市政给排水施工中长距离顶管施工技术

2018-02-15陈易

建材与装饰 2018年29期

陈易

（湖北理工学院湖北黄石 435003）

引言

顶管技术作为一种新的施工方法，在市政给排水施工项目中不仅仅适用于管线的铺设，还可以用于市政地下管廊施工项目的施工。特别是对于某特殊施工段和特殊管线的施工方面，顶管技术的引进有效避免了土体的扰动、上部结构的影响等问题[1]。比如给排水管线需要穿越城市商业街、闹市区等场所时，需要通过长距离顶管施工技术来实现[2]。本文基于实际市政管线施工项目对长距离顶管施工进行分析。

1 工程概况

该工程位于某市市区，主要建设目的是为城市污水、雨水的分流，该排水工程主要包括雨水的处理体系和城市污水处理体系。该排水工程项目的污水管道由游部分接入到第一标段的终位置，下游部分接入总体规划的污水排水管网。该项目的明挖段主要设置在行人和自行车道部分，对于，明挖段设于非机动车道下，对于埋深超过5m和闹市区域的管线选用顶管施工方式进行管道安装。考虑到该项目的特殊情况，并结合经济性和周围建筑安全性方面的要求，选用顶管方式作业较为科学合理。

2 泥水平衡顶管施工介绍

2.1 施工前准备

（1）在实施顶管作业之前，要根据项目施工需要配置好电、水、照明和排水等线路和资源，为顶管施工的顺利实施提供保障。该项目的配电变压器配电功率为200kW，现场用水选用地下水源，施工用电每台套采用200kW的发电机组。施工用水就近取水，同时对整体施工平面布置时，要考虑到设备占用作业空间对施工效率的影响，保证现场设备占用空间保持在46×56的带下，同时对施工现场整体进行封闭管理。

（2）施工用到的材料、机械设备和专业技术管理人员要配置齐全，给项目提供保障。此外，对于该项目所用到的管线要配备足够，该项目备用管线和接头长度预留量达到35m。

（3）对于顶管管线的定位和井上，井下测控网的构建，通过经纬仪和全站仪完成，并要求对关键控制点进行技术复核。

2.2 井下准备工作和井内布置

对于管线工作井内部的布置主要包括后靠背设备、顶管导轨、油泵和钢梯等。顶管基座选用Q235B级钢制作，其安装位置根据排水管线的设计轴线进行定位，管线安装过程中根据测量放样的基准线进行安装和固定。对于顶管设备的基座要根据顶管的设计轴线进行配置，保证整体稳定，在实施作业前要进行试验，保证基座不会出现较大变形和失稳的问题。

2.3 管线运输

根据项目的需要，通过科学的安排厂家、车辆进行管线运输，并及时完成管线的吊装和井下的装配。

2.4 管线顶进施工

该项目所使用的顶管管节均为厂家提供的成品钢管，对原材运输到现场之后首先对管线进行原材取样、连接见证取样，并送检保证管线强度和连接节点满足要求。掘进所用的设备机头进洞后需要对其方位、顶进支撑等进行检测，合格后方可实施顶进。在顶进过程中，顶进设备需要和前节通过拉杆管牢固相连，避免出现顶进阻力过大造成的滑移和下沉问题。该过程主要是对顶进的方向、位置和偏差等因素进行控制。

3 顶管施工遇到的问题

3.1 土体变形与破坏问题

该项目顶管法施工过程中，造成了大量的土体的隆起和破坏问题，其主要原因在于顶进过程中土体的挤压，造成了原来处于平衡态的土体在受到剪切、扭曲等作用，出现了应力不平衡状态，当应力超出土体承载力极限时就会出现土体的破坏问题。

3.2 周围土体环境破坏

因为整个施工过程中很容易出现超挖、方位纠编等问题，同时在顶进过程中顶管对周边土体的作用力较大，这些原因都会对周围土体的受力环境发生改变，并造成土体的移动、变形等问题该项目施工过程作业端部基坑的开挖、降水作业的实施、中间调整方位等，均一定程度造成了周围土体环境的破坏。

4 控制措施

为减少该项目施工过程中出现的路面坍塌、建筑地基开裂、地下既有管线破坏等问题的出现，本节重点对控制措施进行探讨。

4.1 管线顶进与地面形变控制

通过顶管过程中造成地层变形的主要原因分析可知，顶管端头部分的地层损失很容易造成周围土体的变形和沉陷问题，同时，管道在顶进过程中跟土体的摩擦作用也会造成地层的扰动。所以在进行顶管施工作业前，要参考地址勘察报告对不同土质和覆土深度的土层进行控制，同时通过实体土样试验，保证所使用的泥水能够土压形成平衡。对于坡度的平稳要求，可以通过偏差控制来减轻对土体的扰动作用。此外，还应该科学地控制顶管的速度，来保证排泥量与地层变形在可控范围内。此外，通过科学地控制注浆压力和注浆量，来保证地层变形的可控性。