顶管技术在市政排水工程中的应用探究

史蓉

（西安市第二市政工程公司西安　710054）

顶管技术在市政排水工程中的应用探究

史蓉

（西安市第二市政工程公司西安710054）

顶管技术为一项系统性技术，对保证市政排水工程施工质量具有重要意义，但是因为其涉及到的专业比较多，在施工管理方面具有更大的难度，需要针对其要点来选择切实可行的措施，争取不断提高工程施工效果，本文对此方面内容进行了分析。

市政工程；排水系统；顶管技术

排水工程作为维持城市正常发展的重要基础设施，需要做好对其各施工技术的管理，提高每个施工环节的规范性。顶管技术与传统施工技术相比，无需进行地面管道的开挖施工，降低了对周围环境的影响，不但可以减少施工工程量，同时还降低了施工难度，缩短了施工工期。但是因为其具有较高的系统性，涉及了电子技术、化学、地质学甚至冶金等专业，要想提高其在排水工程的应用效果，需要明确施工要点，并选择合适的措施进行管理。

1　顶管施工技术分析

顶管施工技术即非开挖管道敷设施工技术，与传统排水工程施工技术相比，利用此种技术进行施工时，不需要对面层进行开挖处理，即可以达到穿越地面构筑物、地下管线、河道、公路以及铁道等工程结构，工程量与施工难度大幅度降低，同时还可以缩短施工工期。市政排水工程施工环境具有一定的特殊性，施工时对周围的环境产生的影响比较大，而利用顶管技术施工，可以减少对施工区域交通系统以及已建构筑物的破坏，同时因为面层开挖量减少，产生的扬尘危害在逐渐降低。顶管施工技术在市政排水工程建设中的应用，使得施工面由线缩成点，缩小了施工现场面积，并且地面施工活动时，对周围各项因素的影响都比较小，不会影响各管线与构筑物的正常使用。

2　市政排水工程施工要点分析

市政排水工程工程多为市区范围内，在开挖沟槽时很容易受到周围已建工程、道路工程以及地下管线等因素影响，对施工活动的开展与施工技术管理等方面要求十分严格。在新型技术与设备应用基础上，应以降低对周围环境影响为基础，不断提高工程施工效率。常见的排水工程施工主要有传统的开挖工程，因为施工难度高，则可以选择用顶管施工技术，并不需要对地面开挖，对周围环境影响小，但是对施工技术的要求也比较高。在选择顶管技术进行施工时，需要提前对施工现场进行详细勘探，划定合理的施工路线，并选择性能质量优良的顶管材料，在施工过程中要严格按照设计方案进行施工，提高施工技术的规范性，避免顶管出现偏差，减少质量问题的发生。

3　顶管施工技术在市政道排水工程应用分析

3.1顶管选择

顶管通常情况下应该选择用钢筋混凝土管施工，对于部分腐蚀程度比较小地段可以用钢管施工。无论是选择哪种材料顶管，都要保证其符合设计要求，尤其是应力验算要完全符合钢筋混凝土施工标准与技术过程。一方面，确定顶管直径时要结合工程施工实际需求，来确定其内径，通过对所受荷载分析确定配筋数量与管壁厚度。一般情况下，为满足工程施工要求，应将内径控制在500mm以上。另一方面，对于顶管长度的确定需要从施工需求与经济性两个方面来分析。如果选择直线推顶施工方法，可以适当延长顶管长度来减少施工次数，但是施工过程中要控制好其施工角度。并且，为避免长度过长带来的过大应用以及工程量，一般应结合管径来分析，即L/D外≤1.10时，应选择用短管施工；L/D外=1.15时，应选择用标准管施工；L/D≥2.10时，应选择长管施工[1]。

3.2准备工作

①平面布置。对其中设备、料具间、自动控制室、注水系统、材料堆场、拌浆棚等进行合理的布置分配，同时完成工程施工所需各项设备的位置确定与安装，在工作井边侧设置下井扶梯。②加固。主要包括顶管机进、出洞处以及后靠土体加固处理，为了提高工程施工安全性，可以通过高压旋喷桩加固的方式对顶管机进出洞口土体进行加固施工。并且，为避免土体的流失，还应在工作井内设置排水系统，避免积水对土体结构稳定性造成的影响。

