市政给排水工程长距离顶管施工技术探讨

程宝娟

摘 要：市政给排水是现代化城市建设中一项基础性的设施建设工程，有效推动了城市化建设，且在国民经济不断增长中发挥着至关重要的作用。将长距离顶管技术合理应用于市政给排水工程，可有效提升工程质量，满足施工设计要求。为此，本文主要对长距离顶管施工原理、施工工艺及质量控制进行了分析与探究。

关键词：市政工程；给排水施工；长距离顶管

市政排水工程不但能够对自然资源起到良好的保护和利用作用，重要的是能够起到城市防洪、防涝、排污的作用。近年来，可持续发展道理已经成为人们的共识，所以，各地区也明显的提升了市政排水工程的施工质量。尽管如此，我国市政工程的发展还不够完善，很多问题存在于排水施工过程中，这些问题严重阻碍和影响到我国市政建設。因此，加强对市政排水工程施工设计势在必行，我们需要对排水施工合理进行管理，同时科学设计排水施工，从而使排水工程施工的质量得到保障，进一步推动现代化城市建设。

1 长距离顶管施工原理

在长距离顶管施工过程中，通常将土压平衡顶管机作为顶进机械，但在实际操作时，推动顶管机的动力大部分是通过工作井中设置的油缸产生的，该作用力不断向前顶进进行施工。另外，通过旋转大刀盘切割土体，土体在被切割以后，会被送入密封的土仓和螺旋输送机中，土体在经过一定的挤压后，会形成压缩土体，再通过螺旋输送机，旋转送出被切削的土体，这个时候基本上就完成了管道的基层施工。因为不同的地层特性存在于顶管机开挖面，所以需要依据这些特性将清水、粘土浆或发饱剂等材料加入刀盘的正面和土仓的内部，这样就能够将影响正常施工的土质变为泥状土。泥状土的特点众多，其中包括有可塑性、流动性和止水性等，所以螺旋输送机能够顺利将其排出，同时还能够承受住土和地下水的压力，从而使刀盘前面土体的稳定性得到保障，并且可以在不同的土层中很好的适应。

2 市政给排水中长距离顶管施工工艺

1、非开挖顶管施工技术

市政给排水长距离顶管施工技术中，采取非开挖顶管施工技术，借助灰浆喷射衬层法的方式，完成非开挖顶管施工。近几年，随着市政给排水施工技术的发展，非开挖顶管施工得到有效的保障，朝向成熟化的方向发展，其在市政给排水长距离顶管施工中的应用越来越广泛。非开挖顶管施工技术，同样需要在长距离顶管作业的地方，开挖工作沟，限制工作沟的规模，促使其符合给排水施工现场的地质情况，预防发生开挖偏差。市政给排水长距离顶管施工中，非开挖顶管施工技术的核心是管道设计，按照市政给排水的方案需求以及现场的地质情况，设计科学的管道系统，便于提高管线敷设的质量，表明非开挖顶管技术的实践作用。

2、顶管施工法

在穿孔施工的过程中，在需要顶进钢套管或无钢套管时顶进了永久性公共管道时，引用顶管施工的方法选择顶管施工的方法主要是因为其发出的噪音较小，对地表的干扰少，振动幅度小。集优点于一身的顶管施工方法在实际作业过程中更受工程师的青睐。具体的顶管施工方法分为以下几步：（1）在地面上开挖两个基坑井；（2）在工作井中安放好钢管；（3）利用千斤顶将钢管从工作井的预留口中推出，使其移动到接收井的预留口边；（4）穿出接收井的预留口形成管道。

3、水平螺旋钻进技术

水平螺旋钻进技术，属于长距离顶管施工中不可缺少的技术，也是市政给排水施工中最常见的一类技术。水平螺旋钻进的技术方法，可以有效降低长距离顶管操作时对地表造成的波动，避免发生土层破坏的问题。水平螺旋钻进技术的目的性强，通过螺旋钻杆，按照长距离顶管的方案设计，把钢管推入到预留井内。水平螺旋钻进技术的应用虽然广泛，但是对市政给排水中的长距离顶管施工有明确的要求，仅适用于小口径的给排水管道中，目的是规避管道顶进中的偏差风险，减少水平螺旋钻进技术对管道方向的干扰，促使长距离顶管保持在准确的位置。

