顶管技术在市政给排水施工中的应用

林佳梅

摘 要：城市不断的发展，城市的人口数量也不断增加，人民对城市居住环境和交通的便利要求也越来越高。在此背景下，市政给排水管道施工中，顶管技术得到了广泛的应用。它有效的解决了管道施工对城市道路和建筑物的破坏，避免了因施工造成的道路封闭，而引起的交通拥堵现象，尤其是人口密集，建筑物多，交通相对复杂的大型城市。本文将从顶管技术的优点分析，针对常见的市政给排水施工应用实证分析，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：顶管技术；市政给排水；施工；应用

中图分类号：TU991.05 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0288-02

1 引 言

城市的给排水施工对人民的正常生活十分重要，给排水工程的施工质量关系着人民的用水和排污。传统的施工过程中，需要对出现故障或者问题的管道进行挖掘施工，这样会造成道路封闭，影响居民的出行。顶管技术的出现，解决了这一难题，其能够在不影响城市道路的情况，完成市政给排水工作，不仅未对城市造成破坏，美化了城市环境，而且相对施工成本较低，经济效益更大。因此，研究顶管技术在市政给排水施工中的应用具有重大意义。

2 顶管技术概述

与传统的市政给排水施工不同，顶管技术不需要进行开挖，这样极大的保护了城市的原有地貌情况。相比较传统的开挖敷设施工技术，顶管技术的优点有很多，具体如下：

（1）顶管技术施工不需要进行开挖工作，减少了施工工作量，且不会对城市的原有地貌、植物等造成破坏。

（2）顶管技术可以穿过建筑物，公共设施，地下管道等，且不会对相关设施造成影响。

（3）顶管技术可以长距离施工，而且不会改变周边环境，不会产生嘈杂的施工环境，对交通、人民的正常生活不会产生影响。

（4）相比较开挖施工，顶管技术施工时间更短，施工成本更低。

3 顶管技术在市政给排水施工中的应用特点

根据上文提到，顶管技术在市政给排水施工中存在很多优点，因此其应用推广较为广泛。一般情况下，根据不同的施工现场和地质环境，顶管技术的主要应用范围如下：

3.1 繁华城市路段管线敷设情况

在城市的繁华地段，往往交通压力最大。一旦采用开挖的方式进行给排水施工，需要封闭相关的道路，会造成城市交通压力突然增大，严重影响周边居民的生活质量。采用顶管技术，杜绝了对城市道路产生影响的可能，不仅避免了对城市道路的破坏，而且不会因此导致对交通运输产生不良影响。

3.2 人口密集区域管线敷设情况

城市的高速发展，相对应的公共设施也不断完善。在进行市政给排水施工时，应当充分考虑，是否会对城市的基础建筑物或者公共设施等造成影响。尤其是对地下已经布设的相关管线产生重大影响，这将严重的影响城市居民的正常生活。合理的利用顶管技术，可以避免以上问题的出现，而且不会对周边建筑物造成破坏。不仅保障了人民的正常生活，而且能够曲线的绕开地下已有的管道或者建筑物，避免对城市居民的用电、用水或者其他需求造成影响。

3.3 绿化区域管线施工情况

一旦进行路面的挖掘工作，势必造成土地原有的地表情况，尤其是大面积的施工情况，将严重的破坏城市原有的植被，严重影响城市的美好环境。顶管技术的广泛应用，减少了对土地的破坏，也减少了对地表绿地的破坏工作，大大的提升了城市的美观。

3.4 恶劣天气区域管线施工情况

在面对恶劣天气的情况下，例如雨雪天气，大风天气，传统的路面施工方式都必须停止施工。而采用顶管技术，作业环境是在工作井中，不容易收到外界天气环境的影响，不仅可以减少施工的时间，降低工程的施工成本，而且还避免了恶劣天气对施工质量的影响。

4 顶管技术在市政给排水施工中的应用

4.1 顶管施工前期准备

在进行市政给排水项目施工前，应当对施工现场的地质情况，管道铺设情况进行综合分析，找出适合的施工方案。以某城市污水改造工程为例，总长度为2km，道路宽度36m，管道埋深5.7m，所需处理污水管道为D1200污水管一根，道路下埋有雨水、电缆其它管线，且在D1200污水管460m处较为靠近大量建筑物。

