浅析给排水施工中顶管施工技术

吴云武

摘要：顶管施工技术是不用开挖的一项很有发展潜力的技术，在给排水施工中的应用是非常有效的，它不仅适用于排水施工，也同样适用于不能开挖的城区以及建筑设施中。本文主要对给排水施工中顶管技术的运用进行了分析探讨。

关键词：给排水；顶管技术；注意要素；运用

中图分类号：TL353文献标识码： A

引言

排水系统是当今社会最基础的设施，它对社会发展和经济进步都起着至关重要的作用，同时也是加强城市防洪、排污的重要设施。我国一直都在实行可持续发展战略，一定要加强排水工程的质量，才能保证社会基础设施的正常运行，维持生态平衡的和谐发展。

一、顶管施工工艺

顶管施工是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

二、顶管施工的特点

顶管施工是一项其不需要开挖地面就能进行管道铺设的技术，它能通过穿越地下管线、公路、铁路以及河道进行施工，此种施工技术较传统施工技术而言有利于减少工程施工的成本，降低施工的难度，还能加快施工的进度从而大大减少工程施工的时间。此外，因为顶管技术不需要开挖地面就能进行施工的优势能大大降低工程施工带来的噪音，对人们的正常工作、休息妨碍不大，顶管技术还能减少空气中的粉尘，减轻对城区的交通的干扰。而传统的施工方式不仅噪音大、污染大，而且还会阻挠交通的正常通行，对人们的生活带来了极大的不便。由此看来，顶管技术具有无污染、高效率的优势。顶管技术因其卓越的优势被广泛运用到给排水管线工程中。顶管施工占地面积小，因而不会影响现有管线及构筑物的正常使用，其噪音和震动低，因而也不会影响城市居民的正常工作与休息。但是顶管技术还存在一定的缺点，顶管施工对施工人员的技术要求较高，在施工前要进行严格的地质勘探，所以有必要提高施工人员的施工技术。

三、顶管施工技术在排水施工中的应注意的要素

1、管道的材质

在排水施工中可以用塑料管道、钢筋混凝土管以及钢管等等，但是在应用中要根据管道的材质、强度如何以及接口的操作等方面进行选用，大多情况下，在排水施工中都会应用钢筋混凝土管。在顶管施工技术中，选用的钢筋混凝土管要承受压力能力比较强，而且也要具备非常高的强度，所以应用专用的顶管管道材料。顶管管道的直径要大于500毫米，因为要人工处理管道中的接口。顶管在施工中的长度应该结合经济状况以及技术水平来进行决定，距离相对比较短的以及线路比较弯曲的都适用短管，为了减少过多的进行装管，距离相对比较远的而且是直线的路段一般都适用长管。在施工中要依据地质以及管道覆土的深度适当的增加管材的强度与厚度。

2、顶力

在排水施工中应用到的顶管施工技术的油缸、顶铁、油泵、千斤顶等多项设备就是顶进设备。顶管的管道材料、管道的直径、施工的地质、顶进设备以及工作坑等很多因素都影响着并且制约着顶力的程度。在顶力的规划与设计中要保留足够的富裕量，因为在施工的应用中要纠偏顶管的方向，进而在规划中还要注意顶管管道中一些局部地区的力度集中状况以及偏心的受压状况等。一般在开挖以及操作这两个工作部分设立顶管管道的工作舱，还要用钢板将其隔开，在开挖的工作舱中会用到挖土以及运土等施工措施，在工作舱的底部设备中还会设立吸泥口。在操作的工作舱可以允许施工人员可进去操作，其中会设立水密封的闸门。

3、工作坑

工作坑分工作井与接收井两种，有圆形的，也有矩形的，一般使用钢筋混凝土结构，按照施工的技术工艺可以将其分为装配式以及现浇式，在大多的排水施工中都会应用现浇式的顶管施工技术。并且还会在工作坑的周围施打水泥搅拌桩或放置支撑物体，进而来增强后背墙的定力，还会在内部设置钢质的墙围，稳固工作坑的施工强度。工作坑影响着顶管施工技术的质量，有着很大的影响力度，所以一定要把握好施工中的工作坑，在确定工作坑时，要考虑排水、运输、出土的等因素，还要注意在挖工作坑时不要破坏周围建筑的根基。工作坑在顶管技术的组成中占着非常重要的地位，因此，在开挖工作坑时一定要把握好其强度以及规范性。

