市政给排水施工中顶管技术的应用分析

王生辉

【摘要】市政给排水施工中有一项占据非常重要地位的技术即是顶管技术。顶管施工的技术水平和应用使市政给排水施工免去了许多困扰。那么施工中如何合理的应用顶管技术呢？本文通过对顶管施工技术特点、适用范围以及给排水管道在实际施工中顶管技术的应用两方面对市政给排水施工中顶管技术的应用进行了探讨，希望对同行具有借鉴的意义。

【关键词】市政给排水；顶管技术；应用

一、概述

目前，在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论： 气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。

顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘式管道铺设施工技术。其优点是对周围环境影响较小或者根本就不影响，施工场地小，噪音小，对人们的正常生活工作、休息影响较小。而且能够深入地下作业，尤其是对深土层的管道工程施工，这是开挖埋管无法比拟的优点。

越来越多的地下建设工程的出现，对施工技术的创新有着促进作用。顶管施工技术就是在这一前提下应运而生，它的出现大大节省了人工。应用到市政给排水施工中顶管技术也起着重要的作用。在市政给排水施工中采用顶管技术对管道进行铺设时，不用像开挖埋管那样挖开路面，只需要在地下操作便可以完成管道的建设和维修，顶管施工中由于不用开挖路面所以对城市形象不会造成影响，重点是污染小。被类似的管道施工单位广泛的采用在给排水施工工序中。

二、顶管施工技术的特点

顶管技术施工最有亮点的特点是：不用开挖路面，就可以穿越河道、公路、铁路以及地下管线来操作施工。这一特点带来的好处是：一定程度上降低了施工的噪音，使空气中的粉尘减少，对环境保护起到了作用。另外，由于是地下工作，所以对城区中的交通影响较小。顶管技术对施工场地要求不严格，只要一小块场地便可以进行正常作业，而且也不会影响正常使用的管道和线路的日常使用等。顶管施工最突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求，选用与之适应的顶管施工方式，如何正确地选择顶管机和配套辅助设备，对于顶管施工来说将是非常关键的。

事物都有两面性，有优点必然会有缺点。顶管技术的缺点：对施工技术人员的技术水平要求特别严格，对施工场地的地质需要在施工前进行勘测等。

三、顶管技术施工的优点及应该范围

地下建设施工工程越来越多，顶管技术施工经验也得到广泛的应用和证实。与开挖路面进行管道铺设施工相比较，顶管技术施工使土方开挖的工程量大大降低。顶管技术施工一般都是垂直地面做工作井，然后用高压液压千斤顶，将水泥或者钢制管道顶入地下，各种技术的差别就在于运输管道内挖掘出来的泥土，石头等渣子的方法，有人工的，有水抽式的，先进的还有遥控的，对施工条件适应力较强。

1.顶管技术施工的优点

（1）因为在地下操作即可施工，所以不需要开挖路面影响城市里的道路交通正常通行。这一优点在繁华的城区道路施工时就会显得特别重要。

（2）对建筑物的根基没有损坏、对居民的日常生活没有影响。采用顶管技术可以解决地下铺设管道时对已经铺设好并使用的管线和设施的扰动。顶管技术施工在地下操作时可以主动绕开已经铺设好的管线或者出现的障碍物，因此顶管技术对人们日常生活所用到的水电的管线和管道没有干扰和破坏。

（3）对环境和城市面貌没有影响。顶管技术施工场地面积较小，与传统开挖施工相比以面化点，顶管技术是以点状式的形式进行施工。通过工作井把要埋设的管子顶入到土内，一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上。因为不用开挖路面所以城区内尤其是繁华街道不会出现大量的土沟排布的现象、由于是地下操作又可以曲线行进灵活避开障碍物和已有的管道所以对地面的植被和绿地等绿化环境的设施几乎没有影响。

（4）恶劣的气候对顶管技术没有干扰。地面施工的工程，比如建筑工程在冬天温度过低的情况下由于地面冻裂影响工期。但是顶管技术施工是在地下工作井中进行操作的，所以路面上的风雨雪霜冻等自然天气对其施工没有一丝影响。

（5）顶管技术是在地下建立工作井工作，所以没有大量的拆迁工作，而且在工作井中工作施工人员的人身安全得到了保障，进而可以保证施工进度稳步进行，它还对城市环境没有影响等。顶管技术施工在现在已经普遍推行使用，但是它的出现并非是凭空的，而是根据现代生活需要才产生的一种新技术。城区管道老化需要进行市政改造，然而对于城市的中心地段进行市政给排水施工时开挖路面不仅人力物力消耗较大，对人们的正常生活也会造成影响，同时也降低了城市面貌的美感。所以顶管施工技术就成为了首选。进而越来越多的被应用到市政给排水施工中的管道铺设、管道修补和管线的改造上面来。

2.顶管施工技术的适用范围和操作前的准备

（1）适合使用的范围

城市的中心地区、商业人流较多的街道。

应用到污水管道直径选择的施工中。

（2）顶管施工技术操作前的准备

a.操作现场平面的布置

平面布置主要包括起重设备、自动控制室、料具间、管材放置场地、搅拌浆棚、拌浆材料的堆放场地、注水系统、弃土坑的布置等。始发工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧需要设置好下井用的扶梯以供下井施工人员上下。

b.对顶管机进、出洞的地方和后面靠土体的地方进行加固

操作过程中必须保证顶管机进出洞的安全，所以需要对其后面靠土体的地方高压旋喷桩加固。

c.顶管施工的工艺

顶管技术的施工工艺是指利用顶进设备将预制的箱形或圆形构造物逐渐顶入路基，以构成立体交叉通道或涵洞的施工方法。顶管施工需要先在确定的管段之间设置工作井和接收井，然后在工作井内安装推力设备将导轨上的顶管机头推入土体，由机头导向，将预制的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体通过工作井运出，最后完成管道铺设。

工作井中的单孔井可以做成圆形、正方形和矩形等。工作井中的单排孔井一般是规矩的矩形。

3.顶管施工技术在给排水工程中的应用

（1）工作井建设场地的选择

便于排水、出土和土方运输的地方容易被选为顶管施工技术工作井的建设场地。工作井建设场地选好后，就要对其附近的路面建筑物和地下建筑物采取相应的保护措施以便保证施工过程中的安全。

（2）施工设备的安装

工作井建设好后，下一步就要将施工设备移到工作井内。这一工作需要借助导轨的力量，选用钢制材料来制作导轨，结实、安全系数较高。导轨的轨道要求顺直且相互平行。将施工设备利用导轨移到工作井后，对设备进行安装并进行调试运转。

（3）管道的顶进施工

管道在顶进施工前，施工人员需要严格检查并试运行所有的设备，待合格后才可以进行顶进施工。管道在顶进时，施工人员要密切注意防止水源进入施工的顶管管道。

（4）洞口止水

顶进管道的管子直径一般都比工作井的管道直径小，这样方便管子可以顺利的从工作井中出来，但是洞口处大于管子直径的地方会有水源渗出，所以就要对洞口进行封堵来止水。

四、结束语

综上所述，顶管技术在市政给排水施工中具有许多优势。一定程度上改变了城市管网开挖造成的城市面貌混乱的现象。顶管技术具有实用性强、应用面广的特点，对市政给排水施工有着重要的意义。

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