市政工程给排水施工阶段顶管技术的应用实践研究

2017-12-09上海南汇汇集建设投资有限公司

大陆桥视野 2017年14期

秦益/ 上海南汇汇集建设投资有限公司

秦益/ 上海南汇汇集建设投资有限公司

基于在市政工程给排水施工，特别是在一些交通拥堵的城市主干道相关整改工程施工进程中，顶管施工工序发挥的作用是不可忽视的这一实况，提出在市政工程给排水施工阶段科学应用顶管技术的建议。具体是在解析顶管法施工的特点与适用范畴的基础上，对顶管技术在市政工程给排水施工全程中应用要点进行探究。希望有助于强化顶管技术在市政工程给排水施工阶段质量。

市政工程；给排水施工；顶管技术；应用要点

地下给排水管网可以被视为城市基础设施体系中的重要组成成分，它涵盖了城市处理污水的系统、自来水系统等，若上述市政设施需整改、重建或扩建，那么工程技术人员进行管道安装工序是不可缺乏的步骤。顶管施工最大的特征体现将化学技术、冶金技术、地质技术以及电子等多样化技术整合在一起，从而构建出新兴技术方面上，在现代建筑施工进程中具有较高的应用频率。本文以顶管技术在市政工程给排水施工阶段的应用为论点，做出如下论述内容。

一、顶管法施工的特点与适用范畴

顶管法又被叫做非开挖管道敷设技术，其在工程建设期间应用之时不必对面层进行挖掘，就可以实现穿通地表建筑物、地下管道、公路、铁路以及河道的目标，与开挖敷设技术相比较，顶管法应用之时资源消耗量处于极低水平上，并且压缩工期[1]。此外，基于工程施工面多数是由线集结成点，所占面积较为狭窄，施工活动不会对其造成干扰，周边交通运行的顺畅性也得到一定的保障。此外，顶管法在工程建设期间的应用，噪声以及震动音量不大，因此不会对附近居民工作与生活的常态性造成扰动，现存管道与建筑物现实功能照常发挥。正因如此，顶管法可以被视为一类污染低、效率高的施工技术。

顶管施工技术大多被用在于城市的中心建设或者是贸易交易区的繁华街道建设期间，这主要是因为城市建设进程中不能迁移或不能进行人工开挖的文物占迹遗址等区段是极为常见的，若其无法空中架线，就可以选用开槽埋管的方法进行施工作业活动，通常情况下若管道直径大于800mm的地下埋管工程，应用顶管法施工是最佳的方法。

若城市污水管径大于800mm时，并且施工场地明沟开挖埋管施工模式无法应用，并且管道顺延路线极为平滑没有他类构建物线又无其他构建物存在之时，可考虑应用顶管法进行施工。

二、给排水管道施工中顶管技术的应用

给排水管道施工进程中，满足管径大于800mm，同时不能在施工场地应用明沟开挖方法敷设管道，以及管道埋设沿线他类建筑设施数目极为少量等条件之时，就可以选用顶管施工技术。土压式平衡顶管机与泥土式平衡顶管机两类设备最大的功效体现在维持地下水运行均衡性方面上，这样淤泥与流沙等土质就不会对顶管施工技术应用效率造成影响。另外，顶管施工模式的应用还能确保顶进作业工序运行的连贯性，施工效率得到一定保障；此时工行人员不必深入地下管道进行施工作业，极大的维护了个体生命财产的安全性。

(一)顶管施工的前期准备

1.施工现场平面布设工序。

平面整体布设的内容是多样化的，例如起重机械、自动管控室、建材房、管片堆场、拌浆棚与拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布设等。首要工作内容为将发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备安置于井中，作业井侧布设下井扶梯，从而为施工人员出入提供便利条件。

2.顶管机进、出洞。

强化后靠土体稳固性的宗旨在位维护顶管机出洞的安全性，具体是将高压旋喷桩加固技术应用到后靠土体与贴近洞区段土体上。为了规避顶管进、出预留洞环节中出现泥水流失现象，同时维护顶进全程中触变泥浆的注入量，可以采用将止水装备安置在作业井洞口的方法。

3.顶管施工工艺顶。

管施工又叫做顶进法施工，其应用原理可以做出如下的概述，即在顶进设备的协助下把事先制成的箱形或圆形构造物慢慢顶进路基中，借此途径达到构建立体交叉通道或涵洞[2]。顶管施工技术实用价值若想充分的发挥出来，事先在选定的管段间布设工作井与接收井是首要步骤，继而把推力装备安置于工作井中把导轨上的顶管机头推进地基中，机头发挥引导作用，把制备好的钢筋混凝土管向前顶进，前端土体以工作井为媒介被导送出来，待上述工序落实以后，施工进入管道敷设环节。

