市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究

作者简介：王晋英；女；汉族；1984年5月12日出生；大学本科学历；工程师职称；中共党员。

摘 要：随着科学技术的迅速发展和社会经济的不断进步，城市化进程也在不断加快，市政给排水已经在城市排水系统中发挥的作用也越来越重要。市場给排水工程主要分为循环水、排水以及供水三部分，直接会影响到市民的日常影响情况。现代市政给排水施工也跟上了时代的脚步，不断引入科学、先进的设备和技术，在很大程度上推动了社会各方面的发展，为社会的进步以及人们的日常生活做出了巨大的贡献。本文主要针对市政给排水工程的现状和长距离顶管管体结构设计进行深入的分析，探讨长距离顶管施工技术在市政给排水施工过程中的应用。

关键词：市政 给排水工程 长距离 顶管施工技术 结构设计

中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

随着人们生活水平的提高，对生活环境、设施等方面也提出了更高的要求，而城市建设的最终目标就是可以尽量满足人们日益增长的物质文化需要，而市政给排水施工过程中使用的新设备、新技术、新工艺等都从根本上提升了给排水工程的施工质量和效率，推动城市化进程的顺利发展。目前，在市政给排水施工技术中使用范围最广的新技术就是长距离顶管施工技术，但是这种施工技术在使用过程中需要注意很多注意事项，所以加强对长距离顶管施工技术的研究具有非常重要的意义。

1 市政给排水工作的现状

市政给排水系统属于现代化城市最重要的市政工程之一，对于我国的经济发展和社会发展都有着非常重要的作用，不仅可以满足人民群众日益增长的物质文化需要，还可以进行环境保护，维护生态的平衡。但是目前我国市政给排水工程中仍然存在很多问题，如：排水设施形同虚设，原有的作用不能充分发挥；排水体系出现漏洞；排水管道以及其他设施在养护和维修等方面的力度还有欠缺等。所以从目前情况来看，我国市政工程的建设仍然需要不断的加以处理和改良，施工人员要加强对给排水工程施工的管制力度，不断完善给排水工程的施工设计方案，引用科学、先进的新技术和新设备，保障给排水工程的施工质量和施工效率。

国家各个方面都在不断发展、完善，市政给排水工程的施工质量、效率和人民群众的生活质量存在非常密切的关系，所以有关部门必须严格按照国家制定的规章制度和设计要求进行科学的施工，施工人员在施工过程中必须熟悉掌握所有的施工技能，注意到每一个细小的施工环节，选择高效的施工方法和先进的技术手段进行施工，这样才可以确保施工质量可以达到相关标准。同时，施工过程中，施工单位还要大力提倡节能思想，在保证工程施工质量的基础上，降低施工单位的施工成本，不仅可以提高企业的经济效益和社会效益，还可以尽量满足广大人民群众的要求，为我国的建设、发展做出巨大的贡献。

2 长距离顶管管体的结构设计

在市政给排水工程施工过程中使用长距离顶管施工技术进行施工时，为了取得良好的防漏水、防渗效果，所以必须采取一些措施，主要包括以下几个步骤：（1）在具有钢制承插口钢筒的外部或者内部焊接钢筋笼；（2）使用混凝土浇筑法，使其变成罐体；（3）使用承插式柔性接口，连接两个管道，同时使用双橡胶圈进行良好的密封。在这三个步骤中，管体、钢筋骨架以及钢筒是最主要的三个部分[1]。

2.1钢筒

使用长距离顶管技术进行施工时，要选择1.5毫米厚度的冷轧钢板作为原料，将其制作成钢筒，同时在钢筒的两端设置钢制的插口环和承口环，通过这种方法制成钢筒的连接部分。使用双胶圈作为垫层进行连接，使管道具有很强的封闭性，从而有效避免水体发生渗入的情况，使管道具备良好的防渗青年。

2.2钢筋骨架网

为了确保混凝土和钢筒进行连接时可以牢固，可以在钢筒的外侧和内侧焊接一个钢筋骨架网。同时为了在后期使用过程中出现混凝土块掉落的情况，所以钢筒内侧进行钢筋骨架网焊接时，通常都使用单层的钢筋骨架网；而在钢筒外部进行钢筋骨架网焊接时，目的在于最大限度的提高钢筒和混凝土结合之后的承载能力，确保钢筒和混凝土结合之后尅承受外界以及水压带来的压力，从而尽量避免管体受到不必要的破坏，所以在钢筒外侧焊接的钢筋骨架网通常都是双层的钢筋骨架网[3]。

2.3管体

在钢筒外部和内部浇筑好混凝土之后，就会形成混凝土顶管管道，使用这种施工方法和技术浇筑成的管道可以有效避免钢筋笼或者钢筒出现锈蚀的情况，所以有利于最大限度的延长管道使用的寿命[4]。图1为钢筒管的管体。

图1 钢筒管的管体

3 长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

3.1施工技术分析

3.1.1制约长距离顶管施工技术的主要因素

在市政给排水施工过程中使用的长距离顶管施工技术是指每次前进距离都在一百米以上的顶管施工，在一些发达国家中，长距离顶管施工距离甚至都超过了上千米。在市政给排水施工过程中，施工顶进的距离比较长，从而和普通的顶管产生较大的差异，也就是制约长距离顶管施工技术的主要因素，严重阻碍了长距离顶管施工技术在市政给排水工程施工过程中的应用。所以在施工之前，有关人员要先对市政给排水工程的施工技术和施工环境等进行深入、全面的分析，尽量降低这些因素产生的负面影响。

