顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

赵凯旋

【摘要】随着城市建设发展，越来越多种类的施工技术在城市建设中获得了应用，其中就包括了顶管技术，特别是在市政给排水这部分内容的施工过程中，顶管技术在其中发挥着十分关键的作用，能够让给排水施工中的构架系统作用得到更加有效的发挥，更好的满足城市基础设施建设的相关需求。在给排水施工中，应该对顶管技术的应用给予足够的重视，并加强对这一方面的研究，让顶管技术能够在给排水施工中发挥出更好的作用和效果，为给排水施工的顺利开展奠定良好的基础。除此之外，顶管技术也能够提升市政给排水施工的质量，将其所具备的价值更好的发挥出来。

【关键词】顶管技术;市政给排水施工;应用策略

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.06.

引言：

从目前的情况来看，顶管技术已经在城市市政给排水施工中获得了应用，并且得到了不错的应用效果，在管道施工的过程中无需进行大幅度的地面开挖，从而有效降低给排水施工对周边环境所带来的影响，让整体的效益能够获得提升。在给排水工程的施工过程中，为了保护地基的稳固，需要确保施工具备足够的规范性，结合实际的状况来合理的选择施工方式方法。给排水施工的底板是钢筋混凝土垫层，容易因为多方面因素而对开挖的效率造成不利影响，这其中就包括地下水等因素，需要针对这些情况来采取针对性的措施，从而发挥出降水的效果。另外，在给排水管道埋设工序当中，应该考虑到各方面的影响因素，如果工作开展不当可能会对周边的自然环境造成严重的破坏，所以需要对回填土的密度进行充分的强化，符合设计要求，以此来让地基变得更加牢固，避免发生地基沉降的现象。

1、顶管技术的概述

在城市市政工程施工的过程中，顶管技术属于非开挖式的管道技术，与传统的开挖施工方式相比，顶管技术不会对周边的环境造成严重的破坏，同时也不会造成较大的噪音，能够直接进入到地下开展工作，不会对地表造成影响，并能够进一步提升给排水施工的整体质量，除了能够缩短工期之外，也能够实现成本的有效节约，这一特点是传统开挖技术所无法比拟的。但在应用顶管技术的过程中，会有着十分严格的要求，因为顶管技术的应用过程中，最为主要的就是要考虑到这项技术的适应性，需要结合不同的条件、设计和地质情况来采用更加合理的施工方式。从目前的情况来看，顶管技术已经得到了成熟的发展和应用，通过固定的原理来呈现出不同的方式，一般是采用垂直工作的方式，利用润滑剂来将水泥顶入到地下。从目前的情况来看，顶管技术已经在我国的城市给排水管道以及天然气石油管道的建设中发挥着愈发重要的作用和效果，为城市建设一个更加干净舒适的环境。

2、城市市政给排水中应用顶管技术的重要意义阐述

随着城市建设发展，城市规模逐渐增加，对于城市的给排水也有了更高的要求，之前所采用的方法会带来一些问题，一些城市因为有着较大的规模而进行了大量管线的设置，随着城市规模和密度的增大，过去的给排水施工方式不但会对人们的正常工作和生活带来影响，同时也会存在安全问题。例如一些城市有着大量的名胜古迹，如果在进行市政给排水施工时选择了错误的方式，那么非常容易对这些古迹造成破坏，形成一定的损失。所以需要重视对顶管技术的应用，以此来解决上述的问题，无需对地面进行直接的开挖。顶管技术源自于国外，因为通过岩土钻掘的方式就能够开挖地面，为管道的维修带来便利条件，更加无需进行填埋，在提升了整个工作效率的同时，也节约了施工的成本，所以这项技术获得了十分广泛的应用。另外，在采用顶管技术来进行给排水施工时，不会产生噪音和分层，更加不会对城市的正常运行带来影响。

3、市政给排水施工中顶管技术的特点分析

3.1降低对周边自然环境的影响

过去的给排水施工过程中，由于技术手段和设计方案较为单一，常常需要对地面进行二次的开凿，这必然会对施工区域周围的植被造成严重的破坏。通过顶管技术的应用，改地上施工模式为地下施工模式，不会对地表生态造成破坏，为城市生态环境建设带来帮助。与此同时，顶管技术因为需要在地下开展，所以能够避免噪音和粉尘带来的污染，防止对周边地区居民的生活和工作带来不利影响，确保该项工程能够获得顺利的进行。

3.2降低工程造价

过去的给排水施工中可能会对周边的道路和建筑带来不利的影响，同时也可能会造成周边地区的自然生态破坏，而后续的返工和修复等环节都会对整个工程的施工周期带来不利影响，不但消耗了大量的人力资源，同时也增加了材料成本。通过在给排水施工的过程中应用顶管技术，能够有效的降低给排水施工对周边建筑和环境的破坏程度，保证周围自然环境的生态完整，同时也降低了工程修复的工作量，避免材料成本的增加，减少市政给排水施工的造价。

