市政给排水施工中顶管技术的实施要点初探

■赵 劲 ■西安市第二市政工程公司，陕西 西安 710016

顶管技术，也称非开挖管道敷设技术，在施工过程中，对于地面的开挖较少，或者基本不开挖。顶管技术的施工原理，是指利用专业的顶进设备，将预制的管道按照设计的坡度顶入地下，从而构成立体交叉通道或者涵洞，实现管道工程施工的预期目标。在市政给排水施工中，应用顶管技术，可以有效减少施工对于城市的污染以及对周边居民日常生活的影响，确保施工的稳定进行，因此得到了广泛的应用。

1 在市政给排水施工中采用顶管技术的优点

城市中普遍存在着噪声和粉尘污染，在市政给排水施工中，通过对顶管技术的应用，能够有效避免施工中的噪音出现以及粉尘的污染，是非常有效的施工技术。在具体的使用过程中，该技术能够从以往的线性施工转变为点的施工，而且占地面积也非常小;在施工过程中，不受地面的影响，而且不会给地面的交通产生影响;投资少;减少了施工的拆迁工作量，降低了整体施工的施工造价，具有很好的经济效益。

2 市政给排水施工中顶管技术的应用范围

2．1 使用的范围

对于城市中的特殊地段，如城市中心、繁华的街道、文物古迹遗址等，这些地方不能采用空中架线以及开槽埋管进行施工，通常可以选择顶管法进行施工，采用空中架线以及开槽埋管进行施工;如果城市的污水管道直径超过50米，可以采用顶管法进行施工。

2．2 市政管网中的顶管技术应用

在市政管网施工中，顶管技术常用在以下三个方面:第一，在旧城改造工程中，由于旧城中管网布置缺乏科学性，交错现象严重，地下管线的位置也不明确，不能进行有效的开挖;第二，当尝试架空线路在遇到阻截时，需要进行地下过度;第三，如果污水管道的直径比较大或者施工现场有建筑、电缆等限制时，不能采用明沟开挖的方法，则可以使用顶管技术。

3 顶管技术的施工要点

3．1 注浆减阻

注浆减阻采用的是触变泥浆，通过对顶管机头尾端的压浆的方式，可以在管道外部将形成一个泥浆套，这样，一方面可以减小顶进过程中的阻力，另一方面，利用泥浆套的支撑作用，可以缓解施工中可能出现的地面下沉问题。需要注意的是，压浆工作要紧随管道顶进同步进行，而由于泥浆的实际使用量要远大于理论值，因此应该选择适当的位置进行补浆，使工程达到预期效果。

3．2 顶管校正

在顶进施工中，土层性质的变化、顶进力度的变化、管道连接的误差等因素都可能会导致顶管中线出现偏离的现象，这就需要进行顶管校正处理。校正工作需要准确进行测量和定位，而且每一次操作都需要进行详细记录，并对其后续施工进行跟踪观察，切实保证施工质量。通过及时的纠偏和控制，保证水平偏差在50mm之内。

3．3 泥水处理

局部气压水力挖土式顶管工具的正面设有网络，而且在其后设置密封舱，在密封舱中加适当气压从而支撑正面的土体，密封舱内设置高压水枪和水利扬升机来冲挖正面土体，将冲下的泥水吸出并送进通过密封舱隔墙的水力运泥管道排放至地面的储泥水池。

3．4 洞口止水

在顶管施工过程中，为了确保工程的施工质量，避免出现质量隐患和安全风险的情况，确保顶管可以从工作井中顺利出洞，一般情况下，都会预留出相比管节外径稍大的工作井洞口，但是在施工完成后，这个空隙很可能会造成渗漏等问题，因此，需要对其进行有效处理。具体来说，就是采用洞口止水的方法，在对沉井进行制作的过程中，在洞口埋设一个厚度约在10mm的钢法兰，并在其上焊接相应的螺栓，固定上厚度约为16mm的橡胶法兰，并使用10mm的钢板将其压紧。在顶管施工完成后，要对工作井的实际情况进行检查，确保没有地下水和泥沙的流入。

3．5 顶管进出洞

进出洞在顶管技术中是其施工中的一道重要工序，这是由于在穿墙后掘出机的方向是否正确，会影响到后续工作中管道的方向控制和井中管节的拼装工作。在穿墙施工的过程中，为了确保止水效果，一般会使用由粘土和水泥构成的填充物，填充到穿墙管中，同时在穿墙管外进行注浆加固，以确保施工的顺利进行。需要注意的是，在打开穿墙闷板后，应该立即进行工具管的推进施工，并做好相应的止水工作。在该工程中，管道位置的土层属于粉质粘土，在水位以下呈流塑状，需要对工作井一定范围内的土体进行改良和加固，从而提高该部分土体的强度，避免掘进机出洞时出现塌方现象。顶管过程中，第一节管通常是作为工具管，其顶进方向与高程的准确性对于整个工程的施工有着不可忽视的作用，需要认真对待。这里使用液压千斤顶作为主顶，需要对顶进速度进行控制，待各接触部位密合后，才能按照正常的速度顶进。顶进过程中，如果出现油路压力突然升高的情况，要停止顶进，分析其原因并进行解决，之后才能继续顶进。

3．6 障碍物处理

在顶进过程中，如果遇到障碍物后，如埋木、石块以及老河道驳坎等，需要对其进行处理后才能继续施工，这也是影响施工顺利进行的难题，需要进行现场研究并制定出合理的解决方案。

从顶管施工的技术层面分析，在市政给排水中的应用时完全可行的，相比传统的开槽埋管施工技术，更加优越，更加合理，不仅可以改变城市的管网乱挖现象，也可以减少对于周边环境的影响，其意义和作用都是非常巨大的，应该得到市政管理人员的重视和推广。

4 总结

在市政给排水的施工中，运用顶管技术能够解决其排水网管中的难题，因为顶管的过程涉及到了材料力学、岩土力学、流体力学等多种学科，顶管施工技术具有在不稳定和饱和土层中以最小的破坏及最大的保护环境的特点。在实际的施工中，顶管技术能够适应于各种复杂的城市地形中，顶管技术的出现为建设和谐的城市环境创造了良好的机会。

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