市政给排水施工中顶管技术的应用

吴春梅

摘要：随着社会经济的快速发展，在城市化进程中，我国城市市政管网建设获得了良好发展，城市交通道路网不断完善，城市运行效率得到较大提升。但在城市建设过程中，一些市政道路因管道施工经常出现反复开挖等现象，严重影响了城市交通，干扰了城市正常生活秩序。作为一种非开挖管道施工技术，顶管施工技术不用对管道敷设线路全面开挖，和传统施工技术相比，可以有效减少工作量，缩短施工周期，减轻工作压力，促进工程建设效率提升，减少对周边环境的影响，同时能获得良好的社会效益和经济效益。

关键词：市政给排水；顶管技术；应用

引言

近几年，随着我国城市建设规模不断增加，地下管道工程施工技术越来越受到关注。作为城市排水施工的关键一环，顶管施工发挥了重要作用。实践表明，相关技术主要应用于深覆土、大管径排水项目中，为市政排水工程运行稳定性助力赋能。在此背景下，如何推动顶管技术高质量应用成为行业需要解决的关键问题，最新顶管技术的研究应用具有现实意义。1顶管技术的概述

1.1顶管技术的含义

顶管技术，即施工中利用顶管机，借助顶进管、千斤顶等方面的作用，把工具管从工作井中穿过障碍物，推送至接收井后吊起，在两井之间敷设管道的一种非开挖管道敷设技术。现阶段，在实际施工中运用此技术，获得了良好效果，可以有效提高给排水工程施工效果均适合运用，从技术层面能够极大地支持市政给排水工程施工，有利于有效制定和实施施工计划。与此同时，借助顶管技术，可以拓宽给排水管道施工思路，即使在复杂环境下，也能够做到高效施工，避免影响到给排水系统在市政工程建设中的最终应用效果。

1.2顶管技术的特点

顶管法又被称作非开挖管道敷设技术，可在不开挖面层的前提下，穿越既有管线及构筑物，达到敷设管道的目的。与传统敷设技术相比，该技术既能节省工期与投资，又可以减少粉尘及噪声。新时期，该技术已在给排水施工领域得到广泛运用，顶管施工强调以管道间、中继间和主顶油缸所提供的推力为依托，促使工具管顺利穿过井内既有障碍物并达到接收井，利用管道对两井进行连接。将该技术应用于给排水施工的现实意义体现在以下方面。1）可省略挖设沟槽的步骤，降低项目施工给地面带来的影响，使线状破坏转变成点状破坏，降低施工处理难度，提升项目质效。2）相较于同类型技术，顶管技术具有更突出的环保价值，既能避免地面环境受到严重破坏，又可赋予排水项目更理想的社会效益。3）顶管技术对外界环境的适应性极强，可用于不同工况，进而确保设计方案贯彻落实。

2顶管施工技术要点

2.1施工技术准备和现场踏勘

在进行顶管工程的施工前，应对施工线路进行现场踏勘，调查分析施工区域的水文地质和工程地质情况，充分掌握与施工有关的现场资料，进行定位测量和调查研究，主要开展5个方面的工作。(1)要求设计和业主方提供顶管顶进路线的详细水文环境和工程地质资料，以便了解土层的物理性质(土的颗粒组成、含水量大小、透水系数及塑性指标)。(2)对施工现场的各类电力、通信、煤气、给水、排水管道进行现场定位，尤其是项目施工影响范围内有国防电缆的，要多次踏勘，请相关单位协调配合。(3)调查拟施工区域附近原有地下建构筑物情况，如地下通道，隧道和地铁轨道交通等情况，要实现精确定位。(4)顶管施工影响范围内的地上建筑物，构筑物的基础影响情况，如高铁桥墩，建筑物基础等。(5)观察现场人、车流情况，确定交通道行路线，设置交通指示牌，在夜间增加照明和示警灯，安排好交通导行，保证人流和车流通畅和通行安全。施工准备和现场踏勘是顶管施工最重要的工作之一，施工准备和现场踏勘的质量是项目目标实现的基础。