(二)顶管技术施工中顶进管的选择

1.顶管长度的选择。

为了使市政工程给排水施工效率得到切实的保障，科学的选择顶管长度是基础性与关键性步骤。在竖直推顶的施工情景中，相对较长顶管的应用所取得的成效是极为可观的，但是在长度不断加大的情况下，顶进路线与预设顶进路线之前出现错差现象也是极为常见的，上述现象一旦衍生出来，复原目标的实现就存在较大的难度；但是若顶管长度不够的情况下，顶管施工顶进环节中，钢管被挤压进周边土体中施工现象出现的概率就会大幅度增加，此时顶进线路的平直性就难以得到保障，顶管施工质量体现不出受控性。故此，为了使管道施工质量得到切实保障，以工程性质与现场实况为基点，对顶进长度进行科学布设是极为必要的。在没有特殊规定的情况下，可以参照管径去设定顶管长度，现实做法如下：在顶进管道长度与顶径的比值不低于2.1时，选用长管；若顶进管道长度与顶径的比值为1.15时，选用标准长度的顶进管；若顶进管道长度与顶径的比值低于1.1时，选用短管。

2.顶进管径的选择。

具体是结合施工需求与工程应用方向去是管径明确化，与此同时参照顶进管所承载的压力去使顶进管厚度与配筋外周直径以及数目确定下来。基于管道布设施工进程中，需要施工人员将一定的土量挖掘出来这一实况，故此通常情况下会选用直径大于800mm以上的顶进管设备。顶管技术在给排水管道施工进程中的应用，侧重点是要在管道分段之间布设作业井与接收井方面上，继而在顶进机械设备的协助下把事先制作好的构造物慢慢顶入，达到构建涵洞、交叉通道的目标。相关设备安设于作业井内，为顶管机头顶进路基目标的实现提供助力，在顶管机机头的导向下管材慢慢朝前方运行，以作业井为媒介，冗余土质顺利的被排到路面，这样给排水管道布设目标就顺利达成了。

3.顶管井施工。

顶管井施工可以分为两个部分，即作业井与接收井。顶管井通常是钢筋混凝土结构，又被细化为单孔井与单排孔井两种类型。单排孔井通常是矩形、单孔井形态不唯一，可能是圆形，还可能是矩形或正方形。圆形的顶管井受力效果是极为可观的，但是矩形的单排孔井受力效果是不尽人意的。正因如此，在管道布设工程施工进程中，需参照施工现场条件以及建筑需求对接收井与作业井科学布设。

(三)顶管施工技术的施工工序

1.穿墙。

穿墙是将穿墙闷板打开，使用管推工具推出井外，进而安设有效的止水装备。。在穿墙施工进程中，若要使止水效果得到切实的保障，可以借用粘土与水泥混合后构成强度较低的填充物整合进穿墙管内，穿墙初期在墙管外进行注浆处理，以达到强化结构牢固性的目标，穿墙管周边土层硬度也得到一定的保障。

2.顶管出洞。

顶管出洞现象产生在顶管设备顶入土体以后，可以被看作顶管施工进程中最常见的现象之一[3]。基于顶管顶进施工进程中管线偏移现象极为普遍这一实况，对施工质量造成负面影响，所以有必要在工具管下端安置一个支撑物，同时对工具管方位进行实时调整与校对，借此途径确保工具管下落以及移位现象纠正工作开展的时效性。

3.注浆减小阻力。

为了达到压缩顶进管顶进阻力的目标，并高效处理顶进环节中地表沉降问题，需将一定的压力施加在泥浆面上，从而使一层保护层在管道附件上构建出来。在顶管施工进程中，顶管顶进与顶进机头末端注浆作业应该体现出同步性特征，与此同时为了符合泥浆损耗需求，需选择混凝土管道恰当方位进行浆液填补操作。

4.顶管校正。

市政工程给排水管道顶管施工进程中，顶管位置与轴线偏离现象是极为常见的，上述现象应该引起施工单位的高度重视，同时确保顶管校正工作开展的及时性。具体操作程序可以做出如下概述：应用校正千斤顶端部走向进行纠偏，上述工序的运行要体现出细微性与缓慢性特征，最后把偏离的管线复原至预设顶进方位上，那么施工人员就可以参照预设顶进路线进行顶进作业。

三、市政工程给排水施工中顶管技术应用的必要性分析

顶管技术在大中型管径敷设工程中的应用产生的效益是极为优良的，其带有施工效率高、节能环保的优势[4]。以下本文对其在市政工程给排水施工中应用的必要性进行简要概述：一是无需对路面进行挖掘，对市容以及工程周边建筑物的完整性不会造成影响；二是因为不会对路面进行挖掘，所以不会使交通事业运行效率造成干扰，维护其运行的顺畅性；三是对城市地表植被与周边生态环境起到维护作用；四是管道技术在应用过程中，外界多样化因素的作用下，其施工效果不会受到影响；五是施工流程简洁、工期较为短暂，施工资金投入量相对较低。