市政给排水工程中长距离顶管的施工技术

李杨

（安徽利民投资控股集团有限公司，安徽 阜阳 236300）

0 引言

现如今，在进行市政给排水工程施工作业中，长距离顶管施工技术备受青睐，并且在施工中还强调了质量控制措施，确保了长距离顶管施工技术不但能够推广普及，还保障了其较高的施工质量以及排水施工的有利环境，最终使得其有序开展施工活动，通过分析长距离顶管施工的优势特点，施工技术与质量控制措施，有效提升工程效率，使相关资源得到了有效的节约，从根本上确保了城市生活中排水问题，通过对技术质量进行优化，使施工体系更加完整，结合实际市政施工案例进行论述，生动形象的介绍了长距离顶管施工技术。

1 长距离顶管施工技术特点

结合相具体施工作业而言，长距离顶管施工技术的主要特点在于，地面免开挖，并且不会对周围产生较大的噪音，基于此，该技术的应用得到一致认可。其中，地面免开挖主要特点为作业人员在沿线作业过程中，省去了挖沟设渠，铺设管道以及回填管沟等工序，只需要提前设置一个工作井，在地下顶入管道穿行就可以实现，将施工作业中对与其沿线的道路以及铁路等重要基础设施造成的干扰降到最低，并且施工作业场所仅涉及工作井周围，这样还能够有效控制施工成本的投入；对周围产生较小的噪音特点表现为，施工作业期间，给排水管道在进行顶进过程中虽然具有一定的震动与噪音，但是在地层阻隔作用下，所产生的震动与噪音的分贝就会有所限制，不会造成较大范围的传播，对于上部的基础设施使用以及附近正常生产生活都不会造成明显的影响[1]。

2 长距离顶管施工技术的优势

2.1 占地面积较小

与其他顶管对比而言，长距离顶管最明显的优势在于不会占据较大的面积。所以在市政给排水工程作业中，采用长距离顶管施工技术可有效降低附近区域的环境的影响程度。众所周知，在实施市政给排水作业中，所涉及的地区一定要设于城市范围内，并且会涉及较多的交通干线，如果采用传统的施工方法，将会对以上设施造成较大的影响，而长距离顶管施工技术刚好解决以上难题，同时解决了因市政给排水作业而造成的道路封闭问题。

2.2 成本较低

与传统的施工工序相对比而言，长距离顶管施工技术对于开挖方面，不会造成较大的开挖面积，从而有效降低施工作业中产生的渣土。由于渣土的开挖作业涉及较少，所以在一定程度上使得施工成本有所降低，有效节约工程投入。

2.3 污染小、时效高

长距离顶管技术能够一定程度上减少环境污染的问题，其相比其他工艺具有较明显的环保优势。若采用暗挖这一传统技术，需要进行反复灌注泥浆才能实现稳住市政给排水工程中的水管。采用长距离顶管施工技术，实施泥浆灌注工艺是与施工作业同步进行，在对给排水管道进行稳固时无须进行反复灌注泥浆的操作，所以说，采用长距离顶管技术将使用较少的泥浆，采用该方式可有效缩短施工所耗费的时间，并且节省施工成本。

3 施工难点

3.1 长顶管施工中渣土外运的问题

在施工作业中，需要恰当处理地下作业所产生的渣土等废弃物料，但是长顶管技术需要进行分段来完成，通常会将200m 左右作为分段长度，由于在操作顶进施工作业中，涉及的人工作业较多，因此，其工作效率相对较低，不能满足顶进施工的进度，工作效率相对较低，从而降低了施工安全行。介于此，可考虑使用水排方式进行施工，但是需要注意的一点是，如果在施工作业期间，水压出现故障，施工作业就不能正常进行，因此，水压的问题务必在施工作业前得到有效控制，从而确保渣土外运的有序进行[2]。

3.2 长顶管施工中管道直径问题

管道直径对市政给排水管道采取的长距离顶管技术起到直接影响作用，因此，要想确保施工作业能够顺利完成，其前提就是管道直径符合设计要求，相反，在实际施工过程中将会出现一系列的负面问题，从而降低施工效率。所以在排水管道施工作业中，要合理设计长距离管道，以确保其满足具体施工作业需要，并且对影响施工作业的一些制约因素进行综合考量。就管道直径方面而言，施工作业选择直径较大的管道，避免质量问题的出现[3]。

3.3 通风安全对长距离顶管施工技术的制约

由于长距离顶管技术施工作业中，管道全部为封闭状态，并且将持续较长时间。在此期间，空气比较稀缺，将会出现缺氧的安全问题，因此，在施工中这项安全问题需要得到合理解决，并且恰当处理施工中所用的钢管，其钢管表面所涂的漆料务必为安全无害的，避免因有害气体而增加施工安全，并且还要确保施工中的土质出现的有害物质得到及时发现与处理。

4 长距离顶管管体结构设计

针对渗漏问题需要采取有效的解决措施，可使用的方法通常为浇筑罐体、焊接钢筋笼、连接柔性接口以及密封双橡胶圈等。就其结构而言，管体、钢筋骨架以及铜筒三者是比较重要的；主要表现为，长距离顶管施工中，使用冷轧材质的钢筒，其厚度通常在1.5mm；钢筒两端设钢制承口环、插口环；在处理密闭问题上用双胶圈垫层，目的在于防水防漏；根据所使用的管体材质而言，管径为200mm，渗水标准需在20m3/24h·kN、0.8L/（h·m）；管径为250mm，渗水标准需在24m3/24h·kN、1.0L/（h·m）；管径为300mm，渗水标准需在28m3/24h·kN、1.1L/（h·m）；管径为340mm，渗水标准需在30m3/24h·kN、1.2L/（h·m）。