2.2地表监测

当开挖过程中的土量无法满足给排水工程施工要求，且管线纠偏不正确的情况下，极易引发地表沉降问题。对正常施工造成影响，施工现场也将无法正常施工，施工进度无法得到保障。因此，在开挖前应做好地表监测工作，对地表的异常状况予以全面了解。作为施工单位可以采取水准测量的方式，对施工现场的地表情况以及建筑物的沉降情况予以全面了解，采用倾斜电测方法对观测到的建筑物倾斜状况开展控制。

2.3管道材质

市政给排水管网施工过程中，要和具体情况相结合对适宜的管道材料进行选择。一般来说，有混凝土管、塑料管、钢管等，较为常用的是F型接口Ⅲ级钢筋混凝土管，此管道抗压强度高，在顶进中可承受压力较大，对控制工程进度与质量尤为有利。在进行顶管施工时，一定要处理好管道连接处的接口，同时考虑经济性等因素。

3市政给排水工程施工中顶管技术的应用

3.1顶管施工主要设备

通常来说，顶管施工方式最好在以下情况运用：顶管管道所在的环境是黏土层、淤泥砂质，明沟开挖埋管在施工现场不具备施工条件，同时未有其他建筑物基础存在于管道沿线，管道直径最好在80cm以上。基于此，以土体摩阻力、管径的大小、管道材料为基础，对千斤顶和顶进机具的大小、数量以及起重设备、反力墙等进行计算。

3.2设备安装和顶进方向控制

在工作井施工完成后，在工作井底部修筑设备基础，使用起重吊装设备将始发设备和导轨等吊入工作井中，在吊运设备时应根据顶管机的尺寸和起重吊装设备的性能综合考虑整体吊装或分解吊装施工。在设备基础上设置导轨，并将始发设备安放在导轨上。调整好顶管设备的始发和掘进状态。顶管机械施工掘进过程中，应保证顶进轴线与管道设计中心线的偏差控制在规定的范围内，顶管机械偏离管道中心线的现象有上浮、下沉、左右偏摆、蛇形以及旋转等，产生这些现象的主要原因包括土质不均匀、地层中埋设障碍物、顶管机械自身设备的精度误差和后背墙支座的管道刚度不足等。

3.3顶管施工工序

首先，穿墙。打开穿墙闷板，将工具管顶出井外，同时对穿墙止水装置进行安装，在技术施工策略方面涉及以下几点：第一，将低强度水泥黏土拌和土，抑或夯压密实的纸筋黏土等，填入穿墙管内，以临时阻挡水土；第二，为了使穿墙孔外侧一定范围内土体的稳定性得到保证，工作井在工具管穿墙之前，需采取注浆固结的方式，加固穿墙管外侧；第三，穿墙前分析可能出现的问题，同时运用科学合理的解决措施。

3.4顶管纠偏

纠偏，即机头和设计轴线偏离后，借助在后部所设置的纠偏千斤顶组，将机头端面的方向改变，最大化控制偏差，让管道顺着设计轴线顶进。顶进纠偏指的是通过对四台纠偏千斤顶予以调整的方式，如果管道偏左，那么千斤顶则运用左伸右缩的方式，反之亦然。若是同时存在方向与高程偏差，那么便应先将偏差大的一边纠正。在纠偏过程中，应在顶进中运用小角度分级逐渐纠偏，多次调整，慢慢校正。

结语

总而言之，在市政给排水工程中，管道的铺设对工程施工质量有着重要的影响，同时作为常见的施工工作，提高管道网络的铺设的质量和水平也尤为重要。由于市政给排水工程施工涉及的内容较多且结构较为复杂，尤其是城市老城区的改造上，大面积的开挖极易影响城市交通，对居民生活也造成一定的破坏。只有将顶管技术应用到市政给排水工程施工中，才能在保障工程施工进度的同时，最大程度降低施工成本，实现经济效益的最大化。

参考文献

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