综合对以上信息分析，由于D1200污水管属于钢筋混凝土管，自身较重，在进行当地地质情况勘探后，发现原状土承载力不良，而且当地的地下水水位较高，需要降水处理。更重要的是，管道紧贴大量的建筑物，使得如果开挖施工的难度更大，必须做好周边建筑物的加固维护工作，再加上施工后的路面恢复工作以及相关其他管线（雨水管线、电缆管线）的位移工作。如果采用开挖进行污水管施工，不仅工期较长，开挖施工后产生的土堆，对周边的环境和交通都造成重大的影响，而且降水措施、管道基础、道路回复、加固维护建筑物等工作大大提升了施工成本。因此，工程采用了顶管技术进行施工，这样工期较短，且不会破坏道路和周边交通情况，而且施工成本较低。见图1顶管技术施工示意图。

确定具体的施工方案后，在施工前，准备相关工作井的安装和调试工作。包括顶管设备的安装，发射架的安装、前顶铁及反力架、主推千斤顶等的安装工作。同时，为了方便施工人员进出方便，最后要在工作井一侧安装扶梯。

4.2 土体加固

为了确保顶管相关设备的安全和稳定，需要对周边的土体进行加固处理。可以采用高压旋喷桩体的加固处理方式，对施工井后靠土体进行加固。同时对顶管机的进洞口、出洞口的土体也采用同样的方式进行加固处理。为了避免当顶管机进出时，预留洞的泥土出现流失，减少顶进中压注的泥浆流失量，相關工作人员需要在工作井内，设置洞口的止水系统。

4.3 顶管井设置

顶管井有两种：①工作井（见图2）；②接收井（见图3）。通常情况，一般都采用钢筋混凝土结构的顶管径。对于工作井，方根据结构的不同，分为单孔井和单排孔井两种。单孔井的形状较多，由方形，圆形和矩形等。而单排孔井一般为矩形。相比较而言，圆形的工作井受力性能最好，矩形的工作井受力性能最差。为了确保工作井的安全与稳定，一般在布置结构时，会加强井内的支撑作用。在进行施工过程中，工作井双向顶进设计，与接收井进行间隔布置。要注意，间距的大小要和设计检查井保持一致。

5 顶管技术应用中需要注意的事项

5.1 合理选择管道的材质

在进行市政给排水施工时，常用的管道材质为钢筋混凝土管，要求顶管的直径不低于500mm。同时，加强人工对管道接口的处理工作。如果出现距离较近或者线路比较弯曲的施工现场时，可以选择较短的管子。如果施工的距离较远，而且线路比较平直，可以采用较长的管子。同时，对于管道的强度和厚度等关键指标，可以结合施工现场的实际情况，周边地质情况，管道需要埋设的深度等情况，在进行确定。

5.2 注浆减阻的处理要素

在实际的市政给排水施工中，常采用觸变泥浆的方法对注浆进行减阻施工。当对顶管机头尾端进行压浆处理时，会在管道的外面形成一层泥浆，好像外套一样保护整个管道。从而降低了施工过程中出现的阻力。同时，为了改善施工过程中，地面可能出现的下沉现象，可以利用泥浆套的支撑作用。

由于受到触变泥浆实际使用量的不同，可能会存在一定的差异，为了保持施工的稳定和安全性，需要同期实施压浆、管道顶进施工。再根据实际的现场情况，进行补浆，确保顶管施工顺利进行。

5.3 严格实行顶管的校正处理

在实际的施工过程当中，由于外接因素的影响，例如当地的地质情况，采用的顶进力度的大小不同，管道连接方式的差异等因素，可能会出现顶管的中线和实际设计不一致的情况。这时，应对顶管进行校正。在进行顶管校正时，首先应注意相关数据的准确性，做好定位措施。然后，继续施工过程中，加强跟踪，确保顶管的中线符合设计要求。尽量避免误差大于50mm。

6 结束语

综上所述，顶管技术在现代市政给排水施工中的应用，具有重大的意义。特别是在繁华的城市当中，不仅减少了对城市环境的破坏，对城市居民生活的影响，而且相对成本支出较低，施工周期更多，极大的提高了市政给排水工程的施工效率。随着经济的不断发展，城市规模的不断扩大，城市人口的不断暴增，传统的开槽埋管技术已经严重落伍，无论是从经济角度，还是社会效益角度来看，顶管技术都有着巨大的优势。未来，这种先进的顶管施工技术，将被更广泛的应用于市政给排水工程当中。

参考文献

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收稿日期：2018-3-11