3.3为施工顺利开展提供保障

过去的给排水施工常常采用的是地上施工方式，这种方式不但有着更大的工作量，且影响的范围也更加广泛，所以会对周边的环境带来不利影响，容易与周边地区的居民产生纠纷，不利于给排水工程的顺利开展。通过顶管技术的应用，实现地下施工，不会对周边环境带来较大影响，且不會受到天气的影响，确保施工能够顺利进行，不会因为天气原因而被中断，避免资源的过度消耗，提升整体的工程质量。

4、市政给排水施工中顶管技术的应用策略

4.1顶管技术的应用范围

在城市迅速发展中，往往会在城市的中心区域有着更加密集的建筑和人群，如果需要在这个区域进行市政给排水施工，那么必然会拥有很大的难度，同时也包括了一些名胜古迹所带来的影响，在实际的给排水施工中，因为建筑的密集而不能够进行管线的假设，就会发生大量的阻碍。通过顶管技术的应用则能够有效的解决这一问题，并在利用这一技术后进一步降低了使用成本，并提升了整体的质量，例如当需要在城市中心区域进行管道敷设时，很难利用明沟开挖的方式来开展工作，所以需要采用顶管技术来进行施工。

4.2工作坑

在对顶管技术进行应用时，为了能够确保给排水工作的有效开展，在施工中应该对工作坑的位置进行提前的设定，并以此为前提条件来对附近的建筑实施安全保护措施，例如利用一些钢材等其他结构来组成后背墙，确保给排水施工的顺利进行。在对工作坑进行支撑的过程中，应该采用的是封闭式摸框架，針对矩形工作坑则要选择倾斜框架来达到支撑的效果，结合顶管技术所需要的要求来做好各方的配置工作。顶管井主要是由接收井和工作井来组成，在实际的施工中需要建设多种结构，为施工的顺利进行奠定良好的基础。或者也可以利用钢筋混凝土结构来操作，在施工中要考虑到工作井采用的是单排孔还是单孔方式，从单排孔的角度来看，应该把握好其中的形状，结合实际情况来合理开展施工，工作井的形状不同，那么受力性也就会有所差别，需要对各种形状的受力大小进行了解。过去在对顶管技术进行应用时，会发现圆形的受力性最大，矩形的受力性最小，在对施工技术进行实际操作时需要合理的布置结构，并要做好井内结构设计，确保顶管施工的顺利开展，让整个给排水工程施工的质量能够获得保障。

4.3设备安装处理

在对顶管技术进行应用时，对于导轨进行制作是十分必要的，在这个过程中要合理的控制钢材质量，在导轨安装时要先做好固定工作，在整个施工中要确保纵坡符合相关的设计标准，并要确保施工的质量达到预期的要求。在实际的施工中，做好导轨的日常维护检查是非常重要的工作内容，如果出现了问题要及时发现并解决，同时也要做好相应的监督管理，防止位移情况的发生。在安装设备时，要配合好油泵和千斤顶，并要准备好备用的油泵，避免在施工中出现一些突发情况。在完成安装后需要对实际的设备安装情况进行检查，确定安装无误则要对设备进行调试运转，做好使用前的质量保障，避免后期的负面影响，同时也能够有效的降低工作量。在安装设备时如果发生了油压土壤升高的问题，需要立刻停止并对问题进行检查，对问题进行合理的处置后再重新的顶进。同时，在安装中需要对顶铁的刚度和硬度进行控制，保持临面的垂直，完成顶铁的安装后要确保顶铁轴线和设备、管道的轴向相互平行和对称，确保设备的正常稳定运行，避免出现设备或者导轨污染的情况。在对顶铁进行更换时，应该对其实际的应用状况进行检查，如果发现了异常问题要及时进行改善，如果顶铁承受了过大的管道材料压力，甚至超出顶铁所能够承受的压力时，就要及时在管口加设顶铁，确保设备的顺利运转，保证顶管技术的有效实施，提升施工效率和质量，达到预期的标准。

4.4管口防水

在城市市政给排水施工中，为确保工作井管道顺利流出，可在工作井当中进行稍大于管道直径的洞口，从而在施工中确保管道流出顺利，但因为施工中预留的洞口，所以在填充缝隙时需要严格控制和封闭缝隙，在制作沉井时可利用洞口止水的方法来处理缝隙。一般情况下需要在洞口进行钢法兰的埋设，做好表面焊接工作，接着进行橡胶法兰的安装，接着利用钢压板来对其进行压紧，在工作井施工中就能够根据工序来开展各项工作，并对出洞施工进行正确的处理，这一施工环节在顶管技术中是十分重要的。在完成穿墙环节后，要对掘进设备的方向进行合理的控制，以确保其能够保持正确的管道方向，这会对后续的施工技术运用重要影响，所以在穿墙施工中应防止大量泥水的渗入，并确保管道与轴向之间的方向一致。另外，在施工中应该做好误差的控制，确保顶管技术的顺利应用，将顶管技术在排水施工中的效用充分发挥出来。

