探讨市政给排水管道的顶管施工技术应用

吴俊云

（柳州市污水治理有限责任公司 广西柳州 545005）

探讨市政给排水管道的顶管施工技术应用

吴俊云

（柳州市污水治理有限责任公司 广西柳州 545005）

城市化进程的不断加快，人们对生活环境的要求也越来越高，为了满足人们的生活生产需求，促进城市的进一步发展，政府投入了大量的资金支持城市中的基础设施建设。排水管道作为保证人们生活生产中水利用的重要渠道，必须保证对排水管道的施工质量。顶管是排水管道施工中普遍运用的施工技术，它给排水管道施工带来便利的同时，还能提高排水管道的施工质量。本文介绍了顶管施工的内涵和特点，分析了顶管施工中须要注意的事项，最后结合其注意事项阐述了顶管施工技术在生活中的应用。希望能够提高市政排水管道的质量，完善城市基础设施建设。

市政；排水管道；顶管施工技术

1 前言

城市化使城市人口密集，建筑众多，基础设施的建设会加剧城市用地紧张的问题，人们对基础设施的诉求却越来越大。为了减少基础设施建设对城市的用地，市政多采取地下工程的措施。传统的排水管道铺设方法已经不能满足人们的需求，在铺设过程中会给人们的生活带来极大的不便，既带来了噪音等生活污染，破坏了城市用地，又需要投资大量的资金，施工时间长。传统的排水管道在质量上存在很大的不足与局限性，为了满足人们的需求，符合时代的发展，顶管施工技术走入人们的视野，成为人们关注的对象。

2 顶管施工的概述及其特点

2.1 顶管施工的内涵

顶管施工技术是一种不需要大面积开挖就可进行铺设的技术，施工时不用将要铺设的地面全部进行开挖，而且可以穿过建筑物进行地下作业[1]。顶管施工技术为排水管道的后期保养和维修提供了方便，极大地提高了排水管道的工作性能。

2.2 顶管施工的特点

（1）占地面积少。顶管施工技术使排水管道可以在建筑群的地下进行作业，占用的土地面价少，扩大了城市土地的利用价值。加上其受土质的影响小，能够减少人们的生产生活对排水管道工程的破坏。采用顶管技术施工时，由于其开挖的面积小，不会占用人们的生活用地，因此，将减少施工给人们生活带来的不便。

（2）对环境的破坏小。顶管施工技术不需要破坏原有的基础设施，比如城市的交通线、电缆等。由于能够采取深度铺设的方法，加上其不必采用直线铺设，可以绕过地上建筑或是在建筑底下进行操作，这样能减少对原有建筑的拆迁。顶管施工技术施工时产生的噪音污染小，形成的粉尘污染小，减少了对周边自然环境的污染，保证人们的生活质量。

（3）投资少、效率高。顶管施工技术是一种非开挖的管道铺设技术，减少了开挖的成本和时间，能有效提高工作效率，避免资金流失。顶管施工技术不需要对原有的建筑物进行拆迁，节约了拆迁资金。采用顶管施工技术，为排水管道的维修和保养提供了方便，工作人员能够第一时间发现问题，并且及时排除障碍，保证排水管道能够顺利有效运行。

3 顶管施工技术须注意的要素

3.1 顶进管的选择

表1 不同材质的管道在各种土质中形成的摩阻力

顶管施工技术是一种结合多种学科技术，进行合理的计算和分析才能保证其施工性能的一种学科。由表中可知，不同材质的管道在不同土质中所产生的摩擦阻力是不一样的，这就决定了他们在各种土质中的工作性能[2]。阻力可形成管道之间的摩擦，从而造成接口衔接不当和出现缝隙等现象。混凝土管道和钢管作为排水管道施工中运用最为广泛的材料，在施工的过程中一定要结合它们的各项指标和属性，考虑多方面的因素，减少因材质选择不当而造成的施工质量下降。土壤对钢管的腐蚀性较之混凝土管普遍较高，在运用的过程中要考虑铺设地区土壤的酸碱性，合理选择顶进管的材质。

3.2 顶力

影响顶力的因素很多，主要包括土壤、地下水的影响、顶管的材质、管道的质量与属性以及在施工技术上的熟练程度。要保证排水管道的整体质量，就要充分考虑这些因素对施工的影响，采取有效的措施，将影响程度降到最低。

表2 管混凝土管道的最大允许顶力

钢管混凝土管道受土壤的腐蚀程度较少，所能承受的压力程度较大，一直是顶管施工技术中的首选材料。从表2中我们可以看出：钢管混凝土的管径越大，其所能承受的顶力就越大。因此，在采用顶管施工技术时，要根据实际情况，结合该地区水流量和水压，选择适当管径的管道。在顶力的规划和方案设计中要保留足够的富裕量，因为在施工的过程中管道会产生偏移的现象，顶管偏移会造成一定的偏心力，顶管所承受的压力就会增大，并且顶管长时间处于承受力饱和的状态下工作，也会减少排水管道工程使用的有效期限。

