市政给排水施工中长距离顶管施工技术的研究与应用

李超

烟台市城市排水服务中心 山东 烟台 264000

引言

在市政给排水工程中，长距离顶管施工技术是一项常用的施工技术，它对提高工程质量、减少对周边环境的影响起着非常重要的作用。在市政工程的建设过程中，由于顶管施工技术的应用非常广泛，所以其施工质量也会受到影响。在进行市政给排水管道的铺设时，需要对其进行严格的检查和验收，保证其符合设计的要求和标准，从而确保整个管线的安装工作能够顺利地完成。同时，还需对管材的厚度、材质等方面的性能参数进行有效的检测与控制，以防止出现渗漏的现象发生。因此，应加强对市政给排水工程中长距离顶管施工的重点分析与探讨，以保证其顺利实施，提高工程质量。

1 长距离顶管施工技术的原理及优势

在工程建设中，长距离顶管技术的主要动力来源是工作井内的液压缸，以及辅助设备如土压平衡顶管等。在进行工程的时候，先用压力平衡钻头的工具把管子顶开，将挖出来的泥土直接扔进螺旋输送机和后面的土槽里，再进行充分的压缩。随着泥土的输送，管道的地基也就彻底地完工。在实施长距离顶管技术前，应充分考虑开挖面的土性特征，并采取多种不同类型的黏土材料，以不断改善施工现场的土壤环境。在工程建设中，由于地下水位和开挖面的压力，对土壤质量的要求越来越高。为了确保土体的稳定，必须在土层中找到适宜的土层，以确保其稳定的施工条件[1]。

市政给排水施工中由于中长距离顶管施工技术可以有效地提高工程效率、缩短工程工期、降低对地面交通和地下管线等方面的影响，同时也可以降低城市给排水工程中长距离顶管施工对城市环境的影响，减少环境污染，因此，该技术在市政给排水施工中得到了越来越广泛的应用。

图1 顶管施工工艺

2 长距离顶管施工技术的影响因素

2.1 管体的材质与选型

管道的材质是非常重要的一个方面，因为在进行管体材料的选择过程中，要考虑到施工环境的条件以及地质的情况等。所以在实际的施工当中，要对其材质的质量严格把关，确保其能够满足工程的要求和标准。另外，在对管体的材质进行设计时，一定要保证其具有良好的稳定性和耐久性，这样才能更好地保障后期的使用安全。为了防止发生渗漏的问题出现，相关技术人员还可以通过对塑料的保护层来有效地避免渗漏的现象产生。

2.2 管道压力与推力

在进行长距离顶管的施工过程当中，必须要对其压力和推力的大小以及方向等方面加以考虑，从而确保能够有效地控制好管道的供水压力，保证施工人员的人身安全。在实际的施工操作中，技术人员需要对高压水泵的压力和流量等参数予以严格的监测和分析，并根据相关的数据来确定出合理的调节方案，进而实现对管道的保护工作。另外，还可以通过加大低压水泵的安装力度，来降低供水的压力。还可以采用喷淋的方式来提高注水量，这样就能使喷淋的效果更好。在进行长距离顶管的铺设时，要做好相应的防水处理，防止出现渗漏问题。

3 市政给排水施工中应用的长距离顶管施工技术

3.1 顶管设计要点分析

为保证工程的顺利进行，保证工程的高质量，施工人员对顶管的设计是非常重要的。在顶管的设计过程中，各单位可以围绕下列几个环节展开工作。首先，考虑到当地工程的实际情况，施工单位在生产过程中，最好的选择是使用冷轧钢板，控制其厚度，最好的情况是1.5mm，这样既可以保证钢筒的使用价值，又可以减少以后发生漏水等问题。同时，各部门还应加强对钢筋骨架网的设计，在钢管内外结构中合理布置钢筋骨架，确保钢管的整体和安全；在管外部位，还需对管外部位进行混凝土浇筑，以改善管身性能[2]。

3.2 非开挖顶管施工技术要点分析

目前，在市政给水工程中常采用长距离顶管，这种方法需要挖掘的工作区域很大，而且必须与管线的顶进相结合。同时，应充分考虑到市政给排水的需求和特定的范围，尽可能地降低对周边交通的影响，减少对环境的损害。非开挖顶管施工技术是指在管道铺设之前，利用压实的方法将其压入到地面，并通过压路机将其碾压至地下，从而形成一个完整的系统工程。该技术的主要特点是：①在进行施工前，首先要对整个管线的走向和标高有一定的了解；②在对非开挖顶管的过程中，要保证其表面的平整度，避免出现由于外力而导致的损坏；③当外力超过了混凝土的抗拉强度时，就会产生变形，因此需要采取相应的措施来防止这种情况的发生；④当外力大于钢筋的抗拉强度时，可以采用钢丝绳来加固，以确保其质量此外。对于非开挖顶管的施工工艺，一般都是使用大直径的吊车，这样做的目的在于，能够使管道的长度更加得合理化，同时还能有效地提高工作效率。