5 市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用

5.1 工程概况

某市政给排水工程中，由于当地不断完善城市化建设，其整体规模也随之不断扩大，需要对市政给排水系统进行完善。经过对地形进行整体勘察后得知，该地区给排水管道铺设长度为5.5km，铺设时所用管道材料为钢筋混凝土型，直径为1.8m，地下埋深为12.5m。就其交通状况而言，由于城市的不断发展，其所铺设的管道也比较复杂，并且长度较长，在进行改造时，考虑诸多因素后，最终决定使用长距离顶管施工技术开展本次工程。

5.2 应用方法

由于影响长距离顶管施工技术的主要因素在于顶管的推力，若增大推力，就要提前设计好管道的承压能力，确保所设计的压力能够顺利开展工程。长距离顶管施工中，钢管是其所使用的主要材料，原因在于钢管在接触土体截面的面积、重量以及摩擦力上，比混凝土材质的管道更小，这样就能将施工作业中顶管推力得到有效提升。此外，还要注意施工过程中的通风问题。长顶管施工如图1 所示。

5.3 前期准备工作

要对工程实际情况进行详细了解，由于各方面的情况有所不同，因此，在实际施工过程中施工内容也会有一定的差异。这样就避免了因不了解工程实际情况而盲目备料，导致施工材料的不足或者浪费，以及材料进场顺序混乱、浪费劳动力等影响工程一些情况。基于此，工程相关负责人一定要在施工开始前，组织相关技术人员亲临现场详细了解现场的情况，并对获取的信息进行汇总上报，最终制定科学合理的施工方案，对作业人员进行科学分工，确保后期工程的有序进行。由于该工程所用的大部分设备都是在工作井中，设备类型较多，因此，要对相关操作人员进行合理的配置最终确保工程有序开展，使得工程效率在计划范围内。在前期准备工作中，还要研究能够最大程度降低因施工而对附近生产生活造成的影响[4]。

5.4 长顶管施工过程

具体施工作业中，实施现场勘察工作后，首先，结合测量结果确定工作井中心线。本次施工使用两个基坑井，即工作井与接收井，为确保工程的安全性，在连接以上两个井处设置出口。于工作井两侧布设中线桩，结合施工现场的具体情况科学设置距离，其宽度的确定应结合集水井与管道等数据，最终实现支护能够发挥最大作用。测量管道的大小后，选择适合本次工程的导轨。结合管道自身情况确定所使用的导轨类型，确保施工现场所使用的导轨尺寸与实际应用相符，从而有效提升工程的质量。其次，要及时检查导轨在运行中出现的高程偏差，以防在工程中产生较大的偏差，若偏差超过3mm，要进行重新安装，确保导轨发挥最大的作用，进一步确保工程质量的可靠性。

5.5 水平螺旋钻进

施工作业中，管道的推进工程中可使用螺旋钻杆推进，将其推进到预留井中，通过使用钻进的方法能够最大限度的防止对外界造成的干扰，并且对地表不会造成伤害，而且其具有较大的稳定性，施工效果比较显著。使用钻进技术方法时，需要根据实际情况确定管道直径。小口径管道使用水平螺旋钻进技术具有较好的施工效果，并且其出现的偏差也不会过大，进行钻孔过程中，可对进行钻孔位置的土层方向进行很好的控制，保障所安装的管道处于设计位置上，不会过度松动土层导致沉降的情况发生。完成施工作业后，对管道的位置进行测量，如果测量结果的偏差值在1cm 以上，需要进行校正，所使用的方法为中线法与高程，最终确保管道的有效位置。

6 长顶管施工质量控制措施

6.1 顶管设计

由于施工场景不同，其管体的设置也有所差异，因此要合理改造管体。首先，设计钢管需要注意钢管原材料的选择，其材质应该适合其实际的施工，如采用冷轧钢板，要求其厚度为1.5mm。钢管的质量不得出现漏水的情况，可在其两端布设插口与承口环。其次，完善钢筋骨架网的设计，其应该设于钢管内外，防止钢管受损。最后，在进行设计管体过程中，可在钢管外部合理浇筑混凝土。

6.2 通风系统

设置通风系统目的在于确保作业井中人员的人身安全，因此，通风系统平稳运行在本工程中是极其重要的。由于管道空间闭塞并且空间较小，若通风系统运行不畅，作业人员在狭窄的管道中开展作业是十分困难的，长时间作业将会出现头晕以及胸闷气短的症状，因此，强化通风系统的设计，是长顶管施工技术的安全所在，应当引起高度重视。

6.3 降低环境污染

长顶管施工作业中，要将给排水施工的强度予以降低，防止出现地面变形的情况。此外，还要注意在施工中尽量不要出现二次污染的情况，这就要注意及时合理的收集与处理施工过程中产生的废水废物。最后，施工作业开始前，一定要对施工现场的情况进行熟知，并且制定出合理的施工方案，防止在施工过程中与地下其他设施出现交叉而影响施工的情况[5]。

7 结语

市政给排水施工作业中采用长距离顶管技术，既科学先进，又高效节能，通过完备的施工方案以及科学的分工，对工程的各阶段进行合理布设，全面保障了施工质量，为市政给排水工程创造较大价值。