3.3 顶管施工

顶管施工技术所涉及的科学知识较多，工序复杂，在实际的操作中也会出现许多的问题。一般情况下，顶管施工技术的工序主要包括穿墙、顶管出洞、注浆、纠偏这些步骤。穿墙是指将工具管顶出墙外的工作，在这个过程中容易出现水渗透的问题，要做好严密地防水、止水措施。顶管出洞是一项复杂的操作工序，在操作过程中容易出现管线偏移，工作人员要做好固定措施，及时纠正偏移。在顶管施工过程中阻力是不可避免的，为了减少施工的阻力可以采取注浆减阻的方式。顶管施工直接关系到整个排水管道工程的施工质量，要保证每一道工序都到位，减少和杜绝施工过程中的失误。

4 顶管施工技术的应用

4.1 施工的前期准备工作

（1）施工方案的设计。要制定准确、科学的施工方案，就要对施工区域进行实地考察。比如，对该地的水流量、土质等进行考察，通过收集数据，整理分析资料制定出一份合理的施工方案。材质是决定排水管道工程质量的基础，选择合适的材质是进行施工前的首要任务。工作人员通过对施工区域的实地考察，对当地的情况有了一定的了解就能结合多方面的因素，选择合适的施工材料[3]。

（2）保证施工顺利进行的辅助性措施。为了提高工作的效率，排水管道的施工多采用机械化设备。比如起重设备、顶管机、千斤顶等。施工设备是保证施工顺利进行的主要动力，因此，施工单位要完善施工设备，对施工设备进行检测，保证其工作性能，减少工作中的误差。在顶管施工前期，可以通过对顶进管进出洞的加固工作来避免管线偏移，通过注浆来减少工作阻力。

4.2 顶管井的设计

顶管井又称工作坑，主要分为工作井和接受井，一般有圆形和方形。工作坑对整个顶管施工技术的影响很大，直接影响了顶管施工技术的质量。因此，在施工过程中一定要全方位、多角度地进行考虑，结合排水、运输、出土等因素，保证顶管井的质量[4]。在排水管道施工过程中多采用的是现浇式的顶管施工技术，对工作坑会进行放置支撑物等加固措施，以增强工作坑所能承受的压力，保证工作坑的稳固程度。

4.3 施工工艺中的技巧

施工工艺指的是按照施工方案，利用先进的施工设备，将管道等有序地顶送到预先固定的位置中。为了完成排水管道的铺设，保证排水管道工程的指令，必须注意每一个环节的操作。在顶管施工技术中遇到的最大的难题就是顶管出洞中的偏移，穿墙过程中对土体固定程度的破坏，以及长距离的顶管施工中产生的阻力。所以，施工人员要在顶管施工过程中掌握一些施工的技巧，采取有效措施来解决这些问题。为了避免顶管出洞时出现管线偏移，可以在出洞的端口使用物体支撑，加强对管道的支撑力度，减少管道的材料在出洞中的震动和压力；为了减少穿墙过程中对土体的破坏，可以在施工强注入一定的混凝土和采取止水措施来加强土体的稳定度；为了减少施工阻力，可以在管道的墙体和土壤中加入适当数量的润滑剂，使材料墙壁和土壤摩擦形成的阻力减少，顶进设备的工作压力减小，从而减少工作误差。

5 结语

顶管施工技术给排水管道工程的施工带来了极大的便利，在减少资金投入，缩短施工时间的情况下，还保证了排水管道工程的整体质量。顶管施工技术咋应用中要注意材质、土质、水流量、施工技巧等因素，减少在施工过程中产生的误差。顶管施工技术是一项极具潜力的施工技术，它的运用不仅仅只局限于排水管道工程的建设中，还将推广到其他管道工程的建设中。

[1]陈禹莹.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J].科学中国人，2016（4）：16.

[2]王志航.给排水管道的顶管施工技术应用研究[J].现代物业，2015，14（5）：34～35.

[3]叶琴.市政基础设施地下给排水管道顶管施工技术研究[J].科学论坛，2013（10）：18～19.

[4]黄少斌.顶管施工技术在市政给排水施工中的应用[J].科技风，2013（3）：119.

TU991.05

A

1004-7344（2016）15-0119-02

2016-4-15

吴俊云（1988-），男，汉族，广西来宾人，助理工程师，本科，主要从事市政排水管网、污水厂建设、运行、管理方面工作。