顶管技术在市政给排水工程中的应用

徐戴立

摘 要：目前在市政给排水管道施工中采用顶管技术具备了无损施工的优势，而为了保证顶管技术可以更好的服务于市政给排水管道工程中就必须要对其技术要点进行全面的分析，以此来掌握顶管技术的特点及其在施工中的适用范围，这样可以使顶管技术可以满足市给排水施工的实际要求，进而使顶管技术在施工操作中具备良好的适用性。

关键词：顶管技术；市政给排水工程；应用

1 顶管技术的施工特点及应用优势

1.1 施工特点

非开挖管道敷设技术是顶管技术的另一种称呼，就是在具体的施工过程中不用进行路面开挖施工，与开挖路面施工技术相比，顶管技术具有较多的优势，施工工期得到缩短，工程施工成本也得到较大的节省，在市政给排水工程的建设过程中比较适用。顶管技术的缩小了传统施工的范围，是一个由面到点的转变，主要的施工方式是垂直的地面施工，具有较高的施工效率，并且不会对城市环境造成污染。

1.2 顶管技术的应用优势

首先，顶管作业所需工作面较小，可进行点状施工，改善了以往线状或面状施工所带来的作业面需求过大的缺陷；其次，由于其施工作业位于地下与井内，所以对地面正常的活动基本无影响，不会影响城市交通与人们的正常工作生活，同样，城市的正常活动也不会对其产生太大影响，因此施工效率得以很大提升；再次，该施工技术有效的打破了以往明挖铺设所受的各种限制，比如，可以在水下或地下进行施工，而且还不会对建筑、道路、桥梁、河流等产生不利影响，不用拆迁原有的房屋建筑，所以造价相对更低，而施工质量与施工效果也更加优良；最后，该施工技术在铺设管道时不受地面障碍物的影响可以直线施工，提升了施工速度节省了工程造价，而且整个作业过程基本不受自然环境的影响，避免了因外界雨、雪、冰冻等恶劣气象环境所导致的停工，有效的保证了施工工期。

1.3 应用范围

在城市的中心区域、繁荣区域或没办法进行拆迁、不适合开挖施工的地域，既无法施作明沟进行开挖埋管施工而又无法施作空中管道架设施工时，即可应用顶管施工技术。该技术被广泛运用于城市的各种地下管道施工，如市政给排水管道、天然气管道、通信光缆等，其可以顺利的穿过建筑、道路、桥梁、池塘、河流等障碍物，是市政项目穿越障碍物时常用的技术方法之一。

2 市政给排水施工中顶管技术的应用

2.1 顶管技术在市政给排水施工中前期准备

为确保顶管施工技术能够在相应施工环节中充分发挥其作用，提升市政工程的建设效率与质量，因此有必要针对顶管技术做好前期的准备工作。首先要布置好总体的施工现场，例如针对起重设备的布置、自动控制室的布置、注水系统布置等。然后为了确保顶管机在进出管洞时的安全性，需要做好止水装置的安装，还有土体进行高压旋喷桩的加固工作。最后在利用顶管技术进行施工之前，还可以利用相关顶进设备将圆形的构造物或预制箱体顶入路基，构建立体交叉通道或涵洞的顶进法施工，可以使得顶管技术在市政给排水施工中充分发挥其作用。在具体利用顶管施工技术施工之前，除了对机械设备及施工现场布置等一系列硬件的要求准备外，还需要做好相关文件资料的准备，例如顶管施工设计图、顶管施工设计方案、管道接入许可、设计线路的规划许可、施工路段掘路许可、交警备案等，在施工之前将上述相应一系列文件准备好，不仅有利于顶管施工技术的有效的应用开展，对整体市政给排水工程的顺利开展都有着积极的影响及作用。

2.2 进出洞技术

顶管施工工作井洞口需进行止水处理，止水装置密封主要采用橡胶止水法兰，需要提前预埋注浆孔以能够便于膨润土泥浆的压注。洞外工作井土体密封加固采用SMW工法桩加压密注浆等方案。为使得出洞更加方便快捷，需在支护结构内进行钢圈的预设。此外，为确保止水安全，在内衬的预留洞上，需安装双道橡胶止水法兰装置。顶管过程中为减小出洞段土地的扰动情况，需加强出洞口的触变泥浆压注。

2.3 泥浆制备与注浆

顶管施工过程中，对于泥浆材料的使用，以及注浆工艺的要求是较为严格的，因此对于泥浆的制备以及注浆工艺的应用要提高要求，不断完善。第一，泥浆的制备。首先，触变泥浆的材料要选用优质的膨润土，通过对工程实际情况的分析并结合经验采用合理的配比，这是保障泥浆减小摩擦效果以及支承能力体现的有效措施。泥浆液需搅拌充分，在膨润土泥浆压入前要对储浆箱内的泥浆进行二次搅拌。第二，控制注浆压力。在具体施工过程中，注浆压力需要进行严格的控制，要求其压力要大于管体上部静止土压力和水头压力，在顶进过程中，要时刻注意地面是否形变，地下水位是否有变动，并根据实际变动情况适当的进行压力和压浆量的调整。此外为防止回浆，要在泥漿出口处安装单项阀，这样能够保证不回浆的同时，如果临时停泵其触变泥浆的压力也不会造成较大变化。应结合工程实际情况在合理位置设置中继压浆泵，为保证注浆压力的稳定性，应采取有效措施抵消输送管的压力损失。第三，由于曲线段外侧存在法向分力作用，土体扰动和摩阻会在此作用下增大，所以，在掘进机进入到曲线段时，应把曲线外侧的注浆量适当增加，确保可以形成较为完整的泥浆套。第四，贯通顶管后，为减少管道的后期沉降，应及时利用触变泥浆压注孔对顶进时处于管道外的触变泥浆进行纯水泥浆置换。

2.4 管节止转的技术措施

顶管在顶进过程中，由于在刀盘和螺旋机的综合作用下，顶进机头会发生旋转，但如果机头旋转角度过大则会影响顶管施工的进行，因此要要采取相应的纠正措施。主要措施是在在机头前方筒的水平二侧焊翼板，机头旋转的对应措施主要是采用压重块的措施，在机头两侧分别进行铁支架的平均焊压。机头在工作过程中如果发生偏转，通过对压铁的移动保证其机头的稳定。

3 顶管施工中需要注意的问题

在进行顶管施工之前要确定好科学的图纸和正确的前进路线，检查施工过程所需要的各种设备，以及各种事故出现的解决办法。管道顶入之前，先挖去多余的杂土和硬块，要注意各部门的协同合作，不能提前也不能延后。开挖过程中必须有防护措施，一旦发生安全事故，要能快速且正确的进行解救工作。在顶进过程中，控制好顶进的速度和开挖过程中的长度和深度，按照正确的顶进路线前进，不深挖，尽可能不破坏路基，保持路基的原状。另外，在前进过程中，要时刻注意安全问题，安全快速的施工，防止倒塌。一旦发生坍塌，要立刻停止施工，查明原因，根据实际情况调整线路或采用其他的解决办法。

4 结束语

综上所述，在市政给排水工程的建设当中，对于顶管技术的应用具有较大的潜力，在实际排水工程施工中具有巨大的作用，但因顶管技术的应用特点，在对该技术应用的过程中对技术性要求比较高。因此，想要使顶管技术的应用效果能够得到提高，就需要从工程的实际出发，并对工程施工的每个环节的实施要点进行较好的把握，才能够使该技术的应用价值得到有效的提升，从而使市政给排水工程项目的质量得到有效的保障

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