四、顶管技术在给排水施工中的运用分析

1、现场平面布置

现场的总体平面布置包含动控制室、料具间、管片堆场及其注水系统、拌浆材料等堆场的相关布置；还有在始发的工作井中，顶管机、发射架、反力架等设备的安装布置。

2、关于出洞处和顶管机进、后靠土体的加固

为了保证顶管机安全出洞，我们需要对后靠土体和进、出洞区域等的土体进行高压旋喷桩的加固。同时，为防止出预留洞、顶管机进等导致的泥水流失，并保持在顶进的过程当中，避免压注的触变泥浆的流失现象，需要在工作井中进行止水装置的安装。

3、顶管施工的工艺

顶管施工需要事先在确定的管段内，设置接收井和工作井，然后再在工作井里面安装推力设备。接着将导轨上面的顶管机头推入到土体中，由机头进行导向，将之前预制好的钢筋混凝土管向前顶进。前端土体我们可通过工作井将之运出，最终完成对管道的铺设。

4、关于顶管井的施工

顶管井分为工作井及接收井两类。但顶管井的结构是有多种类型的，通常我们采用的是钢筋混凝土等结构。而工作井的结构模式则分为单孔井及单排孔井。单孔井的形状有正方形、矩形和圆形等，单排孔井则大多都是矩形。

5、顶管施工工序。

5.1穿墙

将穿墙闷板打开，并将工具管顶出井外面，同时将穿墙止水装置安装好。施工技术及施工措施：在穿墙管里面进行填充和压实的纸筋粘土或者低强度的拌和土水泥粘土，能够起到临时性的阻水和挡土的作用；为了确保到穿墙孔外侧的距离在一定范围内，需要保证一定的土体的强度及稳定性；在日常工作井工具管进行穿墙之前，我们要对穿墙管外侧进行注浆固结；进行穿墙之前，要仔细分析可能出现的问题，并制定相应的处理措施；在闷板正式开启之后，要做到迅速推进工具管，同时做好穿墙止水工作。本工程采用的是止水法兰来加压板，其中间安入厚度为20mm的天然优质橡胶止水板环。工程要求其具有比较高的耐磨性和拉伸率，可以借助管道顶进来，从而带动安装好的橡胶板，最终形成逆向的止水装置。

5.2顶管出洞

顶管出洞是在进行顶管作业时，需要格外关注的问题。顶管出洞，就是顶管机及第一节管子从工作井中破出洞口封门后进入土中。在开始正常顶管之前的过程，是顶管技术中的最为关键的一道工序，也是极其容易发生事故的一道程序。为了有效防止管线出现偏斜，我们应进行工具管的调零。同时要在工具管下面的井壁上加上支撑，如果发现下跌便应该立即用主顶油缸进行纠偏，再工具管出洞前要预先设定一个初始角弥补下跌等措施。

5.3注浆减阻

在施工过程中，另一个值得关注的技术措施就是注浆减阻。具体步骤为通过压注触变泥浆的方法，对管道周围的空隙进行填充，形成泥浆的保护套，最终起到支撑地层，防止地面沉降，减轻顶进阻力的作用。在施工过程里面，要先对顶管机头从尾部压浆，并要做到跟顶进工作同步进行，然后再在中续间及混凝土管道的相关适当部位进行跟踪补浆工作。

结束语

顶管技术较之以传统的开挖管线铺设技术，具有无可比拟的经济效益以及社会效益，它一定程度上避免了在城市中大肆开挖的现象，从而有效降低了给排水施工对城市交通、生产、生活所造成的影响。因此，我们应积极探索，完善并大力推广这项施工技术，以改善给排水施工的作业方式，降低施工影响，加强环境保护。

参考文献:

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