4.5顶进工序

在市政给排水施工中对于顶管技术的应用，顶进环节是其中十分关键的一道工序，在开展这道工序时，一般应用的是手掘的方法，要把地下水位控制在管底50厘米之上，从而防止地下水进入管道，这会对整个给排水施工的开展带来不利影响。在施工中应该做好施工设备和材料的检查工作，确保各方面都没有问题后再开始顶进施工，先进行顶铁的安装，接着对油泵进行发动，然后待顶管伸出一部分后将油泵关掉，将顶进工作停止，采用分层处理的方式，最后进行开挖的过程。

4.6处理障碍物

在市政给排水施工中对于顶管技术进行应用，如果涉及到风化、微化等类型的地质情况，那么则很难开展顶进施工，所以在给排水施工中对于顶管进行设计时，应该对地质情况进行准确的了解，做好地质查验工作，对于施工中可能会碰到的情况要做好预设，例如一些时候会选择隧道开挖的方法，从而消除风化和微化地质结构对施工带来的负面影响，也就是说在施工中应该结合实际情况来开展工作。

4.7合理的应用泥浆

在上述的顶管技术施工工序完成后，需要做好防渗工作，在给排水施工中要在管道外壁进行泥浆的压入，有效的减少顶进压力。在施工中所形成的泥浆套会有效的保护机械设备，避免发生渗漏问题，同时也可以避免尘土坍塌。面对地层流失的问题应该做好沉降控制工作，通过泥浆套质量的控制来对管道进行防渗处理，在对其进行实际应用时要及时补浆处理漏洞位置，确保顶管技术的顺利实施，让整个工程项目的质量能够获得提升。

5、市政给排水应用顶管技术时应该注意的要点

5.1做好顶进路线的规划

在对顶管技术进行应用的过程中，在顶进这一环节一般主要应用的是手掘方法，所以需要注意保持好地下水的水位，将其控制在管道间的一米左右，确保地下水或者其他物质不会进入到管道当中，否则可能会造成管道堵塞的问题。在开展顶进环节之前应该做好材料处理，以此为前提来开展顶进工作，并要做好顶铁的安装，在完成滚动后要保持活塞的距离，实现稳定的运行后再关掉顶泵，结束顶进的过程。可以看到在顶管技术的应用中，顶进环节是其中的重要内容，必须做好线路的合理规划和设计，才能够确保这项工作的顺利开展。

5.2要严格控制出洞的程序

在进行给排水施工时，对于顶管技术的应用过程中，进洞和出洞这两个部分的内容是十分关键的，在完成穿墙这部分工作后，需要通过挖掘设备来做好拼接和处理工作，避免出现工作井外侧泄露的情况，所以需要做好出洞的控制管理工作，保证管道出洞的顺利。同时，作为操作人员应该积极的进行创新，要求其符合程序控制标准，并要对自身责任意识进行明确，提升自身的专业水平和综合素质，对出洞程度进行严格控制。

5.3重视监测系统的设置

在进行市政给排水施工的过程中，如果所处的区域建筑较为密集，就需要通过相关的系统装备来做好监测工作，通过实时监测来对裂缝或者沉降的问题进行有效方法，同时在施工中也要严格的控制材料质量，如果发现了不符合要求的材料要及时处理，避免出现材料浪费的情况，确保给排水施工质量的提升。

结束语：

综上所述，在市政给排水施工中，顶管技术目前已经得到了较为广泛的应用，通过应用该技术，能够显著的减少给排水施工中出现的噪音粉尘，以达到更好的施工效率和质量，同时也达到了自然环境保护的目标，避免了因为开挖工序而对城市交通带来的不利影响。可以说顶管技术的出现，明显减少的施工方案的投资和施工成本，在缩短工期的同时提升了施工质量，对城市本身所形成的影响更小。但在该技术的实际应用中，所采用的操作方式相对较为复杂，且对于技术有着较高的要求，因此在实际施工中应该重视掌握顶管技术，面对问题能够提出有效的对策，并加大对顶管技术的创新发展，为给排水施工的顺利开展带来技术上的保障。

參考文献：

[1]姜波.大管径圆涵顶管技术应用[J].科技风，2020（17）：152.

[2]李娟.市政工程施工中顶管技术分析[J].建筑·建材·装饰，2020（2）：118，121. [3]王猛.市政给排水工程顶管技术思考[J].商品与质量，2020（5）：268.

[4]邱加强.浅议顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].中国战略新兴产业，2020（2）：71.

[5]姜艺.市政给排水施工中顶管技术的应用[J].装饰装修天地，2020（10）：153.

[6]王力.顶管技术在机场航油管道穿越中的应用[J].化工设计通讯，2020，46（6）：44-45.

[7]曾江伟.市政给排水施工中顶管技术的应用[J].新材料新装饰，2020，2（18）：143-144.

[8]蔡伟通.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].科学技术创新，2020（11）：116-117.

[9]邱爱青.顶管技术在市政给排水施工中的应用[J].中国房地产业，2020（34）：135-136.

[10]靳继国.浅谈建筑给排水施工顶管技术及监管[J].装饰装修天地，2020（9）：61.

[11]岳家伊.谈市政给排水施工中顶管技术的应用[J].建材发展导向（上），2020，18（12）：408-409.