4、通风系统设计

除了要做好各项施工技术的管理控制， 还要注意长距离顶管施工时对通风效果的要求，对保证施工人员生命安全具有重要意义。就长距离顶管施工技术应用实际情况来看，经常会受管道容量限制， 顶进时间往往都比较长， 如果通风系统设计不合理， 会因为供氧不及时而威胁到施工人员安全， 很容易出现缺氧情况。通风系统设计时可以选择用鼓风形式、 抽风形式以及鼓风抽风组合形式， 其中鼓风式在应用上出口气流具有更长的有效射程， 将工作面有害气体及时排向地面， 具有更高的安全性。

5、进出洞技术

施工时需要利用橡胶止水法对工作井洞口止水装置做好密封处理，其中在正式密封前，需要提前预埋注浆孔，便于压住湿润的土泥浆，如果是洞外处理，则可以选择用SMW工法桩技术对土体结构进行密封处理。另外，为提高出洞效率，还可以提前在支护结构内部，设计一个钢圈，并且对于内衬预留洞结构，应安装双道橡胶止水法兰止水装置，提高止水处理安全性与可靠性。对顶管进行施工时，针对出洞口进行处理时，需要加强触变泥浆压注处理，在最大程度上来避免对出洞段土地造成扰动。

3 市政给排水长距离顶管施工质量控制

1、加强给排水施工管理。在进行顶管施工时，首先要挖掘工作坑，并且将顶管砼管制作并组装好；其次顶进的动力主要以工作坑中的油缸为主，对管道线路进行设计贯通；最后是拆除工具，并彻底检查工作井，在施工完成以后回填洞口。在施工范围内有效的勘查和备案下地质情况及地下管线，根据施工条件及环境科学设计长距离顶管施工的具体路线，从而使整体工程的进度和精度得到提高。

2、灌注触变泥浆以减少摩擦。在长距离顶管施工过程中，为了有效减少受到的阻力，降低顶进设备承受的阻力，一般会将触变泥浆添加其中，通过这种方式使施工效率得到提高。触变泥浆一般需要合理的调配水和膨润土的比例，这样能够使土壤对管道和顶进设备带来的摩擦力有效减少，这种方式的使用使阻力减少很多。

3、利用长距离顶管施工解决顶管出洞问题。通过长期实践能够看出，顶管在出洞过程中有一些难度，管道变形或者偏离设计路线等情况很容易出现在施工过程中，针对这些情况，施工单位要合理调整工具管道参数，及时纠正管道偏差。管道自身材料在外界巨大压力的影响下，会有管道变形情况出现，因此能偶在洞口设置支撑物，从而使管道材料受到的压力得到减轻，能够对管道变形情况进行有效的解决。

4、纠正施工中的偏差。在管道施工过程中，偏心力产生的阻力通常会导致实际施工与设计路线之间出现偏差，在排水工作中亟需解决的问题就是避免发生这种问题。在进行施工时，一般情况下会通过激光水准仪和全站仪进行施工线路进行测量，测量频率为每次1米，使顶进的深度和角度有所保障，另外需要将工具头方向允许出现的偏差控制在5毫米左右。

4 结束语

综上所述，不断发展的科学技术使人们的生活也发生的了极大的改变，对生活中的各个方面有着越来越高的要求，建筑工程方面也是如此。在现如今科学技术日新月异的背景下，通过对先进技术和设备的引进，建筑行业得到快速的发展。人们的不断增长的需求在得到满足的同时，也对城市的建设起到了促进作用。当前一个时期，我国部分城市为了使污水排放状况得到有效改善，相关部门十分重视市政给排水管道工程的施工，传统的排水管道施工技术已经无法满足现代市政建设写需求，长距离顶管施工技术由于其特有的优势而受到人们的重视，并逐渐得到广泛应用。

参考文献

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