施工中，首先要选用合适的钢筒材料，为了确保钢筒的韧性，一般选用1.5mm厚冷轧钢板作为钢筒的制作材料。在钢筒的两端分别设置钢制的插口环和承口环，为钢筒的连接提供方便，确保钢筒之间具有良好的连接性，提高了长距离顶管的施工质量。在相互连接的钢筒之间可能会发生渗水现象，这就需要对连接工艺进行适当的改进，以确保钢筒的密封性，常用的改进措施是在插口环和承口环之间添加双胶圈垫层，且使用的双胶圈垫层宽度需要与插口环和承口环的宽度保持一致，以提高密封的可靠性。

（3）钢筋骨架网。在对钢筒和混凝土进行连接的时候，为了提高两者之间连接的稳定性，都会设置相应的钢筋骨架网。在设置钢筋骨架网的时候，需要在钢筒的内外两侧分别进行，其中外侧网体一般都是双层网结构，这种形式的骨架网可以起到更好的承载作用，对管体形成有效的保护，保证了管体质量;内侧网体通常会采用单层网结构，在保护管体混凝土不会发生掉落现象方面发挥着重要作用。

2长距离顶管施工的影响因素

（1）管体材料。在长距离顶管施工中，管体材料直接关系到工程的质量，一旦管体材料质量不符合要求，必然会对长距离顶管施工技术的效果带来不良影响。目前在长距离顶管施工技术，钢管较为常见，管体还存在一些其他的组成材料，但由于制作材料无法统一，这就导致长距离顶管施工中管体材质和类型较为多样，部分管体质量不符合相关标准要求，这也对市政给排水工程的施工质量带来较大的影响。

（2）推动力。市政给排水工程是一个比较大的项目，给排水管网需要覆盖到城市的每一条街道，城市街道情况错综复杂，施工难度比较高，在进行长距离顶管施工的时候，需要将城市划分为不同的区域，合理设置管道长度，不同长度的管道，内部承受的压力也是不同的，不同的管道压力使得推动力也会发生相应的变化，进而对顶管施工造成一定的影响。

（3）管道的位移。当管道发生位移的时候，管道的压力就会发生改变，为了降低管道压力变化所带来的影响，确保管道内部推动力的稳定，就需要对施工技术进行相应的调整。同时要合理调控管道压力，不宜过大也不宜过小。

3长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的运用

3.1 施工准备

现场平面布设时，包括很多方面的内容，如料具间、起重设备、注浆系统以及管材堆场和控制室等。具体施工前，应将顶管机、发射架以及反力架和主推千斤顶等设备布设在始发工作井中，需将下井扶梯布设在工作井的边侧位置，这主要是为了方便施工人员。顶管施工过程中，还需配备一些通用设备，如后座泵架、泥水处理系统、整体式顶进构架、水准仪、全站仪以及经纬仪水泵等。

3.2 进出洞技术

井洞口止水装置密封采用橡胶止水法兰。在橡胶止水法兰之前预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。洞外工作井土體密封加固采用SMW工法桩加压密注浆等方案。在支护结构内预设钢圈，使出洞更加快捷。在内衬的预留洞上安装双道橡胶法兰止水装置，确保止水可靠安全。顶管过程加强出洞口的触变泥浆压注，减小对出洞段土体的扰动。

3.3 管节止转技术

在长距离顶管具体顶进施工过程中，在刀盘和螺旋机的作用下，顶进机头针发生旋转，一旦机头旋转角度过大，必然会对顶管施工带来不利影响，因此需要积极采取有效的纠正措施。具体需要在机头将翼板水平焊接在筒的两侧，采用压重块的措施来控制机头旋转，可以在机头两侧焊接铁支架，顶进过程中机头出现偏转情况时，则需要通过移动压铁来保证机头的稳定性。

3.4 制造泥浆和浇筑

①泥浆的制备。首先，触变泥浆的材料要选用优质的膨润土，通过对工程实际情况的分析并结合经验采用合理的配比，这是保障泥浆减小摩擦效果以及支承能力体现的有效措施。②控制注浆压力。在具体施工过程中，注浆压力需要进行严格的控制，要求其压力要大于管体上部静止土压力和水头压力，在顶进过程中，要时刻注意地面是否形变，地下水位是否有变动，并根据实际变动情况适当地进行压力和压浆量的调整。③由于曲线段外侧存在法向分力作用，土体扰动和摩阻会在此作用下增大，所以，在掘进机进入到曲线段时，应把曲线外侧的注浆量适当增加，确保可以形成较为完整的泥浆套。④贯通顶管后，为减少管道的后期沉降，应及时利用触变泥浆压注孔对顶进时处于管道外的触变泥浆进行纯水泥浆置换。

3.5 水平螺旋钻进施工

水平螺旋钻进施工技术基本原理是基于螺旋钻杆的推进，将基坑井中的钢管传至顶管预留出口，以免基坑井四周的生态环境遭到不利影响。市政给排水工程施工过程中，采用水平螺旋钻进施工技术的主要目的，是为了避免基坑地表受到外部因素的影响，对于基坑地表层起到一定的保护作用。该技术应用的关键点在于，施工人员在具体操作过程中，需掌握好排水方向，以免影响市政给排水工程的施工质量和进度。

4结束语

综上所述，顶管施工技术是一项适用面广、实用性强、技术先进的施工技术，具有很好的实用性能，在城市市政工程施工过程中将会应用的越来越广泛，有利于最大限度提高市政工程的施工质量和效率。在具体应用中还要结合市政工程建设的实际状况，把握技术要点，尽可能地发挥出长距离顶管施工技术的优势，保证给排水管工程的施工质量。

参考文献

[1] 李述静.市政给排水工程施工中长距离顶管施工技术研究[J].建筑工程技术与设计.2015（17）：2153

[2] 郭雨.市政给排水施工中的长距离顶管施工技术概述[J].江西建材.2016（14）：68-69.