3.3施工工艺

顶管施工即顶进法施工，通过专业顶进设备来将预制成椭圆形或者圆形构筑物顶入到路基内部，在不需要进行地面开挖的基础上，形成有效的立体交叉通道，具有较高的施工效率。选择此种工艺进行施工时，应提前在确定管段之间设置工作井与接收井，并要在接收井内设置推力设备，顺利将导轨上顶管机推入到土体结构中，逐渐完成对土体的推进[2]。在整个推进过程中，需要将前端土及时清运出去，最终完成管道的铺设施工。在对顶管正式施工前，需要做好对其的设计，确保施工设计的合理性。

3.4施工过程

3.4.1穿墙

将穿墙闷板打穿顶出工具管，并安装穿墙止水装置。穿墙管内可以填夯亚密实的纸筋粘土，或者是低强度水泥粘土拌合土，提高结构的阻水效果。另外，通过对穿墙管外侧进行注浆固结处理，以此来提高穿墙孔外侧周围土体的稳定性与强度。在闷板开启后需要迅速将工具管推进，并做好穿墙止水处理。例如选择用压板止水法，中间安入20mm厚的天然优质橡胶止水板环，保证所选板环具有良好的耐磨性与拉伸率，与管道顶进橡胶板形成逆向止水装置，以免穿墙管外侧土体暴露时间过长发生扰动流变情况[3]。

3.4.2顶管出洞

在顶管出洞施工环节中，需要做好每项施工行为的控制。顶管出洞即顶管机与第一节管子工作井中顶出并进入到土体中，在正式施工前，为避免管线出现歪斜类问题，应选择工具管凋零方式处理，对工具管下井壁设置支撑杆，在施工过程中一旦发现出现下跌情况，必须要及时用主顶油缸完成纠偏。顶管出洞过程中很容易出现安全事故，必须要保证所有行为都按照专业规范来进行，应在工具管出洞前预设一个初始角弥补下跌等措施，保证工程可以顺利进行。例如避免管线施工中出现偏斜问题，需要调零处理工具管，并在工具管下方井壁上设置一支撑，这样即便是工具管出现下跌问题，也可以及时借助主顶油缸进行处理，避免问题的进一步严重。

3.4.3注浆减阻

为提高顶管施工的效率，在顶进过程中可以通过压注触变泥浆的方式来对管道周围的孔隙进行填充，为顶进管形成一道泥浆保护层，不但可以降低外界因素对管道结构的影响，同时还可以起到支撑地层的作用，降低地面的沉降量，达到降低顶进阻力的目的。在进行此环节施工时，第一步要对顶管机尾部进行压浆处理，并且要保证其与顶进施工同步。第二步应在中续间与混凝土管道适当位置进行跟踪补浆处理，对顶进过程中造成的泥浆损失进行补充。

3.4.4顶管纠偏

在管道顶进施工过程中，受各种因素影响经常会出现机头偏离设计轴线的情况，针对此种情况，则可以利用设置在后部的纠偏千斤顶组，来对机头端面的前进方向进行纠正，降低管道顶进受到的阻力，保证能够沿着设计的轴线方向顶进。一般情况下，在对管道顶进纠偏处理时，可以采用调整4台纠偏千斤顶组的方式，如果管道左偏则将千斤顶设置为左伸右缩，如果管道右偏则将千斤顶设置为右伸左偏，保证顶管施工的顺利进行。

4　结束语

顶管施工技术与传统的施工技术相比更具优势，将其应用到市政排水工程施工中，可以避免地面土方的开挖，在降低工程量的同时降低对周围环境的影响。为提高其施工质量，需要结合其施工特点，结合工程实际情况来确定施工要点，并选择合理的管理措施确保施工行为的合理性，降低各因素对工程施工造成的不良影响。严格按照专业规范进行施工，保证每个环节中施工技术的规范性与专业性，做好每个细节的控制优化，争取不断提高工程施工质量。

[1]彭德贤.顶管技术在市政排水工程中的实施要点初论[J].江西建材，2015，02：73.

[2]颜培育.非开挖顶管工艺在市政排水工程中的应用[J].中华民居（下旬刊），2014，06：281.

TU992.05

A

1673-0038（2015）13-0078-02

2015-3-3

史蓉（1981-），女，陕西西安人，工程师，本科，土木工程专业。