3.3 顶进技术要点分析

在顶进时，施工单位要做好基础井的安装工作，保证顶进设备有足够的空间，并严格控制工作坑的坡度。同时，为了保证顶进工作的持续进行，必须对顶进设备进行检查。在按导向法进行施工时，必须严格控制顶板的方向、管材的尺寸、坡度等，并在顶管的前端开挖隧道，其深度一般为30～50cm。在顶进施工中，工人要遵循“先掘后顶”的原则，同时要做到“先挖后顶”，以保证顶进工作的连续性，降低顶板的阻力，并在顶板上设置预留孔，以保证顶板施工的顺利进行。在施工过程中，必须对管道的位置进行精确地控制，然后才能进行管道的安装。在顶板施工过程中，当发生前方油泵压力突然增大或发生坍塌等突发状况时，为了防止发生人员伤亡，必须组织专家对事故原因进行分析，制定科学、有效的处理措施，确保工程的安全。

3.4 水平螺旋钻进施工要点分析

水平螺旋钻进技术的主要施工环节是在顶管的过程中，通过水平螺旋的不断旋转，使管道的内壁能够形成一定的空间范围，从而达到对孔壁的加固和保护的作用。而垂直螺旋的安装则是在顶管的过程中，将水平螺旋的位置进行调整，使得钻杆的长度可以得到有效的控制和调节，进而保证了整个工程的质量。对于斜井的施工则是利用斜井的方式来完成，并且需要注意的是，斜井的直径一般为10～15m，所以在实际的施工操作时，必须要严格地按照相关的规定来实施，这样才能确保其效果能发挥到最大。另外还应该加强对水平螺旋的使用管理，因为如果采用的是水平螺旋，就会存在一些问题，比如说，当出现卡堵的情况时，就会导致卡堵的现象发生，因此要及时地采取措施，避免卡堵的产生影响到整体的施工进程。此外还应做好对倾斜的处理工作，以防止造成地面的沉降，同时也能提高其安全性。

3.5 注浆技术要点分析

在顶管工程中，泥浆是一种起到润滑和减阻作用的重要介质，所以，在钻井过程中，泥浆的调配和灌浆技术的应用是十分必要的。在施工时，要根据工程场地的性质和特点，以及管道直径等因素，选择合适的钻井液比例，以保证钻井液的工作性能，防止钻井液的损失。在生产泥浆时，要严格按设计配方，严格控制各成分的掺入量，并加强对各类物料的品质特性的检验，并使混合液充分均匀，以确保泥浆的质量。在灌浆施工中，必须遵循“先注后顶”、“随顶随注”的原则，在顶进过程中，不能任意打断注浆。注浆时，应根据施工段的岩土结构、特性、顶板顶部的静态土压力等因素，适当的调节和控制注浆压力。在灌浆期间，由于客观条件的制约，需要暂停灌浆，在此之前，应暂停施工。在灌浆施工中，为避免市政给排水管线的不均匀沉降，采取相应的沉降控制措施。

3.6 顶管加固施工要点分析

长距离顶管施工中顶管加固主要是对管道进行加固，在实际的施工过程中，要根据具体的情况来制定相应的方案和措施，保证其具有一定的稳定性和可靠性。在对其进行加固时要注意以下几个方面的内容：首先，要确保顶管的强度以及刚度，同时还要做好保护层的工作；其次，在对其进行安装的时候需要使用钢丝绳来将它固定住，并且还应该将钢丝绳的直径控制好，这样才能有效地防止损坏；最后，如果是用钢筋混凝土作为支撑，则必须严格地按照相关的规定来执行，并要求施工人员认真地检查，一旦发现问题，就要及时地采取补救方法，以保障施工的质量与效率。此外，还可以通过采用先进的设备来提高整个系统的运行速度，从而达到提升整体的安全性与有效性。除此之外还有，为了避免出现漏水的现象发生，还应当加强对漏水的处理力度，并定期地开展检测，以便于能够随时地掌握漏水的状况与数量[3]。

4 结束语

综上所述，为保证市政给排水工程的质量和效率，在实际的施工过程中，要严格按照设计要求进行，确保管道的安装与土建工程的连接能够达到标准，并在后期的维护工作中，对其进行有效的保护和管理，以避免出现漏水的情况发生。另外还需要注意的是，为了防止水渗漏问题的产生而影响到后续的管网的铺设以及使用，必须要对其加强重视，并采取相应的措施来保障其顺利的投入使用；此外，还可以采用注浆的方法来提高混凝土的强度、抗压性，从而降低渗水量的现象；同时，还要做好注浆的准备工作，以满足灌浆的需求；除此之外，还应该根据具体的施工条件，合理选择材料，并且结合施工的实际环境，制定出科学的施工方案，以便于更好地完成市政给排水的建设项目。