顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

2013-08-15韩君

中国建筑金属结构 2013年12期

韩君

（北京恒盛宏大道路投资有限公司，北京 100070）

1 顶管技术

顶管技术又被叫做非开挖管道敷设技术，它是一项不需要挖开地面，就能直接进行地下施工的技术。与敷设技术相比，顶管技术不但能够减少施工工期，还能够节约一些投资。此外，顶管技术还能在一定程度上减少噪声和粉尘的污染，如果施工在城区中，使用顶管技术所能够造成的影响和破坏还更小。

顶管技术目前在施工中被广泛应用，它面中的点由线缩成，这样可以减少占地面积，而且还不会对地面的车辆、人流造成一定的影响，它的噪声相当的小，也因此对城市居民的生活所造成的影响也很小，它甚至还可以在地下或水下很深的地方开展敷设管道。它唯一的缺点是施工的技术比较难。

2 顶管技术在市政给排水施工中的有效应用

2.1 适用范围

当需要在城市的中心地带，或人流量多的街道进行施工候，遇到一些无法迁移或不能够实施大型开挖的文物古迹遗址等，对不能够进行空中架线、开槽埋管来施工时，一般都会应用顶管施工法。在敷设城市污水管道时，施工现场无法采用明沟开挖埋管施工而管道沿线又无其他的建筑物时，可以采用顶管法施工作业。

2.2 工作坑

为了方便的排水、出土等，首先要设定顶管工作坑的位置，同时，还要对地上和地下的建筑物、构筑物等采取相应的安全、生产措施，装配式后背墙是土木、型钢或钢板等共同组装而成的。工作坑应该采用封闭式模框架来进行支撑，针对矩形的工作坑还应该放一个斜着的框架作为支撑。顶管井是由工作井和接收井形式构成，也是由多种建造的结构所组成的，一般情况下都是采用的钢筋混凝土的结构。工作井在结构方面采用的有单孔井及单排孔井的形式，单孔井有圆形、正方形、矩形等不同的形状，但单排孔井采用的多是矩形，不同的形状结构受力性能也有所不同，从高到低是：圆形＞正方形＞矩形，对结构进行布置时，还要在井内设置内支撑来改善受力结构。

2.3 对设备进行安装

制作导轨时，要注意选择钢质量的材料，然后要安装钢轨，再对钢轨进行固定。安装的时候要确保纵坡严格的遵守管道设计的坡度。在使用的过程当中，还要常常对导轨进行检查、校核，以防止位移产生。此外，千斤顶和油泵应该是匹配的，还要有备用的油泵。安装完成之后，要进行调试和运转。顶进时，如果油压升高了，就要立刻停下来检查，处理完之后再重新顶进。分块拼装式顶铁要具有一定的刚度和硬度，顶铁的相邻面要保持相互垂直的状态。顶铁在安装之后，其轴线必须与管道轴线保持平行和对称。同时，还要保持顶铁、导轨的清洁，防止尘土和灰尘进入。更换顶铁时，还要观察顶铁有无异常情况。当顶力即将达到管节材料所允许的抗压强度时，就要在管口增加一个顶铁。

2.4 管口防水

为了能够使管子可以顺利的从工作井中流出，施工人员可以在工作井当中预留比管节口径稍微大一点的洞口，在进行顶进之后，要采用一定的措施对此间隙进行有效的封闭，在沉井制作的时候可以采用在洞口止水的办法，这种方法也就是现在洞口埋藏一个钢法兰，在钢法兰的表面进行焊接螺栓后，再安装一个橡胶法兰，最后用钢压板进行压紧工作。工作井内如果没有发现地下水和泥沙等，就可以用橡胶法兰和压板进行回收。进出洞在整体的顶管施工中是一道非常重要的程序，由于穿墙后掘进机的方向是否准确对以后控制管道的方向以及对井内管节的拼装等工作等带来十分重要的影响。穿墙时，首先需要做的是防止井外泥水大量的涌入，此外，还要确保管道与轴线的一致，不能有一点点的偏差，最后还确保顶进方向。

2.5 顶进

顶进时采用的方法是手掘，地下水位应该降同管底之间保持0.5m以上的距离的位置。同时，还要防止水源或其他东西进入顶管的管道，将所有的设备和材料检查一遍之后才能够开始顶进。首先要对顶铁进行安装，其次，要开动油泵，在顶管的活塞伸出一定距离时，再关掉油泵，并停止顶进。工具管在切入土层之后，从上而下的进行分层开挖。

2.6 处理障碍物

当顶管施工遇到长距离中风化或微化的地质结构时，无论是人工顶管，还是机械顶管都很难进行顶进。因此，在设计顶管时，首先应该分析地质钻探的资料，对出现中风化或微化的地质，可以考虑采用暗挖隧道施工，位于规划建设区内的中风化和威化地质，则必须根据实际情况，采用大开挖施工或支护开挖施工。

2.7 使用泥浆

首先要向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道的外面形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层之间的摩擦力，这样也能够减小顶进时的定力。而且泥浆套的形成也会对减阻的效果产生一定的影响。采用泥浆套的支撑作用，减少粉质粘土坍塌，形成的地层流失，以控制地面沉降。同时，还要紧随管道进行压浆，在中间的部位进行跟踪补浆。泥浆的用量实际上很大，因此要进行补浆。