长距离顶管在施工过程中，最主要的限制因素就是推力的限制。从理论上看，由于增长了管子的推进，所以施工人员只需要再增加一些顶管机的推力，但是实际操作时要复杂很多。施工过程中，如果增加了推力，那么管子是否可以承担高压的推力作用也是未知数，并且施工人员还要对管道后座是否可以承受高压进行细致的衡量。所以目前，长距离顶管施工技术在市政给排水工程施工过程中，使用的材料主要以钢管为主，这是因为钢管的重量和断面以及土壤之间的摩擦系数在很大程度上比混凝土管小，所以可以有效保障顶管在施工过程中的顶进力能[5]。

3.1.2通风系统

长距离顶管施工技术在市政给排水施工过程中的通风问题不容忽视，这是确保施工人员生命安全的前提和基础。由于长距离顶管施工技术在市政给排水施工过程中管道容量受到限制、顶进时间较长等特点，导致管道内部施工人员在工作过程中需要消耗掉很多的氧气，长此以往，施工人员就会容易出现缺氧的情况，从而影响到施工人员的身体健康，所以必须做好长距离导管施工技术的通风系统。

3.2施工控制要点

长距离顶管施工技术在市政给排水施工过程中，经常会由于扰动了附近的地层，从而引发沉降的情况，所以制定科学的施工预案，采取针对性的应对措施，尽量将沉降控制在附近环境可以承受的范围内非常重要，尤其是在交通繁忙或者商业繁华的闹市区域[6]。

3.2.1进出洞技术

使用橡胶止水法兰对工作井洞口的止水装置进行密封，但是在使用橡胶止水法兰进行密封之前，要先进行预埋注浆孔，便于压住湿润的土泥浆，在洞外工作时，主要使用SMW工法桩对土体进行密封加固、加压密注浆等。支护结构内部，要预先设置一个钢圈，从而使出洞更快捷。内衬的预留洞上，要安装双道橡胶止水法兰止水装置，确保止水可以可靠、安全。顶管过程中，对出洞口要加强触变泥浆压注，从而最大限度的减少对出洞段土地造成的扰动程度。

3.2.2制备泥浆和注浆工艺

制备泥浆和注浆工艺主要包括以下三个方面：（1）对触变泥浆进行配置时，要尽量选择优质的湿润土，根据多次试验结果和多年的经验，选择最合适的配比，从而保证泥浆的支承能力和减摩效果。必须要将浆液搅拌均匀，压入湿润土泥浆之前，要再次对储浆箱中的泥浆进行搅拌。（2）注浆的压力要严格控制好，确保其不会小于管体上部的水头压力和静止土压力。顶进的过程中，要严格按照地下水位、地面变形等情况对压浆量和压力进行适当的调整。泥浆的出口出要装置一個单向阀，不能使其出现回浆的情况，从而使临时停泵后不会改变触变泥浆套的压力。实际操作时，要根据工程施工的具体情况，设置合适的中继压浆泵，从而达到稳定注浆压力、低效输送管压力损失的目的。（3）在曲线段外侧存在法向分力作用下，会在很大程度上增加摩阻力和土体的扰动，所以当掘进机进入曲线段时，要适当增加曲线外侧的注浆量，从而形成一个完整的泥浆套。（4）顶管贯通之后，要注意及时使用触变泥浆压住孔对顶进时处于管道外触变泥浆进行纯水泥浆的置换，从而达到减少管道后期沉降的目的[7]。

3.3管节止转技术措施

顶进时，机头会在螺旋机和刀盘的作用下发生旋转，而机头旋转会在一定程度上对顶进产生负面影响，特别是在转角偏大的时候，所以必须及时对工具管采取纠正旋转措施。在机头前方筒水平二侧设置一个厚度25毫米、宽度30毫米、长度1.8米的焊翼板，从而有效防止机头发生旋转的情况。此外，也可以采取加压重块的方法控制机头的选择，在机头的两侧焊压铁支架，1号和6号管的两侧也要焊压铁支架，两侧先平均放压铁，总共20吨。一旦发现机头发生微小偏转的情况，就要立刻将压铁移到另一侧[8]。

4 结束语

综上所述，顶管施工技术是一项适用面广、实用性强、技术先进的施工技术，具有很好的实用性能，在城市市政工程施工过程中将会应用的越来越广泛，有利于最大限度的提高市政工程的施工质量和效率，为城市日后的给水和排水打下良好的基础。总而言之，要想进一步提高长距离顶管施工技术在市政给排水工程施工过程中的应用范围，充分发挥长距离顶管施工技术的作用，还需要专业人士对这项技术进行更深层次的研究，加强对长距离顶管施工技术在市政给排水工程中应用的研究力度，从而促进文明城市、现代化城市的建设。

参考文献

[1]耿刚. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 黑龙江科技信息，2014，08：260.

[2]孙明. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 科技与企业，2014，10：209.

[3]沙永建. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 科技创新与应用，2014，16：131.

[4]钟波. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术探讨[J]. 中华民居（下旬刊），2014，05：314.

[5]张捷. 市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J]. 科技创新与生产力，2014，09：14-15+17.

[6]陈琳. 市政给排水工程施工中长距离顶管施工技术研究[J]. 科技与创新，2014，15：81-82.

[7]石玉东，李丽. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 黑龙江科技信息，2013，08：302.

[8]徐立花. 浅谈市政给排水施工中的长距离顶管施工技术的应用[J]. 江西建材，2013，03：81-82.